DE102011017380A1

DE102011017380A1 - Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102011017380A1
Application number: DE102011017380A
Authority: DE
Inventors: Florian Krebs; René Daikeler; Karl-Ludwig Kimmig
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-10
Also published as: WO2011137889A1; CN102884334A; DE112011101567A5

Abstract

Eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer motorseitigen Eingangswelle mit einer getriebeseitigen ersten Ausgangswelle und/oder einer getriebeseitigen zweiten Ausgangswelle weist eine erste Kupplung auf, die eine relativ zu einer ersten Gegenplatte axial bewegbare erste Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der ersten Ausgangswelle verbundenen ersten Kupplungsscheibe aufweist. Zusätzlich ist eine zweite Kupplung vorgesehen, die eine relativ zu einer zweiten Gegenplatte axial bewegbare zweite Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der zweiten Ausgangswelle verbundenen zweiten Kupplungsscheibe aufweist. Ferner ist eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen der ersten Anpressplatte und/oder der zweiten Anpressplatte vorgesehen. Erfindungsgemäß ist mit der zweiten Gegenplatte ein Eingangslager zur Abstützung auf der ersten Ausgangswelle oder zur Abstützung auf der zweiten Ausgangswelle verbunden. Biegemomentspitzen werden dadurch vermieden oder zumindest reduziert, wodurch die in der Doppelkupplung auftretenden Kräfte geeignet abgetragen werden können ohne zu unnötig hohen Belastungen bei den beteiligten Bauteilen zu führen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung, mit dessen Hilfe bei einem Kraftfahrzeug eine motorseitige Eingangswelle mit zwei koaxial zueinander angeordneten getriebeseitigen Ausgangswellen im Wesentlichen zugkraftunterbrechungsfrei gekuppelt werden kann.
Aus EP 1 524 446 A1 ist eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer motorseitigen Eingangswelle mit zwei verschiedenen koaxial zueinander angeordneten Ausgangswellen bekannt. Die Doppelkupplung weist eine erste Kupplung und einen zweite Kupplung auf, wobei die jeweilige Kupplung eine relativ zu einer Gegenplatte axial bewegbare Anpressplatte zum Kuppeln der jeweiligen Kupplung mit der zugehörigen Ausgangswelle aufweist. Ferner ist ein mitrotierender Kupplungsdeckel vorgesehen, der mit der zweiten Gegenplatte verschraubt ist, die wiederum mit der ersten Gegenplatte verschraubt ist. Ferner ist eine feststehende Betätigungseinrichtung zum Bewegen der ersten Anpressplatte und/oder der zweiten Anpressplatte vorgesehen. Die Betätigungseinrichtung ist mit einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes verschraubt und axial fixiert. Motorseitig ist die erste Gegenplatte der Doppelkupplung über eine flexible Platte („Flexplate”) mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verbunden.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis, die in einer Doppelkupplung auftretenden Kräfte geeignet abtragen zu können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Doppelkupplung zu schaffen, mit deren Hilfe in der Doppelkupplung auftretende Kräfte geeignet abgetragen werden können.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in en Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Doppelkupplung zum Kuppeln einer motorseitigen Eingangswelle mit einer getriebeseitigen ersten Ausgangswelle und/oder einer getriebeseitigen zweiten Ausgangswelle weist eine erste Kupplung auf, die eine relativ zu einer ersten Gegenplatte axial bewegbare erste Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der ersten Ausgangswelle verbundenen ersten Kupplungsscheibe aufweist. Zusätzlich ist eine zweite Kupplung vorgesehen, die eine relativ zu einer zweiten Gegenplatte axial bewegbare zweite Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der zweiten Ausgangswelle verbundenen zweiten Kupplungsscheibe aufweist. Ferner ist eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen der ersten Anpressplatte und/oder der zweiten Anpressplatte vorgesehen. Erfindungsgemäß ist mit der zweiten Gegenplatte ein Eingangslager zur Abstützung auf der ersten Ausgangswelle oder zur Abstützung auf der zweiten Ausgangswelle verbunden, wobei die zweite Gegenplatte zur Positionierung des Eingangslagers in axialer Richtung zwischen der ersten Kupplungsscheibe und der zweiten Kupplungsscheibe ausgestaltet ist.
Durch die Abstützung der zweiten Gegenplatte auf einer der Ausgangswellen ist es möglich in der Doppelkupplung auftretende Kräfte vergleichweise mittig zur Doppelkupplung zwischen der ersten Kupplungsscheibe und der zweiten Kupplungsscheibe abzutragen. Am erfindungsgemäßen Eingangslager können grundsätzlich Radialkräfte und Axialkräfte sowie Biegemomente aufgrund Massenkräften bzw. Betätigungskräften auftreten. Radialkräfte, d. h. Radiallasten für das erfindungsgemäße Eingangslager können vorliegend bei sämtlichen nachstehend diskutierten Ausführungsbeispielen durch Unwucht der Doppelkupplung entstehen (Massenkräfte) und laufen mit jeder Umdrehung um. Axialkräfte (Axiallasten für das erfindungsgemäße Eingangslager) können in den nachstehend noch im Einzelnen diskutieren Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 3 am Eingangslager als wechselnde axiale Lasten durch Massenkräfte entstehen, jedoch nicht durch die Betätigungskräfte. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 wird das erfindungsgemäße Eingangslager schwellend, aber nicht wechselnd axial belastet durch die Betätigungskräfte. Das erfindungsgemäße Eingangslager erfährt bei keinem der vorliegenden Ausführungsbeispiele Biegemomente.
Die zweite Gegenplatte kann mit der ersten Gegenplatte direkt oder indirekt, beispielsweise über ein insbesondere rohrförmiges Zwischenstück oder einen Kupplungsdeckel miteinander verbunden sein, so dass über die zweite Gegenplatte sowohl die in der zweiten Kupplung auftretenden Kräfte als auch die in der ersten Kupplung auftretenden Kräfte abgetragen werden können. Die Doppelkupplung kann insbesondere über die Betätigungseinrichtung an der koaxial zur ersten Ausgangswelle radial außerhalb angeordneten zweiten Ausgangswelle und/oder an einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes abgestützt sein, so dass ein Teil der in der Doppelkupplung auftretenden Kräfte über die Betätigungseinrichtung abgetragen werden können. Die Betätigungseinrichtung kann über ein Ausgangslager an der zweiten Ausgangswelle abgestützt sein. Das Ausgangslager kann als ein axial bewegliches Lager, insbesondere Nadellager, oder ein axial unbewegliches Lager, insbesondere Rillenkugellager, ausgestaltet sein. Dadurch kann zumindest ein Teil der in der Doppelkupplung auftretenden Kräfte über die Betätigungseinrichtung abgetragen werden, wodurch das Eingangslager und die zweite Gegenplatte entlastet werden können.
Die erste Gegenplatte oder die zweite Gegenplatte können als separates Bauteil von einer radial äußeren Kupplungsgehäusewand und/oder von einem die erste Kupplung und/oder die zweite Kupplung zumindest teilweise abdeckenden Kupplungsdeckel nach radial innen abstehen. Es ist auch möglich, dass die erste Gegenplatte oder die zweite Gegenplatte mit der Kupplungsgehäusewand und/oder mit dem Kupplungsdeckel einstückig ausgebildet ist. Die jeweilige Kupplungsscheibe kann insbesondere an voneinander wegweisenden axialen Stirnflächen jeweils einen Reibbelag aufweisen, der mit einem gegebenenfalls vorgesehenen Reibbelag der zugehörigen Gegenplatte und/oder Anpressplatte reibschlüssig in Kontakt kommen kann, um die jeweilige Kupplung zu schließen. Die jeweilige Kupplungsscheibe kann über eine Verzahnung mit der jeweiligen Ausgangswelle drehfest, aber axial beweglich verbunden sein. Die jeweiligen Anpressplatten und Gegenplatten sind insbesondere als separate funktionell getrennte Bauteile ausgestaltet, so dass für die Doppelkupplung ein so genanntes Vier-Platten-Design” möglich ist, ohne den Bauraum signifikant zu erhöhen. Die Doppelkupplung kann insbesondere mit einem motorseitig vorgelagerten und/oder getriebeseitig nachgelagerten Schwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad und/oder Fliehkraftpendel und/oder Massependel direkt oder indirekt verbunden sein. Ferner kann die jeweilige Kupplungsscheibe insbesondere mit Hilfe eines Scheibendämpfers gedämpft sein. Die Doppelkupplung kann insbesondere über eine starre Scheibe (Driveplate) und/oder eine biegbare und/oder flexible Scheibe (Flexplate) mit der Eingangswelle verbunden sein, wobei die Scheibe Drehmomente übertragen kann, um in die Doppelkupplung das Drehmoment der Eingangswelle einleiten zu können. Durch die flexible Ausgestaltung der Scheibe können auftretende Schwingungen ganz oder teilweise gedämpft oder getilgt werden. Gleichzeitig verbleiben motorseitig genügend Anbindungsmöglichkeiten, um mit der Doppelkupplung einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, zu verbinden. Die erste Kupplung und/oder die zweite Kupplung sind insbesondere als trockene Kupplung ausgestaltet, so dass das Kuppeln der jeweiligen Kupplungsscheibe ohne zusätzlichen Schmierstoff erfolgen kann.
Insbesondere ist das Eingangslager mit der zweiten Gegenplatte direkt verbunden. Die zweite Gegenplatte kann ohne ein zwischengeschaltetes Bauteil, das separat mit der zweiten Gegenplatte verbunden werden müsste, mit dem Eingangslager verbunden sein. Die zweite Gegenplatte ist insbesondere im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und weist eine radiale Erstreckung auf, die größer als eine axiale Erstreckung der zweiten Gegenplatte ist. Die zweite Gegenplatte kann eine insbesondere durch Drehen herstellbare vorzugsweise umlaufend geschlossene Öffnung aufweisen, in die das Eingangslager vorzugsweise durch Pressen eingesetzt ist. Besonders bevorzugt weist die zweite Gegenplatte einen nach radial innen weisenden Ansatz auf, der für das Eingangslager einen axialen Anschlag definiert, durch den die axiale Position des Eingangslagers in der Öffnung begrenzt werden kann. Der Anschlag ist insbesondere derart positioniert, dass bei einem Schließen der zweiten Kupplung eine Kraft in axialer Richtung von dem Anschlag an das Eingangslager aufgebracht werden kann.
Vorzugsweise ist das Eingangslager zur Abtragung von Axialkräften auf der Welle in axialer Richtung zumindest einseitig fixierbar ausgestaltet. Das Eingangslager kann beispielsweise als Rillenkugellager ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist das Eingangslager beispielsweise mit Hilfe eines Sicherungsrings mit der zugeordneten Ausgangswelle axial fixiert, so dass es möglich ist, sämtliche auftretenden Axialkräfte der Doppelkupplung über das Eingangslager an die zugeordnete Ausgangswelle abzutragen ohne das Eingangslager mit der Ausgangswelle verpressen zu müssen.
Besonders bevorzugt ist die zweite Gegenplatte zur radialen Erstreckung zwischen der ersten Kupplungsscheibe und der zweiten Kupplungsscheibe in axialer Richtung in der Art abgewinkelt, dass das Eingangslager insbesondere derart in axialer Richtung positioniert ist, dass das Eingangslager in radialer Richtung zumindest teilweise auf Höhe der geschlossenen ersten Anpressplatte und/oder auf Höhe eines Reibbelags der ersten Kupplung angeordnet ist. In radialer Richtung betrachtet kann das Eingangslager die erste Kupplung zumindest teilweise überlappen. Durch die abgewinkelte Ausgestaltung der zweiten Gegenplatte kann die Verbindung des Eingangslagers aus dem axialen Bereich der zweiten Gegenplatte zumindest teilweise in den Bereich der ersten Kupplung hinein verlegt werden. Dies ermöglicht eine Anbindung des Eingangslagers an die zugeordnete Ausgangswelle, die im Wesentlichen mittig zur Einheit aus erster Kupplung und zweiter Kupplung erfolgen kann. Ferner wird dadurch erleichtert die zweite Gegenplatte auf Höhe der ersten Kupplung an der koaxial innen zur zweiten Ausgangswelle angeordneten ersten Ausgangswelle abzustützen. Die zweite Gegenplatte kann dadurch stärker zur motorseitigen Eingangsseite der Doppelkupplung versetzt abgestützt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind bei geöffneter erster Kupplung und geöffneter zweiter Kupplung auf die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte wirkende Radialkräfte und/oder Axialkräfte an der Betätigungseinrichtung vorbei nur über das Eingangslager abtragbar. Wenn sowohl die erste Kupplung als auch die zweite Kupplung geöffnet sind, erfolgt im Wesentlichen kein Kraftfluss von der ersten Gegenplatte und der zweiten Gegenplatte über die Betätigungseinrichtung. Ein Kraftfluss von der ersten Gegenplatte und von der zweiten Gegenplatte an die Betätigungseinrichtung ist unterbrochen. Ein mit der ersten Gegenplatte und/oder mit der zweiten Gegenplatte verbundener Kupplungsdeckel sowie ein zwischen Kupplungsdeckel und Betätigungseinrichtung angeordnetes Deckellager können entfallen, wodurch der Aufbau der Doppelkupplung vereinfacht ist. In diesem Fall ist die Betätigungseinrichtung insbesondere über ein Ausgangslager axial abgestützt, so dass beim Betätigen einer der Kupplungen, wenn eine der Anpressplatten auf die zugeordnete Gegenplatte drückt, die auftretenden Axialkräfte von dem Eingangslager und dem Ausgangslager abgetragen werden können.
Vorzugsweise ist die erste Ausgangswelle, insbesondere über ein Loslager, an der Eingangswelle vorzugsweise radial innen abgestützt. Dadurch ist es nicht erforderlich mit der Eingangswelle eine Lagernabe zur Aufnahme und Lagerung der inneren ersten Ausgangswelle vorzusehen. Statt dessen kann die Eingangswelle eine stirnseitige Vertiefung, insbesondere eine Sackbohrung, aufweisen, um die innere erste Ausgangswelle abzustützen und die auftretenden Kräfte abzutragen. Die erste Ausgangswelle kann über ein Pilotlager insbesondere innerhalb der Eingangswelle abgestützt sein, so dass die erste Ausgangswelle zusätzlich versteift werden kann und höherer Biegemomente abtragen kann.
Besonders bevorzugt sind die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle über ein internes Lager aneinander abgestützt. Dies führt zu einer zusätzlichen Versteifung der Ausgangswelle, so dass unnötig hohe Biegemomente der Ausgangswellen vermieden werden können. Insbesondere wenn die eine Ausgangswelle gekuppelt ist und die andere Ausgangswelle ungekuppelt ist, können bei der gekuppelten Ausgangswelle auftretende Biegemomente teilweise von der jeweils anderen Ausgangswelle aufgenommen und abgetragen werden.
Insbesondere ist die erste Gegenplatte mit mindestens einem motorseitig abstehenden Mitnehmer verbunden, wobei der Mitnehmer insbesondere derart ausgestaltet ist, dass mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, eine Steckverzahnung herstellbar ist. Über den Mitnehmer kann ein Anschlag ausgebildet werden, über den das Moment der Eingangswelle in die Kupplungen der Doppelkupplung eingeleitet werden kann. Für die Montage ist es lediglich erforderlich eine Baueinheit, insbesondere einen Drehschwingungsdämpfer, in axialer Richtung relativ zur ersten Gegenplatte auf die erste Gegenplatte zu zu bewegen. Dies führt zu einer entsprechend einfach herzustellenden drehfesten Verbindung, die zu einem einfach herzustellenden montagefreundlichen Aufbau der Doppelkupplung führt. Der Mitnehmer braucht lediglich in das entsprechende Bauteil eingesteckt zu werden, um die Steckverzahnung auszubilden. Besonders bevorzugt kann der Mitnehmer an einer in Umfangsrichtung weisenden Anschlagfläche eines Ausgangsflansches eines Zweimassenschwungrades anliegen. Ferner können durch Herstellungstoleranzen bedingte axiale Abstandsfehler oder axiale Relativbewegungen zwischen der Eingangswelle und den Ausgangswellen automatisch ausgeglichen werden. Der Mitnehmer kann einstückig mit der ersten Gegenplatte ausgeführt sein oder auch als separates Bauteil mit der ersten Gegenplatte verschraubt oder vernietet sein.
Vorzugsweise ist zwischen der Betätigungseinrichtung und einem mit der ersten Gegenplatte und/oder mit der zweiten Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel ein Deckellager vorgesehen. Durch das Deckellager können bei der Betätigungseinrichtung auftretende Kräfte an den Kupplungsdeckel abgetragen werden. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass der mitrotierende Kupplungsdeckel eine Relativbewegung zu der Betätigungseinrichtung ausführen kann.
Besonders bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung über einen ersten Betätigungstopf, der ein im Wesentlichen radial verlaufendes erstes Teilstück aufweist, mit der ersten Anpressplatte und über einen zweiten Betätigungstopf, der ein im Wesentlichen radial verlaufendes zweites Teilstück aufweist, mit der zweiten Anpressplatte verbunden, wobei das Deckellager sowohl zu dem ersten Teilstück des ersten Betätigungstopfes als auch zu dem zweiten Teilstück des zweiten Betätigungstopfes eingangsseitig oder ausgangsseitig beabstandet ist. Wenn das Deckellager eingangsseitig, das heißt motorseitig, zu dem ersten Teilstück und zu dem zweiten Teilstück axial versetzt ist, kann das Deckellager radial relativ weit innen angeordnet werden, so daß die auftretenden Kräfte auch radial relativ weit innen an die Eingangswelle abgetragen werden können. Ein in axialer Richtung abstehendes Teilstück des Kupplungsdeckels wird dadurch vermieden oder stark reduziert, so dass entsprechend geringe Biegemomente auf den Kupplungsdeckel wirken. Wenn der Kupplungsdeckel sowohl zu dem ersten Teilstück als auch zu dem zweiten Teilstück ausgangsseitig, das heißt getriebeseitig, beabstandet ist, sind der erste Betätigungstopf und der zweite Betätigungstopf im Wesentlichen innerhalb des Kupplungsdeckels angeordnet. Dadurch ist es nicht erforderlich, dass mit der jeweiligen Anpressplatte verbundene Betätigungsfinger durch entsprechende Öffnungen des Kupplungsdeckels hindurch geführt werden müssen. Der Kupplungstopf kann stattdessen sowohl den ersten Betätigungstopf als auch den zweiten Betätigungstopf umgreifen, ohne dass Öffnungen in dem Betätigungstopf vorgesehen werden müssen, die den Kupplungstopf schwächen können. Der Kupplungstopf kann dadurch einfacher ausgestaltet sein und größere Kräfte übertragen.
Insbesondere weist die Betätigungseinrichtung einen ersten Kolben zur axialen Bewegung der ersten Anpressplatte mit Hilfe eines ersten Betätigungstopfs und einen zweiten Kolben zur axialen Bewegung der zweiten Anpressplatte mit Hilfe eines zweiten Betätigungstopfs auf, wobei der Betätigungsweg des ersten Kolbens im Wesentlichen dem Verschiebeweg der ersten Anpressplatte entspricht und/oder der Betätigungsweg des zweiten Kolbens im Wesentlichen dem Verschiebeweg der zweiten Anpressplatte entspricht. Dadurch wird eine direkt betätigte übersetzungsfreie Kupplung ausgebildet. Ein Verschwenken des jeweiligen Betätigungstopfs findet nicht statt, so dass die entsprechenden Bauteile zum Ermöglichen eines Verschwenkens des jeweiligen Betätigungstopfs eingespart werden können. Unter der Annahme eines ideell starren Betätigungstopfes entspricht der Betätigungsweg des jeweiligen Kolbens genau dem Verschiebeweg der zugehörigen Anpressplatte. Der Verschiebeweg der jeweiligen Anpressplatte unterscheidet sich von dem Betätigungsweg des zugehörigen Kolbens somit lediglich um die Wegstrecke in axialer Richtung, um die der zugehörige Betätigungstopf beim Betätigen der jeweiligen Kupplung elastisch gebogen wird.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen ersten ringförmigen Druckzylinder zum Bewegen der ersten Anpressplatte und einen zweiten ringförmigen Druckzylinder zum Bewegen der zweiten Anpressplatte auf, wobei der erste Druckzylinder und der zweite Druckzylinder koaxial zueinander angeordnet sind. Durch die koaxiale Anordnung der ringförmig ausgestalteten Druckzylinder ergibt sich ein besonders kompakter und bauraumsparender Aufbau für die Betätigungseinrichtung. Durch den kompakten Aufbau der Betätigungseinrichtung weist die Betätigungseinrichtung ein vergleichsweise geringes Eigengewicht auf, so dass das Eigengewicht der Betätigungseinrichtung ohne Schwierigkeiten von dem Kupplungsdeckel abgetragen werden kann.
Besonders bevorzugt ist ein mit der ersten Anpressplatte verbundener erster Betätigungstopf über ein erstes Betätigungslager an der Betätigungseinrichtung gelagert und das erste Betätigungslager ist zumindest teilweise auf Höhe des ersten Druckzylinders und/oder auf Höhe des zweiten Druckzylinders radial innen zum ersten Druckzylinder und/oder radial innen zum zweiten Druckzylinder angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist vorzugsweise ein mit der zweiten Anpressplatte verbundener zweiter Betätigungstopf über ein zweites Betätigungslager an der Betätigungseinrichtung gelagert und das zweite Betätigungslager ist zumindest teilweise auf Höhe des ersten Druckzylinders und/oder auf Höhe des zweiten Druckzylinders radial innen zum ersten Druckzylinder und/oder radial innen zum zweiten Druckzylinder angeordnet. Das erste Betätigungslager beziehungsweise das zweite Betätigungslager können in axialer Richtung im Wesentlichen zumindest teilweise auf der selben axialen Höhe zum ersten Druckzylinder und/oder zum zweiten Druckzylinder angeordnet sein, so dass in radialer Richtung betrachtet das erste Betätigungslager beziehungsweise das zweite Betätigungslager den ersten Druckzylinder und/oder den zweiten Druckzylinder zumindest teilweise überlappen. Der erste Druckzylinder und/oder der zweite Druckzylinder können einen entsprechend größeren Durchmesser aufweisen, so dass das erste Betätigungslager und/oder das zweite Betätigungslager mit einem entsprechend kleineren Durchmesser innerhalb des ersten Druckzylinders und/oder innerhalb des zweiten Druckzylinders angeordnet werden können. insbesondere sind das erste Betätigungslager und/oder das zweite Betätigungslager in einer im Wesentlichen axial verlaufenden, vorzugsweise ringförmigen Vertiefungen der Betätigungseinrichtung geführt und insbesondere sowohl nach radial innen als auch nach radial außen an der Betätigungseinrichtung abgestützt. Ein von dem ersten Druckzylinder betätigbarer erster Kolben muss nicht am radial inneren Ende des ersten Betätigungstopfs angreifen, sondern kann etwas beabstandet zum radial inneren Ende des ersten Betätigungstopfs an dem ersten Betätigungstopf angreifen. Entsprechend muss ein von dem zweiten Druckzylinder betätigbarer zweiter Kolben nicht am radial inneren Ende des zweiten Betätigungstopfs angreifen, sondern kann etwas beabstandet zum radial inneren Ende des zweiten Betätigungstopfs an dem zweiten Betätigungstopf angreifen. Durch die beabstandete Abstützung des jeweiligen Betätigungstopfs können auch über das jeweilige Betätigungslager bei der Betätigung der Betätigungseinrichtung auftretende Kräfte abgetragen werden, so dass die im jeweiligen Betätigungstopf auftretenden Biegemomente reduziert werden können. Dadurch wird ein vereinfachter Aufbau ermöglicht, der insbesondere eine vereinfachte Ableitung von auftretenden Kräften erlaubt. Da das jeweilige Betätigungslager nicht notwendigerweise axial neben der Betätigungseinrichtung angeordnet werden muss, sondern in die Betätigungseinrichtung hinein verlagert werden kann, kann der Bauraum der Doppelkupplung in axialer Richtung signifikant reduziert werden. Dies ermöglicht es die Ausgangswellen entsprechend zu verkürzen, so dass in den Ausgangswellen geringere Biegemomente auftreten und/oder größere Lasten abgetragen wenden können. Ein Getriebestrang mit einer derartigen Doppelkupplung kann daher kleiner, kompakter und gleichzeitig robuster und leistungsfähiger ausgestaltet werden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einer motorseitigen Eingangswelle, einer ersten getriebeseitigen Ausgangswelle, einer zweiten getriebeseitigen Ausgangswelle und einer Doppelkupplung zum Kuppeln der Eingangswelle mit der ersten Ausgangswelle und/oder der zweiten Ausgangswelle, wobei die Doppelkupplung wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Durch die Doppelkupplung ergibt sich für den Getriebestrang eine geeignete Abtragung von in der Doppelkupplung auftretenden Kräften.
Vorzugsweise weist die erste Ausgangswelle einen im Vergleich zur Befestigung der ersten Kupplungsscheibe nach radial außen abstehenden Absatz zur Befestigung des Eingangslagers auf. Zusätzlich oder alternativ weist die zweite Ausgangswelle einen im Vergleich zur Befestigung der zweiten Kupplungsscheibe nach radial innen abstehenden Absatz zur Befestigung des Eingangslagers auf. Durch den Absatz kann die Befestigung des Eingangslagers mit der jeweiligen Ausgangswelle auf einem Durchmesser erfolgen, der zum Durchmesser, auf dem die Befestigung der jeweiligen Ausgangswelle mit der zugehörigen Kupplungsscheibe erfolgt, verschieden ist. Bei der Montage des Eingangslagers mit der zugehörigen Ausgangswelle kann eine Beschädigung beispielweise einer Verzahnung der Ausgangswelle, mit dessen Hilfe die zugehörige Kupplungsscheibe drehfest aber axial verschiebbar befestigt werden kann, durch das Eingangslager vermieden. Der entsprechende Absatz kann bei der Herstellung der entsprechenden Ausgangswelle, insbesondere durch Drehen, einfach hergestellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung in einer ersten Ausführungsform,
2: eine schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung in einer zweiten Ausführungsform,
3: eine schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung in einer dritten Ausführungsform und
4: eine schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung in einer vierten Ausführungsform.
Die in 1 dargestellte Doppelkupplung 10 kann eine erste Eingangswelle 12 mit einer inneren ersten Ausgangswelle 14 und/oder einer äußeren koaxial zur ersten Ausgangswelle 14 angeordneten zweiten Ausgangswelle 16 kuppeln. Die Doppelkupplung 10 weist hierzu eine erste Kupplung 18 und eine zweite Kupplung 20 auf. Die erste Kupplung 18 weist eine relativ zu einer ersten Gegenplatte 22 axial bewegbare Anpressplatte 24 auf, um eine zwischen der ersten Gegenplatte 22 und der ersten Anpressplatte 24 angeordnete erste Kupplungsscheibe 26 über Reibbeläge 28 reibschlüssig zu kuppeln. Die erste Kupplungsscheibe 26 kann über eine Verzahnung 30 drehfest aber axial verschiebbar mit der ersten Ausgangswelle 14 verbunden sein. Entsprechend weist die zweite Kupplung 20 eine relativ zu einer zweiten Gegenplatte 32 axial verschiebbare zweite Anpressplatte 34 auf, um eine zwischen der zweiten Gegenplatte 32 und der zweiten Anpressplatte 34 angeordnete zweite Kupplungsscheibe 36 über Reibbeläge 28 reibschlüssig zu kuppeln. Die zweite Kupplungsscheibe 36 kann über eine Verzahnung 30 mit der zweiten Ausgangswelle 16 drehfest aber axial verschiebbar verbunden sein. Die erste Anpressplatte 24 ist zwischen der ersten Gegenplatte 22 und der zweiten Gegenplatte 32 angeordnet, wobei die erste Gegenplatte 22 und die zweite Gegenplatte 32 als separate voneinander getrennte Bauteile ausgestaltet sind. Die erste Gegenplatte 22 ist mit der zweiten Gegenplatte 32 über ein Zwischenstück 37 drehfest verbunden.
Die erste Gegenplatte 22 und die zweite Gegenplatte 32 sind mit einem Kupplungsdeckel 38 verbunden, der über ein Deckellager 40 mit einer Betätigungseinrichtung 42 verbunden ist.
Zwischenstück 37 und Kupplungsdeckel 38 sind in den Ausführungsbeispielen gemäß den 1, 2 und 3 nicht zwangsläufig zwei verschiedene Teile, sondern vorzugsweise einteilig ausgebildet.
Die Betätigungseinrichtung 42 ist drehfest ausgeführt und über ein Ausgangslager in Form eines Nadellagers 44 zur Abtragung radialer Kräfte an der zweiten Ausgangswelle 16 abgestützt. Die Betätigungseinrichtung 42 weist einen ringförmigen ersten Druckzylinder 46 auf, mit dessen Hilfe ein erster Kolben 48 ausgerückt wenden kann. Der erste Kolben 48 verschiebt einen ersten Betätigungstopf 50 rein axial, um die erste Anpressplatte 24 zum Schließen der ersten Kupplung 18 auf die erste Gegenplatte 22 zu zu bewegen. Entsprechend weist die Betätigungseinrichtung 42 einen koaxial zum ersten ringförmigen Druckzylinder 46 radial innen angeordneten ringförmigen zweiten Druckzylinder 52 auf, mit dessen Hilfe ein zweiter Kolben 54 ausgerückt werden kann. Der zweite Kolben 54 kann einen zweiten Betätigungstopf 56 rein axial bewegen, um zum Schließen der zweiten Kupplung 20 die zweite Anpressplatte 34 auf die zweite Gegenplatte 32 zu zu bewegen. Der erste Betätigungstopf 50 ist über ein erstes Betätigungslager 58 mit dem ersten Kolben 48 verbunden. Entsprechend ist der zweite Betätigungstopf 56 über ein zweites Betätigungslager 60 mit dem zweiten Kolben 54 verbunden.
Die erste Gegenplatte 22 ist mit einem Mitnehmer 62 verbunden, der an seiner nach radial außen weisenden Seite mit einem Ausgangsflansch 64 eines Zweimassenschwungrads 66 eine Steckverzahnung 68 ausbildet. Das Zweimassenschwungrad 66 ist über einen Eingangsflansch 70 mit der Eingangswelle 12 verbunden. Der Eingangsflansch 70 ist über mindestens eine Bogenfeder 72 mit dem Ausgangsflansch 64 verbunden. Ferner ist der Eingangsflansch 70 mit einem Starterkranz 74 verbunden. Zusätzlich ist die erste Ausgangswelle 14 über ein Pilotlager 76 innerhalb der Eingangswelle 12 radial abgestützt. Die erste Ausgangswelle 14 kann über ein weiteres nicht dargestelltes Lager an der zweiten Ausgangswelle 16 abgestützt sein.
Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Gegenplatte 32 über ein axial fixiertes Eingangslager 78 bevorzugt in Form eines Rillenkugellagers an der ersten Ausgangswelle 14 abgestützt. Die zweite Gegenplatte 32 verläuft von radial außen kommend mit einem axialen Versatz in Richtung Eingangsseite der Doppelkupplung 10 und ist hierzu entsprechend abgewinkelt ausgestaltet. Das Eingangslager 78 befindet sich dadurch auf einer axialen Höhe, bei der das Eingangslager 78 nach radial außen betrachtet einen Teil der ersten Kupplung 18 überlappt. Zusätzlich ist die Betätigungseinrichtung über ein Ausgangslager in Form eines als Loslager ausgestalteten Nadellagers 80 an der zweiten Ausgangswelle 16 abgestützt.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 die zweite Gegenplatte 32 nicht an der inneren ersten Ausgangswelle 14 sondern an der äußeren zweiten Ausgangswelle 16 abgestützt. Die zweite Ausgangswelle 16 weist einen im Vergleich zur Verzahnung 30 der zweiten Kupplungsscheibe 36 nach innen zurückspringen Absatz 82 auf, auf dem das Eingangslager 78 abgestützt und axial fixiert ist.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 das Ausgangslager nicht als Nadellager 80 sondern als Festlager vorzugsweise in Form eines axial fixierten Rillenkugellagers 84 ausgestaltet, so dass über die Befestigungseinrichtung 42 auch Axialkräfte abgetragen werden können. Bei der Betätigung der ersten Kupplung 18 oder der Betätigung der zweiten Kupplung 20, das heißt wenn die entsprechende Anpressplatte 24, 34 auf die zugehörige Gegenplatte 22, 32 drückt, sind das Eingangslager 78 und das Ausgangslager in Form des Rillenkugellagers 84 gegeneinander verspannt. Im in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch ein über die äußere zweite Ausgangswelle 16 geschlossener Kraftfluss. Die zweite Gegenplatte 32 kann alternativ auf der inneren ersten Ausgangswelle 14 mit Hilfe des Eingangslagers 78 abgestützt sein.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 sind im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform der Doppelkupplung 10 der Kupplungsdeckel 38 und das Deckellager 40 entfallen, so dass ein Kraftfluss von den Gegenplatten 22, 32 über den Kupplungsdeckel 38 und das Deckellager 40 weggefallen ist. Wenn nicht über eine geschlossenen Kupplung 18, 20 ein Kraftfluss an die Betätigungseinrichtung 42 erfolgt, werden auftretende Axialkräfte und Radialkräfte der Gegenplatten 22, 32 an der Betätigungseinrichtung 42 vorbei nur über das Eingangslager 78 abgetragen. Bei geschlossener Kupplung 18, 20 ergibt sich im dargestellten Ausführungsbeispiel über die äußere zweite Ausgangswelle 16 ein geschlossener Kraftfluss zwischen dem Eingangslager 78 und dem Rillenkugellager 84. Die zweite Gegenplatte 32 kann alternativ auf der inneren ersten Ausgangswelle 14 mit Hilfe des Eingangslagers 78 abgestützt sein.
Bezugszeichenliste

10: Doppelkupplung
12: Eingangswelle
14: erste Ausgangswelle
16: zweite Ausgangswelle
18: erste Kupplung
20: zweite Kupplung
22: erste Gegenplatte
24: erste Anpressplatte
26: erste Kupplungsscheibe
28: Reibbelag
30: Verzahnung
32: zweite Gegenplatte
34: zweite Anpressplatte
36: zweite Kupplungsscheibe
37: Zwischenstück
38: Kupplungsdeckel
40: Deckellager
42: Betätigungseinrichtung
44: Nadellager
46: erster Druckzylinder
48: erster Kolben
50: erster Betätigungstopf
52: zweiter Druckzylinder
54: zweiter Kolben
56: zweiter Betätigungstopf
58: erstes Betätigungslager
60: zweites Betätigungslager
62: Mitnehmer
64: Ausgangsflansch
66: Zweimassenschwungrad
68: Steckverzahnung
70: Eingangsflansch
72: Bogenfeder
74: Starterkranz
76: Pilotlager
78: Eingangslager
80: Nadellager
82: Absatz
84: Rillenkugellager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1524446 A1 [0002]

Claims

Doppelkupplung zum Kuppeln einer motorseitigen Eingangswelle (12) mit einer getriebeseitigen ersten Ausgangswelle (14) und/oder einer getriebeseitigen zweiten Ausgangswelle (16), mit einer ersten Kupplung (18), die eine relativ zu einer ersten Gegenplatte (22) axial bewegbare erste Anpressplatte (24) zum Kuppeln einer mit der ersten Ausgangswelle (14) verbundenen ersten Kupplungsscheibe (26) aufweist, einer zweiten Kupplung (20), die eine relativ zu einer zweiten Gegenplatte (32) axial bewegbare zweite Anpressplatte (34) zum Kuppeln einer mit der zweiten Ausgangswelle (16) verbundenen zweiten Kupplungsscheibe (36) aufweist, einer Betätigungseinrichtung (42) zum Bewegen der ersten Anpressplatte (24) und/oder der zweiten Anpressplatte (34), und einem mit der zweiten Gegenplatte (32) verbundenen Eingangslager (78) zur Abstützung auf der ersten Ausgangswelle (14) oder zur Abstützung auf der zweiten Ausgangswelle (16), wobei die zweite Gegenplatte (32) zur Positionierung des Eingangslagers (78) in axialer Richtung zwischen der ersten Kupplungsscheibe (26) und der zweiten Kupplungsscheibe (36) ausgestaltet ist.
Doppelkupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Eingangslager (78) mit der zweiten Gegenplatte (32) direkt verbunden ist.
Doppelkupplung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangslager (78) zur Abtragung von Axialkräften auf der Welle in axialer Richtung zumindest einseitig fixierbar ausgestaltet ist.
Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gegenplatte (36) zur radialen Erstreckung zwischen der ersten Kupplungsscheibe (26) und der zweiten Kupplungsscheibe (36) in axialer Richtung in der Art abgewinkelt ist, dass das Eingangslager (78) insbesondere derart in axialer Richtung positioniert ist, dass das Eingangslager (78) in radialer Richtung zumindest teilweise auf Höhe der geschlossenen ersten Anpressplatte (24) und/oder auf Höhe eines Reibbelags (28) der ersten Kupplung (18) angeordnet ist.
Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter erster Kupplung (18) und geöffneter zweiter Kupplung (20) auf die erste Gegenplatte (22) und die zweite Gegenplatte (32) wirkende Radialkräfte und/oder Axialkräfte an der Betätigungseinrichtung (42) vorbei nur über das Eingangslager (78) abtragbar sind.
Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gegenplatte (22) mit mindestens einem motorseitig axial abstehenden Mitnehmer (62) verbunden ist, wobei der Mitnehmer (62) insbesondere derart ausgestaltet ist, dass mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad (66), eine Steckverzahnung (68) herstellbar ist.
Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (42) einen ersten Kolben (48) zur axialen Bewegung der ersten Anpressplatte (24) mit Hilfe eines ersten Betätigungstopfs (50) und einen zweiten Kolben (54) zur axialen Bewegung der zweiten Anpressplatte (34) mit Hilfe eines zweiten Betätigungstopfs (56) aufweist, wobei der Betätigungsweg des ersten Kolbens (48) im Wesentlichen dem Verschiebeweg der ersten Anpressplatte (24) entspricht und/oder der Betätigungsweg des zweiten Kolbens (54) im Wesentlichen dem Verschiebeweg der zweiten Anpressplatte (34) entspricht.
Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (42) einen ersten ringförmigen Druckzylinder (46) zum Bewegen der ersten Anpressplatte (24) und einen zweiten ringförmigen Druckzylinder (52) zum Bewegen der zweiten Anpressplatte (34) aufweist, wobei der erste Druckzylinder (46) und der zweite Druckzylinder (52) koaxial zueinander angeordnet sind.
Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einer motorseitigen Eingangswelle (12), einer ersten getriebeseitigen Ausgangswelle (14), einer zweiten getriebeseitigen Ausgangswelle (16) und einer Doppelkupplung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Kuppeln der Eingangswelle (12) mit der ersten Ausgangswelle (14) und/oder der zweiten Ausgangswelle (16).
Getriebestrang nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangswelle (14) einen im Vergleich zur Befestigung der ersten Kupplungsscheibe (26) nach radial außen abstehenden Absatz zur Befestigung des Eingangslagers (78) aufweist oder die zweite Ausgangswelle (16) einen im Vergleich zur Befestigung der zweiten Kupplungsscheibe (36) nach radial innen abstehenden Absatz (82) zur Befestigung des Eingangslagers (78) aufweist.