DE10146837A1 - Kraftübertagungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe,insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Kraftübertagungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe,insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe, bei der eine Antriebswelle (10) durch zwei Kupplungen (E1, E2) mit zwei koaxialen Eingangswellen (12, 14) der Kraftübertragung verbindbar ist, wobei die beiden Kupplungen (E1, E2) in Öl arbeiten und durch Federmittel, etwa durch ringförmige Membranfedern (44), ständig in der Einspannposition gehalten werden. Die Erfindung ist insbesondere bei Kraftübertragungen für Kraftfahrzeuge anwendbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungs
vorrichtung mit einem Zahnradgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, bei der eine Antriebswelle, etwa
die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, durch zwei
Kupplungen mit zwei koaxialen Eingangswellen ver
bunden bzw. verbindbar ist, die treibende Zahnräder
der Getriebegänge tragen, deren getriebene Zahnräder
an einer Ausgangswelle angebracht sind, die im Falle
eines Kraftfahrzeugs durch ein Ausgleichsgetriebe mit
den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist.
Bei derartigen Kraftübertragungsvorrichtungen,
insbesondere mit automatischer Betätigung, ist es
bekannt, die Kupplungen zur Umschaltung des Getriebe
gangs zu betätigen, ohne die Anwendung bzw. Auf
bringung eines Antriebsdrehmoments auf die Antriebs
räder des Fahrzeugs zu unterbrechen. Dazu ist bereits
vorgeschlagen worden, Trockenkupplungen einer her
kömmlichen Bauart zu verwenden, die Einrückmittel,
etwa ringförmige Membranfedern, umfassen, auf die
anhand von Ausrücklagern und geeigneten Stellgliedern
eingewirkt wird, um die Kupplungen zu öffnen oder
freizugeben und den Getriebegang umzuschalten. Der
artige Trockenkupplungen weisen zahlreiche Nachteile
auf, wobei die wichtigsten Nachteile dieser Trocken
kupplungen in ihrem relativ großen Bauraumbedarf und
in ihrer Erhitzung während des Betriebs bestehen.
Ferner ist zur Reduzierung des Außendurchmessers
vorgeschlagen worden, in Öl laufende Kupplungen,
vorzugsweise Mehrscheibenkupplungen, zu verwenden,
die im Gehäuse der Kraftübertragungsvorrichtung
aufgenommen sind und die beim Schließen durch einen
Hydraulikdruck betätigt werden, der auf Betätigungs
kolben einwirkt, die drehbar mit den Kupplungen
gelagert sind.
Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Mittel
besteht darin, daß sich der Öldruck im Gehäuse durch
Zentrifugation mit der Drehgeschwindigkeit erhöht,
was eine ungewollte partielle Einspannung der
Kupplungen bewirken kann. Das führt dazu, daß mit den
Betätigungskolben Federn verbunden werden, die diesem
dynamischen Druck entgegenwirken. Eine präzise Be
tätigung der Kupplungen muß diesen dynamischen Druck
und seine Veränderungen notwendigerweise berück
sichtigen, was zu einer entsprechend aufwendigen
Vorrichtung führt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Ein
spannung der Kupplungen die Notwendigkeit mit sich
bringt, daß auf die Betätigungskolben ein Druck
ausgeübt wird, was einen sehr hohen und nahezu
ständig andauernden Energieverbrauch zur Folge hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
konstruktiv einfache, preiswerte herzustellende und
leicht handhabbare Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist
und insbesondere bei geringem Bauraumbedarf auf
einfache Weise eine präzise Betätigung ermöglicht und
dabei nur einen geringen Energieverbrauch aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es,
daß die Kupplungen in Öl arbeiten und daß sie
Federrückstellmittel umfassen, die sie außerhalb der
Phasen zum Umschalten des Getriebegangs ständig in
ihrer Einspannposition halten.
Der Hauptvorteil liegt dabei darin, daß auf diese
Weise sowohl eine besonders kleinbauende Vorrichtung
als auch ein besonders geringer Energieverbrauch
erreicht werden kann.
Während der Zeiträume ohne Umschalten des Getriebe
gangs werden die Kupplungen erfindungsgemäß einge
spannt gehalten, wobei sie ein Drehmoment zwischen
der Antriebswelle und der Ausgangswelle der Kraft
übertragungsvorrichtung ohne Energieverbrauch über
tragen. Die Kupplungen können dabei ohne zeitliche
Begrenzung in der Einspannposition gehalten werden.
Daher können sie auch zur Ausführung einer Feststell
bremse verwendet werden, indem beispielsweise ein
Getriebegang an jeder der Eingangswellen eingelegt
wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung können die genannten
Vorteile auch in jeder anderen Kraftübertragung mit
zwei Kupplungen, die eine Verbindung von zwei
koaxialen Eingangswellen mit ein und derselben
Antriebswelle ermöglichen, erreicht werden.
Aufgrund der einfachen Konstruktion kann die
Vorrichtung besonders preiswert hergestellt werden
und sie ist sowohl in der Fertigung und Montage als
auch in der Bedienung einfach handzuhaben.
Für besonders flexible Einsatzmöglichkeiten ist es
von Vorteil, wenn die Mittel zur Betätigung der zwei
Kupplungen unabhängig voneinander ausgeführt sind.
Sie können dabei vorzugsweise jeweils elektrische
und/oder elektromechanische und/oder hydraulische
Stellglieder umfassen.
Eine besonders einfache Konstruktion kann alternativ
hierzu dadurch erreicht werden, daß die Mittel zur
Betätigung der zwei Kupplungen ein einziges
Stellglied umfassen.
Vorzugsweise umfaßt das Stellglied hierbei eine
Gabel, die schwenkbar um einen festen Punkt gelagert
ist, und Mittel, durch die ein Endbereichs der Gabel
in einer im wesentlichen parallel zu den Eingangs
wellen der Kraftübertragung verlaufenden Richtung hin
und her verschwenkbar ist. Günstig ist es ferner,
wenn die Gabel durch elastische Mittel mit
Öffnungselementen der Kupplungen verbunden ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn Öffnungs
mittel der zwei Kupplungen vorgesehen sind, die
wenigstens eine rohrförmige Welle umfassen, die um
die Eingangswellen der Kraftübertragung herum und in
einer geradlinigen axialen Bewegung hin und her
verschiebbar gelagert ist.
Diese rohrförmige Welle kann vorteilhafterweise an
einem Ende mit einem Stellglied und an dem anderen
Ende mit einem Ausrücklager oder ähnlichem verbunden
sein.
Sie ist vorzugsweise drehfest mit der radial äußeren
Eingangswelle verbunden und kann insbesondere Mittel
für den axialen Durchgang von einem Ausgangselement
bzw. von einem Trägerelement für eine oder mehrere
Kupplungsscheiben einer ersten der besagten
Kupplungen umfassen.
Ein Öffnungsmittel dieser ersten der besagten
Kupplungen ist vorteilhafterweise axial verschiebbar
auf der vorgenannten rohrförmigen Welle gelagert.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn die zwei
Kupplungen in einem wenigstens teilweise mit Öl
befüllten Gehäuse eingebaut sind.
Das Gehäuse, in dem die Kupplungen aufgenommen sind,
kann vorteilhafterweise aus Blech ausgeführt und am
Gehäuse der Kraftübertragungsvorrichtung angefügt
sein.
In einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist
ein die Antriebswelle mit den zwei Kupplungen ver
bindender Torsionsdämpfer vorgesehen, der vorzugs
weise in dem wenigstens teilweise mit Öl befüllten
Gehäuse aufgenommen ist. Der Torsionsdämpfer umfaßt
insbesondere ein Eingangselement und ein Ausgangs
element, die mit elastisch verformbaren Organen
zusammenwirken, wobei das Eingangselement drehfest
mit der Antriebswelle verbunden ist, während das
Ausgangselement drehfest mit den Eingangselementen
der Kupplungen verbunden ist.
Weiterhin kann vorteilhafterweise ein durch die
Antriebswelle angetriebener Anlassergenerator um die
Kupplungen herum, insbesondere außerhalb ihres
vorgenannten Gehäuses, angebracht sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsart haben
die zwei Kupplungen in etwa den gleichen Durchmesser,
wobei sie axial nebeneinander angeordnet sind.
Sie können durch ein und dieselbe Feder oder durch
unabhängige Federn, insbesondere durch ringförmige
Membranfedern herkömmlicher Art, in der Einspann
position gehalten werden.
Als Variante können die Kupplungen auch radial über
einander angeordnet sein, so daß der axiale Gesamt
bauraumbedarf der Kraftübertragungsvorrichtung
verringert werden kann.
In allen Fällen können die Kupplungen in gezogener
Bauart oder in gedrückter Bauart ausgeführt sein,
wobei sie entweder beide in gleicher Bauart oder eine
in einer Bauart und die andere in der anderen Bauart
ausgeführt sind.
Die Öffnungsmittel der Kupplungen können sich ent
weder auf der radial inneren Seite der Kupplungen
oder auf der radial äußeren Seite dieser Kupplungen
erstrecken.
Insbesondere können sich die Öffnungsmittel einer
seits radial im Innern einer Kupplung und anderer
seits radial außerhalb der anderen Kupplung er
strecken.
Vorzugsweise können Mittel insbesondere in elektro
magnetischer Bauart vorgesehen sein, um eine Kupplung
in der geöffneten Position zu halten, beispielsweise
zur Betätigung des Umschaltens in den Rückwärtsgangs.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn Öffnungs
mittel der zwei Kupplungen vorgesehen sind, die
ringförmige Kolben umfassen, die axial geradlinig
beweglich und drehfest mit den Deckeln der Kupplungen
verbunden sind.
Die Kolben können innerhalb der Kupplungen angeordnet
sein und Druckplatten für die Einspannung der
Kupplungsscheiben der Kupplungen bilden.
Als Alternative können die Kolben auch außerhalb der
Kupplungen angeordnet sein und sich radial zwischen
den Kupplungen und den Eingangswellen erstrecken.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kolben
jeweils eine Kammer begrenzen, die mit einer Druck
flüssigkeit, insbesondere mit Drucköl, durch Durch
lässe hindurch befüllbar sind, die einerseits inner
halb einer der Eingangswellen und andererseits um die
andere der Eingangswellen herum ausgebildet sind.
Auch ist es hierbei vorteilhaft, wenn die zwei
Kupplungen durch einen Torsionsdämpfer mit einem an
der Antriebswelle befestigten Primärschwungrad ver
bunden sind und zusammen mit diesem ein Zweimassen-
Dämpfungsschwungrad bilden.
Vorzugsweise kann das Primärschwungrad eine
zylindrische Umfangsmasse umfassen, die sich um eine
der Kupplungen herum erstreckt.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das
Ausgangselement des Torsionsdämpfers durch ein
zwischen den Kupplungen angebrachtes mittleres
Element gebildet ist.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn die
Deckel der Kupplungen am Ausgangselement des
Torsionsdämpfers befestigt, insbesondere verschweißt,
sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Vorrichtung eine Ausgangswelle umfaßt, die mit den
treibenden Zahnrädern in Eingriff befindliche oder in
Eingriff bringbare getriebene Zahnräder trägt.
Das Verständnis der Erfindung sowie anderer Merkmale,
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung wird durch
die nachstehende Beschreibung erleichtert, die als
Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im
einzelnen:
Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung eines
Teils einer erfindungsgemäßen Kraft
übertragungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Axialschnittansicht einer
Ausführungsart dieser Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Prinzipdarstellung einer
Ausführungsvariante der Vorrichtung von
Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Prinzipdarstellung einer
anderen Ausführungsart einer erfindungs
gemäßen Kraftübertragungsvorrichtung;
Fig. 5 und 6 schematische Prinzipdarstellungen zu
zwei anderen Ausführungsarten der
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 7 und 8 Prinzipdarstellungen von
Ausführungsvarianten des in Fig.
1 dargestellten Teils der
Vorrichtung;
Fig. 9 und 10 schematische Teilansichten von
zwei anderen Ausführungsarten der
Erfindung; und
Fig. 11 bis 13 im Axialschnitt ausgeführte Teil
ansichten anderer Ausführungsarten
der Erfindung.
In der schematischen Darstellung von Fig. 1 be
zeichnet die Bezugsnummer 10 die Ausgangswelle eines
Verbrennungsmotors M, der durch zwei Kupplungen E1,
E2 mit zwei Eingangswellen 12, 14 der Kraft
übertragung verbunden ist, die, wie im folgenden
darzulegen sein wird, treibende Zahnräder der
Getriebegänge tragen.
Bei den Kupplungen E1, E2 handelt es sich um in Öl
arbeitenden Mehrscheibenkupplungen, die in einem
Gehäuse 16 aufgenommen sind, das am Gehäuse 18 des
Zahnradgetriebes angefügt ist und durch das die Welle
10 oder eine Verlängerung dieser Welle mittels einer
in einer mittigen Öffnung des Gehäuses 16 einge
setzten Dichtung 20 dicht hindurchgeführt ist.
Ein Anlassergenerator 22, dessen Ständer an einem
ortsfesten Teil, beispielsweise am Gehäuse 18 des
Zahnradgetriebes, angebracht ist und dessen Läufer 24
drehfest mit der Welle 10 verbunden ist, ist um das
Gehäuse 16 herum angebracht, wobei er beispielsweise
in etwa radial fluchtend mit der Kupplung E2
angeordnet ist.
Die Ausgangswelle 10 des Motors M ist mit den
Eingangselementen der Kupplungen E1, E2 durch einen
Torsionsdämpfer 26 verbunden, der im Gehäuse 16
aufgenommen ist, beispielsweise, wie dargestellt, um
die Kupplung E1 herum, und der ein drehfest mit der
Welle 10 verbundenes Eingangselement 28 und ein fest
mit den Eingangselementen der Kupplungen E1, E2
verbundenes Ausgangselement 30 umfaßt. Die Ein- und
Ausgangselemente 28, 30 des Torsionsdämpfers sind,
wie dem Fachmann hinreichend bekannt ist, durch
elastisch verformbare Organe, etwa durch umfangsmäßig
wirksame Schraubenfedern 31, verbunden. Zwischen den
Ein- und Ausgangselementen 28, 30 des Torsions
dämpfers sind Reibelemente angeordnet, um die durch
die Welle 10 übertragenen und durch die elastisch
verformbaren Organe 31 absorbierten Schwingungen und
Drehmomentschwankungen abzubauen.
In dieser Anordnung arbeiten die Federn des Torsions
dämpfers und die Reibelemente in Öl, was eine Reihe
von Vorteilen mit sich bringt:
- - Es werden die Nachteile im Zusammenhang mit der Fettschmierung der Feder und die Nachteile im Zusammenhang mit dem Einbau der erforderlichen Mittel vermieden, um den Fettaustritt zu verhindern und das Fett vor dem Eindringen von Verunreinigungen oder Fremdkörpern zu schützen.
- - Der Verschleiß der Federn und ihrer Führungsmittel wird verringert.
- - Was die Reibelemente betrifft, so werden die Nachteile im Zusammenhang mit den Trockenreibungen vermieden (Verunreinigung, Einfahrzeiten), wobei die Reibflächen langfristig stabil sind.
Im dargestellten Beispiel hat das Eingangselement 28
des Torsionsdämpfers eine zylindrische Form, wobei es
die Kupplungen E1 und E2 umgibt. Es umfaßt eine
radiale Bodenwand, durch die es mit der Welle 10
verbunden ist.
Das Ausgangselement 30 des Torsionsdämpfers ist fest
mit den Eingangselementen 32 der Kupplungen E1 und E2
verbunden, die aneinander angefügte zylindrische
Umhüllungen umfassen, wobei die Kupplungen E1 und E2
den gleichen Durchmesser haben und axial aufeinander
ausgerichtet sind. Die Kupplungen E1 und E2 umfassen
an ihren axialen Enden eine Druckplatte 34 und einen
Kupplungsdeckel 36, die axial verschiebungsfest
gelagert und am Eingangselement 32 angebracht sind,
und Zwischenplatten 38, die am Eingangselement 32
angebracht und drehfest mit diesem verbunden sind,
wobei sie jedoch axial verschiebbar gelagert sind.
Zwischen den Zwischenplatten 38 sind Kupplungs
scheiben 40 eingefügt, ebenso wie die ortsfeste
Druckplatte 34 und der Deckel 36 zwischen diesen
Platten eingefügt sind, und sie sind an einem ring
förmigen Element 42 angebracht, das drehfest mit der
entsprechenden Welle 12, 14 verbunden ist, wobei die
Kupplungsscheiben 40 drehfest mit dem ringförmigen
Element 42 verbunden und axial verschiebbar auf
diesem gelagert sind.
Insoweit die Kupplungen E1, E2 axial aneinander ange
fügt sind, können die verschiebungsfeste Druckplatte
34 der Kupplung E1 und der Deckel 36 der Kupplung E2
durch ein und dasselbe Element gebildet werden.
Die Kupplungen E1, E2 sind hier in gedrückter
Konstruktion ausgeführt und umfassen jeweils eine
ringförmige Membranfeder 44, die ihre Ein- und
Ausrückmittel bildet und die zwischen einem Deckel 36
und der benachbarten Druckplatte 38 eingebaut ist.
Die Membranfedern 44 sind herkömmlicherweise an den
Kupplungsdeckeln 36 eingehakt und umfassen einen
radial äußeren Teil, der durch eine an der Druck
platte 38 anliegende Tellerfeder gebildet wird, und
einen radial inneren Teil, der aus radialen Fingern
besteht, die sich zur Drehachse hin erstrecken und
mit Mitteln 46 zusammenwirken, die ein Ausrücklager
oder ähnliches bilden.
In einer Ausführungsart bestehen die Mittel 46 aus
einem Nadellager, das an einer radialen Abschluß
randleiste 48 eines rohrförmigen Elements 50 bzw. 52
angebracht ist, das um die Eingangswellen 12, 14 der
Kraftübertragung herum angebracht ist.
Im einzelnen umgibt das zur Kupplung E1 gehörige
rohrförmige Element 50 das zur Kupplung E2 gehörige
rohrförmige Element 52, wobei dieses rohrförmige
Element 52 axial durch das die Kupplungsscheiben der
Kupplung E1 tragende rohrförmige Element 42 hindurch
geht und drehfest mit diesem ringförmigen Element
verbunden, aber geradlinig axial beweglich gelagert
ist. Die Öffnung der Kupplungen E1, E2 wird durch
Hydraulikzylinder 54 bzw. 56 betätigt, deren Kolben
58, 60 mit den Enden der rohrförmigen Elemente 50, 52
zusammenwirken, um sie in der Richtung der Kipp
bewegung der ringförmigen Membranfedern 44 um ihre
Einhakpunkte an den Kupplungsdeckeln 36 herum zu
verschieben, und deren Zylinder durch ortsfeste
Elemente gebildet werden, beispielsweise durch das
Gehäuse des Zahnradgetriebes oder durch an diesem
Gehäuse angefügte Elemente.
Wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, kann der Kolben
58 des Zylinders 54 direkt auf das Ende des rohr
förmigen Elements 50 zur Öffnung der Kupplung E1
einwirken, wobei dieses rohrförmige Element 50
drehfest gelagert ist, während der Kolben 60 des
Zylinders 56 auf das Ende des rohrförmigen Elements
52 des Zylinders E2 über ein Lager 62 einwirkt, wobei
der Kolben 60 drehfest gelagert ist, während sich das
rohrförmige Element 52 zusammen mit dem rohrförmigen
Element 42 dreht, das die Kupplungsscheiben 38 der
Kupplung E1 trägt.
Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung stellt sich wie folgt dar:
Wenn sich die Kupplungen E1, E2 in dem in Fig. 1
dargestellten eingespannten Zustand befinden, wird
das durch die Welle 10 übertragene Antriebsdrehmoment
über den Torsionsdämpfer 26 auf die Eingangselemente
42 der Kupplungen E1, E2 angewendet und durch diese
Kupplungen an die Eingangswellen 12, 14 des Zahnrad
getriebes übertragen. In der Ruheposition der Stell
glieder befinden sich die Kupplungen E1 und E2
natürlich im eingespannten Zustand, wobei die ring
förmigen Membranfedern 44 auf die beweglichen Platten
38 einen axialen Druck ausüben, der zur Folge hat,
daß die Kupplungsscheiben 38 zwischen diesen beweg
lichen Platten 38 und den verschiebungsfesten Platten
34 eingespannt werden. Die Übertragung des Dreh
moments zwischen der Welle 10 und den Eingangswellen
12, 14 des Zahnradgetriebes erfolgt daher ohne
Energieverbrauch an den Kupplungen E1, E2 und ihren
durch die Zylinder 54 und 56 sowie ihre Betätigungs
mittel gebildeten Stellgliedern.
Wenn die Öffnung einer Kupplung E1, E2 betätigt wird,
wird der entsprechende Zylinder 54, 56 mit einem
Druckmedium befüllt, und der entsprechende Kolben 58,
60 wirkt auf das Ende des entsprechenden rohrförmigen
Elements 50, 52 ein, um die Membranfeder 44 der
Kupplung um ihre Auflagen auf dem Deckel 36 herum zu
kippen. Dadurch wird der axiale Druck auf die beweg
lichen Platten 38 unterbrochen, die elastisch zu dem
entsprechenden Deckel 36 hin zurückgestellt werden,
was zur Folge hat, daß die Kupplungsscheiben 38
freigegeben werden und die Drehmomentübertragung
zwischen der Kupplung und der entsprechenden Welle 12
oder 14 unterbrochen wird.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Öffnung der zwei
Kupplungen E1 und E2 gleichzeitig betätigt werden
kann, was einer Leerlaufstellung des Zahnradgetriebes
entspricht.
Außerdem ist zu beachten, daß die Öffnungsbetätigung
der Kupplungen darin besteht, Verschiebungen der
rohrförmigen Elemente herbeizuführen.
Um eine geöffnete Kupplung in ihre Einspannposition
zurückzubringen, genügt es, den entsprechenden
Zylinder 54, 56 in die Auslaßposition zu bringen,
woraufhin die ringförmige Membranfeder 44 dann durch
Elastizität in ihre Ausgangsposition mit Einspannung
der Kupplungsscheiben der Kupplung zurückkehrt.
In Fig. 2 ist ein Axialschnitt einer Ausführungsart
eines der Vorrichtung von Fig. 1 entsprechenden
Zahnradgetriebes dargestellt worden. In Fig. 2
erkannt man daher wiederum die Ausgangswelle 10 des
Motors M, die Eingangswellen 12, 14, die die
treibenden Zahnräder der Getriebegänge tragen, das
Gehäuse 16, in dem die Kupplungen E1, E2 und der
Torsionsdämpfer 26 aufgenommen sind, das Gehäuse 18
des Zahnradgetriebes, den Anlassergenerator 22, die
Kupplungen E1, E2 und ihre Bestandteile usw.
Außerdem ist in Fig. 2 die Ausgangswelle 70 des
Zahnradgetriebes dargestellt worden, die die ge
triebenen Zahnräder 72 der Getriebegänge trägt, deren
treibende Zahnräder 74 an den Eingangswellen 12, 14
angebracht sind. Wie dargestellt, sind die treibenden
Zahnräder 74 einstückig mit den Eingangswellen 12, 14
ausgeführt, während die getriebenen Zahnräder 72 frei
drehbar an der Ausgangswelle 70 angebracht und mit
dieser wahlweise durch in einer Richtung wirkende
betätigte Verriegelungsmittel fest verbunden werden,
deren Betätigungsmittel im Innern der Ausgangswelle
70 aufgenommen sind. Zu weiteren Einzelheiten bezüg
lich dieses Zahnradgetriebes und seiner Funktions
weise kann bei Bedarf auf die Patentanmeldungen
FR 00-02482 und FR 00-07057 der Anmelderin verwiesen
werden. Die Ausgangswelle 70 trägt an einem Ende ein
Zahnrad 76, das an einem Eingangszahnrad eines
Ausgleichsgetriebes 78 eingreift, dessen Ausgänge die
Antriebsräder des Fahrzeugs drehend antreiben.
In der Ausführungsvariante von Fig. 3, in der das
Gehäuse 16, das die Kupplungen E1 und E2 sowie den
Torsionsdämpfer 26 enthält, nicht dargestellt ist,
ist die Kupplung E1 mit der in Fig. 2 dargestellten
Kupplung E1 identisch, wohingegen die Kupplung E2 im
Verhältnis zu ihrer Anordnung in Fig. 1 umgekehrt
wurde, wobei ihre Membranfeder 44 und ihr Kupplungs
deckel 36 in die Nähe der Membranfeder 44 und des
Deckels 36 der Kupplung E1, axial außerhalb dieser
Teile, verlagert worden sind.
Demzufolge kann die axial feste Platte 34 der
Kupplung E1 auch die axial feste Druckplatte der
Kupplung E2 bilden, und die letzte geradlinig beweg
liche Platte 38 der Kupplung E2, die sich gegenüber
der axial festen Platte 34 befindet, ist mit dem
Kupplungsdeckel 36 der Kupplung E2 durch axiale
Verbindungsmittel 80 verbunden, die durch das Aus
gangselement 30 des Torsionsdämpfers 26 hindurch
gehen.
Die ringförmige Membranfeder 44 der Kupplung E2 be
findet sich zwischen den zwei Kupplungsdeckeln 36 und
kommt am axial festen Deckel 36 der Kupplung E1 zur
Anlage, um den Deckel 36 der Kupplung E2 in Fig. 3
axial nach rechts zu drücken und die Kupplungs
scheiben dieser Kupplung zwischen den Druckplatten
34, 38 einzuspannen.
Die Öffnungsmittel der Kupplungen sind ähnlich wie
die in Fig. 1 dargestellten ausgeführt, wobei jedoch
das rohrförmige Element 50 zum Öffnen der Kupplung E1
radial im Innern des rohrförmigen Elements 52 zum
Öffnen der Kupplung E2 angeordnet ist. Diese rohr
förmigen Elemente 50 und 52 sind, wie in Fig. 1
dargestellt mit Betätigungszylindern verbunden, deren
Funktionen jedoch umgekehrt sind: Das rohrförmige
Element 40 der Kupplung E1 wird in der Ausführungsart
von Fig. 3 durch den Zylinder 56 der in Fig. 1
dargestellten Anordnung betätigt, während das Element
52 zum Öffnen der Kupplung E2 durch den Zylinder 54
der in Fig. 1 dargestellten Anordnung betätigt wird.
Der Torsionsdämpfer 26 ist axial am Ende der Kupp
lungen, auf der Seite der Kupplung E2 und der An
triebswelle 10, und nicht mehr radial um die Kupplung
E1 herum angeordnet. In dieser Anordnung kann der
Torsionsdämpfer 26 in einer herkömmlichen Bauart
ausgeführt sein, wie sie zur Zeit in Kraftfahrzeug
kupplungen verwendet wird, wobei er den Vorteil
aufweist, daß er mit geraden und kurzen Federn 31
ausgerüstet ist, die kostengünstiger als gekrümmte
Federn mit großer Länge sind.
Im übrigen sind der Aufbau und die Funktionsweise der
Ausführung von Fig. 3 mit denen identisch, die
bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsart von
Fig. 1 beschrieben worden sind.
In Fig. 4 erkennt man wiederum die Kraftüber
tragungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe der Fig. 1
und 2, wobei auch das Rückwärtsgangrad 82 dargestellt
wurde, das an einer Welle 84 angebracht ist, die
parallel zu den Eingangswellen 12 und 14 sowie zur
Ausgangswelle 70 verläuft, wobei sich das Rückwärts
gangrad 82 mit dem getriebenen Zahnrad 72 des ersten
Getriebegangs im Eingriff befindet, wie dies durch
eine gestrichelte Linie schematisch angedeutet ist.
Die Welle 84 kann durch ein Schaltklauensystem
drehend angetrieben werden, das ein drehfest mit der
Welle 84 verbundenes ringförmiges Element 86 und ein
ringförmiges Element 88 umfaßt, das koaxial zum ring
förmigen Element 86 verläuft und fest mit einem
Zahnrad 90 verbunden ist, das sich mit dem treibenden
Zahnrad 74 des sechsten Getriebegangs im Eingriff
befindet.
Das ringförmige Element 86 ist mit betätigten axialen
Verschiebungsmitteln verbunden, durch die es in Ein
griff mit dem ringförmigen Element 88 gebracht werden
kann. Es wird dann ein Antriebsdrehmoment von der
Antriebswelle 10 zum getriebenen Zahnrad 72 des
ersten Getriebegangs durch den Torsionsdämpfer 26,
die Kupplung E1, das treibende Zahnrad 74 des
sechsten Getriebegangs das Zahnrad 90, die in Ein
griff befindlichen ringförmigen Elemente 86, 88 und
das Rückwärtsgangrad 82 übertragen.
Die in einer Richtung wirkenden Verriegelungsmittel
92 des getriebenen Zahnrads 72 des ersten Getriebe
gangs werden so gesteuert, daß sie dieses getriebene
Zahnrad 72 und die Ausgangswelle 70 drehfest ver
binden. Die Antriebsräder des Fahrzeugs können dann
in Rückwärtsgangrichtung angetrieben werden.
Das durch die ringförmigen Elemente 86, 88 gebildete
Schaltklauensystem kann außerdem bei abgeschaltetem
Motor als Feststellbremse verwendet werden. Dazu
genügt es, daß sich die in einer Richtung wirkenden
Verriegelungsmittel 92 des getriebenen Zahnrads 72
des ersten Getriebegangs in der Verriegelungsposition
befinden und daß die Elemente 86, 88 der Schalt
klauenmittel im Eingriff stehen. Insoweit sich die
Kupplungen E1, E2 in der Einspannposition mit ihren
Stellgliedern in Ruhestellung befinden, ist die
Ausgangswelle 70 dann gegen Drehung gesichert.
Die Ausführungsart von Fig. 5 unterscheidet sich von
derjenigen der Fig. 1 und 2 durch die Anordnung
der treibenden Zahnräder an den Eingangswellen 12 und
14, durch die Anordnung eines Bremsmechanismus 96,
der auf die zwei Eingangswellen 12 und 14 einwirkt,
um ihre Drehgeschwindigkeit zu verringern, wenn sie
sich nicht in der Einspannposition befinden, und
durch die Ersetzung der ringförmigen Membranfedern 44
der Kupplungen durch eine einzige Feder 98, die aus
einer Tellerfeder besteht, die zwischen einer axial
beweglichen Druckplatte 38 der Kupplung E1 und einer
axial beweglichen Druckplatte 38 der Kupplung E2
angeordnet ist, um sie axial in entgegengesetzten
Richtungen zu beaufschlagen.
Die Druckplatten 38, auf die die Feder 98 einwirkt,
umfassen innere ringförmige Teile, die durch Wälz
lager 46 mit den rohrförmigen Öffnungselementen 50
und 42 verbunden sind, die durch die Zylinder 54 und
56 betätigt werden. Die inneren rohrförmigen Elemente
50 und 52 gehen axial durch das ringförmige Träger
element 42 zur Lagerung der Kupplungsscheiben der
Kupplung E1 hindurch, wobei sie zusammen mit dieser
drehend angetrieben werden. Es werden daher Wälzlager
62 verwendet, um diese Elemente 50 und 52 mit den
Kolben 58 und 60 der Zylinder 54 und 56 zu verbinden.
Die Funktionsweise dieser Vorrichtung stellt sich wie
folgt dar:
Wenn den Zylindern 54 und 56 kein Druckmedium zuge
leitet wird, befinden sich die Kupplungen E1 und E2
in der Einspannposition unter der Einwirkung des
durch die Feder 98 auf ihre Druckplatten 38 ausge
übten axialen Drucks. Wenn ein Zylinder, beispiels
weise 54, mit Druckmedium befüllt wird, verschiebt er
mittels des rohrförmigen Elements 50 die Kupplungs
scheibe 38 der Kupplung E1 nach links in der
Zeichnung, so daß die Kupplung freigegeben wird.
Wenn dem Zylinder 56 Druckmedium zugeleitet wird,
verschiebt er mittels des rohrförmigen Elements 52
die Kupplungsscheibe 38 der Kupplung E2 nach rechts
in der Zeichnung, so daß die Kupplung freigegeben
wird.
Die Bremse 96 wirkt durch Einspannung auf fest mit
den Eingangswellen 12 und 14 verbundene Scheiben oder
ähnliche Elemente ein, wenn ihre Drehgeschwindigkeit
verringert werden muß. Das auf diese Wellen ausgeübte
Bremsmoment ist deutlich kleiner als das durch den
Motor gelieferte Drehmoment und reicht gerade aus, um
die Welle 12 oder 14 zu bremsen, deren Kupplung E1
oder E2 freigegeben ist.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante
ist die Anordnung die gleiche wie in Fig. 5, wobei
jedoch die rohrförmigen Elemente 50 und 52 zum Öffnen
der Kupplungen nicht mehr durch Zylinder 54 und 56,
sondern mittels einer Gabel 100 betätigt werden, die
schwenkbar um eine zu den Eingangswellen 12 und 14
senkrechte ortsfeste Achse 102 gelagert ist, so daß
diese Gabel durch ein Stellglied 104 in zwei zu den
Wellen 12 und 14 parallelen entgegengesetzten
Richtungen verschoben werden kann, wie dies in Fig.
6 durch den Doppelpfeil angedeutet ist.
Die Gabel 100 ist mit den Enden der rohrförmigen
Elemente 50 und 52 mittels eines Wälzlagers 106 und
elastischer Verbindungen 108 verbunden, die Federn
umfassen, die zwischen einem Gehäuse des Wälzlagers
106 und radialen Abschlußrandleisten der rohrförmigen
Elemente 50, 52 eingefügt sind.
Wenn die Gabel 101 durch das Stellglied 104 in einer
Richtung verschoben wird, bewirkt sie daher die
Öffnung einer der Kupplungen E1, E2. Wenn sie in die
andere Richtung verschoben wird, bewirkt sie die
Öffnung der anderen Kupplung E2, E1.
Elektromagnetische Verriegelungsmittel 110 sind
mittels eines Wälzlagers 112 mit der radialen
Abschlußrandleiste des rohrförmigen Elements 52 zum
Öffnen der Kupplung E2 verbunden, um diese in der
Öffnungsposition zu halten und um einzig die Kupplung
E1 mittels des Stellglieds 104 betätigen zu können,
wodurch das Einlegen des Rückwärtsgangs ermöglicht
wird.
Bei der Ausführungsvariante von Fig. 6 sind die
Kupplungen und der Torsionsdämpfer natürlich in einem
Gehäuse 16 aufgenommen, das am Gehäuse 18 der Kraft
übertragungsvorrichtung mit Zahnradgetriebe angefügt
ist, obgleich dieses Gehäuse 16 in Fig. 6 nicht
dargestellt worden ist.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsvariante
entspricht die Anordnung weitgehend der in Fig. 5
veranschaulichten Anordnung, wobei jedoch die rohr
förmigen Elemente 50 und 52 zum Öffnen der Kupplungen
axiale Teile 114, 116 umfassen, die sich radial
außerhalb der Kupplungen befinden und die mit den
radial äußeren Umfängen der beweglichen Druckplatten
38 der Kupplungen verbunden sind, auf die die Feder
98 einwirkt. Diese radial äußeren Teile 114 und 116
sind mit den radial inneren Teilen der Elemente 50
und 52 durch ringförmige radiale Teile 118 bzw. 120
verbunden, die sich radial entlang der Kupplung E1
auf der zu den (in Fig. 7 nicht dargestellten)
Betätigungszylindern 54 und 56 gerichteten Seite
erstrecken.
Bei dieser Ausführung ist der Torsionsdämpfer 26
radial um die Kupplung E2 herum angeordnet.
Die radial äußeren Teile 114 und 116 der Öffnungs
elemente 50 und 52 sind fest mit den Druckplatten 38
der Kupplungen verbunden und werden zusammen mit
diesen durch das Eingangselement 32 der Kupplungen
angetrieben. Die in Fig. 5 dargestellten Wälzlager
46 sind nicht notwendig, und es werden nur die Wälz
lager 62 beibehalten, die zwischen den Enden der
Öffnungselemente 50 und 52 und den Kolben 58 und 60
der Betätigungszylinder 54 und 56 angebracht sind.
Die Ausführungsvariante von Fig. 8 entspricht der
Ausführungsart der Fig. 1 und 2, mit dem Unter
schied, daß die ringförmige Membranfeder 44 der
Kupplung E2 in gezogener Konstruktion und nicht in
gedrückter Konstruktion ausgeführt ist. Diese ring
förmige Membranfeder 44 ist zwischen der axial festen
Druckplatte 34 der ersten Kupplung E1, an der sie zur
Anlage kommt, und der axial beweglichen ersten Druck
platte 38 der Kupplung E2 angeordnet. Das Öffnungs
element 52 der Kupplung E2 umfaßt eine radiale
Abschlußrandleiste, die durch ein Wälzlager 46 mit
dem radial inneren Teil der ringförmigen Membranfeder
44 verbunden ist, um diese nach rechts in Fig. 8 zu
verschieben, wenn dem entsprechenden Zylinder 56
Druckmedium zugeleitet wird, was zur Freigabe der
Kupplung E2 führt.
Wie in der Zeichnung schematisch angedeutet, kann der
Kolben 58 des anderen Zylinders 54 direkt auf das ra
dial innere Ende der ringförmigen Membranfeder 44 der
Kupplung E1 mittels eines Wälzlagers 62 einwirken.
In den Fig. 9 und 10 sind zwei andere mögliche
Anordnungen der Kupplungen E1 und E2 schematisch
dargestellt worden, die dann radial übereinander
angeordnet sind, wobei sich die Kupplung E1
beispielsweise radial außerhalb der Kupplung E2
befindet.
In der Darstellung von Fig. 9 befindet sich das
Eingangselement 32 der Kupplung E1, das die axial
beweglichen Druckplatten 38, den Deckel 36 und die
axial ortsfeste Druckplatte 34 dieser Kupplung trägt,
radial außerhalb des Ausgangselements 42, das die
Kupplungsscheiben 40 trägt.
Dieses Eingangselement 32 ist durch den radial
inneren Umfang der axial ortsfesten Platte 34 mit dem
Eingangselement 32 der Kupplung E2 verbunden, das
sich im Innern des Ausgangselement 42 der Kupplung E2
erstreckt und das die Druckplatten 34, 38 und den
Deckel 36 der Kupplung E2 trägt.
Das Ausgangselement 42 der Kupplung E2 befindet sich
radial im Innern des entsprechenden Eingangselements
32.
Die Ausgangselemente 42 der beiden Kupplungen sind
mit den Eingangswellen 12 und 14 der Kraftübertragung
verbunden, wobei ihre ringförmigen Membranfeder 14
zwecks Öffnung beispielsweise durch ähnliche Mittel
wie die in Fig. 1 dargestellten Mittel betätigt
werden.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Gestaltung befindet
sich das Ausgangselement 42 der Kupplung E1, das mit
der Eingangswelle 12 verbunden ist, radial außerhalb
dieser Kupplung, deren Druckplatten 38 und 34 an
einem den Kupplungen E1 und E2 gemeinsamen Eingangs
element 32 angebracht sind, wobei sich die Druckplat
ten 38 der Kupplung E1 radial nach außen erstrecken,
während sich die Druckplatten 38 der Kupplung E2 ra
dial nach innen erstrecken. Die ringförmige Membran
feder 44 der Kupplung E1 ist zwischen einem am Aus
gangselement 42 angebrachten Deckel 36 und einer
axial beweglichen Druckplatte 48 gelagert, die einen
radial inneren ringförmigen Teil zur Verbindung mit
der Eingangswelle 12 umfaßt.
Im übrigen ist die Kupplung E2 identisch mit der in
Fig. 9 dargestellten Kupplung ausgeführt.
In der Ausführungsart von Fig. 11 ist das Ausgangs
element 30 des Torsionsdämpfers 26 ein mittleres
Element, das sich radial zwischen den Kupplungen E1
und E2 erstreckt und das eine diesen Kupplungen
gemeinsame mittlere Auflageplatte bildet.
Die Kupplungen E1 und E2 dieser Ausführungsart und
ihre Betätigungsmittel haben grundsätzlich eine
Struktur und eine Anordnung, die in etwa symmetrisch
bezogen auf eine mittlere Querebene gestaltet sind,
die zwischen den Kupplungen E1 und E2 durch das
mittlere Ausgangselement 30 des Torsionsdämpfers 26
verläuft.
Ringförmige Kupplungsdeckel 130 sind am Ausgangsele
ment 30 des Torsionsdämpfers durch eine zylindrische
Randleiste 132 ihres äußeren Umfangs, beispielsweise
durch Schweißen, befestigt. Die Kupplungsscheiben 40
und die Zwischenplatten 38 der Kupplungen E1 und E2
sind zwischen dem Ausgangselement 30 und den Druck
platten 134 aneinander geschichtet, die zwischen den
Kupplungsdeckeln 130 und den Aneinanderschichtungen
der Kupplungsscheiben 40 und der Zwischenplatten 38
eingefügt sind. Zwischen den Kupplungsdeckeln 130 und
den Druckplatten 134 eingesetzte ringförmige Federn
44 beaufschlagen diese ständig axial zum mittleren
Ausgangselement 30 des Torsionsdämpfers 26 hin, um
die Kupplungsscheiben 40 einzuspannen.
Die Kupplungsdeckel 130 sind auf der Seite ihres
radial inneren Umfangs fest mit ringförmigen Wänden
136 verbunden, die sich radial bis zu den Wellen 12
bzw. 14 erstrecken, welche die Eingangszahnräder der
Getriebegänge tragen, und die an den äußeren Umfängen
dieser Wellen angebracht sind, um sich drehen zu
können und um gleichzeitig die Öldichtigkeit sicher
zustellen.
Die radial inneren Teile der Druckplatten 134 um
fassen radiale Ansätze 138, die sich durch Öffnungen
der radial äußere Umfänge der vorgenannten Wände 136
erstrecken und an denen, an ihrem radial äußeren
Umfang, ringförmige Kolben 140 zur Anlage kommen,
die, bezogen auf die Kupplungsscheiben 40, außerhalb
der Wände 136 angebracht sind und die zusammen mit
diesen Wänden 136 Kammern 142 begrenzen, die dazu
bestimmt sind, mit Drucköl befüllt zu werden, um die
Kupplungen E1, E2 zu öffnen. An ihrem radial äußeren
Umfang sind die Kolben 140 axial dicht verschiebbar
an zylindrischen Teilen der vorgenannten Wände 136
gelagert. An seinem radial inneren Umfang ist der
Kolben 140 der Kupplung E1 axial dicht verschiebbar
an einer zylindrischen Wand 144 gelagert, welche die
Welle 12 außen umgibt und die zusammen mit dieser
einen Ölzuleitungsdurchlaß zur Befüllung der Kammer
142 begrenzt. An seinem radial inneren Umfang ist der
Kolben 140 zur Betätigung der Kupplung E2 axial dicht
verschiebbar an einer zylindrischen inneren Rand
leiste 146 der vorgenannten Wand 136 gelagert, die
die Welle 14 umgibt, wobei die entsprechende Kammer
142 durch in die Welle 14 selbst eingearbeitete
Kanäle mit Drucköl befüllt wird.
Wenn die Kammern 142 nicht mit Drucköl befüllt sind,
werden die Kupplungsscheiben 40 durch die ring
förmigen Federn 44 und die Ausgangselemente 42 der
Kupplungen E1 und E2 axial eingespannt, die drehfest
mit den Wellen 12 und 14 verbunden sind, wobei sie
drehfest mit dem Ausgangselement 30 des Torsions
dämpfers und somit mit der Antriebswelle 10 verbunden
sind.
Wenn eine Kammer 142 einer Kupplung E1 oder E2 mit
Drucköl befüllt ist, wird der entsprechende Kolben
140 axial in einer Richtung verschoben, die die
entsprechende Druckplatte 132 der von Aneinander
schichtung von Kupplungsscheiben 40 und Zwischen
platten 38 entfernt. Die entsprechende Kupplung E1
oder E2 wird dann geöffnet, wobei ihr Ausgangselement
42 nicht mehr drehfest mit der Antriebswelle 10
verbunden ist.
In der Ausführungsart von Fig. 12 ergibt sich in
etwa die gleiche Struktur wie in Fig. 11, wobei sich
jedoch die Kolben 150 zur Betätigung der Öffnung der
Kupplungen E1 und E2 im Innern dieser Kupplungen
befinden, wo sie die vorgenannten Druckplatten 134
ersetzen. Die Kolben 150 sind durch formschlüssiges
Zusammenwirken drehfest mit den Deckeln 130 oder den
Wänden 136 verbunden. Zwischen diesen Kolben 150 und
den Kupplungsdeckeln 130 begrenzte Kammer 152 werden
durch in die vorgenannten Wände 136 eingearbeitete
Öffnungen 154 mit Drucköl befüllt, die in Kammern 156
münden, die zwischen diesen Wänden und anderen ring
förmigen Wänden 158 ausgebildet sind, die in etwa
parallel zu den Wänden 156 verlaufen und die sich zur
Achse hin erstrecken, wobei sie die Kolben 140 der
Ausführung von Fig. 11 ersetzen.
Die Wand 158 der Kupplung E1 ist drehbar dicht an dem
vorgenannten zylindrischen Element 144 gelagert,
während die Wand 158 der Kupplung E2 fest an der
zylindrischen inneren Randleiste der entsprechenden
Wand 136 gelagert ist, welche die Welle 14 dicht
umgibt.
Die Kolben 150 sind mit Rückstellmitteln verbunden,
die aus ringförmigen Federscheiben 160 bestehen, die
zwischen den radial inneren Teilen der Kolben 150 und
der Anschläge 162 angebracht sind, die an den vor
genannten ringförmigen Wänden 136 befestigt oder
ausgebildet sind.
In dieser Ausführungsart werden die Kolben 150 durch
die Federscheiben 160 in Richtung der Öffnung der
Kupplungen E1, E2 beaufschlagt. Als Variante können
diese Federscheiben an den Wänden 136 angebracht
sein, um die Kolben 150 in der Richtung des
Schließens der Kupplungen zu beaufschlagen.
In den Ausführungsarten der Fig. 11 und 12 ist ein
Primärschwungrad 164 am Ende der Antriebswelle 10
befestigt und an ihrem radial äußeren Umfang fest mit
einer zylindrischen ringförmigen Masse 166 verbunden,
an der ein Anlasserzahnkranz 168 befestigt ist. Die
ringförmige Masse 166 erstreckt sich in etwa um die
Kupplung E2 herum, außerhalb des Gehäuses 16. Die
durch den Torsionsdämpfer 26, durch die Kupplungen
E1, E2 und durch ihre Verbindungsmittel zur Ver
bindung mit den Wellen 12 und 14 gebildete Baueinheit
bildet in Kombination mit dem Primärschwungrad 164
ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, das den Abbau und
die Dämpfung der durch den Motor erzeugten und durch
die Welle 10 übertragenen Schwingungen und Dreh
momentschwankungen ermöglicht.
Es sind Reibmittel (Fig. 12) zwischen dem
Eingangselement 28 des Torsionsdämpfers 26 und dem
Deckel 130 der Kupplung E2 vorgesehen, wobei diese
Reibmittel beispielsweise eine Einschubscheibe 148
umfassen, die am Kupplungsdeckel 130 durch eine
Federscheibe angedrückt wird, die an einem fest mit
dem Element 28 verbundenen Teil zur Anlage kommt.
In der Ausführungsart von Fig. 13 ist der Torsions
dämpfer 26 mit radialen Federn 170 ausgeführt, die
bekannterweise im Innern von zylindrischen Gehäusen
172 gelagert sind, die sich radial zwischen dem
äußeren Umfang des Primärschwungrads 164 und einem
ringförmigen Element 174 erstrecken, das mittels
eines Lagers 176 am Primärschwungrad 164 zentriert
und drehbar geführt ist. In jedem zylindrischen
Gehäuse 172 sind die Federn 170 um einen Stift 178
herum gelagert, dessen radial äußeres Ende einen
Anschlag für die Auflage der Federn 170 umfaßt und
dessen radial inneres Ende durch Niete oder ähnliches
am ringförmigen Element 174 befestigt ist. Diese
Gesamtstruktur ist dem Fachmann hinreichend bekannt
und braucht an dieser Stelle nicht eingehender be
schrieben zu werden.
Der ringförmige Bestandteil 174 ist an seinem axialen
Umfang drehfest mit dem Deckel 130 der Kupplung E2
verbunden, wobei diese und die Kupplung E1 im wesent
lichen in der gleichen Bauart wie die in Fig. 11
dargestellten Kupplungen ausgeführt sind. Im Innern
dieser Kupplungen befinden sich daher wiederum
Druckplatten 134, die in der Einspannposition der
Kupplungsscheiben 40 durch ringförmige Federn 44
beaufschlagt werden, die an den Kupplungsdeckeln 130
zur Anlage kommen. Diese Druckplatten 134 wirken mit
Kolben 140 außerhalb der Kupplungen E1 und E2
zusammen, die axial verschiebbar gelagert sind und
die ebenso wie in der Ausführungsart von Fig. 11 mit
Drucköl befüllt werden.
An ihrem äußeren Umfang sind die Kupplungsdeckel 130
an einem mittleren ringförmigen Element 176 befes
tigt, das nicht die Ausgangsmittel des Torsionsdämp
fers 26 bildet, sondern das mit diesen Mitteln durch
den Deckel 130 der Kupplung E2 und durch den vorge
nannten ringförmigen Bestandteil 174 verbunden ist.
Wie in den Ausführungsarten der Fig. 11 und 12
bilden das Primärschwungrad 164, der Torsionsdämpfer
26 sowie die Baueinheit der Kupplungen E1, E2 und
ihrer Verbindungselemente zur Verbindung mit den
Wellen 12 und 14 ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad.
Wie in den Fig. 2, 4, 5 und 6 dargestellt, können
sich die Kupplungen E1 und E2 grundsätzlich auf der
gleichen Seite wie der Motor M bezogen auf das Zahn
radgetriebe der Kraftübertragungsvorrichtung befin
den. Als Variante können sich die zwei Kupplungen auf
der diesem Zahnradgetriebe gegenüberliegenden Seite
befinden, die dann zwischen dem Motor M und den
Kupplungen angeordnet ist. Außerdem besteht die Mög
lichkeit, eine Kupplung auf einer Seite dieses Zahn
radgetriebes, beispielsweise auf der Seite des Motors
M, und die andere Kupplung auf der anderen Seite
dieser Zahnradgetriebes einzubauen. Außerdem können
die beiden Kupplungen in der Mitte des Zahnrad
getriebes, zwischen den Zahnrädern der Getriebegänge
2, 4, 6 und den Zahnrädern der Getriebegänge 1, 3, 5
in der Darstellung von Fig. 2 angeordnet werden.
Darüber hinaus ist festzustellen, daß die Kupplungen
axial nebeneinander oder radial übereinander ange
ordnet sein können. Wenn sie axial nebeneinander
angeordnet sind, können sich die Ausgangselemente der
beiden Kupplungen radial im Innern ihres gemeinsamen
Eingangselements oder radial außerhalb dieses
Eingangselements befinden.
Wenn die Kupplungen radial übereinander angeordnet
sind, können sich ihre Ausgangselemente jeweils
radial im Innern eines entsprechenden Eingangs
elements (Fig. 9) oder radial beiderseits eines
gemeinsamen Eingangselements (Fig. 10) befinden.
Claims (41)
1. Kraftübertragungsvorrichtung mit einem
Zahnradgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
umfassend zwei koaxiale Eingangswellen (12, 14), die
treibende Zahnräder (74) der Getriebegänge tragen,
zwei Kupplungen (E1 und E2), durch die jeweils eine
Eingangswelle (12, 14) mit ein und derselben
Antriebswelle (10) verbindbar ist, und Mittel zur
Betätigung der beiden Kupplungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungen (E1, E2) in Öl arbeiten und daß
sie Federrückstellmittel (44, 98) umfassen, die sie
außerhalb der Phasen zum Umschalten des Getriebegangs
ständig in ihrer Einspannposition halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Betätigung der zwei Kupplungen (E1, E2) unabhängig
voneinander ausgeführt sind und vorzugsweise jeweils
elektrische und/oder elektromechanische und/oder
hydraulische Stellglieder umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Betätigung der zwei Kupplungen (E1, E2) ein einziges
Stellglied (104) umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stellglied eine
Gabel (100), die schwenkbar um einen festen Punkt
gelagert ist, und Mittel (104) umfaßt, durch die ein
Endbereichs der Gabel in einer im wesentlichen
parallel zu den Eingangswellen (12, 14) der
Kraftübertragung verlaufenden Richtung hin und her
verschwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gabel (100)
durch elastische Mittel (108) mit Öffnungselementen
(50, 52) der Kupplungen (E1, E2) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Öffnungsmittel der zwei Kupplungen (E1, E2)
vorgesehen sind, die wenigstens eine rohrförmige
Welle (52) umfassen, die um die Eingangswellen (12,
14) der Kraftübertragung herum und in einer
geradlinigen axialen Bewegung hin und her
verschiebbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die rohrförmige
Welle (52) in einem Bereich mit einem Stellglied und
in einem anderen Bereich mit einem Wälzlager (46),
einem Ausrücklager oder einem ähnlichem Element
verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die rohrförmige
Welle (52) drehfest mit der radial äußeren
Eingangswelle (12) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
rohrförmige Welle (52) Mittel für den axialen
Durchgang eines Ausgangselements (42) einer ersten
der Kupplungen (E1, E2) umfassen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Öffnungsmittel einer ersten der Kupplungen (E1, E2)
axial verschiebbar auf der rohrförmigen Welle (52)
gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Öffnungsmittel
der ersten der Kupplungen (E1, E2) ein Wälzlager (46)
umfaßt, das zwischen dem Federrückstellmittel (44)
der Kupplung und einem Stellglied (58) eingefügt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
zwei Kupplungen (E1, E2) in einem wenigstens teil
weise mit Öl befüllten Gehäuse (16) eingebaut sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) aus
Blech besteht und am Gehäuse (18) der Kraft
übertragungsvorrichtung angefügt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
einen Torsionsdämpfer (26) umfaßt, der die Antriebs
welle (10) mit den zwei Kupplungen (E1, E2) verbin
det, wobei dieser Torsionsdämpfer ein Eingangselement
(28) und ein Ausgangselement (30) umfaßt, die mit
elastisch verformbaren Organen, etwa mit Schrauben
federn, zusammenwirken, wobei das Eingangselement
(28) drehfest mit der Antriebswelle (10) verbunden
ist, während das Ausgangselement (30) drehfest mit
den Eingangselementen (32) der Kupplungen (E1, E2)
verbunden ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Torsionsdämpfer (26) in dem wenigstens teilweise mit
Öl befüllten Gehäuse (16) aufgenommen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Torsionsdämpfer
(26) radial außerhalb der Kupplungen (E1, E2)
angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Torsionsdämpfer
(26) axial am Ende der Kupplungen (E1, E2) zwischen
der Antriebswelle (10) und der Kupplung (E2)
angeordnet ist und insbesondere gerade sowie
vorzugsweise kurze Federn (31) umfaßt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Ein- und Ausgangselementen (28, 30) des
Torsionsdämpfers (26) Reibelemente angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
durch die Antriebswelle (10) angetriebener Anlasser
generator (22) um die Kupplungen (E1, E2) herum
angebracht ist.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Anlassergenerator (22) um das wenigstens teilweise
mit Öl befüllte Gehäuse (16) herum angebracht ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (16) eine axiale Öffnung enthält, durch die
die Antriebswelle (10) oder ein drehfest mit der
Antriebswelle (10) verbundener Wellenstumpf dicht
hindurchgeführt ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungen (E1, E2) in etwa den gleichen Durchmesser
haben und axial nebeneinander angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungen (E1,
E2) durch ein und dieselbe Feder (98) in der
Einspannposition gehalten werden.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungen (E1, E2) durch unabhängige Federmittel,
insbesondere durch ringförmige Membranfedern (44), in
der Einspannposition gehalten werden.
25. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungen (E1, E2) in gezogener Konstruktion oder in
gedrückter Konstruktion ausgeführt sind.
26. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
der Kupplungen (E1, E2) in gezogener Konstruktion und
die andere in gedrückter Konstruktion ausgeführt ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungen (E1, E2) radial ineinander angeordnet
sind.
28. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Öffnungsmittel der Kupplungen (E1, E2) auf der
radial inneren Seite der Kupplungen befinden.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Öffnungsmittel der Kupplungen (E1, E2) auf der
radial äußeren Seite der Kupplungen erstrecken.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Öffnungsmittel einer der Kupplungen (E1, E2)
radial im Innern dieser Kupplung und die
Öffnungsmittel der anderen Kupplung (E2, E1)
außerhalb dieser Kupplung befinden.
31. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
Mittel (110), insbesondere elektromagnetische Mittel
(110) umfaßt, um eine Kupplung (E2) in geöffneter
Position zu halten.
32. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Öffnungsmittel der zwei Kupplungen (E1, E2)
vorgesehen sind, die ringförmige Kolben (140, 150)
umfassen, die axial geradlinig beweglich und drehfest
mit den Deckeln (130) der Kupplungen (E1, E2)
verbunden sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolben (150)
innerhalb der Kupplungen (E1, E2) angeordnet sind und
Druckplatten für die Einspannung der Kupplungs
scheiben (40) dieser Kupplungen (E1, E2) bilden.
34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolben (140)
außerhalb der Kupplungen (E1, E2) angeordnet sind und
sich radial zwischen den Kupplungen (E1, E2) und den
Eingangswellen (12, 14) erstrecken.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolben (140, 150) Kammern (142, 152) begrenzen, die
mit einer Druckflüssigkeit, insbesondere mit Öl,
durch Durchlässe hindurch befüllbar sind, die
einerseits in einer (14) der Eingangswellen (12, 14)
bzw. andererseits um die andere (12) der Eingangs
wellen (12, 14) herum ausgebildet sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß die
zwei Kupplungen (E1, E2) durch einen Torsionsdämpfer
(26) mit einem an der Antriebswelle (10) befestigten
Primärschwungrad (164) verbunden sind und zusammen
mit diesem ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad bilden.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das
Primärschwungrad (164) außerhalb des Gehäuses (16)
befindet, das die Kupplungen (E1, E2) enthält.
38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch
gekennzeichnet, daß das Primärschwungrad
(164) eine zylindrische Umfangsmasse umfaßt, die sich
um eine (E2) der Kupplungen herum erstreckt.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18 oder
36 bis 38, dadurch gekennzeich
net, daß das Ausgangselement (30) des
Torsionsdämpfers (26) ein zwischen den Kupplungen
(E1, E2) angebrachtes mittleres Element ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckel (130) der
Kupplungen (E1, E2) am Ausgangselement (30) des
Torsionsdämpfers (26), befestigt, insbesondere
verschweißt, sind.
41. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Ausgangswelle (70) umfaßt, die mit den
treibenden Zahnrädern (74) in Eingriff befindliche
oder in Eingriff bringbare getriebene Zahnräder (72)
trägt.
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