Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MULTIPLE-CLUTCH ARRANGEMENT, MULTIPLE-CLUTCH TRANSMISSION ARRANGEMENT AND MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/188851
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multiple-clutch arrangement (8) for arrangement between a drive unit (2) and a transmission (4), comprising at least two multi-plate clutches (K0, K1, K2) having an outer plate carrier (16, 28, 44) and an actuation element (18, 38, 63) each, characterized in that the multiple-clutch arrangement (8) has a single radial bearing point (54) on the engine side. The invention further relates to a dual-clutch transmission arrangement. The invention also relates to a motor vehicle.

Inventors:
EBERT ANGELIKA (DE)
MATSCHAS STEFFEN (DE)
FRIESS JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/055247
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
March 05, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16D21/00; B60K17/02; F16D13/58; F16D21/06; F16D25/10
Domestic Patent References:
WO2003006840A12003-01-23
Foreign References:
DE102010003442A12011-10-06
DE102007009964A12007-09-27
Other References:
None
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Mehrfachkupplungsanordnung (8) zur Anordnung zwischen einer Antriebseinheit (2) und einem Getriebe (4) mit wenigstens zwei Lamellenkupplungen (K0, K1 , K2) jeweils aufweisend einen Außenlamellenträger (16, 28, 44) und ein Betätigungselement (18, 38, 63), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) motorseitig eine einzige radiale Lagerstelle (54) aufweist.

2. Mehrfachkupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) motorseitig wenigstens zwei, insbesondere genau zwei, Axiallager (58) aufweist.

3. Mehrfachkupplungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) dass die Axiallager in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind.

4. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, insbesondere genau ein, Lager gleichzeitig Radial- und Axiallager ist.

5. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) getriebeseitig genau zwei Axiallager (58) aufweist.

6. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) getriebeseitig genau zwei Radiallager (60) aufweist.

7. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) wenigstens drei Lamellenkupplungen (K0, K1 , K2) aufweist, wobei die Lamellenkupplungen (K0, K1 , K2) jeweils einen Außenlamellenträger (16, 28, 44) umfassen und die Außenlamellenträger (16, 28, 44) das Gehäuse der Mehrfachkupplungsanordnung (8) bilden.

8. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lamellenkupplungen (K1 ) als Anfahrkupplung ausgebildet ist.

9. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lamellenkupplungen (KO) als Trennkupplung ausgebildet ist.

10. Mehrfachkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) eine Dreifach- kupplungsanordnung ist.

11. Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4) mit einer Mehrfachkupplungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.

12. Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Motorseite der Mehrfachkupplungsanordnung (8) wenigstens ein weiteres Radiallager angeordnet ist.

13. Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager der Kupplungsanordnung und ein weiteres Radiallager dasselbe Bauteil abstützen und radial übereinander angeordnet sind.

14. Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Motorseite der Mehrfachkupplungsanordnung (8) wenigstens zwei weitere, insbesondere genau zwei, Radiallager angeordnet sind.

15. Kraftfahrzeug (1) mit einer Mehrfachkupplungsanordnung (8) und/oder einer Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplungsanordnung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder die Dop- pelkupplungsgetriebeanordnung (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 14 ausgebildet ist.

Description:
Mehrfachkupplunqsanordnunq, Doppelkupplungsgetriebeanordnung

sowie Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungsanordnung zur Anordnung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe mit wenigstens zwei Lamellenkupplungen aufweisend einen Lamellenträger und ein Betätigungselement.

Bei Kupplungsanordnungen mit mehr als einer Kupplung besteht das Problem, diese ausreichend aber nicht überbestimmt zu lagern.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachkupplungsanordnung anzugeben, die hinsichtlich der Lagerung optimiert ist.

Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Mehrfachkupplungsanordnung genau eine einzige radiale Lagerstelle auf der Motorseite aufweist. Bei bekannten Doppelkupplungen und Dreifachkupplungen sind üblicherweise zwei radiale Lagerstellen vorhanden.

Das Lager an der radialen Lagerstelle kann ein Radiallager oder ein Axial- und Radiallager sein. Vorteilhafterweise ist das Lager ein Radial- und Axiallager, motorseitig ist es jedenfalls die einzige radiale Lagerstelle der Kupplungsanordnung. Das Lager ist vorzugsweise als Kugellager ausgestaltet.

Vorzugsweise kann die Mehrfachkupplungsanordnung motorseitig genau zwei Axiallager, aufweisen. Bevorzugt ist eines der beiden Axiallager gleichzeitig ein Radiallager. Das zweite Lager ist bevorzugt ein reines Axiallager. Es kann als Nadellager ausgestaltet sein. Motorseitig meint in der vorliegenden Anmeldung in axialer Richtung näher am Motor, und zwar an der Verbrennungskraftmaschine. Getriebeseitig heißt in axialer Richtung näher am Getriebe. . Ebenfalls kann die Mehrfachkupplungsanordnung vorzugsweise getnebeseitig genau zwei Axiallager aufweisen. Hier handelt es sich vorteilhafterweise um reine Axiallager. Insbesondere können die Axiallager als Nadellager ausgebildet sein.

Vorteilhafterweise kann die Mehrfachkupplungsanordnung getnebeseitig genau zwei Radiallager, insbesondere reine Radiallager, aufweisen. Auch diese Radiallager können als Nadellager ausgebildet sein. Die Radiallager können insbesondere zum Lagern einer Nabe verwendet werden und dementsprechend zwischen einer Nabe und einer Getriebeeingangswelle angeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann die Mehrfachkupplungsanordnung wenigstens drei Lamellenkupplungen aufweisen, wobei die Lamellenkupplungen jeweils einen Außenlamel- lenträger umfassen und die Außenlamellenträger das Gehäuse der Mehrfachkupplungsanordnung bilden. Dieser Aufbau ermöglicht einerseits eine Mehrfachkupplungsanordnung, die außer den Außenlamellenträgern keinerlei Gehäusebauteile aufweist und dadurch bauraum-, kosten- und montageoptimiert ist. Weiterhin kann dadurch die Lagerfähigkeit der Mehrfachkupplungsanordnung verbessert werden.

Vorzugsweise kann eine der Lamellenkupplungen als Anfahrkupplung und eine andere als Trennkupplung ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann die Mehrfachkupplungsanordnung eine Dreifachkupplungsanordnung sein. Diese ist insbesondere bei hybridisierten Doppelkupplungsgetrieben einsetzbar.

Vorzugsweise kann wenigstens eine, insbesondere alle, Lamellenkupplung nasslaufend ausgebildet sein.

Daneben betrifft die Erfindung eine Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung mit einer Mehrfachkupplungsanordnung. Die Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mehrfachkupplungsanordnung wie beschrieben ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann auf der Motorseite der Mehrfachkupplungsanordnung wenigstens ein weiteres Radiallager, insbesondere reines Radialllager, angeordnet sein. Dieses befindet sich jedoch außerhalb der Mehrfachkupplungsanordnung.

Bevorzugt können das Radiallager der Kupplungsanordnung und ein weiteres Radiallager dasselbe Bauteil abstützen und radial übereinander angeordnet sein. Das Bauteil kann eine Mitnehmerscheibe sein.

Vorzugsweise können auf der Motorseite der Mehrfachkupplungsanordnung wenigstens zwei weitere, insbesondere genau zwei, Radiallager angeordnet sein. Das erste folgt vorteilhafterweise radial innen auf das erste und das dritte Radiallager dann innerhalb einer Nabe. Die Abfolge ist dann von radial außen nach innen bevorzugt: Außenlammelenträger - Kugellager - Mitnehmerblech - Nadellager - Nabe - Nadellager. Mit diesem Aufbau kann auch bei starken Drehmomenten in Kurvenfahrten eine optimale Lagerung der Mehrfachkupplungsanordnung erreicht werden.

Vorteilhafterweise kann die Eingangsseite der Mehrfachkupplungsanordnung somit mit wenigstens vier, insbesondere mit genau fünf, Radiallagern abgestützt sein. Diese befinden sich in den axialen Endbereichen der Mehrfachkupplungsanordnung.

Die Doppelkupplungsgetriebeanordnung kann vorteilhafterweise einen Elektromotor aufweisen, der achsparallel zu den Getriebeeingangswellen angeordnet ist. Weiterhin kann der Elektromotor über eine Kette mit der Mehrfachkupplungsanordnung verbunden sein. Hierzu kann beispielsweise an einem der Außenlamellenträger ein Kettenrad befestigt sein.

Vorteilhafterweise ist die Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung in Vorgelegebauweise ausgestaltet. D. h., dass das Getriebe wenigstens eine Vorgelegewelle aufweist.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Mehrfachkupplungsanordnung und/oder einer Doppelkupplungsgetriebeanordnung. Das Kraftfahrzeug zeich- net sich dadurch aus, dass die Mehrfachkupplungsanordnung und/oder die Doppel- kupplungsgetriebeanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 ein Kraftfahrzeug, und

Figur 2 eine Kupplungsanordnung.

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer ersten Antriebseinheit 2, einer zweiten Antriebseinheit 3, einer Doppelkupplungsgetriebeanordnung 4 und einem Differential 5. Die erste Antriebseinheit umfasst vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine. Die zweite Antriebseinheit 3, insbesondere in Form eines Elektromotors ausgeschaltet, kann dabei entweder wie durch die Linie 6 oder die gestrichelt dargestellte Linie 7 angedeutet am Antriebsstrang angreifen. Ein Zusammenwirken mit einer oder beiden Getriebeeingangswellen wird dabei als P2-Anordnung bezeichnet und ein Zusammenwirken mit dem Getriebe selbst als P3-Anordnung. Daneben sind auch eine P1 - und eine P4- Anordnung bekannt. Diese stellen die grundsätzlichen Varianten einer parallelen Anordnung von erster Antriebseinheit 2 und zweiter Antriebseinheit 3 dar. Im Folgenden wird eine Kupplungsanordnung für eine P2-Anordnung beschrieben.

Figur 2 zeigt eine Kupplungsanordnung 8 als Teil der Doppelkupplungsgetriebean- ordnung 4. Die Doppelkupplungsgetriebeanordnung 4 ist hybridisiert, weswegen Drehmoment über zwei Wege zum Getriebe gelangen kann. Der erste Weg führt von der ersten Antriebseinheit 2 über einen Torsionsdämpfer zur Dämpfung von Torsios- schwingungen, insbesondere ein Zweimassenschwungrad 9, und eine Nabe 10 zur Trennkupplung K0. Mit der Nabe 10 ist dabei der Eingangslamellenträger der Trennkupplung K0, nämlich der Innenlamellenträger 12, drehfest verbunden. Über das Lamellenpaket 14 kann das Drehmoment auf den Au ßenlamellenträger 16 übertragen werden. Zur Betätigung der Trennkupplung K0 ist ein Kolben 18 vorhanden. Ausgangsseitig der Trennkupplung KO, nämlich am Ausgangslamellenträger, in diesem Fall dem Außenlamellenträger 16, ist ein drehzahladaptiver Tilger 20 befestigt. Der drehzahladaptiver Tilger 20 ist mit dem Außenlamellenträger 16 lösbar verbunden. Beispielsweise kann der Tilger 20 mit dem Außenlamellenträger 16 mittels einer Schraube 22 verschraubt sein. Dabei befindet sich der Schraubenkopf 24 innerhalb der Kupplungsanordnung 8, während die Mutter 26 außerhalb angeordnet ist. Zwischen Tilger 20 und Schraube 26 befindet sich noch eine Hülse 27. Diese dient bei geschlossenem Schraubverband der axialen Beabstandung der Bahnbleche des Tilgers 20.

Mit dem Außenlamellenträger 16 ist der Außenlamellenträger 28 drehfest verbunden. Beispielsweise können der Außenlamellenträger 16 und der Außenlamellenträger 28 formschlüssig verbunden sein. Zur axialen Sicherung des Außenlamellenträgers 16 gegenüber dem Außenlamellenträger 18 kann ein Sprengring 30 verwendet werden. Der Außenlamellenträger 28 ist dabei der Eingangslamellenträger der Kupplung K2, die als Lamellenkupplung ausgebildet ist und eine der beiden Lastschaltkupplungen der Doppelkupplungsgetriebeanordnung 4 darstellt. Ist die Trennkupplung K0 geschlossen, wird das Drehmoment über den Außenlamellenträger 16, den Außenlamellenträger 28 und das Lamellenpaket 32 der Kupplung K2 zum Innenlamellenträger 34 und von dort zur radial inneren Getriebeeingangswelle 36 übertragen.

Zum Verbinden der Außenlamellenträger 16 und 28 kann der Tilger 20 vom Außenlamellenträger 16 abmontiert werden, wodurch die Übergangsstelle freiliegt.

Zum Betätigen weist die Kupplung K2 den Kolben 38 auf. Der Kolben 38 hat in Um- fangsrichtung verteilt mehrere Öffnungen 40 in Form von Langlöchern, in die der Außenlamellenträger 28 eingreifen kann. Genauer gesagt greifen mehrere Finger 42 des Außenlamellenträgers 28 in die Öffnungen 40 des Kolbens 38 ein. So bleibt der Kolben 38 gegenüber dem Außenlamellenträger 28 axial verschiebbar.

Radial innerhalb der Kupplung K2 befindet sich die Kupplung K1 , die als Anfahrkupplung ausgestaltet ist. Der Außenlamellenträger 28 ist mit dem Außenlamellenträger 44 der Kupplung K1 drehfest verbunden. Insbesondere können die Außenlamellen- träger 28 und 44 verschweißt sein. So kann das Drehmoment, das von der ersten Antriebseinheit 2 übertragen wird, auch zur Kupplung K1 gelangen. Der Außenlamellenträger 44 ist dementsprechend der Eingangslamellenträger der Kupplung K1. Über das Lamellenpaket 46 kann das Drehmoment zur radial äußeren Getriebeeingangswelle 37 gelangen.

Die Öffnungen 40 zur Aufnahme der Finger 42 sind bevorzugt am radial äußeren Rand, auch als Topfrand bezeichenbar, des Kolbens 38 angeordnet. Der Kolben 38 hat eine Topfform. Am äußeren Rand des Bodens können die Finger 42 des Außen- lamellenträgers 28 eingeführt werden, weswegen sich dort bevorzugt die Öffnungen 40 befinden.

Am Außenlamellenträger 28 kann ein Kettenrad 50 befestigt sein. Das Kettenrad 50 kann beispielsweise am Außenlamellenträger 28 angeschweißt sein. Dieses steht im Eingriff mit einer Kette 52, die den Elektromotor 3 und die Kupplungsanordnung 8 verbindet. Der Elektromotor 3 greift dabei auf der Eingangsseite beider Kupplungen K1 und K2 an, da der Ausganglamellenträger 28 einerseits der Eingangslamellenträger der Kupplung K2 ist und andererseits mit dem Außenlamellenträger 44 der Kupplung K1 drehfest verbunden ist, wobei der Außenlamellenträger 44 der Kupplung K1 ebenfalls der Eingangslamellenträger ist. Dementsprechend zeigt Figur 2 eine P2- Anordnung in Bezug auf die Ankupplung des Elektromotors 3.

Durch die Ausgestaltung und die Verbindung der Außenlamellenträger 16, 28 und 44 bilden diese das Gehäuse der Kupplungsanordnung 8. Die Kupplungsanordnung 8 ist eine Mehrfachkupplungsanordnung, und insbesondere eine Dreifachkupplungs- anordnung. Außer den Außenlamellenträgern 16, 28 und 44 gibt es keine weiteren Gehäuseteile. Hierdurch ergibt sich ein bauraumoptimierter Aufbau.

Da der Tilger 20 lösbar mit dem Außenlamellenträger 16 verbunden ist kann die Verbindung der Außenlamellenträger 16 und 28 erfolgen, bevor der Tilger 20 mit der Kupplungsanordnung 8 verbunden wird. Der beschriebene Aufbau mit den Außenlamellenträgern als Gehäuse erlaubt auch eine vereinfachte Lagerung der Kupplungsanordnung 8. Insbesondere kann die Kupplungsanordnung 8 motorseitig eine einzige radiale Lagerstelle 54 aufweisen. Das Lager 56 kann dabei als Radialkugellager ausgebildet sein. Es kann dabei bevorzugt ein Axial- und Radiallager sein.

Motorseitig sind zwei weitere Radiallager 57 und 59 vorhanden. Das Lager 57 ist radial innerhalb des Lagers 56 angeordnet und vorzugsweise als Nadellager ausgebildet. Das Lager 56 und das Radiallager 57 sind oberhalb und unterhalb des Fußes eines Mitnehmerbleches 61 angeordnet.

Radial weiter innen folgt noch das Radiallager 59. Diese stützt die Nabe 10 ab.

Dadurch und durch das axial äußere Lager 60 kann die Mehrfachkupplungsanord- nung 8 optimal gegen Verkippungen abgestützt werden.

Weiterhin weist die Kupplungsanordnung 8 motorseitig und getriebeseitig jeweils zwei Axiallager 58 bzw. 56 und 58 auf. Die Axiallager 58 dienen der axialen Lagerung der Nabe 10 und der Innenlamellenträger 34 und 48. Sie sind dementsprechend an den Füßen der Innenlamellenträger 34 und 48 angeordnet. Die Lager 58 sind als Nadellager ausgebildet. Das Lager 56 ist wie beschrieben auch ein Axiallager. Es stützt den Außenlamellenträger 16 axial ab.

Auf der Getriebeseite weist die Kupplungsanordnung 8 zur radialen Lagerung zwei Nadellager 60 auf, die die Nabe 62 lagern. Die Nabe 62 ist als Ölzuführnabe ausgebildet. Sie umfasst dementsprechend Ölkanäle und Dichtungen. Die Nabe 62 ist drehfest mit dem Außenlamellenträger 44 verbunden. Jedoch erfolgt der Drehmo- mentfluss nicht wie bei bekannten Doppelkupplungsanordnungen über die Nabe auf die Außenlamellenträger, vielmehr kommt das Drehmoment von den Außenlamellenträger, genauer gesagt vom Außenlamellenträger 28 über den Außenlamellenträger 44 zur Nabe 62.

Eingangsseitig sind dementsprechend fünf Radiallager 56, 58 und 60 vorhanden. Der Kolben 63 der Kupplung K1 stützt sich ebenfalls auf der Nabe 62 ab. Auch der Dichtungsträger 64 zum Abdichten des Druckraums der Kupplung K2 ist an der Nabe 62 angeordnet.

Bezuqszeichen Kraftfahrzeug

erste Antriebseinheit

zweite Antriebseinheit

Doppelkupplungsgetriebeanordnung Differential

Linie

Linie

Kupplungsanordnung

Torsionsdämpfer

Nabe

Innenlamellenträger

Lamellenpaket

Au ßenlamellenträger

Kolben

drehzahladaptiver Tilger

Schraube

Schraubenkopf

Mutter

Hülse

Au ßenlamellenträger

Sprengring

Lamellenpaket

Innenlamellenträger

Getriebeeingangswelle

Getriebeeingangswelle

Kolben

Öffnung

Finger

Au ßenlamellenträger

Lamellenpaket

Innenlamellenträger 0 Kettenrad 2 Kette

4 Lagerstelle 6 Lager

7 Radiallager 8 Axiallager 9 Radiallager 0 Nadellager 1 Mitnehmerblech 2 Nabe

63 Kolben

64 Dichtungsträger

KO Trennkupplung

K1 Kupplung

K2 Kupplung