DE102019002850A1 - Coupling device and drive train with such a coupling device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung (2) aufweisend eine Lamellenkupplung (34) mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung (66), die ein Druckraumgehäuse (74), das in Umfangsrichtung (12, 14) an einem feststehenden Gehäuseteil (30) festgelegt ist, und einen dem Druckraumgehäuse (74) zugeordneten Betätigungskolben (94) zur Erzeugung einer Betätigungskraft (70) aufweist, die in einer ersten axialen Richtung (4) an der Kupplungsnabe (38) abstützbar ist. Das Druckraumgehäuse (74) ist axial verschiebbar an dem feststehenden Gehäuseteil (30) angeordnet und in einer der ersten axialen Richtung (4) entgegengesetzten zweiten axialen Richtung (6) mittelbar oder unmittelbar an der Kupplungsnabe (38) abstützbar oder abgestützt. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen Kupplungseinrichtung (2).The present invention relates to a clutch device (2) comprising a multi-disc clutch (34) with a hydraulic actuating device (66) which has a pressure chamber housing (74) which is fixed in the circumferential direction (12, 14) on a stationary housing part (30), and a has actuating piston (94) assigned to the pressure chamber housing (74) for generating an actuating force (70) which can be supported in a first axial direction (4) on the clutch hub (38). The pressure chamber housing (74) is arranged axially displaceably on the stationary housing part (30) and can be supported or supported directly or indirectly on the clutch hub (38) in a second axial direction (6) opposite the first axial direction (4). The present invention also relates to a drive train for a hybrid vehicle with such a coupling device (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung aufweisend eine Lamellenkupplung mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung, die ein Druckraumgehäuse, das in Umfangsrichtung an einem feststehenden Gehäuseteil festgelegt ist, und einen dem Druckraumgehäuse zugeordneten Betätigungskolben zur Erzeugung einer Betätigungskraft aufweist, einer Kupplungsnabe und einem Lamellenträger, über den die Betätigungskraft in einer ersten axialen Richtung an der Kupplungsnabe abstützbar ist.The present invention relates to a clutch device comprising a multi-disc clutch with a hydraulic actuating device which has a pressure chamber housing, which is fixed in the circumferential direction on a stationary housing part, and an actuating piston assigned to the pressure chamber housing for generating an actuating force, a clutch hub and a disk carrier via which the actuating force can be supported on the clutch hub in a first axial direction.
Aus der Praxis sind Kupplungseinrichtungen innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, die mindestens eine Lamellenkupplung aufweisen. Die bekannten Lamellenkupplungen sind dabei über eine hydraulische Betätigungseinrichtung betätigbar, wobei die Betätigungseinrichtungen ein Druckraumgehäuse und einen dem Druckraumgehäuse zugeordneten Betätigungskolben zur Erzeugung der Betätigungskraft aufweisen. Das Druckraumgehäuse ist dabei an einem feststehenden Gehäuseteil befestigt oder integral mit diesem ausgebildet, so dass das Druckraumgehäuse sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung an dem feststehenden Gehäuseteil festgelegt ist. Wie der Name bereits sagt, ist das feststehende Gehäuseteil, bei dem es sich beispielsweise um eine Gehäuseglocke oder einen Gehäusedeckel handeln kann, nicht um die Drehachse des Antriebsstrangs in den Umfangsrichtungen rotierbar, so dass auch der innerhalb des Druckraumgehäuses ausgebildete Druckraum, der zusätzlich durch den Betätigungskolben begrenzt ist, während des Betriebes des Antriebsstrangs nicht rotiert. Dies hat bei den bekannten Kupplungseinrichtungen den Vorteil, dass das Hydraulikfluid innerhalb des Druckraumgehäuses keiner Fliehkraft in radialer Richtung nach außen unterliegt, wodurch auch auf einen sogenannten Fliehölausgleich mit zusätzlich erforderlichen Fliehöl- oder Druckausgleichskammern verzichtet werden kann. Hierdurch ist der Aufbau der Kupplungseinrichtung sowie deren Konstruktion deutlich vereinfacht. Durch die Druckbeaufschlagung des Druckraums innerhalb des Druckraumgehäuses wird jedoch nicht nur eine auf den Betätigungskolben wirkende und von diesem in die Kupplungseinrichtung eingebrachte Betätigungskraft erzeugt, sondern vielmehr auch eine in die Gegenrichtung wirkende Reaktionskraft, die auf das feststehende Gehäuseteil wirkt. Um diese Reaktionskraft abfangen bzw. kompensieren zu können, ist in der Regel ein relativ großer konstruktiver Aufwand erforderlich.In practice, clutch devices within a drive train of a motor vehicle are known which have at least one multi-plate clutch. The known multi-plate clutches can be actuated via a hydraulic actuating device, the actuating devices having a pressure chamber housing and an actuating piston assigned to the pressure chamber housing for generating the actuating force. The pressure chamber housing is attached to a stationary housing part or is formed integrally with it, so that the pressure chamber housing is fixed to the stationary housing part both in the circumferential direction and in the radial direction. As the name suggests, the stationary housing part, which can be a housing bell or a housing cover, for example, cannot be rotated around the axis of rotation of the drive train in the circumferential directions, so that the pressure chamber formed inside the pressure chamber housing, which is additionally provided by the Actuating piston is limited, does not rotate during operation of the drive train. In the known coupling devices, this has the advantage that the hydraulic fluid within the pressure chamber housing is not subject to any centrifugal force in the radial direction outwards, which means that a so-called centrifugal oil compensation with additionally required centrifugal oil or pressure compensation chambers can be dispensed with. This significantly simplifies the structure of the coupling device and its construction. By pressurizing the pressure chamber within the pressure chamber housing, not only is an actuating force acting on the actuating piston and introduced into the coupling device by it, but also a reaction force acting in the opposite direction which acts on the stationary housing part. In order to be able to intercept or compensate for this reaction force, a relatively large amount of design effort is generally required.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungseinrichtung der gattungsgemäß Art derart weiterzubilden, dass diese bei geringem konstruktiven Aufwand eine einfache Abstützung der Betätigungskraft ermöglicht, wobei weiterhin auf einen Fliehölausgleich bei der hydraulischen Betätigung verzichtet werden kann, um einen einfachen und kompakten Aufbau zu erzielen. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen vorteilhaften Kupplungseinrichtung zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to develop a coupling device of the generic type in such a way that it enables simple support of the actuating force with little structural effort, while centrifugal oil compensation can also be dispensed with during hydraulic actuation in order to achieve a simple and compact structure achieve. In addition, the present invention is based on the object of creating a drive train for a hybrid vehicle with such an advantageous clutch device.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features specified in
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung, die vorzugsweise zum Einsatz innerhalb des Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs konzipiert ist, weist eine Lamellenkupplung auf. Der Lamellenkupplung ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung zugeordnet, die ein Druckraumgehäuse und einen dem Druckraumgehäuse zugeordneten Betätigungskolben zur Erzeugung einer Betätigungskraft aufweist, wobei die Betätigungskraft der Lamellenkupplung entweder eine Öffnungskraft oder eine Schließkraft sein kann. Das Druckraumgehäuse und der Betätigungskolben sind vorzugsweise ringförmig ausgebildet, könnten in diesem Fall mithin auch als Ringzylinder und Ringkolben bezeichnet werden. Das Druckraumgehäuse ist in Umfangsrichtung an dem feststehenden Gehäuseteil festgelegt, wobei das Gehäuseteil beispielsweise ein Gehäusedeckel oder eine Gehäuseglocke sein kann. Da es sich um ein feststehendes Gehäuseteil handelt, ist dieses auch nicht in Umfangsrichtung um die Drehachse des Antriebsstrangs verdrehbar, so dass auch der Druckraum innerhalb des Druckraumgehäuses, das an dem feststehenden Gehäuseteil in Umfangsrichtung festgelegt ist, nicht in Umfangsrichtung drehbar ist, was zur Folge hat, dass keinerlei Fliehkräfte auf das Hydraulikfluid innerhalb des Druckraumes wirken und ein Fliehölausgleich sowie entsprechende Fliehöl- oder Druckausgleichskammern entbehrlich sind. Darüber hinaus weist die Lamellenkupplung eine Kupplungsnabe (
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das Druckraumgehäuse unter Umgehung des feststehenden Gehäuseteils in der zweiten axialen Richtung mittelbar oder unmittelbar an der Kupplungsnabe abstützbar oder abgestützt, um das feststehende Gehäuseteil vollständig von einer etwaigen Stützfunktion zu befreien und dieses ohne diesbezügliche konstruktive Einschränkungen aufbauen zu können.In a preferred embodiment of the coupling device according to the invention, the pressure chamber housing can be supported or supported indirectly or directly on the coupling hub in the second axial direction, bypassing the stationary housing part, in order to completely free the stationary housing part from any support function and to be able to build it up without any related structural restrictions .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das Druckraumgehäuse unter vollständiger Kompensation der an der Kupplungsnabe abgestützten Betätigungskraft in der zweiten axialen Richtung mittelbar oder unmittelbar an der Kupplungsnabe abstützbar oder abgestützt, so dass die Betätigungskraft innerhalb der Lamellenkupplung vollständig kompensiert ist und keinerlei konstruktive Anpassung benachbarter Bauteile innerhalb des Antriebsstrangs zum Zwecke der Abstützung der Betätigungskraft erforderlich ist.In a further preferred embodiment of the clutch device according to the invention, the pressure chamber housing can be supported or supported directly or indirectly on the clutch hub in the second axial direction with complete compensation of the actuating force supported on the clutch hub, so that the actuating force within the multi-plate clutch is completely compensated and no structural adaptation of any neighboring Components within the drive train for the purpose of supporting the operating force is required.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das Druckraumgehäuse über ein radial hervorstehendes Stützteil an der Kupplungsnabe abstützbar oder abgestützt. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Stützteil im Wesentlichen ringscheibenförmig oder/und als Blechteil ausgebildet ist. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn das Stützteil an der Kupplungsnabe angeordnet oder/und als separates Stützteil ausgebildet ist. Im zweitgenannten Fall ist das Stützteil also nicht einstückig mit der Kupplungsnabe ausgebildet, was die Herstellung insbesondere bei einem weit in radialer Richtung hervorstehenden Stützteil vereinfacht. Auch hat es sich bei einem separat von der Kupplungsnabe ausgebildeten Stützteil als vorteilhaft herausgestellt, wenn dieses über einen Sicherungsring in der zweiten axialen Richtung an der Kupplungsnabe festgelegt ist.In an advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the pressure chamber housing can be or is supported on the clutch hub via a radially protruding support part. It has been found to be advantageous that the support part is designed essentially in the shape of an annular disk and / or as a sheet metal part. In addition, it is preferred in this embodiment if the support part is arranged on the clutch hub and / or is designed as a separate support part. In the second-mentioned case, the support part is therefore not formed in one piece with the coupling hub, which simplifies the manufacture, in particular in the case of a support part protruding far in the radial direction. In the case of a support part formed separately from the clutch hub, it has also been found to be advantageous if this is fixed to the clutch hub in the second axial direction via a locking ring.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist dem zuvor erwähnten Stützteil an der Kupplungsnabe ein ringscheibenförmiges weiteres Stützteil zugeordnet, das an dem Druckraumgehäuse vorgesehen ist und über das das Druckraumgehäuse an dem Stützteil der Kupplungsnabe abstützbar ist. Das im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildete weitere Stützteil an dem Druckraumgehäuse kann vorteilhafterweise einstückig mit dem Druckraumgehäuse ausgebildet sein.In a particularly advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the aforementioned support part on the clutch hub is assigned an annular disk-shaped further support part which is provided on the pressure chamber housing and via which the pressure chamber housing can be supported on the support part of the clutch hub. The substantially annular disk-shaped further support part on the pressure chamber housing can advantageously be made in one piece with the pressure chamber housing.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das Druckraumgehäuse von der Kupplungsnabe, gegebenenfalls dem Stützteil an der Kupplungsnabe, drehmitnahmeentkoppelt. Dies erfolgt vorzugsweise durch Zwischenlage eines Axiallagers, gegebenenfalls eines Wälzlagers. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn das Axiallager zwischen dem Stützteil der Kupplungsnabe und dem ringscheibenförmigen zweiten Stützteil an dem Druckraumgehäuse angeordnet ist. Auch hat es sich bei dieser Ausführungsform als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn an dem Stützteil oder/und dem zweiten Stützteil ein Axialabschnitt zur radialen Abstützung des Axiallagers vorgesehen ist. So kann das im Wesentlichen ringscheibenförmige Stützteil an der Kupplungsnabe beispielsweise eine Abstufung in axialer Richtung aufweisen, um den genannten Axialabschnitt zur radialen Abstützung des Axiallagers auszubilden. Bei einem ringförmig ausgebildeten Betätigungskolben könnte hingegen die in radialer Richtung nach innen weisende Seite des Betätigungskolbens einen Axialabschnitt zur radialen Abstützung des Axiallagers ausbilden, der dem zweiten Stützteil an den Betätigungskolben benachbart ist. Ist zumindest an einem der beiden genannten Stützteile ein entsprechender Axialabschnitt vorgesehen, so ist hierdurch die Fertigung bzw. Montage der Lamellenkupplung in dem genannten Bereich besonders stark vereinfacht.In a particularly preferred embodiment of the clutch device according to the invention, the pressure chamber housing is decoupled from the clutch hub, possibly the support part on the clutch hub, in a rotationally driving manner. This is preferably done by interposing an axial bearing, possibly a roller bearing. It is particularly preferred here if the axial bearing is arranged between the support part of the clutch hub and the annular disk-shaped second support part on the pressure chamber housing. In this embodiment, it has also been found to be particularly advantageous if an axial section for radial support of the axial bearing is provided on the support part and / or the second support part. For example, the essentially annular disk-shaped support part on the clutch hub can have a step in the axial direction in order to form the aforementioned axial section for radial support of the axial bearing. In the case of an annular actuating piston, on the other hand, the side of the actuating piston facing inward in the radial direction could form an axial section for radial support of the axial bearing, which is adjacent to the second support part on the actuating piston. If a corresponding axial section is provided on at least one of the two support parts mentioned, the manufacture or assembly of the multi-plate clutch in the area mentioned is particularly greatly simplified.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist die Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung bzw. des Betätigungskolbens über ein Kraftbeaufschlagungselement aufbringbar, bei dem es sich vorzugsweise ebenfalls um ein Blechteil handelt. Dabei ist der Betätigungskolben von dem Kraftbeaufschlagungselement drehmitnahmegekoppelt, um auch eine Rotation des Betätigungskolbens relativ zu dem Druckraumgehäuse weitgehend zu verhindern. Auch dies trägt dazu bei, dass innerhalb des Druckraumgehäuses kein Fliehöldruck entsteht. Überdies kann auch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Betätigungskolben und dem Druckraumgehäuse bestehen, die eine Festlegung des Betätigungskolbens in Umfangsrichtung an dem Druckraumgehäuse bewirkt. Die Drehmitnahmeentkopplung zwischen Betätigungskolben und Kraftbeaufschlagungselement erfolgt vorzugsweise durch Zwischenlage eines Axiallagers, gegebenenfalls eines Wälzlagers. Ähnlich wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform von Stützteil und zweitem Stützteil, ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn an dem Betätigungskolben oder/und dem Kraftbeaufschlagungselement ein Axialabschnitt zur radialen Abstützung des Axiallagers vorgesehen ist, um Montage und Aufbau der Lamellenkupplung in diesem Bereich zu vereinfachen.In a further preferred embodiment of the coupling device according to the invention, the actuation force of the actuation device or of the actuation piston can be applied via a force application element, which is preferably also a sheet metal part. The actuating piston is from the Force application element coupled to drive it in order to also largely prevent a rotation of the actuating piston relative to the pressure chamber housing. This also contributes to the fact that no centrifugal oil pressure arises within the pressure chamber housing. In addition, there can also be a form-fitting connection between the actuating piston and the pressure chamber housing, which fixes the actuating piston in the circumferential direction on the pressure chamber housing. The rotary drive decoupling between the actuating piston and the force application element is preferably carried out by interposing an axial bearing, possibly a roller bearing. Similar to the previously described embodiment of the support part and the second support part, it is also preferred in this embodiment if an axial section for radial support of the axial bearing is provided on the actuating piston and / or the force application element in order to mount and structure the multi-plate clutch in this area simplify.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist die Lamellenkupplung als eine normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet. Mithin ist die Kupplung geschlossen, wenn keinerlei Betätigungskraft aufgebracht wird. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn eine entsprechende Federeinrichtung zum Schließen der Lamellenkupplung vorgesehen ist, wobei die Betätigungskraft, die mithin eine Öffnungskraft ist, vorzugsweise über die Federeinrichtung an dem Lamellenträger abstützbar oder abgestützt ist. Bei der Federeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Tellerfedereinrichtung.In a further advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the multi-plate clutch is designed as a normally closed clutch. The clutch is therefore closed when no actuating force is applied. In this embodiment, it is also preferred if a corresponding spring device is provided for closing the multi-plate clutch, the actuating force, which is therefore an opening force, can be or is preferably supported on the plate carrier via the spring device. The spring device is preferably a cup spring device.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist diese ferner eine zweite Lamellenkupplung auf. Die zweite Lamellenkupplung weist eine zweite hydraulische Betätigungseinrichtung auf. Die zweite hydraulische Betätigungseinrichtung weist analog zu der erstgenannten hydraulischen Betätigungseinrichtung ein zweites Druckraumgehäuse, das in Umfangsrichtung an einem feststehenden zweiten Gehäuseteil festgelegt ist, und einen dem zweiten Druckraumgehäuse zugeordneten zweiten Betätigungskolben zur Erzeugung einer zweiten Betätigungskraft auf. Überdies weist die zweite Lamellenkupplung eine zweite Kupplungsnabe und einen zweiten Lamellenträger auf, über den die zweite Betätigungskraft in der zweiten axialen Richtung an der zweiten Kupplungsnabe abstützbar ist. Um die vorangehend bereits beschriebenen Vorteile der erstgenannten Lamellenkupplung auch bei der zweiten Lamellenkupplung zu erzielen, ist das zweite Druckraumgehäuse axial verschiebbar an dem zweiten Gehäuseteil angeordnet und in der ersten axialen Richtung mittelbar oder unmittelbar an der zweiten Kupplungsnabe abstützbar oder abgestützt. Auch hierbei ist es bevorzugt, wenn das zweite Druckraumgehäuse unter Umgehung des zweiten Gehäuseteils oder unter vollständiger Kompensation der an der zweiten Kupplungsnabe abgestützten zweiten Betätigungskraft in der ersten axialen Richtung mittelbar oder unmittelbar an der zweiten Kupplungsnabe abstützbar oder abgestützt ist. Auch die weiteren vorangehend beschriebenen Ausführungsformen betreffend die erste Lamellenkupplung und deren Betätigungseinrichtung gelten vorzugsweise in entsprechender Weise für die zweite Lamellenkupplung und deren zweite Betätigungseinrichtung. Die beschriebene Kupplungseinrichtung mit den zwei Lamellenkupplungen kann dank der Kompensation der eingebrachten Betätigungskräfte besonders einfach als eigenständiges Modul innerhalb eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug eingesetzt werden, bei dem die erste Lamellenkupplung eine Trennkupplung ausbildet, während die zweite Lamellenkupplung eine Anfahrkupplung ausbildet. Bei den ersten und zweiten feststehenden Gehäuseteilen handelt es sich vorzugsweise um lösbar aneinander befestigte oder/und in axialer Richtung einander gegenüberliegende Gehäuseteile, die ein innerhalb des Antriebsstrangs festlegbares Gehäuse für die Kupplungseinrichtung ausbilden können. Auch können beide Gehäuseteile das Gehäuse eines eigenständigen Moduls für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs ausbilden.According to a further particularly preferred embodiment of the clutch device according to the invention, it also has a second multi-plate clutch. The second multi-plate clutch has a second hydraulic actuation device. The second hydraulic actuation device, analogous to the first-mentioned hydraulic actuation device, has a second pressure chamber housing, which is fixed in the circumferential direction on a stationary second housing part, and a second actuation piston assigned to the second pressure chamber housing for generating a second actuation force. In addition, the second multi-disk clutch has a second clutch hub and a second disk carrier, via which the second actuating force can be supported in the second axial direction on the second clutch hub. In order to achieve the advantages of the first-mentioned multi-plate clutch already described above with the second multi-plate clutch, the second pressure chamber housing is axially displaceable on the second housing part and can be supported or supported in the first axial direction directly or indirectly on the second clutch hub. Here, too, it is preferred if the second pressure chamber housing can be supported or supported directly or indirectly on the second coupling hub in the first axial direction, bypassing the second housing part or with complete compensation of the second actuating force supported on the second clutch hub. The further embodiments described above relating to the first multi-disk clutch and its actuating device also preferably apply in a corresponding manner to the second multi-disc clutch and its second actuating device. The described coupling device with the two multi-plate clutches can be used particularly easily as an independent module within a drive train for a hybrid vehicle, thanks to the compensation of the applied actuating forces, in which the first multi-plate clutch forms a separating clutch, while the second multi-plate clutch forms a starting clutch. The first and second stationary housing parts are preferably releasably fastened to one another and / or housing parts which are located opposite one another in the axial direction and which can form a housing for the coupling device that can be fixed within the drive train. Both housing parts can also form the housing of an independent module for the drive train of a hybrid vehicle.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weisen die beiden Lamellenkupplungen einen gemeinsamen dritten Lamellenträger auf, wobei der dritte Lamellenträger einerseits die Ausgangsseite der Lamellenkupplung und andererseits die Eingangsseite der zweiten Lamellenkupplung ausbildet. Auch weist der dritte Lamellenträger vorzugsweise einen Drehmitnahmeabschnitt zur Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit einer elektrischen Maschine auf, um die Kupplungseinrichtung in vorteilhafter Weise innerhalb eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug einsetzen zu können. Bei dem Drehmitnahmeabschnitt kann es sich beispielsweise um ein Kettenrad, ein Zahnrad oder Ähnliches handeln. Hierbei ist es bevorzugt, wenn es sich bei dem Drehmitnahmeabschnitt um ein Kettenrad bzw. einen Kettenradkranz handelt, der der Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit der elektrischen Maschine über ein Zugmittelgetriebe dient.In a further particularly advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the two multi-plate clutches have a common third plate carrier, the third plate carrier forming the output side of the multi-plate clutch on the one hand and the input side of the second multi-plate clutch on the other. The third disk carrier also preferably has a rotary driving section for achieving a rotary driving connection with an electrical machine in order to be able to use the coupling device in an advantageous manner within a drive train for a hybrid vehicle. The rotary driving section can be, for example, a chain wheel, a gear wheel or the like. It is preferred here if the rotary driving section is a chain wheel or a chain wheel rim which serves to achieve a rotary driving connection with the electrical machine via a traction mechanism.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der vorstehend genannte dritte Lamellenträger drehfest mit einer dritten Kupplungsnabe verbunden, die drehbar an der Kupplungsnabe der Lamellenkupplung und drehbar an der zweiten Kupplungsnabe der zweiten Lamellenkupplung abgestützt ist. Die Abstützung in radialer oder/und axialer Richtung an den anderen beiden Kupplungsnaben erfolgt dabei vorzugsweise über Wälzlager.In a further advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the aforementioned third disk carrier is connected in a rotationally fixed manner to a third clutch hub, which is rotatably supported on the clutch hub of the multiple disk clutch and rotatably supported on the second clutch hub of the second multiple disk clutch. The support in the radial and / or axial direction on the other two coupling hubs is preferably carried out via roller bearings.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der Drehmitnahmeabschnitt an dem dritten Lamellenträger, der der Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit der elektrischen Maschine dient, mit einer der beiden Lamellenkupplungen, mithin mit einem der beiden Lamellenpakete der Lamellenkupplungen, axial gestaffelt oder/und radial geschachtelt angeordnet, um einen besonders kompakten Aufbau zu erzielen. Überdies hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden Lamellenkupplungen bzw. deren Lamellenpakete in radialer Richtung geschachtelt angeordnet sind.In a further advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the rotary driving section on the third disk carrier, which is used to achieve a rotary driving connection with the electrical machine, is arranged axially staggered and / or radially nested with one of the two disk clutches, i.e. with one of the two disk packs of the disk clutches to achieve a particularly compact design. In addition, it has been found to be advantageous if the two multi-disk clutches or their disk packs are arranged nested in the radial direction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist die zweite Lamellenkupplung als normalerweise geöffnete Kupplung ausgebildet. Mithin ist die zweite Lamellenkupplung geöffnet, wenn keinerlei zweite Betätigungskraft aufgebracht wird. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Kraft zum Öffnen der Kupplung über eine Federeinrichtung, vorzugsweise über eine Schraubenfedereinrichtung, aufgebracht wird, wobei die zweite Betätigungskraft, die mithin eine Schließkraft darstellt, zumindest teilweise über die genannte Federeinrichtung an dem zweiten Lamellenträger abstützbar oder abgestützt ist.In a further advantageous embodiment of the clutch device according to the invention, the second multi-plate clutch is designed as a normally open clutch. The second multi-plate clutch is therefore opened when no second actuating force is applied. It is preferred if the force for opening the clutch is applied via a spring device, preferably via a helical spring device, the second actuating force, which therefore represents a closing force, being at least partially supported or supported on the second disk carrier via the said spring device.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug weist eine Kupplungseinrichtung der erfindungsgemäßen Art und eine elektrische Maschine auf, wobei die elektrische Maschine mit dem dritten Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung steht. Dabei steht die elektrische Maschine vorzugsweise über den zuvor erwähnten Drehmitnahmeabschnitt an dem dritten Lamellenträger, besonders bevorzugt vermittels eines Zugmittelgetriebes oder Kettengetriebes, in Drehmitnahmeverbindung. Darüber hinaus ist die Kupplungsnabe der ersten Lamellenkupplung mit einem Verbrennungsmotor und die zweite Kupplungsnabe der zweiten Lamellenkupplung mit einem Getriebe drehmitnahmeverbunden oder drehmitnahmeverbindbar. Die Kupplungseinrichtung bildet mitsamt einem Gehäuse, das sich zumindest aus dem Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil zusammensetzt, ein zusammenhängendes Kupplungsmodul aus, das mithin zusammenhängend aus dem Antriebsstrang entfernbar und in diesen einsetzbar ist, wobei die Komponenten der Kupplungseinrichtung vorzugsweise innerhalb des Moduls verliersicher aneinander angeordnet sind.The drive train according to the invention for a hybrid vehicle has a coupling device of the type according to the invention and an electrical machine, the electrical machine being in a rotationally driving connection with the third disk carrier. In this case, the electrical machine is preferably in a rotationally driving connection via the previously mentioned rotary driving section on the third disk carrier, particularly preferably by means of a traction mechanism or chain gear. In addition, the clutch hub of the first multi-disk clutch is rotationally driven or can be rotationally driven with an internal combustion engine and the second coupling hub of the second multi-disk clutch is connected to a transmission. The coupling device, together with a housing, which is composed at least of the housing part and the second housing part, forms a coherent coupling module, which is therefore coherently removable from the drive train and insertable into it, the components of the coupling device preferably being arranged in a captive manner within the module .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Kupplungseinrichtung in geschnittener Darstellung innerhalb eines Antriebsstrangs und -
2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Kupplungseinrichtung in geschnittener Darstellung innerhalb eines Antriebsstrangs.
-
1 a side view of a first embodiment of a coupling device in a sectional view within a drive train and -
2 a side view of a second embodiment of a clutch device in a sectional view within a drive train.
Die Kupplungseinrichtung
Die Kupplungseinrichtung
Die zweite Lamellenkupplung
Die Kupplungseinrichtung
In radialer Richtung
In der ersten Ausführungsform nach
Die erste Lamellenkupplung
Die erste Betätigungseinrichtung
Im Gegensatz zu den Druckraumgehäusen herkömmlicher Betätigungseinrichtungen sind die beiden Druckraumgehäuse
Darüber hinaus weist die erste Betätigungseinrichtung
In entsprechender Weise ist dem zweiten Betätigungskolben
Darüber hinaus ist das erste Druckraumgehäuse
Über einen ähnlichen Aufbau ist auch das zweite Druckraumgehäuse
Nachstehend werden die Funktionsweise sowie weitere Merkmale der Kupplungseinrichtung
Die erste Lamellenkupplung
Die Funktionsweise der zweiten Lamellenkupplung
Bei der zweiten Ausführungsform nach
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- KupplungseinrichtungCoupling device
- 44th
- erste axiale Richtungfirst axial direction
- 66th
- zweite axiale Richtungsecond axial direction
- 88th
- radiale Richtungradial direction
- 1010
- radiale Richtungradial direction
- 1212
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- 1414th
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- 1616
- DrehachseAxis of rotation
- 1818th
- VerbrennungsmotorInternal combustion engine
- 2020th
- Getriebetransmission
- 2222nd
- elektrische Maschineelectric machine
- 2424
- ZugmittelgetriebeTraction drive
- 2626th
- AufnahmeraumRecording room
- 2828
- feststehendes Gehäusefixed housing
- 3030th
- erstes feststehendes Gehäusefirst fixed housing
- 3232
- zweites feststehendes Gehäusesecond fixed housing
- 3434
- erste Lamellenkupplungfirst multi-plate clutch
- 3636
- zweite Lamellenkupplungsecond multi-plate clutch
- 3838
- erste Kupplungsnabefirst clutch hub
- 4040
- erster Lamellenträgerfirst lamella carrier
- 4242
- erstes Lamellenpaketfirst plate pack
- 4444
- zweite Kupplungsnabesecond coupling hub
- 4646
- zweiter Lamellenträgersecond lamella carrier
- 4848
- zweites Lamellenpaketsecond disk pack
- 5050
- dritter Lamellenträgerthird lamella carrier
- 5252
- LamellentragabschnittLamellar support section
- 5454
- LamellentragabschnittLamellar support section
- 5656
- DrehmitnahmeabschnittRotary drive section
- 5858
- ZugmittelTraction means
- 6060
- dritte Kupplungsnabethird coupling hub
- 6262
- Wälzlagerroller bearing
- 6464
- AxiallagerThrust bearings
- 6666
- erste Betätigungseinrichtungfirst actuator
- 6868
- zweite Betätigungseinrichtungsecond actuator
- 7070
- erste Betätigungskraftfirst actuation force
- 7272
- zweite Betätigungskraftsecond actuation force
- 7474
- erstes Druckraumgehäusefirst pressure chamber housing
- 7676
- zweites Druckraumgehäusesecond pressure chamber housing
- 7878
- erster Druckraumfirst printing room
- 8080
- zweiter Druckraumsecond pressure chamber
- 8282
- StützteilSupport part
- 8484
- StützteilSupport part
- 8686
- erste Aufnahmefirst shot
- 8888
- zweite Aufnahmesecond shot
- 9090
- HydraulikleitungenHydraulic lines
- 9292
- Leitungencables
- 9494
- erster Betätigungskolbenfirst actuating piston
- 9696
- zweiter Betätigungskolbensecond actuating piston
- 9898
- erstes Kraftbeaufschlagungselementfirst force application element
- 100100
- AxiallagerThrust bearings
- 102102
- AxialabschnittAxial section
- 104104
- AxialabschnittAxial section
- 106106
- zweites Kraftbeaufschlagungselementsecond force application element
- 108108
- AxiallagerThrust bearings
- 110110
- AxialabschnittAxial section
- 112112
- AxialabschnittAxial section
- 114114
- erstes Stützteilfirst support part
- 116116
- erster Sicherungsringfirst locking ring
- 118118
- StützabschnittSupport section
- 120120
- AxiallagerThrust bearings
- 122122
- AxialabschnittAxial section
- 124124
- zweites Stützteilsecond support part
- 126126
- zweiter Sicherungsringsecond locking ring
- 128128
- StützabschnittSupport section
- 130130
- AxiallagerThrust bearings
- 132132
- AxialabschnittAxial section
- 134134
- FedereinrichtungSpring device
- 136136
- Kraftforce
- 138138
- SicherungsringLocking ring
- 140140
- FedereinrichtungSpring device
- 142142
- Kraftforce
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019002850.3A DE102019002850A1 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Coupling device and drive train with such a coupling device |
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DE102019002850.3A DE102019002850A1 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Coupling device and drive train with such a coupling device |
Publications (1)
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ID=72660447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019002850.3A Pending DE102019002850A1 (en) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | Coupling device and drive train with such a coupling device |
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DE (1) | DE102019002850A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020214993A1 (en) | 2020-11-27 | 2022-06-02 | Zf Friedrichshafen Ag | separator |
DE102021207077A1 (en) | 2021-03-29 | 2022-09-29 | Magna Pt B.V. & Co. Kg | Multi-disc clutch assembly with support disc |
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-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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