WO2015136000A1 - Kupplungsmodul - Google Patents

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WO2015136000A1
WO2015136000A1 PCT/EP2015/055095 EP2015055095W WO2015136000A1 WO 2015136000 A1 WO2015136000 A1 WO 2015136000A1 EP 2015055095 W EP2015055095 W EP 2015055095W WO 2015136000 A1 WO2015136000 A1 WO 2015136000A1
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WO
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clutch
module according
coupling module
disk carrier
transmission
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/055095
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French (fr)
Inventor
Gerhard Pichler
Daniel Prix
Dominik SCHOBER
Original Assignee
Magna Powertrain Ag & Co Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/72—Features relating to cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/108—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction clutches
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/10—Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/02—Overheat protection, i.e. means for protection against overheating
    • F16D2300/021—Cooling features not provided for in group F16D13/72 or F16D25/123, e.g. heat transfer details
    • F16D2300/0212—Air cooling
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    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
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    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
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    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air

Definitions

  • the invention is based on a clutch module, which connects and disconnects a driving force between an output shaft of an internal combustion engine and an input shaft of a transmission, and wherein the clutch is located on the input shaft of the transmission, wherein the clutch is a multi-disc dry clutch with inner-plate carrier and outer disc carrier.
  • a dry clutch is a friction clutch that uses the frictional resistance between plates to transmit forces. In this case, a torque is transmitted, depending on the area, the material and the contact pressure of the discs.
  • a hybrid module in a vehicle drive train comprising, a clutch which connects and disconnects a driving force between an output shaft of an internal combustion engine and an input shaft of a transmission, and a An electric motor having a rotor, wherein the rotor is fixedly connected to a part of the clutch and wherein the clutch is on the input shaft of the transmission, wherein the clutch is a multi-disc dry clutch, wherein the electric motor and the multi-disc dry clutch in only a common housing are arranged.
  • multi-disc dry clutches are optimally usable because of their low space consumption.
  • the dry clutch has a better efficiency than a ⁇ lbad- coupling, since the direct contact of the friction discs is not attenuated or mitigated by surrounding cooling liquid. But since the cooling effect of the oil bath is eliminated, the dry clutch is hotter much faster. In addition, dry clutches cause a relatively high volume of abrasion, which can hinder the proper functioning of the clutch. In the prior art was prevented by a gap seal that abrasion can get into the electric motor.
  • the lubricant In wet clutch systems, the lubricant, generally the lubricating oil, serves to remove the abrasion of the clutch, with different filters collecting the attrition in the oil sump.
  • the object is achieved with the features of claim 1.
  • a coupling module which is a driving force between an output shaft of an internal combustion engine and an input shaft of a transmission connects and disconnects, and wherein the clutch is on the input shaft of the transmission, wherein the clutch is a multi-disc dry clutch with inner plate carrier and outer disc carrier, and on the outer disc carrier, a fan is mounted rotationally fixed and a Collector is provided in the outflow of air for collecting abrasion.
  • the dry clutch is the higher coefficient of friction, whereby smaller Aktuianss practitioner when operating the dry clutch and / or a smaller dimensioning of the components is possible.
  • the transmission input shaft is connected via the clutch to the internal combustion engine. This is particularly advantageous in hybrid vehicles with electric drive, since during boosting (connecting the electric motor to the internal combustion engine) and recuperation no permanent delivery force of the actuator unit is required.
  • the outer disc carrier at least one opening for an air flow through the clutch plates or that the outer disc carrier has both an opening for the influx of air and an opening for the outflow.
  • the outer-plate carrier forming an intake channel with a region of the housing. It is advantageous that the fan rotates in a rotational space, the rotational space is arranged adjacent to the collector. As a result, the abrasion can be transported directly from the point at which it is sucked into the collector.
  • the coupling module is arranged in a hybrid module, integrated in the housing of the electric motor, whereby an additional housing for the coupling can be omitted.
  • the effluent can be guided along a liquid cooling system.
  • the air circulation along a liquid cooling for example a water cooling, leads to an additional cooling of the coupling and the actuator system. This is advantageously achieved in that the effluent cooled is immiscible the influx.
  • the multi-disc dry clutch is arranged inside the rotor. This allows a particularly compact design of the hybrid module.
  • the actuation of the coupling takes place hydraulically.
  • an annular piston which is acted upon hydraulically by the input shaft of the transmission when releasing the clutch acts on a pressure plate, which is released from the disk set and which opens the Lammellenb and the electric motor from the internal combustion engine tion separates.
  • Biasing springs ensure, on the one hand, a return part of the pressure plate, when the ring piston is deactivated, and, on the other hand, a clearance compensation of the plate pack due to the fretting wear of the lamellae.
  • any type of actuation known to the person skilled in the art eg: pneumatic, mechanical, electromechanical
  • this is buildable as an add-on solution in a drive train of a motor vehicle.
  • the module has an identical connection geometry on both sides, ie it can be installed between the engine and the transmission. If no module is provided between the gearbox and the engine, the gearbox is mounted directly to the engine by means of a normal clutch.
  • This refinement has the advantage that vehicles can be subsequently retrofitted with this hybrid module or alternatively equipped.
  • Fig. 1 shows a solution in the prior art
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the structure
  • a hybrid module 10 which essentially comprises an electric motor 20, a rotor 21 and a stator 22, and a multi-plate dry clutch 30, wherein the Electric motor 20 and the multi-disc dry clutch 30 are arranged in a common housing 1 1, and wherein the multi-disc dry clutch 30 within the rotor 21 and the Jardinlamellenträ- gers 31 of the electric motor 20 is arranged.
  • the laminated core of the rotor 21 and the outer disk carrier 31 are connected to each other, for example: via a press fit firmly connected.
  • a gap seal 60 separates the area of the multi-disc dry clutch 30 from the area of the electric motor 20 in order to prevent the abrasion which arises due to the fretting of the multi-plate clutch pack 32 from penetrating into the area of the electric motor 20.
  • the multi-disc dry clutch 30 essentially comprises an outer disk carrier 31, which serves to receive an outer disk pack, serves an inner disk carrier 33 for receiving an inner disk pack.
  • the inner disk carrier 33 is connected to the output shaft 40 of the internal combustion engine, for example by laser welding or capacitor welding.
  • An annular piston 34 which is hydraulically actuated, solves the electric motor 20 from the internal combustion engine via a pressure plate 37, the Lammellenver 32 on separation, whereby a connection of the output shaft 40 of the internal combustion engine with the input shaft 50 of the transmission is interrupted.
  • the input shaft 50 of the transmission and the output shaft 40 of the internal combustion engine are coaxially aligned, electric motor 20 and dry multi-disc clutch 30 are also aligned coaxially with the input shaft 50 of the transmission and the output shaft 40 of the internal combustion engine.
  • the annular piston 34 biasing springs 36 Upon deactivation of the annular piston 34 biasing springs 36, the pressure plate 37 to its original position, whereby the outer and inner disk sets are again frictionally connected, and the output shaft 40 of the internal combustion engine with the input shaft 50 of the transmission is reconnected.
  • the solution according to the invention is illustrated by way of example on a hybrid module 10 with reference to FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged section of FIG. 2.
  • the coupling module according to the invention is shown at least consisting of a multi-disc dry clutch 30 and a collector 62.
  • the outer disks are fastened non-rotatably to an outer disk carrier 31, wherein the outer disk carrier 31 is connected to the rotor 22 of the electric motor.
  • the components are arranged in a housing 1 1 in a storage room.
  • the outer disk carrier 31 has an inflow opening 66 for the supply air 64, through which the supply air 64 can flow into the housing. Furthermore, the outer disk carrier 31 has a recess, so that an intake passage 67 is formed between the outer disk carrier 31 and an inner housing part.
  • a fan 61 is attached to the outer plate carrier 31. The fan is fixedly connected to the outer disk carrier 31 and rotates with this around the input or output shaft.
  • a rotary space 71 is provided, which opens into openings of the storage room to the housing.
  • a collector 62 is arranged spatially close to the apertures. The collector 62 has a filter 63 through which the air flows as exhaust air 65.
  • the supply air flows through 64 in the multi-disc dry clutch 30.
  • the fan 61 generates a negative pressure in the region of the clutch plates.
  • air is sucked in via the inflow opening 66 and flowed through the clutch plates.
  • the resulting air suction transports the abrasion of the Slats away through the intake passage 67 and the rotating space 71 in the collector 62.
  • the abrasion is separated from the transporting air and collects at the bottom of the collector.
  • the air flowing through thus has a transport function for the abrasion of the clutch disks.
  • An additional function can be achieved by passing the air through a water cooling system in the system.
  • exhaust air 65 is guided in a cooling channel 68 of the housing 1 1.
  • the cooling channel runs within the housing in the vicinity of the water cooling 70.
  • the exhaust air 65 is cooled.
  • the cooled air is then fed back into the system of supply air 64.
  • the position of the fan need not be attached to the outer disk carrier 31 at the upstream side of the module against the inflow opening 66.
  • the fan may also be mounted at a suitable position closer to the clutch plates.
  • a fan, which is located close to the inflow opening 66 on the outer disk carrier can also produce the desired airflow according to the invention.

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Abstract

Es wird ein Kupplungsmodul vorgeschlagen, welches eine Antriebskraft zwischen einer Ausgangswelle eines Verbrennungskraftmotors und einer Eingangswelle eines Getriebes verbindet und trennt, und wobei sich die Kupplung auf der Eingangswelle des Getriebes befindet, wobei die Kupplung eine Mehrscheiben-Trockenkupplung mit Innenlammellenträger und Außenlamellenträger ist, und am Außenlamellenträger ein Ventilator rotationsfest montiert ist und ein Sammler im Abstrom der Luft für das Sammeln von Abrieb vorgesehen ist.

Description

Kupplungsmodul
Die Erfindung geht aus von einem Kupplungsmodul, welches eine Antriebskraft zwischen einer Ausgangswelle eines Verbrennungskraftmotors und einer Eingangswelle eines Getriebes verbindet und trennt, und wobei sich die Kupplung auf der Eingangswelle des Getriebes befindet, wobei die Kupplung eine Mehrscheiben-Trockenkupplung mit Innenlammellenträger und Außenlamellenträger ist. Stand der Technik
Eine Trockenkupplung ist eine Reibungskupplung, die den Reibungswiderstand zwischen Platten nutzt, um Kräfte zu übertragen. Dabei wird ein Drehmoment übertragen, abhängig von der Fläche, dem Material und dem Anpressdruck der Scheiben.
Während bei einem konventionellen Fahrzeug die Größe der Kupplungsscheiben nahezu beliebig ist, reicht beispielsweise in einem Motorrad im Allgemeinen der zur Verfügung stehende Raum nicht aus. Deshalb werden in Motorrädern Mehrscheiben-Kupplungen verwendet, in denen die Reibungswiderstände der Scheiben sich addieren. Auch für eine in einen Elektromotor integrierte Kupplung ist das Bauraumproblem vorhanden, so dass auch hier Mehrscheiben-Trockenkupplungen zum Einsatz kommen.
Aus der DE 102013210366 AI ist ein Hybridmodul in einem Fahrzeugantriebsstrang bekannt, umfassend, eine Kupplung, welche eine Antriebskraft zwischen einer Ausgangswelle eines Verbrennungskraftmotors und einer Eingangswelle eines Getriebes verbindet und trennt, und einen Elektromotor mit einem Rotor, wobei der Rotor mit einem Teil der Kupplung fix verbunden ist und wobei sich die Kupplung auf der Eingangswelle des Getriebes befindet, wobei die Kupplung eine Mehrscheiben- Trockenkupplung ist, wobei der Elektromotor und die Mehrscheiben- Trockenkupplung in nur einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Gerade in den Hybridlösungen sind Mehrscheiben-Trockenkupplungen wegen ihres geringen Platzverbrauchs optimal einsetzbar.
Die Trockenkupplung hat einen besseren Wirkungsgrad als eine Ölbad- kupplung, da der direkte Kontakt der Reibscheiben nicht durch umgebende Kühlflüssigkeit gedämpft bzw. gemindert wird. Da aber die kühlende Wirkung des Ölbads entfällt, wird die Trockenkupplung wesentlich schneller heiß. Außerdem verursachen Trockenkupplungen ein relativ hohes Volumen an Abrieb, welches die ordentliche Funktion der Kupplung be- hindern kann. Im Stand der Technik wurde über eine Spaltdichtung verhindert, dass Abrieb in den Elektromotor gelangen kann.
In nassen Kupplungssystemen erfüllt das Schmiermittel, im Allgemeinen das Schmieröl den Abtransport des Abriebs der Kupplung, wobei unterschiedliche Filter den Abrieb im Ölsumpf sammeln.
In einer trockenen Kupplung ist das Problem des Abriebs nicht gelöst. Allerdings sollte dieser Abtrieb möglichst rasch von den mechanisch beweglichen Bauteilen sowie von den Reibflächen entfernt werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung den Abrieb aus dem Kupplungssystem zu entfernen und geeignet zu sammeln.
Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Insbesondere wird die Aufgabe gelöst mit einem Kupplungsmodul, welches eine An- triebskraft zwischen einer Ausgangswelle eines Verbrennungskraftmotors und einer Eingangswelle eines Getriebes verbindet und trennt, und wobei sich die Kupplung auf der Eingangswelle des Getriebes befindet, wobei die Kupplung eine Mehrscheiben-Trockenkupplung mit Innenlammellenträger und Außenlamellenträger ist, und am Außenlamellenträger ein Ventilator rotationsfest montiert ist und ein Sammler im Abstrom der Luft für das Sammeln von Abrieb vorgesehen ist.
Durch diese Ausgestaltung des Kupplungsmoduls ist eine ordentliche Funktion des Kupplungssystems auch bei sehr hohen Verschleißvolumen gegeben. Dadurch, dass der Abrieb abgesammelt wird, wird das Kupplungsverhalten über die Lebensdauer stabilisiert.
Ein Vorteil der Trockenkupplung liegt im höheren Reibwert, wodurch kleinere Aktuierungskräfte bei Betätigung der Trockenkupplung und/ oder eine kleinere Dimensionierung bei den Bauteilen möglich ist. Vorzugswei- se ist im Normalbetrieb die Getriebeeingangswelle über die Kupplung mit dem Verbrennungskraftmotor verbunden. Dies ist vor allem bei Hybridfahrzeugen mit E-Antrieb von Vorteil, da beim Boosten (Zuschalten des Elektromotors zum Verbrennungskraftmotor) und Rekuperation keine permanente Zustellkraft der Aktuatoreinheit erforderlich ist.
Es ist von Vorteil, dass der Außenlamellenträger mindestens eine Öffnung für einen Luftdurchfluss durch die Kupplungslamellen oder, dass der Außenlamellenträger sowohl eine Öffnung für den Zustrom von Luft als auch eine Öffnung für den Abstrom aufweist. Durch die Verwendung des Außenlamellenträgers für den Zustrom als auch für den Abstrom der Luft wird der Einbau zusätzlicher Komponenten vermieden und das Bauteil klein und leicht gehalten.
Ein besonders hohes Maß der Integration wird erzielt indem der Außenla- mellenträger mit einem Bereich des Gehäuses einen Ansaugkanal bildet. Es ist von Vorteil, dass der Ventilator sich in einem Drehraum dreht, der Drehraum zu dem Sammler benachbart angeordnet ist. Dadurch kann der Abrieb direkt von der Stelle, an dem er angesaugt wird, in den Sammler transportiert werden. Vorteilhafterweise ist das Kupplungsmodul in einem Hybridmodul angeordnet, integriert im Gehäuse des Elektromotors, wodurch ein zusätzliches Gehäuse für die Kupplung entfallen kann.
Erfindungsgemäß ist der Abstrom an einer Flüssigkeitskühlung entlang- führbar. Die Luftzirkulation entlang einer Flüssigkeitskühlung, zum Beispiel einer Wasserkühlung, führt zu einer zusätzlichen Kühlung der Kupplung und des Aktuatorsystems. Das wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass der Abstrom gekühlt dem Zustrom zumischbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Mehrscheiben-Trockenkupplung innerhalb des Rotors angeordnet. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauweise des Hybridmoduls ermöglicht.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Aktuierung der Kupplung hydraulisch. Dabei wirkt ein Ringkolben der beim Lösen der Kupplung von der Eingangswelle des Getriebes hydraulisch beaufschlagt wird, auf eine Druckplatte, die sich vom Lamellenpaket löst und wodurch sich das Lammellenpaket öffnet und den Elektromotor vom Verbren- nungskraftmotor trennt. Vorspannfedern gewährleisten einerseits ein Rücksteilen der Druckplatte, bei Deaktivieren des Ringkolbens, und andererseits einen Spielausgleich des Lamellenpakets aufgrund des Reibverschleißes der Lamellen. Es ist jedoch auch denkbar, dass jede dem Fachmann bekannte Art der Aktuierung (z.B.: pneumatisch, mechanisch, elektromechanisch) verwendet werden kann. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist diese als Add-on Lösung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verbaubar. Dies bedeutet, dass das Modul an beiden Seiten eine identische Anschlussgeometrie aufweist, also zwischen Motor und Getriebe verbaut werden kann. Ist kein Modul zwischen Getriebe und Motor vorgesehen, so ist das Getriebe mit- tels normaler Kupplung direkt an den Motor montiert.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Fahrzeuge nachträglich mit diesem Hybridmodul nachgerüstet bzw. alternativ ausgerüstet werden können.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Lösung im Stande der Technik
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt Im Folgenden ist zunächst eine Lösung aus dem Stand der Technik dargestellt. In Fig. 1 ist als Beispiel ein Hybridmodul 10 dargestellt, welches im Wesentlichen einen Elektromotor 20, einen Rotor 21 und einen Stator 22 umfassend, sowie eine Mehrscheiben-Trockenkupplung 30, wobei der Elektromotor 20 und die Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 in einem gemeinsamen Gehäuse 1 1 angeordnet sind, und wobei die Mehrscheiben- Trockenkupplung 30 innerhalb des Rotors 21 und des Außenlamellenträ- gers 31 des Elektromotors 20 angeordnet ist. Das Blechpaket des Rotors 21 und der Außenlamellenträger 31 sind miteinander, z.B.: über einen Presssitz, fest verbunden. Eine Spaltdichtung 60 trennt den Bereich der Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 vom Bereich des Elektromotors 20, um zu verhindern, dass der Abrieb, der aufgrund des Reibverschleißes des Lamellenkupplungspakets 32 entsteht, in den Bereich des Elektromotors 20 eindringen kann. Die Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 umfasst im Wesentlichen einen Außenlamellenträger 31 , welcher zur Aufnahme eines Außenlamellenpakets dient, einem Innenlamellenträger 33 zur Aufnahme eines Innenlamellenpakets dient. Der Innenlamellenträger 33 ist mit der Ausgangswelle 40 der Verbrennungskraftmaschine, z.b. durch Laser- schweißen oder Kondensator-Schweißen, verbunden. Ein Ringkolben 34, welcher hydraulisch aktuierbar ist, löst bei Trennung den Elektromotor 20 vom Verbrennungskraftmotor über eine Druckplatte 37 das Lammellenpaket 32, wodurch eine Verbindung der Ausgangswelle 40 des Verbren- nungskraftmotors mit der Eingangswelle 50 des Getriebes unterbrochen ist. Die Eingangswelle 50 des Getriebes und die Ausgangswelle 40 des Verbrennungsmotors sind koaxial ausgerichtet, Elektromotor 20 und Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 sind ebenfalls koaxial zur Eingangswelle 50 des Getriebes und der Ausgangswelle 40 des Verbrennungsmotors ausgerichtet. Bei Deaktivierung des Ringkolbens 34 stellen Vorspann- federn 36 die Druckscheibe 37 in ihre Ausgangsposition, wodurch die Außen- und Innenlamellenpakete wieder reibschlüssig verbunden sind, und die Ausgangswelle 40 des Verbrennungskraftmotors mit der Eingangswelle 50 des Getriebes wieder verbunden wird. Anhand der Figur 2 wird die erfindungsgemäße Lösung beispielhaft an einem Hybridmodul 10 dargestellt. Figur 3 ist dabei ein vergrößerter Ausschnitt der Figur 2.
In den Figuren 2 und 3 ist das erfindungsgemäße Kupplungsmodul mindestens bestehend aus einer Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 und einem Sammler 62 dargestellt. Bei der Mehrscheiben-Trockenkupplung 30 sind die Außenlamellen an einem Außenlamellenträger 31 drehfest befes- tigt, wobei der Außenlamellenträger 31 mit dem Rotor 22 des Elektromotors verbunden ist. Die Bauteile sind in einem Gehäuse 1 1 in einem Lagerraum angeordnet.
Der Außenlamellenträger 31 weist für die Zuluft 64 eine Zustromöffnung 66 auf, durch die die Zuluft 64 in das Gehäuse einströmen kann. Wei- terhin weist der Außenlamellenträger 31 eine Ausnehmung auf, so dass zwischen dem Außenlamellenträger 31 und einem inneren Gehäuseteil ein Ansaugkanal 67 entsteht. Auf der Zustromöffnung 66 gegenüberliegenden Seite des Moduls ist ein Ventilator 61 am Außenlamellenträger 31 angebracht. Der Ventilator ist mit dem Außenlamellenträger 31 fest verbunden und dreht sich mit diesem um die Eingangs- bzw Ausgangswelle. Für den Ventilator 61 ist ein Drehraum 71 vorgesehen, der in Durchbrüchen des Lagerraums zum Gehäuse hin mündet. Ein Sammler 62 ist räumlich nahe an den Durchbrüchen angeordnet. Der Sammler 62 weist ein Filter 63 auf, durch das die Luft als Abluft 65 strömt. Damit durchströmt die Zuluft 64 in die Mehrscheiben-Trockenkupplung 30. Der Ventilator 61 generiert einen Unterdruck im Bereich der Kupplungslamellen. Dadurch wird Luft über die Zustromöffnung 66 angesaugt und durchströmten die Kupplungslamellen. Der entstehende Luftsog transportiert den Abrieb von den Lamellen weg durch den Ansaugkanal 67 sowie den Drehraum 71 in den Sammler 62. Im Sammler wird der Abrieb von der transportierenden Luft getrennt und sammelt sich am Boden des Sammlers.
Die durchströmende Luft weist somit eine Transportfunktion für den Ab- rieb der Kupplungslamellen auf. Eine zusätzliche Funktion lässt sich dadurch realisieren, dass die Luft an einem im System vorhandenen Wasserkühlungssystem vorbeigeführt wird. Dazu wird Abluft 65 in einem Kühlkanal 68 des Gehäuses 1 1 geführt. Der Kühlkanal verläuft innerhalb des Gehäuses in der Nähe der Wasserkühlung 70. Dadurch wird die Ab- luft 65 gekühlt. Die gekühlte Luft wird anschließend wieder in das System der Zuluft 64 eingespeist.
Damit erfüllt die durchströmende Luft eine zusätzliche Funktion, nämlich die der Kühlung der Kupplungslamellen.
Die Position des Ventilators muss nicht an der Zustromöffnung 66 gegen- überliegenden Seite des Moduls am Außenlamellenträger 31 angebracht sein. Der Ventilator kann auch an geeigneter Position näher an den Kupplungslamellen angebracht sein. Auch ein Ventilator, der sich nahe an der Zustromöffnung 66 am Außenlamellenträger befindet kann den gewünschten erfindungsgemäßen Luftstrom erzeugen.
Bezugszeichenliste
Hybridmodul
Gehäuse
Elektromotor
Rotor
Stator
Mehrscheiben-Trockenkupplung
Außenlamellenträger
Lamellenpaket
Innenlamellenträger
Ringkolben
Ausrücklager
Vorspannfedern
Druckplatte
Ausgangswelle
Eingangswelle
Spaltdichtung
Ventilator
Sammler
Filter
Zuluft
Abluft
Zustromöffnung
Ansaugkanal
Kühlkanal
Wasserkühlung
Drehraum

Claims

Ansprüche
Kupplungsmodul, welches eine Antriebskraft zwischen einer Ausgangswelle (40) eines Verbrennungskraftmotors und einer Eingangswelle (50) eines Getriebes verbindet und trennt, und wobei sich die Kupplung auf der Eingangswelle (50) des Getriebes befindet, wobei die Kupplung eine Mehrscheiben-Trockenkupplung (30) mit Innenlammellenträger (33) und Außenlamellenträger (31) ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenlamellenträger (31) ein Ventilator (61) rotationsfest montiert ist und ein Sammler (62) in der Abluft (65) für das Sammeln von Abrieb vorgesehen ist.
Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass und der Außenlamellenträger (31) mindestens eine Öffnung (66, 67) für einen Luftdurchfluss durch die Kupplungslamellen aufweist.
Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Außenlamellenträger sowohl eine Öffnung für die Zuluft (64) als auch eine Öffnung für die Abluft (65) aufweist.
Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Außenlamellenträger (31) mit einem Bereich des Gehäuses einen Ansaugkanal (67) bildet.
Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (61) sich in einem Drehraum (71) dreht.
Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Drehraum (71) zu dem Sammler (62) benachbart angeordnet ist.
7. Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft (65) an einer Flüssigkeitskühlung (70) entlangführbar ist.
8. Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft (65) gekühlt der Zuluft (64) zumischbar ist.
9. Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuierung der Mehrscheiben- Trockenkupplung (30) hydraulisch erfolgt.
10. Kupplungsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmodul in einem Hybridmodul (10) angeordnet ist.
1 1. Kupplungsmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (10) als Add-on Lösung in einem Antriebsstrang verbaut werden kann, wozu das Hybridmodul (10) und/ oder das Gehäuse an beiden Enden eine identische Anschlussgeometrie zu Motor und Getriebe, zu dessen Wellen aufweist.
PCT/EP2015/055095 2014-03-14 2015-03-11 Kupplungsmodul WO2015136000A1 (de)

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