DE102017206223A1

DE102017206223A1 - Kupplungsanordnung, Doppelkupplungsgetriebeanordnung sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017206223A1
Application number: DE102017206223.1A
Authority: DE
Inventors: Angelika Ebert; Steffen Matschas; Johannes Frieß
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-11
Also published as: EP3610164A1; WO2018188853A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zur Anordnung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe mit wenigstens einer Lamellenkupplung umfassend einen Lamellenträger mit einem daran befestigten drehzahladaptiven Tilger, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger lösbar mit dem Lamellenträger verbunden ist.
Daneben betrifft die Erfindung eine Doppelkupplungsgetriebeanordnung.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zur Anordnung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe mit wenigstens einer Lamellenkupplung umfassend einem Lamellenträger mit einem darin befestigten Tilger.
Es ist bekannt, Tilger im Nassraum und dort am eingangsseitigen Lamellenträger von Lamellenkupplungen anzuordnen. Der Tilger ist dabei mit dem Lamellenträger vernietet.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsanordnung anzugeben, bei der eine verbesserte Montage möglich ist.
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass der Tilger lösbar mit dem Lamellenträger verbunden ist. Auf diese Art und Weise kann der Tilger vorab mit dem Lamellenträger verbunden und transportiert werden, um danach bei nachfolgenden Montageprozessen wieder abgenommen zu werden. So ist es möglich, den Lamellenträger an einem Gehäuseteil oder einem anderen Lamellenträger anzubinden, beispielsweise indem die Bauteile verschweißt oder zusammengesteckt oder sonstig verbunden werden.
Vorzugsweise kann der Tilger mit dem Ausgangslamellenträger der Lamellenkupplung verbunden sein. Eine Lamellenkupplung hat üblicherweise einen Eingangslamellenträger und einen Ausgangslamellenträger. Bei bekannten Kupplungsanordnungen wird der Tilger dabei mit dem Eingangslamellenträger verbunden, damit im Fall von Schlupfbetrieb die Abstimmung des Tilgers stimmig bleibt. Aufgrund des Schlupfbetriebs sind die Schwingungen am Ausgang der Kupplungsanordnung nämlich moduliert, so dass die Abstimmung des Tilgers nicht mehr zu den Schwingungen passt. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass bei Kupplungen, die überwiegend geschlossen und nur in ganz seltenen Fällen in Schlupfbetrieb betrieben werden, eine Anordnung am Ausgangslamellenträger dahingehend vorteilhaft ist, dass sich hierdurch der Bauraum freier gestalteten und dadurch optimieren lässt.
Diese Anbindung des Tilgers hat den Vorteil, dass beim Verbrennermotorstart durch einen konventionellen Anlasser am TD-Zahnkranz oder einen Riemenstarter an der Motorfront der Tilger durch die offene K0 vom Verbrennermotor abgekoppelt ist, so dass dieser keine Drehbeschleunigung durch den dynamischen Verbrennerhochlauf erfährt. Dies dient dem Bauteilschutz und verringert Geräusche durch Anschlagen der Fliehgewichte in ihren Endanschlägen.
Vorteilhafterweise kann der Tilger mit dem Außenlamellenträger verbunden sein.
Vorzugsweise kann der Tilger als drehzahladaptiver Tilger ausgestaltet sein. Alternativ kann der Tilger ein Festfrequenztilger sein.
Vorzugsweise kann der Tilger radial oberhalb des Lamellenpaketes der Lamellenkupplung angeordnet sein. Durch diese Anordnung ergibt sich eine axial bauraumsparende Anordnung.
Vorteilhafterweise kann der Tilger mit dem Lamellenträger verschraubt sein. Eine Verschraubung bietet unter anderem den Vorteil, dass sie automatisiert vornehmbar ist.
Vorzugsweise kann der Schraubkopf innerhalb der Kupplungsanordnung angeordnet sein. Dann steht das gewindeseitige Ende nach außen hin, wodurch es leicht zugänglich ist.
Vorzugsweise kann der Schraubkopf einer Verdrehsicherung aufweisen, die eine Verdrehung gegenüber dem Lamellenträger verhindert. Beim Anziehen beispielsweise einer Mutter auf die Schraube gewährleistet die Verdrehsicherung, dass die Schraube eine feste Position gegenüber dem Lamellenträger beibehält.
Vorteilhafterweise kann die Kupplungsanordnung wenigstens zwei Lamellenkupplungen aufweisen, wobei die Lamellenkupplungen jeweils einen Außenlamellenträger umfassen und die Außenlamellenträger des Gehäuses der Kupplungsanordnung bilden. Insbesondere kann die Kupplungsanordnung genau drei Lamellenkupplungen aufweisen, wobei die drei Außenlamellenträger das Gehäuse der Kupplungsanordnung bilden. Es gibt dementsprechend keine weiteren Gehäuseteile. Auch hierdurch lässt sich in axialer Richtung Bauraum einsparen.
Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung wenigstens zwei Lamellenkupplungen aufweisen, wobei der Tilger seitlich an einem Übergang der Außenlamellenträger oder zweier Gehäuseabschnitte angeordnet ist. Die lösbare Anordnung des Tilgers ermöglicht dabei insbesondere einen Zugang zu diesem Übergang, so dass der Übergang für Montagezwecke zugänglich bleibt.
Vorzugsweise kann eine der Lamellenkupplung als Anfahrkupplung ausgebildet sein. Weiterhin kann eine der Lamellenkupplungen als Trennkupplung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Tilger an der Trennkupplung angeordnet. Bei einer Trennkupplung liegt nämlich der Fall vor, dass dieser weitestgehend schlupffrei betrieben wird, weswegen eine Anordnung des Tilgers auch am Ausgangslamellenträger unproblematisch ist.
Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung eine Dreifachkupplungsanordnung sein. Diese beinhaltet neben der Trennkupplung und der Anfahrkupplung eine zweite Lastschaltkupplung.
Daneben betrifft die Erfindung eine Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung mit einer Kupplungsanordnung. Die Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungsanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsanordnung und/oder einer Doppelkupplungsgetriebeanordnung. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Kupplungsanordnung und/oder die Doppelkupplungsgetriebeanordnung wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug, und
2 eine Kupplungsanordnung.

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.
2 zeigt eine Kupplungsanordnung 8 als Teil der Doppelkupplungsgetriebeanordnung 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 Torsiosschwingungen, 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 Außenlamellenträger 16 übertragen werden. Zur Betätigung der Trennkupplung K0 ist ein Kolben 18 vorhanden.
Ausgangsseitig der Trennkupplung K0, 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 Umfangsrichtung 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 Außenlamellenträger 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 Topfrand bezeichenbar, des Kolbens 38 angeordnet. Der Kolben 38 hat eine Topfform. Am äußeren Rand des Bodens können die Finger 42 des Außenlamellenträgers 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 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 Dreifachkupplungsanordnung. 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. Es jedoch motorseitig das einzige Lager mit einer radialen Lagerfunktion.
Weiterhin weist die Kupplungsanordnung 8 motorseitig und getriebeseitig jeweils zwei Axiallager 58 auf. Die Axiallager 58 dienen der axialen Lagerung der Innenlamellenträger 12, 34 und 48. Sie sind dementsprechend an den Füßen der Innenlamellenträger 12, 34 und 48 angeordnet. 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 Drehmomentfluss 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.
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.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: erste Antriebseinheit
3: zweite Antriebseinheit
4: Doppelkupplungsgetriebeanordnung
5: Differential
6: Linie
7: Linie
8: Kupplungsanordnung
9: Torsionsdämpfer
10: Nabe
12: Innenlamellenträger
14: Lamellenpaket
16: Außenlamellenträger
18: Kolben
20: drehzahladaptiver Tilger
22: Schraube
24: Schraubenkopf
26: Mutter
27: Hülse
28: Außenlamellenträger
30: Sprengring
32: Lamellenpaket
34: Innenlamellenträger
36: Getriebeeingangswelle
37: Getriebeeingangswelle
38: Kolben
40: Öffnung
42: Finger
44: Außenlamellenträger
46: Lamellenpaket
48: Innenlamellenträger
50: Kettenrad
52: Kette
54: Lagerstelle
56: Lager
58: Axiallager
60: Nadellager
62: Nabe
63: Kolben
64: Dichtungsträger
K0: Trennkupplung
K1: Kupplung
K2: Kupplung

Claims

Kupplungsanordnung (8) zur Anordnung zwischen einer Antriebseinheit (2) und einem Getriebe (4) mit wenigstens einer Lamellenkupplung (K0) umfassend einen Lamellenträger (12, 16) mit einem daran befestigten Tilger (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger (20) lösbar mit dem Lamellenträger verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger (20) mit dem Ausgangslamellenträger (16) verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger (20) mit dem Außenlamellenträger (16) verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger (20) radial oberhalb des Lamellenpaketes (14) der Lamellenkupplung (K0) angeordnet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilger (20) mit dem Lamellenträger (16) mittels wenigstens einer Schraube (22) verschraubt ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubkopf (24) oder die Schraubköpfe (24) innerhalb der Kupplungsanordnung (8) angeordnet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (8) wenigstens zwei 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 Kupplungsanordnung (8) bilden.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (8) wenigstens zwei Lamellenkupplungen (K0, K1) aufweist, wobei der Tilger (20) seitlich an einem Übergang der Außenlamellenträger (16, 28) oder zweier Gehäuseabschnitte angeordnet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lamellenkupplungen(K1) als Anfahrkupplung ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lamellenkupplungen (K0) als Trennkupplung ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung eine Dreifachkupplungsanordnung ist.
Hybrid-Doppelkupplungsgetriebeanodnung (4) mit einer Kupplungsanordnung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsanordnung (8) und/oder einer Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder die Doppelkupplungsgetriebeanordnung (4) nach Anspruch 12 ausgebildet ist.