DE102019104074A1 - Triple coupling for axially parallel hybrid module with transmission-side activation of three couplings via rotary infeed - Google Patents
Triple coupling for axially parallel hybrid module with transmission-side activation of three couplings via rotary infeed Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei die Kupplungsanordnung (10) aufweist: ein Gehäuse (12), das einen Nassraum begrenzt, einen zu dem Gehäuse (12) relativ drehbar um eine Drehachse (D) gelagerten Trägerkörper (14), eine zu dem Gehäuse (2) relativ drehbar um die Drehachse (D) gelagerte Eingangswelle (16), eine erste Kupplung (18), eine zweite Kupplung (24), und eine dritte Kupplung (30). Weiterhin umfasst die Kupplungsanordnung (10) in ihrem Rotor (36) integriert einen ersten Drucköleingang (39a), einen zweiten Drucköleingang (41a), einen dritten Drucköleingang (43a) und einen Kühlöleingang (50), um die drei Kupplungen (18, 24, 30) mit Druck- und Kühlöl zu versorgen. Diese Ausgestaltung der Kupplungsanordnung (10) erlaubt eine kompakte Bauform.The invention relates to a clutch arrangement (10) for a drive train of a motor vehicle, the clutch arrangement (10) having: a housing (12) which delimits a wet area, a carrier body which is mounted relative to the housing (12) so as to be rotatable about an axis of rotation (D) (14), an input shaft (16) mounted relatively rotatably about the axis of rotation (D) relative to the housing (2), a first clutch (18), a second clutch (24), and a third clutch (30). Furthermore, the clutch arrangement (10) comprises a first pressure oil inlet (39a), a second pressure oil inlet (41a), a third pressure oil inlet (43a) and a cooling oil inlet (50) integrated in its rotor (36) in order to connect the three clutches (18, 24, 30) to be supplied with pressure and cooling oil. This configuration of the coupling arrangement (10) allows a compact design.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit drei Kupplungen.The invention relates to a clutch arrangement for a drive train of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other utility vehicle, with three clutches.
Die Kupplungsanordnung eignet sich insbesondere für eine Hybridantriebseinheit. Eine Hybridantriebseinheit ist zwischen einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor und einem Getriebe angeordnet. Die Hybridantriebseinheit umfasst ein Hybridmodul mit einer Kupplungsanordnung, an die der Elektromotor sowie der Verbrennungsmotor angebunden sind. Die Kupplungsanordnung umfasst eine Dreifachkupplung, bestehend aus einer Doppelkupplung mit zwei Kupplungen sowie aus einer Trennkupplung zur Ankopplung eines Antriebselements, beispielsweise des Verbrennungsmotors.The clutch arrangement is particularly suitable for a hybrid drive unit. A hybrid drive unit is arranged between an internal combustion engine, an electric motor and a transmission. The hybrid drive unit comprises a hybrid module with a clutch arrangement to which the electric motor and the internal combustion engine are connected. The clutch arrangement comprises a triple clutch, consisting of a double clutch with two clutches and a separating clutch for coupling a drive element, for example the internal combustion engine.
Derartige Kupplungsanordnungen umfassen aufgrund ihrer Vielzahl von Komponenten üblicherweise einen entsprechenden Bauraum.Due to their large number of components, such clutch arrangements usually comprise a corresponding installation space.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine möglichst kompakte Kupplungsanordnung zu schaffen.The object of the present invention is to create a clutch arrangement that is as compact as possible.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved according to the invention by a clutch arrangement with the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.
Die Erfindung betrifft somit eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei die Kupplungsanordnung aufweist:
- ein Gehäuse, das einen Nassraum begrenzt,
- einen zu dem Gehäuse relativ drehbar um eine Drehachse gelagerten Trägerkörper, vorzugsweise eine zu dem Gehäuse relativ drehbar um die Drehachse gelagerte Eingangswelle,
- eine erste Kupplung, die über den Trägerkörper ein drehfest mit der Eingangswelle verbundenes erstes Erstkupplungsbestandteil und ein mit dem ersten Erstkupplungsbestandteil drehverbindbares zweites Erstkupplungsbestandteil aufweist,
- eine zweite Kupplung, die zwei miteinander drehverbindbare Zweitkupplungsbestandteile aufweist und mit einem ersten Zweitkupplungsbestandteil drehfest an beziehungsweise zu dem zweiten Erstkupplungsbestandteil der ersten Kupplung angeordnet ist, und die mit einem zweiten Zweitkupplungsbestandteil mit einer ersten Abtriebswelle verbindbar ist, und
- eine dritte Kupplung, die zwei miteinander drehverbindbare Drittkupplungsbestandteile aufweist und mit einem ersten Drittkupplungsbestandteil drehfest an beziehungsweise zu dem zweiten Erstkupplungsbestandteil der ersten Kupplung angeordnet ist, und die mit einem zweiten Drittkupplungsbestandteil mit einer zweiten Abtriebswelle
- verbindbar ist,
- weiterhin aufweisend einen Rotor, der drehfest mit dem zweiten Erstkupplungsbestandteil, dem ersten Zweitkupplungsbestandteil und dem ersten Drittkupplungsbestandteil verbunden ist,
- einen ersten Druckraum und einen Erstkanal zur Beaufschlagung der ersten Kupplung mit Drucköl, wobei der Erstkanal über einen ersten Drucköleingang versorgt wird, einen zweiten Druckraum und einen Zweitkanal zur Beaufschlagung der zweiten Kupplung mit Drucköl, wobei der Zweitkanal über einen zweiten Drucköleingang versorgt wird,
- einen dritten Druckraum und einen Drittkanal zur Beaufschlagung der dritten Kupplung mit Drucköl, wobei der Drittkanal über einen dritten Drucköleingang versorgt wird, einen ersten Ausgleichsraum,
- einen zweiten Ausgleichsraum,
- einem dritten Ausgleichsraum,
- wobei die drei Ausgleichsräume über einen gemeinsamen Kühlöleingang versorgt werden,
- wobei der erste Drucköleingang, der zweite Drucköleingang, der dritte Drucköleingang und der Kühlöleingang in einer am Rotor ausgebildeten Drehdurchführung ausgebildet sind.
- a housing that delimits a wet area,
- a support body which is mounted so that it can rotate relative to the housing about an axis of rotation, preferably an input shaft which is mounted so as to be rotatable about the axis of rotation relative to the housing,
- a first clutch which has a first primary clutch component connected non-rotatably to the input shaft via the carrier body and a second primary clutch component which is rotatably connected to the first primary clutch component,
- a second clutch which has two second clutch components which can be rotatably connected to one another and which is arranged with a first second clutch component in a rotationally fixed manner on or to the second first clutch component of the first clutch, and which can be connected with a second second clutch component to a first output shaft, and
- a third clutch, which has two third clutch components that can be rotatably connected to one another and is arranged with a first third clutch component in a rotationally fixed manner on or to the second first clutch component of the first clutch, and which has a second third clutch component with a second output shaft
- is connectable,
- further comprising a rotor which is non-rotatably connected to the second first clutch component, the first second clutch component and the first third clutch component,
- a first pressure chamber and a first channel for applying pressure oil to the first clutch, the first channel being supplied via a first pressure oil inlet, a second pressure chamber and a second channel for applying pressure oil to the second clutch, the second channel being supplied via a second pressure oil inlet,
- a third pressure chamber and a third channel for applying pressure oil to the third clutch, the third channel being supplied via a third pressure oil inlet, a first compensation chamber,
- a second compensation room,
- a third compensation room,
- whereby the three compensation chambers are supplied via a common cooling oil inlet,
- wherein the first pressure oil inlet, the second pressure oil inlet, the third pressure oil inlet and the cooling oil inlet are formed in a rotary union formed on the rotor.
Die drei Ausgleichsräume dienen dem Ausgleich von Kräften, die unter Drehzahl im jeweiligen Druckraum entstehen. Hierzu wird druckloses Kühlöl verwendet.The three compensation chambers are used to compensate for forces that arise under speed in the respective pressure chamber. Pressureless cooling oil is used for this.
Eine derart ausgebildete Kupplung heißt auch Dreifachkupplung, wobei diese insbesondere eine Trennkupplung, beispielsweise die erste Kupplung, und eine Doppelkupplung, aufweisend die zweite und dritte Kupplung, sein kann.A clutch designed in this way is also called a triple clutch, it being possible for this in particular to be a separating clutch, for example the first clutch, and a double clutch, having the second and third clutch.
Die Eingangswelle ist insbesondere eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors.The input shaft is in particular a crankshaft of the internal combustion engine.
Die Formulierung Nassraum bedeutet hierbei, dass es sich um eine nasslaufende, also ölgeschmierte Kupplung handelt.The phrase wet room means that it is a wet-running, i.e. oil-lubricated, clutch.
Die Formulierungen „an beziehungsweise zu“ und „an beziehungsweise mit“ zeigen, dass die jeweiligen Formulierungen gleichbedeutend zu verstehen sind. Zwar kann optional eine Einteiligkeit der Komponenten vorgesehen sein, doch ist dies nicht unmittelbar Bestandteil der gewählten Formulierung.The formulations “to or to” and “to or with” indicate that the respective formulations are to be understood as synonymous are. It is true that the components can optionally be made in one piece, but this is not a direct part of the chosen formulation.
Eine Drehdurchführung ermöglicht Fluiden, etwa Druck- und Kühlölen den abgedichteten Übergang zwischen einem feststehenden Körper und einem rotierenden Körper, vorliegend dem Rotor, oder zwischen gegeneinander rotierenden Körpern.A rotary leadthrough enables fluids, such as pressure and cooling oils, to seal the transition between a stationary body and a rotating body, in this case the rotor, or between bodies rotating against one another.
Somit ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung auf dem Rotor aufgebaut ist. Dieser dient vorzugsweise neben der Aufnahme der Kupplungskomponenten auch der Lagerung der Kupplungsanordnung auf einer äußeren Getriebeeingangswelle und der Versorgung mit Druck- und Kühlöl. Der Aufbau der Doppelkupplung kann dem Stand der Technik entsprechen. Die zweite und die dritte Kupplungen sind dabei vorzugsweise radial angeordnet wobei sich die Druck- und Ausgleichsräume für die zweite und dritte Kupplung unterhalb der beiden Kupplungen nebeneinander befinden. Die Trennkupplung, also die erste Kupplung, kann ebenfalls radial oberhalb der Doppelkupplung angeordnet sein. Ober- und unterhalb bezieht sich hierbei auf die radiale Position mit der Drehachse als Ursprungsachse. Der Druck- und Ausgleichsraum für die Trennkupplung befindet sich vorzugsweise ebenfalls axial neben denen der Doppelkupplung, allerdings auf einem deutlich größeren Durchmesser beziehungsweise Radius. Die Versorgung mit Druck- und Kühlöl ist als Drehdurchführung im Bereich der Getriebewand in den Rotor integriert. Die erfinderische Lösung besteht somit insbesondere darin, dass alle drei Kupplungen durch diese Drehdurchführung versorgt werden.It is thus provided that the clutch arrangement is built on the rotor. In addition to holding the clutch components, this is preferably also used to mount the clutch assembly on an outer transmission input shaft and to supply pressure and cooling oil. The design of the double clutch can correspond to the state of the art. The second and third clutches are preferably arranged radially, with the pressure and compensation chambers for the second and third clutches being located next to one another below the two clutches. The separating clutch, that is to say the first clutch, can also be arranged radially above the double clutch. Above and below refer to the radial position with the axis of rotation as the axis of origin. The pressure and compensation space for the separating clutch is preferably also located axially next to that of the double clutch, but on a significantly larger diameter or radius. The supply of pressure and cooling oil is integrated into the rotor as a rotary feedthrough in the area of the gearbox wall. The inventive solution therefore consists in particular in that all three clutches are supplied by this rotary feedthrough.
Durch die erfindungsgemäße Anbindung der drei Kupplungen an das Ölnetz erhöht sich zwar Komplexität des Rotors, es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Teileanzahl und der Bauraumbedarf reduziert werden. Zudem kann die Kupplungsanordnung wegen kürzerer Wege zum Ventilblock besser an die Ölversorgung angebunden werden.The inventive connection of the three clutches to the oil network increases the complexity of the rotor, but it has been found that the number of parts and the space requirement are reduced. In addition, the coupling arrangement can be better connected to the oil supply because of the shorter distances to the valve block.
Die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung eignet sich insbesondere für die Hybridisierung eines Automatikgetriebes mit einem achsparallel angeordneten Elektromotor.The clutch arrangement according to the invention is particularly suitable for the hybridization of an automatic transmission with an electric motor arranged axially parallel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehdurchführung entlang der Drehachse am zum anzuschließenden Getriebe vorgesehenen Endstück des Rotors angeordnet ist. Als Endstück ist hierbei der Teil des Rotors zu verstehen, der zumindest teilweise vom Gehäuse überdeckt wird und sich entlang der Drehachse über das Gehäuse hinaus erstreckt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the rotary leadthrough is arranged along the axis of rotation on the end piece of the rotor provided for the gear to be connected. The end piece here is to be understood as the part of the rotor which is at least partially covered by the housing and which extends beyond the housing along the axis of rotation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Drucköleingang im zur Drehachse gleichen radialen Abstand wie ein zu montierendes Ölpumpenrad angeordnet ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the first pressure oil inlet is arranged at the same radial distance to the axis of rotation as an oil pump wheel to be mounted.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung einen Adapter zur Versorgung des ersten Drucköleingangs aufweist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the clutch arrangement has an adapter for supplying the first pressure oil inlet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung eine Aufnahmemöglichkeit für einen Adapter eines anzuschließenden Getriebes zur Versorgung des ersten Drucköleingangs aufweist.According to an alternative embodiment of the invention, it is provided that the clutch arrangement has a receiving facility for an adapter of a transmission to be connected for supplying the first pressure oil inlet.
Die Anordnung des ersten Drucköleingangs axial neben dem Pumpenrad unter Verwendung des Adapters hat den Vorteil, dass die Schnittstellen aus dem bestehenden Doppelkupplungsgetriebe beibehalten werden können. Der größere Durchmesser basiert auf der Montage des Antriebsrads der Ölpumpe, welche vor der Montage der Kupplungsanordnung in das Hybridmodul erfolgen sollte. Gleichzeitig ist eine sehr kompakte Bauform realisierbar.The arrangement of the first pressure oil inlet axially next to the pump wheel using the adapter has the advantage that the interfaces from the existing dual clutch transmission can be retained. The larger diameter is based on the assembly of the drive wheel of the oil pump, which should take place before the assembly of the clutch arrangement in the hybrid module. At the same time, a very compact design can be achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Drucköleingang, der zweite Drucköleingang, der dritte Drucköleingang und der Kühlöleingang in dem Rotor radial zur Drehachse weisend angeordnet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Drucköleingang, der zweite Drucköleingang, der dritte Drucköleingang und der Kühlöleingang im zur Drehachse gleichen radialen Abstand am Rotor angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the first pressure oil inlet, the second pressure oil inlet, the third pressure oil inlet and the cooling oil inlet are arranged in the rotor pointing radially to the axis of rotation. In particular, it can be provided that the first pressure oil inlet, the second pressure oil inlet, the third pressure oil inlet and the cooling oil inlet are arranged on the rotor at the same radial distance from the axis of rotation.
Die zuvor genannten Bauformen ermöglichen besonders kompakte Kupplungsanordnungen.The aforementioned designs enable particularly compact coupling arrangements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kühlöleingang an einer zu einem zu montierenden Getriebe weisenden Stirnfläche des Adapters oder des Rotors angeordnet ist. Dies erhöht die Kompaktheit weiter und reduziert zudem die Herstellungskosten. Sowohl der Adapter als auch der Rotor erlauben mit einem stirnflächig angeordneten Kühlöleingang eine kompakte Bauform.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the cooling oil inlet is arranged on an end face of the adapter or of the rotor which faces a gear to be mounted. This further increases the compactness and also reduces the manufacturing costs. Both the adapter and the rotor allow a compact design with a cooling oil inlet arranged on the face.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung mindestens eine Dämpfereinheit aufweist, die innerhalb des den Nassraum begrenzenden Gehäuses angeordnet ist und mit dem Trägerkörper wechselwirkt, wobei die mindestens eine Dämpfereinheit zur Schwingungsdämpfung insbesondere mit dem Trägerkörper verbunden ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the clutch arrangement has at least one damper unit which is arranged within the housing delimiting the wet area and interacts with the carrier body, the at least one damper unit being connected in particular to the carrier body for vibration damping.
Durch die Integration der Dämpfereinheit in den Nassraum kann insbesondere axialer Bauraum entlang der Drehachse eingespart werden.By integrating the damper unit in the wet area, it is possible, in particular, to save axial installation space along the axis of rotation.
Insbesondere eignet sich eine Dämpfereinheit, die normalerweise in Drehmomentwandlern verwendet wird. Dies hat den Vorteil, dass sowohl die Nassraumtrennung zwischen der Dämpfereinheit und Kupplungen, als auch eine zusätzliche Blechebene für den Kupplungsantrieb entfällt. Neben dem Dämpfer wird die Dreifachkupplung angeordnet. In particular, a damper unit that is normally used in torque converters is suitable. This has the advantage that the wet room separation between the damper unit and clutches and an additional sheet metal level for the clutch drive are not required. The triple clutch is arranged next to the damper.
Besonders bevorzugt kann die Dämpfereinheit ein Zweimassenschwungrad sein. Dies bedeutet technisch, dass die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse ein Masse-Feder-System ausbilden können, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei kann das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Primärmasse kann eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann. Wenn der Drehschwingungsdämpfer Teil eines Zweimassenschwungrads ist, kann die Primärmasse eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbare Schwungscheibe aufweisen. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als Riemenscheibenentkoppler Teil einer Riemenscheibenanordnung zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Zugmittels ist, kann die Primärmasse eine Riemenscheibe ausbilden, an deren radial äußeren Mantelfläche das Zugmittel, insbesondere ein Keilriemen, zur Drehmomentübertragung angreifen kann. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als Scheibendämpfer insbesondere einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung verwendet wird, kann die Primärmasse mit einem Reibbeläge tragenden Scheibenbereich gekoppelt sein, während die Sekundärmasse mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein kann.The damper unit can particularly preferably be a dual-mass flywheel. Technically, this means that the primary mass and the secondary mass, which is coupled to the primary mass in a limitedly rotatable manner via the energy storage element, in particular designed as an arc spring, can form a mass-spring system which, in a certain frequency range, produces rotational irregularities in the speed and torque of a motor vehicle engine Can dampen drive power. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element can be selected such that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be dampened. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can in particular be influenced by an attached additional mass. The primary mass can have a disk to which a cover can be connected, as a result of which a substantially ring-shaped receiving space for the energy storage element can be delimited. The primary mass can, for example, tangentially strike the energy storage element via impressions protruding into the receiving space. An output flange of the secondary mass can protrude into the receiving space, which flange can tangentially strike the opposite end of the energy storage element. If the torsional vibration damper is part of a dual mass flywheel, the primary mass can have a flywheel that can be coupled to a drive shaft of a motor vehicle engine. If the torsional vibration damper as a pulley decoupler is part of a pulley arrangement for driving ancillary units of a motor vehicle with the aid of a traction device, the primary mass can form a pulley on whose radially outer surface the traction device, in particular a V-belt, can act to transmit torque. If the torsional vibration damper is used as a disc damper, in particular a clutch disc of a friction clutch, the primary mass can be coupled to a disc area bearing friction linings, while the secondary mass can be coupled to a transmission input shaft of a motor vehicle transmission.
Vorzugsweise ist auch die Verwendung eines Fliehkraftpendels mit mindestens einer Pendelmasse vorgesehen. Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.The use of a centrifugal pendulum with at least one pendulum mass is preferably also provided. Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away as possible from the center of rotation. The “zero position” is the position furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. With a constant drive speed and constant drive torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects due to its inertia along its pendulum path. The pendulum mass can thereby be shifted towards the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a tangential component and a further component normal to the pendulum path. The tangential force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back into its "zero position", while the normal force component acts on a force introduction element that initiates the speed fluctuations, in particular a flywheel connected to the drive shaft of the motor vehicle engine, and generates a counter-torque there that counteracts the speed fluctuation counteracts and dampens the speed fluctuations initiated. In the case of particularly strong fluctuations in speed, the pendulum mass can therefore have swung out to the maximum and assume the position that is furthest in the radial direction. The tracks provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose, in which a coupling element designed in particular as a roller can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a track of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably guided on the carrier flange in a uniformly distributed manner in the circumferential direction. The inertial mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the carrier flange is designed in particular to dampen a certain frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. In particular, more than one pendulum mass and / or more than one carrier flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another via bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, in particular connected to one another in a substantially Y-shape, can be provided, between which the pendulum mass is positioned.
Die beiden Abtriebswellen können insbesondere als koaxiale Getriebevollwelle und Getriebehohlwelle ausgebildet sein.The two output shafts can in particular be designed as a coaxial solid gear shaft and hollow gear shaft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung ein Zahnrad aufweist, das radial außen am Rotor angeordnet ist, wobei das Zahnrad ausgebildet ist zur Drehmomentübertragung zwischen einem Elektromotor und der Kupplungsanordnung. Somit kann für die Anbindung eines Elektromotors ein Zahnrad eingesetzt werden, welches getriebeseitig von der Kupplungsanordnung angeordnet ist. Zur Drehmomentübertragung kann auch ein Zwischenzahnrad zwischen dem Zahnrad der Kupplungsanordnung und dem Zahnrad des Elektromotors verwendet werden. Alternativ ist auch die Verwendung einer Kette zur Drehmomentübertragung über das Zahnrad der Kupplungsanordnung möglich. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the clutch arrangement has a gearwheel which is arranged radially on the outside of the rotor, the gearwheel being designed to transmit torque between an electric motor and the clutch arrangement. Thus, for the connection of an electric motor, a gear can be used which is arranged on the transmission side of the clutch arrangement. An intermediate gear between the gear of the clutch arrangement and the gear of the electric motor can also be used for torque transmission. Alternatively, a chain can also be used for torque transmission via the gearwheel of the clutch arrangement.
Zur Betätigung der als Reibungskupplung ausgebildeten Kupplungsanordnung, insbesondere zum Schließen der Reibungskupplung, kann ein hydraulisches Fluid, insbesondere Öl, in eine Druckkammer gepumpt werden, wodurch sich der Druck in der Druckkammer erhöht. Der ansteigende Druck in der Druckkammer kann die Federkraft des außerhalb der Druckkammer an dem Drucktopf angreifenden Federelements überwinden und den Drucktopf axial verlagern. Der Drucktopf kann dadurch gegen eine Anpressplatte drücken und einen Reibbelag zwischen der von dem Drucktopf axial verlagerten Anpressplatte und einer in axialer Richtung feststehenden Gegenplatte reibschlüssig verpressen, um die Reibungskupplung zu schließen und einen Drehmomentfluss über die Reibungskupplung herzustellen. Die Reibungskupplung kann insbesondere als Lamellenkupplung ausgestaltet sein, bei der mit einem Außenlamellenträger drehfest verbundene aber axial verlagerbare, insbesondere als Reibbeläge oder Stahlplatten ausgestaltete, Außenlamellen und mit einem Innenlamellenträger drehfest verbundene aber axial verlagerbare, insbesondere als Stahlplatten oder Reibbeläge ausgestaltete, Innenlamellen alternierend hintereinander vorgesehen sind, die zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte reibschlüssig verpresst werden können, um einen Drehmomentfluss zwischen dem Außenlamellenträger und dem Innenlamellenträger herbeizuführen. Im Zugbetrieb kann das in einer Brennkraftmaschine und/oder einer elektrischen Maschine erzeugte Drehmoment über den Außenlamellenträger eingeleitet und über den Innenlamellenträger, insbesondere an eine Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, ausgeleitet werden oder umgekehrt. Wenn der Druck in der Druckkammer reduziert wird, kann die Federkraft des Federelements den Drucktopf zurück in seine, insbesondere der geöffneten Stellung der Reibungskupplung entsprechenden, axialen Ausgangsstellung zurück verlagert werden, wobei das in der Druckkammer zuvor hineingepumpte hydraulische Fluid zu einem Ausgang verdrängt werden kann.To actuate the clutch arrangement designed as a friction clutch, in particular to close the friction clutch, a hydraulic fluid, in particular oil, can be pumped into a pressure chamber, whereby the pressure in the pressure chamber increases. The increasing pressure in the pressure chamber can overcome the spring force of the spring element acting on the pressure pot outside the pressure chamber and axially displace the pressure pot. As a result, the pressure pot can press against a pressure plate and frictionally press a friction lining between the pressure plate, which is axially displaced by the pressure pot, and a counter-plate that is fixed in the axial direction, in order to close the friction clutch and produce a torque flow via the friction clutch. The friction clutch can in particular be designed as a multi-disk clutch, in which outer disks which are non-rotatably connected to an outer disk carrier but are axially displaceable, in particular designed as friction linings or steel plates, and inner disks which are rotationally fixed to an inner disk carrier but axially displaceable, in particular designed as steel plates or friction linings, are provided alternately one behind the other , which can be frictionally pressed between the counter plate and the pressure plate in order to bring about a torque flow between the outer disk carrier and the inner disk carrier. In traction mode, the torque generated in an internal combustion engine and / or an electrical machine can be introduced via the outer disc carrier and passed out via the inner disc carrier, in particular to a transmission input shaft of a motor vehicle transmission, or vice versa. When the pressure in the pressure chamber is reduced, the spring force of the spring element can move the pressure pot back into its, in particular the open position of the friction clutch corresponding, axial starting position, whereby the hydraulic fluid previously pumped into the pressure chamber can be displaced to an outlet.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 : eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer bevorzugten Kupplungsanordnung, -
2 : eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer bevorzugten Kupplungsanordnung und -
3 : eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer bevorzugten Kupplungsanordnung.
-
1 : a sectional view of a first embodiment of a preferred coupling arrangement, -
2 : a sectional view of a second embodiment of a preferred coupling arrangement and -
3 : a sectional view of a third embodiment of a preferred coupling arrangement.
ein Gehäuse 12 , das einen Nassraum begrenzt,- einen zu
dem Gehäuse 12 relativ drehbar um eine DrehachseD gelagerten Trägerkörper 14 , - vorzugsweise eine zu dem Gehäuse
2 relativ drehbar um die DrehachseD gelagerte Eingangswelle 16 , - eine erste Kupplung
18 , dieüber den Trägerkörper 14 einen drehfestmit der Eingangswelle 16 verbundenes erstes Erstkupplungsbestandteil20 und einen mit dem ersten Erstkupplungsbestandteil20 drehverbindbaren zweiten Erstkupplungsbestandteil22 aufweist, - eine zweite Kupplung
24 , die zwei miteinander drehverbindbare Zweitkupplungsbestandteile26 ,28 aufweist und mit einem ersten Zweitkupplungsbestandteil26 drehfest an beziehungsweise zu dem zweiten Erstkupplungsbestandteil22 der ersten Kupplung18 angeordnet ist, und die mit einem zweiten Zweitkupplungsbestandteil28 mit einer ersten Abtriebswelle verbindbar ist, und - eine dritte Kupplung
30 , die zwei miteinander drehverbindbare Drittkupplungsbestandteile32 ,34 aufweist und mit einem ersten Drittkupplungsbestandteil32 drehfest an beziehungsweise zu dem zweiten Erstkupplungsbestandteil22 der ersten Kupplung18 angeordnet ist, und die mit einem zweiten Drittkupplungsbestandteil34 mit einer zweiten Abtriebswelle verbindbar ist.
- a
housing 12 that delimits a wet room, - one to the
case 12 relatively rotatably mounted about an axis of rotation D carrier body14th , - preferably one to the housing
2 Input shaft mounted relatively rotatably about axis of rotation D.16 , - a first clutch
18th that are over the support body14th one rotatably with theinput shaft 16 connected first first coupling component20th and one with the first first clutch component20th rotatable second first coupling component22nd having, - a second clutch
24 , the two second coupling components that can be rotated with one another26th ,28 having and with a first second clutch component26th rotatably on or to the second first coupling component22nd the first clutch18th is arranged, and with a second secondclutch component 28 can be connected to a first output shaft, and - a third clutch
30th , the two rotatablethird coupling components 32 ,34 having and with a first thirdclutch component 32 rotatably on or to the second first coupling component22nd the first clutch18th is arranged, and with a second thirdclutch component 34 can be connected to a second output shaft.
Weiterhin aufweisend einen Rotor
Weiterhin aufweisend einen ersten Druckraum
einen zweiten Druckraum
einen dritten Druckraum
einen ersten Ausgleichsraum
einen zweiten Ausgleichsraum
einem dritten Ausgleichsraum
wobei die drei Ausgleichsräume
wobei der erste Drucköleingang
a
a
a
a
a
being the three
wherein the first
Eine derart ausgebildete Kupplung heißt auch Dreifachkupplung.A coupling designed in this way is also called a triple coupling.
Die Formulierung Nassraum bedeutet hierbei, dass es sich um eine nasslaufende, also ölgeschmierte Kupplungsanordnung
Die Kupplungsanordnung
Insbesondere die erste Ausführungsform nach
Gemäß der ersten Ausführungsform ist wie in
Gemäß einer zweiten Ausführungsform nach
Gemäß einer dritten Ausführungsform nach
Gemäß den
Weiterhin ist gemäß den
Insgesamt ist möglich, dass anstelle eines einzelnen Zahnrades
Alternativ kann auch eine Kette anstelle des Zahnrades
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- KupplungsanordnungClutch assembly
- 1212
- Gehäusecasing
- 1414th
- TrägerkörperCarrier body
- 1616
- EingangswelleInput shaft
- 1818th
- Erste KupplungFirst clutch
- 2020th
- Erster ErstkupplungsbestandteilFirst first coupling component
- 2222nd
- Zweiter ErstkupplungsbestandteilSecond first coupling component
- 2424
- Zweite KupplungSecond clutch
- 2626th
- Erster ZweitkupplungsbestandteilFirst second clutch component
- 2828
- Zweiter ZweitkupplungsbestandteilSecond second clutch component
- 3030th
- Dritte KupplungThird clutch
- 3232
- Erster DrittkupplungsbestandteilFirst third clutch component
- 3434
- Zweiter DrittkupplungsbestandteilSecond third coupling component
- 3636
- Rotorrotor
- 3838
- Erster DruckraumFirst printing room
- 3939
- ErstkanalFirst channel
- 39a39a
- Erster DrucköleingangFirst pressure oil input
- 4040
- Zweiter DruckraumSecond printing room
- 4141
- ZweitkanalSecond channel
- 41a41a
- Zweiter DrucköleingangSecond pressure oil inlet
- 4242
- Dritter DruckraumThird printing room
- 4343
- DrittkanalThird channel
- 43a43a
- Dritter DrucköleingangThird pressure oil inlet
- 4444
- Erster AusgleichsraumFirst compensation room
- 4646
- Zweiter AusgleichsraumSecond compensation room
- 4848
- Dritter AusgleichsraumThird compensation room
- 5050
- KühlöleingangCooling oil inlet
- 5252
- DrehdurchführungRotating union
- 5454
- Adapteradapter
- 5656
- StirnflächeFace
- 5858
- DämpfereinheitDamper unit
- 6060
- Zahnrad gear
- DD.
- DrehachseAxis of rotation
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-
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-
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