WO2009021582A1 - Kupplungseinrichtung mit verbessertem fliehölausgleich - Google Patents

Kupplungseinrichtung mit verbessertem fliehölausgleich Download PDF

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WO2009021582A1
WO2009021582A1 PCT/EP2008/005414 EP2008005414W WO2009021582A1 WO 2009021582 A1 WO2009021582 A1 WO 2009021582A1 EP 2008005414 W EP2008005414 W EP 2008005414W WO 2009021582 A1 WO2009021582 A1 WO 2009021582A1
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WO
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actuating piston
coupling device
sealing element
pressure chamber
disk
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Application number
PCT/EP2008/005414
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank GÜNTER
Reinhard Kappel
Original Assignee
Borgwarner Inc.
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Publication date
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    • 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
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
    • 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
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    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
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    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0661—Hydraulically actuated multiple lamellae clutches

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device with a compressible disk set, a disk carrier associated with the disk carrier and an axially displaceable actuating piston for compressing the disk set, wherein by rotation of the coupling means a radially extending first
  • Coupling devices in particular multi-disc clutches, are known from the prior art, which have a compressible disk set, a disk carrier associated with the disk set and an axially displaceable actuating piston for compressing the disk pack.
  • a first pressure chamber On the one side of the actuating piston, a first pressure chamber is provided, which can be pressurized in such a way that the actuating piston can be displaced in the axial direction.
  • a first compensation chamber is provided which is delimited by the actuating piston and the disk carrier.
  • Centrifugal oil column acting on the actuating piston generated opposite axial force.
  • the actuating piston and the plate carrier are pushed into each other in the axial direction or nested in the radial direction such that the first Fliehölklale in the first pressure chamber and the second Fliehölklale in the first expansion chamber have different lengths.
  • This results in rotation of the known coupling means that either the axial force in one direction or the axial force in the other direction is greater, so that the actuating piston is always urged in one of the two axial directions during operation of the known coupling devices.
  • a stronger spring element must be provided for returning the piston to its starting position.
  • the coupling device according to the invention which is preferably a double clutch, has a compressible disk set.
  • a compressible disk set may, for example, be understood to mean a disk set consisting of outer disk or driven-side outer disk and inner disk or drive-side disk.
  • the coupling device further comprises a plate carrier associated with the plate carrier, at which may be, for example, an outer or inner plate carrier.
  • the coupling device has an axially displaceable actuating piston for compressing the disk pack. On the one side of the actuating piston, a first pressure chamber is provided, which can be pressurized in such a way that the actuating piston can be displaced in the axial direction.
  • a first compensation chamber is provided which is delimited by the actuating piston and the disk carrier.
  • the first pressure chamber and the first compensation chamber can be filled with oil, wherein by rotation of the coupling device in the first pressure chamber by a radially extending first Fliehölklale acting on the actuating piston axial force and in the first compensation chamber by a radially extending second Fliehölklakulle acting on the actuating piston opposite axial force can be generated.
  • an overflow channel or an overflow opening for partial removal of the oil from the first compensation chamber opens into the first compensation chamber such that the length of the second centrifugal oil column is shortened in the radial direction such that the opposing axial forces acting on the actuating piston equalize.
  • the invention has the advantage that on the one hand a complete centrifugal oil balance is achieved and on the other hand, the axial length of the coupling device can be low.
  • the latter can be attributed to the fact that the first pressure chamber and the first compensation chamber can be of different lengths in the radial direction in order to achieve optimized nesting of actuating piston and plate carrier, especially since centrifugal oil compensation is achieved by a simple, appropriately positioned overflow channel or an overflow opening. is enough.
  • centrifugal oil compensation is achieved by a simple, appropriately positioned overflow channel or an overflow opening. is enough.
  • a low restoring force spring element is required to hold the actuating piston in its initial position.
  • a sealing element is provided between the actuating piston and the plate carrier, which is arranged on the actuating piston such that the overflow channel is formed between the actuating piston and the sealing element.
  • the overflow opening can be provided in the sealing element, wherein said overflow channel is preferred.
  • the sealing element is fastened to the actuating piston in a further preferred embodiment.
  • the sealing element can be displaced in the axial direction together with the actuating piston.
  • the sealing element is plugged in a further preferred embodiment of the coupling device according to the invention on the actuating piston.
  • the sealing element can be attached to a protruding bulge of the actuating piston. So that the axial forces, which arise through the second flow column in the first compensation chamber, can be transferred securely to the actuating piston via the sealing element, the sealing element in a further preferred embodiment of the inventive coupling device is in the axial direction on the side of the actuating column facing the plate carrier - Bens truncated.
  • the sealing element is annular.
  • the sealing element can completely surround the hub of the coupling device and furthermore ensure a peripheral seal between the actuating piston, on the one hand, and the disk carrier, so that the first compensating chamber is completely sealed, at least in this area.
  • the inlet opening of the overflow channel is arranged radially further inwards than the outlet opening of the overflow channel.
  • the inlet opening of the overflow channel is preferably provided on the inner diameter of the sealing element, while the outlet opening of the overflow channel is preferably provided on the outer diameter of the sealing element.
  • the annular sealing element has an L-shaped cross-section.
  • one leg of the L-shaped cross-section is at a surface facing in the axial direction and the other leg of the L-shaped cross section is at a radially pointing upper surface. supported surface of the actuating piston. This also makes it possible that the sealing element can be supported and attached in a simple manner to a protruding bulge of the actuating piston.
  • the sealing element on its side facing the actuating piston side protruding support portions for support zen on the actuating piston.
  • the overflow channel can be particularly easily formed between the protruding support portions, the sealing member and the surface of the actuating piston, without a complex processing of the actuating piston itself would be required.
  • the overflow channel has an outlet opening, which opens into a different space than the first pressure chamber.
  • the overflow opening opens into a different space than the first pressure chamber, but here too, the aforementioned overflow channel is preferred. In both cases it is prevented that the pressure or oil pressure within the first pressure chamber is reduced or increased, whereby the control of the actuating piston is simplified.
  • the outlet opening or the overflow opening opens into a further space, which is delimited by the actuating piston and the plate carrier and arranged radially further outward than the compensating space. In this way it is ensured that the centrifugal oil exiting via the overflow channel from the first expansion chamber is safely removed is and the first pressure chamber is not affected by this.
  • the plate carrier is an outer plate carrier.
  • the structure of the coupling device according to the invention also allows a short axial length of the same in this embodiment.
  • the coupling device is designed at least as a double clutch, wherein a second actuating piston is provided for compressing a compressible second plate pack, which is associated with a second pressure chamber, which can be pressurized such that the second actuating piston in axial direction can be moved.
  • a coupling device which is configured as a double clutch to maintain the pressure within the second pressure chamber substantially has the Ü berlaufkanal an outlet opening, which opens into a ⁇ of the space as the second pressure chamber.
  • the overflow opening opens into a different space than the second pressure chamber.
  • the outlet opening or the overflow opening for example, open into the aforementioned further space, which is bounded by the actuating piston and the plate carrier.
  • the first disk pack is a radially outer disk. package and the second disk pack a radially inner disk set.
  • the first or second pressure chamber can be pressurized in such a way that the first or second actuating piston can be displaced in the axial direction counter to the restoring force of a spring element.
  • the spring element only has to apply a small restoring force due to the centrifugal oil compensation according to the invention in order to push the first or second actuating piston back into its starting position.
  • Such a spring element with a lower restoring force thus reduces the weight of the coupling device according to the invention and can also contribute to a shorter axial length of the same. Furthermore, the controllability or sensitivity of the coupling device is improved.
  • FIG. 1 is a side view of an embodiment of the coupling device according to the invention in a sectional representation
  • Fig. 1 shows an embodiment of the coupling device 2 according to the invention in cross section, wherein relative to the longitudinal or rotational axis 4, about which rotate the rotatable parts of the coupling device 2, only the upper part is shown.
  • the coupling device 2 is designed as a multi-plate clutch in the form of a double clutch.
  • the coupling device 2 has a motor-side input hub 6.
  • the input hub 6 is rotatably connected to a drive plate 8.
  • the driver disk 8 is non-rotatably connected to an outer disk carrier 10.
  • the outer disk carrier 10 has an outer support section 12 and an inner support section 14. While the outer support section 12 is connected in a rotationally fixed manner to the outer lamellae of an outer, compressible first lamella packet 16, the inner support section 14 is connected in a rotationally fixed manner to the outer lamellae of an inner, compressible second lamella packet 18.
  • the coupling device 2 also has an outer inner disk carrier 20 and an inner inner disk carrier 22. At their radially outward-pointing end, both inner disk carriers 20, 22 each have a carrying section 24, 26 which is connected in a rotationally fixed manner to the inner disks of the first disk set 16 or to the inner disks of the second disk pack 18.
  • the outer inner disk carrier 20 is rotatably connected at its radially inwardly facing end to a first output hub 28, while the inner venezlamellen- carrier 22 is rotatably connected at its radially inwardly facing end with a second output hub 30.
  • the coupling device 2 furthermore has an axially displaceable first actuating piston 32 for compressing the first disk set 16 together and an axially displaceable second actuating piston 34 for the purpose of compressing the first disk set 16. mendrucken the second plate pack 18.
  • a first pressure chamber 36 and a second pressure chamber 38 is formed on each side of the first and second actuating piston 32, 34.
  • the pressure spaces 36 and 38 can be filled with oil in the clutch hub 44 via a respective bore 40 or 42 and thus be pressurized such that the first or second actuating piston 32, 34 counteracts the restoring force of a spring element 46 or 48 is moved in the axial direction.
  • FIG. 2 shows the detail A of FIG. 1 enlarged.
  • a first compensation chamber 50 is provided on the other side of the first actuating piston 32.
  • the second actuating piston 34 also has a second compensation chamber 52 (FIG. 1).
  • the first compensation chamber 50 is bounded by the first actuating piston 32, the outer disk carrier 10 and the clutch hub 44, wherein a later explained closer sealing element seals a gap between the Betati ⁇ tion piston 32 and the outer disk carrier 10.
  • a further bore 54 is also provided in the clutch hub 44, which ports into the first compensation chamber 50.
  • the first actuating piston 32 and the outer disk carrier 10 are bulged in an axial direction in the region of the first pressure chamber 36 and the first compensation chamber 50 in such a way that they can be pushed into one another in the axial direction or are arranged nested in the radial direction.
  • the sealing element 56 is annular. forms and attached to the actuating piston 32.
  • the sealing element 56 has an L-shaped cross-section and is plugged onto the first actuating piston 32 in the region of the bulge. In this case, the sealing element 56 is supported in the axial direction on the side of the first actuating piston 32 facing the outer disk carrier 10.
  • an overflow channel 62 is formed between the protruding support sections 60 and is delimited in the axial direction by the first actuating piston 32 on the one hand and the radially extending leg 58 of the L-shaped cross section of the sealing element 56 on the other hand.
  • the overflow channel 62 opens with an inlet opening 64 which is arranged on the inner diameter of the sealing element 56, in the first compensation chamber 50.
  • the overflow channel 62 further points to the outer diameter of the sealing element 56 and thus in the region of the axially extending leg 66 of the L-shaped cross section of the sealing element 56 an outlet opening 68.
  • the outlet opening 68 of the overflow channel 62 opens into a further space 70, which is bounded by the first actuating piston 32 and the outer disk carrier 10 and radially further outside than the first compensation chamber 50, wherein the further space 70 by means of the sealing lip (no reference numeral) of the Sealing element 56 is sealed at least partially against the first compensation chamber 50.
  • the outlet opening 68 of the overflow channel 62 terminates neither in the first pressure chamber 36 nor in the second Pressure chamber 38.
  • the inlet opening 64 within the first compensation chamber 50 thus flows from a portion of the oil from the first compensation chamber 50, so that the fixed, second Fliehölklale only from the inlet opening 64 in the radial direction to the radially outermost boundary of the first compensation chamber 50th extends over a length c in the radial direction, which is smaller than the aforementioned length b.
  • the fixed second flow column with the shortened length c in the radial direction thus generates a fluid pressure within the first compensation chamber 50, which exerts an axial force on the first actuating piston 32 via the radially extending limb 58 of the L-shaped cross section of the sealing element 56, which in FIG. 2 indicated by the arrow 74 and the axial force 72 is opposite.
  • the length of the second flow column is here shortened by appropriate arrangement of Eint ⁇ ttso réelle 64 of the overflow channel 62 within the first compensation chamber 50 such that the opposite axial forces 72, 74 compensate or cancel.
  • This has the advantage, inter alia, that the spring element 46 only has to apply a small restoring force for returning the first actuating piston 32 to its initial position.
  • overflow channel 62 While only one overflow channel 62 has been described above, which is a preferred variant, the removal of the oil can also be effected via a simple overflow opening, which is preferably provided in the sealing element 56.

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Abstract

Kupplungseinrichtung (2) mit einem zusammendrückbaren Lamellenpaket (16), einem dem Lamellenpaket (16) zugeordneten Lamellenträger (10) und einem axial verschiebbaren Betätigungskolben (32) zum Zusammendrücken des Lamellenpakets (16), wobei auf der einen Seite des Betätigungskolbens (32) ein erster Druckraum (36) vorgesehen ist, der derart mit, Druck beaufschlagbar ist, dass der Betätigungskolben (32) in axialer Richtung verschoben werden kann und auf der anderen Seite des Betätigungskolbens (32) ein erster Ausgleichsraum (50) vorgesehen ist, der von dem Betätigungskolben (32) und dem Lamellenträger (10) begrenzt ist. Durch Rotation wird durch eine radial verlaufende erste Fliehölsäule in dem ersten Druckraum (36) der Druck derart erhöht, dass hieraus eine auf den Betätigungskolben (32) wirkende Axialkraft (72) resultiert. Zeitgleich wird bei Rotation in dem ersten Ausgleichsraum (50) der Druck aufgrund einer radial verlaufenden zweiten Fliehölsäule derart erhöht, dass auf den Betätigungskolben (32) ferner eine der Axialkraft (72) entgegengesetzte Axialkraft (74) erzeugt wird. Erfindungsgemäß mündet ein Überlaufkanal (62) oder eine Überlauföffnung zum teilweisen Abführen des Öls aus dem ersten Ausgleichsraum (50) derart in den ersten Ausgleichsraum (50), dass die Länge (c) der zweiten Fliehölsäule in radialer Richtung derart verkürzt ist, dass sich die einander entgegengesetzten auf dem Betätigungskolben (32) wirkenden Axialkräfte (72, 74) ausgleichen.

Description

Kupplungseinrichtung mit verbessertem Fliehölausgleich
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung mit einem zusammendrückbaren Lamellenpaket, einem dem Lamellenpaket zugeordneten Lamellenträger und einem axial verschiebbaren Betätigungskolben zum Zusammendrücken des Lamellenpakets, wobei durch Rotation der Kupplungseinrichtung eine radial verlaufende erste
Fliehölsäule und eine radial verlaufende zweite Fliehöl- säule entgegengesetzte Axialkräfte auf den Betätigungskolben ausüben.
Aus dem Stand der Technik sind Kupplungseinrichtungen, insbesondere Lamellenkupplungen, bekannt, die ein zusammendrückbares Lamellenpaket, ein dem Lamellenpaket zugeordneten Lamellenträger und einen axial verschiebbaren Betätigungskolben zum Zusammendrücken des La- mellenpakets aufweisen. Auf der einen Seite des Betätigungskolbens ist ein erster Druckraum vorgesehen, der derart mit Druck beaufschlagt werden kann, dass der Betätigungskolben in axialer Richtung verschoben werden kann. Auf der anderen Seite des Betätigungskolbens ist ein ers- ter Ausgleichsraum vorgesehen, der von dem Betätigungskolben und dem Lamellenträger begrenzt ist. Durch Rotation der Kupplungseinrichtung wird in dem ersten Druckraum durch eine radial verlaufende erste Fliehölsäule eine auf den Betätigungskolben wirkende Axialkraft und in dem ers- ten Ausgleichsraum durch eine radial verlaufende zweite
Fliehölsäule eine auf den Betätigungskolben wirkende ent- gegengesetzte Axialkraft erzeugt. Um die axiale Baulänge der Kupplungseinrichtung möglichst gering zu halten, sind der Betätigungskolben und der Lamellenträger in axialer Richtung ineinander geschoben bzw. in radialer Richtung derart verschachtelt, dass die erste Fliehölsäule in dem ersten Druckraum und die zweite Fliehölsäule in dem ersten Ausgleichsraum unterschiedliche Längen aufweisen. Dies führt bei Rotation der bekannten Kupplungseinrichtungen dazu, dass entweder die Axialkraft in der einen Richtung oder die Axialkraft in der anderen Richtung größer ist, so dass der Betätigungskolben beim Betrieb der bekannten Kupplungseinrichtungen stets in eine der beiden axialen Richtungen gedrängt wird. Um dies auszugleichen, muss beispielsweise ein stärkeres Federelement zum Zu- rückstellen des Kolbens in dessen Ausgangsposition vorgesehen werden.
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungseinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einerseits eine geringe axiale Baulänge aufweist und bei der andererseits ein nahezu vollständiger Fliehölaus- gleich erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung, bei der es sich vorzugsweise um eine Doppelkupplung handelt, weist ein zusammendrückbares Lamellenpaket auf. Unter einem zusammendrückbaren Lamellenpaket kann beispielsweise ein Lamellenpaket aus an- oder abtriebseitigen Außenlamellen und ab- oder antriebseitigen Innenlamellen ver- standen werden. Die Kupplungseinrichtung umfasst ferner einen dem Lamellenpaket zugeordneten Lamellenträger, bei dem es sich beispielsweise um einen Außen- oder Innenla- mellenträger handeln kann. Ferner weist die Kupplungseinrichtung einen axial verschiebbaren Betätigungskolben zum Zusammendrücken des Lamellenpakets auf. Auf der einen Seite des Betätigungskolbens ist ein erster Druckraum vorgesehen, der derart mit Druck beaufschlagt werden kann, dass der Betätigungskolben in axialer Richtung verschoben werden kann. Auf der anderen Seite des Betätigungskolbens ist ein erster Ausgleichsraum vorgesehen, der von dem Betätigungskolben und dem Lamellenträger begrenzt ist. Der erste Druckraum und der erste Ausgleichsraum können mit Öl befüllt werden, wobei durch Rotation der Kupplungseinrichtung in dem ersten Druckraum durch eine radial verlaufende erste Fliehölsäule eine auf dem Betätigungskolben wirkende Axialkraft und in dem ersten Ausgleichsraum durch eine radial verlaufende zweite Fliehölsäule eine auf den Betätigungskolben wirkende entgegengesetzte Axialkraft erzeugt werden kann. Erfindungsgemäß mündet ein Überlaufkanal oder eine Überlauföffnung zum teilweisen Abführen des Öls aus dem ersten Ausgleichsraum derart in den ersten Ausgleichsraum, dass die Länge der zweiten Fliehölsäule in radialer Richtung derart verkürzt ist, dass sich die einander entgegengesetzten auf den Betätigungskolben wirkenden Axialkräfte aus- gleichen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass einerseits ein vollständiger Fliehölausgleich erreicht wird und andererseits die axiale Baulänge der Kupplungseinrichtung gering sein kann. Letzteres ist darauf zurückzuführen, dass der erste Druckraum und der erste Ausgleichsraum unterschiedlich lang in radialer Richtung ausgebildet sein können, um eine optimierte Verschachtelung von Betätigungskolben und Lamellenträger zu erreichen, zumal der Fliehölausgleich durch einen einfachen, entsprechend positionierten Überlaufkanal oder eine Überlauföffnung er- reicht wird. Indem sich die entgegengesetzt auf den Betätigungskolben wirkenden Axialkräfte ausgleichen bzw. aufheben, ist ferner lediglich ein Federelement mit geringer Rückstellkraft erforderlich, um den Betätigungskolben in dessen Ausgangsposition zu halten.
Um eine einfache Herstellung einer solchen Kupplungseinrichtung zu ermöglichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungs- einrichtung ein Dichtungselement zwischen dem Betätigungskolben und dem Lamellenträger vorgesehen, das derart an dem Betätigungskolben angeordnet ist, dass der Überlaufkanal zwischen dem Betätigungskolben und dem Dichtungselement ausgebildet ist. Alternativ kann die Über- lauföffnung in dem Dichtungselement vorgesehen sein, wobei der genannte Überlaufkanal bevorzugt ist. In beiden Fällen kann zunächst die Kupplungseinrichtung mit dem ersten Druckraum und dem ersten Ausgleichsraum vollständig konstruiert und gebaut werden, um anschließend ein entsprechend modifiziertes Dichtungselement für den Fliehölausgleich anzubringen.
Um einen sicheren Halt des Dichtungselements an dem Betätigungskolben zu gewährleisten, ist das Dich- tungselement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform an dem Betätigungskolben befestigt. So kann das Dichtungselement beispielsweise in axialer Richtung zusammen mit dem Betätigungskolben verschoben werden.
Um die Herstellung der Kupplungseinrichtung weiter zu vereinfachen, ist das Dichtungselement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung auf dem Betätigungskolben aufgesteckt. So kann das Dichtungselement beispielsweise auf eine hervorstehende Ausbauchung des Betätigungskolbens aufgesteckt sein. Damit die Axialkrafte, die durch die zweite Flieholsaule in dem ersten Ausgleichsraum entstehen, sicher über das Dichtungselement auf den Betatigungskolben übertragen werden können, ist das Dichtungselement in einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungs- gemaßen Kupplungseinrichtung in axialer Richtung an der dem Lamellentrager zugewandten Seite des Betatigungskol- bens abgestutzt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Kupplungseinrichtung ist das Dichtungselement ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann das Dichtungselement die Nabe der Kupplungseinrich- tung vollständig umschließen und ferner eine umlaufende Abdichtung zwischen dem Betatigungskolben einerseits und dem Lamellentrager andererseits gewahrleisten, so dass der erste Ausgleichsraum zumindest in diesem Bereich vollständig abgedichtet ist.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der er- findungsgemaßen Kupplungseinrichtung ist die Eintritts- offnung des Überlaufkanals radial weiter innen als die Austrittsoffnung des Überlaufkanals angeordnet. Dabei ist die Eintrittsoffnung des Überlaufkanals vorzugsweise am Innendurchmesser des Dichtungselements vorgesehen, wahrend die Austrittsoffnung des Überlaufkanals vorzugsweise am Außendurchmesser des Dichtungselements vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Kupplungseinrichtung weist das ringförmig ausgebildete Dichtungselement einen L-formigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist der eine Schenkel des L-formigen Querschnitts an einer in axiale Richtung wei- senden Oberflache und der andere Schenkel des L-formigen Querschnitts an einer in radiale Richtung weisenden Ober- fläche des Betätigungskolbens abgestützt. Dies ermöglicht ferner, dass das Dichtungselement auf einfache Weise an einer hervorstehenden Ausbauchung des Betätigungskolbens abgestützt und aufgesteckt sein kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist das Dichtungselement auf seiner dem Betätigungskolben zugewandten Seite hervorstehende Stützabschnitte zum Abstüt- zen an dem Betätigungskolben auf. Auf diese Weise kann der Überlaufkanal besonders einfach zwischen den hervorstehenden Stützabschnitten, dem Dichtungselement und der Oberfläche des Betätigungskolbens ausgebildet sein, ohne dass eine aufwändige Bearbeitung des Betätigungskolbens selbst erforderlich wäre.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist der Überlaufkanal eine Austrittsöffnung auf, die in einen anderen Raum als den ersten Druckraum mündet. Alternativ mündet die Überlauföffnung in einen anderen Raum als den ersten Druckraum, wobei jedoch auch hier der zuvor genannte Überlaufkanal bevorzugt ist. In beiden Fällen wird verhindert, dass der Druck bzw. Öldruck inner- halb des ersten Druckraums reduziert oder erhöht wird, wodurch die Steuerung des Betätigungskolbens vereinfacht ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung mündet die Austrittsöffnung oder die Überlauföffnung in einen weiteren Raum, der von dem Betätigungskolben und dem Lamellenträger begrenzt und radial weiter außen als der Ausgleichsraum angeordnet ist. Auf diese Weise ist ge- währleistet, dass das über den Überlaufkanal aus dem ersten Ausgleichsraum austretende Fliehöl sicher abgeführt wird und der erste Druckraum hierdurch nicht beeinflusst wird.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist der Lamellenträger ein Außenlamellenträger . Bei einem ersten Ausgleichsraum zwischen dem Betätigungskolben und dem Außenlamellenträger ist der Fliehölausgleich besonders schwierig, jedoch ermöglicht der erfindungsgemäße Aufbau der Kupplungseinrichtung auch bei dieser Ausführungsform eine kurze axiale Baulänge derselben.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist die Kupplungseinrichtung mindestens als Doppelkupplung ausgebildet, wobei ein zweiter Betätigungskolben zum Zusammendrücken eines zusammendrückbaren zweiten Lamellenpakets vorgesehen ist, dem ein zweiter Druckraum zugeordnet ist, der derart mit Druck beaufschlagt werden kann, dass der zweite Betätigungskolben in axialer Richtung verschoben werden kann.
Um auch bei einer Kupplungseinrichtung, die als Doppelkupplung ausgebildet ist, den Druck innerhalb des zweiten Druckraums weitgehend zu erhalten, weist der Ü- berlaufkanal eine Austrittsöffnung auf, die in einen an¬ deren Raum als den zweiten Druckraum mündet. Alternativ mündet die Überlauföffnung in einen anderen Raum als den zweiten Druckraum. So kann die Austrittsöffnung oder die Überlauföffnung beispielsweise in den zuvor genannten weiteren Raum münden, der von dem Betätigungskolben und dem Lamellenträger begrenzt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist das erste Lamellenpaket ein in radialer Richtung äußeres Lamellen- paket und das zweite Lamellenpaket ein in radialer Richtung inneres Lamellenpaket. Die Erfindung bietet somit eine besonders einfache Lösung für den Fliehölausgleich der äußeren Kupplung einer Doppelkupplung.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung kann der erste oder zweite Druckraum derart mit Druck beaufschlagt werden, dass der erste oder zweite Betäti- gungskolben entgegen der Rückstellkraft eines Federelements in axialer Richtung verschoben werden kann. Wie bereits zuvor erläutert, muss das Federelement aufgrund des erfindungsgemäßen Fliehölausgleichs lediglich eine geringe Rückstellkraft aufbringen, um den ersten oder zweiten Betätigungskolben in dessen Ausgangsposition zurückzudrücken. Ein solches Federelement mit geringerer Rückstellkraft verringert somit das Gewicht der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung und kann auch zu einer kürzeren axialen Baulänge derselben beitragen. Ferner ist die Regel- barkeit bzw. Sensibilität der Kupplungseinrichtung verbessert .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung in geschnittener Darstel- lung und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 2 im Querschnitt, wobei bezogen auf die Längs- bzw. Drehachse 4, um die sich die rotierbaren Teile der Kupplungseinrichtung 2 drehen, lediglich der obere Teil dargestellt ist. Die Kupplungseinrichtung 2 ist als eine Lamellenkupplung in Form einer Doppelkupplung ausgebildet.
Die Kupplungseinrichtung 2 weist eine motor- seitige Eingangsnabe 6 auf. Die Eingangsnabe 6 ist drehfest mit einer Mitnehmerscheibe 8 verbunden. Die Mitneh- merscheibe 8 ist drehfest mit einem Außenlamellenträger 10 verbunden. Der Außenlamellenträger 10 weist dabei einen äußeren Tragabschnitt 12 und einen inneren Tragabschnitt 14 auf. Während der äußere Tragabschnitt 12 drehfest mit den Außenlamellen eines äußeren, zusammendrück- baren ersten Lamellenpakets 16 verbunden ist, ist der innere Tragabschnitt 14 drehfest mit den Außenlamellen eines inneren, zusammendrückbaren zweiten Lamellenpakets 18 verbunden .
Die Kupplungseinrichtung 2 weist ferner einen äußeren Innenlamellenträger 20 und einen inneren Innenla- mellenträger 22 auf. Beide Innenlamellenträger 20, 22 weisen an ihrem radial nach außen weisenden Ende jeweils einen Tragabschnitt 24, 26 auf, der drehfest mit den In- nenlamellen des ersten Lamellenpakets 16 bzw. mit den Innenlamellen des zweiten Lamellenpakets 18 verbunden ist. Der äußere Innenlamellenträger 20 ist an seinem radial nach innen weisenden Ende drehfest mit einer ersten Ausgangsnabe 28 verbunden, während der innere Innenlamellen- träger 22 an seinem radial nach innen weisenden Ende drehfest mit einer zweiten Ausgangsnabe 30 verbunden ist.
Die Kupplungseinrichtung 2 weist ferner einen axial verschiebbaren ersten Betätigungskolben 32 zum Zu- sammendrücken des ersten Lamellenpakets 16 und einen axial verschiebbaren zweiten Betätigungskolben 34 zum Zusam- mendrucken des zweiten Lamellenpakets 18 auf. Auf jeweils einer Seite des ersten bzw. zweiten Betatigungskolbens 32, 34 ist ein erster Druckraum 36 bzw. ein zweiter Druckraum 38 ausgebildet. Die Druckraume 36 bzw. 38 kon- nen über jeweils eine Bohrung 40 bzw. 42 in der Kupplungsnabe 44 mit Ol gefüllt und somit derart mit Druck beaufschlagt werden, dass der erste bzw. zweite Betati- gungskolben 32, 34 entgegen der Ruckstellkraft eines Federelements 46 bzw. 48 in axialer Richtung verschoben wird.
Weitere Merkmale der erfindungsgemaßen Kupplungseinrichtung 2 werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert, die den Ausschnitt A von Fig. 1 vergrößert darstellt. Auf der anderen Seite des ersten Betatigungskolbens 32 ist ein erster Ausgleichsraum 50 vorgesehen. In ahnlicher Weise weist auch der zweite Be- tatigungskolben 34 einen zweiten Ausgleichsraum 52 auf (Fig. 1) . Der erste Ausgleichsraum 50 ist von dem ersten Betatigungskolben 32, dem Außenlamellentrager 10 und der Kupplungsnabe 44 begrenzt, wobei ein spater naher erläutertes Dichtungselement einen Spalt zwischen dem Betati¬ gungskolben 32 und dem Außenlamellentrager 10 abdichtet. Um den ersten Ausgleichsraum 50 mit Ol befullen zu kon- nen, ist in der Kupplungsnabe 44 ferner eine weitere Bohrung 54 vorgesehen, die in den ersten Ausgleichsraum 50 mundet. Der erste Betatigungskolben 32 und der Außenlamellentrager 10 sind im Bereich des ersten Druckraums 36 sowie des ersten Ausgleichsraums 50 derart in eine axiale Richtung ausgebaucht, dass diese in axialer Richtung ineinander geschoben werden können bzw. in radialer Richtung geschachtelt angeordnet sind.
Zwischen dem ersten Betatigungskolben 32 und dem Außenlamellentrager 10 ist ein Dichtungselement 56 vorgesehen. Das Dichtungselement 56 ist ringförmig ausge- bildet und an dem Betätigungskolben 32 befestigt. Das Dichtungselement 56 weist dabei einen L-förmigen Querschnitt auf und ist im Bereich der Ausbauchung auf den ersten Betätigungskolben 32 aufgesteckt. Dabei ist das Dichtungselement 56 in axialer Richtung an der dem Außen- lamellenträger 10 zugewandten Seite des ersten Betätigungskolbens 32 abgestützt.
An der dem ersten Betätigungskolben 32 zuge- wandten Seite des radial verlaufenden Schenkels 58 des L- förmigen Querschnitts des Dichtungselements 56 sind hervorstehende Stützabschnitte 60 zum Abstützen des Dichtungselements 56 an dem ersten Betätigungskolben 32 vorgesehen. Auf diese Weise entsteht zwischen den hervorste- henden Stützabschnitten 60 ein Überlaufkanal 62, der in axialer Richtung von dem ersten Betätigungskolben 32 einerseits und dem radial verlaufenden Schenkel 58 des L- förmigen Querschnitts des Dichtungselements 56 andererseits begrenzt ist.
Der Überlaufkanal 62 mündet mit einer Eintrittsöffnung 64, die am Innendurchmesser des Dichtungselements 56 angeordnet ist, in den ersten Ausgleichsraum 50. Der Überlaufkanal 62 weist ferner am Außendurchmesser des Dichtungselements 56 und somit im Bereich des axial verlaufenden Schenkels 66 des L-förmigen Querschnitts des Dichtungselements 56 eine Austrittsöffnung 68 auf. Die Austrittsöffnung 68 des Überlaufkanals 62 mündet in einen weiteren Raum 70, der von dem ersten Betätigungskolben 32 und dem Außenlamellenträger 10 begrenzt und radial weiter außen als der erste Ausgleichsraum 50 angeordnet ist, wobei der weitere Raum 70 mit Hilfe der Dichtlippe (kein Bezugszeichen) des Dichtungselements 56 zumindest zum Teil gegenüber dem ersten Ausgleichsraum 50 abgedichtet ist. Die Austrittsöffnung 68 des Überlaufkanals 62 mündet weder in den ersten Druckraum 36 noch in den zweiten Druckraum 38.
Nachstehend werden weitere Merkmale der Erfindung sowie deren Funktionsweise unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Durch Rotation der Kupplungseinrichtung 2 um die Drehachse 4 entsteht zunächst eine radial verlaufende, feststehende erste Fliehölsäule in dem ersten Druckraum 36 mit einer Länge a in radialer Richtung. Diese erste Fliehölsäule erstreckt sich dabei von dem Einlass der Bohrung 40 bis zu dem radial äußersten Rand des ersten Druckraums 36. Diese erste Fliehölsäule bewirkt aufgrund der Rotation der Kupplungseinrichtung 2 eine Druckerhöhung in dem ersten Druckraum 36, woraus eine auf den ersten Betätigungskolben 32 wirkende Axialkraft resul- tiert, die in Fig. 2 anhand des Pfeils 72 angedeutet ist.
Zur selben Zeit entsteht durch die Rotation der Kupplungseinrichtung 2 auf der anderen Seite des ersten Betätigungskolbens 32 eine radial verlaufende, fest- stehende zweite Fliehölsäule in dem ersten Ausgleichsraum 50. Diese zweite Fliehölsäule erstreckt sich jedoch nicht über eine Länge b von der Eintrittsöffnung der Bohrung 54 zu dem äußersten radialen Rand des ersten Ausgleichsraums 50. Vielmehr bewirkt der Überlaufkanal 62, dass ein Teil des Öls innerhalb des ersten Ausgleichsraums 50 durch die Eintrittsöffnung 64, den Überlaufkanal 62 und die Austrittsöffnung 68 in den weiteren Raum 70 abgeführt wird. Aufgrund der Anordnung der Eintrittsöffnung 64 innerhalb des ersten Ausgleichsraums 50 fließt somit ein Teil des Öls aus dem ersten Ausgleichsraum 50 ab, so dass sich die feststehende, zweite Fliehölsäule lediglich von der Eintrittsöffnung 64 in radialer Richtung bis zu der radial äußersten Begrenzung des ersten Ausgleichsraums 50 über eine Länge c in radialer Richtung erstreckt, die kleiner als die zuvor genannte Länge b ist. Die feststehende zweite Flieholsaule mit der verkürzten Lange c in radialer Richtung erzeugt somit einen Flieholdruck innerhalb des ersten Ausgleichsraums 50, der über den radial verlaufenden Schenkel 58 des L- formigen Querschnitts des Dichtungselements 56 eine Axialkraft auf den ersten Betatigungskolben 32 ausübt, die in Fig. 2 anhand des Pfeils 74 angedeutet und der Axialkraft 72 entgegengesetzt ist. Die Lange der zweiten Flieholsaule ist hier durch entsprechende Anordnung der Eintπttsoffnung 64 des Überlaufkanals 62 innerhalb des ersten Ausgleichsraums 50 derart verkürzt, dass sich die entgegengesetzten Axialkrafte 72, 74 ausgleichen bzw. aufheben. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass das Federelement 46 zum Zurückstellen des ersten Betatigungs- kolbens 32 in dessen Ausgangsposition lediglich eine geringe Ruckstellkraft aufbringen muss.
Wahrend vorstehend lediglich ein Überlaufkanal 62 beschrieben wurde, bei dem es sich um eine bevorzugte Variante handelt, kann das Abfuhren des Ols auch über eine einfache Überlauföffnung bewirkt werden, die vorzugsweise in dem Dichtungselement 56 vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste
2 Kupplungseinrichtung
4 Drehachse
6 Eingangsnabe
8 MitnehmerScheibe
10 Außenlamellentrager
12 äußerer Tragabschnitt
14 innerer Tragabschnitt
16 erstes Lamellenpaket
18 zweites Lamellenpaket
20 äußerer Innenlamellentrager
22 innerer Innenlamellentrager
24 Tragabschnitt
26 Tragabschnitt
28 erste Ausgangsnabe
30 zweite Ausgangsnabe
32 erster Betatigungskolben
34 zweiter Betatigungskolben
36 erster Druckraum
38 zweiter Druckraum
40 Bohrung
42 Bohrung
44 Kupplungsnabe
46 Federelement
48 Federelement
50 erster Ausgleichsraum
52 zweiter Ausgleichsraum
54 Bohrung
56 Dichtungselement
58 radial verlaufender Schenkel
60 Stutzabschnitte
62 Überlaufkanal
64 Eintrittsoffnung 66 axial verlaufender Schenkel
68 Austrittsöffnung
70 weiterer Raum
72 Axialkraft 74 entgegengesetzte Axialkraft
a Länge der ersten Fliehölsäule b Länge c Länge der zweiten Fliehölsäule

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungseinrichtung (2) mit einem zusammendruckbaren Lamellenpaket (16), einem dem Lamellenpaket (16) zugeordneten Lamellentrager (10) und einem axial verschiebbaren Betatigungskolben (32) zum Zusammendrucken des Lamellenpakets (16), wobei auf der einen Seite des Betatigungskolbens (32) ein erster Druckraum (36) vorgesehen ist, der derart mit Druck beaufschlagbar ist, dass der Betatigungskolben (32) in axialer Richtung verschiebbar ist, und auf der anderen Seite des Betatigungskolbens (32) ein erster Ausgleichsraum (50) vorgesehen ist, der von dem Betatigungskolben (32) und dem Lamellentrager (10) be- grenzt ist, wobei durch Rotation der Kupplungseinrichtung (2) in dem ersten Druckraum (36) durch eine radial verlaufende erste Flieholsaule eine auf den Betatigungskolben (32) wirkende Axialkraft (72) und in dem ersten Ausgleichsraum (50) durch eine radial verlaufende zweite Flieholsaule eine auf den Betatigungskolben (32) wirkende entgegengesetzte Axialkraft (74) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlaufkanal (62) oder eine Überlauföffnung zum teilweisen Abfuhren des Ols aus dem ersten Ausgleichsraum (50) derart in den ersten Ausgleichsraum (50) mundet, dass die Lange (c) der zweiten Flieholsaule in radialer Richtung derart verkürzt ist, dass sich die einander entgegengesetzten auf den Betatigungskolben (32) wirkenden Axialkrafte (72, 74) ausgleichen.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungselement (56) zwischen dem Betatigungskolben (32) und dem Lamellen- trager (10) vorgesehen ist, wobei das Dichtungselement (56) derart an dem Betatigungskolben (32) ange- ordnet ist, dass der Überlaufkanal (62) zwischen dem Betätigungskolben (32) und dem Dichtungselement (56) ausgebildet ist, oder die Überlauföffnung in dem Dichtungselement vorgesehen ist.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) an dem Betätigungskolben (32) befestigt ist.
4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) auf den Betätigungskolben (32) aufgesteckt ist.
5. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) in axialer Richtung an der dem Lamellenträger (10) zugewandten Seite des Betätigungskolbens (32) abgestützt ist.
6. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) ringförmig ausgebildet ist.
7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (64) des Ü- berlaufkanals (62), die vorzugsweise am Innendurchmesser des Dichtungselements (56) vorgesehen ist, radial weiter nach innen als die Austrittsöffnung (68) des Überlaufkanals (62) angeordnet ist, die vorzugsweise am Außendurchmesser des Dichtungselements (56) vorgesehen ist.
8. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) einen L-förmigen Querschnitt hat.
9. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (56) auf seiner dem Betätigungskolben (32) zugewandten Seite hervorstehende Stützabschnitte (60) zum Abstützen an dem Betätigungskolben (32) aufweist.
10. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlaufkanal (62) eine Austrittsöffnung (68) aufweist, die in einen anderen Raum als den ersten Druckraum (36) mündet, oder dass die Überlauföffnung in einen anderen Raum als den ersten Druckraum (36) mündet.
11. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (68) oder die Überlauföffnung, die in einen weiteren Raum (70) mündet, der von dem Betätigungskolben (32) und dem Lamellenträger (10) begrenzt und radial weiter außen als der Ausgleichsraum (50) angeordnet ist.
12. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellenträger (10) ein Außenlamellenträger ist.
13. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Betätigungskolben (34) zum Zusammendrücken eines zusammendrückbaren zweiten Lamellenpakets (18) vorgesehen ist, dem ein zweiter Druckraum (38) zugeordnet ist, der derart mit Druck beaufschlagbar ist, dass der zweite Betätigungskolben (34) in axialer Richtung verschiebbar ist.
14. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Überlaufkanal (62) eine Austrittsöffnung (68) aufweist, die in einen anderen Raum als den zweiten Druckraum (38) mündet, oder dass die Überlauföffnung in einen anderen Raum als den zweiten Druckraum (38) mündet.
15. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 o- der 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lamellenpaket (16) ein in radialer Richtung äußeres Lamellenpaket und das zweite Lamellenpaket (18) ein in radialer Richtung inneres Lamellenpaket ist.
16. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Druckraum (36, 38) derart mit Druck beaufschlagbar ist, dass der erste oder zweite Betä- tigungskolben (32, 34) entgegen der Rückstellkraft eines Federelementes (46, 48) in axialer Richtung verschiebbar ist.
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