DE102018130326A1

DE102018130326A1 - Coupling device

Info

Publication number: DE102018130326A1
Application number: DE102018130326.2A
Authority: DE
Inventors: Elmar Lorenz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CN110953260A

Abstract

Kupplungseinrichtung, umfassend eine Lamellenpaket mit an einem Außenlamellenträger (5) angeordneten Außenlamellen (6) und an einem radial innenliegenden Innenlamellenträger (9) angeordnete, zwischen die Außenlamellen (6) greifenden Innenlamellen (10), wobei der eine Lamellenträger (5) mit einem Eingangsglied (8) und der andere Lamellenträger (10) mit einem Ausgangsglied (12) gekoppelt ist, wobei das Lamellenpaket über eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung (13) axial zusammendrückbar ist, wobei die Betätigungseinrichtung (13) einen ersten und einen zweiten, jeweils axial bewegbaren Druckkolben (14, 15), die axial hintereinander angeordnet sind und über separate erste und zweite Druckräume (21, 22) mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmedium beaufschlagbar sind, umfasst, wobei der erste Druckkolben (14) am Lamellenpaket abgestützt ist und der zweite Druckkolben (15) am ersten Druckkolben (14) abgestützt ist.

Coupling device, comprising a plate pack with outer plates (6) arranged on an outer plate carrier (5) and inner plates (10) arranged on a radially inner inner plate carrier (9) and gripping between the outer plates (6), the one plate carrier (5) having an input member (8) and the other disk carrier (10) is coupled to an output member (12), the disk pack being axially compressible via a hydraulically or pneumatically operating actuating device (13), the actuating device (13) having a first and a second, each axially Movable pressure piston (14, 15), which are arranged axially one behind the other and can be acted upon by a hydraulic or pneumatic pressure medium via separate first and second pressure chambers (21, 22), the first pressure piston (14) being supported on the disk pack and the second Pressure piston (15) is supported on the first pressure piston (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend ein Lamellenpaket mit an einem Außenlamellenträger angeordneten Außenlamellen und an einem radial innenliegenden Innenlamellenträger angeordnete, zwischen die Außenlamellen greifenden Innenlamellen, wobei der eine Lamellenträger mit einem Eingangsglied und der andere Lamellenträger mit einem Ausgangsglied gekoppelt ist, wobei das Lamellenpaket über eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung axial zusammendrückbar ist.The invention relates to a clutch device comprising a disk set with outer disks arranged on an outer disk carrier and inner disks arranged on a radially inner inner disk carrier and extending between the outer disks, one disk carrier being coupled to an input member and the other disk carrier being coupled to an output member, the disk pack via a hydraulically or pneumatically operating actuator is axially compressible.

Eine solche Kupplungseinrichtung kommt beispielsweise bei einem Hybridmodul, das dazu dient, einen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor zu koppeln und wahlweise über die Kupplungseinrichtung eine oder beide Maschinen mit einem nachgeschalteten Getriebe zu verbinden, zum Einsatz. Ein solches Hybridmodul umfassend den Elektromotor sowie die Kupplungseinrichtung ist zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe, üblicherweise einem Doppelkupplungsgetriebe, positioniert. Dabei ist der Rotor der Elektromaschine auf einer Rotoreinheit drehfest fixiert, bei der es sich z. B. um den Außenlamellenträger der radial innenliegenden, üblicherweise auch K0-genannten Kupplungseinrichtung handelt, die mit dem Außenlamellenträger gekoppelt ist. Das heißt, dass innerhalb dieser Rotoreinheit die üblicherweise schmiermittel- respektive ölgekühlte KO-Kupplungseinrichtung angeordnet und damit integriert ist.Such a coupling device is used, for example, in a hybrid module which is used to couple an internal combustion engine to an electric motor and optionally to connect one or both machines to a downstream transmission via the coupling device. Such a hybrid module comprising the electric motor and the clutch device is positioned between the internal combustion engine and the transmission, usually a double clutch transmission. The rotor of the electric machine is rotatably fixed on a rotor unit, which is, for. B. is the outer disk carrier of the radially inner, usually also K0-called clutch device which is coupled to the outer disk carrier. This means that the usually lubricant or oil-cooled KO coupling device is arranged and integrated with this rotor unit.

Die Kupplungseinrichtung umfasst ein Lamellenpaket, bestehend aus am Außenlamellenträger axial bewegbar angeordneten Außenlamellen und am radial innenliegenden Innenlamellenträger angeordnete, zwischen die Außenlamellen greifenden und ebenfalls axial bewegbaren Innenlamellen. Diese sind über eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung axial zusammendrückbar, das heißt, dass das Lamellenpaket aus einer offenen Stellung in eine ein Drehmoment übertragende, reibschlüssige Stellung zusammengedrückt werden kann. In dieser zusammengedrückten Stellung wird ein Drehmoment, das z. B. über den mit einem Eingangsglied gekoppelten Außenlamellenträger entweder von der Brennkraftmaschine oder dem Elektromotor eingebracht wird, auf das nachgeschaltete Getriebe übertragen. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Kupplungseinrichtung innerhalb eines Hybridmoduls ist hinlänglich bekannt.The clutch device comprises a disk set consisting of outer disks which are axially movable on the outer disk carrier and inner disks which are arranged on the radially inner inner disk carrier and which extend between the outer disks and are also axially movable. These can be axially compressed by means of a hydraulically or pneumatically operating actuating device, that is to say that the disk set can be compressed from an open position into a frictional position that transmits a torque. In this compressed position, a torque, the z. B. is introduced via the coupled with an input member outer plate carrier either from the internal combustion engine or the electric motor, transferred to the downstream transmission. The basic structure of such a coupling device within a hybrid module is well known.

Jedoch kommt eine solche Kupplungseinrichtung nicht nur innerhalb eines Hybridmoduls, dann quasi als KO-Kupplung zum Einsatz, sondern auch in Form anderer, gegebenenfalls zusätzlicher Kupplungen, die üblicherweise mit K1 und K2 innerhalb eines Doppelkupplungssystems benannt sind.However, such a coupling device is not only used within a hybrid module, then quasi as a KO coupling, but also in the form of other, possibly additional couplings, which are usually named K1 and K2 within a double clutch system.

Die Betätigung der Kupplungseinrichtung erfolgt über die hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung, bei der über ein Druckmedium ein Druckkolben betätigt und axial gegen das Lamellenpaket gedrückt wird, um dieses zu komprimieren. Hierbei besteht das Problem, dass eine hinreichend hohe Kraft über das hydraulische oder pneumatische System bereitgestellt werden muss, um das Lamellenpaket hinreichend kräftig zusammendrücken und in Reibschluss bringen zu können. Gleichzeitig bestehen Bauraumprobleme, nachdem die Kupplungseinrichtung so klein und kompakt wie möglich ausgeführt werden soll, was bei bekannten Anordnungen häufig nicht möglich ist, da die Betätigungseinrichtung respektive die Kolbenanordnung axial und radial gesehen beispielsweise bei einem Hybridmodul außerhalb des Rotors angeordnet ist.The clutch device is actuated via the hydraulically or pneumatically operating actuating device, in which a pressure piston is actuated via a pressure medium and is pressed axially against the disk pack in order to compress it. The problem here is that a sufficiently high force has to be provided via the hydraulic or pneumatic system in order to be able to compress the plate pack with sufficient force and bring it into frictional engagement. At the same time, there are installation space problems after the coupling device is to be made as small and compact as possible, which is often not possible in known arrangements, since the actuating device or the piston arrangement is arranged axially and radially, for example in a hybrid module, outside the rotor.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.The invention is based on the problem of specifying an improved coupling device.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Betätigungseinrichtung einen ersten und einen zweiten, jeweils axial bewegbaren Druckkolben, die axial hintereinander angeordnet sind und über separate erste und zweite Druckräume mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmedium beaufschlagbar sind, umfasst, wobei der erste Druckkolben am Lamellenpaket abgestützt ist und der zweite Druckkolben am ersten Druckkolben abgestützt ist.To solve this problem, it is provided according to the invention in a coupling device of the type mentioned at the outset that the actuating device has a first and a second, axially movable pressure piston, which are arranged axially one behind the other and can be acted upon by a hydraulic or pneumatic pressure medium via separate first and second pressure chambers comprises, wherein the first pressure piston is supported on the disk pack and the second pressure piston is supported on the first pressure piston.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der Raum, in den das Druckmedium mit Druck eingebracht wird, in zwei separate Druckräume aufgeteilt, wobei jedem Druckraum ein axial bewegbarer Druckkolben zugeordnet ist. Der erste Druckkolben ist axial unmittelbar benachbart zum Lamellenpaket angeordnet, ist also an diesem abgestützt und wirkt unmittelbar auf das Lamellenpaket. Der zweite Druckkolben ist, axial gesehen, dem ersten Druckkolben nachgeschaltet und ist am ersten Druckkolben abgestützt. Wird das Druckmedium in den ersten und zweiten Druckraum eingebracht, so werden beide Druckkolben in Richtung des Lamellenpakets bewegt, beide Kolbenkräfte werden also auf das Lamellenpaket übertragen, wobei sich die beiden Kolbenkräfte addieren, nachdem der zweite Druckkolben auf dem ersten Druckkolben abgestützt ist, der seinerseits direkt am Lamellenpaket abgestützt ist. Hierüber wird die Ausbildung einer hohen Axialkraft erreicht, bei gleichzeitiger Realisierung eines radial gesehen geringen Bauraums, was es ermöglicht, eine solche Doppelkolben-Anordnung auch radial gesehen innerhalb des Rotors eines Hybridmoduls integrieren zu können. Das heißt, dass die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung auch in, bezogen auf den radialen Bauraum, kleine Hybridmodule respektive kleine Bauräume integriert werden kann.In the coupling device according to the invention, the space into which the pressure medium is introduced with pressure is divided into two separate pressure spaces, each pressure space being assigned an axially movable pressure piston. The first pressure piston is arranged axially directly adjacent to the disk pack, that is to say is supported on the disk pack and acts directly on the disk pack. Seen axially, the second pressure piston is connected downstream of the first pressure piston and is supported on the first pressure piston. If the pressure medium is introduced into the first and second pressure chambers, both pressure pistons are moved in the direction of the plate pack, i.e. both piston forces are transmitted to the plate pack, the two piston forces adding up after the second pressure piston is supported on the first pressure piston, which in turn is is supported directly on the plate pack. This achieves the formation of a high axial force, while at the same time realizing a radially small installation space, which makes it possible to integrate such a double-piston arrangement radially within the rotor of a hybrid module. This means that the coupling device according to the invention is also based on the radial installation space, small hybrid modules or small installation spaces can be integrated.

Eine solche Kupplungseinrichtung kann beispielsweise als „Add-on-clutch“ für Allradfahrzeuge verwendet werden, sie kann aber auch als Anfahr- oder Trennkupplung für ein sogenanntes P1-Hybridmodul eingesetzt werden, als auch bei einem sogenannten P2-Hybridmodul, dort sowohl für die K0-, K1- und K2-Kupplung.Such a coupling device can be used, for example, as an “add-on clutch” for all-wheel drive vehicles, but it can also be used as a starting or separating clutch for a so-called P1 hybrid module, as well as for a so-called P2 hybrid module, both for the K0 -, K1 and K2 coupling.

Der zweite Druckkolben ist bevorzugt topfartig ausgeführt und mit einem sich axial erstreckenden Ringbund im Bereich des äußeren Rands des ersten Druckkolbens abgestützt. Das heißt, dass der topfartige zweite Druckkolben radial außenliegend am ersten, quasi scheibenförmigen Druckkolben abgestützt ist. Aufgrund dieser topfartigen Ausgestaltung des zweiten Druckkolbens ist es möglich, quasi in den zweiten Druckkolben die erforderlichen Bauteile für die erste Kolbenanordnung zu integrieren. Der zweite Druckkolben ist mit einem sich axial erstreckenden Ringbund am ersten Druckkolben abgestützt, wobei es sich hierbei um einen geschlossenen Ringbund handeln kann, aber auch um einen geschlitzten Ringbund, das heißt, dass dieser eine Mehrzahl von umlaufend angeordneten Fingern aufweist, die am ersten Druckkolben abgestützt sind.The second pressure piston is preferably pot-shaped and is supported with an axially extending ring collar in the region of the outer edge of the first pressure piston. This means that the pot-like second pressure piston is supported on the first, quasi-disc-shaped pressure piston on the radially outer side. Due to this pot-like configuration of the second pressure piston, it is possible to virtually integrate the necessary components for the first piston arrangement in the second pressure piston. The second pressure piston is supported on the first pressure piston with an axially extending ring collar, which can be a closed ring collar, but also a slotted ring collar, which means that it has a plurality of circumferentially arranged fingers on the first pressure piston are supported.

Jeder Druckraum ist zweckmäßigerweise über ein positionsfestes Ringbauteil axial begrenzt, wobei zwischen dem jeweiligen Ringbauteil und dem jeweiligen Druckkolben ein den Druckraum abdichtendes Dichtelement angeordnet ist. Die Druckkolben wie auch die Ringbauteile sind auf einer Hohlwelle angeordnet, die beispielsweise mit dem Außenlamellenträger verbunden ist und demzufolge auch mit dem Eingangsglied. Die beiden Druckkolben sind auf dieser Hohlwelle axial bewegbar geführt und über entsprechende Dichtelemente zur Welle hin abgedichtet. Die beiden separaten Druckräume sind nun, wie beschrieben, über entsprechende separate Dichtelemente, die sich zwischen dem jeweiligen Druckkolben und dem Ringbauteil erstrecken, radial gesehen abgedichtet, so dass sich demzufolge ringförmige Druckräume ausbilden, die eine symmetrische Beaufschlagung der beiden Kolben mit dem Druckmittel ermöglichen.Each pressure chamber is expediently axially delimited by a positionally fixed ring component, a sealing element sealing the pressure chamber being arranged between the respective ring component and the respective pressure piston. The pressure pistons as well as the ring components are arranged on a hollow shaft, which is connected, for example, to the outer disk carrier and consequently also to the input member. The two pressure pistons are axially movably guided on this hollow shaft and sealed to the shaft by means of corresponding sealing elements. The two separate pressure chambers are, as described, sealed radially, as described, by means of corresponding separate sealing elements, which extend between the respective pressure piston and the ring component, so that consequently annular pressure spaces are formed which enable the pressure medium to act upon the two pistons symmetrically.

Dabei übergreift der zweite Druckkolben mit seinem Ringbund zweckmäßigerweise das den ersten Druckraum begrenzende Ringbauteil radial, das heißt, dass das erste Ringbauteil sowie das zugeordnete Dichtelement radial gesehen innerhalb des zweiten Druckkolbens integriert angeordnet sind.In this case, the second pressure piston expediently overlaps the ring component delimiting the first pressure chamber radially, that is to say that the first ring component and the associated sealing element are radially arranged within the second pressure piston.

Zur Ausbildung eines Druckkompensationsraums, also einer Art Ausgleichzylinders, zwischen dem ersten Ringbauteil und dem zweiten Druckkolben ist zweckmäßigerweise das erste Ringbauteil über ein Dichtelement zum Ringbund hin abgedichtet, wobei der Druckkompensationsraum mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmedium gefüllt ist. Das heißt, dass auch dieser Druckkompensationsraum radial gesehen innerhalb des zweiten Druckkolbens angeordnet ist, so dass sich eine äußerst kompakte Anordnung ergibt. Dieser Druckkompensationsraum sorgt für die nötige Druckkompensation unter Drehzahl.To form a pressure compensation chamber, that is to say a type of compensating cylinder, between the first ring component and the second pressure piston, the first ring component is expediently sealed to the ring collar via a sealing element, the pressure compensation chamber being filled with a hydraulic or pneumatic pressure medium. This means that, seen radially, this pressure compensation space is also arranged within the second pressure piston, so that an extremely compact arrangement results. This pressure compensation room provides the necessary pressure compensation under speed.

Um bei einer Entlastung des zuvor zusammengedrückten Lamellenpakets zumindest den zweiten Druckkolben möglichst rasch wieder in die Ausgangsstellung zurückzuschieben, ist zweckmäßigerweise der zweite Druckkolben gegen die Rückstellkraft eines Federelements in Richtung des Lamellenpakets bewegbar. Dieses Federelement ist bevorzugt an dem ersten Ringbauteil abgestützt und befindet sich zweckmäßigerweise in dem vorstehend beschriebenen Druckkompensationsraum.In order to push back at least the second pressure piston into the starting position as quickly as possible when the previously compressed plate pack is relieved, the second pressure piston can expediently be moved in the direction of the plate pack against the restoring force of a spring element. This spring element is preferably supported on the first ring component and is expediently located in the pressure compensation space described above.

Die Rückstellung des ersten Druckkolbens kann beispielsweise über das sich zwischen dem ersten Druckkolben und dem ersten Ringbauteil erstreckende Dichtelement erfolgen, das beispielsweise als umlaufende, metallene Faltenbalg- oder Manschettendichtung ausgeführt sein kann, die beim Bewegen des ersten Druckkolbens gegen das Lamellenpaket eine Rückstellkraft aufbaut und die den ersten Druckkolben bei Entlastung des Drucks im ersten Druckraum wieder zurückzieht.The first pressure piston can be reset, for example, via the sealing element extending between the first pressure piston and the first ring component, which can be designed, for example, as a circumferential, metal bellows or sleeve seal that builds up a restoring force when the first pressure piston moves against the disk pack and that pulls the first pressure piston back when the pressure in the first pressure chamber is released.

Wird die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung in einem Hybridmodul eingesetzt, so ist bevorzugt das Lamellenpaket und die Betätigungseinrichtung radial innerhalb des Außenlamellenträgers, an dem radial außen ein Rotor einer Elektromaschine angeordnet ist, angeordnet. Es ergibt sich also eine vollständig innerhalb des Außenlamellenträgers und damit auch innerhalb des Rotors integrierte Anordnung, was zu einer äußerst kompakten Bauform führt. Gleichzeitig bietet die Aufspaltung in zwei Druckräume die Möglichkeit, einerseits eine hinreichend hohe Druckkraft auszubauen, andererseits aber auch die Möglichkeit, bei axialer Hintereinanderschaltung der Druckräume den Bauraum radial gesehen möglichst klein zu halten, so dass die erwähnte Integration möglich ist.If the clutch device according to the invention is used in a hybrid module, then the disk set and the actuating device are preferably arranged radially inside the outer disk carrier, on which a rotor of an electric machine is arranged radially on the outside. This results in an arrangement that is completely integrated within the outer disk carrier and thus also within the rotor, which leads to an extremely compact design. At the same time, splitting into two pressure chambers offers the possibility, on the one hand, of expanding a sufficiently high compressive force, and, on the other hand, also of keeping the installation space as small as possible radially when the pressure chambers are connected axially in series, so that the aforementioned integration is possible.

Bei der Kupplungseinrichtung selbst, sei es für ein Hybridmodul, sei es für einen anderen Typ an Kupplung, handelt es sich bevorzugt um eine nass laufende Einfach-, Doppel- oder Mehrfachkupplung.The coupling device itself, whether for a hybrid module or for another type of coupling, is preferably a wet-running single, double or multiple clutch.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung innerhalb eines Hybridmoduls,
2 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungseinrichtung aus 1, und
3 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform.

The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 1 shows a schematic diagram of a coupling device according to the invention within a hybrid module,
2nd an enlarged partial view of the coupling device 1 , and
3rd a schematic diagram of a coupling device according to the invention of a second embodiment.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 1, die innerhalb eines Hybridmoduls 2 umfassend einen Stator 3 sowie einen Rotor 4 verbaut ist. Die Kupplungseinrichtung 1 umfasst einen Außenlamellenträger 5, an dem der Rotor 4 angeordnet ist. Am Außenlamellenträger 5 sind eine Mehrzahl an Außenlamellen 6 axial verschiebbar in einer Verzahnung des Außenlamellenträgers 5 aufgenommen, wobei es sich im gezeigten Beispiel bei den Außenlamellen um Reiblamellen handelt. Der Außenlamellenträger 5 ist über einen Ringflansch 7 mit einem Eingangsglied 8, an dem ein Verbrennungsmotor angekoppelt werden kann, verbunden. Vorgesehen ist des Weiteren ein Innenlamellenträger 9, an dem mehrere axial verschiebbare Innenlamellen 10, bei denen es sich im gezeigten Beispiel um Stahllamellen handelt, vorgesehen. Der Innenlamellenträger 9 ist über eine Verzahnung 11 mit einem Ausgangsglied 12, das mit einer nicht näher gezeigten, nachgeschalteten Getriebeeinrichtung gekoppelt ist, verbunden. 1 shows a coupling device according to the invention 1 that are within a hybrid module 2nd comprising a stator 3rd as well as a rotor 4th is installed. The coupling device 1 includes an outer disk carrier 5 on which the rotor 4th is arranged. On the outer disk carrier 5 are a plurality of outer slats 6 axially displaceable in a toothing of the outer disk carrier 5 added, in the example shown, the outer plates are friction plates. The outer disk carrier 5 is over a ring flange 7 with an input link 8th , to which an internal combustion engine can be connected. An inner disk carrier is also provided 9 , on which several axially displaceable inner slats 10th , which are steel fins in the example shown. The inner disk carrier 9 is about a gear 11 with an output link 12th , which is coupled to a downstream transmission device, not shown, connected.

Vorgesehen ist des Weiteren eine im gezeigten Ausführungsbeispiel bevorzugte hydraulische Betätigungseinrichtung 13 (siehe hierzu auch 2), umfassend einen ersten Druckkolben 14 sowie einen zweiten Druckkolben 15, die beide axial bewegbar auf einer Hohlwelle 16 geführt sind, zu der sie über entsprechende Dichtelemente 17, 18 hin abgedichtet sind. Jedem Druckkolben 14, 15 ist ein ebenfalls an der Hohlwelle 16 angeordnetes, positionsfestes Ringbauteil 19, 20 zugeordnet, wobei die Ringbauteile 19, 20 axial positionsfest sind. Sie dienen, wie auch die Druckkolben 14, 15, der Begrenzung eines ersten Druckraums 21 sowie eines zweiten Druckraums 22, wobei diese Druckräume jeweils über Dichtelemente 23, 24, die sich zwischen dem ersten Druckkolben14 und dem ersten Ringbauteil 19 respektive dem zweiten Druckkolben 15 und dem zweiten Ringbauteil 20 erstrecken, auch radial abgedichtet sind. Das erste Dichtelement 23 ist beispielsweise als metallene, elastische Dichtmanschette oder als Faltenbalg ausgebildet, weist also eine inhärente Federfunktion zu, so dass beim axialen Verschieben des ersten Kolbens 14 eine Rückstellkraft ausgebaut wird, die ihn wieder zurückzieht. Das zweite Dichtelement 24 ist als hinreichend stabile Lamellen- oder Lippendichtung ausgeführt. Sie muss keine Rückstellkraft erzeugen, da die Rückstellung des axial verschobenen zweiten Druckkolbens 15 über ein Federelement 25 erfolgt, bevorzugt eine Tellerfeder, die an einem Auflagering 26, der am ersten Ringbauteil 19 angeordnet ist, abgestützt ist. Damit befindet sich das Federelement 25 in einem Druckkompensationsraum 27, der zwischen dem ersten Ringbauteil 19 und dem zweiten Druckkolben15 ausgebildet ist und der über ein Dichtelement 28, das zwischen dem ersten Ringbauteil 19 und dem zweiten Druckkolben 15 abdichtet, abgedichtet ist.In addition, a hydraulic actuation device which is preferred in the exemplary embodiment shown is provided 13 (see also 2nd ), comprising a first pressure piston 14 and a second pressure piston 15 , both axially movable on a hollow shaft 16 are led, to which they have appropriate sealing elements 17th , 18th are sealed off. Every pressure piston 14 , 15 is also on the hollow shaft 16 arranged, fixed ring component 19th , 20th assigned, the ring components 19th , 20th are axially fixed. They serve like the pressure pistons 14 , 15 , the limitation of a first pressure space 21 and a second pressure room 22 , these pressure chambers each via sealing elements 23 , 24th that are between the first pressure piston 14 and the first ring member 19th or the second pressure piston 15 and the second ring member 20th extend, are also radially sealed. The first sealing element 23 is designed, for example, as a metal, elastic sealing collar or as a bellows, and thus has an inherent spring function, so that when the first piston is axially displaced 14 a restoring force is developed that pulls it back. The second sealing element 24th is designed as a sufficiently stable lamella or lip seal. It does not have to generate a restoring force, since the restoration of the axially displaced second pressure piston 15 via a spring element 25th takes place, preferably a disc spring on a support ring 26 on the first ring component 19th is arranged, is supported. This is the spring element 25th in a pressure compensation room 27 between the first ring member 19th and the second pressure piston 15 and which is formed by a sealing element 28 that between the first ring member 19th and the second pressure piston 15 seals, is sealed.

Ersichtlich erstreckt sich der zweite Druckkolben 15 mit einem axial verlaufenden Ringbund 29 axial zum ersten Druckkolben 14, er ist also topfförmig ausgeführt, was es ermöglicht, die beschriebenen Elemente (erstes Ringbauteil 19, Dichtelement 23, Federelement 25, Auflagering 26, Dichtelement 28) quasi im zweiten Druckkolben 15 zu integrieren. Des Weiteren stützt sich der Ringbund 29, der als umlaufend geschlossener Ringbund mit einer kreisförmigen Stirnfläche ausgeführt sein kann, aber auch in Form mehrerer separater, sich axial erstreckender Finger, am ersten Druckkolben 14, dort im Bereich des radial gesehen äußeren Endes, ab. Das heißt, dass die beiden Druckkolben 14, 15 gekoppelt sind. Der erste Druckkolben 14 stützt sich an einer Stützlamelle 30 des Lamellenpakets ab.The second pressure piston clearly extends 15 with an axially extending collar 29 axially to the first pressure piston 14 , it is thus pot-shaped, which makes it possible to use the elements described (first ring component 19th , Sealing element 23 , Spring element 25th , Support ring 26 , Sealing element 28 ) in the second pressure piston 15 to integrate. The ring collar is also supported 29 , which can be designed as a circumferentially closed ring collar with a circular end face, but also in the form of several separate, axially extending fingers on the first pressure piston 14 , there in the area of the radially outer end. That means the two pressure pistons 14 , 15 are coupled. The first pressure piston 14 is supported by a support plate 30th of the plate pack.

Die beiden Druckräume 21, 22 werden über entsprechende Zuführkanäle 31, 32 mit einem Druckmedium, üblicherweise Öl, versorgt, das über eine nicht näher gezeigte Pumpe mit hinreichendem Druck eingebracht wird. Die Zuführkanäle 31, 32 sind an der Hohlwelle 16 ausgebildet, sie werden über eine nicht näher gezeigte Versorgungsbohrung mit dem Druckmittel versorgt.The two pressure rooms 21 , 22 are via appropriate feed channels 31 , 32 supplied with a pressure medium, usually oil, which is introduced with sufficient pressure via a pump (not shown in more detail). The feed channels 31 , 32 are on the hollow shaft 16 trained, they are supplied with the pressure medium via a supply bore, not shown.

Auch der Druckkompensationsraum 27 wird über einen Zuführkanal 33, der mit einer Axialbohrung 34 in der Hohlwelle 16 gekoppelt ist, mit einem oder dem Druckmedium versorgt.The pressure compensation room too 27 is via a feed channel 33 with an axial bore 34 in the hollow shaft 16 is coupled, supplied with one or the pressure medium.

Wie beschrieben ist der Außenlamellenträger 5 mit dem Eingangsglied 8 gekoppelt, wobei der Außenlamellenträger 5 wiederum mit dem ersten Ringbauteil 20, das beispielsweise über eine radiale Außenverzahnung in eine Innenverzahnung am Außenlamellenträger 5 eingreift und dort über einen Sicherungsring 35 axial gesichert ist, mit der Hohlwelle 16 verbunden ist, die ihrerseits über ein erstes Lager 36 am Ausgangsglied gelagert wird, wobei das Eingangsglied 8 an der anderen Seite über ein zweites Lager 37 ebenfalls am Ausgangsglied 12 gelagert ist. Das heißt, dass bei einer Betätigung entweder des Verbrennungsmotors oder der Elektromaschine stets der Außenlamellenträger 5 und mit ihm die Außenlamellen 6 sowie die Hohlwelle 16 dreht. Ein Momentenübertrag auf das Ausgangsglied 12 erfolgt erst, wenn das Lamellenpaket axial zusammengedrückt wird.The outer disk carrier is as described 5 with the input link 8th coupled, the outer disk carrier 5 again with the first ring component 20th , for example via a radial external toothing in an internal toothing on the outer disk carrier 5 engages and there via a locking ring 35 is axially secured with the hollow shaft 16 which in turn is connected via a first bearing 36 is mounted on the output member, the input member 8th on the other side via a second camp 37 also on the output link 12th is stored. This means that when either the internal combustion engine or the electric machine is actuated, the outer disk carrier is always 5 and with it the outer slats 6 as well as the hollow shaft 16 turns. A torque transfer to the output member 12th only takes place when the disk pack is axially compressed.

Dies erfolgt, indem in den ersten und zweiten Druckraum 21, 22 das Druckmedium eingebracht wird. Es kommt dazu, dass der erste Druckkolben 14 axial nach links gegen das Lamellenpaket bewegt wird, gleichzeitig wird der zweite Druckkolben 15 ebenfalls axial bewegt und drückt gegen den ersten Druckkolben 14. Das heißt, dass sich die beiden Kolbenkräfte der Druckkolben 14, 15 addieren und die gesamte Kolbenkraft auf das Lamellenpaket wirkt, worüber die Außen- und Innenlamellen 6, 10 sowie die Stützlamelle 30 axial verschoben und in Reibschluss gebracht werden, so dass das eingebrachte Drehmoment über den Innenlamellenträger 10 und die Verzahnung 11 auf das Ausgangsglied 12 übertragen wird. This is done by entering the first and second pressure chambers 21 , 22 the pressure medium is introduced. It happens that the first pressure piston 14 is moved axially to the left against the plate pack, at the same time the second pressure piston 15 also moves axially and presses against the first pressure piston 14 . This means that the two piston forces are the pressure piston 14 , 15 add up and the total piston force acts on the plate pack, what about the outer and inner plates 6 , 10th as well as the support lamella 30th axially shifted and brought into frictional engagement so that the torque introduced via the inner disk carrier 10th and the gearing 11 on the output link 12th is transmitted.

Wird der Druck in den beiden Druckräumen 21, 22 entlastet, so zieht das elastische, beim Verschieben des ersten Druckkolbens 14 eine Rückstellkraft aufbauende erste Dichtelement 23 den ersten Druckkolben 14 wieder zurück. Der zweite Druckkolben 15 wird über das Federelement 25 bei einer Entlastung wieder zurückgeschoben, wobei das Federelement 25 bei einer Kolbenbewegung zum Zusammendrücken des Lamellenpakets ebenfalls deformiert wird und eine Rückstellkraft aufbaut.Will the pressure in the two pressure rooms 21 , 22 relieved, so the elastic pulls when moving the first pressure piston 14 a first sealing element that builds up a restoring force 23 the first pressure piston 14 back again. The second pressure piston 15 is about the spring element 25th pushed back when relieving, the spring element 25th is also deformed during a piston movement to compress the disk pack and builds up a restoring force.

Die Ausgestaltung gemäß 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist die Kupplungseinrichtung 1 in ein Hybridmodul 2 umfassend eine Elektromaschine mit einem Stator 3 und einem Rotor 4 integriert. Der Rotor 4 ist auch hier mit einem Außenlamellenträger 5 mit Außenlamellen 6 verbunden, wobei es sich hierbei um Stahllamellen handelt. Vorgesehen ist des Weiteren ein Innenlamellenträger 9 mit Innenlamellen 10, bei denen es sich in diesem Ausführungsbeispiel um Reiblamellen handelt. Auch hier ist der Außenlamellenträger 5 über einen Ringflansch 7 mit dem Eingangsglied 8 gekoppelt, über ein Ringbauteil 38 ist er über ein Radiallager 39 am Ausgangsglied 12 gelagert sowie über ein Axiallager 40 an der Hohlwelle 16. Die Hohlwelle 16 ist bei dieser Ausgestaltung einstückig mit dem Innenlamellenträger 9 verbunden, der seinerseits über die Verzahnung 11 mit dem Ausgangsglied 12 gekoppelt ist.The design according to 3rd shows a further embodiment of a coupling device according to the invention 1 , the same reference numerals being used for the same components. The coupling device is also here 1 into a hybrid module 2nd comprising an electric machine with a stator 3rd and a rotor 4th integrated. The rotor 4th is also here with an outer disk carrier 5 with outer slats 6 connected, which are steel fins. An inner disk carrier is also provided 9 with inner slats 10th , which are friction plates in this embodiment. The outer disk carrier is also here 5 via a ring flange 7 with the input link 8th coupled, via a ring component 38 he's over a radial bearing 39 at the output link 12th stored as well as via a thrust bearing 40 on the hollow shaft 16 . The hollow shaft 16 is in one piece with the inner disk carrier in this embodiment 9 connected, which in turn via the toothing 11 with the output link 12th is coupled.

Die Kupplungseinrichtung 1 umfasst auch hier den ersten Druckkolben 14, den zweiten Druckkolben 15, das erste Ringbauteil 19 sowie das zweite Ringbauteil 20, die allesamt wieder an der Hohlwelle 16 angeordnet sind, wobei die Druckkolben 14, 15 auch hier über die Dichtelemente 17, 18 abgedichtet und axial bewegbar an der Hohlwelle 16 angeordnet sind, während die Ringbauteile 19, 20 positionsfest an der Hohlwelle 16 angeordnet sind.The coupling device 1 also includes the first pressure piston 14 , the second pressure piston 15 , the first ring component 19th as well as the second ring component 20th , all of them on the hollow shaft again 16 are arranged, the pressure piston 14 , 15 also here about the sealing elements 17th , 18th sealed and axially movable on the hollow shaft 16 are arranged while the ring components 19th , 20th in position on the hollow shaft 16 are arranged.

Ausgebildet sind auch hier wieder zwei Druckräume 21, 22, die über entsprechende Zuführkanäle 31, 32 mit einem Druckmedium versorgt werden können. Die Druckräume 21, 22 sind wiederum über ein erstes Dichtelement 23, wiederum bevorzugt ein Metallfaltenbalg oder Ähnliches, und ein zweites Dichtelement 24, auch hier bevorzugt eine einfachere Lippendichtung oder Ähnliches, radial abgedichtet. Vorgesehen ist auch hier ein Druckkompensationsraum 27, in dem das Federelement 25, das den zweiten Druckkolben 15 zurückstellt, angeordnet ist.Two pressure rooms are also trained here 21 , 22 that have appropriate feed channels 31 , 32 can be supplied with a pressure medium. The pressure rooms 21 , 22 are in turn via a first sealing element 23 , again preferably a metal bellows or the like, and a second sealing element 24th , here, too, preferably a simpler lip seal or the like, radially sealed. A pressure compensation room is also provided here 27 in which the spring element 25th that the second pressure piston 15 resets, is arranged.

Auch hier übergreift der zweite topfartige Druckkolben 15 mit einem Ringbund 29 die innerhalb angeordneten Bauteile (erstes Ringbauteil 19, Federelement 15, etc.) und ist am ersten Druckkolben 14 abgestützt, der seinerseits direkt an der Stützlamelle 30, die hier am Innenring 9 angeordnet ist, abgestützt ist. Über ein Dichtelement 28 ist das erste Ringbauteil 19 am Ringbund 29 hin abgedichtet.The second pot-like pressure piston also overlaps here 15 with a ring collar 29 the components arranged inside (first ring component 19th , Spring element 15 , etc.) and is on the first pressure piston 14 supported, which in turn directly on the support plate 30th that here on the inner ring 9 is arranged, is supported. Via a sealing element 28 is the first ring component 19th on the ring collar 29 sealed off.

Die Funktionsweise ist grundsätzlich mit der bezüglich der 1 und 2 beschriebenen vergleichbar, das heißt, dass, wenn ein Druckmedium in die beiden Druckräume 21, 22 eingebracht wird, beide Kolben 14, 15 nach links gegen das Lamellenpaket bewegt werden. Der erste Druckkolben 14 drückt direkt auf die Stützlamelle 30 und damit auf das Lamellenpaket, der zweite Druckkolben 15 drückt gegen den ersten Druckkolben 14, so dass hier auch die beiden Druckkräfte addieren. Bei einer Entlastung werden die Druckkolben 14, 15 wieder über das Dichtelement 23 respektive das Federelement 25 zurückgeschoben, um das Lamellenpaket zu öffnen respektive zu lüften.The mode of operation is basically the same as for 1 and 2nd described comparable, that is, that if a print medium in the two pressure spaces 21 , 22 is introduced, both pistons 14 , 15 to the left against the plate pack. The first pressure piston 14 presses directly on the support plate 30th and thus on the plate pack, the second pressure piston 15 presses against the first pressure piston 14 , so that the two pressure forces also add up here. When the pressure is released, the pressure pistons 14 , 15 again over the sealing element 23 or the spring element 25th pushed back to open or ventilate the plate pack.

Bei dieser Ausgestaltung rotiert die hydraulische Betätigungseinrichtung 13 nicht mit dem beim Betrieb der Verbrennungsmaschine oder der Elektromaschine rotierenden Außenlamellenträger 5, nachdem die hydraulische Betätigungseinrichtung 13 über die Hohlwelle 16 davon entkoppelt ist. Die hydraulische Betätigungseinrichtung 13 wird erst in Rotation gebracht, wenn die beiden Druckkolben 14, 15 gegen das Lamellenpaket gedrückt werden und dieses in Reibschluss gebracht werden, worüber die Kopplung zum Innenlamellenträger 9 und damit zum Ausgangsglied 12 für die Weiterleitung des Drehmoments erfolgt.In this embodiment, the hydraulic actuator rotates 13 not with the outer disk carrier rotating when the internal combustion engine or the electric machine is in operation 5 after the hydraulic actuator 13 over the hollow shaft 16 is decoupled from it. The hydraulic actuator 13 is only brought into rotation when the two pressure pistons 14 , 15 are pressed against the plate pack and this is brought into frictional engagement, via which the coupling to the inner plate carrier 9 and thus to the starting link 12th for the transmission of the torque.

BezugszeichenlisteReference list

11: KupplungseinrichtungCoupling device
22nd: HybridmodulHybrid module
33rd: Statorstator
44th: Rotorrotor
55: AußenlamellenträgerOuter disk carrier
66: AußenlamelleOuter slat
77: RingflanschRing flange
88th: EingangsgliedInput link
99: InnenlamellenträgerInner disk carrier
1010th: InnenlamelleInner slat
1111: VerzahnungGearing
1212th: AusgangsgliedOutput link
1313: BetätigungseinrichtungActuator
1414: erster Druckkolbenfirst pressure piston
1515: zweiter Druckkolbensecond pressure piston
1616: HohlwelleHollow shaft
1717th: DichtelementSealing element
1818th: DichtelementSealing element
1919th: RingbauteilRing component
2020th: RingbauteilRing component
2121: erster Druckraumfirst pressure room
2222: zweiter Druckraumsecond pressure room
2323: DichtelementSealing element
2424th: DichtelementSealing element
2525th: FederelementSpring element
2626: AuflageringSupport ring
2727: DruckkompensationsraumPressure compensation space
2828: DichtelementSealing element
2929: RingbundRing collar
3030th: StützlamelleSupport lamella
3131: ZuführkanalFeed channel
3232: ZuführkanalFeed channel
3333: ZuführkanalFeed channel
3434: AxialbohrungAxial bore
3535: SicherungsringCirclip
3636: erstes Lagerfirst camp
3737: zweites Lagersecond camp
3838: RingbauteilRing component
3939: RadiallagerRadial bearing
4040: AxiallagerThrust bearing

Claims

Coupling device, comprising a plate pack with outer plates (6) arranged on an outer plate carrier (5) and inner plates (10) arranged on a radially inner inner plate carrier (9) and gripping between the outer plates (6), the one plate carrier (5) having an input member (8) and the other disk carrier (10) is coupled to an output member (12), the disk pack being axially compressible via a hydraulically or pneumatically operating actuating device (13), characterized in that the actuating device (13) has a first and a second Axially movable pressure pistons (14, 15), which are arranged axially one behind the other and can be acted upon by a hydraulic or pneumatic pressure medium via separate first and second pressure chambers (21, 22), the first pressure piston (14) being supported on the disk pack and the second pressure piston (15) is supported on the first pressure piston (14).

Coupling device after Claim 1 , characterized in that the second pressure piston (15) is pot-shaped and is supported with an axially extending annular collar (29) in the region of the outer edge of the first pressure piston (14).

Coupling device after Claim 1 or 2nd , characterized in that each pressure chamber (21, 22) is axially delimited by a positionally fixed ring component (19, 20), a pressure chamber (21, 21) between the respective ring component (19, 20) and the respective pressure piston (14, 15) 22) sealing sealing element (23, 24) is arranged.

Coupling device after Claim 2 and 3rd , characterized in that the second pressure piston (15) with its ring collar (29) radially engages over the ring component (19) delimiting the first pressure chamber (21).

Coupling device after Claim 4 , characterized in that to form a pressure compensation chamber (27) between the first ring component (19) and the second pressure piston (15) the first ring component (19) is sealed by a sealing element (28) to the ring collar (29), the pressure compensation chamber ( 27) is filled with a hydraulic or pneumatic pressure medium.

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the second pressure piston (15) can be moved in the direction of the disk pack against the restoring force of a spring element (25).

Coupling device after Claim 6 and one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the spring element (25) is supported on the first ring component (19).

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (13) is arranged on a rotating shaft (16) through which the supply of the pressure medium to the pressure chambers (21, 22) and optionally the pressure compensation space (27).

Clutch device according to one of the preceding claims, characterized in that the disk pack and the actuating device (13) are arranged radially inside the outer disk carrier (5), on which a rotor (4) of an electric machine is arranged radially on the outside.

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that it is a wet running single, double or multiple clutch.