DE102021128057A1 - coupling device - Google Patents
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Abstract
Kupplungseinrichtung, umfassend wenigstens eine Kupplungsvorrichtung (2) mit einem Außenlamellenträger (3) mit daran angeordneten Außenlamellen (4) und einem Innenlamellenträger (5) mit daran angeordneten, zwischen die Außenlamellen (4), ein Lamellenpaket (21) bildend, greifenden Innenlamellen (6), ein Betätigungselement (11) zum axialen Zusammendrücken des Lamellenpakets (21), sowie eine Zuführeinrichtung (20) zum Zuführen eines Kühlmittels zum Lamellenpaket (21), wobei die Zuführeinrichtung (20) wenigstens eine an einer radial innerhalb des Lamellenpakets (21) angeordneten Welle (8) vorgesehene Bohrung (23), die mit einem Zuführkanal (22) kommuniziert, umfasst, wobei ein Sperrelement (24) vorgesehen ist, das zwischen einer Sperrstellung, in der es die Bohrung (23) zumindest teilweise schließt, und einer Offenstellung, in der es die Bohrung (23) freigibt, bewegbar ist.Clutch device, comprising at least one clutch device (2) with an outer disk carrier (3) with outer disks (4) arranged thereon and an inner disk carrier (5) with inner disks (6 ), an actuating element (11) for axially compressing the disk set (21), and a feed device (20) for supplying a coolant to the disk set (21), the feed device (20) being arranged at least one on one radially inside the disk set (21). Shaft (8) provided bore (23) which communicates with a feed channel (22), wherein a blocking element (24) is provided which between a blocking position, in which it at least partially closes the bore (23), and an open position , in which it releases the bore (23), is movable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend wenigstens eine Kupplungsvorrichtung mit einem Außenlamellenträger mit daran angeordneten Außenlamellen und einem Innenlamellenträger mit daran angeordneten, zwischen die Außenlamellen, ein Lamellenpaket bildend, greifenden Innenlamellen, ein Betätigungselement zum axialen Zusammendrücken des Lamellenpakets, sowie eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Kühlmittels zum Lamellenpaket, wobei die Zuführeinrichtung wenigstens eine an einer radial innerhalb des Lamellenpakets angeordneten Welle vorgesehene Bohrung, die mit einem Zuführkanal kommuniziert, umfasst.The invention relates to a clutch device, comprising at least one clutch device with an outer disk carrier with outer disks arranged thereon and an inner disk carrier with inner disks arranged thereon, which grip between the outer disks and form a disk pack, an actuating element for axially compressing the disk pack, and a supply device for supplying a coolant to the disk set, wherein the feed device comprises at least one bore which is provided on a shaft which is arranged radially inside the disk set and which communicates with a feed channel.
Eine solche Kupplungseinrichtung kommt in unterschiedlichen Anwendungsbereichen, insbesondere in Kraftfahrzeugantrieben, zum Einsatz. Es kann sich um eine einfache Kupplungseinrichtung mit nur einer Kupplungsvorrichtung handeln, oder um eine Mehrfachkupplung wie eine Doppel- oder Dreifachkupplung mit dann zwei oder drei derartigen Kupplungsvorrichtungen, die separat betätigt werden können. Über die eine oder die jeweilige Kupplungsvorrichtung ist es möglich, ein Drehmoment von einem Antriebsaggregat zu einem nachgeschalteten Getriebe zu führen oder zu unterbrechen. Das Antriebsaggregat kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder eine elektrische Maschine oder beides sein, wobei innerhalb einer Mehrfachkupplung bei Bedarf zwischen den jeweiligen Antriebsaggregaten geschaltet oder beispielsweise bei Bedarf nur die elektrische Maschine oder die Brennkraftmaschine zugeschaltet werden kann etc. Die entsprechenden antriebstechnischen Ausgestaltungen und Einsatzmöglichkeiten sowie die Funktionalitäten derartiger Kupplungseinrichtungen sind bekannt.Such a clutch device is used in different areas of application, in particular in motor vehicle drives. It can be a simple clutch device with only one clutch device, or a multiple clutch such as a double or triple clutch with then two or three such clutch devices that can be actuated separately. Via one or the respective clutch device, it is possible to conduct or to interrupt a torque from a drive unit to a downstream transmission. The drive unit can be, for example, an internal combustion engine or an electric machine or both, within a multiple clutch switching between the respective drive units if necessary or, for example, only the electric machine or the internal combustion engine can be switched on if necessary, etc. The corresponding drive configurations and possible uses as well as the functionalities such coupling devices are known.
Das Funktionsprinzip einer solchen Kupplungsvorrichtung beruht darauf, dass die ein Lamellenpaket bildenden Lamellen zwischen einer Offenstellung, in der das Lamellenpaket nicht zusammengedrückt ist, und einer Schließstellung, in der das Lamellenpaket zusammengedrückt ist und die Außen- und Innenlamellen in Reibschluss miteinander stehen, das Drehmoment übertragend, geschaltet werden können. Hierzu dient ein axial bewegliches Betätigungselement, zumeist ein Drucktopf, der über ein entsprechendes Stellmittel axial verschoben und gegen das Lamellenpaket gedrückt werden kann. Innerhalb des Antriebs ist entweder der Außenlamellenträger oder der Innenlamellenträger mit einer Antriebswelle des Antriebsaggregats verbunden, so dass der Außen- oder Innenlamellenträger rotiert. Soll nun beispielsweise in einer Doppelkupplung das Antriebsmoment über die Kupplungsvorrichtung weitergeleitet und zu einer Getriebeeingangswelle geführt werden, so werden die zu Beginn nicht rotierenden Innen- oder Außenlamellen mittels des Betätigungselements axial gegen die rotierenden Lamellen verschoben. Es kommt zu einer reibenden Anlage bis hin zum Reibschluss, so dass das gesamte Lamellenpaket und demzufolge auch der Au-ßen- und der Innenlamellenträger rotieren, wobei der nunmehr ebenfalls rotierende Lamellenträger seinerseits mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist. Wird das Betätigungselement wieder entlastet, beispielsweise durch Reduzierung eines hydraulischen Stelldrucks, so wird das Lamellenpaket wieder entlastet, der Reibschluss löst sich. Während die permanent angetriebenen Außen- oder Innenlamellen weiter rotieren, rotieren die nur im Kupplungsfall rotierenden Lamellen und folglich der sie tragende Lamellenträger und damit auch die Getriebewelle nicht mehr.The functional principle of such a clutch device is based on the fact that the disks forming a disk pack transmit the torque between an open position, in which the disk pack is not compressed, and a closed position, in which the disk pack is compressed and the outer and inner disks are in frictional contact with one another , can be switched. An axially movable actuating element, usually a pressure pot, is used for this purpose, which can be axially displaced via a corresponding adjusting means and pressed against the disk set. Within the drive, either the outer disk carrier or the inner disk carrier is connected to a drive shaft of the drive unit, so that the outer or inner disk carrier rotates. If, for example, in a dual clutch, the drive torque is to be transmitted via the clutch device and fed to a transmission input shaft, the inner or outer disks that are not rotating at the beginning are shifted axially against the rotating disks by means of the actuating element. A frictional contact occurs up to the point of frictional engagement, so that the entire disk set and consequently also the outer and inner disk carriers rotate, with the disk carrier now also rotating being connected to a transmission input shaft. If the actuating element is relieved again, for example by reducing a hydraulic actuating pressure, the load on the disk pack is relieved again and the frictional connection is released. While the permanently driven outer or inner disks continue to rotate, the disks, which only rotate when the clutch is engaged, and consequently the disk carrier carrying them and thus the transmission shaft as well, no longer rotate.
Zwangsläufig kommt es insbesondere während des Zusammendrückens, aber auch beim Lösen, aufgrund der entstehenden Reibung zu einer entsprechenden Erwärmung des Lamellenpakets, weshalb das Lamellenpaket zu kühlen ist. Hierzu dient eine Zuführeinrichtung, über die ein Kühlmittel, zumeist ein Öl, zum Lamellenpaket geführt werden kann, wobei das Kühlmittel von radial innen zugeführt wird und durch gegebene Fliehkräfte radial nach außen zum Lamellenpaket und durch dieses hindurchströmt. Die Zuführeinrichtung umfasst wenigstens eine an einer Welle, die radial innerhalb des Lamellenpakets angeordnet ist, vorgesehene, sich radial öffnende Bohrung, die mit einem Zuführkanal, der meist axial an dieser Welle oder zwischen dieser Welle und einer weiteren Welle vorgesehen ist, kommuniziert. Das Kühlmittel wird über diesen Zuführkanal axial zu der radialen Bohrung geführt, wo es radial austritt. Sind mehrere Kupplungsvorrichtungen vorgesehen, so werden diese zumeist über separate Bohrungen oder Zuführungen mit Kühlmittel versorgt. Dabei ist dieser Kühlmittelfluss letztlich kontinuierlich, so dass der Kupplungsvorrichtung permanent das Kühlmittel zugeführt wird und durch das Lamellenpaket strömt. Hierbei kann es bei geöffneter Kupplungsvorrichtung zu einem geringen Schleppmoment kommen, das heißt, dass aufgrund des durch das offene Lamellenpaket, also zwischen den Außen- und Innenlamellen radial nach außen strömende Kühlmittel eine gewisse Kopplung der eigentlich ruhenden Lamellen an die rotierenden Lamellen eintritt, so dass die eigentlich ruhenden Lamellen geringfügig mitdrehen, was wiederum zu einer Rotation des sie tragenden Lamellenträgers und damit auch der Getriebeeingangswelle führt, die eigentlich gar nicht rotieren soll, da die Kupplungsvorrichtung geöffnet ist.Inevitably, particularly during compression, but also when releasing, due to the resulting friction, the disk pack is heated accordingly, which is why the disk pack must be cooled. A feed device is used for this purpose, via which a coolant, usually an oil, can be fed to the disk set, the coolant being supplied from radially inwards and flowing radially outwards to the disk set and through it by given centrifugal forces. The feed device comprises at least one radially opening bore provided on a shaft arranged radially inside the disk pack, which communicates with a feed channel which is usually provided axially on this shaft or between this shaft and another shaft. The coolant is guided axially to the radial bore via this feed channel, where it exits radially. If several coupling devices are provided, they are usually supplied with coolant via separate bores or feeds. This flow of coolant is ultimately continuous, so that the coolant is permanently supplied to the clutch device and flows through the disk pack. This can result in a low drag torque when the clutch device is open, which means that due to the coolant flowing radially outwards through the open disk pack, i.e. between the outer and inner disks, a certain coupling of the disks that are actually at rest to the rotating disks occurs, so that the disks, which are actually at rest, also rotate slightly, which in turn leads to a rotation of the disk carrier carrying them and thus also of the transmission input shaft, which is actually not supposed to rotate at all because the clutch device is open.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a clutch device which is improved in comparison thereto.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Kupplungseinrichtung der erfindungsgemä-ßen Art ein Sperrelement vorgesehen, das zwischen einer Sperrstellung, in der es die Bohrung schließt, und einer Offenstellung, in der es die Bohrung freigibt, bewegbar ist.To solve this problem, a locking element is provided in a coupling device of the type according to the invention, which can be moved between a locking position, in which it closes the bore, and an open position, in which it releases the bore.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung erlaubt eine aktive Kontrolle des Kühlmittelflusses zum Lamellenpaket. Dies ermöglicht es, das Kühlmittel nur dann zum Lamellenpaket zu führen, wenn dies aufgrund einer anstehenden Schließaktion, wenn also das Lamellenpaket in Reibschluss gedrückt werden soll, auch erforderlich ist. Ist die Kupplungsvorrichtung hingegen geöffnet, findet kein nennenswerter Kühlmittelfluss statt.The clutch device according to the invention allows active control of the coolant flow to the disk pack. This makes it possible to route the coolant to the disk set only when this is also necessary due to an upcoming closing action, ie when the disk set is to be pressed into frictional contact. If, on the other hand, the coupling device is open, there is no coolant flow worth mentioning.
Hierzu ist ein Sperrelement vorgesehen, das zwischen zwei definierten Stellungen, nämlich einer Sperrstellung, in der es die wenigstens eine Bohrung schließt, und einer Offenstellung, in der es die Bohrung freigibt, bewegbar ist. Über dieses Sperrelement kann demzufolge aktiv der Strömungsquerschnitt der Bohrung geschlossen oder geöffnet werden, so dass hierüber der Kühlmittelzufluss kontrolliert werden kann. Hierdurch ist es sodann möglich, die Bohrung nur dann zu öffnen, wenn dies aufgrund eines anstehend zu erwirkenden Reibschlusses auch erforderlich ist, und die Bohrung wieder zu verschließen, wenn das Lamellenpaket wieder lüftet.For this purpose, a blocking element is provided which can be moved between two defined positions, namely a blocking position in which it closes the at least one bore and an open position in which it opens the bore. The flow cross section of the bore can therefore be actively closed or opened via this blocking element, so that the coolant inflow can be controlled via this. This then makes it possible to open the bore only when this is also necessary due to a pending frictional connection to be effected, and to close the bore again when the disk set is released again.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Sperrelement um einen axial auf der Welle bewegbaren Ring. Eine solche Ringausführung ist einerseits aus Symmetriegründen hinsichtlich der Gewichtsverteilung zweckmäßig. Zum anderen kann der Ring ohne Probleme axial auf der Welle, die ihn durchgreift, geführt werden.The blocking element is preferably a ring that can be moved axially on the shaft. Such a ring design is expedient on the one hand for reasons of symmetry with regard to weight distribution. On the other hand, the ring can be guided axially on the shaft that passes through it without any problems.
Dabei können an der Welle auch mehrere um den Wellenumfang versetzte, radiale Bohrungen vorgesehen sein, die allesamt synchron über den einen Ring geöffnet oder geschlossen werden können, so dass ein Kühlmittelaustritt an mehreren Umfangspositionen möglich ist.Several radial bores offset around the shaft circumference can also be provided on the shaft, all of which can be opened or closed synchronously via one ring, so that coolant can exit at several circumferential positions.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, das Sperrelement mit dem Betätigungselement bewegungszukoppeln. Wie beschrieben dient das Betätigungselement, beispielsweise ein rotationssymmetrischer Drucktopf, dazu, das Lamellenpaket aktiv zusammenzudrücken. Wird also eine Bewegung des Drucktopfs angesteuert, so ist damit zwangsläufig auch das Erwirken eines Reibschlusses verbunden. Infolge der Bewegungskopplung des Sperrelements, also bevorzugt des Rings, mit dem Betätigungselement kann auf einfache Weise eine synchrone Steuerung des Sperrelements mit der Steuerung des Betätigungselements erfolgen, das heißt, dass das aktiv axial verschobene Betätigungselement automatisch auch das Sperrelement respektive den Ring axial auf der Welle verschiebt.A particularly expedient development of the invention also provides for the movement of the blocking element to be coupled to the actuating element. As described, the actuating element, for example a rotationally symmetrical pressure pot, is used to actively compress the disk pack. So if a movement of the pressure pot is controlled, this inevitably also involves the effecting of a frictional connection. As a result of the movement coupling of the blocking element, i.e. preferably the ring, with the actuating element, the blocking element can be controlled synchronously with the control of the actuating element in a simple manner, i.e. the actively axially displaced actuating element automatically also moves the blocking element or the ring axially on the shaft moves.
Zweckmäßigerweise ist dabei das Betätigungselement gegen die Rückstellkraft eines Federelements aus einer Nichtarbeitsstellung, in der es nicht am Lamellenpaket angreift, und einer das Lamellenpaket zusammendrückenden Arbeitsstellung bewegbar, wobei das Sperrelement zwischen dem Betätigungselement und dem Federelement angeordnet ist. Die Bewegung des Betätigungselements, also des Drucktopfs, erfolgt zweckmäßigerweise gegen die Rückstellkraft eines Federelements, beispielsweise einer Tellerfeder oder eines Tellerfederpakets oder einer ringförmigen Anordnung mehrerer Schraubenfedern etc. Hierüber wird ein schnelles Lüften des Lamellenpakets respektive der Kupplungsvorrichtung im Falle einer Druckentlastung des Betätigungselements sichergestellt, da über das komprimierte Federelement der Drucktopf sehr schnell wieder aktiv in die Nichtarbeitsstellung bewegt und das Lamellenpaket entlastet werden kann. Erfindungsgemäß wird nun, insbesondere im Hinblick auf einen kompakten Aufbau, das Sperrelement zwischen dem Betätigungselement und dem Federelement angeordnet, das heißt, dass auch das Sperrelement, quasi als zwischengeschaltetes Bauteil, gegen die Rückstellkraft des Federelements bewegt wird und demzufolge ebenfalls bei einer Entlastung des Betätigungselements sehr schnell über das Federelement wieder in die Sperrstellung bewegt werden kann, so dass der Kühlmittelfluss umgehend wieder unterbrochen wird.The actuating element is expediently movable against the restoring force of a spring element from a non-working position, in which it does not act on the disk pack, and a working position compressing the disk pack, with the blocking element being arranged between the actuating element and the spring element. The movement of the actuating element, i.e. the pressure pot, is expediently carried out against the restoring force of a spring element, for example a plate spring or a set of plate springs or an annular arrangement of several coil springs, etc via the compressed spring element, the pressure pot can be actively moved back into the non-working position very quickly and the load on the disk pack can be relieved. According to the invention, the blocking element is now arranged between the actuating element and the spring element, in particular with regard to a compact structure, which means that the blocking element, as it were as an intermediate component, is also moved against the restoring force of the spring element and consequently also when the actuating element is relieved can be moved back into the blocking position very quickly via the spring element, so that the flow of coolant is immediately interrupted again.
Dabei kann das Betätigungselement zweckmäßigerweise direkt an dem Sperrelement angreifen, wobei das Sperrelement wiederum direkt an dem Federelement abgestützt ist. Das heißt, dass letztlich eine unmittelbare Verbindung von Betätigungselement, Sperrelement und Federelement gegeben ist, mithin also ein axial sehr kompakter Aufbau ohne Zwischenschaltung zusätzlicher Kopplungselemente.The actuating element can expediently act directly on the blocking element, with the blocking element in turn being supported directly on the spring element. This means that there is ultimately a direct connection between the actuating element, the locking element and the spring element, and therefore an axially very compact structure without the interposition of additional coupling elements.
Bevorzugt sind ferner am Betätigungselement mehrere axiale Finger vorgesehen, über die das Betätigungselement mit dem Sperrelement bewegungsgekoppelt ist, oder mit denen das Betätigungselement direkt am Sperrelement angreift. Durch diese Fingerausgestaltung sind folglich am Betätigungselement entsprechende Durchbrechungen, die zwischen den Fingern gegeben sind, realisiert, durch die das aus der oder den geöffneten Bohrungen radial ausströmende Kühlmittel weiter in Richtung des Lamellenpakets strömen kann. Das heißt, dass das Betätigungselement letztlich nur einen sehr geringen, über die Finger, die entsprechend schmal ausgeführt werden können, gebildeten Strömungswiderstand darstellt, der keinen Einfluss auf die Kühlmittelversorgung hat. Denkbar ist es auch, anstelle der axialen Finger mit den dazwischen ausgebildeten, quasi axial offenen Durchbrechungen auch entsprechende geschlossene Durchbrechungen direkt am Rand des Betätigungselements, der am Sperrelement angreift, vorzusehen. Auch hierüber ist ein entsprechender Kühlmitteldurchfluss bei sich öffnender Bohrung möglich.Furthermore, a plurality of axial fingers are preferably provided on the actuating element, via which the actuating element is movement-coupled to the blocking element, or with which the actuating element acts directly on the blocking element. As a result of this configuration of the fingers, corresponding openings, which are given between the fingers, are realized on the actuating element, through which the coolant flowing out radially from the open bore or bores can flow further in the direction of the disk pack. This means that the actuating element ultimately has only a very small area formed by the fingers, which can be designed to be correspondingly narrow Represents flow resistance that has no effect on the coolant supply. It is also conceivable, instead of the axial fingers with the quasi-axially open openings formed in between, to also provide corresponding closed openings directly on the edge of the actuating element, which acts on the blocking element. A corresponding flow of coolant is also possible via this when the borehole opens.
Das als Ring ausgeführte Sperrelement kann im Querschnitt rechteckförmig sein, ist also ein relativ massives Bauteil. Die Welle durchgreift diesen Ring, der mit seinem Innenumfang auf der Welle axial verschiebbar geführt ist, während das Betätigungselement, also der Drucktopf, beispielsweise direkt an der einen axialen Stirnfläche angreift und der Ring mit der anderen axialen Stirnfläche am Federelement abgestützt ist.The blocking element designed as a ring can have a rectangular cross section, ie it is a relatively massive component. The shaft passes through this ring, which is guided with its inner circumference on the shaft in an axially displaceable manner, while the actuating element, i.e. the pressure pot, acts, for example, directly on one axial end face and the ring is supported on the spring element with the other axial end face.
Alternativ dazu kann das als Ring ausgeführte Sperrelement im Querschnitt auch L-förmig sein, mit einem zylindrischen Axialschenkel, der auf der Welle geführt ist, und einem Radialschenkel, an dem einerseits das Betätigungselement und andererseits das Federelement angreift. Dieses ringförmige Sperrelement ist etwas filigraner ausgeführt als das im Querschnitt rechteckförmige, massivere Sperrelement, seine Funktion ist jedoch die gleiche.Alternatively, the blocking element designed as a ring can also be L-shaped in cross section, with a cylindrical axial leg that is guided on the shaft and a radial leg on which the actuating element acts on the one hand and the spring element on the other. This ring-shaped blocking element is somewhat more filigree than the blocking element, which is rectangular in cross-section and is more massive, but its function is the same.
Das Sperrelement bzw. der Ring kann aus einem Kunststoff gefertigt sein, alternativ auch aus Metall.The blocking element or the ring can be made of plastic, alternatively also of metal.
Schließlich kann das Sperrelement die oder jede Bohrung in der Sperrstellung vollständig abdichten, das heißt, dass das Sperrelement derart stramm bzw. abgedichtet auf der Welle geführt ist, dass aus der Bohrung in der Sperrstellung kein Kühlmittel austritt. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Passung derart ist, dass ein eine Leckage erlaubender Verschluss gegeben ist. Das heißt, dass in der Sperrstellung noch eine gewisse, wenngleich sehr geringe Kühlmittelmenge austreten kann, die jedoch nicht ausreichend ist, um innerhalb des Lamellenpakets irgendein Schleppmoment zu generieren. Das heißt, dass in der Sperrstellung entweder ein vollständiger oder nur ein weitestgehender Bohrungsverschluss realisiert ist.Finally, the blocking element can completely seal the or each bore in the blocking position, which means that the blocking element is guided tightly or sealed on the shaft in such a way that no coolant escapes from the bore in the blocking position. Alternatively, it is also conceivable that the fit is such that there is a closure that allows leakage. This means that in the locked position a certain amount of coolant, albeit a very small one, can escape, but this is not sufficient to generate any drag torque within the disk set. This means that in the blocking position either a complete or only the most extensive bore closure is realized.
Weiterhin kann erfindungsgemäß nicht nur eine Kupplungsvorrichtung, sondern auch wenigstens eine weitere Kupplungsvorrichtung vorgesehen sein, die entweder radial nach außen versetzt zu der ersten Kupplungsvorrichtung oder axial versetzt zu der ersten Kupplungsvorrichtung angeordnet ist und die über eine separate Zuführeinrichtung mit Kühlmittel versorgbar ist. Es handelt sich demzufolge zumindest um eine Doppelkupplung, wobei jede der Kupplungsvorrichtungen über eine separate Zuführeinrichtung versorgbar ist. Zumindest eine der beiden Kupplungsvorrichtungen ist mit einem erfindungsgemäßen Sperrelement ausgerüstet, so dass ihr nur bei Bedarf das Kühlmittel zugeführt wird. Denkbar ist es aber natürlich auch, dass beide Kupplungsvorrichtungen jeweils mit einem aktiv zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung verschiebbares Sperrelement ausgerüstet sind, so dass beide Kupplungsvorrichtungen aktiv in Bezug auf den Kühlmittelstrom gesteuert werden können. Im Falle einer Dreifachkupplung kann ebenfalls nur eione, nur zwei oder alle drei Kupplungsvorrichtungen mit einem Sperrelement bzw. Sperrring ausgerüstet und individuell gesteuert werden.Furthermore, not only one clutch device but also at least one further clutch device can be provided according to the invention, which is offset either radially outwards from the first clutch device or axially offset from the first clutch device and which can be supplied with coolant via a separate supply device. It is therefore at least a double clutch, with each of the clutch devices being able to be supplied via a separate supply device. At least one of the two coupling devices is equipped with a blocking element according to the invention, so that the coolant is only supplied to it when required. Of course, it is also conceivable that both coupling devices are each equipped with a locking element that can be actively moved between a locked position and an open position, so that both coupling devices can be actively controlled in relation to the coolant flow. In the case of a triple clutch, only one, only two or all three clutch devices can also be equipped with a locking element or locking ring and controlled individually.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung in Form einer Doppelkupplung mit einer radial innenliegenden ersten Kupplungsvorrichtung mit zugeordnetem Sperrelement und einer nur prinzipiell gezeigten radial außenliegenden zweiten Kupplungsvorrichtung, -
2 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungseinrichtung aus1 unter Darstellung der innenliegenden ersten Kupplungsvorrichtung mit in der Sperrstellung befindlichem Sperrelement, -
3 die Anordnung mit in der Offenstellung befindlichem Sperrelement, und -
4 eine vergrößerte Teilansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform unter Darstellung der innenliegenden Kupplungsvorrichtung mit einem Sperrelement einer zweiten Variante.
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1 a clutch device according to the invention in the form of a double clutch with a radially inner first clutch device with an associated blocking element and a radially outer second clutch device shown only in principle, -
2 an enlarged partial view of thecoupling device 1 showing the internal first coupling device with the locking element in the locking position, -
3 the arrangement with the locking element in the open position, and -
4 an enlarged partial view of a coupling device according to the invention of a second embodiment showing the internal coupling device with a locking element of a second variant.
Um dies zu ermöglichen, ist das Lamellenpaket in Reibschluss zu bringen, wozu ein Betätigungselement 11 vorgesehen ist, hier ein Drucktopf, der über ein hydraulisches Stellmedium, das in eine Druckkammer 12 eingebracht werden kann, axial verschoben und gegen das Lamellenpaket bewegt werden kann. Das Betätigungselement 11 ist gegen die Rückstellkraft eines Federelements 13 axial bewegbar, das heißt, dass das Federelement 13 beim axialen Verschieben des Betätigungselements 11 zusammengedrückt wird. Im gezeigten Beispiel ist das Federelement 13 am Innenlamellenträger 5, der positionsfest mit der Eingangswelle 8 verbunden ist, abgestützt.In order to make this possible, the disk pack is to be brought into frictional engagement, for which purpose an
Soll die Kupplungsvorrichtung 2 aus der in
Soll dieser wieder beendet werden, so wird das Betätigungselement 11 entlastet, das Federelement 13 schiebt das Betätigungselement 11 wieder aus seiner Anlage am Lamellenpaket nach links, die Kupplungsvorrichtung 4 lüftet, der Drehmomentübertrag wird beendet.If this is to be ended again, the
Vorgesehen ist, hier nur prinzipiell dargestellt, ferner eine zweite Kupplungsvorrichtung 14, ebenfalls umfassend einen Außenring 15, der hier nur dem Prinzip nach dargestellt ist, und der ebenfalls in nicht näher gezeigter, geeigneter Weise mit der Eingangswelle 8 oder einer anderen Eingangswelle gekoppelt sein kann. An ihm sind nicht näher gezeigte Außenlamellen angeordnet, die mit nicht näher gezeigten Innenlamellen, die an einem Innenlamellenträger 16 angeordnet sind, ein Lamellenpaket 17 bilden, das hier nur dem Grunde nach angedeutet ist. Hier ist der Innenlamellenträger 16 über einen Nabenflansch 18 mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 19 verbunden. Das heißt, dass bei dieser Doppelkupplungsausführung das eingeleitete Drehmoment entweder an die erste Getriebeeingangswelle 10 über die erste Kupplungsvorrichtung 2 oder an die zweite Getriebeeingangswelle 19 über die zweite Kupplungsvorrichtung 14 geleitet werden kann. Das Lamellenpaket 17 wird ebenfalls über ein nicht näher gezeigtes Betätigungselement, das in gleicher Weise gesteuert wird wie das erste Betätigungselement 11, bei Bedarf zusammengedrückt.Also provided is a
Die erste Kupplungsvorrichtung 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Einrichtung zur Steuerung einer Kühlmittelzufuhr zum Lamellenpaket 21 bestehend aus den Außen- und Innenlamellen 4, 6 ausgerüstet. Damit eine übermäßige Erwärmung des Lamellenpakets 21, das wie beschrieben starker Reibung unterliegt, verhindert wird, ist eine Kühlmittelzuführeinrichtung 20 vorgesehen, über die das Kühlmittel von radial innen in den Bereich des ersten Lamellenpakets 21 geführt werden kann. Die Zuführeinrichtung 20 umfasst einen Zuführkanal 22, der hier axial zwischen den Getriebewellen 10 und 19 verläuft sowie durch die Nabenverzahnung der Verbindung des Außenlamellenträgers 3 mit der Getriebeeingangswelle 10 führt. Das Kühlmittel gelangt in eine Ringkammer und von dort über eine oder mehrere, radial verlaufende Bohrungen 23 in der Eingangswelle 8 in den Bereich radial innerhalb des Lamellenpakets 21. Diese eine oder die mehreren, in Umfangsrichtung an der Eingangswelle 8 verteilt angeordneten Bohrungen 23 sind jedoch nicht permanent geöffnet, vielmehr ist ihnen ein bewegbares Sperrelement 24 in Form eines Rings 25 zugeordnet, über welchen Ring 25 die eine oder die mehreren Bohrungen 23 in einer Sperrstellung weitestgehend oder vollständig verschlossen sind, so dass kein Kühlmitteldurchfluss möglich ist, während sie in einer Offenstellung entsprechend geöffnet sind. Der Ring 25 ist von der Eingangswelle 8 durchgriffen, er sitzt auf der Welle 8 auf und kann auf ihr geführt axial verschoben werden. An ihm greift einerseits das Betätigungselement 11 mit axialen Fingern 26 an, wobei zwischen zwei benachbarten Fingern jeweils eine Öffnung oder Durchbrechung gegeben ist. An der gegenüberliegenden Seite des hier im Querschnitt rechteckförmigen Sperrelements 24 respektive Rings 25 greift das Federelement 13 an. Das heißt, dass das Betätigungselement 11 unmittelbar am Ring 25 abgestützt ist, der seinerseits direkt am Federelement 13 abgestützt ist.In the exemplary embodiment shown, the first
Die vergrößerten Ansichten gemäß der
Soll nun das Lamellenpaket 21 zusammengedrückt werden, so wird ein hydraulisches Druckmedium in die Druckkammer 12 eingebracht, was dazu führt, dass das Betätigungselement 11 axial nach rechts verschoben wird und gegen das Lamellenpaket 21 läuft, das axial nach rechts zusammengedrückt und gegen das Widerlager 7 gedrückt wird. Es kommt zur Reibung zwischen den Lamellen 4, 6 und schlussendlich zum Reibschluss, so dass wie beschrieben das Drehmoment übertragen werden kann. Gleichzeitig mit der axialen Verschiebung des Betätigungselements 11 wird aber auch der Ring 25 nach rechts verschoben, gegen die Rückstellkraft des Federelements 13. Wie
Infolge der direkten Abstützung des Betätigungselements 11 mit den Fingern 26 am Ring 25 ist folglich unmittelbar mit dem Beginn der Bohrungsöffnung auch ein Kühlmittelfluss in Richtung des Lamellenpakets 21 möglich.As a result of the direct support of the
Wird der hydraulische Druck in der Druckkammer 12 reduziert, so stellt das Federelement 13 das Betätigungselement 11 zusammen mit dem Ring 25 wieder zurück, das heißt, dass der Ring 25 wieder über die eine oder die mehreren Bohrungen 23, diese vollständig oder zumindest weitestgehend verschließen, geschoben wird. Der Kühlmittelstrom wird wieder reduziert oder unterbunden.If the hydraulic pressure in the
Im Falle der in
Während vorliegend eine Doppelkupplung gezeigt ist, ist es selbstverständlich auch denkbar, die Kupplungseinrichtung mit nur einer Kupplungsvorrichtung mit zugeordnetem Sperrelement auszulegen. Die Auslegung kann auch als Dreifachkupplung mit drei separaten Kupplungsvorrichtungen erfolgen, wobei in an sich bekannter Weise zwei Kupplungsvorrichtungen, üblicherweise K1- und K2-Kupplungen genannt, die eigentliche Drehmomentverteilung auf die beiden separaten Getriebeeingangswellen und damit zu den entsprechenden Getriebestufen übernehmen, während über die dritte Kupplungsvorrichtung, üblicherweise K0-Kupplung genannt, das selektive Zuschalten beispielsweise einer Brennkraftmaschine zum zusätzlichen Drehmomenteintrag möglich ist. Innerhalb dieser Dreifachkupplung kann wiederum nur beispielsweise die radial innenliegende Kupplungsvorrichtung mit einem Sperrelement ausgerüstet sein, oder auch die zweite momentverteilende Kupplungsvorrichtung, oder alle drei Kupplungsvorrichtungen.While a double clutch is shown here, it is of course also conceivable to design the clutch device with only one clutch device with an associated blocking element. It can also be designed as a triple clutch with three separate clutch devices, with two clutch devices, usually called K1 and K2 clutches, taking over the actual torque distribution to the two separate transmission input shafts and thus to the corresponding transmission stages, while the third Coupling device, usually called K0-clutch, the selective switching on, for example, an internal combustion engine for additional torque input is possible. Within this triple clutch, for example, only the radially inner clutch device can be equipped with a blocking element, or the second torque-distributing clutch device, or all three clutch devices.
Und schließlich ist es denkbar, anstelle des in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 22
- Kupplungsvorrichtungcoupling device
- 33
- Außenlamellenträgerouter disc carrier
- 44
- Außenlamelleouter lamella
- 55
- Innenlamellenträgerinner disc carrier
- 66
- Innenlamelleinner slat
- 77
- Widerlagerabutment
- 88th
- Eingangswelleinput shaft
- 99
- Nabenflanschhub flange
- 1010
- Getriebeeingangswelletransmission input shaft
- 1111
- Betätigungselementactuator
- 1212
- Druckkammerpressure chamber
- 1313
- Federelementspring element
- 1414
- Kupplungsvorrichtungcoupling device
- 1515
- Außenringouter ring
- 1616
- Innenlamellenträgerinner disc carrier
- 1717
- Lamellenpaketplate pack
- 1818
- Nabenflanschhub flange
- 1919
- Getriebeeingangswelletransmission input shaft
- 2020
- Zuführeinrichtungfeeding device
- 2121
- Lamellenpaketplate pack
- 2222
- Zuführkanalfeed channel
- 2323
- Bohrungdrilling
- 2424
- Sperrelementblocking element
- 2525
- Ringring
- 2626
- Fingerfinger
- 2727
- Zuführeinrichtungfeeding device
- 2828
- Kanalabschnittcanal section
- 2929
- Axialschenkelaxial leg
- 3030
- radialer Schenkelradial leg
- P1P1
- PfeilArrow
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021128057.5A DE102021128057A1 (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021128057.5A DE102021128057A1 (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | coupling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021128057A1 true DE102021128057A1 (en) | 2023-05-04 |
Family
ID=85983834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021128057.5A Pending DE102021128057A1 (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | coupling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021128057A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004027113A1 (en) | 2004-06-03 | 2005-12-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Wet running multi-disc clutch |
DE102011081909A1 (en) | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Double coupling |
DE102016219682A1 (en) | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | coupling device |
-
2021
- 2021-10-28 DE DE102021128057.5A patent/DE102021128057A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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