DE102016217211A1

DE102016217211A1 - Kupplungssystem

Info

Publication number: DE102016217211A1
Application number: DE102016217211.5A
Authority: DE
Inventors: Dirk Hofstetter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-03-16
Also published as: CN106870590A; CN106870590B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem mit einer Kupplungseinrichtung, einem Gehäuse, einer Ausrückeinheit und eine Lageranordnung, wobei die Ausrückeinheit ein Ausrückgehäuse umfasst, wobei die Lageranordnung ausgebildet ist, die Kupplungseinrichtung drehbar um eine Drehachse zu lagern, wobei die Lageranordnung ein erstes Lagerelement und wenigstens ein zweites Lagerelement umfasst, wobei das erste Lagerelement zwischen dem Gehäuse und einer ersten Seite der Kupplungseinrichtung und das zweite Lagerelement zwischen dem Ausrückgehäuse und einer zur ersten Seite axial versetzt angeordneten zweiten Seite der Kupplungseinrichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem gemäß Patentanspruch 1.
Aus der EP 1 382 872 A1 ist ein Lamellenkupplungssystem bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kupplungssystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Kupplungssystems gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Kupplungssystem dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Kupplungssystem eine Kupplungseinrichtung, ein Gehäuse, eine Ausrückeinheit und eine Lageranordnung umfasst. Die Ausrückeinheit weist ein Ausrückgehäuse auf. Die Lageranordnung ist ausgebildet, die Kupplungseinrichtung drehbar um eine Drehachse zu lagern. Die Lageranordnung umfasst ein erstes Lagerelement und wenigstens ein zweites Lagerelement. Das erste Lagerelement ist zwischen dem Gehäuse und einer ersten Seite der Kupplungseinrichtung und das zweite Lagerelement zwischen dem Ausrückgehäuse und einer zur ersten Seite axial versetzt angeordneten zweiten Seite der Kupplungseinrichtung angeordnet.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein Verkippen der Kupplungseinrichtung gegenüber der Drehachse vermieden wird. Das Gehäuse und das Ausrückgehäuse sind mit einer Fahrzeugkarosserie und/oder weiteren Komponenten eines Antriebsstrangs koppelbar und rotieren vorzugsweise im Betrieb des Fahrzeugs nicht, dadurch wird eine gute Abstützung von Lagerkräften über die Lageranordnung aus der Kupplungseinrichtung in das Gehäuse und das Ausrückgehäuse sichergestellt. Ferner wird eine Überbelastung, insbesondere eine Belastung des ersten Lagerelements als Kantenträger, vermieden. Des Weiteren ist das Kupplungssystem besonders laufruhig, da die Kupplungseinrichtung besonders mit einer besonders geringen Unwucht um die Drehachse rotieren kann. Ferner können Betätigungskräfte innerhalb des Kupplungssystems, insbesondere in axialer Richtung, besonders gut abgestützt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Kupplungseinrichtung eine Eingangsseite, einen Lamellenträger und ein Reibpaket mit einem Reibpartner auf. Der Lamellenträger ist mit der Eingangsseite und mit dem Reibpartner gekoppelt. Radial innenseitig zum Reibpaket weist der erste Lamellenträger einen Lagersitz auf. Am Lagersitz ist das erste Lagerelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Lagersitz radial zwischen dem Reibpaket und einer Verbindung des Lamellenträgers mit der Eingangsseite angeordnet. Dadurch kann eine besonders gute Abstützung von Axialkräften aus der Kupplungseinrichtung in das Gehäuse gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist axial zwischen dem ersten Lagerelement und dem zweiten Lagerelement das Reibpaket angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Kupplungssystem ein Abstützelement auf. Der Lamellenträger ist auf einer axial zum Lagersitz axial versetzt angeordneten Seite mit dem Abstützelement gekoppelt. Das Abstützelement weist einen weiteren Lagersitz auf. Am zweiten Lagersitz ist das zweite Lagerelement angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Abstützelement radial innenseitig den weiteren Lagersitz auf, wobei radial außenseitig das Abstützelement mit dem Lamellenträger gekoppelt ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Abstützelement zumindest abschnittsweise scheibenförmig und/oder topfförmig und/oder glockenförmig ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist das erste und/oder das zweite Lagerelement als Nadellager oder als Rollenlager oder als Kegelrollenlager oder als Schrägkugellager ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eines der beiden Lagerelemente ein Festlager, vorzugsweise ein vorgespanntes Festlager, und das andere Lagerelement ein Loslager. Vorzugsweise ist das erste Lagerelement das Festlager und das zweite Lagerelement das Loslager.
In einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Lagerelemente in axialer Richtung gegeneinander verspannt. Vorzugsweise sind die Lagerelemente in einer O-Anordung angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung als Doppelkupplung, insbesondere als nasslaufende Doppelkupplung, ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
1 einen Halblängsschnitt durch ein Kupplungssystem 10.
Das Kupplungssystem 10 umfasst eine um eine Drehachse 15 drehbar gelagerte Kupplungseinrichtung 20, ein Gehäuse 25, eine Ausrückeinheit 30 und eine Lageranordnung 35.
Die Kupplungseinrichtung 20 weist eine Eingangsseite 40 und eine Ausgangsseite 45 auf. Die Eingangsseite 40 ist ausgebildet, mit einer Ausgangsseite eines Hubkolbenmotors drehmomentschlüssig verbunden zu werden. Die Ausgangsseite 45 der Kupplungseinrichtung 20 umfasst vorteilhafterweise eine erste Nabe 50 und eine zweite Nabe 55. Die erste Nabe 50 stellt vorteilhafterweise eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer ersten Getriebeeingangswelle 60 (strichliert dargestellt) einer Getriebeeinrichtung eines Antriebsstrangs zur Verfügung. Die zweite Nabe 55 stellt vorteilhafterweise eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer zweiten Getriebeeingangswelle 65 der Getriebeeinrichtung zur Verfügung.
Die Kupplungseinrichtung 20 umfasst vorteilhafterweise ein erstes Reibpaket 70 und ein zweites Reibpaket 75. In der Ausführungsform ist beispielhaft das erste Reibpaket 70 radial außenseitig zum zweiten Reibpaket 75 angeordnet. Dabei überlappen axial das erste Reibpaket 70 und das zweite Reibpaket 75. Unter einer axialen Überlappung wird dabei verstanden, dass, wenn zwei Komponenten, beispielsweise das erste Reibpaket 70 und das zweite Reibpaket 75, in eine Ebene, in der die Drehachse 15 angeordnet ist, in radialer Richtung projiziert werden, die Komponenten sich in der Ebene zumindest teilweise überdecken. Durch die axiale Überlappung der Reibpakete 70, 75 kann die Kupplungseinrichtung 20 in axialer Richtung besonders kompakt ausgebildet werden. Jedes der Reibpakete 70, 75 weist einen ersten Reibpartner 80 und einen zweiten Reibpartner 85 auf. Dabei ist der erste Reibpartner 80 vorteilhafterweise als belaglose Reiblamelle ausgebildet, während hingegen der zweite Reibpartner 85 als Belagslamelle ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen der Reibpartner 80, 85 denkbar. Dabei weist der erste Reibpartner 80 vorteilhafterweise eine erste Außenverzahnung 90 und der zweite Reibpartner 85 vorteilhafterweise eine erste Innenverzahnung 95 auf.
Die Kupplungseinrichtung 20 weist vorteilhafterweise einen ersten Lamellenträger 100 auf. Der erste Lamellenträger 100 weist einen ersten axialen Abschnitt 105 und einen ersten radialen Abschnitt 110 auf. Der erste radiale Abschnitt 110 erstreckt sich im Wesentlichen in radialer Richtung. Der erste axiale Abschnitt ist im Wesentlichen parallel zur Drehachse 15 ausgerichtet. Radial außenseitig ist der erste radiale Abschnitt 110 mit dem ersten axialen Abschnitt 105 verbunden. Radial innenseitig ist der erste radiale Abschnitt 110 beispielsweise mittels einer ersten Verbindung 115, die beispielsweise als Schweißverbindung ausgebildet ist, mit der Eingangsseite 40 drehmomentschlüssig verbunden. An einer inneren Umfangsfläche des ersten axialen Abschnitts 105 weist der erste Lamellenträger 100 eine zweite Innenverzahnung 120 auf.
Die zweite Innenverzahnung 120 ist korrespondierend zu der ersten Außenverzahnung 90 des ersten Reibpartners 80 des ersten Reibpakets 70 ausgebildet.
Die Kupplungseinrichtung 20 weist ferner einen zweiten Lamellenträger 125 auf. Der zweite Lamellenträger 125 ist vorzugsweise topfartig und vorzugsweise ähnlich zum ersten Lamellenträger 100 ausgebildet. Der zweite Lamellenträger 125 weist eine zweite Außenverzahnung 130 auf, wobei die zweite Außenverzahnung 130 korrespondierend zu der ersten Innenverzahnung 95 des zweiten Reibpartners 85 des ersten Reibpakets 70 ausgebildet ist. Radial innenseitig ist der zweite Lamellenträger 125 mit der ersten Nabe 50 drehmomentschlüssig mittels einer zweiten Verbindung 135, die beispielsweise als Schweißverbindung ausgebildet ist, verbunden.
Der erste Lamellenträger 100 bildet mit dem ersten axialen Abschnitt 105 und mit dem zweiten Lamellenträger 125 einen ersten Ringspalt aus, wobei in dem ersten Ringspalt das erste Reibpaket 70 angeordnet ist. Die erste Außenverzahnung 90 greift dabei in die zweite Innenverzahnung 120 ein, sodass der erste Reibpartner 80 des ersten Reibpakets 70 drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit dem ersten Lamellenträger 100 verbunden ist. Die erste Innenverzahnung 95 des zweiten Reibpartners 85 des ersten Reibpakets 70 greift in die zweite Außenverzahnung 130 des zweiten Lamellenträgers 125 ein, sodass der zweite Reibpartner 85 des ersten Reibpakets 70 drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit dem zweiten Lamellenträger 125 verbunden ist. In axialer Richtung ist das erste Reibpaket 70 zwischen dem ersten axialen Abschnitt 105 des ersten Lamellenträgers 100 und dem ersten Betätigungselement 200 angeordnet.
Ferner weist die Kupplungseinrichtung 20 einen dritten Lamellenträger 135 und einen vierten Lamellenträger 140 auf. Der dritte Lamellenträger 135 ist ähnlich zu dem ersten Lamellenträger 100 ausgebildet. Der dritte Lamellenträger 135 weist einen zweiten axialen Abschnitt 145 auf. Der zweite axiale Abschnitt 145 erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Drehachse 15, wobei an einer inneren Umfangsfläche des zweiten axialen Abschnitts 145 der dritte Lamellenträger 135 eine dritte Innenverzahnung 150 aufweist. Die dritte Innenverzahnung 150 ist korrespondierend zu der ersten Außenverzahnung 90 des ersten Reibpartners 80 des zweiten Reibpakets 75 ausgebildet. Ferner umfasst der dritte Lamellenträger 135 einen zweiten radialen Abschnitt 155. Der zweite radiale Abschnitt 155 erstreckt sich im Wesentlichen in radiale Richtung ist radial außenseitig mit dem zweiten axialen Abschnitt 145 verbunden ist. Ferner ist beispielhaft der dritte Lamellenträger 135 mittels eines Mitnehmerteils 225 mit dem ersten Lamellenträger 100 drehmomentschlüssig gekoppelt. Das Mitnehmerteil 225 ist axial auf einer zum ersten/zweiten axialen Abschnitt bezogen auf das Reibpaket 70, 75 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Vorteilhafterweise durchgreift das Mitnehmerteil in radialer Richtung den ersten und zweiten axialen Abschnitt 105, 145. Alternativ wäre denkbar, dass der dritte Lamellenträger 135 andersartig mit der Eingangsseite 40 gekoppelt ist.
Der vierte Lamellenträger 140 ist radial innenseitig über eine dritte Verbindung 160, die beispielsweise als Schweißverbindung ausgebildet ist, mit der zweiten Nabe 55 verbunden. Radial außenseitig weist der vierte Lamellenträger 140 eine dritte Außenverzahnung 165 auf, die korrespondierend zu der ersten Innenverzahnung 95 des zweiten Reibpartners 85 des zweiten Reibpakets 75 ausgebildet ist. Der zweite axiale Abschnitt 145 des dritten Lamellenträgers 135 bildet mit dem vierten Lamellenträger 140 einen zweiten Ringspalt aus, wobei in dem zweiten Ringspalt das zweite Reibpaket 75 angeordnet ist. Das zweite Reibpaket 75 ist in axialer Richtung zwischen dem zweiten radialen Abschnitt 155 des dritten Lamellenträgers 135 und dem zweiten Betätigungselement 220 angeordnet.
Die Ausrückeinheit 30 weist eine erste Betätigungseinrichtung 170, eine zweite Betätigungseinrichtung 175 und ein Ausrückgehäuse 180 auf. Die Ausrückeinheit 30 ist beispielhaft als Concentric-Slave-Cylinder-System (CSC-System) ausgebildet, sodass das Ausrückgehäuse 180 konzentrisch zu der Drehachse 15 angeordnet ist. Das Ausrückgehäuse 180 ist dabei ortsfest.
Die erste Betätigungseinrichtung 170 weist in dem Ausrückgehäuse 180 einen ersten Druckraum 185 und einen ersten Druckkolben 190 auf. Der erste Druckraum 185 wird durch das Ausrückgehäuse 180 und durch den ersten Druckkolben 190 begrenzt. Der erste Druckraum 185 kann vorzugsweise fluidisch mit einem Steuergerät verbunden sein. Ferner weist die erste Betätigungseinrichtung 170 ein erstes Ausgleichslager 195 und ein erstes Betätigungselement 200 auf. Das erste Ausgleichslager 195 ist axial zwischen dem ersten Druckkolben 190 und einem radial innenseitigen Ende des ersten Betätigungselements 200 ausgebildet. Das erste Betätigungselement 200 ist vorteilhafterweise topfförmig ausgebildet und erstreckt sich in radialer Richtung. Radial außenseitig ist das erste Betätigungselement 200 mit dem ersten Reibpaket 70 gekoppelt.
Die zweite Betätigungseinrichtung 175 weist in dem Ausrückgehäuse 180 einen zweiten Druckraum 205 und einen zweiten Druckkolben 210 auf. Der zweite Druckraum 205 wird durch das Ausrückgehäuse 180 und den zweiten Druckkolben 210 begrenzt. Der zweite Druckraum 205 kann fluidisch mit dem Steuergerät verbunden sein. Ferner umfasst die zweite Betätigungseinrichtung 175 ein zweites Ausgleichslager 215 und ein zweites Betätigungselement 220. Das zweite Ausgleichslager 215 ist axial zwischen dem zweiten Druckkolben 210 mit einem radial innenseitigen Ende des zweiten Betätigungselements 220 angeordnet. Das radial innenseitige Ende des zweiten Betätigungselements 220 ist mit dem zweiten Ausgleichslager 215 gekoppelt. Radial außenseitig ist das zweite Betätigungselement 220 mit dem zweiten Reibpaket 75 gekoppelt.
In der Ausführungsform ist das zweite Ausgleichslager 215, der zweite Druckkolben 210 und der zweite Druckraum 205 beispielhaft radial innenseitig zum ersten Ausgleichslager 195, zum ersten Druckkolben 190 und zum ersten Druckraum 185 angeordnet. Ferner sind in der Ausführungsform beispielhaft das erste Ausgleichslager 195 und das zweite Ausgleichslager 215 ebenso beispielhaft wie der erste Druckkolben 190 und der zweite Druckkolben 210 und der erste Druckraum 185 und der zweite Druckraum 205 axial überlappend angeordnet. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen des Ausgleichslagers 195, 215, des Druckkolbens 190, 210 und/oder des Druckraums 185, 205 denkbar.
Die Lageranordnung 35 weist ein erstes Lagerelement 230, ein zweites Lagerelement 235 und ein Abstützelement 250 auf. Das erste Lagerelement 230 ist axial versetzt zu dem zweiten Lagerelement 235 angeordnet. Beispielhaft weist das erste Lagerelement 230 eine höhere Tragfähigkeit auf als das zweite Lagerelement 235.
Das Gehäuse 25 weist radial innenseitig weist einen ersten Lagersitz 240 auf. Der erste Lagersitz 240 weist eine in einer Drehebene angeordnete erste Sitzfläche 241 und eine auf einer Kreisbahn um die Drehachse verlaufene zweite Sitzfläche 242 auf. Der erste Lagersitz 240 ist vorzugsweise in radialer Richtung radial innenseitig zu dem zweiten Reibpaket 75 und radial außenseitig zu der Eingangsseite 40 angeordnet. Das erste Lagerelement 230 sitzt vorzugsweise radial außenseitig auf dem ersten Lagersitz 240. Dabei liegt das das erste Lagerelement 240 mit einem inneren Lagerring 243 an der ersten und zweiten Sitzfläche 241, 242 an, sodass über den ersten Lagersitz 240 zu dem ersten Lagerelement 230 eine Übertragbarkeit von axialen und radialen Kräften sichergestellt ist.
Radial zwischen der ersten Verbindung 115 und vorzugsweise radial innenseitig zum zweiten Reibpaket 75 weist der erste Lamellenträger 100 im ersten radialen Abschnitt 110 auf einer dem Gehäuse zugewandten ersten Seite der Kupplungseinrichtung 10 einen zweiten Lagersitz 245 auf. Der zweite Lagersitz 245 weist eine in einer weiteren Drehebene angeordnete dritte Sitzfläche 246 und eine auf einer Kreisbahn um die Drehachse 15 verlaufende vierte Sitzfläche 247 auf. Die vierte Sitzfläche 247 ist beispielhaft radial außenseitig zur zweiten Sitzfläche 242 angeordnet. Die dritte Sitzfläche 246 ist axial versetzt zur ersten Sitzfläche angeordnet. An einem zweiten Lagerring 248, der radial außenseitig zum ersten Lagerring 243 angeordnet ist, liegt das erste Lagerelement an der dritten und vierten Sitzfläche 246, 247 an um eine Übertragbarkeit von axialen und radialen Kräften sichergestellt zwischen dem zweiten Lagerring und dem zweiten Lagersitz 245 sicherzustellen.
Besonders von Vorteil ist hierbei, wenn das erste Lagerelement 230 als Wälzlager, insbesondere als Schrägkugellager oder als Kegelrollenlager ausgebildet ist. Je nach Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 20 ist auch denkbar, dass auf eine Übertragung von axialen Kräften zwischen dem zweiten Lagersitz 245 und dem ersten Lagersitz 240 über das erste Lagerelement 230 verzichtet wird und ausschließlich radiale Kräfte über das erste Lagerelement 230 zwischen dem ersten Lagersitz 240 und dem zweiten Lagersitz 245 ausgetauscht werden. In diesem Fall ist auch denkbar, dass das erste Lagerelement 230 vorzugsweise als Kugellager, insbesondere als Rillenkugellager, oder als Nadellager oder Rollenlager ausgebildet ist.
Das Abstützelement 250 ist in der Ausführungsform beispielhaft abschnittweise glockenförmig ausgebildet. Auch ist denkbar, dass das Abstützelement 250 zumindest abschnittsweise topfförmig und/oder abschnittsweise scheibenartig ausgebildet ist. Radial außenseitig ist das Abstützelement 250 mittels einer vierten Verbindung 255 drehmomentschlüssig und in axialer Richtung fest mit dem ersten axialen Abschnitt 105 des ersten Lamellenträgers 100 verbunden. In der Ausführungsform ist beispielhaft die vierte Verbindung 255 als formschlüssige Verbindung ausgebildet. Selbstverständlich kann auch die vierte Verbindung 255 als stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Dabei ist zwischen dem Abstützelement 250 und dem ersten Reibpaket 70 das Mitnehmerteil 225 angeordnet. Die vierte Verbindung 255 ist derart ausgebildet, dass Axialkräfte zwischen dem Abstützelement 250 und dem ersten Lamellenträger 100 übertragbar sind.
Radial innenseitig weist das Abstützelement 250 einen dritten axialen Abschnitt 260 auf. Radial innenseitig an einer inneren Umfangsfläche 265 des dritten axialen Abschnitts 260 ist an einer zur ersten Seite versetzt angeordneten zweiten Seite der Kupplungseinrichtung 10 ein dritter Lagersitz 270 vorgesehen. Radial gegenüberliegend, vorzugsweise radial innenseitig, des dritten Lagersitzes 270 weist das Ausrückgehäuse 180 einen vierten Lagersitz 275 auf. Der dritte und vierte Lagersitz 270, 275 überlappen sich axial. Der vierte Lagersitz 275 ist an einer äußeren Umfangsfläche 280 des Ausrückgehäuses 180 angeordnet. Zwischen dem dritten Lagersitz 270 und dem vierten Lagersitz 275 ist das zweite Lagerelement 235 angeordnet. In der Ausführungsform ist beispielhaft der dritte und vierte Lagersitz 270, 275 in Verbindung mit dem zweiten Lagerelement 235 derart ausgebildet, dass zwischen dem dritten Lagersitz 270 und dem vierten Lagersitz 275 Kräfte in radialer Richtung und in Umfangsrichtung übertragbar sind.
In der Ausführungsform ist die Lageranordnung 35 in Verbindung mit den Lagerelementen 230, 235 und dem Lagersitz 240, 245, 270, 275 derart ausgebildet, dass die Lageranordnung 35 nach dem Prinzip einer Fest-Los-Lagerung ausgebildet ist. Dabei ist das erste Lagerelement 230 mit dem ersten und zweiten Lagersitz 240, 245 als Festlager und das zweite Lagerelement 235 mit dem dritten und vierten Lagersitz 270, 275 als Loslager ausgebildet. Dabei ist von besonderem Vorteil wenn das Festlager als vorgespanntes Festlager ausgebildet ist. Dabei wird die axiale Verschiebbarkeit der Loslagerung über den dritten Lagersitz 270 beispielhaft erzielt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der dritte und vierte Lagersitz 270, 275 zusammen mit dem zweiten Lagerelement 235 das Festlager und das erste Lagerelement 230 in Verbindung mit dem ersten und zweiten Lagersitz 240, 245 das Loslager ausbilden.
In der Ausführungsform ist das zweite Lagerelement 235 beispielhaft als Kugelrillenlager ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das zweite Lagerelement 235 ein Kegelrollenlager oder ein Rollenlager oder ein Nadellager oder ein Rillenkugellager oder ein Rollenlager umfasst.
Durch die Lageranordnung 35 ist die Kupplungseinrichtung 20 drehbar um die Drehachse 15 gegenüber dem Gehäuse 25 und dem Ausrückgehäuse 180 gelagert.
Im Betrieb des Kupplungssystems 10 wird über die Eingangsseite 40 ein Drehmoment M in die Kupplungseinrichtung 20 eingeleitet. Wird vom Steuergerät ein erstes Druckfluid in den ersten Druckraum 185 eingeleitet, so wird der erste Druckkolben 190 mit einer ersten Betätigungskraft F₁ beaufschlagt. Die erste Betätigungskraft F₁ wird über das erste Ausgleichslager 195 in das erste Betätigungselement 200 radial innenseitig eingebracht. Dabei stellt das erste Ausgleichslager 195 einen Drehzahlausgleich zwischen dem ersten Betätigungselement 200 und dem ortsfest mit dem im Ausrückgehäuse 180 angeordneten ersten Druckkolben 190 bereit. Die erste Betätigungskraft F₁ wird von radial innen nach radial außen zum ersten Reibpaket 70 übertragen.
Der erste radiale Abschnitt 110 stellt eine erste Gegenkraft F_G1 zu der ersten Betätigungskraft F₁ bereit. Die erste Gegenkraft F_G1 wird rückseitig über den zweiten Lagersitz 245 und das erste Lagerelement 230 am ersten Lagersitz 240 des Gehäuses 25 abgestützt. Die erste Betätigungskraft F₁ bewirkt mit der ersten Gegenkraft F_G1 einen Reibschluss zwischen dem ersten Reibpartner 80 des ersten Reibpakets 70 und dem zweiten Reibpartner 85 des ersten Reibpakets 70. Auf diese Weise kann ein Drehmoment M, das über die Eingangsseite 40 in das Kupplungssystem 10 eingeleitet werden kann, von der Eingangsseite 40 über die erste Verbindung 115 in den ersten Lamellenträger 100 eingeleitet werden. Durch den Reibschluss im ersten Reibpaket 70 wird das Drehmoment M über das erste Reibpaket 70 an den zweiten Lamellenträger 125 übertragen. Der zweite Lamellenträger 125 überträgt das Drehmoment M über die zweite Verbindung 134 an die erste Nabe 50. Die erste Nabe 50 leitet das Drehmoment M aus der Kupplungseinrichtung 20 in die erste Getriebeeingangswelle 60 ein.
Analog zur Bereitstellung der ersten Betätigungskraft F₁ kann vom Steuergerät in den zweiten Druckraum 205 ein zweites Druckfluid in den zweiten Druckraum 205 zur Erzeugung einer zweiten Betätigungskraft F₂ eingeleitet werden. Die zweite Betätigungskraft F₂ wird vom zweiten Druckkolben 210 in das zweite Ausgleichslager 215 übertragen. Das zweite Ausgleichslager 215 dient dazu, einen Drehzahlausgleich zwischen der gegebenenfalls rotierenden Kupplungseinrichtung 20 und dem zweiten Betätigungselement 220 und dem zweiten Druckkolben 210 zu schaffen. Vom zweiten Ausgleichslager 215 wird die zweite Betätigungskraft F₂ in das zweite Betätigungselement 220 radial innenseitig eingeleitet. Das zweite Betätigungselement 220 überträgt die zweite Betätigungskraft F₂ radial nach außen hin zum zweiten Reibpaket 75. Der zweite axiale Abschnitt 145 stellt eine zur zweiten Betätigungskraft F₂ in axialer Richtung entgegengerichtete zweite Gegenkraft F_G2 bereit. Die zweite Gegenkraft F_G2 stützt sich vom dritten Lamellenträger 135 über das Mitnehmerteil 225 am ersten Lamellenträger 100 ab. Der erste Lamellenträger 100 stützt sich über den zweiten Lagersitz 245 und das erste Lagerelement 230 am ersten Lagersitz 240 ab
Mittels der zweiten Gegenkraft F_G2 und der zweiten Betätigungskraft F₂ wird ein Reibschluss zwischen dem ersten Reibpartner 80 und dem zweiten Reibpartner 85 des zweiten Reibpakets 75 erzeugt. Auf diese Weise kann der dritte Lamellenträger 135 drehmomentschlüssig mit dem vierten Lamellenträger 140 verbunden werden. Auf diese Weise kann ein Drehmoment M, das über die Eingangsseite 40 eingeleitet wird, über den ersten Lamellenträger 100 an das Mitnehmerteil 225 übertragen werden. Das Mitnehmerteil 225 leitet das Drehmoment M in den dritten Lamellenträger 135 ein, mit dem das Mitnehmerteil 225 drehmomentschlüssig verbunden ist. Über den Reibschluss im zweiten Reibpaket 75 wird das Drehmoment M an den vierten Lamellenträger 140 übertragen, der radial innenseitig das Drehmoment M über die dritte Verbindung 160 an die zweite Nabe 55 weitergibt. Die zweite Nabe 55 leitet das Drehmoment M in die zweite Getriebeeingangswelle 65 weiter.
Durch die oben beschriebene Lageranordnung 35 wird ein Verkippen der Kupplungseinrichtung 20 gegenüber dem Gehäuse 25 und der Ausrückeinheit 30 vermieden. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Ausrückeinheit 30, insbesondere von Dichtelementen am Druckkolben 190, 210 vermieden, sodass eine zuverlässige Langzeitstabilität des Kupplungssystems 10 sichergestellt ist. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn die Kupplungseinrichtung 20 mit niedriger Drehzahl rotiert und eine alternative fliegende Lagerung der Kupplungseinrichtung 20 (bei der auf das zweite Lagerelement 235 verzichtet wird) über das erste Lagerelement 230 nur eine geringe Kippstabilität hinsichtlich der Drehachse 15 gewährleistet. Auf diese Weise wird auch ein Taumeln der Kupplungseinrichtung 20 vermieden. Ferner wird ein Anschlagen, insbesondere des ersten Lamellenträgers 100, an der Kupplungseinrichtung 20 am Gehäuse 25 vermieden. Ferner wird mit der oben beschriebenen Lageranordnung 35 sichergestellt, dass die Kupplungseinrichtung 20 besonders gut ausgewuchtet ist und besonders laufruhig betrieben werden kann.
Durch die oben beschriebene Ausgestaltung der Lageranordnung 35 wird ferner ein Koax-Fehler zwischen einer ersten Lagerachse des ersten Lagerelements 230 und einer Lagerache des zweiten Lagerelements 235 vermieden, sodass eine Verkippung der Kupplungseinrichtung 20, insbesondere gegenüber der Lagerelemente 230, 235 zueinander vermieden wird. Auf diese Weise wird ferner vermieden, dass das Lagerelement 230, 235 nicht als Kantenträger belastet wird, das heißt, dass im Lagerelement 230, 235 angeordnete Wälzkörper nicht auf einer einzelnen Kante laufen, sodass das Lagerelement 230, 235 eine besonders hohe Laufzeit aufweist.
In der Ausführungsform ist das Ausrückgehäuse 180 über nicht dargestellte Komponenten mit dem Gehäuse 25 verbunden. Alternativ ist auch denkbar, dass das Ausrückgehäuse 180 mit Komponenten des Fahrzeugs, in dem das Kupplungssystem 10 angeordnet ist, verbunden ist.
In der Ausführungsform ist das Kupplungssystem 10 als nasslaufende Doppelkupplung ausgebildet. Dafür ist im Gehäuse 25 eine Kühlflüssigkeit (nicht dargestellt) vorgesehen, um das Reibpaket 70, 75 zu kühlen und eine Überhitzung des Reibpakets 70, 75 zu vermeiden. Das Kupplungssystem 10 kann aber auch als trockene Doppelkupplung ausgebildet sein, sodass im Wesentlichen auf die Kühlflüssigkeit im Gehäuse 25 verzichtet wird.
Alternativ zu der in 1 beschriebenen Ausgestaltung der Lageranordnung 35 ist auch denkbar, dass das erste Lagerelement 230 als Radiallager und das zweite Lagerelement 235 als Radial- und Axiallager ausgebildet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass das erste Lagerelement 230 und das zweite Lagerelement 235 als vorgespannte Lageranordnung ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Axialkräfte in beide Richtungen, nicht nur wie in 1 gezeigt vom ersten Lamellenträger 100 in Richtung des Gehäuses 25, sondern auch umgekehrt über die Lageranordnung 35 abgestützt werden können. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die Lageranordnung 35 nach dem Prinzip einer O-Anordnung ausgebildet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass in 1 die Kupplungseinrichtung 20 als Doppelkupplung ausgebildet ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Kupplungseinrichtung 20 als Kupplungseinrichtung 20 auch eine andere Anzahl von Reibpaketen 70, 75 aufweisen kann.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungssystem
15: Drehachse
20: Kupplungseinrichtung
25: Gehäuse
30: Ausrückeinheit
35: Lageranordnung
40: Eingangsseite
45: Ausgangsseite
50: erste Nabe
55: zweite Nabe
60: erste Getriebeeingangswelle
65: zweite Getriebeeingangswelle
70: erstes Reibpaket
75: zweites Reibpaket
80: erster Reibpartner
85: zweiter Reibpartner
90: erste Außenverzahnung
95: erste Innenverzahnung
100: erster Lamellenträger
105: erster axialer Abschnitt
110: erster radialer Abschnitt
115: erste Verbindung
120: zweite Innenverzahnung
125: zweiter Lamellenträger
130: zweite Außenverzahnung
134: zweite Verbindung
135: dritter Lamellenträger
140: vierter Lamellenträger
145: zweiter axialer Abschnitt
150: dritte Innenverzahnung
155: zweiter radialer Abschnitt
160: dritte Verbindung
165: dritte Außenverzahnung
170: erste Betätigungseinrichtung
175: zweite Betätigungseinrichtung
180: Ausrückgehäuse
185: erster Druckraum
190: erster Druckkolben
195: erstes Ausgleichslager
200: erstes Betätigungselement
205: zweiter Druckraum
210: zweiter Druckkolben
215: zweites Ausgleichslager
220: zweites Betätigungselement
225: Mitnehmerteil
230: erstes Lagerelement
235: zweites Lagerelement
240: erster Lagersitz
241: erste Sitzfläche
242: zweite Sitzfläche
245: zweiter Lagersitz
250: Abstützelement
255: vierte Verbindung
260: dritter axialer Abschnitt
265: innere Umfangsfläche
270: dritter Lagersitz
275: vierter Lagersitz
280: äußere Umfangsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1382872 A1 [0002]

Claims

Kupplungssystem (10) – mit einer Kupplungseinrichtung (20), einem Gehäuse (25), einer Ausrückeinheit (30) und eine Lageranordnung (35), – wobei die Ausrückeinheit (30) ein Ausrückgehäuse (180) umfasst, – wobei die Lageranordnung (35) ausgebildet ist, die Kupplungseinrichtung (20) drehbar um eine Drehachse (15) zu lagern, – wobei die Lageranordnung (35) ein erstes Lagerelement (230) und wenigstens ein zweites Lagerelement (235) umfasst, – wobei das erste Lagerelement (230) zwischen dem Gehäuse (25) und einer ersten Seite der Kupplungseinrichtung (20) und das zweite Lagerelement (235) zwischen dem Ausrückgehäuse (180) und einer zur ersten Seite axial versetzt angeordneten zweiten Seite der Kupplungseinrichtung (20) angeordnet ist.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 1, – wobei die Kupplungseinrichtung (20) eine Eingangsseite (40), einen Lamellenträger (100) und ein Reibpaket (70, 75) mit einem Reibpartner (80, 85) aufweist, – wobei der Lamellenträger (100) mit der Eingangsseite (40) und mit dem Reibpartner (80, 85) gekoppelt ist, – wobei radial innenseitig zum Reibpaket (70, 75) der erste Lamellenträger (100) einen Lagersitz (245) aufweist, – wobei am Lagersitz (245) das erste Lagerelement (230) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Lagersitz (240, 245) radial zwischen dem Reibpaket (70, 75) und einer Verbindung (115) des Lamellenträgers (100) mit der Eingangsseite (40) angeordnet ist.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 2, – wobei axial zwischen dem ersten Lagerelement (230) und dem zweiten Lagerelement (235) das Reibpaket (70, 75) angeordnet ist.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 2 oder 3, – aufweisend ein Abstützelement (250), – wobei der Lamellenträger (100) mit dem Abstützelement (250) gekoppelt ist, – wobei das Abstützelement (250) einen weiteren Lagersitz (270) aufweist, – wobei am weiteren Lagersitz (270) das zweite Lagerelement (235) angeordnet ist.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 4, – wobei das Abstützelement (250) radial innenseitig den weiteren Lagersitz (270) aufweist, wobei radial außenseitig das Abstützelement (250) mit dem Lamellenträger (100) gekoppelt ist.
Kupplungssystem (10) nach Anspruch 4 oder 5, – wobei das Abstützelement (250) zumindest abschnittsweise scheibenförmig und/oder topfförmig und/oder glockenförmig ausgebildet ist.
Kupplungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – wobei das erste und/oder das zweite Lagerelement (230, 235) als Nadellager oder als Rollenlager oder als Kegelrollenlager oder als Schrägkugellager ausgebildet ist.
Kupplungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – wobei wenigstens eines der beiden Lagerelemente (230, 235) ein Festlager, vorzugsweise als ein vorgespanntes Festlager, und das andere Lagerelement (230, 235) ein Loslager ist, – wobei vorzugsweise das erste Lagerelement (230) das Festlager und das zweite Lagerelement (235) das Loslager ist.
Kupplungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – wobei die beiden Lagerelemente (230, 235) in axialer Richtung gegeneinander verspannt sind, – wobei vorzugsweise die Lagerelemente (230, 235) in einer O-Anordung angeordnet sind.
Kupplungssystem (10) nach einem der der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungseinrichtung (20) als Doppelkupplung, insbesondere als nasslaufende Doppelkupplung, ausgebildet ist.