DE102021003463A1

DE102021003463A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021003463A1
Application number: DE102021003463.5A
Authority: DE
Inventors: Frederik Johann Metzdorf
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2021-07-03
Filing date: 2021-07-03
Publication date: 2023-01-05
Also published as: CN115560006A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (2) zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit (4) und einem Getriebe (6) aufweisend eine parallele Doppelkupplung (34) mit einer ersten Lamellenkupplung (36) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite (38) und einer ersten Kupplungsausgangsseite (40) und einer zweiten Lamellenkupplung (42) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite (38) und einer zweiten Kupplungsausgangsseite (44), wobei die erste Lamellenkupplung (36) ein erstes Lamellenpaket (46) aufweist, das durch ein erstes Kraftübertragungselement (76) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, die zweite Lamellenkupplung (42) ein zweites Lamellenpaket (48) aufweist, das durch ein zweites Kraftübertragungselement (78) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, und sich das erste Kraftübertragungselement (76) durch Aussparungen (96) in den Lamellen des zweiten Lamellenpakets (48) zu dem ersten Lamellenpaket (46) erstreckt. Das zweite Kraftübertragungselement (78) erstreckt sich durch Aussparungen (92) in dem ersten Kraftübertragungselement (76) zu dem zweiten Lamellenpaket (48).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe aufweisend eine parallele Doppelkupplung mit einer ersten Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite und einer ersten Kupplungsausgangsseite und einer zweiten Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite und einer zweiten Kupplungsausgangsseite, wobei die erste Lamellenkupplung ein erstes Lamellenpaket aufweist, das durch ein erstes Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, die zweite Lamellenkupplung ein zweites Lamellenpaket aufweist, das durch ein zweites Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, und sich das erste Kraftübertragungselement durch Aussparungen in den Lamellen des zweiten Lamellenpakets zu dem ersten Lamellenpaket erstreckt.
Aus der DE 10 2012 017 955 A1 ist eine Kupplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine parallele Doppelkupplungseinrichtung aufweist. Die Doppelkupplungseinrichtung umfasst eine erste Lamellenkupplung und eine zweite Lamellenkupplung. Die erste Lamellenkupplung dient der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite und einer ersten Kupplungsausgangsseite, während die zweite Lamellenkupplung der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite und einer zweiten Kupplungsausgangsseite dient. So weist die erste Lamellenkupplung ein erstes Lamellenpaket auf, das durch ein erstes Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann, während die zweite Lamellenkupplung ein zweites Lamellenpaket aufweist, das durch ein zweites Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist. Da es sich um eine parallele Doppelkupplungseinrichtung handelt, sind die beiden genannten Lamellenpaketen axial gestaffelt bzw. in axialer Richtung miteinander fluchtend angeordnet. Beide Lamellenpakete sind in derselben axialen Richtung durch das zugehörige Kraftübertragungselement mit der Betätigungskraft beaufschlagbar. Das erste Kraftübertragungselement weist in axialer Richtung hervorstehende Betätigungsfinger auf, die sich durch Aussparungen in den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets erstrecken, um zu dem ersten Lamellenpaket zu reichen und dieses mit der Betätigungskraft beaufschlagen zu können.
Die bekannte Kupplungsvorrichtung hat sich bewährt, ist jedoch in punkto Bauraumbedarf und der Momentengleichförmigkeit bezüglich des von der zweiten Lamellenkupplung zur übertragenen Drehmoments verbesserungswürdig.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass diese einen kompakteren Aufbau hat und überdies eine hohe Momentengleichförmigkeit bei der Übertragung des Drehmoments gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, und einem Getriebe, vorzugsweise einem Doppelkupplungsgetriebe, konzipiert. Die Kupplungsvorrichtung weist eine parallele Doppelkupplung auf, die vorzugsweise als nasslaufende Doppelkupplung ausgebildet ist. So weist die Doppelkupplung eine erste Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite, vorzugsweise einem eingangsseitigen Lamellenträger, und einer ersten Kupplungsausgangsseite, vorzugsweise einem ersten ausgangsseitigen Lamellenträger, auf. Darüber hinaus enthält die Doppelkupplung eine zweite Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite und einer zweiten Kupplungsausgangsseite, vorzugsweise einem zweiten ausgangseitigen Lamellenträger. Während die erste Lamellenkupplung ein erstes Lamellenpaket, das durch ein erstes Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann, aufweist, weist die zweite Lamellenkupplung ein zweites Lamellenpaket auf, das durch ein zweites Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann. Die Kraftübertragungselemente sind vorzugsweise als Blechformteile ausgebildet. Da es sich bei der Doppelkupplung um eine parallele Doppelkupplung handelt, sind das erste und zweite Lamellenpaket in axialer Richtung gestaffelt angeordnet, wobei die beiden Lamellenpakete vorzugsweise in axialer Richtung miteinander fluchtend angeordnet sind. Das erste Kraftübertragungselement erstreckt sich durch Aussparungen in den Lamellen, vorzugsweise den Außenlamellen, des zweiten Lamellenpakets zu dem ersten Lamellenpaket, um dieses mit der Betätigungskraft beaufschlagen zu können. Hierdurch ist bereits ein recht kompakter Aufbau der Kupplungsvorrichtung erzielt. Um den Bauraumbedarf weiter zu verringern und gleichermaßen eine hohe Momentengleichförmigkeit bei der Übertragung des Drehmoments über die zweite Lamellenkupplung der Doppelkupplung zu erzielen, erstreckt sich das zweite Kraftübertragungselement durch Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement zu dem zweiten Lamellenpaket, um dieses mit der Betätigungskraft beaufschlagen zu können. Es hat sich gezeigt, dass das erste Kraftübertragungselement hierdurch relativ dicht an dem zweiten Lamellenpaket angeordnet sein kann, ohne dass eine zwischenliegende Anordnung des zweiten Kraftübertragungselements, das das erste Kraftübertragungselement durchgreift, berücksichtigt werden müsste, so dass ein geringerer Bauraumbedarf in axialer Richtung besteht. Auch in radialer Richtung wird der Bauraumbedarf hierdurch verringert, zumal sich das zweite Kraftübertragungselement, das das erste Kraftübertragungselement durchgreift, keine große Ausdehnung in radialer Richtung nach außen aufweisen muss, um das erste Kraftübertragungselement zu umgreifen und mit dem zweiten Lamellenpaket zusammenwirken zu können. Indem das zweite Kraftübertragungselement das erste Kraftübertragungselement über die Aussparungen durchgreift, ist ferner vorzugsweise eine Drehmitnahmeverbindung zwischen dem ersten Kraftübertragungselement und dem zweiten Kraftübertragungselement geschaffen, die zur Folge hat, dass das zweite Kraftübertragungselement seine Drehstellung relativ zu den eingangsseitigen Lamellen des zweiten Lamellenpakets weitgehend beibehält, wodurch eine hohe Momentengleichförmigkeit bei einer Übertragung des Drehmoments über die zweite Lamellenkupplung sichergestellt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist das zweite Kraftübertragungselement Betätigungsfinger auf, die sich durch die Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement erstrecken. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Betätigungsfinger vorgesehen, die sich durch entsprechend angeordnete Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement erstrecken. Grundsätzlich könnte es sich bei den Aussparungen um randseitige Einschnitte in dem ersten Kraftübertragungselement handeln, im Sinne einer erhöhten Stabilität des ersten Kraftübertragungselements hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement fensterartig ausgebildet sind, wobei unter einer fensterartigen Aussparung eine Aussparung mit einem geschlossenen umlaufenden Rand zu verstehen ist. Überdies hat es sich bei dieser Ausführungsform als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Aussparungen in einem Radialabschnitt des ersten Kraftübertragungselements ausgebildet sind, um einerseits die Aussparungen besonders klein und damit stabilitätsfördernd ausbilden zu können und andererseits ein Durchgreifen des ersten Kraftübertragungselements auf kurzem Wege zu gewährleisten, was zu einem geringeren Bauraumbedarf führt. Überdies ist es bevorzugt, wenn der Radialabschnitt und die Betätigungsfinger einstückig miteinander ausgebildet sind, wobei es sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft erwiesen hat, wenn das zweite Kraftübertragungselement, gegebenenfalls auch das erste Kraftübertragungselement, als Blechformteil ausgebildet ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist das erste Kraftübertragungselement Betätigungsfinger auf, die sich durch die Aussparungen in den Lamellen, vorzugsweise den Außenlamellen, des zweiten Lamellenpakets erstrecken. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Betätigungsfinger an dem ersten Kraftübertragungselement vorgesehen, die sich durch entsprechend angeordnete Aussparungen in den Lamellen des zweiten Lamellenpakets erstrecken. Die Aussparungen in den Lamellen des zweiten Lamellenpakets sind vorzugsweise als fensterartige Aussparungen oder als randseitige Einschnitte in den Lamellen ausgebildet, wobei es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die randseitige Einschnitte als radiale Verlängerungen von Zahnzwischenräumen einer Lamellenverzahnung an den genannten Lamellen ausgebildet sind, um den Bearbeitungsaufwand gering zu halten.
Um das erste Lamellenpaket bezogen auf die Umfangsrichtung besonders gleichmäßig mit der Betätigungskraft beaufschlagen zu können, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung an den Betätigungsfingern des ersten Kraftübertragungselements ein in Umfangsrichtung umlaufendes Druckteil angeordnet, dass gegen das erste Lamellenpaket drückbar ist, um die Betätigungskraft auf das erste Lamellenpaket durch das erste Kraftübertragungselement und das umlaufendes Druckteil auszuüben. Um dabei eine sichere Anordnung der Betätigungsfinger an dem Druckteil zu erzielen, ist es bevorzugt, wenn das Druckteil in axialer Richtung hervorstehende Zungen aufweist, an denen die Betätigungsfinger in radialer Richtung, vorzugsweise in radialer Richtung nach innen, abgestützt sind. Dabei sind die in axialer Richtung hervorstehende Zungen vorzugsweise einstückig mit dem Druckteil ausgebildet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind in dem Druckteil Aussparungen vorgesehen, in die sich die Betätigungsfinger des ersten Kraftübertragungselements erstrecken, um gegebenenfalls eine Drehmitnahmeverbindung zwischen den Betätigungsfingern und dem Druckteil zu erzielen, das seinerseits wiederum vorzugsweise in Drehmitnahmeeingriff mit der Kupplungseingangsseite stehen kann.
Um überdies eine besonders einfache Herstellung des Druckteils zu erreichen, sind die Aussparungen in dem Druckteil vorzugsweise durch Herausdrücken der Zungen aus einem Grundkörper des Druckteils erzeugt, wobei der Grundkörper des Druckteils vorzugsweise ein im Wesentlichen ringscheibenförmiger Grundkörper ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind an den Zungen des Druckteils radial hervorstehende, vorzugsweise in radialer Richtung nach außen hervorstehende, Vorsprünge vorgesehen, die sich unter Festlegung des Druckteils in axialer Richtung an den Betätigungsfingern in Aufnahmen an den Betätigungsfingern erstrecken. Die Vorsprünge sind vorzugsweise durch Prägen erzeugt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Kupplungseingangsseite der Doppelkupplung über eine Stütznabe in radialer Richtung an einem feststehenden Gehäuse abgestützt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Stütznabe der Kupplungseingangsseite über zwei Radiallager an dem feststehenden Gehäuse, vorzugsweise einem Tragrohr des feststehenden Gehäuses, abgestützt ist, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die zwei Radiallager als Wälzlager ausgebildet sind. Durch die Verwendung zweier Radiallager oder Wälzlager zur Abstützung der Stütznabe an dem Gehäuse wird eine Taumelbewegung der Kupplungseingangsseite und in deren Folge auch eine Ungleichförmigkeit bei der Übertragung des Drehmoments verringert, wobei dieser Effekt noch dadurch verstärkt wird, dass die zwei Radiallager in radialer Richtung zueinander versetzt an dem Gehäuse oder/und der Stütznabe abgestützt sind, wie dies bei der vorliegenden Ausführungsform weiterhin bevorzugt ist. Auch wird durch den Versatz der beiden Radiallager, die vorzugsweise auch in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind, eine Anordnung geschaffen, die einen kompakteren Aufbau der Kupplungsvorrichtung im Bereich der Stütznabe und des benachbarten Gehäuses ermöglicht. Um überdies eine einfache Montage und Demontage zu gewährleisten, ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die beiden Radiallager in axialer Richtung betrachtet keinen Überlappungsbereich aufweisen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Kupplungseingangsseite eine Versorgungsnabe mit Fluidleitungen auf, über die die Doppelkupplung mit einem Hydraulikfluid oder/und Kühlfluid oder/und Schmierfluid versorgt werden kann. Bei den genannten Fluiden handelt es sich vorzugsweise um Öle. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Versorgungsnabe vorzugsweise in eine Öffnung eines feststehenden Gehäuses, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn eine Drehdurchführung zur Erzeugung einer Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen in der Versorgungsnabe und Fluidleitungen in dem Gehäuse in radialer Richtung zwischen der radial nach außen weisenden Seite der Versorgungsnabe und einer radial nach innenweisenden Wandung der Öffnung vorgesehen ist. Dank dieser Anordnung der Drehdurchführung kann die Versorgungsnabe in radialer Richtung relativ weit innen angeordnet sein, um auf der in radialer Richtung nach außen weisenden Seite der Versorgungsnabe einen größeren Bauraum für die weiteren Bestandteile der Doppelkupplung bereitstellen zu können oder die radiale Baugröße insgesamt zu reduzieren, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Doppelkupplung in Kombination mit einer elektrischen Maschine zum Einsatz kommt, um ein Hybridmodul für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu bilden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Kupplungseingangsseite im Wesentlichen von einem Außenlamellenträger mit einem Außenlamellentragabschnitt für Außenlamellen sowohl des ersten als auch des zweiten Lamellenpakets gebildet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Au-ßenlamellentragabschnitt eine den Außenlamellen des ersten Lamellenpakets zugeordnete Drehmitnahmekontur und eine den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets zugeordnete Drehmitnahmekontur aufweist, die die gleiche Form oder/und Dimensionierung aufweisen. Alternativ oder ergänzend sind die den jeweiligen Außenlamellen zugeordneten Drehmitnahmekonturen derart ausgebildet, dass diese unmittelbar ineinander übergehen, so dass auch von einer gemeinsamen oder zusammenhängenden Drehmitnahmekontur für sowohl die Außenlamellen des ersten Lamellenpakets als auch die Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets gesprochen werden kann.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist an einer in radialer Richtung nach außen weisenden Seite des Außenlamellentragabschnitts ein Rotor einer elektrischen Maschine drehfest angeordnet, um das bereits zuvor beschriebene vorteilhafte Hybridmodul für den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu schaffen, wobei die elektrische Maschine vorzugsweise auch einen Stator aufweist, der jedoch gehäusefest oder/und nicht drehend ausgebildet ist. Der Rotor der elektrischen Maschine ist vorzugsweise derart an dem Außenlamellentragabschnitt der Kupplungseingangsseite angeordnet oder befestigt, dass dieser mit beiden Lamellenpaketen radial geschachtelt angeordnet ist, mithin zumindest einen axialen Überlappungsbereich mit sowohl dem ersten Lamellenpaket als auch dem zweiten Lamellenpaket aufweist, um einen besonders kompakten Aufbau bezüglich der axialen Richtungen zu erzielen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist diese ferner eine dritte Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsnabe und der Kupplungseingangsseite auf. Mithin ist hierdurch vorzugsweise eine Trennkupplung in die Kupplungsvorrichtung integriert, die beispielsweise einen Betrieb allein durch die elektrische Maschine ermöglicht. Die dritte Lamellenkupplung weist ein drittes Lamellenpaket auf, das durch ein drittes Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann oder/und in axialer Richtung fluchtend mit dem ersten und zweiten Lamellenpaket angeordnet ist, um bezogen auf die radialen Richtungen eine geringe Baugröße zu erzielen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist der Außenlamellentragabschnitt der Kupplungseingangsseite der Doppelkupplung eine den Außenlamellen des dritten Lamellenpakets der dritten Lamellenkupplung zugeordnete Drehmitnahmekontur auf, so dass der genannte Außenlamellentragabschnitt der Kupplungseingangsseite gleichermaßen die Ausgangsseite der dritten Lamellenkupplung darstellt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die den Außenlamellen des dritten Lamellenpakets zugeordnete Drehmitnahmekontur an dem Außenlamellentragabschnitt der Kupplungseingangsseite die gleiche Form oder/und Dimensionierung wie die den Au-ßenlamellen des ersten und zweiten Lamellenpakets zugeordneten Drehmitnahmekonturen aufweist. Alternativ oder ergänzend geht die den Außenlamellen des dritten Lamellenpakets zugeordnete Drehmitnahmekontur unmittelbar in die den Außenlamellen des ersten und zweiten Lamellenpakets zugeordneten Drehmitnahmekonturen über, so dass auch von einer zusammenhängenden oder gemeinsamen Drehmitnahmekontur für sowohl die Außenlamellen des ersten und zweiten Lamellenpakets als auch die Außenlamellen des dritten Lamellenpakets gesprochen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind das erste und zweite Lamellenpaket in einer ersten axialen Richtung durch das erste und zweite Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar, während das dritte Lamellenpaket in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung durch das dritte Kraftübertragungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die dritte Lamellenkupplung über Fluidleitungen in der Stütznabe der Kupplungseingangsseite der Doppelkupplung mit einem Hydraulikfluid oder/und Kühlfluid oder/und Schmierfluid versorgbar, um eine Fluidversorgung der dritten Lamellenkupplung sicherzustellen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn eine Drehdurchführung zur Erzeugung einer Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen in der Stütznabe und Fluidleitungen in einem feststehenden Gehäuse vorgesehen ist, wobei es sich überdies als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die Drehdurchführung in axialer Richtung zwischen den zuvor genannten zwei Radiallagern oder Wälzlagern zur drehbaren Abstützung der Stütznabe an dem feststehenden Gehäuse angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind das erste und zweite Kraftübertragungselement, gegebenenfalls auch das dritte Kraftübertragungselement, hydraulisch antreibbar. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das entsprechende Kraftübertragungselement zu diesem Zweck einen Kolbenabschnitt aufweist, der mit einem entsprechenden hydraulischen Druck beaufschlagbar ist. So ist es bevorzugt, wenn dem ersten Kraftübertragungselement bzw. dessen Kolbenabschnitt ein erster Druckraum und ein erster Druckausgleichsraum zugeordnet ist, wobei der erste Druckausgleichsraum vorzugsweise einen sogenannten Fliehölausgleich bewirkt. In entsprechender Weise ist dem zweiten Kraftübertragungselement bzw. dessen Kolbenabschnitt vorzugsweise ein zweiter Druckraum und ein zweiter Druckausgleichsraum zugeordnet. Ist auch das dritte Kraftübertragungselement hydraulisch antreibbar, so ist es bevorzugt, wenn dem dritten Kraftübertragungselement bzw. einem Kolbenabschnitt desselben ein dritter Druckraum und ein dritter Druckausgleichsraum zugeordnet ist, um auch in diesem Fall einen zumindest teilweisen Fliehölausgleich zu erzielen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind der erste Druckraum und der zweite Druckausgleichsraum unmittelbar durch eine gemeinsame Trennwand begrenzt. Mit anderen Worten grenzen sowohl das Fluid in dem ersten Druckraum als auch das Fluid in dem zweiten Druckausgleichsraum unmittelbar an die einander abgewandten Seiten der Trennwand an. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform im Sinne eines einfachen und leichtgewichtigen Aufbaus der Kupplungsvorrichtung bevorzugt, wenn die gemeinsame Trennwand an der Versorgungsnabe befestigt und somit nicht einstückig mit der Versorgungsnabe ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist das erste Kraftübertragungselement in einer axialen Richtung hinter dem zweiten Kraftübertragungselement angeordnet, während das erste Lamellenpaket in derselben axialen Richtung hinter dem zweiten Lamellenpaket oder/und der erste Druckausgleichsraum in derselben axialen Richtung hinter dem zweiten Druckausgleichsraum oder/und der erste Druckraum in derselben axialen Richtung hinter dem zweiten Druckraum angeordnet ist. Die Anordnung des ersten Kraftübertragungselements in einer axialen Richtung hinter dem zweiten Kraftübertragungselement betrifft hierbei selbstverständlich nicht diejenigen Abschnitte des zweiten Kraftübertragungselements, die sich durch die Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement zu dem zweiten Lamellenpaket erstrecken bzw. über die Aussparungen in dem ersten Kraftübertragungselement hervorstehen. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn der zweite Druckausgleichsraum, gegebenenfalls auch der erste Druckausgleichsraum, in radialer Richtung mit dem zweiten Lamellenpaket geschachtelt angeordnet ist, so dass zwischen dem zweiten Druckausgleichsraum, gegebenenfalls auch dem ersten Druckausgleichsraum, einerseits und dem zweiten Lamellenpaket andererseits ein axialer Überlappungsbereich besteht und eine relativ kurze axiale Baulänge in diesem Bereich erzielt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist ferner ein Sensor zur Erfassung der Drehstellung der Kupplungseingangsseite vorgesehen, der vorzugsweise als sogenannter Resolver ausgebildet ist, der zur Steuerung der elektrischen Maschine in der Regel erforderlich ist. Auch ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn der Sensor feststehend ausgebildet, beispielsweise an einem Gehäuse befestigt, ist und eine mitdrehend an der Kupplungseingangsseite vorgesehene Struktur abtastet. Auch hat es sich im Sinne der Messgenauigkeit sowie im Sinne eines kompakten Aufbaus als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Sensor in axialer Richtung fluchtend mit der elektrischen Maschine angeordnet ist. Um dabei eine Störung des Sensors durch die elektrische Maschine ausschließen zu können, ist es ferner bevorzugt, wenn eine Zwischenwand in axialer Richtung zwischen dem Sensor und der elektrischen Maschine angeordnet ist, wobei es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die Zwischenwand an der Kupplungseingangsseite angeordnet ist. So kann die Trennwand beispielsweise im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet oder/und an der in radialer Richtung nach außen weisenden Seite des Außenlamellentragabschnitts angeordnet oder befestigt sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine teilweise Seitenansicht einer Kupplungsvorrichtung innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs in geschnittener Darstellung.
Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 2, die in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer lediglich schematisch angedeuteten Antriebseinheit 4 und einem Getriebe 6 angeordnet ist, wobei von dem Getriebe 6 ferner ein Getriebegehäuse 8, eine erste Getriebeeingangswelle 10 und eine zweite Getriebeeingangswelle 12 angedeutet ist. Die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 14, 16, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 18, 20 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 22, 24 der Kupplungsvorrichtung 2 sind anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Kupplungsvorrichtung 2 eine sich in den axialen Richtungen 14, 16 erstreckende Drehachse 24 aufweist.
Die Kupplungsvorrichtung 2 ist innerhalb eines Nassraums 28 angeordnet, der in axialer Richtung 14 durch einen ersten Kupplungsgehäuseabschnitt 30, in radialer Richtung 18 durch einen zweiten Kupplungsgehäuseabschnitt 32 und in axialer Richtung 16 durch das Getriebegehäuse 8 begrenzt ist. Sowohl die beiden Kupplungsgehäuseabschnitte 30, 32 als auch das Getriebegehäuse 8 sind als feststehende Gehäuse bzw. Gehäuseabschnitte ausgebildet, so dass sich diese nicht in den Umfangsrichtungen 22, 24 um die Drehachse 26 drehen.
Die Kupplungsvorrichtung 2 weist eine parallele Doppelkupplung 34 auf. Die parallele Doppelkupplung 34 setzt sich im Wesentlichen aus einer ersten Lamellenkupplung 36 zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite 38 und einer ersten Kupplungsausgangsseite 40 und einer zweiten Lamellenkupplung 42 zusammen, die der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite 38 und einer zweiten Kupplungsausgangsseite 44 dient. Die erste Lamellenkupplung 36 weist ein erstes Lamellenpaket 46 aus Außen- und Innenlamellen auf, während die zweite Lamellenkupplung 42 ein zweites Lamellenpaket 48 aus Außen- und Innenlamellen aufweist, wobei die beiden Lamellenpaketen 46, 48 in axialer Richtung 14, 16 gestaffelt bzw. miteinander fluchtend angeordnet sind, um eine parallele Doppelkupplung 34 auszubilden.
Die Kupplungseingangsseite 38 ist im Wesentlichen von einem Außenlamellenträger mit einem rohrförmigen Außenlamellentragabschnitt 50, einem in axialer Richtung 14 auf den Außenlamellentragabschnitt 50 folgenden Radialabschnitt 52, der sich in radialer Richtung 20 nach innen bis zu einer Stütznabe 54 der Kupplungseingangsseite 38 erstreckt, und einem in axialer Richtung 16 auf den Außenlamellentragabschnitt 50 folgenden Radialabschnitt 56, der sich in radialer Richtung 20 nach innen bis zu einer Versorgungsnabe 58 der Kupplungseingangsseite 38 erstreckt. Die erste Kupplungsausgangsseite 40 wird von einem den Innenlamellen des ersten Lamellenpakets 46 zugeordneten Innenlamellenträger gebildet, der sich in radialer Richtung 20 nach innen erstreckt, um mit der ersten Getriebeeingangswelle 10 in Drehmitnahmeverbindung zu stehen. Die zweite Kupplungsausgangsseite 44 wird von einem weiteren Innenlamellenträger gebildet, der den Innenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 zugeordnet ist und sich in radialer Richtung 20 nach innen erstreckt, um mit der zweiten Getriebeeingangswelle 12 in Drehmitnahmeverbindung zu stehen, wobei sich beide Getriebeeingangswellen 10, 12 in axialer Richtung 16 durch die Versorgungsnabe 58 in das Getriebegehäuse 8 des Getriebes 6 erstrecken und die zweite Getriebeeingangswelle 12 als Hohlwelle ausgebildet ist, durch welche sich die erste Getriebeeingangswelle 10 erstreckt. Auch ist die Versorgungsnabe 58 über zwei Radiallager 60, hier in Form von Wälzlagern, in radialer Richtung 18, 20 an der zweiten Getriebeeingangswelle 12 drehbar abgestützt.
Darüber hinaus weist die Kupplungsvorrichtung 2 eine als Trennkupplung ausgebildete dritte Lamellenkupplung 62 auf. Die dritte Lamellenkupplung 62 dient der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsnabe 64, die mittelbar oder unmittelbar mit einer Ausgangsseite der Antriebseinheit 4, die vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, in Drehmitnahmeverbindung steht, und der Kupplungseingangsseite 38, genauer gesagt dem Außenlamellentragabschnitt 50 der Kupplungseingangsseite 38. So weist die dritte Lamellenkupplung 62 ein drittes Lamellenpaket 66 auf, dessen Innenlamellen einem Innenlamellenträger 68 zugeordnet sind, der mit der Kupplungseingangsnabe 64 drehfest verbunden ist, während die Außenlamellen des dritten Lamellenpakets 66 dem Außenlamellentragabschnitt 50 der Kupplungseingangsseite 38 zugeordnet sind. Das dritte Lamellenpaket 66 ist in axialer Richtung 14, 16 gestaffelt bzw. fluchtend mit dem ersten und zweiten Lamellenpaket 46, 48 angeordnet.
Der Außenlamellentragabschnitt 50 der Kupplungseingangsseite 38 weist somit eine erste Drehmitnahmekontur 70, die den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 zugeordnet ist, eine zweite Drehmitnahmekontur 72, die den Außenlamellen des ersten Lamellenpakets 46 zugeordnet ist, und eine dritte Drehmitnahmekontur 74 auf, die den Außenlamellen des dritten Lamellenpakets 66 zugeordnet ist, wobei die genannten Drehmitnahmekonturen 70, 72, 74 die gleiche Form oder/und Dimensionierung aufweisen. Auch geht die erste Drehmitnahmekontur 70 in axialer Richtung 14 unmittelbar in die zweite Drehmitnahmekontur 72 über, während die zweite Drehmitnahmekontur 72 in axialer Richtung 14 unmittelbar in die dritte Drehmitnahmekontur 74 übergeht. Mithin ist für die Außenlamellen aller drei Lamellenpakete 46, 48, 66 eine gemeinsame und zusammenhängende Drehmitnahmekontur geschaffen, deren Fertigung sich besonders einfach gestaltet, wobei eine gleiche Dimensionierung der drei genannten Drehmitnahmekonturen 70, 72, 74 insbesondere denselben Innen- und Außendurchmesser der Drehmitnahmekonturen, gegebenenfalls der Verzahnungen, einschließt.
Alle drei Lamellenkupplungen 36, 42, 62 sind hydraulisch betätigbar. So ist das erste Lamellenpaket 46 durch ein erstes Kraftübertragungselement 76 in axialer Richtung 14 mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar, während das zweite Lamellenpaket 48 in derselben axialen Richtung 14 durch ein zweites Kraftübertragungselement 78 mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist. Dem dritten Lamellenpaket 66 ist hingegen ein drittes Kraftübertragungselement 80 zugeordnet, mittels dessen das dritte Lamellenpaket 66 in der entgegengesetzten axialen Richtung 16 mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist.
Die Kraftübertragungselemente 76, 78, 80 sind jeweils als Blechformteile ausgebildet und in den axialen Richtungen 14, 16 verschiebbar.
Das erste Kraftübertragungselement 76 weist einen Kolbenabschnitt 82 auf, dem in axialer Richtung 16 ein erster Druckraum 84 und in axialer Richtung 14 ein Druckausgleichsraum 86 zugeordnet ist, um einen Fliehölausgleich zu bewirken. In radialer Richtung 18 nach außen schließt sich an den Kolbenabschnitt 82 ein Axialabschnitt 88 an, der sich ausgehend von dem Kolbenabschnitt 82 in axialer Richtung 16 erstreckt, um in einen Radialabschnitt 90 überzugehen, der sich ausgehend von dem Axialabschnitt 88 in radialer Richtung 18 nach außen erstreckt. In dem Radialabschnitt 90 sind fensterartige Aussparungen 92 in Umfangsrichtung 22, 24 voneinander beabstandet vorgesehen, von denen in der Figur lediglich eine gezeigt ist. In radialer Richtung 18 nach außen geht der Radialabschnitt 90 in mehrere, in Umfangsrichtung 22, 24 voneinander beabstandete Betätigungsfinger 94 über, die sich ausgehend von dem Radialabschnitt 90 in axialer Richtung 14. Dabei erstrecken sich die Betätigungsfinger 94 durch Aussparungen 96 in den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48, um zu dem ersten Lamellenpaket 46 zu gelangen. Dabei sind die Betätigungsfinger 94 in radialer Richtung 18, 20 zwischen dem Außenlamellentragabschnitt 50 einerseits und den Innenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 andererseits angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform sind die Aussparungen 96 fensterartig ausgebildet, alternativ können die Aussparungen 96 jedoch auch als randseitige Einschnitte in den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 ausgebildet sein, wobei es in diesem Fall bevorzugt ist, wenn die randseitige Einschnitte als radiale Verlängerungen von Zahnzwischenräumen der Lamellenverzahnung der Außenlamellen ausgebildet sind. Wie aus der Figur ferner ersichtlich, ist der erste Druckraum 84 und auch der erste Druckausgleichsraum 86 in radialer Richtung 18, 20 mit dem zweiten Lamellenpaket 48 geschachtelt angeordnet.
Das erste Kraftübertragungselement 76 ist in axialer Richtung 14 hinter dem zweiten Kraftübertragungselement 78 angeordnet, während das erste Lamellenpaket 46 in derselben axialen Richtung 14 hinter dem zweiten Lamellenpaket 48 angeordnet ist. Auch das zweite Kraftübertragungselement 78 weist einen Kolbenabschnitt 98 auf, dem in axialer Richtung 16 ein zweiter Druckraum 100 und in axialer Richtung 14 ein zweiter Druckausgleichsraum 102 zugeordnet ist, um auch für das zweite Kraftübertragungselement 78 einen Fliehölausgleich zu erzielen. Der zweite Druckausgleichsraum 102 ist in axialer Richtung 14 unmittelbar durch eine an der Versorgungsnabe 58 befestigte Trennwand 104 begrenzt, wobei auch der erste Druckraum 84 in axialer Richtung 16 unmittelbar durch die Trennwand 104 begrenzt ist. Mithin kann bei der Trennwand 104 auch von einer gemeinsamen Trennwand 104 gesprochen werden, an die die Fluide in Druckausgleichsraum 102 und Druckraum 84 unmittelbar angrenzen. In radialer Richtung 18 nach außen schließt sich ein Axialabschnitt 106 an den Kolbenabschnitt 98 an, der sich ausgehend von dem Kolbenabschnitt 98 in axialer Richtung 16 erstreckt, um zu einem Radialabschnitt 108 des zweiten Kraftübertragungselements 78 zu führen, der vorzugsweise parallel zu dem Radialabschnitt 90 des ersten Kraftübertragungselements 76 verläuft. In radialer Richtung 18 schließen sich an den Radialabschnitt 108 wiederum Betätigungsfinger 110 an, die sich ausgehend von dem Radialabschnitt 108 in axialer Richtung 14 erstrecken und in Umfangsrichtung 22, 24 voneinander beabstandet sind.
Dabei sind die Betätigungsfinger 110 auf einem deutlich geringeren Radius R1 angeordnet als die Betätigungsfinger 94, die auf einem Radius R2 angeordnet sind. Hierdurch wird in radialer Richtung 18 außerhalb der Betätigungsfinger 110 und in axialer Richtung 16 neben dem Radialabschnitt 90 des ersten Kraftübertragungselements 76 Bauraum eingespart, der bei Kupplungsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art von dem ersten Kraftübertragungselement 76 eingenommen wäre. Um dennoch eine Beaufschlagung des zweiten Lamellenpakets 48 durch das zweite Kraftübertragungselement 78 mit einer Betätigungskraft zu ermöglichen, erstrecken sich die Betätigungsfinger 110 in axialer Richtung 14 durch die fensterartigen Aussparungen 92 in dem Radialabschnitt 90 des ersten Kraftübertragungselements 76, um zu dem zweiten Lamellenpaket 48 zu gelangen. Dabei sind die in axiale Richtung 14 weisenden freien Enden der Betätigungsfinger 110 in radialer Richtung 18 gekrümmt, wobei die gekrümmten freien Enden der Betätigungsfinger 110 mit einer Endlamelle des zweiten Lamellenpakets 48 zusammenwirken, die als Außenlamelle ausgebildet ist.
Bei der beschriebenen Anordnung ist somit der erste Druckausgleichsraum 86 in axialer Richtung 14 hinter dem zweiten Druckausgleichsraum 102 angeordnet, während der erste Druckraum 84 in derselben axialen Richtung 14 hinter dem zweiten Druckraum 100 angeordnet ist, wobei auch der zweite Druckausgleichsraum 102 in radialer Richtung 18, 20 mit dem zweiten Lamellenpaket 48 geschachtelt angeordnet ist.
An den Betätigungsfingern 94 des ersten Kraftübertragungselements 76 ist ein in Umfangsrichtung 22, 24 umlaufendes Druckteil 112 angeordnet, das durch das erste Kraftübertragungselement 76 in axialer Richtung 14 gegen das erste Lamellenpaket 46 gedrückt werden kann. Das Druckteil 112 weist einen im Wesentlichen ringscheibenförmig in Grundkörper 114 auf, der in radialer Richtung 18 nach außen in die Drehmitnahmekontur 72 des Außenlamellentragabschnitts 50 eingreift und somit mit der Kupplungseingangsseite 38 in Drehmitnahmeverbindung steht. Aus dem Grundkörper 114 sind mehrere Zungen 116 unter Erzeugung von Aussparungen 118 derart herausgedrückt, dass die Zungen 116 des Druckteils 112 in axialer Richtung 16 hervorstehen. Sowohl die Zungen 116 als auch die Aussparungen 118 sind in Umfangsrichtung 22, 24 voneinander beabstandet an dem Druckteil 112 derart angeordnet, dass sich die Betätigungsfinger 94 in axialer Richtung in die Aussparungen 118 erstrecken, wobei die Betätigungsfinger 94 überdies in radialer Richtung 20 an den Zungen 116 abgestützt sind. Überdies sind an den Zungen 116 in radialer Richtung 18 hervorstehende Vorsprünge 120 vorgesehen, die sich unter Festlegung des Druckteils 112 in den axialen Richtungen 14, 16 an den Betätigungsfingern 94 in zugehöriger Aufnahmen 122 an den Betätigungsfingern 94 erstrecken. Hierdurch ist ein besonders einfach zu fertigendes Druckteil 112 geschaffen, dass sicher in den axialen Richtungen 14, 16 an dem ersten Kraftübertragungselement 76 festlegbar oder festgelegt ist.
Während das erste Kraftübertragungselement 76 über das Druckteil 112 oder/und über die Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 mit der Kupplungseingangsseite 38 in Drehmitnahmeverbindung steht, kann das zweite Kraftübertragungselement 78 über die sich in die Aussparungen 92 in dem ersten Kraftübertragungselement 76 erstreckenden Betätigungsfinger 110 mit dem ersten Kraftübertragungselement 76 und somit mittelbar mit der Kupplungseingangsseite 38 in Drehmitnahmeverbindung stehen, so dass sich die Drehstellung des zweiten Kraftübertragungselements 78 relativ zu den Außenlamellen des zweiten Lamellenpakets 48 allenfalls geringfügig ändern kann, wodurch eine hohe Momentengleichförmigkeit beim Übertragen eines Drehmoments über die zweite Lamellenkupplung 42 erreicht werden kann.
Um eine noch bessere Momentengleichförmigkeit durch ein Verhindern von Taumelbewegungen der Kupplungsvorrichtung 2 zu erzielen, ist die Kupplungseingangsseite 38 über die bereits zuvor erwähnte Stütznabe 54 in radialer Richtung 18, 20 an dem feststehenden zweiten Kupplungsgehäuseabschnitt 30, genauer gesagt an einem Tragrohrabschnitt 124 des zweiten Kupplungsgehäuseabschnitts 30, über zwei in axialer Richtung 14, 16 voneinander beabstandete Radiallager 126, 128 drehbar abgestützt. Um dabei einen sicheren Schutz vor Taumelbewegungen der Kupplungseingangsseite 38 und gleichermaßen eine Bauraumersparnis und eine vereinfachte Montage zu ermöglichen, sind die beiden Radiallager 126, 128 in radialer Richtung 18, 20 zueinander versetzt an dem Tragrohrabschnitt 124 oder/und der Stütznabe 54 abgestützt. Dabei ist der radiale Versatz zwischen den Radiallagern 126, 128 derart Gewählt, dass diese in axialer Richtung 14, 16 betrachtet einander nicht überlappen. Überdies ist das Radiallager 128 mit dem Radialabschnitt 52 in radialer Richtung 18, 20 geschachtelt angeordnet und vorzugsweise mit einer größeren Tragfähigkeit als das Radiallager 126 ausgestattet.
Der dritten Lamellenkupplung 62 bzw. deren Lamellenpaket 66 ist das dritte Kraftübertragungselement 80 zugeordnet, durch welches das dritte Lamellenpaket 66 in axialer Richtung 16 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann. Zu diesem Zweck ist dem dritten Kraftübertragungselement 80 in axialer Richtung 14 ein dritter Druckraum 132 und ein in axialer Richtung 16 gegenüberliegender dritter Druckausgleichsraum 134 zugeordnet, wobei die Fluidversorgung des Druckraums 132 und des Druckausgleichsraums 134 über Fluidleitungen in der Stütznabe 54 der Kupplungseingangsseite 38 erfolgt, die über eine Drehdurchführung 136 mit Fluidleitungen in dem Tragrohrabschnitt 124 in Strömungsverbindung stehen, wobei die Drehdurchführung 136 in axialer Richtung 14, 16 zwischen den beiden Radiallagern 126, 128 angeordnet ist.
Überdies ist die Kupplungsvorrichtung 2 in Verbindung mit einer elektrischen Maschine 138 in dem Nassraum 28 angeordnet, um sinngemäß eine Hybridkupplung auszubilden. Die elektrische Maschine 138 ist aus einem an dem Kupplungsgehäuseabschnitt 32 angeordneten Stator 140 und einem in radialer Richtung 20 innerhalb des Stators 140 angeordneten Rotor 142 zusammengesetzt, wobei der Rotor 142 an der in radialer Richtung 18 nach außen weisenden Seite des Außenlamellentragabschnitts 50 drehfest angeordnet ist. Dabei ist der Rotor 142 bezogen auf die axialen Richtungen 14, 16 derart an dem Außenlamellentragabschnitt 50 angeordnet, dass dieser in radialer Richtung 18, 20 mit dem ersten Lamellenpaket 46 und dem zweiten Lamellenpaket 48 geschachtelt ist, so dass ein axialer Überlappungsbereich besteht. Darüber hinaus ist es bevorzugt - wie in der Figur angedeutet - dass der Rotor 142 auch in radialer Richtung 18, 20 mit dem dritten Lamellenpaket 66 geschachtelt angeordnet ist, selbst wenn hier lediglich ein kleiner axialer Überlappungsbereich zwischen diesen besteht.
Um überdies eine geeignete Steuerung der elektrischen Maschine 138 realisieren zu können, ist ferner ein Sensor 144 zur Erfassung der Drehstellung der Kupplungseingangsseite 38, mithin zur Erfassung der Drehstellung des Rotors 142, vorgesehen, der gehäusefest angeordnet ist und ein drehfest an der Kupplungseingangsseite 38 bzw. dem Außenlamellentragabschnitt 50 befestigtes Gegenstück 146 abtastet. Der Sensor 144 ist dabei in axialer Richtung 14, 16 fluchtend mit der elektrischen Maschine 138, hier dem Stator 140 der elektrischen Maschine 138, angeordnet, wobei eine in Umfangsrichtung 22, 24 umlaufende Zwischenwand 148 in axialer Richtung 14, 16 zwischen dem Sensor 144 und der elektrischen Maschine 138 vorgesehen ist, die an der Kupplungseingangsseite 38 bzw. dem Außenlamellentragabschnitt 50 drehfest angeordnet ist. Bei dem Sensor 144 inklusive Gegenstück 146 wird auch von einem sogenannten Resolver gesprochen.
Die zuvor erwähnte Versorgungsnabe 58 der Kupplungseingangsseite 38 dient nicht nur der Abstützung der Kupplungseingangsseite über die Radiallager 60 an der zweiten Getriebeeingangswelle 12, vielmehr sind innerhalb der Versorgungsnabe 58 auch Fluidleitungen 150 vorgesehen, über die die Doppelkupplung 34 mit einem Hydraulikfluid oder/und Kühlfluid oder/und Schmierfluid versorgbar ist. So dienen die Fluidleitungen 150 beispielhaft der Versorgung der Druckräume 84, 100 und der Druckausgleichsräume 86, 102 mit einem Hydraulikfluid sowie des Nassraums 28 der nasslaufenden Lamellenkupplungen 36, 42 mit einem Kühlfluid oder/und Schmierfluid. Zu diesem Zweck erstreckt sich die Versorgungsnabe 58 in axialer Richtung 16 in eine Öffnung 152 in dem feststehenden Getriebegehäuse 8, durch welche sich auch die Getriebeeingangswellen 10, 12 erstrecken, wobei eine Drehdurchführung 154 zur Erzeugung einer Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen 150 in der Versorgungsnabe 58 und Fluidleitungen 156 in dem Getriebegehäuse 8 in radialer Richtung 18, 20 zwischen der radial nach außen weisenden Seite der Versorgungsnabe 58 und einer radial nach innenweisenden Wandung 158 der Öffnung 152 vorgesehen ist. Auf diese Weise kann ein kompakterer Aufbau der Kupplungsvorrichtung 2 in radialer Richtung 18, 20 erzielt werden als dies bei einer Versorgungsnabe 58 der Fall wäre, die an der Außenseite eines an dem Gehäuse angeordneten Tragrohrs abgestützt ist und über dieses mit dem Fluid versorgt wird.
Bezugszeichenliste

2: Kupplungsvorrichtung
4: Antriebseinheit
6: Getriebe
8: Getriebegehäuse
10: erste Getriebeeingangswelle
12: zweite Getriebeeingangswelle
14: axiale Richtung
16: axiale Richtung
18: radiale Richtung
20: radiale Richtung
22: Umfangsrichtung
24: Umfangsrichtung
26: Drehachse
28: Nassraum
30: erster Kupplungsgehäuseabschnitt
32: zweiter Kupplungsgehäuseabschnitt
34: parallele Doppelkupplung
36: erste Lamellenkupplung
38: Kupplungseingangsseite
40: erste Kupplungsausgangsseite
42: zweite Lamellenkupplung
44: zweite Kupplungsausgangsseite
46: erstes Lamellenpaket
48: zweites Lamellenpaket
50: Außenlamellentragabschnitt
52: Radialabschnitt
54: Stütznabe
56: Radialabschnitt
58: Versorgungsnabe
60: Radiallager
62: dritte Lamellenkupplung
64: Kupplungseingangsnabe
66: drittes Lamellenpaket
68: Innenlamellenträger
70: erste Drehmitnahmekontur
72: zweite Drehmitnahmekontur
74: dritte Drehmitnahmekontur
76: erstes Kraftübertragungselement
78: zweites Kraftübertragungselement
80: drittes Kraftübertragungselement
82: Kolbenabschnitt
84: erster Druckraum
86: erster Druckausgleichsraum
88: Axialabschnitt
90: Radialabschnitt
92: Aussparung
94: Betätigungsfinger
96: Aussparung
98: Kolbenabschnitt
100: zweiter Druckraum
102: zweiter Druckausgleichsraum
104: Trennwand
106: Axialabschnitt
108: Radialabschnitt
110: Betätigungsfinger
112: Druckteil
114: Grundkörper
116: Zungen
118: Aussparungen
120: Vorsprünge
122: Aufnahmen
124: Tragrohrabschnitt
126: Radiallager
128: Radiallager
132: dritter Druckraum
134: dritter Druckausgleichsraum
136: Drehdurchführung
138: elektrische Maschine
140: Stator
142: Rotor
144: Sensor
146: Gegenstück
148: Zwischenwand
150: Fluidleitungen
152: Öffnung
154: Drehdurchführung
156: Fluidleitungen
158: Wandung
R1: Radius
R2: Radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012017955 A1 [0002]

Claims

Kupplungsvorrichtung (2) zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit (4) und einem Getriebe (6) aufweisend eine parallele Doppelkupplung (34) mit einer ersten Lamellenkupplung (36) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsseite (38) und einer ersten Kupplungsausgangsseite (40) und einer zweiten Lamellenkupplung (42) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der Kupplungseingangsseite (38) und einer zweiten Kupplungsausgangsseite (44), wobei die erste Lamellenkupplung (36) ein erstes Lamellenpaket (46) aufweist, das durch ein erstes Kraftübertragungselement (76) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, die zweite Lamellenkupplung (42) ein zweites Lamellenpaket (48) aufweist, das durch ein zweites Kraftübertragungselement (78) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, und sich das erste Kraftübertragungselement (76) durch Aussparungen (96) in den Lamellen des zweiten Lamellenpakets (48) zu dem ersten Lamellenpaket (46) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Kraftübertragungselement (78) durch Aussparungen (92) in dem ersten Kraftübertragungselement (76) zu dem zweiten Lamellenpaket (48) erstreckt.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement (78) Betätigungsfinger (110) aufweist, die sich durch die Aussparungen (92) in dem ersten Kraftübertragungselement (76) erstrecken, die vorzugsweise fensterartig, besonders bevorzugt in einem Radialabschnitt (90) des ersten Kraftübertragungselements (76), ausgebildet sind, oder/und dass das erste Kraftübertragungselement (76) Betätigungsfinger (94) aufweist, die sich durch die Aussparungen (96) in den Lamellen, vorzugsweise den Außenlamellen, des zweiten Lamellenpakets (48) erstrecken, die besonders bevorzugt als fensterartige Aussparungen (96) oder als randseitige Einschnitte, gegebenenfalls als radiale Verlängerungen von Zahnzwischenräumen einer Lamellenverzahnung, ausgebildet sind.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Betätigungsfingern (94) des ersten Kraftübertragungselements (76) ein in Umfangsrichtung (22, 24) umlaufendes Druckteil (112) angeordnet ist, das gegen das erste Lamellenpaket (46) drückbar ist, wobei das Druckteil (112) in axialer Richtung (16) hervorstehende Zungen (116) aufweist, an denen die Betätigungsfinger (94) in radialer Richtung (20) abgestützt sind, sich die Betätigungsfinger (94) vorzugsweise in Aussparungen (118) in dem Druckteil (112) erstrecken, die besonders bevorzugt durch Herausdrücken der Zungen (116) aus einem Grundkörper (114) des Druckteils (112) erzeugt sind, und an den Zungen (116) gegebenenfalls radial hervorstehende Vorsprünge (120) vorgesehen sind, die sich unter Festlegung des Druckteils (112) in axialer Richtung (14, 16) an den Betätigungsfingern (94) in Aufnahmen (122) an den Betätigungsfingern (94) erstrecken.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseingangsseite (38) über eine Stütznabe (54) in radialer Richtung (18, 20) an einem feststehenden Gehäuse (30) abgestützt ist, wobei die Stütznabe (54) gegebenenfalls über zwei Radiallager (126, 128) abgestützt ist, die vorzugsweise in radialer Richtung (18, 20) zueinander versetzt an dem Gehäuse (30) oder/und der Stütznabe (54) abgestützt sind und in axialer Richtung (14, 16) betrachtet besonders bevorzugt einander nicht überlappen, oder/und eine Versorgungsnabe (58) mit Fluidleitungen (150) aufweist, über die die Doppelkupplung (34) mit einem Hydraulikfluid oder/und Kühlfluid oder/und Schmierfluid versorgbar ist, wobei sich die Versorgungsnabe (58) vorzugsweise in eine Öffnung (152) eines feststehenden Gehäuses (8) erstreckt und besonders bevorzugt eine Drehdurchführung (154) zur Erzeugung einer Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen (150) in der Versorgungsnabe (58) und Fluidleitungen (156) in dem Gehäuse (8) in radialer Richtung (18, 20) zwischen der radial nach außen weisenden Seite der Versorgungsnabe (58) und einer radial nach innen weisenden Wandung (158) der Öffnung (152) vorgesehen ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseingangsseite (38) einen Außenlamellentragabschnitt (50) für Außenlamellen des ersten und zweiten Lamellenpakets (46, 48) aufweist, wobei eine den Außenlamellen des ersten Lamellenpakets (46) zugeordnete Drehmitnahmekontor (72) und eine den Au-ßenlamellen des zweiten Lamellenpakets (48) zugeordnete Drehmitnahmekontur (74) vorzugsweise die gleiche Form oder/und Dimensionierung aufweisen oder/und unmittelbar ineinander übergehen und an einer in radialer Richtung (8) nach außen weisenden Seite des Außenlamellentragabschnitts (50) besonders bevorzugt ein Rotor (142) einer elektrischen Maschine (138) drehfest angeordnet ist, der gegebenenfalls mit beiden Lamellenpaketen (46, 48) radial geschachtelt angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (2) ferner eine dritte Lamellenkupplung (62) zur wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen einer Kupplungseingangsnabe (64) und der Kupplungseingangsseite (38) aufweist, die ein drittes Lamellenpaket () aufweist, das durch ein drittes Kraftübertragungselement () mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar oder/und in axialer Richtung (14, 16) fluchtend mit dem ersten und zweiten Lamellenpaket (46, 48) angeordnet ist, wobei der Außenlamellentragabschnitt (50) vorzugsweise eine den Außenlamellen des dritten Lamellenpakets (66) zugeordnete Drehmitnahmekontour (74) aufweist, die die gleiche Form oder/und Dimensionierung wie die den Außenlamellen des ersten und zweiten Lamellenpakets (46, 48) zugeordneten Drehmitnahmekonturen (72, 70) aufweist oder/und unmittelbar in diese übergeht, und das erste und zweite Lamellenpaket (46, 48) besonders bevorzugt in einer ersten axialen Richtung (14) durch das erste und zweite Kraftübertragungselement (76, 78) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar sind, während das dritte Lamellenpaket (66) in einer der ersten axialen Richtung (14) entgegengesetzten zweiten axialen Richtung (16) durch das dritte Kraftübertragungselement (80) mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist.
Kupplungsvorrichtung (zwei) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lamellenkupplung (62) über Fluidleitungen in der Stütznabe (54) der Kupplungseingangsseite (38) mit einem Hydraulikfluid oder/und Kühlfluid oder/und Schmierfluid versorgbar ist, wobei vorzugsweise eine Drehdurchführung (136) zur Erzeugung einer Strömungsverbindung zwischen den Fluidleitungen in der Stütznabe (54) und Fluidleitungen in einem feststehenden Gehäuse (30) vorgesehen und die Drehdurchführung (136) besonders bevorzugt in axialer Richtung (14, 16) zwischen den zwei Radiallagern (126, 128) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kraftübertragungselement (76, 78), gegebenenfalls auch das dritte Kraftübertragungselement (80), hydraulisch antreibbar sind, wobei dem ersten Kraftübertragungselement (76) vorzugsweise ein erster Druckraum (84) und ein erster Druckausgleichsraum (86) zugeordnet ist, während dem zweiten Kraftübertragungselement (78) ein zweiter Druckraum (100) und ein zweiter Druckausgleichsraum (102) zugeordnet ist, wobei der erste Druckraum (84) und der zweite Druckausgleichsraum (86) besonders bevorzugt unmittelbar durch eine gemeinsame Trennwand (104) begrenzt sind, die gegebenenfalls an der Versorgungsnabe (58) befestigt ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftübertragungselement (76) in einer axialen Richtung (14) hinter dem zweiten Kraftübertragungselement (78) angeordnet ist, während das erste Lamellenpaket (46) in derselben axialen Richtung (14) hinter dem zweiten Lamellenpaket (48) oder/und der erste Druckausgleichsraum (86) in derselben axialen Richtung (14) hinter dem zweiten Druckausgleichsraum (102) oder/und der erste Druckraum (84) in derselben axialen Richtung (14) hinter dem zweiten Druckraum (100) angeordnet ist, wobei der zweite Druckausgleichsraum (102), gegebenenfalls auch der erste Druckausgleichsraum (86), besonders bevorzugt in radialer Richtung (18, 20) mit dem zweiten Lamellenpaket (48) geschachtelt angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (zwei) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (144) zur Erfassung der Drehstellung der Kupplungseingangsseite (38) vorgesehen ist, der vorzugsweise in axialer Richtung (14, 16) fluchtend mit der elektrischen Maschine (138) angeordnet ist, wobei besonders bevorzugt eine Zwischenwand (148) in axialer Richtung (14, 16) zwischen dem Sensor (144) und der elektrischen Maschine (138) vorgesehen ist, die gegebenenfalls an der Kupplungseingangsseite (38) angeordnet ist.