DE102018206146A1

DE102018206146A1 - Lamellenkupplung, Hybrideinheit sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018206146A1
Application number: DE102018206146.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Grosspietsch; Angelilka Ebert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-04-21
Also published as: DE102018206146B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lamellenkupplung (3) mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kühlölstroms von radial innen nach radial außen durch die Lamellenkupplung (3), wobei die Steuerungseinrichtung den Kühlölstrom in einer Auskuppelstellung der Lamellenkupplung (3) auf einen ersten Kühlölwegpfad (14) an dem Lamellenpaket (44) der Lamellenkupplung (3) vorbei und in einer Einkuppelstellung auf einen zweiten Kühlölwegpfad (16) durch das Lamellenpaket (44) der Lamellenkupplung (3) hindurch steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlölwegpfad (14) und der zweite Kühlölwegpfad (16) in radialer Richtung ausschließlich durch drehende Bauteile (10, 28, 42) der Lamellenkupplung (3) führen.
Daneben betrifft die Erfindung eine Hybrideinheit.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lamellenkupplung mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kühlölstroms von radial innen nach radial außen durch die Kupplung, wobei die Steuerungseinrichtung den Kühlölstrom in einer Auskuppelstellung der Lamellenkupplung auf einen ersten Kühlölwegpfad an dem Lamellenpaket der Lamellenkupplung vorbei und in einer Einkuppelstellung auf einen zweiten Kühlölwegpfad durch das Lamellenpaket der Lamellenkupplung hindurchsteuert.
Der Kühlölweg einer Lamellenkupplung hat mehrere Abschnitte. Ein Abschnitt kann beispielsweise durch eine Getriebeeingangswelle führen.
Der Kühlölweg bildet üblicherweise einen Kühlölkreislauf, wobei das Kühlöl auf dem Weg durch die Kupplung und insbesondere durch die Lamellen Wärme aufnimmt und an anderer Stelle diese Wärme wieder abgibt.
Dabei ist es weiterhin bekannt, das Kühlöl nur während der Drehmomentübertragung, also während die Kupplung eingekuppelt ist, durch die Lamellen zu leiten, da andernfalls Schleppmomente auftreten. Diese Schleppmomente sollen bestmöglich reduziert werden, weswegen kein Kühlöl durch die Lamellen der Lamellenkupplung in Auskuppelstellung fließen soll.
Bekannte Aufbauten bestehen aus vielen Einzelbauteilen und erfordern daher auch eine aufwendige Montage.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lamellenkupplung anzugeben, die einerseits einfach aufgebaut ist und andererseits bestmöglich Schleppmomente vermeidet.
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass der erste Kühlölwegpfad und der zweite Kühlölwegpfad in radialer Richtung ausschließlich durch drehende Bauteile der Lamellenkupplung führen.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass die Fliehkraft zum Transport des Kühlöls dahingehend optimal ausgenutzt wird, dass in radialer Richtung ausschließlich drehende Bauteile passiert werden. Das heißt, dass das Öl auf seinem Weg durch den entsprechenden Wegabschnitt durch drehende Bauteile in radialer Richtung gelangt. Da sich der erste Kühlölwegpfad und der zweite Kühlölwegpfad in zeitlicher Hinsicht nicht überschneiden, d. h. dass immer nur einer der beiden Kühlölwegpfade passierbar ist, können Bauteile des Wegabschnitts der momentan geschlossen ist, auch zeitweise die Drehung einstellen.
Es ist auf der einen Seite also nicht ausreichend, dass ein in radialer Richtung passiertes Bauteil drehbar ist, wenn das Öl durch den entsprechenden Kühlölwegpfad strömt muss sich das Bauteil auch drehen. Ist der entsprechende Kühlölwegpfad aber geschlossen, ist es nicht notwendig, dass sich die in diesem Kühlölwegpfad liegenden Bauteile während der Zeit drehen, in der der Kühlölwegpfad geschlossen ist.
Bevorzugt ist eines der in radialer Richtung durchquerten Bauteile der Innenlamellenträger. Alternativ oder zusätzlich kann eines der in radialer Richtung durchquerten Bauteile der Außenlamellenträger sein. Alternativ oder zusätzlich kann eines der in radialer Richtung durchquerten Bauteile der Kolben sein. Alternativ oder zusätzlich kann eines der in radialer Richtung durchquerten Bauteile ein in axialer Richtung feststehendes Wandelement des Ausgleichsraumes sein.
Bevorzugt drehen sich der Kolben und/oder das in axialer Richtung feststehende Wandelement des Ausgleichsraumes mit dem Außenlamellenträger. Vorteilhafterweise befinden sich der Außenlamellenträger und/oder der Kolben und/oder das in axialer Richtung feststehende Wandelement des Ausgleichsraumes auf der Ausgangsseite der Lamellenkupplung in Bezug auf einen Verbrennungsmotor. Vorteilhafterweise befinden sich der Außenlamellenträger und/oder der Kolben und/oder das in axialer Richtung feststehende Wandelement des Ausgleichsraumes auf der Eingangsseite der Lamellenkupplung in Bezug auf einen Elektromotor. Bevorzugt befindet sich der Innenlamellenträger auf der Ausgangsseite der Lamellenkupplung in Bezug auf einen Elektromotor und/oder auf der Eingangsseite der Lamellenkupplung in Bezug auf einen Verbrennungsmotor.
Vorteilhafterweise führen der erste Kühlölwegpfad und der zweite Kühlölwegpfad durch den Außenlamellenträger an der Lamellenkupplung. Dann wird das Kühlöl nach radial außen abgeführt.
Vorteilhafterweise sind der erste Kühlölwegpfad und der zweite Kühlölwegpfad parallel angeordnet. Das bedeutet, dass der Kühlölweg an einem bestimmten Punkt eine Weichenstellung enthält und der Kühlölweg entweder den ersten Kühlölwegpfad oder den zweiten Kühlölwegpfad nimmt. Nach Durchlaufen eines der Pfade treffen diese wieder an einem Punkt zusammen und der Kühlölweg verläuft wieder auf einem einzigen Pfad. Dies schildert dabei den Verlauf aus Sicht eines hydraulischen Schaltplans, selbstverständlich kann der Kühlölweg beispielsweise beim Durchqueren der Lamellen eine Breite von etlichen Zentimetern aufweisen und ein Zusammenführen an einem der Lamellenträger bedeutet dabei nicht, dass das gesamte Kühlöl einen einzigen Punkt durchqueren müsste. Der Zusammenführpunkt kann also auch eine Zusammenführfläche sein.
Mit anderen Worten ist damit gemeint, dass der Kühlölweg im Bereich der Lamellenkupplung zeitweise zwei Teilpfade enthält, aber nicht mehr. Werden diese beiden Teilpfade zusammengeführt existieren keine anderen Teilpfade mehr.
Vorteilhafterweise kann die Lamellenkupplung einen Ausgleichsraum aufweisen und sowohl der erste Kühlölwegpfad als auch der zweite Kühlölwegpfad teilweise durch den Ausgleichsraum führen.
Der Ausgleichsraum kann als einen Wandabschnitt eine axial feststehende Wandung aufweisen. Weiterhin kann der Ausgleichsraum als einen Wandabschnitt den Kolben der Lamellenkupplung aufweisen. Weiterhin kann der Ausgleichsraum als einen Wandabschnitt eine Getriebeeingangswelle und/oder einer Nabe, insbesondere Ölzuführnabe, aufweisen.
Zum Verschließen von Öffnungen zueinander beweglicher Wandungsabschnitte kann jeweils ein Dichtelement vorhanden sein. Diese Dichtelemente kann man grundsätzlich auch als Wandelemente zählen, üblicherweise werden sie aber nicht hinzugerechnet. Vorteilhafterweise ist ausschließlich der durch den Kolben gebildete Wandungsabschnitt axial beweglich ausgebildet. Sollte ein Dichtelement am Kolben befestigt sein und dieses dementsprechend mit diesem axial beweglich angeordnet sein sind, sofern man auch die Dichtelemente zu den Wandungsabschnitten zählt, bevorzugt ausschließlich der Kolben und das an diesem befestigte Dichtelement axial bewegliche Wandungsabschnitte.
Wie beschrieben führen beide Kühlölwegpfade durch den Ausgleichsraum. Vorteilhafterweise können der erste Kühlölwegpfad und/oder der zweite Kühlölwegpfad im Ausgleichsraum beginnen. Das heißt dementsprechend, dass der Stromteiler oder das Ventil, das das Kühlöl in den ersten Kühlölwegpfad oder den zweiten Kühlölwegpfad leitet, im Ausgleichsraum angeordnet ist oder zumindest an dem Ausgleichsraum angrenzt.
Im Folgenden wird zuerst der Kühlölwegpfad beschrieben, der in der Auskuppelposition der Lamellenkupplung geöffnet ist. Es ist also der Kühlölwegpfad, der an dem Lamellenpaket vorbeiführt.
Vorteilhafterweise kann der erste Kühlölwegpfad zwischen einem Dichtelement und dem Kolben der Lamellenkupplung entlangführen. Das Dichtelement ist vorteilhafterweise am Kolben befestigt. Vorzugsweise ist das Dichtelement auf der Seite des Ausgleichraums angeordnet.
Da das Kühlöl auf diesem Weg den Ausgleichsraum verlässt, kann über dem radial grundsätzlich beliebig anordenbaren Endpunkt des Dichtelementes die Füllmenge des Ausgleichraumes eingestellt werden. Damit der Ausgleichsraum keine unnötigen Hohlräume einschließt, führt das Dichtelement bevorzugt soweit wie möglich nach radial innen.
Vorteilhafterweise kann die Lamellenkupplung einen Ausgleichsraum aufweisen und ein Wandabschnitt des Ausgleichsraums den Ausgleichsraum radial und axial begrenzen, wobei der axiale Abschnitt einen radial au ßenliegenden Lamellenträger gegen Fliehöl abschirmt. Bei den üblichen Aufbauten von Lamellenkupplungen sind der Druckraum und der Ausgleichsraum radial innerhalb der Lamellenträger angeordnet. Dabei kommt es auch in axialer Richtung zu Überlappungen. Der beschriebene Wandabschnitt weist einen im Vergleich zu bekannten Konstruktionen überflüssigen Abschnitt auf, da er mit dem Dichtelement zwischen Kolben und besagtem Wandabschnitt überlappt. Bei bekannten Lamellenkupplungen dichtet das Dichtelement allerdings vollständig ab. In der vorliegenden Erfindung führt wie beschrieben allerdings ein Kühlölwegpfad zwischen Dichtelement und Kolben. Dieses Kühlöl wird dann durch den axialen Abschnitt weitergeführt. Auf diese Art und Weise gelangt das Kühlöl auf diesem Weg nicht zum Lamellenpaket.
Vorzugsweise kann der axiale Abschnitt eine Abtropfkante für Fliehöl aufweisen, die radial innerhalb des Kolbens angeordnet ist. Mit anderen Worten wirkt diese so bzw. ist dieses so angeordnet, dass sie Fliehöl auf den Kolben leitet. Fliehöl bezeichnet dabei das Kühlöl, das aufgrund der Fliehkräfte sich nach radial außen bewegt. Sollte das Kühlöl überhaupt eine axiale Bewegung durchführen, so führt diese zusätzlich vom Lamellenpaket weg. Dies ist durch die Anordnung des Wandungsabschnitts vorgegeben.
Im Folgenden kann der erste Kühlölwegpfad zwischen dem Kolben der Lamellenkupplung und der ersten Lamelle entlangführen. Die erste Lamelle ist dabei diejenige Lamelle des Lamellenpakets, die dem Kolben zugewandt ist. Dementsprechend gelangt das Kühlöl auf diesem Weg nicht zwischen die Lamellen und damit auch nicht in das Lamellenpaket hinein. Nach dem Passieren des Spaltes zwischen Kolben und erster Lamelle gelangt das Kühlöl zum Außenlamellenträger. Von dort kann es weiter nach radial außen geführt werden.
Vorteilhafterweise kann der Kolben und/oder die erste Lamelle Nuten, insbesondere segmentweise verteilte Nuten, in der Anlagefläche aufweisen. Dabei handelt es sich um die dem ersten Kühlölwegpfad zugewandte Fläche. Die Nuten sind vorteilhafterweise in radialer Richtung angeordnet, d.h. sie führen das Kühlöl von radial innen nach radial außen.
Vorteilhafterweise weist der Kolben wenigstens einen radialen Durchlass auf. Dieser kann sich an einem axialen Abschnitt, insbesondere dem axialen Abschnitt, der am weitesten radial außen liegt, befinden.
Der erste Kühlölwegpfad führt also bei Verwendung aller beschriebenen Ausgestaltungen vom Ausgleichsraum aus am Kolben entlang zu einem zweiten Wandelement des Ausgleichsraums, von diesem wieder zum Kolben und dann zum Außenlamellenträger. Dieser Weg steht allerdings nur bei einer offenen Lamellenkupplung, also einer Lamellenkupplung in Auskuppelposition, offen.
Vorteilhafterweise kann der zweite Kühlölwegpfad, also der Kühlölwegpfad bei geschlossener Lamellenkupplung, durch eine in axialer Richtung feststehende Wandabschnitt des Ausgleichsraums führen. Durch diesen Wandabschnitt führt der zweite Kühlölwegpfad in axialer Richtung. Dass der Wandabschnitt in axialer Richtung feststehend ist, bedeutet lediglich, dass es sich hierbei nicht um den Kolben handelt. Es bedeutet insbesondere nicht, dass dieser Wandabschnitt mit dem sie lagernden Element verschweißt oder sonst wie starr befestigt sein müsste. Weiterhin ist dies nicht einschränkend dahingehend zu verstehen, dass der Wandabschnitt drehfest angeordnet ist.
Vorzugsweise kann der zweite Kühlölwegpfad zwischen einem Lamellenträger und einem Wandabschnitt des Ausgleichsraumes entlangführen. Der Wandabschnitt ist insbesondere diejenige mit der axialen oder den axialen Durchlassöffnungen. Der Lamellenträger kann entweder der Innenlamellenträger oder der Außenlamellenträger sein. Vorzugsweise handelt es sich um den Innenlamellenträger. Nach dem Durchlaufen des Abschnitts zwischen Wandabschnitt und Lamellenträger trifft das Kühlöl auf einen axialen Abschnitt des Lamellenträgers. Bevorzugt weist der Lamellenträger radiale Durchlässe auf, durch die das Kühlöl zum Lamellenpaket gelangen kann.
Falls der Lamellenträger der Innenlamellenträger ist und dieser als der eingangsseitige Lamellenträger in Bezug auf einen Verbrennungsmotor ausgebildet ist, muss angemerkt werden, dass sich der Innenlamellenträger bzw. der Eingangslamellenträger im ausgekuppelten Zustand der Kupplung nicht dreht. In diesem Fall ist aber der zweite Kühlölwegpfad geschlossen und das Kühlöl wird auf dem ersten Kühlölwegpfad durch die Lamellenkupplung geführt. Wird die Lamellenkupplung dagegen eingekuppelt ist der Innenlamellenträger bzw. der Eingangslamellenträger auch wieder bewegt. Der Innenlamellenträger bzw. Eingangslamellenträger ist also genauso lange bewegt wie der zweite Kühlölwegpfad geöffnet ist. Damit passiert das Kühlöl in radialer Richtung aber immer nur drehende Bauteile der Lamellenkupplung. Nicht passierte Bauteile in radialer Richtung passierte Bauteile der Lamellenkupplung können also auch temporär nicht drehend ausgebildet sein.
Damit ist bei vollständiger Umsetzung aller Ausgestaltungen auch klar, dass der erste Kühlölwegpfad und der zweite Kühlölwegpfad am Außenlamellenträger zum dann wieder einteiligen Kühlölweg fusionieren.
Vorteilhafterweise können der Innenlamellenträger und/oder der Außenlamellenträger dazu ausgestaltet sein, das Kühlöl so zu führen, dass es radial außen in axialer Richtung gleichmäßiger verteilt ist als radial innen. Dies kann beispielsweise durch Ölführnuten entlang des Lamellenträgers erreicht werden, wobei diese Ölführnuten bevorzugt nach radial außen geneigt sind. Dadurch wird das Öl aufgrund der Fliehkraft in axialer Richtung bewegt. Alternativ oder zusätzlich können die Durchmesser der Durchgangsöffnungen unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass Kühlöl in den Bereichen, in den es zuerst auf die Lamellenträger auftrifft, auf mehr Flusswiderstand trifft als in den anderen Bereichen. Beispielsweise kann so erreicht werden, dass die Lamellen der Lamellenkupplung gleichmäßig gekühlt werden. Eine Verteilung des Kühlöls beim Passieren des ersten Kühlölwegpfads ist insbesondere dann erforderlich, wenn noch ein Bauteil radial außerhalb des Außenlamellenträgers zu kühlen ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Rotor handeln.
Näher betrachtet werden soll auch die Steuerungseinrichtung, die den Kühlölstrom steuert. Bei bekannten Vorrichtungen ist die Aufteilung dabei so, dass einer der Kühlölwegpfade auf komplizierte Art und Weise und mit Zusatzbauteilen geöffnet und verschlossen wird. In der vorliegenden Anmeldung wird dagegen ein extrem einfaeher Aufbau erreicht. Hierzu ist vorgesehen, dass der Kolben eine Durchlassöffnung aufweist. Damit ist der Kolben vorteilhafterweise Teil der Steuerungseinrichtung.
Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinrichtung hydromechanisch ausgebildet. Insbesondere kann der Kolben als Teil eines Ventils angesehen werden, wobei eine Kolbenbewegung eine Verstellung des Ventils bewirkt. Da die Bewegung des Kolbens durch Drucköl bewirkt ist kann man von einer hydromechanischen Steuerungseinrichtung sprechen. Die Steuerungseinrichtung kann also ganz allgemein als Ventil ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise kann also der Kolben eine Durchlassöffnung aufweisen, die Kühlöl in einer Auskuppelstellung der Lamellenkupplung in einen ersten Bereich eines Ausgleichsraumes der Lamellenkupplung und in einer Einkuppelstellung der Lamellenkupplung in einen zweiten Bereich eines Ausgleichsraumes der Lamellenkupplung führt. Damit ist nicht nur gemeint, dass durch das Verschieben der Durchlassöffnung der Austrittsort des Kühlöles ein anderer im Ausgleichsraum ist. Vorzugsweise sind der erste Bereich des Ausgleichsraumes und der zweite Bereich des Ausgleichraumes durch ein Trennelement getrennt. Das Trennelement kann vorteilhafterweise ein Dichtelement sein. Das Dichtelement dichtet bevorzugt eine Öffnung zwischen einem Wandabschnitt des Ausgleichsraumes und dem Kolben ab. Dadurch entstehen zwei Bereiche, die öldicht voneinander getrennt sind.
Vorzugsweise kann das Trennelement an einem Wandabschnitt des Ausgleichsraumes befestigt sein. Der Wandabschnitt kann insbesondere ein in axiale Richtung feststehender Wandabschnitt sein. Der Wandabschnitt kann vorteilhafterweise radial innerhalb des Trennelementes eine Durchgangsöffnung zum Durchlass des Kühlöls aufweisen.
Daneben betrifft die Erfindung eine Hybrideinheit mit einem Teil einer Elektromaschine und einer Lamellenkupplung. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Lamellenkupplung wie beschrieben ausgebildet ist. Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kühlölstroms zur Kühlung des Teils der Elektromaschine sein.
Vorzugsweise kann es sich bei dem Teil der Elektromaschine um den Rotor handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich um einen Stator handeln.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Lamellenkupplung und/oder eine Hybrideinheit. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Lamellenkupplung und/oder die Hybrideinheit wie beschrieben ausgebildet sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug,
2 eine Hybrideinheit in einer ersten Ausgestaltung, und
3 eine Hybrideinheit in einer zweiten Ausgestaltung.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer ersten Antriebseinheit in Form eines Verbrennungsmotors 2, einer Trennkupplung 3, einem Elektromotor 4, einer Anfahrkupplung 5 und einem Getriebe 6. Statt einer Anfahrkupplung 5 kann auch jede beliebige andere Kupplungsanordnung vorhanden sein, beispielsweise eine Doppelkupplung oder einen Drehmomentwandler. Das Getriebe kann als Automatgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe, Handschaltgetriebe oder in sonstiger beliebiger Weise ausgebildet sein. Es wird rein exemplarisch ein hybridisierter Antriebsstrang dargestellt, wobei ein Hauptblickpunkt auf der Trennkupplung 3 zwischen Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 4 bzw. dem Verbrennungsmotor 2 und dem folgenden Abschnitt des Antriebsstrangs liegt. Die Trennkupplung 3 kann dabei auch mit anderen Kupplungen des Antriebsstrangs in eine Montageeinheit gepackt sein, wie dies beispielsweise bei der sogenannten Triple-Clutch der Fall ist.
Grundsätzlich kann die beschriebene Lamellenkupplung an allen Orten eingesetzt werden, also auch bei Doppelkupplungen oder bei Lamellenkupplungen und auch Bremsen in einem Automatgetriebe. Jedoch ist die Ausgestaltung einer Trennkupplung 3 nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besonders wertvoll, da hier jegliche Schleppmomentverluste die Reichweite einer rein elektrischen Fahrt verringern.
2 zeigt die Trennkupplung 3 im Detail. Die Trennkupplung 3 und der Rotor 7 des Elektromotors 4 bilden dabei eine Hybrideinheit 8. Zwischen der Ölzuführnabe 9 und dem Außenlamellenträger 10 der als Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung 3 ist ein Teil des Kühlölwegs 12 zweigeteilt. Das bedeutet, dass es zwei parallele Pfade oder Kühlölwegpfade zwischen der Ölzuführnabe und dem Außenlamellenträger 10 gibt. Der erste Kühlölwegpfad 14 ist dabei nutzbar, wenn die Trennkupplung 3 geöffnet ist und der zweite Kühlölwegpfad 16 ist offen, wenn die Trennkupplung 3 eingekuppelt ist.
Vor der weiteren Beschreibung der Kühlölwegpfade 14 und 16 werden kurz die grundsätzlich bekannten Bauteile der Trennkupplung aufgezählt:

Die Trennkupplung 3 verfügt über einen Druckraum 18 und einen Ausgleichsraum 20. Diese werden durch den Kolben 22 voneinander getrennt. Das Öl gelangt sowohl zum Druckraum 18 als auch zum Druckausgleichsraum bzw. Ausgleichsraum 20 über die Ölzuführnabe 9. Zwischen Kolben 22 und dem axialen Abschnitt 24 des Außenlamellenträgers 10 befindet sich ein Dichtelement 26.

Der Ausgleichsraum 20 wird auf der einen Seite durch den Kolben 22 und auf den anderen Seiten durch den Wandabschnitt 28 gebildet. Ein sehr kleiner Teil der Wand des Ausgleichsraumes 20 macht auch der Abschnitt 30 der Ölzuführnabe 9 aus. Zwischen Wandabschnitt 28 und Kolben 22 ist zum Verschluss der Öffnung 32 zwischen Wandabschnitt 28 und Kolben 22 ein Dichtelement 34 angeordnet. Da dieses gleichzeitig der Ölführung dient ist es wesentlich weiter nach radial innen gezogen als üblich. Zwischen Wandabschnitt 28 und Kolben 22 befindet sich ein weiteres Dichtelement, nämlich das Dichtelement 36. Dieses dient zum Trennen des Ausgleichsraums 20 in einen ersten Bereich 38 und einen zweiten Bereich 40. Weiterhin weist die Trennkupplung 3 einen Innenlamellenträger 42 und ein Lamellenpaket 44 mit Außenlamellen 46 und Innenlamellen 48 auf. Die erste dem Kolben 22 zugewandte Lamelle wird im Folgenden erste Lamelle 50 genannt. Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine Außenlamelle 46, sofern die Außenlamellen die unbeschichteten Lamellen sind.
Im Folgenden werden die Teile des ersten Kühlölwegpfades 14 beschrieben. 2 zeigt die Trennkupplung 3 in ausgekuppelter, das heißt geöffneter Position. Durch die Rückstellfeder 52 wird der Kolben 22 vom Lamellenpaket 44 weggedrückt. Die Rückstellfeder 52 ist hier als Schraubenfeder ausgebildet. Dadurch kommt die Durchgangsöffnung 54 des Kolbens 22 mit der Durchgangsöffnung 56 der Ölzuführnabe 9 so zur Deckung, dass das Kühlöl in den ersten Bereich 38 einströmt.
Hierfür ist die Durchgangsöffnung 56 zumindest auf Seite des Ausgleichsraumes 20 breiter als die Durchgangsöffnung 54. Dabei füllt das Kühlöl den Raum zwischen dem Dichtelement 34 und der Wand 28 so lange, bis das Kühlöl die Überlaufkante 58 erreicht. Aufgrund der Rotation der Trennkupplung 3 wird das Kühlöl nach radial außen gedrückt. Sobald der Ausgleichsraum 20 also soweit gefüllt ist, dass das Kühlöl nach radial innen bis zur Überlaufkante 58 reicht gelangt auch Kühlöl zwischen den Kolben 22 und das Dichtelement 34 und damit an den Beginn des ersten Kühlölwegpfades 14. Aufgrund der wirkenden Fliehkraft wird das Kühlöl dann zwischen dem Dichtelement 34 und dem Kolben 22 nach radial außen gedrückt, wo es auf den axialen Abschnitt 60 des Wandabschnitts 28 trifft.
Der axiale Abschnitt 60 schützt den Innenlamellenträger 42 bzw. das Lamellenpaket 44 davor, dass das auf dem ersten Kühlölwegpfad 14 befindliche Kühlöl auf diese trifft. Hierfür ist der axiale Abschnitt 60 soweit gezogen, dass er bis in die U-förmige Biegung 62 des Kolbens 22 reicht. An der Abtropfkante 64 des Wandabschnitts 28 wird das Kühlöl dann auf die Innenseite des Kolbens 22 gelenkt. Dieser folgt das Kühlöl dann und gelangt zwischen erster Lamelle 50 und dem Kolben 22 zum Außenlamellenträger 10. An diesem können sich mehrere Bohrungen oder Kanäle befinden, um das Kühlöl gleichmäßig zu verteilen. Dann gelangt das Kühlöl zum Rotor 7, um diesen zu kühlen. Das Kühlöl wird auf dem ersten Kühlölwegpfad 14 also vollständig am Lamellenpaket 44 vorbeigeführt, um Schleppmomentverluste der Trennkupplung 3 zu minimieren.
Wird die Trennkupplung 3 eingekuppelt, so wird der Kolben 22 in Richtung des Lamellenpakets 44 bewegt. Dabei bewegt sich der Fuß 66 des Kolbens 22 so weit in axialer Richtung, dass die Durchgangsöffnung 54 in den zweiten Bereich 40 mündet. Dadurch gelangt in der Einkuppelstellung kein Öl mehr in den ersten Bereich 38. Das im ersten Bereich 38 vorhandene Kühlöl radial außerhalb der Überlaufkante 58 bleibt in diesem Bereich, alles weiter radial innen verlässt über den ersten Kühlölwegpfad 14 den Ausgleichsraum 20. Da sowieso nur so viel Öl nachgefüllt wird, wie über den ersten Kühlölwegpfad 14 den Ausgleichsraum 20 verlassen kann wird der Öltransport durch den ersten Kühlölwegpfad 14 mit der Axialbewegung des Kolbens Richtung Einkuppeln praktisch sofort beendet.
Auf dem zweiten Kühlölwegpfad 16 befindet sich zum Passieren des Wandabschnitts 28 ein axialer Durchgang 68. Dieser könnte, da der Wandabschnitt 28 drehend ausgestaltet ist, auch als radialer Durchgang ausgebildet sein. Nach dem Passieren des Durchgangs 68 folgt das Kühlöl dem Wandabschnitt 28 bzw. es fließt zwischen dem Innenlamellenträger 42 und dem Wandabschnitt 28. Nach dem Passieren der Biegung der Wand 28 gelangt das Kühlöl auf den axialen Abschnitt 70 des Innenlamellenträgers 42. An diesem kann es wie mehrfach beschrieben so verteilt werden, dass es gleichmäßig oder zumindest homogenisiert durch das Lamellenpaket 44 tritt. Nach dem Passieren des Lamellenpakets 44 trifft es auf den Außenlamellenträger 10. Hier werden der erste Kühlölwegpfad 14 und der zweite Kühlölwegpfad 16 wieder zusammengeführt.
Durch den beschriebenen Aufbau ist es möglich, dass das Lamellenpaket 44 der Trennkupplung 3 nur bei geschlossener Trennkupplung 3 von Kühlöl durchströmt und gekühlt wird, während der Rotor 7 in beiden Positionen der Trennkupplung 3 gekühlt wird.
Das Dichtelement 66 kann als Federträgerblech ausgestaltet sein. Der Kolben 22 und das Dichtelement 66 bilden zusammen ein Ventil. Das Ventil kann eine Restleckage aufweisen. Dann kann auch bei geschlossener Trennkupplung 3 etwas Kühlöl in den ersten Bereich 38 gelangen.
Liegt der Durchgang 68 im Wandungsabschnitt 28 mit seiner Übertrittskante radial weiter innen als die Überlaufkante 58 des Dichtelementes 34, so ist die Befüllung der Ausgleichskammer 20 und damit der Fliehkraftausgleich immer konstant. In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt also unabhängig von weiteren Merkmalen der Erfindung eine Übertrittskante in einem Wandabschnitt 28 des Ausgleichsraumes radial weiter innen als eine Überlaufkante 58 eines Dichtelementes 34 innerhalb der Ausgleichsammer 20.
Durch Variation der radialen Höhe der beiden Übertrittskanten und einer definierten Restleckage des Ventiles kann bewusst eine Teilölmenge in die eine oder andere Richtung gelenkt und so zum Beispiel bei offener Kupplung als Schmieröl dem Lamellenpaket zugeführt werden.
3 zeigt eine Variation des Aufbaus nach 2 im Bereich der Ölzuführnabe 9 und des Kolbens 10. Die übrigen Bauteile entsprechen vollständig wie zu 2 beschrieben, weswegen auf diese Beschreibung verwiesen wird auch wurden lediglich einige Bezugszeichen übernommen. Auch diesbezüglich wird auf 2 verwiesen.
Der Unterschied zwischen den 2 und 3 liegt in der Ausgestaltung der Durchgangsöffnungen 72 und 74 des Kolbens bzw. der Ölzuführnabe 9. Bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung ist die Durchgangsöffnung 72 im Kolben 22 zur Seite der Ölzuführnabe 9 hin verbreitet, während die Durchgangsöffnung 74 in der Ölzuführnabe 9 schmaler ausgestaltet ist. Auf diese Art und Weise kann der gleiche Effekt erzielt werden wie in 2 beschrieben, nur dass die Verbreiterung im Kolben vorliegt. Die Verbreiterung der Durchgangsöffnung kann dementsprechend an dem Bauteil erfolgen, bei dem sie leichter einbringbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Verbrennungsmotor
3: Trennkupplung
4: Elektromotor
5: Anfahrkupplung
6: Getriebe
7: Rotor
8: Hybrideinheit
9: Ölzuführnabe
10: Au ßenlamellenträger
12: Kühlölweg
14: Kühlölwegpfad
16: Kühlölwegpfad
18: Druckraum
20: Druckausgleichsraum
22: Kolben
24: axialer Abschnitt
26: Dichtelement
28: Wandabschnitt
30: Wandabschnitt
32: Öffnung
34: Dichtelement
36: Dichtelement
38: erster Bereich
40: zweiter Bereich
42: Innenlamellenträger
44: Lamellenpaket
46: Außenlamelle
48: Innenlamelle
50: erste Lamelle
52: Rückstellfeder
54: Durchgangsöffnung
56: Durchgangsöffnung
58: Überlaufkante
60: axialer Abschnitt
62: U-förmige Biegung
64: Abtropfkante
66: Fuß
68: Durchgang
70: axialer Abschnitt
72: Durchgangsöffnung
74: Durchgangsöffnung

Claims

Lamellenkupplung (3) mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kühlölstroms von radial innen nach radial außen durch die Lamellenkupplung (3), wobei die Steuerungseinrichtung den Kühlölstrom in einer Auskuppelstellung der Lamellenkupplung (3) auf einen ersten Kühlölwegpfad (14) an dem Lamellenpaket (44) der Lamellenkupplung (3) vorbei und in einer Einkuppelstellung auf einen zweiten Kühlölwegpfad (16) durch das Lamellenpaket (44) der Lamellenkupplung (3) hindurch steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlölwegpfad (14) und der zweite Kühlölwegpfad (16) in radialer Richtung ausschließlich durch drehende Bauteile (10, 28, 42) der Lamellenkupplung (3) führen.
Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) einen Ausgleichsraum (20) aufweist und sowohl der erste Kühlölwegpfad (14) als auch der zweite Kühlölwegpfad (16) teilweise durch den Ausgleichsraum (20) führen.
Lamellenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlölwegpfad (14) und/oder der zweite Kühlölwegpfad (16) im Ausgleichsraum (20) beginnen.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlölwegpfad (14) zwischen einem Dichtelement (34) und dem Kolben (22) der Lamellenkupplung (3) entlangführt.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) einen Ausgleichsraum (20) aufweist und ein Wandabschnitt (28) des Ausgleichsraums (20) den Ausgleichsraum (20) radial und axial begrenzt, wobei der axiale Abschnitt (60) einen radial außen liegenden Lamellenträger (42) gegen Fliehöl abschirmt.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) einen Ausgleichsraum (20) aufweist und ein Wandabschnitt (28) des Ausgleichsraums (20) den Ausgleichsraum (20) radial und axial begrenzt, wobei der axiale Abschnitt (60) eine Abtropfkante (64) für Fliehöl aufweist, die radial innerhalb des Kolbens (22) angeordnet ist.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlölwegpfad (14) zwischen dem Kolben (22) der Lamellenkupplung (3) und der ersten Lamelle (50) entlangführt.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (22) eine Durchlassöffnung (54, 72) aufweist, die Kühlöl in einer Auskuppelstellung der Lamellenkupplung (3) in einen ersten Bereich (38) eines Ausgleichsraumes (20) der Lamellenkupplung (3) und in einer Einkuppelstellung der Lamellenkupplung (3) in einen zweiten Bereich (40) eines Ausgleichsraumes (20) der Lamellenkupplung (3) führt.
Lamellenkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (38) des Ausgleichraumes (20) und der zweite Bereich (40) des Ausgleichraumes (20) durch ein Dichtelement (36) getrennt sind.
Lamellenkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (36) an einer in axialer Richtung feststehenden Wandung (28) des Ausgleichsraumes (20) befestigt ist.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlölwegpfad (16) durch eine in axialer Richtung feststehende Wandung (28) des Ausgleichsraumes (20) führt.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlölwegpfad (16) zwischen einem Lamellenträger (42) und einem Wandabschnitt (28) des Ausgleichsraumes (20) entlangführt.
Lamellenkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlölwegpfad (16) radial durch einen Lamellenträger, insbesondere Innenlamellenträger (42), führt.
Hybrideinheit (8) mit einem Teil (7) einer Elektromaschine (4) und einer Lamellenkupplung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Lamellenkupplung (3) und/oder Hybrideinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder die Hybrideinheit (8) nach Anspruch 14 ausgebildet ist.