DE112006000595T5

DE112006000595T5 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112006000595T5
Application number: DE112006000595T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Neyagawa Fujita
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2008-01-10
Also published as: US8083043B2; CN101142422A; JP4000152B2; CN101142422B; JP2006258264A; WO2006100966A1; US20090050437A1

Abstract

Kupplungsvorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Motor eines Fahrzeugs auf ein Getriebe, umfassend:
einen Kupplungseinrückbereich mit einer Vielzahl von Plattenelementen;
einen Kolben, der in der Nähe des Kupplungsverbindungsbereichs angeordnet ist;
einen ersten Ölkanal mit einem Ende auf der Kolbenseite;
einen zweiten Ölkanal mit einem Ende auf der Seite des Kupplungseinrückbereichs; und
eine Betriebsöl-Versorgungseinheit, die konfiguriert ist für das Schalten der Kupplungs-Betriebszustände, wodurch
die Kupplung eingerückt wird, wenn ein Betriebsöl von der Außenseite zu dem ersten Ölkanal geleitet wird, während das Betriebsöl in dem zweiten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, und wodurch
die Kupplung ausgerückt wird, wenn das Betriebsöl in dem ersten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, während das Betriebsöl von der Außenseite zu dem zweiten Ölkanal geleitet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung, die durch Hydraulikdruck betrieben wird.
Technischer Hintergrund
Ein Drehmomentwandler ist eine Vorrichtung zur Kraftübertragung über ein Fluid im Inneren eines Rings, der drei Arten von Laufrädern (ein Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad) hat. Das Pumpenrad bildet mit einer Frontabdeckung eine Fluidkammer, die mit Betriebsöl gefüllt ist. Das Pumpenrad weist hauptsächlich ein ringförmiges Pumpenradgehäuse, eine Vielzahl Pumpenradschaufeln, die in dem ringförmigen Pumpenradgehäuse befestigt sind, und einen Pumpenradkern auf, der innenseitig an den Pumpenradschaufeln befestigt ist. Das Turbinenrad ist dem Pumpenrad in der Fluidkammer axial gegenüberliegend angeordnet. Das Turbinenrad weist hauptsächlich ein ringförmiges Turbinenradgehäuse, eine Vielzahl von Turbinenradschaufeln, die dem Pumpenrad zugewandt an der Oberfläche des Turbinenradgehäuses befestigt sind, und einen ringförmigen Turbinenradkern auf, der innenseitig an den Turbinenradschaufeln befestigt ist. Der innere Umfangsbereich des Turbinenradgehäuses ist durch eine Vielzahl von Nieten an dem Flansch einer Turbinenradnabe befestigt. Die Turbinenradnabe ist mit einer Eingangswelle gekoppelt und kann sich nicht drehen. Das Leitrad ist ein Mechanismus zur Regulierung des Stroms des Betriebsöls, das aus dem Turbinenrad in das Pumpenrad zurückkehrt, und es ist zwischen dem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads und dem inneren Umfangsbereich des Turbinenrads angeordnet. Das Leitrad weist hauptsächlich einen ringförmiges Leitradgehäuse, eine Vielzahl von Leitradschaufeln, die an der Außenfläche des ringförmigen Leitradgehäuses vorgesehen sind, und einen ringförmigen Leitradkern auf, der an dem Ende der Vielzahl von Leitradschaufeln befestigt ist. Das ringförmige Leitradgehäuse ist über eine Einwegkupplung durch einen Befestigungsschaft gehalten.
Allgemein ermöglicht der Drehmomentwandler eine gleichmäßige Beschleunigung und Verzögerung durch die Kraftübertragung über ein Fluid. Der durch das Fluid bedingte Schlupf führt jedoch zu einem Energieverlust und zu einer geringen Kraftstoffeffizienz.
Manche Drehmomentwandler haben daher eine Überbrückungsvorrichtung, die in einem Raum zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad angeordnet ist und die die Frontabdeckung auf der Eingangsseite und das Turbinenrad auf der Ausgangsseite mechanisch koppelt. Die Überbrückungsvorrichtung umfasst in erster Linie einen scheibenähnlichen Kolben, der an die Frontabdeckung andrückbar ist, eine angetriebene Platte, die auf der Rückflächenseite des Turbinenrads angebracht ist, und eine Torsionsfeder, die den Kolben und die angetriebene Platte in einer Drehrichtung elastisch verbindet. Der Kolben hat ein ringförmiges Reibelement, das an einer einer ebenen Reibfläche der Frontabdeckung gegenüberliegenden Position festgeklebt ist (siehe Patentdokument 1).

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. 2004-100714

Offenbarung der Erfindung
Aufgabenstellung
Ein Mehrstufengetriebe reduziert die Notwendigkeit der bei dem Drehmomentwandler vorgesehenen Funktion zur Erhöhung des Drehmomentverhältnisses. Das heißt, selbst wenn eine normale Reibkupplung ohne Drehmomenterhöhungsfunktion anstelle des Drehmomentwandlers verwendet wird, erlaubt das Mehrstufengetriebe, dass das Fahrzeug ein ruckfreies Anfahren sicherstellt.
In einem solchen Fall ist bei einem Automatikgetriebe anstelle des Drehmomentwandlers die Reibkupplung zum Anfahren vorgesehen. Da jedoch der bekannte Drehmomentwandler durch den Hydraulikkreis mit zwei Ölkanälen gesteuert/geregelt wird, muss auch eine Reibkupplung durch lediglich zwei Ölkanäle steuerbar/regelbar sein, um angeordnet werden zu können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Reibkupplung zu sorgen, die anstelle eines bekannten Drehmomentwandlers installierbar ist.
Mittel zur Lösung des Problems
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Fahrzeugmotor auf ein Getriebe und umfasst einen Kupplungseinrückbereich, einen Kolben, einen ersten Ölkanal, einen zweiten Ölkanal und eine Betriebsöl-Versorgungseinheit. Der Kupplungseinrückbereich weist eine Vielzahl von Plattenelementen auf. Der Kolben ist in der Nähe des Kupplungseinrückbereichs angeordnet. Der erste Ölkanal hat ein Ende auf der Kolbenseite, und der zweite Ölkanal hat ein Ende auf der Seite des Kupplungseinrückbereichs. Die Betriebsöl-Versorgungseinheit schaltet die Betriebszustände der Kupplung, wodurch die Kupplung eingerückt wird, wenn ein Betriebsöl von der Außenseite zu dem ersten Ölkanal geleitet wird, während das Betriebsöl in dem zweiten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, und wodurch die Kupplung ausgerückt wird, wenn das Betriebsöl in dem ersten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, während das Betriebsöl von der Außenseite zu dem zweiten Ölkanal geleitet wird.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung wird die Kupplung eingerückt, wenn nach der Zuleitung des Betriebsöls zu dem ersten Kanal und der Ableitung des Betriebsöls aus dem zweiten Kanal durch die Betriebsöl-Versorgungseinheit der Kupplungseinrückbereich durch den Kolben beaufschlagt wird. Dagegen wird die Kupplung ausgerückt, wenn sich nach der Zuleitung des Betriebsöls zu dem zweiten Kanal und der Ableitung des Betriebsöls aus dem zweiten Kanal durch die Betriebsöl-Versorgungseinheit der Kolben von dem Kupplungseinrückbereich wegbewegt, wodurch sich auch die Plattenelemente voneinander lösen.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, wobei eine die Kolbenseite und die Seite des Kupplungseinrückbereichs durchgreifende Öffnung in dem Kolben gebildet ist. Der Kupplungseinrückbereich hat einen Raum, der die Öffnung und den zweiten Ölkanal im ausgerückten Zustand der Kupplung verbindet und der die Öffnung und den zweiten Ölkanal im eingerückten Zustand der Kupplung voneinander trennt.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung fließt das Betriebsöl im ausgerückten Zustand der Kupplung durch die Öffnung von dem zweiten Ölkanal zu dem ersten Ölkanal, um den Kupplungseinrückbereich zu kühlen. Das Betriebsöl fließt nicht durch die Öffnung von dem ersten Ölkanal zu dem zweiten Ölkanal, wenn die Kupplung eingerückt ist.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt und umfasst ferner ein Gehäuseelement, das den Kupplungseinrückbereich und den Kolben enthält. Der Raum ist durch den Kolben, die Vielzahl von Plattenelementen und das Gehäuseelement gebildet.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt, wobei der Raum radial außerhalb des Kupplungseinrückbereichs sichergestellt ist.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, ferner umfassend einen Umgehungs-Ölkanal, der den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal verbindet und der parallel zu der Öffnung und zu dem Raum angeordnet ist.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung fließt das Betriebsöl durch den Umgehungs-Ölkanal von dem ersten Ölkanal zu dem zweiten Ölkanal, wenn die Kupplung eingerückt ist, so dass auf die erzeugte Wärme nach dem Einrücken der Kupplung eine rasche Kühlung erfolgt.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis fünf, ferner umfassend ein Ölführungselement zur Sicherstellung des ersten Ölkanals zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung wird das Verfahren durch die Verwendung des Ölführungselements zum Sichern des ersten Ölkanals vereinfacht.
Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß einem der Aspekte eins bis fünf, ferner umfassend ein Ölführungselement zum Sichern des ersten Ölkanals zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement. Ein Umgehungs-Ölkanal, der den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal verbindet und der parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist, ist mit dem Ölführungselement gebildet.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung fließt das Betriebsöl im eingerückten Zustand der Kupplung durch den Umgehungs-Ölkanal von dem ersten Ölkanal zu dem zweiten Ölkanal.
Wirkung der Erfindung
Bei der Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Reibkupplung vorgesehen, die anstelle des bekannten Drehmomentwandlers installierbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung.

1: Mehrscheiben-Nasskupplung (Kupplungsvorrichtung)
3: Frontabdeckung (Gehäuseelement)
4: Gehäuseplatte (Gehäuseelement)
5: Fluidkammer
6: Kupplungseinrückbereich
7: Dämpfungsmechanismus
8: Ölführungselement
11: erster Ölkanal
12: zweiter Ölkanal
20: Kolben

Beste Ausführungsart der Erfindung
1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Mehrscheiben-Nasskupplung 1 als eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Mehrscheiben-Nasskupplung 1 ist eine Kupplung, die anstelle eines bekannten Drehmomentwandlers zum Anfahren verwendet wird. Die Mehrscheiben-Nasskupplung 1 ist an derselben Stelle angeordnet wie der bekannte Drehmomentwandler. Folglich befindet sich ein Motor (nicht gezeigt) auf der linken Seite in 1 und ein Getriebe (nicht gezeigt) auf der rechten Seite in 1.
Die Mehrscheiben-Nasskupplung 1 ist eine Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmoments auf eine Ausgangswelle 2 des Getriebes und weist im wesentlichen eine Frontabdeckung 3, die eine Fluidkammer bildet, eine Gehäuseplatte 4, eine Kupplungseinheit 6 und einen Dämpfungsmechanismus 7 auf.
Die Frontabdeckung 3 ist ein scheibenförmiges Element, das in einer axialen Richtung auf der Motorseite angeordnet ist, wobei eine zylindrische Nabe 13 an dem inneren Umfangsbereich und Muttern 14 an dem äußeren Umfangsbereich der Frontabdeckung 3 befestigt sind. Ein äußerer Umfangsbereich eines an der Kurbelwelle befestigten Plattenelements (nicht gezeigt) ist durch Bolzen (nicht gezeigt) an der Mutter 14 befestigt. Ein erster äußerer zylindrischer Bereich 15, der sich in axialer Richtung in Richtung auf das Getriebe erstreckt, und ein zweiter äußerer zylindrischer Bereich 16, der sich von dort in der axialen Richtung weiter in Richtung auf das Getriebe erstreckt, sind an der äußeren Peripherie der Frontabdeckung 3 angeordnet. Der zweite äußere zylindrische Bereich 16 ist radial außerhalb des ersten äußeren zylindrischen Bereichs 15 angeordnet und erstreckt sich im Vergleich zu dem ersten äußeren zylindrischen Bereich 15 weiter in der axialen Richtung. Obwohl die Innenfläche des ersten äußeren zylindrischen Bereichs 15 kreisförmig ist, bildet der zweite innere zylindrische Bereich 16 wiederholt eine radiale Höhlung und Ausbuchtung und hat eine Vielzahl von inneren Zähnen 16a, die radial nach innen weisen.
Die Gehäuseplatte 4 ist ein annähernd scheibenförmiges Element und ihre äußere Peripherie ist durch Schweißen an der äußeren Peripherie der Frontabdeckung 3 befestigt, das heißt dem Ende des zweiten äußeren zylindrischen Bereichs 16. Die Gehäuseplatte 4 hat einen flachen äußeren Umfangsbereich 17, der an dem äußeren Umfangsbereich vorgesehen ist. Der äußere Umfangsbereich 17 hat eine ebene Oberfläche, die in der axialen Richtung der Motorseite zugewandt ist (eine senkrechte Ebene zur Mitte der Achsrichtung). Ein innerer zylindrischer Bereich 26, der sich in der axialen Richtung in Richtung auf die Getriebeseite erstreckt, ist an der inneren Peripherie der Gehäuseplatte 4 vorgesehen. Der innere zylindrische Bereich 26 ist radial außerhalb der Eingangswelle 2 angeordnet und bildet eine zweite Öffnung 27 zwischen der Eingangswelle 2 und sich selbst.
Eine Fluidkammer 5 ist durch die vorstehend beschriebene Frontabdeckung 3 und das Gehäuseelement einschließlich der Gehäuseplatte 4 gebildet. Die Fluidkammer 5 schließt eine Kupplungseinheit 6, einen Dämpfungsmechanismus 7 und ein Ölführungselement 8 ein und dient als ein Eingangselement für die Kupplungseinheit 6 und den Dämpfungsmechanismus 7.
Die Kupplungseinheit 6 ist eine Vorrichtung zur Übertragung und zur Unterbrechung der Übertragung eines Drehmoments von der Frontabdeckung 3 und der Gehäuseplatte 4 auf den Dämpfungsmechanismus 7. Die Kupplungseinheit 6 ist an dem äußersten Umfangsbereich in der Fluidkammer 5 angeordnet, das heißt radial innerhalb des ersten und des zweiten äußeren zylindrischen Bereichs 15 und 16. Die Kupplungseinheit 6 umfasst eine Vielzahl von Antriebsplatten 18, eine Vielzahl von angetriebenen Platten 19 und einen Kolben 20.
Die Antriebsplatten 18 sind vier in der axialen Richtung aufgereihte Platten, und die dem Getriebe am nächsten liegenden Platte ist derart angeordnet, dass sie mit dem äußeren Umfangsbereich 17 der Gehäuseplatte 4 reibschlüssig in und außer Eingriff gebracht werden kann. Der äußere Umfangsbereich der Antriebsplatten 18 greift auf solche Weise ein, dass er sich relativ zu den inneren Zähnen 16a des zweiten äußeren zylindrischen Bereichs 16 der Frontabdeckung 3 axial bewegen, jedoch nicht drehen kann. Mit anderen Worten: an der äußeren Peripherie der Antriebsplatten 18 sind radiale Höhlungen und Ausbuchtungen als äußere Zähne gebildet.
Die angetriebenen Platten 19 sind drei in der axialen Richtung aufgereihte Platten und sind zwischen den Antriebsplatten 18 angeordnet. Die angetriebenen Platten 19 haben Reibbeläge, die an beiden Seiten einer Kernplatte festgeklebt sind. Der innere Umfangsbereich der angetriebenen Platten 19 ist derart im Eingriff, dass diese sich relativ zu einem Eingriffselement 31 (später beschrieben) des Dämpfungsmechanismus 7 axial bewegen, jedoch nicht drehen können.
Das Ölführungselement 8 ist ein Element zum Bilden eines ersten Ölkanals oder der Ölkammer 11 in der Fluidkammer 5. Das Ölführungselement 8 ist einen scheibenähnliches Element, das in der Nähe der Frontabdeckung 3 angeordnet ist. Das Ölführungselement 8 hat einen scheibenähnlichen Bereich 8a, einen äußeren zylindrischen Bereich 8b, der sich axial in Richtung auf die Getriebeseite erstreckt, und einen inneren zylindrischen Bereich 8c, der sich axial in Richtung auf die Getriebeseite erstreckt. Der scheibenähnliche Bereich 8a ist durch Punktschweißungen 23 an der Frontabdeckung 3 befestigt, so dass sich das Ölführungselement 8 integral mit der Frontabdeckung 3 dreht. Umgehungskanäle 8d sind den scheibenähnlichen Bereich 8a axial durchgreifend in diesem gebildet. Die Vielzahl von Umgehungskanälen 8d ist an einer Vielzahl von Punkten gebildet, die in der Umfangsrichtung in dem äußeren Umfangsbereich angeordnet sind.
Der Kolben 20 ist ein Element zum Einrücken der Kupplung durch Ausüben einer Druckkraft auf die Kupplungseinheit 6. Der Kolben 20 ist ein ringförmiges Element, das auf der axialen Motorseite der Kupplungseinheit 6 und zwischen dem ersten äußeren zylindrischen Bereich 15 und dem zweiten äußeren zylindrischen Bereich in der radialen Richtung angeordnet ist. Der Kolben 20 hat einen ringförmigen Andrückbereich 20 an der mit der Kupplungseinheit 6 korrespondierenden Position. Der Andrückbereich 20a ist einer Antriebsplatte 18 benachbart, die in der axialen Richtung auf der dem Motor am nächsten liegenden Seite angeordnet ist. Die Außenfläche des Kolbens 20 ist über ein Dichtungselement 21 durch die Innenfläche des ersten äußeren zylindrischen Bereichs 15 gehalten. Zudem ist die innere Umfangsfläche des Kolbens 20 über ein Dichtungselement 22 durch die äußere Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Bereichs 8b des Ölführungselements 8 gehalten. Deshalb ist der Kolben 20 relativ zu der Frontabdeckung 3 und zu dem Ölführungselement 8 axial bewegbar und drehbar. Die Dichtungselemente 21 und 22 sind ringförmige Elemente, die in einer in dem Kolben 20 gebildeten Nut angeordnet sind.
Der Dämpfungsmechanismus 7 ist ein Mechanismus für die Drehmomentübertragung von der Kupplungseinheit 6 auf die Eingangswelle 2 und für das Absorbieren und Dämpfen von Torsionsschwingungen. Der Dämpfungsmechanismus 7 umfasst erste und zweite Platten 32 und 33 auf der Eingangsseite, eine Vielzahl von Torsionsfedern 36 und Nabenflansche 37 und eine Nabe 38 auf der Ausgangsseite.
Die erste und zweite Platte 32 und 33 sind derart angeordnet, dass sie axial beabstandet und aneinander befestigt sind. Die erste Platte 32 ist in der axialen Richtung auf der Motorseite und die zweite Platte 33 in der axialen Richtung auf der Getriebeseite angeordnet. Ein Eingriffselement 31 ist an dem äußeren Umfangsbereich der zweiten Platte 33 durch Niete 35 befestigt. Das Eingriffselement 31 hat einen ringförmigen Bereich 31a und eine Vielzahl von Vorsprüngen 31b, die sich axial in Richtung auf den Motor erstrecken. Die Vorsprünge 31b sind an derselben radialen Position angeordnet wie der äußere zylindrische Bereich 8b des Ölführungselements 8, und ihre Enden sind mit einem Zwischenraum 43 nahe aneinander angeordnet. Eine Vielzahl von inneren Zähnen, die an dem inneren Umfangsende der angetriebenen Platten 19 gebildet sind, ist zwischen den Vorsprüngen 31b eingesetzt. Dieser Eingriff ermöglicht, dass sich die angetriebenen Platten 19 relativ zu dem Eingriffselement 31 axial bewegen, jedoch nicht drehen können.
Der Nabenflansch 37 ist in der axialen Richtung zwischen der ersten und der zweiten Platte 32 und 33 angeordnet. Die Torsionsfeder 36 verbindet die Platten 32 und 33 in der Drehrichtung elastisch mit dem Nabenflansch 37.
Die Nabe 38 ist radial innerhalb der Platten 32 und 33 und des Nabenflansches 37 angeordnet. Die Nabe 38 hat einen sich axial erstreckenden zylindrischen Bereich 38a. Die innere Umfangsfläche des inneren zylindrischen Bereichs 8c des Ölführungselements 8 ist derart gehalten, dass diese an der äußeren Umfangsfläche eines sich axial in Richtung auf den Motor erstreckenden Bereichs des zylindrischen Bereichs 38a relativ drehbar und axial bewegbar ist. An der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Bereichs 38a ist eine Nut gebildet, und in dieser ist ein Dichtungselement 40 angeordnet. Das Dichtungselement 40 ist in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des inneren zylindrischen Bereichs 8c des Ölführungselements 8. Die Nabe 38 hat eine Kerbverzahnung 38b die mit einem an der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 gebildeten Keil 2a im Eingriff ist. Ferner ist ein Dichtungselement 41 zwischen der inneren Umfangsfläche des Endes des zylindrischen Bereichs 38a und der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 angeordnet. Die Nabe 38 und der Nabenflansch 37 sind über eine Torsionsfeder (nicht gezeigt), die über eine geringe Steifigkeit verfügt, innerhalb eines vorgegebenen Winkels relativ drehbar. Beide können derart im Eingriff sein, dass sie nicht relativ drehbar sind, oder sie können integral ausgebildet sein.
Es wird ein Raum in der Fluidkammer 5 beschrieben. Ein erster Ölkanal 11 ist zwischen der Frontabdeckung 3 und dem Ölführungselement 8 gebildet. Der radial innere Bereich des ersten Ölkanals 11 ist mit einer ersten Öffnung 2b verbunden, die ein Öldurchlass in die Eingangswelle 2 ist. Da in dem Kolben 20 diesen axial durchgreifende Öffnungen 20b gebildet sind, verbindet der äußere Umfangsbereich des ersten Ölkanals 11 einen Raum (später beschrieben), der in der axialen Richtung näher an dem Getriebe liegt als der Kolben 20.
Eine axiale Durchgriffsöffnung 25 ist in dem äußeren Umfangsbereich der Antriebsplatten 18 gebildet, so dass ein mit dem Betriebsöl gefüllter Raum 28 in dem äußeren Umfangsbereich der Kupplungseinheit 6 gebildet ist. Der Raum 28 ist durch die Öffnung 20b des Kolbens 20 stets mit dem ersten Ölkanal 11 verbunden.
Es wird angenommen, dass der Raum in der Kupplungseinheit 6 der zweite Ölkanal oder die Ölkammer 12 ist. Im ausgerückten Zustand der Kupplung sind der erste Ölkanal 11 und der zweite Ölkanal 12 über die Öffnung 20b des Kolbens 20 und den Raum 28 und weiter durch die Öffnung 20b und den Zwischenraum 34 verbunden. Im eingerückten Zustand der Kupplung besteht jedoch keine Verbindung zwischen diesen Kanälen. Im eingerückten Zustand der Kupplung sind der erste Ölkanal 11 und der zweite Ölkanal 12 lediglich durch den Umgehungs-Ölkanal 8d verbunden.
Die erste Öffnung 2b und die zweite Öffnung 27 sind mit der Betriebsöl-Versorgungseinheit 43 verbunden. Die Betriebsöl-Versorgungseinheit 43 umfasst eine Pumpe, einen Tank und eine Steuer/Regeleinheit. Die Betriebsöl- Versorgungseinheit kann auf einen Kupplungseinrückbetrieb schalten, wodurch das Betriebsöl der ersten Öffnung 2b zugeführt wird, während das Betriebsöl aus der zweiten Öffnung abgeführt wird, und auf einen Kupplungsausrückbetrieb, wodurch das Betriebsöl aus der zweiten Öffnung 27 abgeführt wird, während das Betriebsöl der ersten Öffnung 2b zugeführt wird.
Betriebsweise
Das Betriebsöl fließt radial nach außen, während es über den ersten Ölkanal 11 zur ersten Öffnung 2b geleitet wird. Das Betriebsöl fließt aus der Öffnung 20b des Kolbens 20 zu dem Raum 28 und dann weiter zu dem zweiten Ölkanal 12. Der Kolben 20 bewegt sich in Richtung auf die Platten 18 und 19 und bewirkt, dass die Platten 18 und 19 miteinander in Kontakt treten. In diesem eingerückten Zustand der Kupplung ist der Raum 28 von dem zweiten Ölkanal getrennt. Folglich fließt das Betriebsöl in dem ersten Ölkanal 11 zu dem zweiten Ölkanal 12, indem es lediglich den Umgehungs-Ölkanal 8d passiert, wodurch auf die Wärme, die durch das Einrücken der Kupplung entstanden ist, eine rasche Abkühlung erfolgt. Das Betriebsöl in dem Ölkanal 12 wird aus der zweiten Öffnung 27 in die Betriebsöl-Versorgungseinheit 43 abgeleitet.
Sobald das Betriebsöl der zweiten Öffnung 27 zugeführt worden ist, fließt das Betriebsöl zu dem zweiten Ölkanal 12, und das Betriebsöl in dem ersten Ölkanal 11 wird abgeleitet. In der Folge bewegt sich der Kolben 20 in die von den Platten 18 und 19 wegführende Richtung. Das Betriebsöl in dem zweiten Ölkanal 12 fließt über den Zwischenraum zwischen den Platten 18 und 19 in den Raum 28 und weiter von der Öffnung 20b des Kolbens 20 in den ersten Ölkanal 11. Da das Betriebsöl in der Nähe der Platten 18 und 19 hindurchfließt, wird die Kupplungseinheit 6 geschmiert und gekühlt.
Die Kupplungsvorrichtung 1 ist an derselben Position angeordnet wird der bekannte Drehmomentwandler. Die Kupplungsvorrichtung 1 ist verglichen mit dem bekannten Drehmomentwandler kleiner bauend, da insbesondere die axialen und radialen Abmessungen der Kupplungsvorrichtung 1 kürzer sind. Darüber hinaus ist die Kupplungsvorrichtung 1 leichter als der bekannte Drehmomentwandler.
Durch die Verwendung der Kupplungsvorrichtung 1 lässt sich das Problem des Schleppmoments bei dem Drehmomentwandler lösen. Das heißt, da die Kraft gleichzeitig mit der Verzögerung unterbrochen wird, kann eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erreicht werden.
Die vorstehend beschriebene Ausführungform dient lediglich zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und stellt keine Einschränkung der Erfindung dar. Verschiedene Modifikationen und Überarbeitungen sind möglich, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Da die Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Reibungskupplung ist, die anstelle des bekannten Drehmomentwandlers vorgesehen werden kann, ist diese nützlich in einem Bereich, in dem durch Hydraulikdruck angetriebene Drehmomentübertragungsvorrichtungen benötigt werden.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, die anstelle des bekannten Drehmomentwandlers vorgesehen werden kann. Eine Mehrscheiben-Nasskupplung 1 ist eine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Motor eines Fahrzeugs auf ein Getriebe und umfasst einen Kupplungseinrückbereich 6, einen Kolben 20, einen ersten Ölkanal 11, einen zweiten Ölkanal 12 und eine Betriebsöl-Versorgungseinheit 43. Der Kupplungseinrückbereich 6 umfasst eine Vielzahl von Plattenelementen 17 und 18. Der Kolben 20 ist nahe an dem Kupplungseinrückbereich 6 vorgesehen. Der erste Ölkanal 11 hat ein Ende auf der Seite des Kolbens 20. Der zweite Ölkanal 12 hat eine Ende auf der Seite des Kupplungseinrückbereichs 6. Die Betriebsöl-Versorgungseinheit 43 schaltet zwischen einem eingerückten Zustand der Kupplung, in dem ein Betriebsöl von der Außenseite zu dem ersten Ölkanal 11 geleitet wird und das Betriebsöl in dem zweiten Ölkanal 12 zur Außenseite abgeleitet wird, und einem ausgerückten Zustand der Kupplung, in dem das Betriebsöl in dem ersten Kanal 11 zur Außenseite abgeleitet und Betriebsöl von der Außenseite zu dem zweiten Ölkanal 12 geleitet wird.

Claims

Kupplungsvorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Motor eines Fahrzeugs auf ein Getriebe, umfassend: einen Kupplungseinrückbereich mit einer Vielzahl von Plattenelementen; einen Kolben, der in der Nähe des Kupplungsverbindungsbereichs angeordnet ist; einen ersten Ölkanal mit einem Ende auf der Kolbenseite; einen zweiten Ölkanal mit einem Ende auf der Seite des Kupplungseinrückbereichs; und eine Betriebsöl-Versorgungseinheit, die konfiguriert ist für das Schalten der Kupplungs-Betriebszustände, wodurch die Kupplung eingerückt wird, wenn ein Betriebsöl von der Außenseite zu dem ersten Ölkanal geleitet wird, während das Betriebsöl in dem zweiten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, und wodurch die Kupplung ausgerückt wird, wenn das Betriebsöl in dem ersten Ölkanal zur Außenseite abgeleitet wird, während das Betriebsöl von der Außenseite zu dem zweiten Ölkanal geleitet wird.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in dem Kolben eine Öffnung gebildet ist, die sowohl die Kolbenseite als auch die Seite des Kupplungseinrückbereichs durchgreift, und wobei der Kupplungseinrückbereich einen Raum hat, der die Öffnung und den zweiten Ölkanal im ausgerückten Zustand der Kupplung und im eingerückten Zustand der Kupplung verbindet und trennt.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Gehäuseelement, das den Kupplungseinrückbereich und den Kolben enthält, wobei der Raum durch den Kolben, die Vielzahl von Plattenelementen und das Gehäuseelement gebildet wird.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Raum radial außerhalb des Kupplungseinrückbereichs sichergestellt ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend einen Umgehungs-Ölkanal, der parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist und der konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuse und dem Ölführungselement sicherzustellen.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen, wobei ein Umgehungs-Ölkanal, der parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist, konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden, und wobei der Raum mit dem Ölführungselement gebildet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen, wobei ein Umgehungs-Ölkanal parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist und konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden, und wobei der Raum mit dem Ölführungselement gebildet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen, wobei ein Umgehungs-Ölkanal parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist und konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden, und wobei der Raum mit dem Ölführungselement gebildet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen, wobei ein Umgehungs-Ölkanal parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist und konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden, und wobei der Raum mit dem Ölführungselement gebildet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend ein Ölführungselement, das konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal zwischen dem Gehäuseelement und dem Ölführungselement sicherzustellen, wobei ein Umgehungs-Ölkanal parallel zu der Öffnung und zu dem Raum vorgesehen ist und konfiguriert ist, um den ersten Ölkanal und den zweiten Ölkanal zu verbinden, und wobei der Raum mit dem Ölführungselement gebildet ist.