DE102020209458A1

DE102020209458A1 - clutch assembly

Info

Publication number: DE102020209458A1
Application number: DE102020209458.6A
Authority: DE
Inventors: Julian Larbig; Benedikt Cöster
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2022-02-03

Abstract

Kupplungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine nasslaufende Lamellenkupplung (2) mit wenigstens einem mehrere Lamellen (3, 4) umfassenden Lamellenpaket (5) und einer Betätigungseinrichtung (6) mit wenigstens einem Betätigungselement (7), welche Betätigungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Lamellenpaket (5) mittels dem wenigstens einen Betätigungselement (7) zu schließen, wobei das wenigstens eine Betätigungselement (7) wenigstens einen zumindest abschnittsweise innerhalb eines Grundkörpers (12) des wenigstens einen Betätigungselements (7) verlaufenden Kanal (11) aufweist, wobei durch den Kanal (11) ein Fluid, insbesondere Kühlöl, von wenigstens einem Einlass (13) zu wenigstens einem dem Lamellenpaket (5) zugeordneten Auslass (14) förderbar ist.Clutch arrangement (1) for a motor vehicle, comprising a wet-running multi-plate clutch (2) with at least one plate pack (5) comprising a plurality of plates (3, 4) and an actuating device (6) with at least one actuating element (7), which actuating device is designed for this purpose, to close the disk pack (5) by means of the at least one actuating element (7), the at least one actuating element (7) having at least one channel (11) running at least in sections within a base body (12) of the at least one actuating element (7), with a fluid, in particular cooling oil, can be conveyed in the channel (11) from at least one inlet (13) to at least one outlet (14) assigned to the disk set (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine nasslaufende Lamellenkupplung mit wenigstens einem mehrere Lamellen umfassenden Lamellenpaket und einer Betätigungseinrichtung mit wenigstens einem Betätigungselement, welche Betätigungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Lamellenpaket mittels dem wenigstens einen Betätigungselement zu schließen.The invention relates to a clutch arrangement for a motor vehicle, comprising a wet-running multi-disc clutch with at least one disk set comprising several disks and an actuating device with at least one actuating element, which actuating device is designed to close the disk set by means of the at least one actuating element.

Derartige Kupplungsanordnungen, die nasslaufende Lamellenkupplungen aufweisen sind, beispielsweise in Form von nasslaufenden Doppelkupplungen, grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Eine derartige Lamellenkupplung weist üblicherweise eine Vielzahl von Lamellen auf, die, beispielsweise in abwechselnder Anordnung von Innenlamellen und Außenlamellen, zu einem Lamellenpaket zusammengefasst werden können. Zum Schließen der Lamellenkupplung wird das Lamellenpaket mittels eines Betätigungselements zusammengepresst, sodass letztlich Drehmoment von den Innenlamellen auf die Außenlamellen oder von den Außenlamellen auf die Innenlamellen übertragen werden kann.Such clutch arrangements, which have wet-running multi-plate clutches, for example in the form of wet-running dual clutches, are known in principle from the prior art. Such a multi-plate clutch usually has a large number of plates which, for example in an alternating arrangement of inner plates and outer plates, can be combined to form a plate pack. To close the multi-plate clutch, the plate pack is pressed together by an actuating element, so that torque can ultimately be transmitted from the inner plates to the outer plates or from the outer plates to the inner plates.

Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass bei einem Öffnen oder einem Schließen der Lamellenkupplung durch die reibschlüssige Verbindung der Lamellen miteinander Wärme entsteht, die in einer nasslaufenden Lamellenkupplung über ein Kühlfluid abgeführt wird, beispielsweise durch das Beströmen der Lamellen mit einem Öl. Dazu muss das Fluid von einer Fluidführung, die sich insbesondere in einer Welle der Kupplungsanordnung befindet, um die das Lamellenpaket angeordnet ist, zu dem Lamellenpaket, also auf eine radial beabstandete Position, gefördert werden.It is also known from the prior art that when the multi-plate clutch is opened or closed, heat is generated by the frictional connection of the plates with one another, which heat is dissipated in a wet-running multi-plate clutch via a cooling fluid, for example by the slats being flushed with oil. For this purpose, the fluid must be conveyed from a fluid guide, which is located in particular in a shaft of the clutch arrangement around which the disk pack is arranged, to the disk pack, ie to a radially spaced position.

Zum Fördern des Fluids wird üblicherweise eine mehrteilige Anordnung des Betätigungselements verwendet, wobei das Betätigungselement, beispielsweise ein Kolben, als Blechteil ausgeführt sein kann und ein weiteres Blechteil zusammen mit dem Kolben einen Kanal begrenzt. Alternativ sind Ausgestaltungen bekannt, bei denen Nuten in den Kolben eingebracht sind, die einen Durchtritt bzw. eine gewisse Führung des Fluids ermöglichen. Derartige Aufbauten erfordern jedoch zusätzlichen Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, da zusätzlich zu dem Kolben, der eine gewisse Materialstärke aufweisen muss, um die Betätigung des Lamellenpakets mit der entsprechenden Betätigungskraft vornehmen zu können, zusätzlich die Dicke des weiteren den Kanal begrenzenden Bauteils berücksichtigt werden muss. In Bezug auf die weitere Alternative muss das Betätigungselement für das Einbringen der Nuten entsprechend dicker ausgeführt werden. Die bekannten Lösungen sind daher in Bezug auf die Montage der mehrteiligen Anordnung, der benötigten Teileanzahl und den benötigten Bauraum verbesserungswürdig.A multi-part arrangement of the actuating element is usually used to convey the fluid, with the actuating element, for example a piston, being able to be designed as a sheet metal part and another sheet metal part delimiting a channel together with the piston. Alternatively, configurations are known in which grooves are introduced into the piston, which allow passage or a certain guidance of the fluid. However, such structures require additional installation space, especially in the axial direction, since in addition to the piston, which must have a certain material thickness in order to be able to actuate the disk pack with the corresponding actuating force, the thickness of the other component delimiting the channel must also be taken into account . With regard to the further alternative, the actuating element for making the grooves must be made correspondingly thicker. The known solutions are therefore in need of improvement with regard to the assembly of the multi-part arrangement, the required number of parts and the required installation space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Kupplungsanordnung anzugeben, bei der insbesondere die Montage vereinfacht und die Teileanzahl und der benötigte Bauraum reduziert sind.The invention is based on the object of specifying a clutch arrangement which is improved in comparison thereto, in which, in particular, assembly is simplified and the number of parts and the installation space required are reduced.

Die Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a clutch arrangement with the features of claim 1. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims.

Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Kupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine nasslaufende Lamellenkupplung mittels eines Betätigungselements einer Betätigungseinrichtung geschlossen werden kann. Insbesondere kann dabei das Betätigungselement, beispielsweise ein Kolben, hydraulisch gegen die Lamellen des Lamellenpakets bewegt werden, um diese axial zu verschieben und so das Lamellenpaket und die Lamellenkupplung zu schließen. Ebenso ist es möglich, dass eine Federeinrichtung der Betätigungseinrichtung das Betätigungselement bewegt, um das Lamellenpaket zu schließen, wobei ein Öffnen der Lamellenkupplung durch entsprechende hydraulische Bewegung des Betätigungselements durchgeführt wird.As described above, the invention relates to a clutch arrangement for a motor vehicle, in which a wet multi-plate clutch can be closed by means of an actuating element of an actuating device. In particular, the actuating element, for example a piston, can be moved hydraulically against the disks of the disk pack in order to displace them axially and thus to close the disk pack and the disk clutch. It is also possible for a spring device of the actuating device to move the actuating element in order to close the disk pack, with the multi-disk clutch being opened by a corresponding hydraulic movement of the actuating element.

Selbstverständlich sind anderweitige Bewegungen bzw. Betätigungen des Betätigungselements, beispielsweise elektromechanisch, ebenso möglich. Dabei ist abhängig davon, ob die Lamellenkupplung als sogenannte „normally-open“- oder „normallyclosed“-Kupplung ausgeführt ist, entweder das Lamellenpaket und somit die Lamellenkupplung im Grundzustand geöffnet, also ist beispielsweise das Betätigungselement von einem Federpaket in eine geöffnete Stellung bewegt oder die Lamellenkupplung ist im Grundzustand geschlossen, sodass das Federpaket das Betätigungselement im Grundzustand in die geschlossene Stellung bewegt.Of course, other movements or actuations of the actuating element, for example electromechanically, are also possible. Depending on whether the multi-plate clutch is designed as a so-called "normally open" or "normally closed" clutch, either the plate pack and thus the multi-plate clutch are open in the basic state, i.e. the actuating element is moved into an open position by a spring pack, for example, or the multi-plate clutch is closed in the basic state, so that the spring assembly moves the actuating element into the closed position in the basic state.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das wenigstens eine Betätigungselement wenigstens einen zumindest abschnittsweise innerhalb eines Grundkörpers des wenigstens einen Betätigungselements verlaufenden Kanal aufweist, wobei durch den Kanal ein Fluid, insbesondere Kühlöl, von wenigstens einem Einlass zu wenigstens einem dem Lamellenpaket zugeordneten Auslass förderbar ist. Demzufolge ist der Kanal, durch den das Fluid, beispielsweise Kühlöl, zu dem Lamellenpaket gefördert werden kann, direkt innerhalb des Betätigungselements angeordnet. Ersichtlich entfällt dadurch das Erfordernis, das Betätigungselement in einem Bereich besonders stark auszuführen, um anschließend Nuten für das Führen des Fluids einzubringen. Ebenso ist nicht erforderlich, ein zusätzliches Bauteil axial benachbart zu dem Betätigungselement anzuordnen, um zwischen dem Bauteil und dem Betätigungselement das Fluid zu führen. Stattdessen wird der wenigstens eine Kanal direkt in dem Betätigungselement vorgesehen, sodass das Fluid durch das Betätigungselement hindurch zu dem Lamellenpaket geführt werden kann.The invention is based on the finding that the at least one actuating element has at least one channel running at least in sections within a base body of the at least one actuating element, it being possible for a fluid, in particular cooling oil, to be conveyed through the channel from at least one inlet to at least one outlet assigned to the plate pack . As a result, the channel through which the fluid, for example cooling oil, can be conveyed to the disk pack is arranged directly inside the actuating element. Apparently, this eliminates the need to run the actuator particularly strong in an area to then ßend introduce grooves for guiding the fluid. Likewise, it is not necessary to arrange an additional component axially adjacent to the actuating element in order to conduct the fluid between the component and the actuating element. Instead, the at least one channel is provided directly in the actuating element, so that the fluid can be guided through the actuating element to the disk pack.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass zumindest der den Kanal aufweisende Grundkörper des Betätigungselements einstückig ausgebildet ist. Demnach kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement bzw. zumindest ein Grundkörper des Betätigungselements, einstückig ausgeführt wird, wobei der Kanal sich zumindest abschnittsweise durch den Grundkörper des Betätigungselements erstreckt. Insbesondere bieten sich additive Herstellungsvorgänge an, die es erlauben, einen beliebig durch den Grundkörper des Betätigungselements geführten Kanal während der Herstellung des Betätigungselements in dem Grundkörper des Betätigungselements vorzusehen. Durch die einstückige Ausführung sind ferner Eigenschaften des Betätigungselements, insbesondere mechanische Eigenschaften, verbessert.According to an advantageous embodiment of the clutch arrangement, it can be provided that at least the base body of the actuating element, which has the channel, is designed in one piece. Accordingly, it can be provided that the actuating element or at least one base body of the actuating element is designed in one piece, with the channel extending at least in sections through the base body of the actuating element. In particular, there are additive manufacturing processes that allow any channel that is routed through the base body of the actuating element to be provided in the base body of the actuating element during the production of the actuating element. The one-piece design also improves properties of the actuating element, in particular mechanical properties.

Ferner kann bei der Kupplungsanordnung vorgesehen sein, dass der Kanal zwischen dem Einlass und dem wenigstens einen Auslass innerhalb einer geschlossenen Außenfläche des Betätigungselements verläuft. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Nuten ist es somit möglich, einen allseitig geschlossenen Kanal bzw. wenigstens einen Abschnitt des Kanals zu allen Zeiten geschlossen innerhalb der Außenfläche des Betätigungselements verlaufen zu lassen. Der Kanal erstreckt sich dabei insbesondere zwischen einem Einlass, durch den das Fluid in den Kanal gelangt, und einem Auslass, aus dem das Fluid wieder aus dem Kanal austritt, innerhalb einer geschlossenen Außenfläche des Betätigungselements. Die Außenfläche des Betätigungselements ist dabei nicht von dem Kanal durchbrochen. Insbesondere erstreckt sich der Kanal somit vollständig zwischen Einlass und Auslass innerhalb des Betätigungselements, also innerhalb der geschlossenen Außenfläche des Betätigungselements. Dies ermöglicht insbesondere, dass das Fluid vollständig innerhalb des Betätigungselements geführt und an den Ort verbracht wird, an dem das Fluid austreten bzw. eingesetzt werden soll.Furthermore, it can be provided in the clutch arrangement that the channel between the inlet and the at least one outlet runs within a closed outer surface of the actuating element. In contrast to the grooves known from the prior art, it is thus possible to have a channel closed on all sides or at least a section of the channel closed at all times within the outer surface of the actuating element. The channel extends in particular between an inlet, through which the fluid enters the channel, and an outlet, from which the fluid exits the channel again, within a closed outer surface of the actuating element. The outer surface of the actuating element is not broken through by the channel. In particular, the channel thus extends completely between the inlet and outlet inside the actuating element, ie inside the closed outer surface of the actuating element. In particular, this allows the fluid to be guided completely within the actuating element and brought to the location at which the fluid is to emerge or be used.

Der wenigstens eine Einlass kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung in einem Ausgleichsraum angeordnet sein. Als Ausgleichsraum wird insbesondere ein Raum innerhalb der Kupplungsanordnung verstanden, in den Fluid, insbesondere Öl, zum Druckausgleich bzw. Fliehkraftausgleich eingebracht wird. Wird beispielsweise ein Betätigungsraum betrachtet, in dem zur Betätigung des Betätigungselements Öl eingebracht wird, wird aufgrund der Einwirkung der Fliehkraft auf das in den Betätigungsraum eingebrachte Öl ohne eine gezielte Druckerhöhung, fliehkraftbedingt eine Erhöhung des Drucks erreicht. Dies kann insbesondere dazu führen, dass das Betätigungselement durch den Druckanstieg unbeabsichtigt bewegt wird. Um dies zu verhindern, kann dem Betätigungsraum in Bezug auf das Betätigungselement gegenüber, also in Axialrichtung auf der anderen Seite des Betätigungsraums, ein Ausgleichsraum vorgesehen sein, in den ebenfalls Öl eingebracht wird, sodass fliehkraftbedingt ein Ausgleich der auf das Betätigungselement wirkenden Kräfte erfolgt. Die durch den Druckraum fliehkraftbedingt bewirkte Kraft kann durch den Ausgleichsraum auch überkompensiert werden.According to a further embodiment of the clutch arrangement, the at least one inlet can be arranged in a compensation chamber. A compensation space is understood in particular to be a space within the clutch arrangement into which fluid, in particular oil, is introduced for pressure equalization or centrifugal force equalization. If, for example, an actuation space is considered in which oil is introduced to actuate the actuation element, an increase in pressure is achieved due to the action of centrifugal force on the oil introduced into the actuation space without a targeted increase in pressure due to centrifugal force. In particular, this can result in the actuating element being unintentionally moved by the pressure increase. In order to prevent this, a compensating chamber can be provided opposite the actuating chamber in relation to the actuating element, i.e. on the other side of the actuating chamber in the axial direction, into which oil is also introduced, so that the forces acting on the actuating element are compensated due to centrifugal force. The force caused by the pressure chamber due to centrifugal force can also be overcompensated by the compensation chamber.

Durch das Anordnen des Einlasses in dem Ausgleichsraum ist es möglich, ab einem gewissen Füllstand des Ausgleichsraums Fluid, insbesondere Öl, zu entnehmen und dieses durch den Einlass in den Kanal und aus diesem aus dem Auslass zu fördern. Insbesondere kann somit aus dem Ausgleichsraum Fluid zu dem Lamellenpaket gefördert werden, zum Beispiel um das Lamellenpaket zu kühlen. Wie zuvor beschrieben, ist es in Abhängigkeit der grundsätzlichen Ausgestaltung der Lamellenkupplung, insbesondere ob diese im Grundzustand geöffnet oder geschlossen ist, möglich, den Einlass in einem Ausgleichsraum anzuordnen, der federseitig, also auf der Seite des Federpakets, angeordnet ist.By arranging the inlet in the compensating chamber, it is possible to remove fluid, in particular oil, from a certain fill level of the compensating chamber and to convey this through the inlet into the channel and out of the outlet. In particular, fluid can thus be conveyed from the compensation chamber to the disk pack, for example in order to cool the disk pack. As described above, it is possible, depending on the basic design of the multi-disc clutch, in particular whether it is open or closed in the basic state, to arrange the inlet in a compensation chamber which is arranged on the spring side, i.e. on the side of the spring assembly.

Der Einlass kann dabei insbesondere auf einer definierten Radialposition in dem Ausgleichsraum angeordnet sein, insbesondere in einem der Drehachse zugewandten Bereich des Ausgleichsraums. Wie zuvor beschrieben, kann der Einlass derart in dem Ausgleichsraum angeordnet sein, dass Fluid aus dem Ausgleichsraum in den Kanal aufgenommen werden kann. Dabei kann die Radialposition definiert eingestellt bzw. gewählt werden. Im Speziellen ist es möglich, den Einlass möglichst nahe an der Drehachse bzw. einem radialen inneren Ende oder Abschnitt des Ausgleichsraums anzuordnen. Der Einlass begrenzt somit eine Art „Überlauf“ des Ausgleichsraums, wobei Fluid, beispielsweise Öl, in den Ausgleichsraum gefördert werden kann, bis ein bestimmter Füllstand erreicht ist, sodass das Öl in den Einlass einfließen kann. Letzten Endes kann durch die Wahl der Radialposition des Einlasses die Menge an Fluid bestimmt werden, die in dem Ausgleichsraum aufgenommen werden kann. Dadurch lässt sich ebenfalls festlegen, welche Kraft unter Drehzahl fliehkraftbedingt auf das Betätigungselement wirkt, um die in dem Betätigungsraum auf das Betätigungselement fliehkraftbedingt bewirkte Kraft auszugleichen.The inlet can be arranged in particular at a defined radial position in the compensating chamber, in particular in a region of the compensating chamber facing the axis of rotation. As described above, the inlet can be arranged in the compensating space such that fluid can be received from the compensating space into the channel. The radial position can be set or selected in a defined manner. In particular, it is possible to arrange the inlet as close as possible to the axis of rotation or a radially inner end or section of the compensation chamber. The inlet thus delimits a kind of “overflow” of the equalization chamber, with fluid, for example oil, being able to be pumped into the equalization chamber until a specific fill level is reached, so that the oil can flow into the inlet. Ultimately, by choosing the radial position of the inlet, the amount of fluid that can be accommodated in the expansion chamber can be determined. As a result, it can also be determined which force acts on the actuating element due to centrifugal force at speed, in order to induce the forces in the actuating space the actuating element to compensate for the force caused by centrifugal force.

Das Betätigungselement kann ferner wenigstens zwei in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Kanäle aufweisen, die sich von verschiedenen Einlässen zu verschiedenen Auslässen erstrecken. Grundsätzlich ist die Anzahl der Kanäle beliebig wählbar. Diese können insbesondere gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt in dem Betätigungselement angeordnet sein. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung bzw. Einbringung des Fluids aus dem Auslass an die gewünschte Stelle, beispielsweise in das Lamellenpaket, begünstigt.The actuator may further include at least two circumferentially spaced channels extending from different inlets to different outlets. In principle, the number of channels can be freely selected. In particular, these can be distributed uniformly in the circumferential direction in the actuating element. This promotes an even distribution or introduction of the fluid from the outlet to the desired location, for example into the disk pack.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kupplungsanordnung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Kanal zwei verschiedene Auslässe aufweist. Grundsätzlich ist es dabei möglich, dem wenigstens einen oder der Vielzahl von Kanälen eine beliebige Anzahl von Auslässen zuzuordnen. Insbesondere können die Auslässe an verschiedenen Positionen bzw. verschiedenen Bereichen der Kupplungsanordnung zugeordnet sein. Dabei kann wenigstens ein Auslass vorgesehen sein, der dem Lamellenpaket zugeordnet ist, sodass aus diesem Auslass ausströmendes Fluid in das Lamellenpaket gelangt, insbesondere um dieses zu kühlen.According to a further embodiment of the clutch arrangement, it can be provided that at least one channel has two different outlets. In principle, it is possible to assign any number of outlets to the at least one or the multiplicity of channels. In particular, the outlets can be assigned to different positions or different areas of the clutch arrangement. In this case, at least one outlet can be provided, which is assigned to the disk pack, so that fluid flowing out of this outlet reaches the disk pack, in particular in order to cool it.

Die wenigstens zwei Auslässe können in dem Betätigungselement an verschiedenen Radialpositionen und/oder Axialpositionen und/oder unter verschiedenen Ausrichtungen angeordnet sein. Wie zuvor beschrieben, ist die grundsätzliche Wahl der Positionen beliebig wählbar, insbesondere auf bestimmte Bereiche definierbar. Durch die Wahl der Radialposition und/oder Axialposition wird grundsätzlich die Lage des Auslasses bestimmt, aus dem das Fluid in den gewünschten Bereich in der Kupplungsanordnung strömen kann. Zusätzlich oder alternativ ist es ebenso möglich, eine Ausrichtung des Auslasses zu definieren, sodass festgelegt werden kann, in welche Richtung das Fluid aus dem Auslass austritt. Ebenso kann die Form bzw. die Größe des Auslasses bzw. von wenigstens zwei Auslässen gewählt werden, um die Durchtrittsmenge bzw. den Fluss durch die Auslässe festzulegen. In Summe ist es somit möglich, gezielt festzulegen an welchen Punkt der Kupplungsanordnung ein aus dem Auslass austretender Strom des Fluids gelangt und welche Menge durch den Auslass in diesem Bereich gefördert wird.The at least two outlets can be arranged in the actuating element at different radial positions and/or axial positions and/or at different orientations. As described above, the basic selection of the positions can be chosen arbitrarily, in particular can be defined for specific areas. The selection of the radial position and/or axial position basically determines the position of the outlet from which the fluid can flow into the desired area in the clutch arrangement. Additionally or alternatively, it is also possible to define an orientation of the outlet, so that it can be determined in which direction the fluid exits the outlet. Likewise, the shape or the size of the outlet or of at least two outlets can be selected in order to define the amount of passage or the flow through the outlets. All in all, it is thus possible to specifically determine at which point of the clutch arrangement a flow of fluid emerging from the outlet reaches and what quantity is conveyed through the outlet in this area.

Das Betätigungselement der Kupplungsanordnung kann insbesondere mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt sein. Dabei ist es insbesondere möglich, das Betätigungselement insgesamt additiv herzustellen und so den Kanal zwischen Einlass und Auslass bereits während der Herstellung des Betätigungselements in das Betätigungselement einzubringen. Ebenso ist es möglich, wenigstens einen Abschnitt des Betätigungselements additiv herzustellen und diesen mit wenigstens einem weiteren Bauteil zu dem Betätigungselement zu fügen.The actuating element of the clutch arrangement can be produced in particular by means of an additive manufacturing process. In particular, it is possible to produce the actuating element additively as a whole and thus to introduce the channel between the inlet and the outlet into the actuating element during the production of the actuating element. It is also possible to additively produce at least one section of the actuating element and to join it with at least one further component to form the actuating element.

Daneben betrifft die Erfindung ein Betätigungselement für eine zuvor beschriebene Kupplungsanordnung, wobei das Betätigungselement wenigstens einen zumindest abschnittsweise innerhalb eines Grundkörpers des Betätigungselements verlaufenden Kanal aufweist, wobei durch den Kanal ein Kühlfluid von wenigstens einem Einlass zu wenigstens einem dem Lamellenpaket zugeordneten Auslass förderbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine zuvor beschriebene Kupplungsanordnung und/oder wenigstens ein zuvor beschriebenes Betätigungselement.In addition, the invention relates to an actuating element for a clutch arrangement as described above, wherein the actuating element has at least one channel running at least in sections within a base body of the actuating element, wherein a cooling fluid can be conveyed through the channel from at least one inlet to at least one outlet assigned to the disk pack. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle comprising at least one clutch arrangement as described above and/or at least one actuating element as described above.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Kupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug; und
2 einen Ausschnitt der Kupplungsanordnung von 1.

The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:

1 a clutch assembly for a motor vehicle; and
2 a section of the clutch assembly of 1 .

1 zeigt einen Ausschnitt einer Kupplungsanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug, das nicht näher dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug kann sonach die Kupplungsanordnung 1 aufweisen bzw. ist die Kupplungsanordnung 1 in einem Kraftfahrzeug angeordnet. 1 shows a detail of a clutch assembly 1 for a motor vehicle, which is not shown in detail. The motor vehicle can therefore have the clutch arrangement 1 or the clutch arrangement 1 is arranged in a motor vehicle.

Die Kupplungsanordnung 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Lamellenkupplung 2, wobei die Anzahl und die Anordnung der Lamellenkupplungen beliebig wählbar ist. Die Lamellenkupplung 2 weist mehrere Lamellen, nämlich Innenlamellen 3 und Außenlamellen 4 auf, die zusammen ein Lamellenpaket 5 bilden. Die Lamellenkupplung 2 weist ferner eine Betätigungseinrichtung 6 auf, die ein Betätigungselement 7 umfasst, das in diesem Ausführungsbeispiel als Betätigungskolben ausgebildet ist. Das Betätigungselement 7 kann in dieser Ausführung durch Druckerhöhungen eines Fluids in einem Druckraum 8 betätigt werden, wobei ein Federpaket 9, das in einem Ausgleichsraum 10 angeordnet ist, der Betätigungsbewegung entgegenwirkt. Mit anderen Worten stellt das Federpaket 9 das Betätigungselement 7 in eine geöffnete Stellung zurück, in der die Innenlamellen 3 und die Außenlamellen 4 getrennt sind, die Lamellenkupplung 2 sonach geöffnet ist. Wird der Druck in dem Druckraum 8 erhöht, wird das Betätigungselement 7 gegen die Rückstellkraft das Federpakets 9 verschoben und presst die Innenlamellen 3 und die Außenlamellen 4 gegeneinander, sodass die Lamellenkupplung 2 geschlossen ist.In this exemplary embodiment, the clutch arrangement 1 comprises a multi-plate clutch 2, the number and arrangement of the multi-plate clutches being freely selectable. The multi-disk clutch 2 has a plurality of disks, namely inner disks 3 and outer disks 4 , which together form a disk set 5 . The multi-plate clutch 2 also has an actuating device 6, which includes an actuating element 7, which is designed as an actuating piston in this exemplary embodiment. In this embodiment, the actuating element 7 can be actuated by increasing the pressure of a fluid in a pressure chamber 8, with a spring assembly 9, which is arranged in a compensation chamber 10, counteracting the actuating movement. In other words, the spring assembly 9 returns the actuating element 7 to an open position, in which the inner disks 3 and the outer disks 4 are separated, and the multi-plate clutch 2 is therefore open. If the pressure in the pressure chamber 8 increases, the actuating element 7 is displaced against the restoring force of the spring assembly 9 and presses the inner discs 3 and the outer ones plates 4 against each other, so that the multi-plate clutch 2 is closed.

Um das Lamellenpaket 5 zu kühlen, ist ein Kanal 11 vorgesehen, der in dem Betätigungselement 7 angeordnet ist. Wie in 2 in einem Ausschnitt der Kupplungsanordnung 1 vergrößert dargestellt ist, weist das Betätigungselement 7 einen Grundkörper 12 auf, der einstückig ausgebildet ist, und durch den sich der Kanal 11 von einem Einlass 13 zu einem Auslass 14 erstreckt. Mit anderen Worten kann somit bei einem entsprechenden Füllstand des Fluids in dem Ausgleichsraum 10, insbesondere, wenn genügend Öl in dem Ausgleichsraum 10 gefördert ist, das Fluid in den Einlass 13 eintreten. Der Einlass 13 befindet sich dabei an einer definierten Radialposition in Bezug eine Drehachse der Kupplungsanordnung 1. Insbesondere ist der Einlass 13 in einem unteren Bereich, also der Drehachse zugewandt, des Ausgleichsraums 10 angeordnet. Der Einlass 13 bildet daher einen Überlauf für den Ausgleichsraum 10, wobei durch die Position des Einlasses 13 die Füllmenge bzw. der maximale Füllstand im Ausgleichsraum 10 festgelegt werden kann. Dadurch bestimmt sich ebenfalls die Ausgleichskraft, die unter Drehzahl fliehkraftbedingt auf das Betätigungselement 7 wirkt und somit einer unbeabsichtigten Betätigung durch die fliehkraftbedingte Kraftbeaufschlagung seitens des Druckraums 8 entgegenwirkt.In order to cool the disk set 5, a channel 11 is provided, which is arranged in the actuating element 7. As in 2 shown enlarged in a section of the clutch arrangement 1 , the actuating element 7 has a base body 12 which is designed in one piece and through which the channel 11 extends from an inlet 13 to an outlet 14 . In other words, the fluid can enter the inlet 13 when the fluid in the compensation chamber 10 is at a corresponding filling level, in particular when sufficient oil has been pumped into the compensation chamber 10 . The inlet 13 is located at a defined radial position in relation to an axis of rotation of the clutch arrangement 1. In particular, the inlet 13 is arranged in a lower region, ie facing the axis of rotation, of the compensation chamber 10. The inlet 13 therefore forms an overflow for the compensating chamber 10, it being possible for the filling quantity or the maximum fill level in the compensating chamber 10 to be determined by the position of the inlet 13. This also determines the compensating force that acts on the actuating element 7 at speed due to centrifugal force and thus counteracts unintentional actuation by the application of force by the pressure chamber 8 due to centrifugal force.

In diesem Ausführungsbeispiel weist das Betätigungselement 7, das als rotationssymmetrisches Bauteil betrachtet werden kann, mehrere Kanäle 11 auf, die, insbesondere gleichförmig, in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Obwohl nur ein Auslass 14 dargestellt ist, ist es ebenso möglich, mehrere Auslässe an verschiedenen Radialpositionen und/oder Axialpositionen vorzusehen und an denselben Kanal 11 oder verschiedenen Kanälen 11 anzubinden. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Auslass 14 eine Ausrichtung dahingehend auf, dass aus dem Auslass 14 austretendes Fluid in Richtung des Lamellenpakets 5 gefördert wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Lamellenpaket 5 ausreichend gekühlt werden kann. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, mehrere Auslässe 14 vorzusehen bzw. verschiedenen Auslässen 14 verschiedene Richtungen und verschiedene Fördermengen zuzuweisen. Insbesondere können die Auslässe 14 als Düsen ausgebildet sein, die das Fluid gezielt in verschiedene Bereiche der Kupplungsanordnung 1 fördern.In this exemplary embodiment, the actuating element 7, which can be regarded as a rotationally symmetrical component, has a plurality of channels 11 which are distributed, in particular uniformly, in the circumferential direction. Although only one outlet 14 is shown, it is also possible to provide several outlets at different radial positions and/or axial positions and to connect them to the same duct 11 or different ducts 11 . In this exemplary embodiment, the outlet 14 is oriented such that fluid emerging from the outlet 14 is conveyed in the direction of the disk pack 5 . This can ensure that the disk pack 5 can be sufficiently cooled. Of course, it is also possible to provide multiple outlets 14 or to assign different directions and different flow rates to different outlets 14 . In particular, the outlets 14 can be designed as nozzles that convey the fluid in a targeted manner into different areas of the clutch arrangement 1 .

Das Betätigungselement 7 oder zumindest der Grundkörper 12 des Betätigungselements 7 sind bevorzugt additiv hergestellt. Dadurch ist es möglich, den Kanal 11 weitgehend unabhängig von der Formgebung des Betätigungselements 7 im Inneren des Betätigungselements 7 zusammen mit dem Betätigungselement 7 herzustellen. Die spezifische Formgebung des Betätigungselements 7 verhindert üblicherweise in herkömmlichen Herstellungsverfahren, dass ein Kanal 11 im Inneren hergestellt werden kann. Die üblicherweise erforderlichen Bauteile, die zusammen mit dem Betätigungselement 7 einen entsprechenden Kanal 11 begrenzen, können sonach entfallen. Dadurch, dass der Kanal 11 im Inneren, also innerhalb der geschlossenen Oberfläche des Betätigungselements 7, verläuft, ist ein weiteres Bauteil, das den Kanal 11 begrenzt, nicht erforderlich. Deswegen kann in axialer Richtung Bauraum eingespart werden. Dadurch vereinfacht sich die Montage und die Teileanzahl und der benötigte Bauraum reduzieren sich entsprechend.The actuating element 7 or at least the base body 12 of the actuating element 7 are preferably produced additively. This makes it possible to produce the channel 11 largely independently of the shape of the actuating element 7 in the interior of the actuating element 7 together with the actuating element 7 . In conventional manufacturing methods, the specific shape of the actuating element 7 usually prevents a channel 11 from being able to be manufactured in the interior. The components that are usually required, which delimit a corresponding channel 11 together with the actuating element 7, can therefore be omitted. Due to the fact that the channel 11 runs inside, ie within the closed surface of the actuating element 7, another component that delimits the channel 11 is not required. Therefore, space can be saved in the axial direction. This simplifies the assembly and the number of parts and the required installation space is reduced accordingly.

Obwohl die Kupplungsanordnung 1, insbesondere die Lamellenkupplung 2 als „normally-open“-Kupplungsanordnung dargestellt ist, ist eine umgekehrte Anordnung, bei der die Lamellenkupplung 2 im Grundzustand geschlossen ist, ebenso realisierbar.Although the clutch arrangement 1, in particular the multi-plate clutch 2, is shown as a “normally open” clutch arrangement, an inverted arrangement, in which the multi-plate clutch 2 is closed in the basic state, can also be implemented.

BezugszeichenlisteReference List

11: Kupplungsanordnungclutch assembly
22: Lamellenkupplungmulti-plate clutch
33: Innenlamelleinner slat
44: Außenlamellenouter slats
55: Lamellenpaketplate pack
66: Betätigungseinrichtungactuating device
77: Betätigungselementactuator
88th: Druckraumpressure room
99: Federpaketspring pack
1010: Ausgleichsraumbalancing room
1111: Kanalchannel
1212: Grundkörperbody
1313: Einlassinlet
1414: Auslassoutlet

Claims

Clutch arrangement (1) for a motor vehicle, comprising a wet-running multi-plate clutch (2) with at least one plate pack (5) comprising a plurality of plates (3, 4) and an actuating device (6) with at least one actuating element (7), which actuating device is designed for this purpose, to close the disk pack (5) by means of the at least one actuating element (7), characterized in that the at least one actuating element (7) at least one at least partially within a base body (12) of the at least one actuator duct (11) running through the transmission element (7), a fluid, in particular cooling oil, being conveyable through the duct (11) from at least one inlet (13) to at least one outlet (14) assigned to the plate pack (5).

Clutch arrangement (1) after claim 1 , characterized in that at least the channel (11) having the base body (12) of the actuating element (7) is formed in one piece.

Clutch arrangement (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the channel (11) between the inlet (13) and the at least one outlet (14) runs within a closed outer surface of the actuating element (7).

Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one inlet (13) is arranged in a compensation chamber (10).

Clutch arrangement (1) after claim 4 , characterized in that the inlet (13) is arranged at a defined radial position, in particular at a region of the compensating chamber (10) facing the axis of rotation, in the compensating chamber (10).

Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (7) has at least two circumferentially distributed channels (11) which extend from different inlets (13) to different outlets (14).

Coupling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one channel (11) has two different outlets (14).

Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two outlets (14) are arranged in the actuating element (7) at different radial positions and/or axial positions and/or at different orientations.

Clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (7) is produced by means of an additive manufacturing process.

Actuating element (7) for a clutch arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element (7) has at least one channel (11) running at least in sections within a base body (12) of the actuating element (7), with the channel (11), a cooling fluid can be conveyed from at least one inlet (13) to at least one outlet (14) assigned to the disk set (5).

Motor vehicle, comprising at least one clutch arrangement (1) according to one of Claims 1 until 9 and/or at least one actuating element (7) according to the preceding claim.