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DE102023004925B3 - Doppelkupplung und damit versehenes Antriebssystem - Google Patents

Doppelkupplung und damit versehenes Antriebssystem Download PDF

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DE102023004925B3
DE102023004925B3 DE102023004925.5A DE102023004925A DE102023004925B3 DE 102023004925 B3 DE102023004925 B3 DE 102023004925B3 DE 102023004925 A DE102023004925 A DE 102023004925A DE 102023004925 B3 DE102023004925 B3 DE 102023004925B3
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DE
Germany
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clutch
piston
piston chamber
rear wall
pistons
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Active
Application number
DE102023004925.5A
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English (en)
Inventor
Kai Heukelbach
Philip Gansloser
Martin Dengler
Wolfgang Elser
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Publication date
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Abstract

Eine Doppelkupplung (10) und ein Antriebssystem mit einer ersten Kupplung (12a) und einer zweiten Kupplung (12b), wobei die erste Kupplung (12a) und die zweite Kupplung (12b) jeweils mittels hydraulischer Kolben (28a, 28b) entgegen jeweils einer Federkraft (44a, 44b) betätigbar sind, die erste Kupplung (12a) koaxial und im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zur zweiten Kupplung (12b) angeordnet ist, ein erster (34a) und ein zweiter Kolbenraum (34b) der Kupplungen (12a, 12b) eine gemeinsame Kolbenraumrückwand (14) aufweisen, erste Außenlamellen (26a) der ersten Kupplung (12a) mit einem ersten Außenlamellenhalter (30a) drehfest verbunden sind und zweite Außenlamellen (26b) der zweiten Kupplung (12b) mit einem zweiten Außenlamellenhalter (30b) drehfest verbunden sind, erste Innenlamellen (22a) und zweite Innenlamellen (22b) mit einem gemeinsamen Innenlamellenträger (20) drehfest verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (22a) und die zweiten Innenlamellen (22b) axialfest an dem Innenlamellenträger (20) befestigt sind und jeweils innen liegende Befestigungsbereiche (45) und radial außen liegende Reibbereiche (49) aufweisen, die über eine Anzahl federnder Verbindungsstege (51) verbunden sind, so dass die Reibbereiche (49) im gekuppelten Zustand gegenüber den Befestigungsbereichen (45) unter elastischer Verformung der Verbindungsstege (51) axial versetzt sind, und wobei die Kolbenraumrückwand (14) und die Kolben (28a, 28b) axial zwischen den ersten (22a) und zweiten (22b) Innenlamellen angeordnet sind, wobei sich die Kolbenraumrückwand (14) innenseitig am Innenlamellenträger (22) abstützt.
Dies ermöglicht die Verwendung von Lamellenkupplungen im Hochdrehzahlbereich mit elektrischen Antriebsmaschinen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung und einer zweiten Kupplung, wobei die erste Kupplung und die zweite Kupplung jeweils mittels hydraulischer Kolben entgegen einer Federkraft betätigbar sind, die erste Kupplung koaxial und im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zur zweiten Kupplung angeordnet ist, ein erster und ein zweiter Kolbenraum der Kupplungen eine gemeinsame Kolbenraumrückwand aufweisen, erste Außenlamellen der ersten Kupplung mit einem ersten Außenlamellenhalter drehfest verbunden sind und zweite Außenlamellen der zweiten Kupplung mit einem zweiten Außenlamellenhalter drehfest verbunden sind, erste Innenlamellen und zweite Innenlamellen mit einem gemeinsamen Innenlamellenträger drehfest verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Antriebssystem mit einer derartigen Doppelkupplung.
  • In der DE 10 2015 217 071 A1 ist eine Mehrfachkupplungseinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Lamellenträger sowie mit einem ersten und einem zweiten Reibpaket offenbart.
  • In der JP H07- 224 864 A ist ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Kupplung beschrieben, wobei die Kupplung zwei Kupplungsteile aufweist.
  • Eine derartige Doppelkupplung ist aus der DE 10 2013 204 974 A1 bekannt und dient dazu, im Antriebsstrang zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Doppelkupplungsgetriebe das Antriebsdrehmoment alternativ einer von zwei Getriebeeingangswellen zuzuführen.
  • Bei dieser Doppelkupplung sind sowohl die Innen- als auch die Außenlamellen in drehfesten aber axial bewegbaren Innen- und Außenlamellenträgern angeordnet und Kolbenräume für die Lamellenpaare und Kolbenfedern sind radial innerhalb der Innenlamellen angeordnet.
  • Aus der DE 10 2016 014 672 A1 ist eine Kupplung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der innen liegende Lamellen axial- und drehfest mit einem Innenlamellenträger verbunden sind.
  • Aus der DE 10 2021 006 124 B3 ist ein Antriebskonzept mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen und zwei über Reduziergetriebe beaufschlagte Antriebsräder einer gemeinsamen Antriebsachse beschrieben.
  • Herkömmliche Doppelkupplungen bei elektromotorischen Antrieben werden bisher wegen der im Hochdrehzahlbereich auftretenden Fliehkraftprobleme mit Raddrehzahl betrieben, also nach einer entsprechenden Übersetzungsstufe. Der Grund hierfür liegt zum einen in der stationären Aktuierung der Kupplungsmechanik, die bei höheren Drehzahlen zu sehr hohen Verlusten führen würde, zum anderen in den hohen Bauteilbeanspruchungen, die bei den hohen Drehzahlen von elektromotorischen Antrieben für einzelne Kupplungsbauteile überkritisch werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Doppelkupplung für ein elektrisches Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bereitzustellen, die einen Einsatz bei hohen Drehzahlen, die insbesondere bei elektrischen Antriebsmaschinen vorkommen, ermöglicht. Vor allem soll die Doppelkupplung zum Einsatz kommen, um eine definierte Verteilung eines Drehmoments einer elektrischen Antriebsmaschine auf die Antriebsräder zu ermöglichen (sog. Torque Vectoring).
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die ersten und die zweiten Innenlamellen axialfest an dem Innenlamellenträger angebunden sind und jeweils innen liegende Befestigungsbereiche und radial außen liegende Reibbereiche aufweisen, die über eine Anzahl federnder Verbindungsstege verbunden sind, so dass die Reibbereiche im gekuppelten Zustand gegenüber den Befestigungsbereichen unter Verformung der Verbindungsstege axial versetzt sind, und wobei die Kolbenraumrückwand und die Kolben axial zwischen den ersten und zweiten Innenlamellen angeordnet sind und sich innenseitig am Innenlamellenträger abstützen.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung der Innenlamellen axialfest an einem Innenlamellenträger ermöglicht überhaupt erst die Verwendung von Lamellenkupplungen im Hochdrehzahlbereich, also für die Anwendung mit elektrischen Antriebsmaschinen von bis zu 20000 U/min., wofür sich konventionellen Lamellenkupplungen nur schwer drehzahlfest ausführen lassen. Durch die Erfindung kann die Lamellekupplung also mit der Motordrehzahl der elektrischen Antriebsmaschine(n) betrieben werden und die Drehzahl der Kupplung muss nicht erst durch ein vorgeschaltetes Getriebe herabgesetzt werden. Ein Getriebe oder insbesondere eine Getriebestufe für eine Untersetzung der hohen Drehzahlen der Antriebsmaschine(n) auf Drehzahlen von Rädern des Kraftfahrzeugs ist ausgangsseitig der Doppelkupplung vorgesehen, wodurch ein Drehmoment, welches die Lamellenkupplungen der Doppelkupplung zu übertragen haben, vergleichsweise gering ist, so dass weniger Lamellenpaare zur Kraftübertragung benötigt werden, was die axiale Baugröße der Doppelkupplung reduziert. Dies wiederum ermöglicht die Anordnung der Betätigungskolben mit Druckraum axial zwischen den beiden spiegelsymmetrischen Kupplungen und ermöglicht eine äußerst kompakte Baugröße der Doppelkupplung, auch in radialer Hinsicht, so dass radial innerhalb der Doppelkupplung Bauraum für weitere Teile, insbesondere eines Planetenraddifferentials, geschaffen wird. Die Erfindung ermöglicht eine kompakte Bauweise auch dadurch, dass die Übertragungsmomente einseitig ein- und ausgeleitet werden können. Die spiegelsymmetrische Ausbildung der übertragungsrelevanten Kupplungsbauteile gewährleistet gleichartige Übertragungseigenschaften und damit eine gute Regelbarkeit der beiden Kupplungen. Durch eine elektrohydraulische Kupplungsausführung ist ein verlustarmer Betrieb möglich, denn bei einer elektromechanischen Ausführung würden hohe Differenzdrehzahlen zwischen Aktor und Kupplungskolben auftreten, die über ein Axiallager übertragen werden müssten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besteht die Kolbenraumrückwand aus einer am Innenlamellenträger befestigten Stützscheibe und einer radial außen angeformten Führungshülse mit an deren Außenumfang ausgebildeten zwei Kolbenführungen für die Kolben, wobei Druckräume für die Einleitung von Drucköl zwischen den Kolben und der Kolbenraumrückwand ausgebildet sind. Diese Ausbildung zusammen mit dem symmetrischen Aufbau ermöglicht verlässlichere, genauere und besser steuerbare Kolbenbewegungen und damit eine reproduzierbare Regelungsqualität bei einer elektrohydraulischen Ansteuerung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jeder Kolben einen radial außerhalb der jeweiligen Kolbenführung sich axial erstreckenden, ringförmigen Druckvorsprung auf, über den die jeweiligen Innen- und Außenlamellen miteinander in Reibschluss bringbar sind. Dies ermöglicht genauere und besser steuerbare Kolbenbewegungen. Vorzugsweise sind dabei die äußeren Kolbenführungen der Kolben im äußeren Drittel der Kraftangriffspunktradien der Druckvorsprünge angeordnet, was verlässlichere, genauere und besser steuerbare Kolbenbewegungen ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß weisen die Kupplungen jeweils eine am Innenlamellenträger fixierte Federstütze zur Abstützung einer Kolbenfeder und zur Ausbildung jeweils eines zwischen dem Kolben und der Federstütze angeordneten Fliehölraumes auf. Durch die Anordnung von Fliehölräumen zwischen den Kolben und den Federstützen erfolgt eine zuverlässige Fliehkraftkompensation mit der Folge, dass die Kolben präziser angesteuert werden, was vor allem angesichts der hohen Drehzahlen beim Einsatz in elektrischen Antrieben wichtig ist. Gleichzeitig befindet sich bei dieser Weiterbildung die Kolbenfeder im Inneren des Fliehölraumes, was die Kompaktheit der Konstruktion weiter erhöht. Vorzugsweise sind die Fliehölräume über Dichtringe gegenüber der Umgebung abgedichtet, so dass die Federstützen auch als Trennung der Fliehölräume vom Raum, welcher die Lamellen enthält, dient.
  • Erfindungsgemäß ist der Innenlamellenträger zweiteilig ausgebildet und besteht aus zwei axial hintereinander angeordneten Trägerelementen, wobei gleichmäßig beabstandete Fixierschrauben die Trägerelemente, die Kolbenraumrückwand, die Federstützen, die Innenlamellen, die Abstandhalter und Gegenhalter als Gegenlager für die durch die Kolben erzeugte axiale Druckkraft, fest miteinander verbinden. Hierdurch ist eine leicht zu montierende feste Verbindung gewährleistet, die aber im Schadensfall eine einfache Demontage zum Austausch von defekten Bauteilen ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird ferner durch ein Antriebssystem mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen unter Verwendung einer Doppelkupplung, wie oben beschrieben, gelöst. Dabei ist die Doppelkupplung ohne Zwischenschaltung von Reduziergetrieben direkt mit den Antriebsmaschinen koppelbar, dadurch muss die Doppelkupplung nur vergleichsweise geringere Drehmomente übertragen, was durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Doppelkupplung möglich ist. Durch die geringere Anzahl an Lamellen zur Drehmomentübertragung wird daher ein sehr kompakt bauendes Antriebssystem bereitgestellt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung ist der Innenlamellenträger mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine koppelbar. Vorzugsweise erfolgt die Kopplung über eine Klauenkupplung zwischen dem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine und dem Innenlamellenträger. Eine solche Kopplung erfolgt erfindungsgemäß ohne ein zwischengeschaltetes Übersetzungsgetriebe, so dass die Doppelkupplung mit der Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine, also im Bereich von 10000 -20000 U/min, rotiert. Wie bereits oben ausgeführt, ist ein solches Antriebssystem aufgrund der hohen Drehzahlen durch die erfindungsgemäß ausgebildete Doppelkupplung realisierbar. Die erfindungsgemäße Ausbildung überträgt aufgrund der hohen Drehzahl in der Doppelkupplung nur ein relativ geringes Drehmoment, so dass die Anzahl der Lamellenpaare gering gehalten werden kann und damit die Gesamtkonstruktion aus zwei elektrischen Antriebsmaschinen und der dazwischen angeordneten Doppelkupplung sehr kompakt aufgebaut ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung ist der Innenlamellenträger mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine koppelbar, d.h. ohne ein Übersetzungsgetriebe zur Reduzierung der Drehzahl in der Doppelkupplung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung bildet der erste Außenlamellenhalter über eine erste Abtriebswelle einen Abtrieb auf ein erstes Antriebsrad und der zweite Außenlamellenhalter bildet über eine zweite Abtriebswelle einen Abtrieb auf ein zweites Antriebsrad, wobei das erste und das zweite Antriebsrad einer gemeinsamen Antriebsachse zugeordnet sind. Diese Ausbildung ermöglicht einen axial sehr kompakten Aufbau der Gesamtkonstruktion. Vorzugsweise sind den Antriebsrädern Übersetzungsgetriebe vorgeschaltet, um die hohe Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschinen auf den Drehzahlbereich der Antriebsräder zu reduzieren.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
    • 1: einen perspektivischen Axialteilschnitt einer Doppelkupplung mit Umgebung;
    • 2: einen Axialteilschnitt der Doppelkupplung von 1;
    • 3: eine schematische Darstellung der Doppelkupplung von 1 und 2;
    • 4: eine Ansicht einer Innenlamelle;
    • 5: eine schematische Darstellung einer Antriebsanlage mit der Doppelkupplung und zwei elektrischen Antriebsmaschinen.
  • In den 1, 2 und 3 ist eine Doppelkupplung 10 dargestellt, die aus zwei axial hintereinander bezüglich einer Kolbenraumrückwand 14 spiegelsymmetrisch ausgebildeten und angeordneten Kupplungen 12a, 12b besteht. 2 zeigt die linke Kupplung 12a aus 1 vergrößert im Detail, die rechte Kupplung 12b ist spiegelbildlich aufgebaut.
  • Ein Eingangsdrehmoment wird in die Doppelkupplung 10 über eine Eingangswelle 16 eingeleitet und auf einen aus zwei Trägerelementen 18a, 18b bestehenden Innenlamellenträger 20 übertragen. Zwischen den beiden Trägerelementen 18a, 18b ist die im Wesentlichen scheibenartige Kolbenraumrückwand 14 eingepasst.
  • Die beiden Kupplungen 12a, 12b bestehen jeweils aus einer Anzahl Innenlamellen 22a, 22b, zwischen denen Abstandshalter 24a (die Abstandshalter in der rechten Kupplung 12b sind in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht bezeichnet) angeordnet sind, und einer Anzahl Außenlamellen 26a, 26b, die in Reibkontakt mit den Innenlamellen 22a, 22b bringbar sind.
  • Die Außenlamellen 26a der links dargestellten ersten Kupplung 12a sind drehfest aber axial verschiebbar in einem ersten Außenlamellenhalter 30a gehalten. Der erste Außenlamellenhalter 30a ist Teil einer ersten Abtriebswelle 32. Die Außenlamellen 26b der rechts dargestellten zweiten Kupplung 12b sind auf gleiche Weise drehfest aber axial verschiebbar in einem zweiten Außenlamellenhalter 30b gehalten. Der zweite Außenlamellenhalter 30b ist Teil einer zweiten Abtriebswelle 36.
  • Die beiden Kupplungen 12a, 12b werden durch zwei Kolben 28a, 28b betätigt, die über eine äußere Kolbenführung 29a an der gemeinsamen Kolbenraumrückwand 14 sowie einer inneren Kolbenführung 29b am Innenlamellenträger 20 axial geführt sind. Zwischen der Kolbenraumrückwand 14 und den beiden Kolben 28a, 28b sind zwei Kolbenräume 34a, 34b ausgebildet, die individuell mittels Drucköl beaufschlagt werden, so dass sich die Kolben 28a, 28b axial von der Kolbenraumrückwand 14 verschieben können und mit zwei ringförmigen Druckvorsprüngen 38a, 38b gegen die Lamellenpakete, bestehend aus den Innenlamellen 22a, 22b und den damit alternierenden Außenlamellen 26a, 26b, drücken. Die äußeren Kolbenführungen 29a der Kolben 28a, 28b sind dabei im äußeren Drittel der Kraftangriffspunktradien der Druckvorsprünge 38a, 38b angeordnet.
  • An den beiden, den Innenlamellenträger 22 ausbildenden Trägerelementen 18a, 18b sind zwei Gegenhalter 40a angebracht, welche als Gegenlager für die durch die zwei ringförmigen Druckvorsprünge 38a, 38b aufgebrachten axialen Druckkräfte wirken und damit einen Reibschluss zwischen den Innenlamellen 22a, 22b und den damit alternierenden Außenlamellen 26a, 26b bewirken.
  • Zwischen den Kolben 28a, 28b und den beiden zugeordneten Kupplungen 12a, 12b sind zwei Federstützen 42a, 42b vorgesehen, die am Innenlamellenträger 22 befestigt sind. Zwischen je einer Federstütze 42a, 42b und einem zugeordneten Kolben 28a, 28b erstrecken sich zwei Fliehölräume 46a, 46b, die mit drucklosem Öl gefüllt sind und einen Ausgleich für die durch die Fliehkräfte in den Kolbenräumen 34a, 34b verursachte zusätzliche Druckerhöhung bewirken, da die Fliehölräume 46a, 46b auf der den Kolbenräumen 34a, 34b gegenüberliegenden axialen Seiten der Kolben 28a, 28b angeordnet sind. Die Fliehölräume 46a, 46b sind gegenüber den Kolbenräumen 34a, 34b und dem Raum mit den Lamellen 22, 26 mittels Dichtringen 43 abgedichtet. Im Inneren der Fliehölräume 46a, 46b sind zwei Kolbenfedern 44a, 44b angeordnet, welche den betreffenden Kolben 28a, 28b bei Reduktion des Öldruckes im zugeordneten Kolbenraum 34a, 34b in Richtung der Kolbenraumrückwand 14 bewegen.
  • Die Gegenhalter 40a, 40b die Innenlamellen 22a, 22b mit den dazwischen angeordneten Abstandshaltern 24a, 24b, und die zwei Trägerelemente 18a, 18b mit der dazwischen angeordneten Kolbenraumrückwand 14 sind mittels gleichmäßig beabstandeter Fixierschrauben 48 fest miteinander verschraubt, so dass also die Innenlamellen 22a, 22b nicht axial verschiebbar sind.
  • Im ausgekuppelten Zustand der Kupplungen 12a, 12b sind die Kolbenräume 34a, 34b drucklos, so dass die Kolbenfedern 44a, 44b die Kolben 28a, 28b jeweils in Richtung der Kolbenraumrückwand 14 drücken. Hierbei existieren Axialspalte zwischen den Innenlamellen 22a, 22b und den benachbarten Außenlamellen 26a, 26b. Wie in 4 gezeigt ist, bestehen die Innenlamellen 22a, 22b jeweils aus einem radial innen befindlichen Befestigungsbereich 45 mit Öffnungen 47 für den Durchtritt der Fixierschrauben 48 und einem radial außen liegenden ringförmigen Reibbereich 49, der auf beiden Seiten der Innenlamellen 22a, 22b dazu dient, mit auf gleicher radialer Höhe liegenden Reibbereichen der Außenlamellen 26a, 26b in Reibschluss zu treten. Der Befestigungsbereich 45 und der Reibbereich 49 jeder Innenlamelle 22a, 22b sind durch eine Anzahl flexibler, S-förmiger Verbindungsstege 51 miteinander verbunden. Im offenen Zustand der Kupplungen 12a, 12b sind die Innenlamellen 22a, 22b flache Scheiben, die sich genau in radialer Richtung erstrecken. Wird eine Kupplung 12a dadurch in Eingriff gebracht, das Drucköl in den betreffenden Kolbenraum 34a geleitet wird, so bewegt dies den Kolben 28a entgegen der Kraft der Kolbenfeder 44a, so dass der Druckvorsprung 38a des Kolbens 28a gegen das Lamellenpaket aus Innenlamellen 22a und Außenlamellen 26a drückt, welches sich wiederum am Gegenhalter 40a abstützt. Während sich die Außenlamellen 26a in dem Außenlamellenhalter 30a axial mit bewegen können, gilt dies für die Innenlamellen 22a nicht, die auf dem Innenlamellenträger 20 axialfest montiert sind. Die S-förmigen Verbindungsstege 51 verformen sich dabei elastisch, wenn die Reibbereiche 49 der Innenlamellen 22a durch den Druckvorsprung 38a zusammen mit den Außenlamellen 26a axial verschoben werden, wodurch eine Reibverbindung zwischen den Innenlamellen 22a und den Außenlamellen 26a entsteht und damit die Kupplung 12a in Eingriff gelangt.
  • In 5 ist eine Anwendung der Doppelkupplung 10 als Bestandteil eines Antriebssystems 50 mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen 52a, 52b, einem Planetendifferentialgetriebe 54, zwei Planetenradsätzen 56a, 56b und zwei Antriebsrädern 58a, 58b dargestellt.
  • Eine erste elektrische Antriebsmaschine 52a ist mit einem Hohlrad 53 des Planetendifferentialgetriebes 54 verbunden, dessen Sonnenrad über den Planetenradsatz 56b mit dem in 5 rechten Antriebsrad 58b gekoppelt ist. Die Planetenträger des Planetendifferentialgetriebes 54 sind über die zweite Abtriebswelle 36 mit der zweiten Kupplung 12b und mit dem Planetenradsatz 56a des in der 5 linken Antriebsrades 58a verbunden.
  • Eine Eingangswelle 16 der Doppelkupplung 10 ist über eine Klauenkupplung 57 mit der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 52b koppelbar. Die Eingangswelle 16 wird durch Betätigung der ersten Kupplung 12a mit der ersten Abtriebswelle 32 verbunden, welche ebenfalls über den Planetenradsatz 56b mit dem in der 5 rechten Antriebsrad 58b gekoppelt ist.
  • Wenn die erste Kupplung 12a in Eingriff gebracht wird (und dafür die zweite Kupplung 12b außer Eingriff bleibt), so wird die Eingangswelle 16 der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 52b derart mit der ersten Abtriebswelle 32 verbunden, dass das Drehmoment der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 52b unter Umgehung der zweiten Abtriebswelle 36 in die erste Abtriebswelle 32 und damit in das in 5 rechte Antriebsrad 58b eingeleitet wird.
  • Wenn hingegen alternativ die zweite Kupplung 12b in Eingriff gebracht wird (und dafür die erste Kupplung 12b außer Eingriff gesetzt wird), so wird das Drehmoment der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 52b über die Eingangswelle 16 in die zweite Abtriebswelle 36 und damit in das in 5 linke Antriebsrad 58a eingeleitet. Dadurch ist ein Torque-Vectoring-Betrieb realisierbar, bei dem den beiden Abtriebswellen 32, 36 bzw. Antriebsrädern 58a, 58b gezielt unterschiedliche Drehmomente zugeführt werden können.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Doppelkupplung
    12a,b
    Kupplungen
    14
    Kolbenraumrückwand
    16
    Eingangswelle
    18a,b
    Trägerelemente
    20
    Innenlamellenträger
    22a,b
    Innenlamellen
    24a,b
    Abstandshalter
    26a,b
    Außenlamellen
    28a,b
    Kolben
    29a,b
    Kolbenführungen
    30a,b
    Außenlamellenhalter
    32
    erste Abtriebswelle
    34a,b
    Kolbenraum
    36
    zweite Abtriebswelle
    38a,b
    Druckvorsprünge
    40a, b
    Gegenhalter
    42a,b
    Federstützen
    43
    Dichtringe
    44a,b
    Kolbenfedern
    45
    Befestigungsbereich
    46a, 46b
    Fliehölräume
    47
    Öffnungen
    48
    Fixierschrauben
    49
    Reibbereich
    50
    Antriebssystem
    51
    Verbindungsstege
    52a, b
    elektrische Antriebsmaschinen
    53
    Hohlrad
    54
    Planetendifferentialgetriebe
    56a, b
    Planetenradsätze
    57
    Klauenkupplung
    58a, b
    Antriebsräder

Claims (8)

  1. Doppelkupplung (10) für ein elektrisches Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Kupplung (12a) und einer zweiten Kupplung (12b), wobei - die erste Kupplung (12a) und die zweite Kupplung (12b) jeweils mittels hydraulischer Kolben (28a, 28b) entgegen einer Federkraft (44a, 44b) betätigbar sind, - die erste Kupplung (12a) koaxial und im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zur zweiten Kupplung (12b) angeordnet ist, - ein erster (34a) und ein zweiter Kolbenraum (34b) der Kupplungen (12a, 12b) eine gemeinsame Kolbenraumrückwand (14) aufweisen, - erste Außenlamellen (26a) der ersten Kupplung (12a) mit einem ersten Außenlamellenhalter (30a) drehfest verbunden sind und zweite Außenlamellen (26b) der zweiten Kupplung (12b) mit einem zweiten Außenlamellenhalter (30b) drehfest verbunden sind, - erste Innenlamellen (22a) und zweite Innenlamellen (22b) mit einem gemeinsamen Innenlamellenträger (20) drehfest verbunden sind, wobei die ersten (22a) und die zweiten Innenlamellen (22b) axialfest an dem Innenlamellenträger (20) befestigt sind und jeweils radial innen liegende Befestigungsbereiche (45) und radial außen liegende Reibbereiche (49) aufweisen, die über eine Anzahl federnder Verbindungsstege (51) verbunden sind, so dass die Reibbereiche (49) im gekuppelten Zustand gegenüber den Befestigungsbereichen (45) unter elastischer Verformung der Verbindungsstege (51) axial versetzt sind, und wobei die Kolbenraumrückwand (14) und die Kolben (28a, 28b) axial zwischen den ersten (22a) und zweiten (22b) Innenlamellen angeordnet sind, wobei sich die Kolbenraumrückwand (14) innenseitig am Innenlamellenträger (20) abstützt, wobei die Kupplungen (12a, 12b) jeweils eine am Innenlamellenträger (20) fixierte Federstütze (42a, 42b) zur Abstützung einer Kolbenfeder (44a, 44b) und zur Ausbildung jeweils eines zwischen dem Kolben (28a, 28b) und der Federstütze (42a, 42b) angeordneten Fliehölraumes (46a, 46b) aufweisen, und wobei der Innenlamellenträger (20) zweiteilig ausgebildet ist und aus zwei axial hintereinander angeordneten Trägerelementen (18a, 18b) besteht, wobei gleichmäßig beabstandete Fixierschrauben (48) die Trägerelemente (18a, 18b), die Kolbenraumrückwand (14), die Federstützen (42a, 42b), die Innenlamellen (22a, 22b), Abstandshalter (24a, 24b), welche zwischen den Innenlamellen (22a, 22b) angeordnet sind, und Gegenhalter (40a, 40b) als Gegenlager für eine durch die Kolben (28a, 28b) erzeugte axiale Druckkraft, fest miteinander verbinden.
  2. Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenraumrückwand (14) aus einer am Innenlamellenträger befestigten Stützscheibe und einer radial außen angeformten Führungshülse mit an deren Außenumfang ausgebildeten zwei Kolbenführungen für die Kolben (28a, 28b) besteht, wobei die Kolbenräume (34a, 34b) für die Einleitung von Drucköl zwischen den Kolben (28a, 28b) und der Kolbenraumrückwand (14) ausgebildet sind.
  3. Doppelkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben (28a, 28b) einen radial außerhalb der jeweiligen radial äußeren Kolbenführung (29a) sich axial erstreckenden, ringförmigen Druckvorsprung (38a, 38b) aufweist, über den die jeweiligen Innen- (22a, 22b) und Außenlamellen (26a, 26b) miteinander in Reibschluss bringbar sind.
  4. Doppelkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Kolbenführungen (29a) der Kolben (28a, 28b) im äußeren Drittel der Kraftangriffspunktradien der Druckvorsprünge (38a, 38b) angeordnet sind.
  5. Doppelkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehölräume (46a, 46b) über Dichtringe (43) gegenüber der Umgebung abgedichtet sind.
  6. Elektrisches Antriebssystem mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen (52a, 52b) und einer Doppelkupplung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkupplung (10) ohne Zwischenschaltung von Reduziergetrieben direkt mit den Antriebsmaschinen (52a, 52b) koppelbar ist.
  7. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlamellenträger (20) mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (52b) über eine Kupplung, vorzugsweise eine Klauenkupplung, kuppelbar ist.
  8. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Außenlamellenhalter (30a) über eine erste Abtriebswelle (32) einen Abtrieb auf ein erstes Antriebsrad (58b) bildet und der zweite Außenlamellenhalter (30b) über eine zweite Abtriebswelle (36) einen Abtrieb auf ein zweites Antriebsrad (58a) bildet, wobei das erste und das zweite Antriebsrad (58a, 58b) einer gemeinsamen Antriebsachse zugeordnet sind.
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