GEMEINSAMEN

FLIEHÖLKANAL

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dreifachkupplungsanordnung eines Kraftfahr zeuge, mit mindestens einer ersten und einer zweiten und dritten Reibkupplung, ei ner ersten Kolbenanordnung, die zur Betätigung der ersten Reibkupplung dient und einen ersten Kolben, einen ersten Kolbenraum und einen ersten Fliehölausgleichs raum aufweist, einer zweiten Kolbenanordnung, die zur Betätigung der zweiten Reib kupplung dient und einen zweiten Kolben, einen zweiten Kolbenraum und einen zweiten Fliehölausgleichsraum und eine dritte Kolbenanordnung, die zur Betätigung der dritte Reibkupplung dient und einen dritte Kolben, einen dritten Kolbenraum und einen dritten Fliehölausgleichsraum aufweist, und einer dritten Kolbenanordnung, die zur Betätigung der dritten Reibkupplung dient, aufweist, wobei die wobei die Kolben auf derselben Seite der Dreifachlamellenkupplung angeordnet sind, die der Ein gangswelle gegenüberliegen und über eine Drehdurchführung mit einer Hydraulik steueranordnung verbunden sind, wobei die Drehdurchführung radial innerhalb der Reibkupplungen drehbar angeordnet ist.

Eine derartige Doppelkupplungsanordnung ist bekannt aus den Dokumenten DE 102 23780 A1 und DE 20320464 U1. Doppelkupplungsgetriebe weisen eine Doppel kupplungsanordnung sowie zwei Teilgetriebe auf. Die Teilgetriebe sind in der Regel in Vorgelegebauweise ausgeführt. Eines der Teilgetriebe ist dabei den geraden Gän gen zugeordnet, das andere Teilgetriebe den ungeraden Gängen. Durch überschnei dende Betätigung der zwei Doppelkupplungen kann folglich ein Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden. Bei den Doppelkupplungsanordnungen werden Reibkupplungen verwendet, bspw. nasslaufende Lamellenkupplungen.

Um eine kurze axiale Bauform zu erzielen, sind die zwei Doppelkupplungen radial in einander zu verschachtelt, wobei eine der Reibkupplung radial innen und die andere weitere radial außen liegt.

Weiterhin sind auch nasslaufende Lamellenkupplungen bekannt, die mehr als zwei Kupplungen umfassen z. B. aus der DE102017206251 A1.

Zum Zuführen von Fluid zu den Reibkupplungen ist es bekannt, eine Drehdurchfüh rung mit einem Zapfenabschnitt vorzusehen, auf den eine gemeinsame Nabe der zwei Doppelkupplungen aufgeschoben wird. Bei einer bekannten Doppelkupplungsanordnung DE 102004055361 B4 sind die erste und einer zweite Reibkupplung jeweils fluidisch betätigbar, wobei Kolbenano rdnungen, die zur Betätigung der Reibkupplungen dienen und jeweils einen Kolben, einen Kolbenraum und einen Fliehölausgleichsraum aufweisen, wobei die Kolben räume und die Fliehölausgleichsräume jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der zugeordneten Kolben liegen und über eine Drehdurchführung mit einer Ventilanord nung verbunden sind, wobei die Drehdurchführung einen gehäusefesten Zapfenab schnitt aufweist, der innerhalb der Reibkupplungen angeordnet ist und Ringkanäle zur Zuführung von Hydraulikfluid zu den Kolbenräumen und den Fliehölausgleichs räumen aufweist, und wobei der gehäusefeste Zapfenabschnitt drei Ringkanäle auf weist, von denen zwei Ringkanäle den zwei Kolbenräumen zugeordnet sind und von denen ein einzelner Ringkanal beiden Fliehölausgleichsräumen zugeordnet ist.

Dadurch lässt sich insgesamt eine axial kompaktere Doppelkupplungsanordnung schaffen, insbesondere, da für die Einspeisung von Fluid weniger Zuleitungen zu den Kolbenräumen und Fluidausgleichsräumen notwendig sind.

Aus der DE 602004012997 T2 ist eine Doppelkupplung bekannt, wobei Ausgleichs kammern flüssigkeitsmäßig miteinander verbunden sind, so dass sie funktionsmäßig einen gemeinsamen Ausgleichsraum für beide Kupplungskolben bilden. Die Kupp lungskolben erzeugen dieselben dynamischen Kräfte, so dass die verbundenen Aus gleichskammern, die einen gemeinsamen Ausgleichsraum bilden, für beide Kupp lungskolben ausreichend sind. Diese Anordnung kann praktisch durch Öffnungen im inneren Teil des mittleren Flansches der Doppelkupplung erreicht werden, so dass der Öldruck an beiden Seiten gleich ist und das Öl von einer Seite zur anderen unge hindert fließen kann.

Der statische Versorgungsdruck für die Ausgleichskammern wird durch einen Hohl raum erreicht werden, der im Stator oberhalb des Einlasses in die Ausgleichskam mern angeordnet ist. Der Stator bildet eine drehfeste axiale Versorgungsdurchfüh rung aus. Von dort aus wird über Ringkanäle die Versorgung der Ausgleichskam mern, getrennt dazu die Kühlung und die Betätigung der Kolben ermöglicht. Sepa rate Ringkanäle des Stators münden in Öffnungen der sich drehenden mittleren Nabe, die ein separates Bauteil ist. Die Aufgabe der Erfindung ist es eine kostenoptimierte Lösung vorzuschlagen, mit der Bauteile eingespart werden können, aber die Drehdurchführung geeignet dar stellbar ist.

Beschreibung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Dreifachkupplungsanordnung eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten und einer zweiten Reibkupplung und einer dritten Reibkupplung mit einer ersten und zweiten und dritten Kolbenanordnung, wobei die erste Kolbenanord nung zur Betätigung der ersten Reibkupplung dient und einen ersten Kolben, einen ersten Kolbenraum einen ersten Fliehölkolben und einen ersten Fliehölausgleichs raum aufweist, einer zweiten Kolbenanordnung, die zur Betätigung der zweiten Reib kupplung dient und einen zweiten Kolben, einen zweiten Kolbenraum, einem zweiten Fliehölausgleichskolben und einen zweiten Fliehölausgleichsraum aufweist, und ei ner dritten Kolbenanordnung, die zur Betätigung der dritten Reibkupplung dient und einen dritten Kolben, einen dritten Kolbenraum, einem zweiten Fliehölausgleichskol ben und einen dritten Fliehölausgleichsraum aufweist, wobei die Kolben auf dersel ben Seite der Dreifachlamellenkupplung angeordnet sind, die der Eingangswelle ge genüberliegen und deren Kolbenräume über einen axial verlaufenden hohlen Zapfen einer Drehdurchführung über Durchführungen in einem Gehäuse mit einer Hydrau liksteuerungsordnung verbunden sind, wobei die Drehdurchführung mit dem Zapfen drehbar in dem Gehäuse der Dreifachkupplungsanordnung gelagert ist und sich axial zumindest partiell unterhalb der Reibkupplungen angeordnet ist und wobei der Zap fen Betätigungs-Radialkanäle aufweist, von denen jeweils ein Betätigungs-Radialka nal den drei Kolbenräumen und ein einzelner Fliehölkanal den drei Fliehölausgleichs räumen zugeordnet ist, wobei über den Fliehölkanal die Reibkupplungen mit Kühl fluid versorgt sind.

Der drehbare Zapfen ersetzt die drehfeste Drehdurchführung, wodurch Bauteile ein gespart werden. Zudem ist die Montage einfacher. Durch die Reduktion auf einen einzigen Fliehölkanal im Zapfen ist das Bauteil einfacher herzustellen.

Die Formulierung, dass sich der Zapfen zumindest partiell unterhalb der Reibkupp lung erstreckt, umfasst die beiden Ausführungsformen, wobei in der ersten Ausführungsform der Zapfen komplett unter den Reibkupplungen verläuft. In der zweiten Ausführungsform verläuft der Zapfen zumindest großteils unterhalb der Reib kupplungen.

Die Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es, dass der einzige Fliehölkanal des Zap fens alle Fliehölausgleichsräumen gemeinsam mit Fliehöl oder Kühlöl versorgt.

Dabei ist die Anordnung der Fliehölausgleichsräumen zueinander nicht ausschlagge bend. Sie werden alle über den gemeinsamen Fliehölkanal mit Fliehöl/Kühlöl ver sorgt.

Die erfindungsgemäße Drefachkupplungsanordnung ist so ausgebildet, dass die Reibkupplungen jeweils ein Eingangsglied aufweisen, wobei die Eingangsglieder an dem Zapfen der Drehdurchführung angebunden und mit einer Antriebswelle drehfest verbunden sind.

Zur besseren Lagerung der Dreifachkupplungsanordnung im Gehäuse ist eine Hülse vorhanden, in der der Zapfen drehbar gelagert ist.

Es ist von Vorteil, dass der Zapfen Radialkanäle aufweist, die mit Teilabschnitten des Fluidkanals verbunden sind, um die mindestens zwei Reibkupplungen mit Fluid zu versorgen.

Die Teilabschnitte weisen dabei unterschiedliche axialen Längen auf, sodass eine eindeutige Versorgung der Reibkupplungen mit Kühlöl zur Betätigung als auch zur Befüllung der Fliehölausgleichsräume und zur Kühlung der Reibkupplungen zur Ver fügung steht.

Die Dreifachkupplungsanordnung ist in einer Ausführungsform eine Doppelkupplung mit axial zueinander versetzten Kolben, in einer weiteren Ausführungsform eine Dop pelkupplung oder einen Dreifachkupplung mit radial zueinander versetzten Kolben.

Beschreibung der Figuren

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer nicht erfindungsgemäße Doppel kupplungsanordnung, im Zusammenhang mit zugeordneten Komponenten eines Doppelkupplungsgetriebes;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Dreifachkupplungsanord nung.

In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges generell mit 10 bezeichnet. Der Antriebsstrang 10 weist einen Verbrennungsmotor oder einen anderen Antriebsmotor 12 auf, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Doppelkupplungsgetriebe 14 ver bunden ist.

Das Doppelkupplungsgetriebe 14 beinhaltet ein Stufengetriebe in Vorgelegebau weise, das nicht dargestellt ist und zwei Teilgetriebe beinhaltet. Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe 14 eine Doppelkupplungsanordnung 20 auf, deren Ein gang mit dem Ausgang des Antriebsmotors 12 verbunden ist und das ausgangsseitig mit dem Stufengetriebe verbunden ist.

Genauer gesagt weist die Doppelkupplungsanordnung 20 eine Eingangswelle 22 auf, die über eine Verzahnung drehfest mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors 12 ver bunden werden kann. Die Doppelkupplungsanordnung 20 weist ferner eine erste Ausgangswelle 24 in Form einer Vollwelle auf, die mit einem ersten Teilgetriebe des Stufengetriebes 16 verbunden ist. Ferner weist die Doppelkupplungsanordnung 20 eine zweite Ausgangswelle 26 in Form einer Hohlwelle auf, die mit dem zweiten Teil getriebe verbunden ist. Die Ausgangswellen 24, 26 sind konzentrisch zueinander an geordnet.

Die Doppelkupplungsanordnung 20 weist eine erste Reibkupplung 28 auf, die dazu ausgelegt ist, die Eingangswelle 22 mit der ersten Ausgangswelle 24 zu verbinden, und weist eine zweite Reibkupplung 30 auf, die dazu ausgelegt ist, die Eingangs welle 22 mit der zweiten Ausgangswelle 26 zu verbinden. Die zwei Reibkupplungen 28, 30 sind radial versetzt zueinander angeordnet, wobei die erste Reibkupplung 28 radial außen angeordnet ist, und wobei die zweite Reibkupplung 30 konzentrisch hierzu radial innen angeordnet ist. Die zwei Reibkupplungen 28, 30 sind in einem Gehäuse 32 aufgenommen. Die Reibkupplung 28 weist einen Außenlamellenträger 38 und einen Innenlamellen träger 40, der mit einem ersten Korb 42 verbunden, der mit der ersten Ausgangs welle 24 verbunden ist.

Die zweite Reibkupplung 30 weist einen Außenlamellenträger 46 auf, der mit der zweiten Ausgangswelle 26 verbunden ist.

In der Figur 1 ist bei 60 ein Kupplungsträger gezeigt, der gehäusefest, also nicht mit drehend, gelagert ist. Ferner ist bei 58 eine Ventilanordnung bzw. eine Hydrauliksteu- eranordnung schematisch dargestellt, mittels der die Doppelkupplungsanordnung be trieben werden kann.

Am Gehäuse 32 ist eine Drehdurchführungsanordnung gelagert, die aus einem axial verlaufenden hohlen Zapfen 62 im Schnittbild besteht, der konzentrisch um die zwei Ausgangswellen 24, 26 herum angeordnet ist.

Der Zapfen 62 erstreckt sich von der Seite des Gehäuses 32 mit dem Kupplungsträ ger 60 axial bis nahezu hin zu einem zweiten Korb 48, der mit der zweiten Ausgangs welle 26 verbunden ist. Dabei liegt der Zapfen 62 radial innerhalb der zwei Reibkupp lungen 28, 30. Der Zapfen 62 der Drehdurchführungsanordnung ist mit einer Flülse 61 im Gehäuse drehbar gelagert.

Durchführungen 63 im Gehäuse 32 versorgen von der Hydrauliksteueranordnung 58 aus den Zapfen 62 mit Fluid.

In der Figur 1 ist ein Lager 64 gezeigt, mittels dessen die Drehdurchführung an der Hülse 61 im Gehäuse 32 drehbar gelagert ist.

Die Drehdurchführung 62 ist starr mit der Eingangsnabe über den Außenlamellenträ ger 38 der ersten Reibkupplung 28 verbunden, so dass die Drehdurchführung und der Zapfen 62 mit der Drehzahl des angeschlossenen Motors 12 mitdreht.

Am Zapfen 62 ist ein Innenlamellenträger 68 der zweiten Reibkupplung 30 an einem Steg 65 festgelegt.

Ein erster Kolben 70 der ersten Reibkupplung 28 ist an dem Zapfen 62 axial ver schieblich gelagert. Zwischen einer Stützkonstruktion und dem ersten Kolben 70 ist ein erster Kolbenraum 72 gebildet. Der erste Kolbenraum 72 ist über die Drehdurch führungsanordnung mit dem Zapfen 62 und den Kupplungsträger 60 mit der Ventilan ordnung 58 verbunden. Durch Zuführen von Fluid in den ersten Kolbenraum 72 über einen ersten Betätigungs-Radialkanal 74 wird der erste Kolben 70 axial versetzt und drückt die Lamellen der ersten Reibkupplung 28 zusammen.

Zum Zwecke des Zuführens von Hydraulikfluid in den ersten Kolbenraum 72 ist dem Zapfen 62 der erste Betätigungs-Radialkanal 74 vorgesehen. Diese kann durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung versetzten Bohrungen gebildet sein, die mit einem Fluidkanal 66 im Zapfen 62 in Verbindung stehen. Der Fluidkanal 66 steht wiederum über die Durchführungen 63 im Gehäuse 32 mit dem Kupplungsträger 60 bzw. der Ventilanordnung 58 verbunden ist.

An dem Steg 65 stützen sich eine Mehrzahl von Rückstellfedern 76 ab die über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Betätigung des ersten Kolbens 70 erfolgt demzufolge gegen die Kraft der ersten Rückstellfedern 76.

Zwischen dem Kolben 70 und dem Innenlamellenträger 68 der zweiten Reibkupplung 30 ist ein erster Fliehölausgleichsraum 78 vorgesehen.

Der Fliehölausgleichsraum 78 hat die Funktion, eine Gegenkraft zu einer durch die Fliehkraft erzeugten Kupplungsbetätigungskraft zu erzeugen, die in dem zugeordne ten ersten Kolbenraum 72 erzeugt wird. Der Fliehölausgleichsraum 78 wird von einen Fliehölausgleichskolben 100 begrenzt.

Insbesondere bei höheren Drehzahlen wird das in dem ersten Kolbenraum 72 vor handene Hydraulikfluid so nach außen gepresst, dass schließlich eine Kraft auf den Kolben in Richtung der Betätigung der ersten Reibkupplung 28 ausgeübt wird. Diese Kraft wirkt folglich einer durch die Rückstellfedern 76 ausgeübten Rückstellkraft beim Öffnen der ersten Reibkupplung 28 nach der Art einer Störkraft entgegen. Zum Aus gleich dieser „Störkraft" lässt man Hydraulikfluid drucklos in den gegenüberliegenden Fliehölausgleichsraum 78 strömen. Dort wird durch die Fliehkraft eine Gegenkraft in Richtung „öffnen“ der ersten Reibkupplung 28 erzeugt, die der genannten Störkraft entgegenwirkt und diese aufhebt.

Der erste Fliehölausgleichsraum 78 ist zu diesem Zweck über einen Fliehölkanal 80 mit einem Fluidkanal 66 im Zapfen 62 verbunden.

Auf der axial anderen Seite des Stegs 65 ist ein zweiter Fliehölausgleichsraum 86 eingerichtet, der von einem Fliehölausgleichskolben 101 begrenzt ist und ebenfalls mit dem Fliehölkanal 80 verbunden ist. Der zweite Fliehölausgleichsraum 86 wird auf der axial anderen Seite durch einen zweiten Kolben 90 eingegrenzt.

An der Drehdurchführung, dem Zapfen 62, ist ein Stützglied befestigt, das sich axial zwischen dem zweiten Kolben 90 und dem zweiten Korb 48 in radialer Richtung nach außen erstreckt. Zwischen dem Stützglied und dem zweiten Kolben 90 ist ein zweiter Kolbenraum 92 eingerichtet. Der zweite Kolbenraum 92 ist über einen zweiten Betäti gungs-Radialkanal an dem Fluidkanal 66 angebunden.

In dem zweiten Fliehölausgleichsraum 86 sind ferner zweite Rückstellfedern 96 an geordnet.

Die Funktionsweise der zweiten Reibkupplung 30 entspricht jener der ersten Reib kupplung 28, wobei lediglich die Betätigungsrichtung entgegengesetzt gerichtet ist. Während der erste Kolben 70 auf der einen Seite der zwei Reibkupplungen 28, 30 angeordnet ist, ist der zweite Kolben 90 auf der gegenüberliegenden Seite angeord net.

Flierdurch sind die Fliehölausgleichsräume 78, 86 nahezu spiegelsymmetrisch zum Steg 65 angeordnet

Sie sind über einen einzigen Fliehölkanal 80 mit dem Fluidkanal 66 im Zapfen 62 ver bunden, wobei der Steg 65 einen Durchbruch 81 aufweist, durch den das Fliehöl in den zweiten Fliehölausgleichsraum 78 fließen kann. Damit werden mit dem einzigen Fliehölkühlkanal 80 alle Fliehölausgleichsräume mit Kühlöl beaufschlagt.

Über den Fliehölkanal 80 ist es ferner möglich, die Reibkupplungen 28, 30 mit Kühl fluid zu versorgen. Dieses tritt durch Bohrungen in den Lamellenträgern aufgrund der Fliehkräfte radial nach außen aus und kühlt beide Reibkupplungen 28, 30.

Von besonderer Bedeutung ist es, dass an dem Zapfen 62 der Drehdurchführungs anordnung nur drei in axialer Richtung versetzt angeordnete Kanäle zur Einspeisung von Hydraulikfluid zu der Kupplungsanordnung 20 notwendig sind.

Der Fluidkanal 66 ist dabei in unterschiedliche Teilabschnitte 66a, 66b und 66c mit unterschiedlicher axialer Länge aufgeteilt. Dabei ist der Teilabschnitt 66a mit dem ersten Betätigungs-Radialkanal 74 verbundenen, der Teilabschnitt 66b mit dem Flie hölkanal 80 und der Teilabschnitt 66c mit dem zweiten Betätigungs-Radialkanal 94. Obgleich in der Figur 1 der Zapfen 62 mit jeweils einem ersten Betätigungs-Radialka nal 74, einem zweiten Betätigungs-Radialkanal 94 und einen Fliehölkanal 80 darge stellt ist, versteht sich, dass entsprechende Kanäle bzw. Bohrungen über den Um fang des Zapfens 62 verteilt angeordnet sein können.

Der Zapfen 62 umfasst alle Dichtungen 203, so dass eine einfache Montage des Zapfens in der Flülse 61 des Gehäuses 32 erreicht werden kann.

Die Ausführungsform nach Figur 1 beschreibt eine Doppelkupplung mit axial ange ordneten Kolben.

Die Erfindung ist allerdings auch auf Ausführungen anwendbar, in denen die Kolben in einem anderen Design angeordnet sind. Der Kern ist die Versorgung aller Fliehöl räume über einen einzigen Fliehölkanal in einer drehbaren gelagerten Drehölversor gung.

Figur 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Dreifachkupplung mit einer Dre hölversorgung, die auf einem sich im Gehäuse 32 auf einem Lager 33 drehenden Zapfen 62 besteht.

Die Dreifachlamellenkupplung weist eine Drehdurchführung mit Zapfen 62 auf, die Öldurchführungen 202 aufweist.

Eine Eingangswelle 22 umgreift die erste Ausgangswelle 24 und eine zweite Aus gangswelle 26. An der Eingangswelle 22 ist eine Mitnehmerscheibe 207 angebracht, die über eine Abstützung 208 mit einem gemeinsamen Lamellenträger 209 für die Kupplungen 210 und 28 verbunden ist.

Betätigt werden die drei Kupplungen 210, 28, 30 mit Hilfe von Kolben 70, 90, 200.

Alle drei Kolben 70, 90, 200 sind auf derselben Seite der Dreifachlamellenkupplung angeordnet, die der Eingangswelle 22 gegenüberliegt. Die Kolben sind dabei radial übereinander versetzt angeordnet.

Weiterhin weist die Dreifachlamellenkupplung noch Fliehölausgleichskolben 100,

101, 102 auf. Sie bilden Fliehölausgleichsräume 78, 86 und 103 aus.

Die Fliehölausgleichsräume 78, 86 und 103 sind konzentrisch zueinander mit einem radialen Abstand zueinander angeordnet, wobei alle drei Fliehölausgleichsräumen 78, 86 und 103 miteinander verbunden sind. Der radiale Versatz der Fliehölausgleichsräume, der auch keinen radialen Überlapp der Fliehölausgleichs räume zulässt, ermöglicht eine kompakte Bauweise in axialer Richtung.

Die äußeren Fliehölausgleichsräume 100 werden über den Fliehölausgleichsraum 103 befüllt, der über eine Öldurchführung im Kolben 200 sowie einen Öldurchführung im Außenlamellenträger der Kupplung 30 den Fliehölausgleichsraum 22 füllt. Der mittlere Fliehölausgleichsraum 86 befüllt über einen Kanal zwischen den Bauteilen des Kolbens 90 und eine Öffnung im gemeinsamen Lamellenträger den Fliehölaus gleichsraum 78.

Damit erhält man einen durchgängigen Fliehölstrom von der Drehdurchführung aus bis zum äußersten Fliehölausgleichsraum.

Da für die Dreifachkupplung drei Zuführungen für die Betätigung der Kolben 68, 70 und 200 für die Kupplungen 28, 30210 notwendig sind, sind diese mit erster, zweiter und dritter Betätigungs-Radialkanälen 74, 94 und 201 mit Fluid versorgt. Das Fluid wird über Öffnungen 202 vom Gehäuse aus beaufschlagt.

Der Fluidkanal 66 weist Teilabschnitte auf, wobei die Teilabschnitte 66a, 66c, 66d zur hydraulischen Betätigung dienen, während der Teilabschnitt 66b zur Fliehölversor gung aller Fliehölausgleichsräume führt.