EP4314589A1 - Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit lageranordnung und verfahren zur montage einer mehrfachlamellenkupplung - Google Patents

Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit lageranordnung und verfahren zur montage einer mehrfachlamellenkupplung

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Publication number
EP4314589A1
EP4314589A1 EP22711053.3A EP22711053A EP4314589A1 EP 4314589 A1 EP4314589 A1 EP 4314589A1 EP 22711053 A EP22711053 A EP 22711053A EP 4314589 A1 EP4314589 A1 EP 4314589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clutch
plate
bearing
hub
output
Prior art date
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Pending
Application number
EP22711053.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hansi Gremplini
Inan Cokdogru
Torsten Kramm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna PT BV and Co KG
Original Assignee
Magna PT BV and Co KG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Magna PT BV and Co KG filed Critical Magna PT BV and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft

Definitions

  • the present invention relates to a multi-plate clutch arrangement with at least two friction clutches, which have lamellar packages arranged radially offset from one another on plate carriers, which are connected to clutch outputs and to a clutch basket as a drive, with pistons which serve to actuate the friction clutches.
  • the invention also relates to a device for assembling a multi-plate clutch.
  • Double clutches for a drive train are known, for example, from EP 2905492 B1.
  • Such clutch assemblies are used in motor vehicle drive trains to connect a drive motor, such as an internal combustion engine, to a transmission, such as a stepped transmission.
  • the clutch contained therein is used, for example, for starting and/or interrupting the flow of power if a gear in the transmission is to be changed.
  • wet-running friction clutches it is known to actuate them fluidically.
  • Such double clutches are also used for the hybrid drive system in a double clutch transmission.
  • DE 102010004711 B1 discloses a design with an electrical machine connected to one of the two partial transmissions.
  • connection of the electrical machine to one of the sub-transmissions, the second sub-transmission TG2 with gears 2/4/6 or the first sub-transmission TG1 with gears 1/3/5/7 does not allow shifting in purely electric mode without an interruption in traction.
  • shifting in purely electric mode can be done either with an interruption in traction or via a support torque from the combustion engine. This means that exhaust gases cannot be avoided, which is disadvantageous for the measurement cycle of a flybridge vehicle.
  • a triple clutch is known, for example, from DE 102019 104073 A1. But the present solutions are difficult due to the rotary union and the compact design in the implementation of a suitable storage concept. It is the object of the invention to provide a multi-plate clutch arrangement, in particular a triple-plate clutch, in which the bearing concept for sheet metal components is used.
  • the object is achieved with a multiple disk clutch arrangement with at least two friction clutches, which have disk packages arranged radially offset from one another on disk carriers, which are connected to clutch outputs and to a clutch basket as a drive, with pistons which serve to actuate the friction clutches, with at least the
  • the clutch basket and the hitch be outputs are made of sheet metal and are held both axially and radially with Axialla and radial bearings that run on sheet metal surfaces and are braced against sheets.
  • the radial bearing is mounted between the clutch output of the clutch and a support disk, a radial bearing is mounted between the support disk and the clutch basket, and the radial bearing is mounted between the clutch basket and an input hub.
  • the axial bearing is installed between the clutch outputs, whereby the clutch output of the clutch is clamped against an output hub and the clutch output of the clutch is clamped against an output hub and a retaining ring.
  • the radial bearing is installed between the input hub and the housing, and the radial bearing is installed between the support disk and the input hub, with the two radial bearings being installed for the most part within the axial length spanned by the axial bearings.
  • a gear carrier plate is supported with the thrust bearing against a bearing plate, the radial bearing being arranged between a main hub and the bearing plate.
  • a multiple disk clutch arrangement as a triple disk clutch with a first, a second and a third friction clutch, which have disk packs arranged radially offset from one another on disk carriers, with a first piston, a second piston and a third piston for actuating the first, second and third friction clutch, wherein a first, a second and a third centrifugal oil compensating piston together with the first, the second and the third piston each form centrifugal oil compensating chambers, with sheet metal for the pistons, the clutch basket, the gear carrier plate, the clutch outputs, the plate carriers, the support disk being used, with radial bearings and Thrust bearings are arranged between the sheet metal components.
  • the object is also achieved with a method for assembling a multi-plate clutch, the main hub being preassembled with the radial bearing, the bearing plate, the axial bearing and the ring gear bearing plate.
  • the components output hub, clutch output, axial bearing, clutch output, output hub and circlip are also plugged onto one another one after the other.
  • the snap ring is installed through the input hub, if not, the assembly is performed sequentially.
  • Radially offset from one another means that if you follow a ray away from the central axis A, you come across the centrifugal oil equalizing chambers one after the other, which are also arranged at a radial distance from one another.
  • Figure 1 shows an embodiment of the invention with a common drive plate carrier for the clutches KO and K1
  • Figure 2 shows an embodiment with a common drive plate carrier for clutches K1 and K2
  • Figure 3 shows an embodiment with an oil passage in the rotating Flauptnabe in the clutch housing
  • Figure 4 shows the modular structure
  • Figure 6 shows an alternative embodiment
  • All of the embodiments are concentric triple-plate clutches with an axially short design and a cost-optimized structure through the use of sheet metal components.
  • Figure 1 is a triple disk clutch 1 with a clutch K2, a hitch be K1 and a clutch KO, the th with concentrically arranged disk packs are arranged from the inside to the outside.
  • the disk packs of the three clutches KO, K1, K2 are not offset from one another in the axial direction or are only installed with a small offset from one another.
  • the triple-plate clutch 1 has a main hub 2 which has oil passages 2a.
  • the oil is supplied via a rotary union 3, the ⁇ l barnate stanchions 3a, which are sealed by piston rings 3b.
  • An input hub 4 surrounds a first output hub 5 and a second output hub 6.
  • a support disk 7 is attached to the input hub 4 and is connected via a support 8 to a common disk carrier 9 for the clutches KO and K1. This supporting disk 7 is shown again in FIG.
  • the support 8 and the support disk 7 are constructed in several parts in this exemplary embodiment according to FIG.
  • the common disk carrier 9 serves as the inner disk carrier of the clutch KO and as the outer disk carrier of the clutch K1.
  • the inner disk carrier 10 of the clutch K1 is connected to the first output hub 5 .
  • the clutch K2 has an outer disk carrier 11 and an inner disk carrier 12 , the inner disk carrier 12 being connected to the second output hub 6 .
  • the three clutches KO, K1, K2 are actuated with the aid of a first piston 13, a second piston 14 and a third piston 15.
  • the pistons 13, 14, 15 move in the respective pressure chambers 40, 41, 42 against the centrifugal oil compensation chambers 21 , 22, 23.
  • All three pistons 13, 14, 15 are arranged on the same side of the three-disk clutch 1, which is opposite the input hub 4.
  • the pistons 14, 15 are radially offset one above the other and are located within basket sections 9A, 11A of the disk carriers 9, 11, which are each connected to the main hub 2.
  • the sections 9A and 11A run parallel to one another over a large radial area until they open into areas 9B and 11B of the disk carriers running at right angles thereto.
  • a piston carrier 19 for the first piston 13 also runs parallel to the radial sections 9A and 11A of the disk carrier.
  • the triple disk clutch 1 also has centrifugal oil compensating pistons, a first centrifugal oil compensating piston 16, a second centrifugal oil compensating piston 17 and a third centrifugal oil compensating piston 18.
  • the first piston 13 and the first centrifugal oil compensating piston 16 form a first centrifugal oil compensating chamber 21.
  • the second piston 14 and the second centrifugal oil compensating piston 17 form a second centrifugal oil compensating chamber 22.
  • the third piston 15 and the third centrifugal oil compensating piston 18 form a third centrifugal oil compensating chamber 23.
  • the centrifugal oil equalizing chambers 21, 22, 23 are arranged concentrically with one another at a radial distance from one another, with all three centrifugal oil equalizing chambers 21, 22, 23 being connected to one another.
  • the radial offset of the centrifugal oil equalization chambers which also does not allow any radial overlapping of the centrifugal oil equalization chambers, enables a compact design in the axial direction.
  • the outer centrifugal oil compensation chambers are filled via the third centrifugal oil compensation chamber 23, which fills the second centrifugal oil compensation chamber 22 via an oil passage 24 in the third piston 15 and an oil passage 25 in the outer disk carrier 12 of the clutch K2.
  • the second centrifugal oil equalizing chamber 22 fills the first centrifugal oil equalizing chamber 21 via a channel 26 between the components of the second piston 14 and an opening 27 in the common disk carrier 9.
  • FIG. 2 differs only in that a common disk carrier 11 carries the two clutches K1 and K2 and the clutch KO, on the other hand, is guided separately with its own inner disk carrier 9 and outer disk carrier.
  • FIG. 3 shows an embodiment which essentially corresponds to the clutch arrangement and cooling oil courses of FIG.
  • the radial support disk 7 is not made in several parts, but in one piece, which reduces costs and is shown again in detail in FIG.
  • the triple multi-plate clutch 1 is designed to form a P2 hybrid drive and enables the electric machine, which engages on the output side of the clutch KO, but before the clutches of the dual-clutch transmission, to shift with the dual-clutch transmission without any interruption in traction.
  • FIG. 5 shows a further embodiment in which the sheet metal parts used are further optimized.
  • the main hub 2 is designed as a rotary part and carries, among other things, the disk carriers 9 and 11.
  • a ring gear carrier plate 20 is also directly connected to the main hub 2.
  • the main hub 2 is designed with the smallest possible diameter in order to allow small welding diameters for the components to be welded. The diameter of the welds and thus the main hub 2 are specified for the calculated load.
  • the sprocket carrier plate 20 is definitely welded to the main hub 2, while the disk carriers 9, 11 can also be connected with a press fit.
  • a sprocket 30 which is part of the connection of the electric machine of the drive train.
  • the stamped sheet metal parts of the disk carriers 9, 11 and the ring gear carrier plate 20 may be too flexible to withstand the applied contact pressure. Therefore, an increase in rigidity is desirable.
  • This increase in rigidity is achieved with a weld 31 between segments such as the ring gear carrier plate 20 with the disk carrier 9 and the disk carrier 9 with the disk carrier 11.
  • This stiffening by the weld 31 takes place in the area that extends radially outwards from the main hub 2. in which the segments run parallel to each other.
  • the welds are carried out on both or alternatively only one of the two welds 31.
  • a further improvement results from the design of the main hub 2 as a rotary part.
  • the main hub 2 is unhardened material that is easy to machine. In the direction of the output hubs 5, 6, this main hub ends in an edge 32, which is shown as a nose in the sectional view.
  • the lip is made in one piece with the main hub and delimits the centrifugal oil storage space underneath and serves as a centrifugal oil lip.
  • the triple multi-plate clutch 1 is constructed in such a way that the outermost clutch KO can also be omitted and a P1 hybrid drive can thus be implemented.
  • the electric motor sits in front of the gearbox on the crankshaft, so functionally it largely corresponds to the gearbox-side P2 arrangement on the gearbox input shaft.
  • the installation space remains the same in all embodiments of the invention, as does the overall structure; only the construction parts associated with the clutch KO are omitted.
  • a distributed bearing with a large number of axial and radial bearings is provided as the bearing concept for a triple-plate clutch according to FIG.
  • a part of the bearing assembly with a bearing plate 60 is shown on the left-hand side of FIG.
  • the bearing plate 60 initially extends axially along the axis A and then bends to form a radial course. In the axial course, the bearing plate 60 forms a receiving space with bearing surfaces for a radial bearing 34A, which lies between the main hub 2 and the bearing plate 60 .
  • the radial bearing 34A is centered between the rotary union 3 of the housing and the sprocket carrier plate 20 .
  • the bearing plate 60 is a bearing surface for an axial bearing ger 33E with radial centering, which is installed between the bearing plate 60 and the ring gear carrier plate 20 .
  • the bearing surfaces for the axial bearing 33E and radial bearing 34A are not specially prepared, for example specially hardened as a bearing running surface.
  • the bearing plate 60 makes it possible to connect the axial bearing 33E and the radial bearing 34A to the main hub 2 in advance, for example to screw them.
  • the bearing concept consists of a combination of axial bearings 33A, 33B and 33C as well as radial bearings 34B and 34C.
  • the radial bearing 33A is arranged between the extension of the disk carrier 10 and the support disk 7 in a radially extending area.
  • the axial bearing 33B is installed between the support disk 7 and a clutch basket 61 .
  • the clutch basket 61 and the housing form the bearing surfaces for the axial bearing 33C.
  • the thrust bearings 33A, 33B and 33C are installed parallel to each other.
  • a radial bearing 34 B is installed in the input hub, a radial bearing 34 C between the support disk 7 of the input hub.
  • the radial bearings are arranged axially offset from each other and are mainly within a length range that is specified by the three axial bearings 33A, 33B, 33C with an axial length L.
  • the axial bearings consist of a combination of the axial bearings 33B and 33C, with the axial bearing 33A being omitted.
  • the radial centering of the axial bearings 33B and 33C takes place via the radial bearings 34B and 34C.
  • the individual components between which the axial bearings and the radial bearings are installed consist of metal sheets that are not specially prepared as bearing surfaces.
  • the axial bearing of the clutch outputs 63, 64 takes place directly on the respective shafts with the output hubs 5 and 6.
  • the clutch output 64 of clutch K2 is also axially supported via an axial bearing 33D on the clutch output 63 of clutch K1, independently of the actual clutch bearing, since mounted on the transmission shafts.
  • the clutch output 64 has an axial stop 65 in the metal sheet, which corresponds to a stop on the output hub 6 . Since with one side of the axial bearing 33D is secured.
  • the clutch output 63 is secured via the output hub 5 and a retaining ring 62.
  • the structure with the distributed bearings allows the use of sheet metal components without further processing.
  • the input hub 4 can also be installed directly on it and the retaining ring 62 can be inserted through the input hub 4 and fastened.

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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit mindesten zwei Reibkupplungen (K1, K2, K0), die radial versetzt zueinander angeordnete Lamellenpakte auf Lamellenträgern (9, 10, 11, 12) aufweisen, die mit Kupplungsabtrieben (63, 64) und mit einem Kupplungskorb (60) als Antrieb verbunden sind, mit Kolben (13, 14, 15), die zur Aktuierung der Reibkupplungen (K1, K2, K0) dienen, wobei mindestens der Kupplungskorb (60) und die Kupplungsabtriebe (63, 64) aus Blechen bestehen und sowohl axial als auch radial mit Axiallagern (33A, 33B, 33C, 33D, 33E) und Radiallagern (34A, 34B, 34C) gehalten sind, die auf Blechoberflächen laufen und gegen Bleche verspannt sind.

Description

MEHRFACHLAMELLENKUPPLUNGSANORDNUNG MIT LAGERANORDNUNG UND VERFAHREN ZUR MONTAGE EINER MEHRFACHLAMELLENKUPPLUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit mindesten zwei Reibkupplungen, die radial versetzt zueinander angeordnete La mellenpakte auf Lamellenträgern aufweisen, die mit Kupplungsabtrieben und mit einem Kupplungskorb als Antrieb verbunden sind, mit Kolben, die zur Aktuierung der Reibkupplungen dienen.
Die Erfindung betrifft auch ein zur Montage einer Mehrfachlamellenkupplung.
Stand der Technik
Doppelkupplungen für einen Antriebsstrang sind beispielsweise aus der EP 2905492 B1 bekannt. Solche Kupplungsanordnungen dienen in Kraftfahr zeugantriebssträngen dazu, einen Antriebsmotor wie einen Verbrennungsmotor mit einem Getriebe wie einem Stufengetriebe zu verbinden. Die darin enthaltene Kupplung dient beispielsweise zum Anfahren und/oder zum Unterbrechen des Leistungsflusses, sofern in dem Getriebe eine Gangstufe gewechselt werden soll. Bei nasslaufenden Reibkupplungen ist es bekannt, diese fluidisch zu betätigen. Hierzu ist es ebenfalls bekannt, eine Drehdurchführung zwischen einem Gehäuse zapfen und einem Nabenglied vorzusehen, wobei über die Drehdurchführung Fluid zum Kühlen und zur Betätigung der Kupplung bereitgestellt wird.
Bei einem solchen offenen System versucht man, die teilweise störenden Flieh krafteinflüsse auf rotierende Betätigungskolben, nämlich Druckerhöhungen auf grund des bei Rotation aufgrund der Fliehkraft nach außen geschleuderten zur Be tätigung der Kupplung vorgesehenen Kühlöls, durch die Bereitstellung entspre chender Kompensationsräume auszugleichen, in denen ein entsprechender Ge gendruck erzeugt wird. Der Betätigungskolben ist dann als Folge beidseitig von Ölräumen umgeben, was zu einem guten Fliehölausgleich führt. Die Ölräume sind dabei Druckölräume und Fliehölausgleichsräume, wobei letzterer von Fliehölaus gleichskolben gebildet wird. Als Fliehöl wird der Teil des Kühlöl bezeichnet, der durch Fliehkraft bewegt wird.
Solche Doppelkupplungen werden auch für die hybridische Antriebssystem in ei nem Doppelkupplungsgetriebe verwendet. So ist beispielsweise aus der DE 102010004711 B1 ein Design mit einer an einem der beiden Teilgetriebe an gebundenen elektrischen Maschine bekannt.
Die Anbindung der elektrischen Maschine an eine der Teilgetriebe, dem zweiten Teilgetriebe TG2 mit den Gangstufen 2/4/6 oder dem ersten Teilgetriebe TG1 mit den Gangstufen 1/3/5/7, erlaubt keine Schaltung im rein elektrischen Betrieb ohne Zugkraftunterbrechung. Eine Schaltung im rein elektrischen Betrieb kann in einem 2,5 Hybridtyp entweder mit Zugkraftunterbrechung oder über ein Stützmoment des Verbrennungsmotors erfolgen. Damit kann die Vermeidung von Abgasen nicht si chergestellt werden, was für den Messzyklus eines Flybridfahrzeugs nachteilig ist.
In einem P2 Hybridtyp treten die Probleme nicht auf, allerdings erfordert die P2 Konfiguration eine weitere Kupplung K0 zwischen Verbrennungsmotor und elektri scher Maschine. Allerdings ist der Bauraum begrenzt, so dass eine Dreifachlamel lenkupplung zum Einsatz kommt. Alle verwendeten Bauteile müssen für den gerin gen Bauraum optimiert sein, wobei auch die Herstellungs- und/oder Montagekos ten eine Rolle spielen. Eine besondere Herausforderung stellt dabei das Lager konzept dar.
Eine dreifache Kupplung ist beispielsweise aus der DE 102019 104073 A1 be kannt. Aber die vorliegenden Lösungen sind aufgrund der Drehdurchführung und der kompakten Bauweise schwierig in der Umsetzung eines geeigneten Lagerkon zeptes. Es ist Aufgabe der Erfindung eine Mehrfachlamellenkupplungsanordnung insbe sondere einen Dreifachlamellenkupplung bereitzustellen, bei der Lagerkonzept für Komponenten aus Blech zum Einsatz kommt.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit min destens zwei Reibkupplungen, die radial versetzt zueinander angeordnete Lamel lenpakte auf Lamellenträgern aufweisen, die mit Kupplungsabtrieben und mit ei nem Kupplungskorb als Antrieb verbunden sind, mit Kolben, die zur Aktuierung der Reibkupplungen dienen, wobei mindestens der Kupplungskorb und die Kupp lungsabtriebe aus Blechen bestehen und sowohl axial als auch radial mit Axialla gern und Radiallagern gehalten sind, die auf Blechoberflächen laufen und gegen Bleche verspannt sind.
Es ist von Vorteil, dass das Radiallager zwischen Kupplungsabtrieb der Kupplung und einer Stützscheibe angebracht ist, ein Radiallager zwischen der Stützscheibe und dem Kupplungskorb angebracht ist und das Radiallager zwischen dem Kupp lungskorb und einer Eingangsnabe angebracht ist.
Das Axiallager ist zwischen den Kupplungsabtrieben verbaut, wobei der Kupp lungsabtrieb der Kupplung gegen eine Ausgangsnabe und der Kupplungsabtrieb der Kupplung gegen einen Ausgangsnabe und einen Sicherungsring verspannt ist.
Das Radiallager ist zwischen Eingangsnabe und Gehäuse verbaut ist und das Ra diallager zwischen der Stützscheibe und der Eingangsnabe, wobei die beiden Ra diallager zum überwiegenden Teil innerhalb der axialen Länge, die von den Axial lagern aufgespannt wird, verbaut sind.
Eine Zahnradträgerplatte ist mit dem Axiallager gegen ein Lagerblech gelagert, wobei das Radiallager zwischen einer Hauptnabe und dem Lagerblech angeord net ist. Eine Mehrfachlamellenkupplungsanordnung als Dreifachlamellenkupplung mit ei ner ersten, einer zweiten und einer dritten Reibkupplung, die radial versetzt zuei nander angeordnete Lamellenpakte auf Lamellenträgern aufweisen, mit einem ersten Kolben, einem zweiten Kolben und einem dritten Kolben zur Aktuierung der ersten, zweiten und dritten Reibkupplung, wobei ein erster, ein zweiter und ein dritter Fliehölausgleichskolben zusammen mit jeweils dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben Fliehölausgleichsräume bildet, wobei Bleche für Kolben, den Kupplungskorb, die Zahnradträgerplatte, die Kupplungsabtriebe, die Lamel lenträger, die Stützscheibe eingesetzt sind, wobei Radiallager und Axiallager zwi schen den Blechbauteilen angeordnet sind.
Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst mit einem Verfahren zur Montage einer Mehrfachlamellenkupplung, wobei die Hauptnabe mit dem Radiallager, dem La gerblech, dem Axiallager und der Zahnkranzlagerplatte vormontiert wird.
Dabei werden auch die Bauteile Ausgangsnabe, Kupplungsabtrieb, Axiallager, Kupplungsabtrieb, Ausgangsnabe und Sicherungsring nacheinander aufeinander gesteckt werden.
Wenn die Eingangsnabe hohl ist, wird der Sicherungsring durch die Eingangsnabe installiert, falls nicht, wird die Montage sequenziell durchgeführt.
Radial versetzt zueinander bedeutet, dass man, wenn man einem Strahl weg von der Mittenachse A folgt, nacheinander auf die Fliehölausgleichsräume stößt, die auch in einem radialen Abstand voneinander angeordnet sind.
Dadurch ist ein sehr kompakter Aufbau bei minimaler axialer Ausdehnung gege ben.
Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit gemeinsamer Antriebs lamellenträger für die Kupplungen KO und K1 , Figur 2 zeigt eine Ausführungsform mit gemeinsamer Antriebslamellenträger für Kupplungen K1 und K2,
Figur 3 zeigt eine Ausführung mit einer Öldurchführung in der sich drehende Flauptnabe im Kupplungsgehäuse,
Figur 4 zeigt den modularen Aufbau,
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform,
Figur 6 zeigt eine alternative Ausführungsform.
Alle Ausführungsformen sind konzentrische Dreifachlamellenkupplungen mit axial kurzer Bauweise und einer kostenoptimierten Struktur durch Verwendung von Blecheinbauten.
Figur 1 ist einen Dreifachlamellenkupplung 1 mit einer Kupplung K2, einer Kupp lung K1 und einer Kupplung KO, die mit konzentrisch angeordneten Lamellenpake ten von innen nach außen angeordnet sind.
Die Lamellenpakte der drei Kupplungen KO, K1 , K2 weisen in axialer Richtung ge sehen keinen Versatz zueinander auf oder sind nur mit einem geringen Versatz zueinander verbaut.
Die Dreifachlamellenkupplung 1 weist einen Hauptnabe 2, die Öldurchführungen 2a aufweist. Die Ölzufuhr erfolgt über eine Drehdurchführung 3, die Öldurchfüh rungen 3a aufweist, die von Kolbenringen 3b gedichtet werden.
Eine Eingangsnabe 4 umgreift eine erste Ausgangsnabe 5 und eine zweite Aus gangsnabe 6. An der Eingangsnabe 4 ist eine Stützscheibe 7 angebracht, die über eine Abstützung 8 mit einem gemeinsamen Lamellenträger 9 für die Kupplungen KO und K1 verbunden ist. Diese Stützscheibe 7 ist dabei in Figur 9 nochmals her ausgestellt.
Die Abstützung 8 und die Stützscheibe 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 mehrteilig aufgebaut. Der gemeinsame Lamellenträger 9 dient als Innenlamellenträger der Kupplung KO und als Außenlamellenträger der Kupplung K1. Der Innenlamellenträger 10 der Kupplung K1 ist mit der ersten Ausgangsnabe 5 verbunden. Die Kupplung K2 weist einen Außenlamellenträger 11 und einen Innenlamellenträger 12 auf, wobei der Innenlamellenträger 12 mit der zweiten Ausgangsnabe 6 in Verbindung steht.
Betätigt werden die drei Kupplungen KO, K1, K2 mit Hilfe eines ersten Kolbens 13, eines zweiten Kolbens 14 und eines dritten Kolbens 15. Die Kolben 13, 14, 15 be wegen sich in jeweiligen Druckräumen 40, 41, 42 gegen die Fliehölausgleichs räume 21, 22, 23. Alle drei Kolben 13, 14, 15 sind auf derselben Seite der Drei fachlamellenkupplung 1 angeordnet, die der Eingangsnabe 4 gegenüberliegt. Die Kolben 14, 15 sind dabei radial übereinander versetzt und liegen innerhalb von Korbabschnitten 9A, 11 A der Lamellenträger 9, 11 , die jeweils mit der Hauptnabe 2 verbunden sind. Die Abschnitte 9A und 11 A verlaufen über einen großen radia len Bereich parallel zueinander, bis sie in rechtwinklig davon verlaufende Bereiche 9B und 11 B der Lamellenträger münden.
Ein Kolbenträger 19 für den ersten Kolben 13 verläuft ebenfalls parallel zu den ra diale verlaufenden Abschnitten 9A und 11 A der Lamellenträger.
Weiterhin weist die Dreifachlamellenkupplung 1 noch Fliehölausgleichskolben auf, einen ersten Fliehölausgleichskolben 16, einen zweiten Fliehölausgleichskolben 17 und einen dritten Fliehölausgleichskolben 18.
Der erste Kolben 13 und der erste Fliehölausgleichskolben 16 bilden einen ersten Fliehölausgleichsraum 21.
Der zweite Kolben 14 und der zweite Fliehölausgleichskolben 17 bilden einen zweiten Fliehölausgleichsraum 22.
Der dritte Kolben 15 und der dritte Fliehölausgleichskolben 18 bilden einen dritten Fliehölausgleichsraum 23. Die Fliehölausgleichsräume 21 , 22, 23 sind konzentrisch zueinander mit einem ra dialen Abstand zueinander angeordnet, wobei alle drei Fliehölausgleichsräumen 21 , 22, 23 miteinander verbunden sind. Der radiale Versatz der Fliehölausgleichs räume, der auch keinen radialen Überlapp der Fliehölausgleichsräume zulässt, er möglicht eine kompakte Bauweise in axialer Richtung.
Die äußeren Fliehölausgleichsräume werden über den dritten Fliehölausgleichs raum 23 befüllt, der über eine Öldurchführung 24 im dritten Kolben 15 sowie einen Öldurchführung 25 im Außenlamellenträger 12 der Kupplung K2 den zweiten Flie hölausgleichsraum 22 füllt. Der zweite Fliehölausgleichsraum 22 befüllt über einen Kanal 26 zwischen den Bauteilen des zweiten Kolbens 14 und eine Öffnung 27 im gemeinsamen Lamellenträger 9 den ersten Fliehölausgleichsraum 21.
Damit erhält man einen durchgängigen Fliehölstrom von der Hauptnabe 2 aus bis zum ersten Fliehölausgleichsraum 21.
In der Figure 2 wird eine alternative Lösung vorgestellt, die sich lediglich dadurch unterscheidet, dass ein gemeinsamer Lamellenträger 11 die beiden Kupplungen K1 und K2 trägt und die Kupplung KO dagegen separat mit eigenen Innenlamellen träger 9 und Außenlamellenträger geführt ist.
Figur 3 zeigt einen Ausführungsform, die im Wesentlichen der Kupplungsanord nung und Kühlölverläufe der Figur 1 entspricht.
Im Unterschied zur Lösung der Figur 1 ist die radiale Stützscheibe 7 nicht mehrtei lig, sondern einteilig ausgeführt, was Kosten reduziert und in Figur 7 nochmals im Detail dargestellt ist.
Als Weiteren ist die Drehdurchführung 3 zur Öldurchführung durch die sich dre hende Hauptnabe 2 im Kupplungsgehäuse ersetzt worden. Der Wegfall der Dreh durchführung 3 als separates Bauteil reduziert Kosten. Die Dreifachlamellenkupplung 1 ist zur Ausgestaltung eines P2 Hybridantriebs ausgelegt und ermöglicht es der elektrischen Maschine, die ausgangsseitig von der Kupplung KO, aber vor den Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes, ein greift, zugkraftunterbrechungsfrei mit dem Doppelkupplungsgetriebe zu schalten.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der die verwendeten Blechteile wei ter optimiert sind.
Die Hauptnabe 2 ist als Drehteil ausgelegt und trägt unter anderen die Lamellen träger 9 und 11. Auch eine Zahnkranzträgerplatte 20 ist direkt mit der Hauptnabe 2 verbunden. Die Hauptnabe 2 ist mit einem möglichst geringen Durchmesser aus gelegt, um geringe Schweißdurchmesser für die zu verschweißenden Komponen ten zu ermöglichen. Der Durchmesser der Schweißnähte und somit der Haupt nabe 2 sind dabei für die berechnete Belastung vorgegeben.
Die Zahnkranzträgerplatte 20 ist auf jeden Fall mit der Hauptnabe 2 verschweißt, während die Lamellenträger 9, 11 auch mit einem Presssitz verbunden sein kön nen.
Auf der von der Hauptnabe wegweisenden Außenradius der Zahnkranzträger platte 20 sitzt einen Zahnkranz 30, das zur Anbindung der elektrischen Maschine des Antriebsstrangs gehört.
Die Blechstanzsteile der Lamellenträger 9, 11 sowie die Zahnkranzträgerplatte 20 sind gegebenenfalls zu flexibel, um dem beaufschlagten Anpressdruck standzu halten. Daher ist eine Steifigkeitserhöhung wünschenswert. Diese Steifigkeitserhö hung erreicht man mit einer Verschweißung 31 zwischen Segmenten wie der Zahnkranzträgerplatte 20 mit dem Lamellenträger 9 und dem Lamellenträger 9 mit dem Lamellenträger 11. Diese Versteifungen durch die Verschweißung 31 erfolgt im Bereich, der sich von der Hauptnabe 2 aus radial nach außen erstreckt, in dem die Segmente parallel zueinander verlaufen. Je nach Auslegung der Dreifachklamellenupplung 1 erfolgen die Verschweißun gen beide oder alternativ nur eine der beiden Verschweißungen 31.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich durch die Ausgestaltung des Hauptnabe 2 als Drehteil. Die Hauptnabe 2 ist ungehärtetes Material, das einfach zu bearbeiten ist. Diese Hauptnabe mündet in Richtung auf die Ausgangsnaben 5, 6, in einer Kante 32, die im Schnittbild als Nase wiedergegeben ist.
Die Kante ist einstückig mit der Hauptnabe hergestellt und begrenzt den darunter liegenden Stauraum des Fliehöls und dient als Fliehölkante.
Wie in der Figur 4 dargestellt ist die Dreifachlamellenkupplung 1 so aufgebaut, dass auch die äußerste Kupplung KO weggelassen werden kann und man damit einen P1 Hybridantrieb realisieren kann. Bei der P1 -Auslegung sitzt der elektri sche Motor noch vor Getriebe auf der Kurbelwelle, entspricht also funktional weit gehend der getriebeseitigen P2-Anordnung auf der Getriebeeingangswelle.
Der Bauraum bleibt dabei bei allem Ausführungsformen der Erfindung gleich, der Gesamtaufbau ebenfalls, es werden nur die der Kupplung KO zugeordneten Bau teile weggelassen.
Als Lagerkonzept für eine Dreifachlamellenkupplung nach Figur 5 ist eine verteilte Lagerung mit einer Vielzahl an axialen und radialen Lagern vorgesehen.
Auf der linken Seite der Figur 5 ist ein Teil der Lageranordnung mit einem Lager blech 60 dargestellt. Das Lagerblech 60 erstreckt sich zunächst axial entlang der Achse A und knickt dann zu einem radialen Verlauf ab. Im axialen Verlauf bildet das Lagerblech 60 einen Aufnahmeraum mit Lagerflächen für ein Radiallager 34A aus, das zwischen Hauptnabe 2 und Lagerblech 60 liegt.
Das Radiallager 34A ist zwischen der Drehdurchführung 3 des Gehäuses und der Zahnkranzträgerplatte 20 zentriert. In seinem axial verlaufenen Teil ist das Lagerblech 60 Lagerfläche für ein Axialla ger 33E mit radialer Zentrierung, das zwischen Lagerblech 60 und der Zahnkranz trägerplatte 20 verbaut ist.
Die Lagerflächen für die Axiallager 33E und Radiallager 34A sind nicht besonders vorbereitet, beispielsweise speziell als Lagerlauffläche gehärtet.
Das Lagerblech 60 ermöglicht es, das Axiallager 33E und das Radiallager 34A vorab mit der Hauptnabe 2 zu verbinden, beispielsweise zu verschrauben.
Dadurch wird die Montage der Dreifachlamellenkupplung vereinfacht.
Auf der rechten Seite der Figur 5 besteht das Lagerkonzept aus einer Kombination von Axiallagern 33A, 33B, und 33C, sowie den Radiallagern 34B und 34C. Das Radiallager 33A ist zwischen der Verlängerung des Lamellenträgers 10 und der Stützscheibe 7 in einem radial verlaufenden Bereich angeordnet. Zwischen der Stützscheibe 7 und einen Kupplungskorb 61 ist das Axiallager 33B verbaut. Der Kupplungskorb 61 sowie das Gehäuse bilden die Lagerflächen für das Axiallager 33C aus. Die Axiallager 33A, 33B und 33C sind parallel zueinander verbaut. Ein Radiallager 34 B ist in der Eingangsnabe verbaut, ein Radiallager 34 C zwischen der Stützscheibe 7 der Eingangsnabe. Die Radiallager sind axial versetzt zueinan der angeordnet und liegen aber überwiegend innerhalb eines Längenbereichs, der von den drei Axiallagern 33A, 33B, 33C mit einer axialen Länge L vorgegeben ist.
In einer alternativen Ausführungsform nach Figur 6 bestehen die Axiallager aus ei ner Kombination der Axiallager 33B und 33C, wobei das Axiallager 33A eingespart wird. Die radiale Zentrierung der Axiallager 33B und 33C erfolgt über die Radialla ger 34B und 34C.
Die einzelnen Bauteile, zwischen denen die Axiallager und die Radiallager verbaut sind, bestehen aus Blechen, die nicht besonders als Lageraufflächen vorbereitet sind. Die axiale Lagerung der Kupplungsabtriebe 63, 64 erfolgt direkt auf den jeweiligen Wellen mit den Ausgangsnaben 5 und 6. Der Kupplungsabtrieb 64 der Kupplung K2 ist zudem über ein Axiallager 33D an dem Kupplungsabtrieb 63 der Kupplung K1 axial gelagert, unabhängig von der eigentlichen Kupplungslagerung, da auf den Getriebewellen gelagert. Der Kupplungsabtrieb 64 weist einen Axialanschlag 65 im Blech auf, der mit einem Anschlag der Ausgangsnabe 6 korrespondiert. Da mit wird die eine Seite des Axiallagers 33D abgesichert.
Der Kupplungsabtrieb 63 wird über die Ausgangsnabe 5 und einem Sicherungs ring 62 gesichert.
Der Aufbau mit den verteilten Lagern erlaubt die Verwendung von Blechbauteilen ohne weitere Aufbereitung.
Zudem ist der Aufbau einfach zu montieren. Dabei werden die Bauteile Ausgangs nabe 6, Kupplungsabtrieb 64, Axiallager 33D, Kupplungsabtrieb 63, Ausgangs nabe 5 und Sicherungsring 62 nacheinander aufeinander gesteckt.
Wenn die Eingangsnabe 4 hohl ausgebildet ist, kann diese auch noch direkt mon tiert werden und der Sicherungsring 62 durch die Eingangsnabe 4 gesteckt und befestigt werden.
Bezugszeichen
1 Dreifachlamellenkupplung
2 Hauptnabe
2a ,3a, 24, 25 Öldurchführungen
3 Drehdurchführung 3b Kolbenringen
4 Eingangsnabe
5, 6 Ausgangsnabe
7 Stützscheibe
8 Abstützung
9, 10, 11, 12 Lamellenträger 9A, 11 A Korbabschnitt
9B, 11 B rechtwinklig verlaufende Bereiche der Lamellenträger
9C Öffnung
13, 14, 15 Kolben
14A, 14C, 14D Abdichtung
14B Durchführung
16, 17, 18 Fliehölausgleichskolben
19 Kolbenträger
20 Zahnkranzträgerplatte
21, 22, 23 Fliehölausgleichsräume 27 Öffnung 30 Zahnkranz
33A, 33B, 33C, 33D, 33E Axiallager 34A, 34B, 34C Radiallager
60 Lagerblech
61 Kupplungskorb
62 Sicherungsring
63 Kupplungsabtrieb K1
64 Kupplungsabtrieb K2
65 Axialanschlag
KO, K1 , K2 Reibkupplung A Achse

Claims

Ansprüche
1. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung mit mindesten zwei Reibkupplungen (K1 , K2, KO), die radial versetzt zueinander angeordnete Lamellenpakte auf La mellenträgern (9, 10, 11, 12) aufweisen, die mit Kupplungsabtrieben (63, 64) und mit einem Kupplungskorb (61) als Antrieb verbunden sind, mit Kolben (13, 14, 15), die zur Aktuierung der Reibkupplungen (K1, K2, KO) dienen, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens der Kupplungskorb (60) und die Kupplungsabtriebe (63, 64) aus Blechen bestehen und sowohl axial als auch radial mit Axiallagern (33A, 33B, 33C, 33D, 33E) und Radiallagern (34A, 34B, 34C) gehalten sind, die auf Blechoberflächen laufen und gegen Bleche verspannt sind.
2. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich net, dass das Radiallager (33A) zwischen Kupplungsabtrieb (63) der Kupplung (K1) und einer Stützscheibe (7) angebracht ist, ein Radiallager (33B) zwischen der Stützscheibe (7) und dem Kupplungskorb (61) angebracht ist und das Radiallager (33C) zwischen dem Kupplungskorb (60) und einer Eingangsnabe (4) angebracht ist.
3. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Axiallager (33D) zwischen den Kupplungsabtrieben (63, 64) verbaut ist, wobei der Kupplungsabtrieb (64) der Kupplung (K2) gegen eine Ausgangsnabe (6) und der Kupplungsabtrieb (64) der Kupplung (K1) gegen einen Ausgangsnabe (5) und einen Sicherungsring (62) verspannt ist.
4. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (34B) zwischen Ein gangsnabe (4) und Gehäuse verbaut ist und das Radiallager (34C) zwischen der Stützscheibe (7) und der Eingangsnabe (4), wobei die beiden Radiallager (34B, 34C) zum überwiegenden Teil innerhalb der axialen Länge (L), die von den Axial lagern (33A, 33B, 33C) aufgespannt wird, verbaut sind.
5. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zahnradträgerplatte (20) mit dem Axiallager (33E) gegen ein Lagerblech (60) gelagert ist, wobei das Radiallager (34A) zwischen einer Hauptnabe (2) und dem Lagerblech (60) angeordnet ist.
6. Mehrfachlamellenkupplungsanordnung als Dreifachlamellenkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Reibkupplung (K0, K1 , K2), die radial versetzt zueinander angeordnete La mellenpakte auf Lamellenträgern (9, 10, 11, 12) aufweisen, mit einem ersten Kol ben (13), einem zweiten Kolben (14) und einem dritten Kolben (15) zur Aktuierung der ersten, zweiten und dritten Reibkupplung (K0, K1 , K2), wobei ein erster, ein zweiter und ein dritter Fliehölausgleichskolben (16, 17, 18) zusammen mit jeweils dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben (13, 14, 15) Fliehölausgleichs räume (21, 22, 23) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass Bleche für Kolben (13,
14, 15), den Kupplungskorb (61), die Zahnradträgerplatte (20), die Kupplungsab triebe (63,64), die Lamellenträger (9, 10, 11, 12), die Stützscheibe (7) eingesetzt sind, wobei Radiallager (34A, 34B, 34C) und Axiallager (33A, 33B, 33C, 33D, 33E) zwischen den Blechbauteilen angeordnet sind.
7. Verfahren zur Montage einer Mehrfachlamellenkupplung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die Hauptnabe mit dem Radiallager (34A), dem Lagerblech (60), dem Axiallager (33E) und der Zahnkranzlagerplatte (20) vormon tiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7 wobei die Bauteile Ausgangsnabe (6), Kupplungs abtrieb (64), Axiallager (33D), Kupplungsabtrieb (63), Ausgangsnabe (5) und Si cherungsring (62) nacheinander aufeinander gesteckt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Eingangsnabe (4) hohl ist und der Sicherungsring (62) durch die Eingangsnabe (4) installiert wird.
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