DE102010005601A1

DE102010005601A1 - Betätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplungsanordnung

Info

Publication number: DE102010005601A1
Application number: DE102010005601A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Biermann; Tomas Dr. Smetana
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2010-08-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplungsanordnung mit Rampeneinrichtungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplungsanordnung, sowie eine Doppelkupplungsanordnung mit einer solchen Betätigungsvorrichtung.
Doppelkupplungen für Kraftfahrzeuge sind bekannt. Diese können als Doppelkupplungen mit zwei ineinander geschachtelten Nasskupplungen (die nachfolgend auch als ”Teilkupplungen” bezeichnet werden) ausgestaltet sein, die in einem geschlossenen Nassraum betrieben werden, der mit einem Fluid befüllt ist.
Moderne Doppelkupplungen weisen i. d. R. eine Betätigungsvorrichtung auf, welche für jede der Teilkupplungen einen eigenen Kupplungsaktor umfasst. Zur Betätigung der Doppelkupplung müssen dabei die beiden Kupplungsaktoren auf das jeweilige Einrück- bzw. Ausrücklager einwirken.
Aus der DE 10 2006 049 731 A1 ist eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungsaktoren bekannt, wobei ein erster Kupplungsaktor eine erste Teilkupplung und ein zweiter Kupplungsaktor eine zweite Teilkupplung betätigt, indem diese auf ein erstes bzw. und auf ein zweites Ausrücklager der zugeordneten Teilkupplung einwirken, und wobei zwischen den Kupplungsaktoren und den Ausrücklagern jeweils eine mechanische Kraftübertragungsstrecke vorgesehen ist, die einen Drehhebel aufweist, wobei jeder Drehhebel eine ballige Außenverzahnung aufweist, die mit einer innenverzahnten Aufnahmehülse der jeweiligen Kraftübertragungsstrecke im Eingriff steht.
Neben einer derartigen mechanischen Betätigungseinrichtung sind hydraulische Betätigungseinrichtungen bekannt. Aus der nicht-vorveröffentlichten DE 10 2008 008 457 der Anmelderin ist eine nasse Doppelkupplung mit hydraulischer Aktuatorik bekannt. Diese umfasst hydraulische Betätigungskolben, über die die Kupplungslamellen zusammengedrückt werden. Entsprechend ist eine hydraulische Versorgung der jeweiligen hydraulischen Kolben notwendig, wodurch im Vergleich zur mechanischen Aktuatoren höhere Verlustleistungen entstehen.
Obwohl mechanische Aktuatoren geringere Leitungsverluste gegenüber den herkömmlichen hydraulischen Aktuatoren aufweisen, so ist deren größerer Bauraumbedarf aufgrund der notwendigen Hebelaktuatorik nachteilig.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung für eine nasse oder eine trockene Doppelkupplungsanordnung anzugeben, welche die höheren Verlustleistungen der hydraulischen Aktuatorik vermeidet und einen im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Betätigungssystemen geringeren Bauraumbedarf aufweist.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplungsanordnung mit zwei koaxial angeordneten und ineinander geschachtelten axial vorgespannten Rampeneinrichtungen, wobei jeweils eine der axial vorgespannten Rampeneinrichtung als Betätigungseinrichtung für eine der Teilkupplungen der Doppelkupplungsanordnung vorgesehen ist. Angewendet auf nasse Doppelkupplungen lehrt die vorliegende Erfindung daher, die hydraulischen Betätigungskolben in Doppelkupplungsgetrieben mit Nasskupplungen durch zwei axiale Vorspanneinheiten auszutauschen. Sind die Rampeneinrichtungen koaxial zueinander und ineinander geschachtelt angeordnet, so liegt eine äußere Rampeneinrichtung und eine innere Rampeneinrichtung vor.
Dabei kann jede der Rampeneinrichtungen zwei Rampenscheiben und zwischen den Rampenscheiben angeordnete Wälzkörper aufweisen. Durch Verdrehung der Rampenscheiben zueinander, wandern die Wälzkörper (insbesondere: Rollen) die Rampenflächen der Rampenscheiben hinauf. Hierdurch werden die Rampenscheiben voneinander getrennt und der axiale Abstand der Rampenscheiben wird vergrößert bzw. verringert. Bei diesem Vorgang wird die jeweilige Kupplung ein- bzw. ausgekuppelt. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt dabei in den vergleichsweise geringen radialen Verstellkräften, die über die Rampengeometrie in hohe axiale Druckkräfte umgesetzt werden können. Außerdem ist der Bauraum einer derartigen Aktuatorik geringer als der Bauraumbedarf vergleichbarer Hebelaktuatoren.
Die Betätigungsvorrichtung kann außerdem eine elektrische Aktuatorik aufweisen, mit der die beiden Rampenscheiben der einzelnen Rampeneinrichtungen jeweils gegeneinander verdrehbar sind, wodurch ein axialer Abstand der Rampenscheiben veränderbar ist. Die Konstruktion kann hierdurch entscheidend vereinfacht werden, da durch eine elektrische Aktuatorik auf eine zusätzliche Hydraulik und deren Steuerung zur Kupplungsbetätigung verzichtet werden kann. Vorzugsweise weist die elektrische Aktuatorik für jede der Rampeneinrichtungen einen eigenen Antrieb (insbesondere: Schneckenantrieb) auf.
Die Wälzkörper der einzelnen Rampeneinrichtungen können in einem Käfig geführt sein. Alternativ könnten auch Laufbahnen für die einzelnen Wälzkörper entlang der Rampenflächen vorgesehen sein. Weiterhin alternativ könnte jeder Wälzköper über einzelne Aufhängungen um die Drehachse der Kupplung drehbar abgestützt sein.
Die Rampeneinrichtungen können außerdem zu einer Baueinheit integriert sein, die durch eine gemeinsame Abstützeinrichtung am Kupplungsgehäuse abgestützt ist. Hierbei kann die Abstützeinrichtung zwei koaxial zueinander angeordnete und ineinander geschachtelte Zylinder aufweisen, wobei die äußere Rampeneinrichtung zwischen äußerem und inneren Zylinder und die innere Rampeneinrichtung im inneren Zylinder angeordnet sind.
Die eine gemeinsame oder für jede der Rampeneinrichtungen vorgesehene Abstützeinrichtung kann als Linearführung für die den Teilkupplungen zugewandten axial bewegbaren Rampenscheiben der axial vorgespannten Rampeneinrichtungen dienen. Bei einer gemeinsamen Abstützeinrichtung kann dies vorzugsweise dadurch umgesetzt werden, dass der äußere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegbare Rampenscheibe der einen Teilkupplung und der innere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegliche Rampenscheibe der anderen Teilkupplung bilden.
Jede der Rampeneinrichtungen kann ein kupplungsseitiges Axiallager aufweisen, mit dem die jeweilige Rampeneinrichtung gegen die jeweils zugehörige Teilkupplung abgestützt ist, so dass Drehzahldifferenzen zwischen Rampeneinrichtung und zugehörigen Teilkupplung aufgenommen werden können.
Weiterhin kann jede der Rampeneinrichtungen ein (kupplungs-)gehäuseseitiges Axiallager aufweisen, mit dem die jeweilige Rampeneinrichtung gegen das Kupplungsgehäuse abgestützt ist.
Dabei kann jede der Rampeneinrichtungen einen Aktuatorhebel aufweisen, der mit der (kupplungs-)gehäuseseitigen Rampenscheibe der Rampeneinrichtung verbunden ist, wobei die (kupplungs-)gehäuseseitige Rampenscheibe verdrehbar am Kupplungsgehäuse gelagert ist. Jeder der Aktuatorhebel kann dabei im äußeren Endbereich eine Außenverzahnung auf weisen, die mit einem angetriebenen Element zusammenwirkt, um den Aktuatorhebel zu verdrehen. Weiterhin kann das (kupplungs-)gehäuseseitige Axiallager der äußeren Rampeneinrichtung auf den Aktuatorhebel der inneren Rampeneinrichtung abgestützt sein, wobei dann dieser Aktuartorhebel über ein weiteres Axiallager am Kupplungsgehäuse abgestützt sein kann.
Die vorliegende Erfindung offenbart außerdem eine Doppelkupplungsanordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, wobei der Antriebsstrang ein Doppelkupplungsgetriebe und zumindest einen Antrieb umfasst, die über die Doppelkupplungsanordnung miteinander koppelbar sind, und wobei die Doppelkupplungsanordnung zwei Teilkupplungen und eine zentrale Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen zumindest eines der vorgenannten Ausführungsbeispiele umfasst.
Dabei kann die Doppelkupplungsanordnung als nasse Doppelkupplung ausgebildet sein, wobei die Betätigungsvorrichtung innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet ist. Als Antrieb für die Aktuatorhebel der axial vorgespannten Rampeneinrichtungen kann jeweils ein Schneckenantrieb vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer Doppelkupplungsanordnung mit hydraulischer Aktuatorik im Halbschnitt,
2 einen Antriebsstrang einer Kraftfahrzeuges mit einer Betätigungsvorrichtung mit zwei koaxial angeordneten und ineinander geschachtelten axial vorgespannten Rampeneinrichtungen im Halbschnitt,
3 ein vergrößerter Ausschnitt gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 im Bereich der Betätigungsvorrichtung,
4 der Ausschnitt gemäß 3 mit Kraftpfeilen eingezeichnet für die äußere Rampeneinrichtung, welche vorliegend auf die äußere Lamellenkupplung wirken.
5 eine dreidimensionale Darstellung einer axiale Vorspanneinheit, die zum Aufbau der der äußeren oder inneren Rampeneinrichtung verwendet wird, und
6 eine Prinzipskizze zur Wirkungsweise zweier Rampenscheiben mit dazwischen aufgenommenen Wälzkörpern (bevorzugt Rollen).
In 1 ist ein Teil eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Zwischen einer Antriebseinheit 3 und einem Getriebe 5 ist eine Doppelkupplung 6 in Lamellenbauweise angeordnet.
Diese Ausgestaltung als Nasskupplung wird vorliegend zwar bevorzugt. Die vorliegend vorgestellte Betätigungseinrichtung ist jedoch auch bei trockenen Doppelkupplungen anwendbar.
Bei der in 1 nur durch das Bezugszeichen 3 angedeuteten Antriebseinheit handelt es sich zum Beispiel um eine Brennkraftmaschine, von der eine Kurbelwelle ausgeht, die vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung mit einem Eingangsteil 8 der Doppelkupplung 6 drehfest verbunden ist.
Das Kupplungseingangsteil 8 umfasst eine Antriebsnabe 9, die auch als ,Kupplungseingangsnabe' bezeichnet wird. An der Kupplungseingangsnabe 9 ist ein Mitnehmerelement 7 befestigt, das im Wesentlichen die Gestalt einer sich radial nach außen erstreckenden Kreisringscheibe aufweist, die in einen Außenlamellenträger 10 einer ersten Lamellenkupplungsanordnung 11 (,äußere Lamellenkupplung') übergeht. Radial innerhalb der ersten Lamellenkupplungsanordnung 11 ist eine zweite Lamellenkupplungsanordnung 12 (,innere Lamellenkupplung') angeordnet. Die beiden Lamellenkupplungsanordnungen 11, 12 umfassen jeweils ein Lamellenpaket mit Innenlamellen und Außenlamellen, die zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar sind.
Der Außenlamellenträger 10 ist an einer lösbaren Trennstelle 13 lösbar aber drehfest mit einem Kopplungsteil 14 verbunden. Die lösbare Trennstelle 13 ist im Kraftfluss gesehen hinter der ersten Lamellenkupplungsanordnung 11, also auf der Getriebeseite, angeordnet.
Ein Außenlamellenträger 24 der zweiten Lamellenkupplungsanordnung 12 ist drehfest mit dem Kopplungsteil 14 verbunden.
Durch das Kopplungsteil 14 sind die beiden Außenlamellenträger 10 und 24 drehfest miteinander verbunden. Durch das Mitnehmerelement 7 stehen die beiden Außenlamellenträger 10, 24 mit der Kurbelwelle der Antriebseinheit 3 in Momentübertragungsverbindung. Bezogen auf den normalen Momentenfluss von der Antriebseinheit 3 zum Getriebe 5 stellen die Außenlamellenträger 10, 24 jeweils als Eingangsseite der beiden Lamellenkupplungsanordnungen 11, 12 der beiden Teilkupplungen dar.
Das Kopplungsteil 14 ist vorliegend mit Hilfe einer Schweißverbindung an einer Kupplungsnabe 16 befestigt, die auch als ,Kolbennabe' bezeichnet wird. Die Kupplungsnabe 16 ist mit Hilfe von Nadellagern 18, 19 am äußeren Umfang einer ersten Getriebeeingangswelle 21 drehbar gelagert, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Im Inneren der hohlen ersten Getriebeeingangswelle 21 ist eine zweite Getriebeeingangswelle 22 drehbar angeordnet, die als Vollwelle ausgebildet ist. Die zweite Getriebeeingangswelle 22 erstreckt sich koaxial zur ersten Getriebeeingangswelle 21 durch diese hindurch.
Auf der zweiten Getriebeeingangswelle 22 ist mittels einer Keilnutenverzahnung oder dergleichen eine Abtriebsnabe 26 eines Innenlamellenträgers 28 der ersten Teilkupplung 11 drehfest angeordnet. In entsprechender Weise ist auf der radial äußeren hohlen ersten Getriebeeingangswelle 21 mittels einer Keilnutenverzahnung oder dergleichen eine Abtriebsnabe 30 eines Innenlamellenträgers 32 der zweiten Teilkupplung 12 drehfest angeordnet. Bezogen auf den Momentenfluss von der Antriebseinheit 3 in Richtung zum Getriebe 5 stellen die Innenlamellenträger 28, 32 die Ausgangsseite der ersten beziehungsweise zweiten Lamellenkupplungsanordnung 11 beziehungsweise 12 dar.
Die erste Lamellenkupplungsanordnung 11 wird über einen Betätigungskolben 34 (nachfolgend auch als Drucktopf der Teilkupplung K1 bezeichnet) mit Hilfe eines in einer Druckkammer 35 vorhandenen Hydraulikmediums betätigt. Das Hydraulikmedium wird der Druckkammer 35 über einen Druckmediumkanal 36 zugeführt, der mehrere Axialbohrungen 37, 38 umfasst, die durch mindestens eine Radialbohrung 39 miteinander in Verbindung stehen. Der Druckmediumkanal 36 mit den Axialbohrungen 37, 38 und der Radialbohrung 39 sowie weiteren (nicht näher bezeichneten) Radialbohrungen verläuft durch die Kupplungsnabe 16 und wird durch eine (nicht dargestellte) Hydraulikmediumpumpe mit Hydraulikmedium versorgt. Die Radialbohrung 39, welche die beiden Axialbohrungen 37, 38 miteinander verbindet, ist radial außen an einer Stelle 40 durch ein Pumpenantriebszahnrad 41 verschlossen, das durch einen Presssitz auf der Kupplungsnabe 16 befestigt ist.
Von der Axialbohrung 38 erstreckt sich eine Radialbohrung 42 radial nach außen, die in die Druckkammer 35 mündet. Die (nicht dargestellte) Pumpe wird durch das Pumpenantriebszahnrad 41, das mit Motordrehzahl dreht, angetrieben. Die zweite Lamellenkupplungsanordnung 12 wird über einen Betätigungskolben 44 mit Hilfe des Hydraulikmediums in einem Druckraum 45 betätigt. Der Druckraum 45 ist in axialer Richtung zwischen dem Kopplungsteil 14 und dem Betätigungskolben 44 angeordnet.
An dem Pumpenantriebszahnrad 41 ist ein Lüft-Axialanschlag 46 für den Betätigungskolben 34 der ersten Lamellenkupplungsanordnung 11 angebracht. Das Pumpenantriebszahnrad 41 bildet darüber hinaus eine feststehende Begrenzung des Druckraums 35. Des Weiteren ist das Pumpenantriebszahnrad 41 mit einer Nut 47 ausgestattet, die zur Aufnahme einer Dichtung dient. Somit bildet das Pumpenantriebszahnrad 41 einen Dichtungsträger für die feststehende Kolbendichtung 48. Das Pumpenantriebszahnrad 41 ist vorzugsweise als Sinterteil mit einer kalibrierten Verzahnung ausgeführt.
Die Abtriebsnabe 30 ist in axialer Richtung mit Hilfe einer Axialabstützeinrichtung 50 an dem freien Ende der als Hohlwelle ausgeführten Getriebeeingangswelle 21 abgestützt. Die Axialabstützeinrichtung 50 umfasst einen Sicherungsring 51, der zusammen mit einem Federelement 52 in eine Nut 54 eingreift, die an dem Innendurchmesser 53 der Abtriebsnabe 30 vorgesehen ist. Das Federelement 52 ist in axialer Richtung zwischen dem Sicherungsring 51 und dem freien Ende der Getriebeeingangswelle 21 verspannt. Durch die Axialabstützungseinrichtung 50 des Ausführungsbeispieles nach 1 wird die Position der Doppelkupplung 6 unabhängig von der Position und einer eventuellen Verschiebung der Getriebeeingangswellen 21, 22.
Zwischen der Abtriebsnabe 30 und der Abtriebsnabe 26 ist ein Axiallager 56 angeordnet. Zwischen der Abtriebsnabe 26 und dem Mitnehmerelement 7 beziehungsweise der Antriebsnabe 9 ist ein weiteres Axiallager 57 angeordnet. Zwischen der Antriebsnabe 9 beziehungsweise dem Mitnehmerelement 7 und einem Kupplungsdeckel 60 ist ein weiteres Axiallager 58 angeordnet. Der Kupplungsdeckel 60 ist an einem Getriebegehäuse 62 befestigt, das eine Getriebegehäuserückwand 63 umfasst.
2 zeigt einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Zweimassenschwungrad 100, einer Doppelkupplungsanordnung 1A mit einer Betätigungseinrichtung 150 für die Doppelkupplungsanordnung 1A mit zwei koaxial angeordneten und ineinander geschachtelten axial vorgespannten Rampeneinrichtungen, wobei jeweils eine Rampeneinrichtung als Betätigungseinrichtung für eine der Teilkupplungen der Doppelkupplungsanordnung 150 vorgesehen ist, und wobei jede Rampeneinrichtungen zwei Rampenscheiben und zwischen den Rampenscheiben angeordnete Wälzkörper aufweist.
Der Bereich der Betätigungsvorrichtung 150 ist in den 3 und 4 vergrößert dargestellt, wobei jeweils nur ein Teil der Bezugszeichen angegeben ist, um die Übersichtlichkeit der Darstellungen zu gewährleisten.
Bevor auf die Ausbildung gemäß den 2 bis 4 im Detail Bezug genommen wird, wird auf die allgemeine Darstellung einer axialen Vorspanneinheit gemäß 5 und die Prinzipdarstellung zur Funktionsweise zweier zueinander gerichteter Rampenscheiben mit zwischengelagerten Wälzkörper verwiesen. Die axiale Vorspanneinheit umfasst eine erste Rampenscheibe R1 und eine zweite Rampenscheibe R2, zwischen denen ein Klemmring mit in diesen aufgenommenen Wälzkörpern angeordnet ist. Der zweite Rampenring R2 ist über ein Axiallager AL an einem Zahnrad abgestützt, wobei die Komponenten der axialen Vorspanneinheit gegeneinander gepresst sind.
Durch Verdrehung der Rampenscheiben zueinander wandern die Rollen die Rampen hinauf wie in 6 dargestellt. Dadurch werden die Rampenscheiben R1 und R2 voneinander getrennt und der axiale Abstand der Rampenscheiben R1 und R2 wird vergrößert bzw. verringert. Entsprechend kann eine solche axiale Vorspanneinheit (nach entsprechender konstruktiver Anpassung) als Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung verwendet werden, wobei die Rampengeometrie an gewünschte Verstellkräfte angepasst werden kann.
Der in 2 als Halbschnitt dargestellte Teil des Antriebsstranges entspricht dem vorstehenden Zusammenhang mit 1 diskutierten, wobei jedoch an der Doppelkupplungsanordnung 1A und der Betätigungseinrichtung 150 Änderungen vorgenommen sind. So ist die Kupplungsnabe 16A gemäß Ausführungsbeispiel nach 2 wesentlich dünner ausgebildet, da diese Kupplungsnabe 16A nicht mehr zur Leitungsführung des Hydraulikfluids verwendet werden muss. Es ergibt sich hierdurch eine merkbare konstruktive Vereinfachung sowie eine deutliche Erniedrigung des Fertigungsaufwandes.
Vorliegend ist die Kupplungsnabe 16A daher als vergleichsweise dünnwandiger Hohlzylinder ausgebildet, welches sich über zwei Nadellager an der äußeren Getriebeeingangswelle 21 abstützt. Vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist jedoch, dass das Kopplungsteil 14 mit der Kupplungsnabe 16 fest verbunden ist, wobei die Ausbildung des Kopplungsteiles 14 bei beiden Ausführungsbeispielen nach 1 und 2 sich im Wesentlichen entspricht.
Am Kopplungsteil 14 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 zwei Federelemente 110 und 120 abgestützt, wobei das Federelement 110 den Drucktopf 44A der inneren Lamellenkupplung in Richtung Getriebe vorbelastet, und wobei das Federelement 120 den Drucktopf 34A der äußeren Lamellenkupplung ebenfalls in Richtung Getriebe vorbelastet. Dabei sei angemerkt, dass das Kopplungsteil 14 über den Außenlamellenträger 10 mit dem Ausgangsteil des Zweimassenschwungrads zur Drehmomentübertragung verbunden ist und axial über ein Nadellager 200 am Kupplungsdeckel 60 abgestützt ist.
Die Betätigungsvorrichtung 150 umfasst zwei Rampeneinrichtungen, eine äußere Rampeneinrichtung sowie eine innere Rampeneinrichtung, welche koaxial zueinander und ineinander geschachtelt angeordnet sind und über eine Abstützeinrichtung am Kupplungsgehäuse 62 abgestützt sind.
Die Abstützeinrichtung umfasst zwei koaxial zueinander angeordnete und ineinander geschachtelte Zylinder, wobei die äußere Rampeneinrichtung zwischen äußerem und innerem Zylinder und die innere Rampeneinrichtung im inneren Zylinder angeordnet sind und der äußere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegte Rampenscheibe der Rampeneinrichtung der einen Teilkupplung und der innere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegbare Rampenscheibe der Rampeneinrichtung der anderen Teilkupplung bildet.
Wie 4 entnehmbar, ist zwischen dem Drucktopf 34A der einen Teilkupplung K1 und vorliegend der äußeren Rampeneinrichtung ein Axiallager 164 (Einruck- bzw. Ausrücklager) angeordnet, damit die Differenzdrehzahl zwischen dem Drucktopf 34A der Teilkupplung K1 (vorliegend: der äußeren Teilkupplung) zur kupplungsseitigen Rampenscheibe 161 der äußeren Rampeneinrichtung aufgenommen werden kann. Die kupplungsseitige Rampenscheibe 161 ist über die Linearführung 168 an einer Außenfläche des äußeren Zylinders der Abstützeinrichtung geführt. Zwischen der kupplungsseitigen Rampenscheibe 161 und der getriebeseitigen Rampenscheibe 162 sind Wälzkörper 163 aufgenommen, welche in einem Käfig 167 geführt sind. Die getriebeseitige Rampenscheibe 162 ist mit einem Aktuatorhebel 170 verbun den, welcher in einem äußeren Bereich eine Verzahnung aufweist, welche in das Schneckenrad eines Schneckenantriebes 130 eingreift. Alternativ sind auch andere Antriebsarten, wie axial bewegte Zahnstangen, Riementriebe oder elektrische Direktantriebe, verwendbar.
Über den Schneckenantrieb 130 wird ein Drehmoment in den Aktuatorhebel 170 eingeleitet, der über die getriebeseitige Rampenscheibe 162, die Wälzkörper und die kupplungsseitige Rampenscheibe 161 in eine Axialbewegung umgesetzt wird. Aufgrund der sich hieraus ergebenden Axialbewegung des kupplungsseitigen Axiallager 164 wird der Druckkopf 34A der Teilkupplung K1 verschoben, wodurch eine Axialkraft F_ax aus dem Drehmoment T_akt erzeugt wird, wie in 4 dargestellt.
Wie 3 entnehmbar, ist der Drucktopf 44A der Teilkupplung K2 (vorliegend der inneren Lamellenkupplung) über das Axiallager 159 (Einruck- bzw. Ausrücklager) sowie den Distanzring 154 mit der kupplungsseitigen Rampenscheibe 151 in Wirkverbindung, wobei die kupplungsseitige Rampenscheibe 151 über die Linearführung 158 entlang einer äußeren Fläche des inneren Zylinders der Abstützeinrichtung axial geführt ist. Zwischen der kupplungsseitigen Rampenscheibe 159 und der getriebeseitigen Rampenscheibe 152 sind die Wälzkörper 153 angeordnet, welche im Wälzkörperring 160 gehalten sind. Der getriebeseitige Rampenring 152 stützt sich über das Axiallager 155 gegen die Abstützeinrichtung und damit gegen das Kupplungsgehäuse ab. Die getriebeseitige Rampenscheibe 152 ist zudem mit einem Aktuatorhebel 169 verbunden, welcher im äußeren Bereich einer Verzahnung aufweist, die mit einem weiteren Schneckenantrieb zusammenwirkt, so dass durch die Wirkung des Schneckenantriebes der Aktuatorhebel 169 verdreht werden kann. Wiederum sind hier auch andere Antriebskonzepte verwendbar.
Aufgrund des ineinander geschachtelten Aufbaues der Betätigungseinrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Rampenring 152 ”durch” die äußere Rampeneinrichtung hindurchgeführt ist, um den Schneckenantrieb für die innere Rampeneinrichtung radial außerhalb der Abstützeinrichtung anordnen zu können. Hierbei kann in vorteilhafter Weise die getriebeseitige Rampenscheibe 162 der äußeren Rampeneinrichtung über ein Axiallager 165 am Rampenring 152 abstützt sein, wobei wiederum der Rampenring 152 über ein weiteres Axiallager am Kupplungsgehäuse abgestützt ist.
Wie dargelegt, ist die vorliegende Betätigungsvorrichtung insbesondere für nasse Doppelkupplungen geeignet, kann jedoch auch bei trockenen Doppelkupplungen adaptiert werden.
Außerdem wäre es alternativ zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auch denkbar, daß eine der oder beide der axial vorgespannten Rampeneinrichtungen jeweils nur eine Rampenscheibe aufweist bzw. aufweisen, die dann gegenüber einer Scheibe ohne Rampen verdreht wird.

1A: Doppelkupplungsanordnung
3: Antriebseinheit
5: Getriebe
6: Doppelkupplung
8: Eingangsteil
9: Antriebsnabe
10: Außenlamellenträger
11: Teilkupplung
12: Teilkupplung
13: Trennstelle
14: Kopplungsteil
16: Kupplungsdeckel/Kupplungsnabe
16A: Kupplungsnabe
18: Nadellager
19: Nadellager
21: Getriebeeingangswelle
22: Getriebeeingangswelle
24: Außenlamellenträger
26: Antriebsnabe
28: Innenlamellenträger
30: Antriebsnabe
32: Innenlamellenträger
34: Betätigungskolben
35: Druckkammer
37: Axialbohrung
38: Axialbohrung
34A: Drucktopf
39: Radialbohrung
41: Pumpenantriebszahnrad
42: Radialbohrung
44: Betätigungskolben
44A: Drucktopf
45: Druckraum
46: Lüft-Axialanschlag
47: Nut
48: Kolbendichtung
50: Abstützeinrichtung
51: Sicherungsring
52: Federelement
53: Innendurchmesser
54: Nut
60: Kupplungsdeckel
100: Zweimassenschwungrad
110: Federelement
120: Federelement
130: Schneckenantrieb
150: Betätigungseinrichtung
151: Rampenscheibe
152: Rampenscheibe
153: Wälzkörper
160: Wälzkörperring
161: Rampenscheibe
162: Rampenscheibe
163: Wälzkörper
164: Axiallager
167: Käfig
168: Linearführung
169: Aktuatorhebel
170: Aktuatorhebel
K1: Teilkupplung
R1: Rampenscheibe
R2: Rampenscheibe
AL: Axiallager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006049731 A1 [0004]
- DE 102008008457 [0005]

Claims

Betätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplungsanordnung mit zwei koaxial angeordneten und ineinander geschachtelten axial vorgespannten Rampeneinrichtungen, wobei jeweils eine Rampeneinrichtung als Betätigungseinrichtung für eine der Teilkupplungen der Doppelkupplungsanordnung vorgesehen ist, wobei jede der Rampeneinrichtungen zwei Rampenscheiben und zwischen den Rampenscheiben angeordnete Wälzkörper aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer elektrischen Aktuatorik, mit der die beiden Rampenscheiben der einzelnen Rampeneinrichtungen jeweils gegeneinander verdrehbar sind, wodurch ein axialer Abstand der Rampenscheiben veränderbar ist, wobei die elektrische Aktuatorik für jede der Rampeneinrichtungen einen eigenen Antrieb aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wälzkörper jeder der Rampeneinrichtungen in einem Käfig geführt sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rampeneinrichtungen in einer Baueinheit integriert sind, die durch eine gemeinsame Abstützeinrichtung am Kupplungsgehäuse abgestützt ist, wobei die Abstützeinrichtung zwei koaxial zueinander angeordnete und ineinander geschachtelte Zylinder aufweist, wobei eine äußere Rampeneinrichtung zwischen äußerem und innerem Zylinder und eine innere Rampeneinrichtung im inneren Zylinder angeordnet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abstützeinrichtung bzw. die Abstützeinrichtungen zugleich als Linearführung für die den Teilkupplungen zugewandten Rampenscheiben dient bzw. dienen, wobei der äußere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegbare Rampenscheibe der einen Teilkupplung und der innere Zylinder die Linearführung für die entsprechende axial bewegbare Rampenscheibe der anderen Teilkupplung bilden.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede der Rampeneinrichtungen ein kupplungsseitiges Axiallager aufweist, mit dem die jeweilige Rampeneinrichtung gegen die jeweils zugehörige Teilkupplung abstützt ist, oder wobei jede der Rampeneinrichtungen ein gehäuseseitiges Axiallager aufweist, mit dem die jeweilige Rampeneinrichtung gegen das Kupplungsgehäuse abgestützt ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jede der Rampeneinrichtungen einen Aktuatorhebel aufweist, der mit der gehäuseseitigen Rampenscheibe der Rampeneinrichtungen verbunden ist, wobei die gehäuseseitige Rampenscheibe verdrehbar am Kupplungsgehäuse gelagert ist, wobei jeder der Aktuatorhebel im äußeren Endbereich eine Außenverzahnung aufweist, die mit einem angetriebenen Element zusammenwirkt, um den Aktuatorhebel zu verdrehen, und wobei das gehäuseseitige Axiallager der äußeren Rampeneinrichtung auf dem Aktuatorhebel der inneren Rampeneinrichtung abstützt ist, und wobei dieser Aktuatorhebel über ein weiteres Axiallager am Kupplungsgehäuse abgestützt ist.
Doppelkupplungsanordnung in einem Antriebstrang, der ein Doppelkupplungsgetriebe und einen Antrieb umfasst, die über die Doppelkupplungsanordnung miteinander koppelbar sind, mit zwei Teilkupplungen und einer zentralen Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7.
Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 8, die als nasse Doppelkupplung ausgebildet ist, wobei die Betätigungsvorrichtung innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet ist.
Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 9, wobei als Antrieb für die Aktuatorhebel der Rampeneinrichtungen jeweils ein Schneckenantrieb vorgesehen ist.