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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (auch als Hybridmodul bezeichnet) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Pkws oder eines Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einem relativ zu dem Gehäuse über ein Stützlager drehbar gelagerten Träger, einer mit ihrem Rotor drehfest an dem Träger aufgenommenen elektrischen Maschine, und mehreren Kupplungen, wobei jede Kupplung mit einem Kupplungsbestandteil an dem Träger drehfest aufgenommen ist.
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Gattungsgemäße Hybridmodule sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart bspw. die WO 2017/ 008 806 A1 ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang und eine Montage dieses Hybridmoduls. Bei solchen Hybridmodulen ist ein Kupplungsgehäuse herkömmlicherweise aus einem Leichtmetall, wie z.B. Aluminium, gefertigt. Dieses kann zunächst gegossen werden und dann im Weiteren gedreht und gefräst werden. Die Herstellung verschiedener Lagersitze und die Fluidversorgung einzelner Bauteile muss für einen sicheren Betrieb gewährleistet werden. Herkömmlicherweise werden dafür die Lagersitze direkt in dem Kupplungsgehäuse gefertigt oder aus einem weiteren Metall oder einer Legierung, wie z.B. Stahl, gefertigte Lagersitztragelemente werden mit dem Kupplungsgehäuse verschraubt.
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Folglich sind aus dem Stand der Technik verschiedene Kupplungs- und Lageranordnungen bekannt. Jedoch hat der Stand der Technik immer den Nachteil, dass, wenn die Lagersitze direkt in dem Kupplungsgehäuse ausgebildet sind, der Lagersitz und insbesondere das Kupplungsgehäuse die sehr hohen Vorspannkräfte nicht ausreichend aufnehmen kann, was zu Beschädigungen führen kann und keinen sicheren Betrieb gewährleistet. Wenn der Lagersitz auf einem mit dem Kupplungsgehäuse verschraubten Lagersitztragelement aus Stahl ausgebildet ist, müssen für einen kleinen Teilkreis der Verschraubung in dem Kupplungsgehäuse angeordnete Bauteile, wie z.B. Kupplungen oder Nehmerzylinder, um die Verschraubung herum konstruiert werden, was die Lagerdurchmesser und die Schleppmomente der in dem Kupplungsgehäuse angeordneten Bauteile und damit auch den Verbrauch des Kraftfahrzeugs ansteigen lässt. Für einen großen Teilkreis der Verschraubung ergibt sich wiederum der Nachteil, dass das Lagersitztragelement sehr groß ausgeführt werden muss, was eine Kosten- und Gewichtssteigerung zur Folge hat.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll ein kleines und kostengünstiges Lagersitztragelement bereitgestellt werden, welches eine ausreichende Vorspannung des Stützlagers und eine einfache Montage bzw. Einstellung erlaubt.
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Mit anderen Worten, soll ein erfindungsgemäßes kleines Lagersitztragelement, die beschriebenen Nachteile einer Vergrößerung der in dem Kupplungsgehäuse angeordneten Bauteile verhindert. Gleichzeitig soll die Montage der Kupplungsanordnung/Hybridmodul vereinfacht werden und das Hybridmodul auch im Bereich der Kupplungen einstellbar sein. Dadurch verbleiben die Einzelbaugruppen des Hybridmoduls weiterhin als prüfbare Unterbaugruppen.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Lagersitz des Stützlagers auf einem vom Gehäuse stofflich getrennten (separaten, vorzugsweise eisenhaltigen) Lagersitztragelement ausgebildet ist.
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Dies hat den Vorteil, dass das Lagersitztragelement aus einem anderen Werkstoff als das Gehäuse hergestellt werden kann und somit die hohe Vorspannkraft des Lagers durch das Lagersitztragelement aufgenommen werden kann, ohne Beschädigungen an dem Kupplungsgehäuse zu verursachen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Lagersitztragelement eine Zwischenwelle zur Kupplung einer Verbrennungskraftmaschine mit dem Antriebsstrang abstützen.
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Bei einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung kann auf dem Lagersitztragelement zumindest ein Zentrierbund zur Zentrierung des Lagersitztragelements in dem Gehäuse ausgestaltet sein, was die Montage erleichtert und mögliche zusätzliche Schritte oder Bauteile zur Zentrierung des Lagersitztragelements obsolet macht.
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Des Weiteren kann in einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung an einer vom Stützlager entfernten Stelle des Lagersitztragelements ein (Außen-) Gewinde ausgestaltet ist, wobei eine Axialposition des Lagersitztragelements relativ zu dem Gehäuse über ein mit dem Gewinde in Eingriff stehendes Einstellelement einstellbar ist. Dabei kann das Einstellelement als eine Mutter, die sich im Gehäuse abstützt, ausgebildet sein und die Mutter kann auf dem Zentrierbund zentriert sein. Darüber hinaus kann in die Mutter zur Abdichtung des Gehäuses ein Radialwellendichtring eingepresst sein. Das Gewinde und die Mutter ermöglichen hier ein exaktes Einstellen der Axialposition des Stützlagers, was die Handhabe und Montage der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung erleichtert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann axial zwischen dem Stützlager und dem Gehäuse ein (vorzugsweise ringförmiges) Distanzelement zum Stellen eines Axialanschlags für eine Lagerinnenschale des Stützlagers angeordnet sein. Das Distanzelement wird dabei im Kraftfluss benötigt und darüber hinaus können mit dem Distanzelement bei der Montage Toleranzen eliminiert werden.
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Bei einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung kann das Stützlager als Kugellager ausgeführt sein. Dies hat den Vorteil, dass das Stützlager so Axial- und Radialkräfte aufnehmen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann zwischen dem Gehäuse und dem Einstellelement wenigstens eine Dichtung, vorzugsweise ein O-Ring, angeordnet sein, was den Vorteil hat, dass das Gehäuse gegen Ein- und Ausdringen von Fluiden abgedichtet wird und ein sicherer Betrieb gewährleistet werden kann.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Hybridmodul, vorzugsweise mit einer Dreifachkupplung.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigt
- 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient ausschließlich dem Verständnis der Erfindung.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in ihrem schematischen Aufbau dargestellt. Dabei ist lediglich ein Teil der Kupplungsanordnung 1 dargestellt. Die Kupplungsanordnung 1 ist Teil eines Antriebsstrangs 2 eines Kraftfahrzeugs und weist ein Gehäuse 3, einen relativ zu dem Gehäuse 3 über ein auf beispielsweise einer einer Verbrennungskraftmaschine zugewandten Seite 4 angeordnetes Stützlager 5 drehbar gelagerten Träger 6, eine mit ihrem Rotor 7 drehfest an dem Träger aufgenommene elektrische Maschine (nicht vollständig dargestellt in 1), und mehreren Kupplungen 8, 9, 10 auf, wobei jede Kupplung 8, 9, 10 mit einem Kupplungsbestandteil 8a, 9a, 10a an dem Träger 6 drehfest aufgenommen ist. Ein Lagersitz des Stützlagers 5 ist auf einem vom Gehäuse 3 stofflich getrennten (separaten) Kupplungsträger 11 ausgebildet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsträger 11 ein Beispiel für ein „Lagersitztragelement“ und ist aus einem eisenhaltigen Material, wie z.B. Stahl, hergestellt.
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Der Antriebsstrang 3 bildet eine Einheit aus der Kupplungsanordnung 1 sowie einer Getriebeeinrichtung 12. Seitens der Getriebeeinrichtung 12 sind der Übersichtlichkeit halber lediglich zwei Getriebeeingangswellen 12a, 12b die drehbar in einem Getriebegehäuse der Getriebeeinrichtung 12 gelagert sind, veranschaulicht. Wie nachfolgend näher beschrieben, ist die Kupplungsanordnung 1 als ein Hybridmodul ausgeführt.
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Die Kupplungsanordnung 1 weist insgesamt die drei Kupplungen 8, 9, 10 auf. Die Kupplungsanordnung 1 ist daher auch als Dreifachkupplung bezeichnet. Eine erste Kupplung 8 ist in Form einer Trennkupplung seitens eines Eingangs der Kupplungsanordnung 1 angeordnet. Der Eingang der Kupplungsanordnung 1 ist jener Bereich, der im Betrieb mit der der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine rotatorisch gekoppelt ist. Eine zweite Kupplung 9 sowie eine dritte Kupplung 10 bilden gemeinsam eine Doppelkupplung aus, die weiterhin mit den beiden Getriebeeingangswellen 12a, 12b zusammenwirkt.
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Eingangsseitig der Kupplungsanordnung 1 ist ein Eingangsteil / eine Zwischenwelle 13 vorgesehen. Die Zwischenwelle 13 (auch als Verbindungs- / Zwischenteil bezeichnet) ist im Betrieb unmittelbar oder mittelbar mit einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest verbunden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwelle 13 mittelbar über eine Drehschwingungsdämpfeinrichtung, wie einem Zweimassenschwungrad (nicht dargestellt in 1), mit der Ausgangswelle gekoppelt / verbunden. Alternativ kann die Zwischenwelle 13 jedoch auch unmittelbar an der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine drehfest angebracht sein. Die Zwischenwelle 13 ragt von einer axialen Außenseite des Gehäuses 3 (auch als Kupplungsgehäuse bezeichnet) in einen Innenraum des Gehäuses 3 hinein.
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Die Zwischenwelle 13 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in dem Kupplungsträger 11 über zwei als Nadellager ausgeführte Stützlager 14, 15 abgestützt. Der Kupplungsträger 11 wiederum ist über eine Mutter 16 in dem Gehäuse 3 abgestützt. An einem eingangsseitigen Endabschnitt des Kupplungsträgers 11 ist ein Gewindeabschnitt, mit welchem die Mutter 16 verschraubt werden kann, ausgebildet und an einem von dem eingangsseitigen Endabschnitt beabstandeten Endabschnitt ist der Lagersitz des Stützlagers 5 ausgebildet. Zwischen den beiden Endabschnitten ist ein Zentrierbund 17 auf einer Außenumfangsfläche des Kupplungsträgers 11 ausgestaltet, so dass die Mutter 16 zu dem Kupplungsträger 11 zentriert ist, wenn die Mutter 16 mit dem Gewindeabschnitt des Kupplungsträgers 11 verschraubt wird. Auf einer Außenumfangsfläche der Mutter 16 ist wiederum ein weiterer Zentrierbund ausgebildet, so dass die Mutter 16 und der Kupplungsträger 11 in dem verschraubten Zustand in dem Gehäuse 3 zentriert angeordnet werden können.
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Außerdem ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer axialen Richtung zwischen dem Gehäuse 3 und einem Lagerinnenring des Stützlagers 5 ein hülsenförmiges Distanzelement 18 angeordnet. Über dieses Distanzelement und den Gewindeabschnitt des Kupplungsträgers 11 kann somit eine axiale Position des Stützlagers 5 relativ zu dem Gehäuse eingestellt werden. Darüber hinaus kann durch das Distanzelement 18 auch eine Vorspannkraft auf den Lagerinnenring des Stützlagers 5 eingestellt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, ragt die Zwischenwelle 13 in den Innenraum des Gehäuses 3. In diesem Innenraum bildet die Zwischenwelle 13 einen ersten Kupplungsbestandteil 8a der ersten Kupplung 8 mit aus. Die Zwischenwelle 13 weist hierzu einen Tragbereich 13a des ersten Kupplungsbestandteils 8a der ersten Kupplung 8 auf. An dem Tragbereich 13a sind mehrere erste Reibelemente 19 der ersten Kupplung 8 drehfest sowie in axialer Richtung relativ zueinander verschieblich aufgenommen. An einem weiteren zweiten Kupplungsbestandteil 8b der ersten Kupplung 8 sind mehrere zweite Reibelemente 20 vorgesehen. Die zweiten Reibelemente 20 der ersten Kupplung 8 sind an dem Träger 6 drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich aufgenommen. Somit ist der zweite Kupplungsbestandteil 8b der ersten Kupplung 8 an dem Träger 6 aufgenommen. Der Träger 6 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden zweiten Stützabschnitt 6b auf, welcher zweite Stützabschnitt 6b diesen zweiten Kupplungsbestandteil 8b der ersten Kupplung 8 ausbildet / aufnimmt.
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Der zweite Stützabschnitt 6b ist mittels des Stützlagers 5 mittelbar über den Kupplungsträger 11 und das Distanzelement 18 in dem Gehäuse 3 abgestützt/gelagert. Hierfür ist, wie vorstehend beschrieben, der Lagerinnenring des Stützlagers 5 auf dem Lagersitz des Kupplungsträgers 11 angeordnet und über das Distanzelement 18 mit dem Gehäuse 3 verspannt. Ein Lageraußenring des Stützlagers 5 ist in einem flanschförmigen Lagersitzelement 21 abgestützt/gelagert. Das Lagersitzelement 21 ist dabei mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 8b der ersten Kupplung 8 drehfest verbunden, so dass die erste Kupplung 8 in dem Gehäuse 3 gelagert ist.
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Der zweite Stützabschnitt 6b ist weiterhin drehfest mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden (hülsenförmigen) Aufnahmeabschnitt 6c des Trägers 6 drehfest verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Stützabschnitt 6b integral mit dem Aufnahmeabschnitt 6c ausgebildet. Alternativ kann der zweite Stützabschnitt 6b jedoch auch an dem Aufnahmeabschnitt 6c angeschweißt sein. An dem Aufnahmeabschnitt 6c ist unmittelbar drehfest der Rotor 7 der elektrischen Maschine 7, die ebenfalls Bestandteil der Kupplungsanordnung 1 ist, aufgenommen. Der Rotor 7 ist auf einer radialen Außenseite des Aufnahmeabschnittes 6c befestigt. Ein Stator (nicht dargestellt in 1) der elektrischen Maschine 7, gegenüber welchem der Rotor 7 verdrehbar ist, ist fest mit dem Gehäuse 3 verbunden / in dem Gehäuse 3 fest aufgenommen. Somit ist die elektrische Maschine 7 mit ihrem Rotor 7 koaxial zu einer Drehachse 22, um die der Träger 6 drehbar gelagert ist und auf die die verwendeten radialen und axialen Richtungen bezogen sind, angeordnet.
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An einem dem zweiten Stützabschnitt 6b axial abgewandten Endabschnitt des Aufnahmeabschnittes 6c ist ein weiterer erster Stützabschnitt 6a des Trägers 6 angeordnet. Auch dieser erste Stützabschnitt 6a erstreckt sich, wie bereits der zweite Stützabschnitt 6b von dem Aufnahmeabschnitt 6c in radialer Richtung nach innen. Der erste Stützabschnitt 6a ist in dieser Ausführung mittels einer Verschraubung an dem Aufnahmeabschnitt 6c angebracht.
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Erfindungsgemäß ist das Stützlager 5 als Kugellager ausgeführt. Jedoch ist es prinzipiell auch möglich, das Stützlager 5 auf andere Weise auszubilden, solange es dazu eingerichtet ist, Axial- und Radialkräfte aufzunehmen. Mit anderen Worten, der Träger 6 ist über ein Stützlager 5 im Betrieb radial und axial in dem Gehäuse 3 abgestützt / gelagert.
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Der Träger 6 ist auch mit den beiden weiteren Kupplungen 9, 10 verbunden. Der Träger 6, nämlich der Aufnahmeabschnitt 6c, nimmt unmittelbar einen ersten Kupplungsbestandteil 9a der zweiten Kupplung 9 und einen ersten Kupplungsbestandteil 9b der dritten Kupplung 10 auf.
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Dementsprechend ist der erste Kupplungsbestandteil 9a der zweiten Kupplung 9 unmittelbar an einer radialen Innenseite des Aufnahmeabschnittes 9c aufgenommen. Mehrere erste Reibelemente 19 der zweiten Kupplung 9 sind drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich an dem Träger 6 / dem Aufnahmeabschnitt 6c aufgenommen. Ein zweiter Kupplungsbestandteil 9b der zweiten Kupplung 9 ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 12a der Getriebeeinrichtung 12 verbunden. Der zweite Kupplungsbestandteil 9b der zweiten Kupplung 9 weist mehrere (zweite) Reibelemente 20 auf, die drehfest sowie relativ zueinander axial verschieblich an einem ersten Reibelementeträger (des zweiten Kupplungsbestandteils) angebracht sind, so dass die Reibelemente 20 über den ersten Reibelementträger des zweiten Kupplungsbestandteils 9b der zweiten Kupplung 9 drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 12a verbunden sind.
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Entsprechend der zweiten Kupplung 9 ist die dritte Kupplung 10 aufgebaut. Die dritte Kupplung 10 ist mit ihren Reibelementen 19, 20 in axialer Richtung gesehen neben den Reibelementen 19, 20 der zweiten Kupplung 9 angeordnet. Die zweite Kupplung 9 ist zudem mit ihren Reibelementen 19, 20 radial außerhalb der Reibelemente 19, 20 der ersten Kupplung 8 angeordnet. Auch sind die Reibelemente 19, 20 der dritten Kupplung 10 radial außerhalb der Reibelemente 19, 20 der ersten Kupplung 8 angeordnet. Ein erster Kupplungsbestandteil 10a der dritten Kupplung 10 ist direkt an dem Träger 6 / dem Aufnahmeabschnitt 6c aufgenommen. Der erste Kupplungsbestandteil 10a ist, wie bereits der erste Kupplungsbestandteil 9a der zweiten Kupplung 9, unmittelbar an der radialen Innenseite des Aufnahmeabschnittes 6c vorgesehen. Mehrere erste Reibelemente 19 der dritten Kupplung 10, die Bestandteil des ersten Kupplungsbestandteils 10a sind, sind drehfest sowie axial relativ zueinander verschieblich an dem Aufnahmeabschnitt 6c aufgenommen. Ein zweiter Kupplungsbestandteil 10b der dritten Kupplung 10 weist mehrere zweite Reibelemente 20 auf, die drehfest sowie axial relativ zueinander verschieblich an einem zweiten Reibelementeträger der dritten Kupplung 10 aufgenommen sind. Der zweite Reibelementeträger ist drehfest mit der zweiten Getriebeeingangswelle 12b verbunden.
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Die Reibelemente 19, 20 der jeweiligen Kupplungen 8, 9, 10 wechseln sich in axialer Richtung je Kupplung ab. In einer geschlossenen Stellung der jeweiligen Kupplung 8, 9, 10 sind deren Reibelemente 19, 20 in axialer Richtung reibkraftschlüssig aneinander angedrückt, sodass es zu einem drehfesten Verbund des jeweiligen ersten Kupplungsbestandteils 8a, 9a, 10a mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 8b, 9b, 10b kommt. In einer geöffneten Stellung der jeweiligen Kupplung 8, 9, 10 sind deren Reibelemente 19, 20 dann so relativ zueinander beabstandet angeordnet, dass deren erster Kupplungsbestandteil 8a, 9a, 10a von dem zweiten Kupplungsbestandteil 8b, 9b, 10b rotatorisch entkoppelt ist.
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Zur Betätigung der ersten Kupplung 8 ist eine Betätigungseinheit 23 vorgesehen. Die Betätigungseinheit 23 weist einen Nehmerzylinder, der als konzentrischer Nehmerzylinder (CSC) ausgeführt ist, auf. Dieser Nehmerzylinder ist als ein hydraulischer Nehmerzylinder ausgeführt und steht in Fluidverbindung mit einer Fluidversorgung / Hydraulikversorgung. In diesem Ausführungsbeispiel ist diese Fluidversorgung teilweise in einer eingangsseitigen Wand des Gehäuses 3 mit ausgebildet. Insbesondere ist ein Leitkanal 24 dieser Fluidversorgung in der eingangsseitigen Wand des Gehäuses 3 integriert. Somit, da die eingangsseitige Wand des Gehäuses 3 den Rotor 7 sowie die Reibelemente 19, 20 der Kupplungen 8, 9, 10 in radialer Richtung überragt, wird ein Hydraulikfluid im Betrieb von einer radialen Außenseite des Rotors 7 / der elektrischen Maschine in einen radialen Bereich der ersten Kupplung 8 eingeleitet. Ein einen Fluidraum des Nehmerzylinders der Betätigungseinheit 23 gemeinsam mit einem Gehäusebereich ausbildender Kolben ist in der Gehäusewand verschiebbar aufgenommen, wodurch die Betätigungseinheit 23 zum Verstellen der ersten Kupplung 8 zwischen ihrer geöffneten und geschlossenen Stellung verwendet wird.
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Zur Betätigung der zweiten Kupplung 9 sowie der dritten Kupplung 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Nehmerzylindereinheit in Form eines Doppelnehmerzylinders 25, d.h. mit zwei miteinander in einem Modul integrierten Nehmerzylindern, umgesetzt. Dabei werden die zweite und die dritte Kupplung 9, 10 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine Drehdurchführung 26 mit dem Hydraulikfluid versorgt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Drehdurchführung 26 des Weiteren in einem Gehäuse der Getriebeeinrichtung 12 abgestützt / gelagert. Dabei kann die Drehdurchführung 26 unmittelbar über ein weiteres Lager in dem Gehäuse der Getriebeeinrichtung 12 abgestützt sein oder kann, wie in 1 zu erkennen, gegen die erste Getriebeeingangswelle 12a, welche wiederum in dem Gehäuse der Getriebeeinrichtung 12 abgestützt / gelagert ist, abgestützt sein.
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Um einen geordneten Betrieb des Antriebsstrangs 2 zu ermöglichen, muss die Kupplungsanordnung 1 und insbesondere das Gehäuse 3 gegen ein Austreten des Hydraulikfluids abgedichtet werden. Dafür ist ein O-Ring 27 auf einer Außenumfangsfläche des Leitkanals 24 angeordnet. Weitere O-Ringe 27 sind beispielsweise zwischen der Betätigungseinheit 23 der ersten Kupplung 8 und dem Gehäuse 3 angeordnet. Die Mutter 16 weist an einer Außenumfangsfläche eine umlaufende Nut auf, in welcher im Betrieb ein weiterer O-Ring 27 zur Abdichtung der Mutter 16 gegen das Gehäuse 3 angeordnet ist. Darüber hinaus ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel an einem eingangsseitigen Endabschnitt der Mutter 16 ein Radialwellendichtring 28 eingepresst, welcher die Mutter 16 hin zu der Zwischenwelle 13 abdichtet.
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Des Weiteren ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in dem Bereich des Leitkanals 24 ein Rotorlagesensor 29 angeordnet. Dieser detektiert eine Position des Rotors 7 der elektrischen Maschine und ermöglicht dadurch eine Überwachung des Betriebs der elektrischen Maschine.
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In anderen Worten ausgedrückt, wird eine Lagerung einer Dreifachkupplung (engl. triple clutch) bzw. einer Hybridkupplung vorgeschlagen. Hierfür wird in einem Gehäuse 3 eines Hybridmoduls (Kupplungsanordnung 1) ein Lager, insbesondere das Stützlager 5, benötigt, welches die Kupplung 8, 9, 10, im vorliegenden Fall eine Dreifachkupplung mit koaxialer elektrischer Maschine lagert. Alternativ würde die vorliegende Erfindung jedoch auch bei achsparallelen elektrischen Maschinen Anwendung finden können.
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Das Lager 5 wird auf dem Kupplungsträger 11 montiert. Dieser verfügt über diverse Lagersitze, einen Zentrierbund 17 sowie ein Gewinde an seiner dem Lager 5 abgewandten Seite. Auf diesem Zentrierbund 17 kann eine Mutter 16 vor zentriert werden und über das Gewinde festgezogen werden. Die Mutter 16 übernimmt hierbei auch die Zentrierung im Gehäuse 3 des Hybridmoduls.
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Der Kraftfluss kann somit vom Bund der Mutter 16 auf das Gehäuse 3 des Hybridmoduls über das Distanzbauteil (Distanzelement 18) auf das Lager 5 aufgebracht werden. Die Abstützung erfolgt des Weiteren am Bund des Kupplungsträgers 11 womit der Kraftfluss geschlossen ist.
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Der Kupplungsträger 11 kann des Weiteren genutzt werden um eine Zwischenwelle 13 zu lagern, welche die Verbindung zwischen Verbrenner und Antriebsstrang 3 herstellt. Die Welle 13 kann z.B. mit einem Zweimassenschwungrad verbunden sein.
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Um den Bauraum zur Umwelt hin gegen Ein- und Ausdringen von Fluid abzusichern, ist ein Radialwellendichtring 28 vorgesehen, welcher auf der Welle 13 abschließt und in die Mutter 16 eingepresst wird. Alternativ sind auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen ein größerer Radialwellendichtring 28 zwischen dem Gehäuse 3 und der Zwischenwelle 13 oder zwischen dem Kupplungsträger 11 und der Zwischenwelle 13 abdichtet.
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In jedem Fall wird im vorliegenden Design ein weiterer O-Ring 27 vorgesehen um die Mutter 16 zu dem Gehäuse 3 abzudichten.
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Das Bauteil 18 ist das Distanzelement 18. Es wird im Kraftfluss benötigt. Es kann allerdings auch zur Einstellung der Position der Kupplung 8 verwendet werden. Bei der Montage kann das Distanzbauteil 18 so „eingeshimmt“ werden, um Toleranzen zu eliminieren.
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Des Weiteren werden die zweite und dritte Kupplung 9, 10 jeweils über Schaltkolben (Nehmerzylinder des Doppelnehmerzylinders 25) betätigt und über die Drehdurchführung 26 versorgt. Die erste Kupplung 8 wird über den im Gehäuse 3 angeordneten konzentrischen Kupplungsnehmerzylinder (CSC) 23 betätigt, welcher mit einem Ausrücklager versehen ist. Hierfür können Kugellager, oder Axialnadellager in einfacher oder doppelreihiger Ausführung verwendet werden.
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Darüber hinaus ist im Gehäuse 3 des Hybridmoduls der Rotorlagesensor 29 angebracht und O-Ringe 27 zur Abdichtung des Druckraumes.
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Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Allerdings kann die vorliegende Erfindung auch modifiziert und verändert werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.
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So ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwischen dem Kupplungsträger 11 und dem Gehäuse 3 die Mutter 16 angeordnet und dient, wie vorstehend, zur Zentrierung des Kupplungsträgers 11 und der Zwischenwelle 13 in dem Gehäuse 3. Jedoch kann der Kupplungsträger 11 auch ohne die Mutter 16 in dem Gehäuse 3 angeordnet sein. Dabei liegt der Zentrierbund 17 des Kupplungsträgers 11 direkt an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 3 an und somit wird der Kupplungsträger 11 und die Zwischenwelle 13 zentriert.
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Des Weiteren ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Radialwellendichtring 28 zur Abdichtung zwischen der Mutter 16 und der Zwischenwelle 13 eingepresst. Alternativ kann der Radialwellendichtring 28 auch direkt in dem Gehäuse 3 eingepresst werden, wenn beispielsweise der Kupplungsträger 11 ohne die Mutter 16 in dem Gehäuse 3 angeordnet ist. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist auch eine Anordnung eines Radialwellendichtrings zwischen dem Kupplungsträger 11 und der Zwischenwelle 13 denkbar.
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Auch ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Distanzelement 18 zwischen dem Lagerinnenring des Stützlagers 5 und dem Gehäuse 3 angeordnet. Jedoch kann der Lagerinnenring des Stützlagers 5 auch direkt an dem Gehäuse 3, ohne das dazwischen eingepasste Distanzelement 18, anliegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsanordnung
- 2
- Antriebsstrang
- 3
- Gehäuse
- 4
- verbrennungskraftmaschinenzugewandte Seite
- 5
- Stützlager
- 6
- Träger
- 6a
- erster Stützabschnitt
- 6b
- zweiter Stützabschnitt
- 7
- Rotor
- 8
- erste Kupplung
- 8a
- erster Kupplungsbestandteil der ersten Kupplung
- 8b
- zweiter Kupplungsbestandteil der ersten Kupplung
- 9
- zweite Kupplung
- 9a
- erster Kupplungsbestandteil der zweiten Kupplung
- 9b
- zweiter Kupplungsbestandteil der zweiten Kupplung
- 10
- dritte Kupplung
- 10a
- erster Kupplungsbestandteil der dritten Kupplung
- 10b
- zweiter Kupplungsbestandteil der dritten Kupplung
- 11
- Kupplungsträger
- 12
- Getriebeeinrichtung
- 12a
- erste Getriebeeingangswelle
- 12b
- zweite Getriebeeingangswelle
- 13
- Zwischenwelle / Eingangsteil
- 13a
- Tragbereich
- 14
- erstes Stützlager der Zwischenwelle
- 15
- zweites Stützlager der Zwischenwelle
- 16
- Mutter
- 17
- Zentrierbund
- 18
- Distanzelement
- 19
- erstes Reibelement
- 20
- zweites Reibelement
- 21
- Lagersitzelement
- 22
- Drehachse
- 23
- Betätigungseinheit der ersten Kupplung
- 24
- Leitkanal
- 25
- Doppelnehmerzylinder
- 26
- Drehdurchführung
- 27
- O-Ring
- 28
- Radialwellendichtring
- 29
- Rotorlagesensor
