Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung und ein Verfahren zum hydraulischen Betätigen von mindestens zwei TeilkupplungenZ-bremsen, bei deren Betätigung jeweils ein Lüftweg überbrückt wird, bevor die jeweilige TeilkupplungZ-bremse ein Drehmoment überträgt, wobei die Betätigungsanordnung für eine schnelle Überbrückung des Lüftwegs mindestens eine hydraulische Lüftwirkfläche und mindestens eine Anpresswirkfläche aufweist, die zum Erzeugen einer zur Drehmomentübertragung benötigten Anpresskraft größer als die Lüftwirkfläche ist.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2019Z219971 A1 ist eine Doppelkupplungseinheit zur variablen Drehmomentverteilung auf zwei Ausgangswellen bekannt, umfassend: Einen um ein Drehachse drehend antreibbaren Außenlamellenträger, einen ersten Innenlamellenträger, ein erstes Lamellenpaket zur Drehmomentübertragung zwischen dem Außenlamellenträger und dem ersten Innenlamellenträger, einen zweiten Innenlamellenträger, wobei der erste Innenlamellenträger und der zweite Innenlamellenträger relativ zueinander um die Drehachse drehbar angeordnet sind, und ein zweites Lamellenpaket zur Drehmomentübertragung zwischen dem Außenlamellenträger und dem zweiten Innenlamellenträger.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen von mindestens zwei TeilkupplungenZ- bremsen herstellungstechnisch undZoder funktionell zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist bei einer Betätigungsanordnung zum hydraulischen Betätigen von mindestens zwei TeilkupplungenZ-bremsen, bei deren Betätigung jeweils ein Lüftweg überbrückt wird, bevor die jeweilige TeilkupplungZ-bremse ein Drehmoment überträgt, wobei die Betätigungsanordnung für eine schnelle Überbrückung des Lüftwegs mindestens eine hydraulische Lüftwirkfläche und eine mindestens Anpresswirkfläche aufweist, die zum Erzeugen einer zur Drehmomentübertragung benötigten Anpresskraft größer als die Lüftwirkfläche ist, dadurch gelöst, dass die Betätigungsanordnung zum Überbrücken der Lüftwege der Teilkupplungen-Zbremsen einen gemeinsamen Lüftanschluss aufweist. Bei dem gemeinsamen Lüftanschluss handelt es sich um einen Hydraulikanschluss, gegebenenfalls auch über eine Hydraulikleitung oder einen Hydraulikkanal, über den die hydraulische Lüftwirkfläche mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist. Die hydraulische Lüftwirkfläche ist zum Beispiel an einem Kolben vorgesehen, der in einem Hydraulikzylinder hin und her bewegbar ist. Über den gemeinsamen Lüftanschluss können auch zwei hydraulische Lüftwirkflächen, die an zwei Kolben vorgesehen sind, mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden. Der oder die Kolben können auch als Lüftkolben bezeichnet werden. Bei den TeilkupplungenZ-bremsen handelt s sich vorzugsweise um nasslaufende Kupplungen oder Bremsen, insbesondere um Lamellenkupplungen beziehungsweise Lamellenbremsen. Der Lüftweg ist bei diesen nasslaufenden Anwendungen vorteilhaft so groß, dass im Betrieb auftretende ungewollte Reibmomente reduziert werden. Wenn eine Drehmomentübertragung angefordert wird, müssen die Lüftwege beziehungsweise Lüftwegbereiche möglichst schnell und präzise durchfahren werden. Für spezielle Anwendungen, insbesondere für ein Torque Vectoring, müssen zwei Kupplungen zusätzlich zu einer Drehmomentverteilfunktion noch die Abkopplung eines Antriebs übernehmen. Dabei ist der Lüftwegbereich groß und muss schnell überbrückt werden. Die Lüftwirkfläche beziehungsweise die beiden Lüftwirkflächen ist beziehungsweise sind vorteilhaft deutlich kleiner als die Anpresswirkflächen. Mit der relativ kleinen Lüftwirkfläche kann der Lüftweg schnell überbrückt werden. Zum Aufbau der Anpresskraft eignet sich die deutlich größere Anpresswirkfläche. Durch den gemeinsamen Lüftanschluss, über den eine gemeinsame Lüftwirkfläche oder zwei getrennte Lüftwirkflächen mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, kann die Anzahl der notwendigen Anschlüsse von vier auf drei reduziert werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass den TeilkupplungenZ-bremsen jeweils ein Anpressanschluss zugeordnet ist, über den die TeilkupplungenZ-bremsen mit unterschiedlich großen Anpresskräften beaufschlagbar sind. Die Betätigungsanordnung umfasst vorteilhaft genau zwei TeilkupplungenZ-bremsen, um bei einem Torque Vectoring in einem Antriebsstrang eine gewünschte Drehmomentverteilung auf beide Seiten des Antriebs zu er- möglichen. Die Anpresswirkflächen können über die separaten Anpressanschlüsse unabhängig voneinander mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, um die gewünschte Drehmomentverteilung im Antriebsstrang sicherzustellen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsanordnung mindestens zwei ringförmige Kolben umfasst, die jeweils eine Ringfläche aufweisen, die hydraulisch nur mit dem gemeinsamen Lüftanschluss in Verbindung steht. Über den gemeinsamen Lüftanschluss können die beiden Ringflächen der Ringkolben gemeinsam mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, um die Lüftwege an beiden TeilkupplungenZ-bremsen schnell zu überbrücken. Über die separaten Anpressanschlüsse können die beiden ringförmigen Kolben jedoch auch unabhängig voneinander mit einem gewünschten Anpressdruck beaufschlagt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Kolben jeweils eine gestufte Seite aufweisen, an der die jeweilige Ringfläche ausgebildet ist. Die ringförmigen Kolben begrenzen mit den Ringflächen an ihren gestuften Seiten einen gemeinsamen Lüftringraum in einer axialen Richtung. Der gemeinsame Lüftanschluss steht, zum Beispiel über einen radialen Kanal in einem Gehäusekörper, mit dem gemeinsamen Lüftringraum in Verbindung. Die ringförmigen Kolben mit ihren gestuften Seiten sind mit der gewünschten Funktionalität kostengünstig herstellbar und montierbar.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Kolben mit ihren Ringflächen radial geschachtelt angeordnet sind. So kann effektiv axialer Bauraum eingespart werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Kolben unter Zwischenschaltung einer Dichteinrichtung in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind. So kann vorteilhaft auch radialer Bauraum eingespart werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressanschlüsse und der gemeinsame Lüftanschluss an einem Gehäusekörper vorgesehen sind, in welchem auch die ringförmigen Kolben hin und her bewegbar aufgenommen sind. Durch die gemeinsame Nutzung des gemeinsamen Lüftanschlusses mit den beiden Kolben können vorteilhaft eine Dichtung sowie ein Hydraulikzulauf eingespart werden. Über geeignete Durchmesser an den Dichtstellen können die über die verschiedenen Anschlüsse hydraulisch bewirkten An- presskräfte unabhängig voneinander variiert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäusekörper zwei Anpressringräume und ein gemeinsamer Lüftringraum ausgebildet sind, wobei die Ringräume durch Dichteinrichtungen und/oder die ringförmigen Kolben hydraulisch voneinander getrennt sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Kolben über Lagereinrichtungen und Druckstücke krafteinleitungsmäßig mit Lamellenpaketen verbunden sind. Die beiden ringförmigen Kolben können zum einen gemeinsam über den gemeinsamen Lüftanschluss mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Darüber hinaus können die beiden ringförmigen Kolben über die separaten Anpressanschlüsse unabhängig voneinander mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Über die Lagereinrichtungen und die Druckstücke werden die hydraulisch erzeugten Anpresskräfte auf die Lamellenpakete der Lamellenkupplungen beziehungsweise Lamellenbremsen übertragen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Lüftwirkfläche an mindestens einem Kolben vorgesehen ist, der in einem Hydraulikzylinder hin und her bewegbar ist. Die hydraulische Lüftwirkfläche ist zum Beispiel an nur einem Kolben vorgesehen, der mit mehreren Anpresskolben gekoppelt ist. Die Lüftwirkfläche kann aber auch an mehreren Kolben vorgesehen sein, die jeweils mit einem Anpresskolben gekoppelt sind. Über den gemeinsamen Lüftanschluss und die vorzugsweise mechanische Kopplung mit dem beziehungsweise den Anpresskolben kann der Lüftweg schnell überbrückt werden. Über die unabhängig voneinander vorgesehenen Anpresswirkflächen an den An- presskolben können diese über ihre separaten Anpressanschlüsse unabhängig voneinander mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, um zum Beispiel eine Drehmomentverteilung beziehungsweise ein Torque Vectoring in einem Antriebsstrang zu realisieren.

Bei einem Verfahren zum hydraulischen Betätigen von mindestens zwei Teilkupplun- gen/-bremsen mit einer vorab beschriebenen Betätigungsanordnung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Lüftwege der TeilkupplungenZ-bremsen über den gemeinsamen Lüftanschluss überbrückt werden, bevor über die Anpresswirkflächen der TeilkupplungenZ-bremsen unabhängig voneinander die zum Erzeugen einer gewünschten Drehmomentübertragung benötigten Anpresskräfte erzeugt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine Doppelkupplung mit zwei radial verschachtelt angeordneten Teilkupplungen, die über eine Betätigungsanordnung mit einem gemeinsamen Lüftanschluss betätigbar ist, im Halbschnitt;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 ; und

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Doppelkupplung 10 mit zwei als Lamellenkupplungen ausgeführten Kupplungen 11 , 12 im Halbschnitt und in vergrößerten Ausschnitten dargestellt. Die beiden Kupplungen 11 , 12 werden auch als erste Kupplung 11 und als zweite Kupplung 12 bezeichnet. ln der allgemeinen Beschreibung und in den Patentansprüchen werden die beiden Kupplungen 11 und 12 noch allgemeiner als TeilkupplungenZ-bremsen 11 , 12 bezeichnet. Hintergrund hierfür ist, dass eine Betätigungsanordnung 9 sowohl zur Betätigung von Kupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, als auch zur Betätigung von Bremsen, insbesondere Lamellenbremsen, verwendet werden kann.

Die Doppelkupplung 10 ist in einem Gehäuse 3 angeordnet, das zwei Gehäusekörper 5, 6 umfasst, die mit Hilfe von Schrauben 4 aneinander befestigt sind. In dem Gehäuse 3 sind zwei Wellen 1 , 2 mit Hilfe von Lagereinrichtungen 7, 8 drehbar gelagert. Die Wellen 1 , 2 werden auch als erste Welle 1 und als zweite Welle 2 bezeichnet.

Die erste Kupplung 11 umfasst ein erstes Lamellenpaket 15, während die zweite Kupplung 12 ein zweites Lamellenpaket 16 umfasst. Die beiden Lamellenpakete 15, 16 umfassen Reiblamellen und Stahllamellen, die zur Drehmomentübertragung mit Hilfe von Druckstücken 17, 18 in Reibkontakt gebracht werden. Die Lamellen der Lamellenpakete 15, 16 sind im Wechsel angeordnet und in bekannter Art und Weise radial innen und radial außen in Lamellenträger eingehängt.

Ein erster Lamellenträger 13 ist drehfest mit der ersten Welle 1 verbunden. Ein zweiter Lamellenträger 14 ist drehfest mit der zweiten Welle 2 verbunden. Dem ersten Lamellenpaket 15 ist eine erste Feder 37 zugeordnet. Dem zweiten Lamellenpaket 16 ist eine zweite Feder 38 mit einem Federhaltering 40 zugeordnet.

Das erste Druckstück 17 ist unter Zwischenschaltung einer als Axiallager ausgeführten Lagereinrichtung 43 durch einen ersten Kolben 21 betätigbar. Das zweite Druckstück 18 ist unter Zwischenschaltung einer als Axiallager ausgeführten Lagereinrichtung 44 durch einen zweiten Kolben 22 betätigbar.

Bei einer Betätigung durch den ersten Kolben 21 oder durch den zweiten Kolben 22 muss in bekannter Art und Weise zunächst ein Lüftspiel zwischen den Lamellen der Lamellenpakete 15, 16 überwunden werden, bevor die Lamellen zur Drehmomen- tübertragung mit einer großen Anpresskraft zusammengepresst werden. Das Lüftspiel, das zu überwinden ist, wird auch als Lüftweg bezeichnet.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung umfasst die Betätigungsanordnung 9 einen gemeinsamen Lüftanschluss 20, über den eine gemeinsame hydraulische Lüftwirkfläche 19 gezielt mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt werden kann, um das Lüftspiel der beiden Kupplungen 11 , 12 zu überwinden. Sobald das Lüftspiel oder der Lüftweg der Kupplungen 11 , 12 überwunden ist, können die beiden Kupplungen 11 , 12 über separate Anpressanschlüsse 31 , 32 mit unterschiedlichen Anpressdrücken beaufschlagt werden.

Der erste Kolben 21 weist auf einer gestuften Seite 25 eine erste Ringfläche 23 auf. Der zweite Kolben 22 weist auf einer gestuften Seite 26 eine zweite Ringfläche 24 auf. Die beiden Ringflächen 23, 24 stellen beide zusammen die gemeinsame hydraulische Lüftwirkfläche 19 dar, die über den gemeinsamen Lüftanschluss 20 mit Hydraulikdruck beaufschlagbar ist.

Die Druckbeaufschlagung der gemeinsamen hydraulischen Lüftwirkfläche 19 erfolgt über einen gemeinsamen Lüftringraum 28. Der gemeinsame Lüftringraum 28 ist über einen radialen Verbindungskanal 29 mit dem gemeinsamen Lüftanschluss 20 an dem Gehäusekörper 6 verbunden.

Die beiden Kolben 21 , 22 sind unter Zwischenschaltung einer Dichteinrichtung 30 in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar. In radialer Richtung sind die beiden Kolben 21 , 22 verschachtelt angeordnet. Der erste Anpressanschluss 31 steht mit einem ersten Anpressringraum 33 in Verbindung, der radial innerhalb eines zweiten An- pressringraums 34 angeordnet ist, der wiederum mit dem zweiten Anpressanschluss 32 in Verbindung steht.

An den beiden Kolben 21 , 22 vorgesehene Anpresswirkflächen 41 , 42, die über die Anpressanschlüsse 31 , 32 mit einem Anpressdruck beaufschlagbar sind, sind deutlich größer als die hydraulische Lüftwirkfläche 19. Das liefert unter anderem den Vorteil, dass das Lüftspiel schnell überwunden werden kann, bevor die beiden Kupplungen 11 , 12 über die separaten Anpressanschlüsse 31 , 32 unabhängig voneinander mit unterschiedlich großen Anpressdrücken beaufschlagbar sind.

Die Anpressanschlüsse 31 , 32 und der gemeinsame Lüftanschluss 20 sind an dem Gehäusekörper 6 vorgesehen, der auch die Ringräume 33, 34 und 28 umfasst. Zur Abdichtung sind mehrere stehende Dichteinrichtungen 35, 36 und 39 vorgesehen. Die Dichteinrichtungen umfassen sowohl stehende als auch bewegte Dichtungen. Wenn alle Anschlüsse, also die beiden Anpressanschlüsse und der gemeinsame Lüftanschluss, drucklos sind, kann vorteilhaft eine Entkopplungsfunktionalität dargestellt werden.

Bezuqszeichenliste erste Welle zweite Welle Gehäuse Schrauben Gehäusekörper Gehäusekörper Lagereinrichtung Lagereinrichtung Betätigungsanordnung Doppelkupplung erste Kupplung zweite Kupplung erster Lamellenträger zweiter Lamellenträger erstes Lamellenpaket zweites Lamellenpaket erstes Druckstück zweites Druckstück hydraulische Lüftwirkfläche gemeinsamer Lüftanschluss erster Kolben zweiter Kolben erste Ringfläche zweite Ringfläche gestufte Seite gestufte Seite gemeinsamer Lüftringraum Verbindungskanal Dichteinrichtung erster Anpressanschluss zweiter Anpressanschluss erster Anpressringraum zweiter Anpressringraum Dichteinrichtung Dichteinrichtung erste Feder zweite Feder Dichteinrichtung Federhaltering Anpresswirkfläche Anpresswirkfläche Lagereinrichtung Lagereinrichtung