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Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit zwei jeweils mit einer Nachstelleinrichtung versehenen Reibungskupplungen, mit deren Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekuppelt werden kann, wobei mit Hilfe der jeweiligen Nachstelleinrichtung ein verschleißbedingter Fehlabstand der zugeordneten Reibungskupplung ausgeglichen werden kann.
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Reibungskupplungen können zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung versehen sein. Hier wird eine infolge eines Verschleißes ungünstige Entwicklung der Anpresskraft eines eine Gegenplatte der Reibungskupplung beaufschlagenden Betätigungssystems zur Bewegung der Anpressplatte, beispielsweise einer Tellerfeder, erfasst und abhängig von der Anpresskraft eine Nachstellung bewirkt. Alternativ kann ein bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Betätigungssystem ermittelt ( sensieren ) und abhängig von dem Fehlabstand korrigiert werden. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Gegenplatte und dem Betätigungssystem angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht.
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Aus
DE 10 2008 033 030 A1 und
DE 10 2009 051 722 A1 ist jeweils eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen bekannt, die jeweils eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung aufweisen, bei der ein an einer Gegenrampe abgleitender Sensierring vorgesehen ist, der in Umfangsrichtung mit einer Federkraft einer Zugfeder relativ zu einem Kupplungsgehäuseteil beaufschlagt ist. Der Sensierring wird mit Hilfe einer mit dem Kupplungsgehäuseteil vernieteten Klemmfeder reibschlüssig gegen eine Hebelfeder zum Bewegen einer Anpressplatte auf eine Gegenplatte zu arretiert. Zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte kann eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge erhöht sich der Hubweg der Anpressplatte, wodurch die Hebelfeder einen entsprechend großen Hub zum Schließen der Reibungskupplung ausführen muss. Die ringförmig ausgestaltete Klemmfeder ist über einen Haken mit der Hebelfeder gekoppelt, so dass die Hebelfeder bei einem entsprechend großen Hub der Hebelfeder die Klemmkraft der Klemmfeder auf den Sensierring reduzieren oder sogar die Klemmfeder von dem Sensierring abheben lassen kann. Bei einem ein tolerierbares Ausmaß übersteigenden Verschleiß ist der Hub der Hebelfeder so groß, dass der Sensierring die reibschlüssig aufgebrachte Klemmkraft der Klemmfeder überwinden kann, wodurch der Sensierring von der von der Zugfeder aufgebrachten Federkraft in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag verdreht wird. Der in axialer Richtung rampenförmig ausgestaltete Sensierring gleitet an der Gegenrampe des Kupplungsgehäuseteils ab, wodurch sich der axiale Abstand vergrößert bis wieder die Klemmkraft der Klemmfeder ausreicht, um den Sensierring reibschlüssig an einer weiteren Bewegung in Umfangsrichtung zu hindern. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann durch den verdrehten Sensierring die Hebelfeder an einem in axialer Richtung verschobenen Punkt an dem Sensierring anschlagen, so dass die Hebelfeder von einem Verstellring zum Nachstellen des verschleißbedingten Fehlabstands abhebt oder zumindest eine Klemmkraft auf den Verstellring reduziert. Der Verstellring ist ebenfalls in Umfangsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der in axialer Richtung rampenförmige Verstellring an einer entsprechenden Gegenrampe der Anpressplatte abgleiten kann bis die von der Hebelfeder bereitgestellte Klemmkraft wieder ausreicht ein weiteres Verdrehen des Verstellrings zu verhindern. Der Verstellring kann dadurch in axialer Richtung einen grö-βeren Abstand zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte überbrücken, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt ist und die Hebelfeder mit einem entsprechend geringeren Hub die Anpressplatte auf die Gegenplatte zu bewegen kann. Die Anpressplatten der beiden Reibungskupplungen können beim Schließen der jeweiligen Reibungskupplung mit Hilfe eines hydraulisch betätigbaren weggesteuerten Betätigungssystem zum Verschwenken der jeweiligen Hebelfeder auf eine gemeinsame Zentralplatte zu verlagert werden. Die jeweilige Anpressplatte ist über eine Blattfeder mit der Zentralplatte oder einem Kupplungsgehäuse verbunden, so dass die Anpressplatte von der zugeordneten Blattfeder automatisch in die geöffnete Position bewegt werden kann, wenn die von dem Betätigungssystem aufgebrachte Betätigungskraft nachlässt. Um die von dem Betätigungssystem weiter entfernte Anpressplatte verlagern zu können kann die zugeordnete Hebelfeder an ihrem radial äußeren Rand an einem mit der Anpressplatte verbundenen Zuganker angreifen, der die Zentralplatte entsprechend weit übergreift.
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Aus der
DE 10 2006 019 252 A1 ist eine Doppelkupplung bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Doppelkupplungen bauraumsparend und leicht regelbar auszugestalten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Doppelkupplung zu schaffen, die eine bauraumsparende und leicht regelbare Ausgestaltung ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer ersten Reibungskupplung zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der ersten Getriebeeingangswelle koppelbaren ersten Kupplungsscheibe zwischen einer ersten Anpressplatte und einer ersten Gegenplatte, wobei die erste Anpressplatte zum Schließen der ersten Reibungskupplung in eine erste Axialrichtung verlagerbar ist, einer zweite Reibungskupplung zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der zweiten Getriebeeingangswelle koppelbaren zweiten Kupplungsscheibe zwischen einer zweiten Anpressplatte und einer zweiten Gegenplatte, wobei die zweite Anpressplatte zum Schließen der zweiten Reibungskupplung in eine der ersten Axialrichtung entgegen gesetzten zweiten Axialrichtung verlagerbar ist, einer ersten Verschleißnachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der ersten Anpressplatte zur ersten Gegenplatte, einer zweiten Verschleißnachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der zweiten Anpressplatte zur zweiten Gegenplatte, wobei die zweite Verschleißnachstelleinrichtung als kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung ausgestaltet ist, einem ersten Betätigungshebel zum Verlagern der ersten Anpressplatte durch ein Verschwenken des ersten Betätigungshebels, einem zweiten Betätigungshebel zum Verlagern der zweiten Anpressplatte durch ein Verschwenken des zweiten Betätigungshebels und einem kraftgesteuerten Betätigungssystem zur Bereitstellung einer in die zweite Axialrichtung weisenden Betätigungskraft zum Verschwenken des ersten Betätigungshebels und/oder des zweiten Betätigungshebels, wobei durch die erste Verschleißnachstelleinrichtung eine über einen Hubweg der ersten Anpressplatte entlang der ersten Axialrichtung stetig ansteigende der Betätigungskraft entgegen gesetzte Gegenkraft bereitgestellt ist.
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Das kraftgesteuerte Betätigungssystem ermöglicht es beispielsweise eine Federkraft einer Feder mit Hilfe eines Hebels einfach zu wandeln, um über die dadurch eingestellte Betätigungskraft eine entsprechende Position der jeweiligen Anpressplatte genau anzusteuern. Die Anpressplatte kann dadurch einfach in eine Position verlagert werden, in welcher ein Kraftgleichgewicht der Betätigungskraft des kraftgesteuerten Betätigungssystems mit der von der Kupplung bereitgestellten Gegenkraft vorliegt, wobei die Gegenkraft insbesondere durch eine mit der Anpressplatte verbundene Rückstellfeder, einer Belagfederung der Kupplungsscheibe und/oder einer Federkraft der Verschleißnachstelleinrichtung bereitgestellt wird. Eine gesonderte Wegmessung für die Position der Anpressplatte oder der Winkellage des Betätigungshebels ist nicht erforderlich und kann eingespart werden. Dies ermöglicht eine kostengünstige Ausgestaltung der Doppelkupplung. Da die zweite Verschleißnachstelleinrichtung als kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung ausgestaltet ist, ergibt sich für die zweite Reibungskupplung eine kompakte und bauraumsparende Ausgestaltung. Da die zweite Reibungskupplung durch die zweite Verschleißnachstelleinrichtung bauartbedingt bei einem Schließen der zweiten Reibungskupplung eine stetig ansteigende Gegenkraft aufweist und für die erste Reibungskupplung die erste Verschleißnachstelleinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sich in Summe eine stetig ansteigende Gegenkraft ergibt, ist für jede von dem kraftgesteuerten Betätigungssystems bereitgestellte Betätigungskraft genau ein Betriebspunkt der jeweiligen Reibungskupplung gegeben, in dem ein Kraftgleichgewicht zwischen der Betätigungskraft und der Gegenkraft vorliegt, so dass jede Relativposition der Anpressplatte zur zugeordneten Gegenplatte genau angesteuert werden kann. Die Relativposition der Anpressplatte zur zugeordneten Gegenplatte kann mit Hilfe des kraftgesteuerten Betätigungssystems leicht geregelt werden. Dadurch ergibt sich für die Doppelkupplung eine bauraumsparende und leicht regelbare Ausgestaltung.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich aufgrund der unterschiedlichen Bewegungsrichtungen der ersten Anpressplatte und der zweiten Anpressplatte bauartbedingt unterschiedliche Gegenkraftverläufe ergeben, wenn jeweils eine kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung und eine an der jeweiligen Anpressplatte angreifende Rückstellfeder zur Verlagerung der zugeordneten Anpressplatte in eine geöffnete Position vorgesehen sind. Beispielsweise weisen bei der zweiten Reibungskupplung eine Federkraft einer Sensorfeder einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung und eine Rückstellkraft einer insbesondere als Blattfeder ausgestalteten zweiten Rückstellfeder in die erste Axialrichtung, wodurch sich die Federkraft der Sensorfeder und die Rückstellkraft zur Bereitstellung der Gegenkraft addieren. Die Gegenkraft der zweiten Reibungskupplung ist dadurch über den gesamten Hubweg der zweiten Anpressplatte bauartbedingt stetig ansteigend. Bei der ersten Reibungskupplung ist es jedoch möglich, dass eine Federkraft einer Sensorfeder einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung und eine Rückstellkraft zweiten Rückstellfeder in entgegen gesetzte Richtungen weisen und sich zur Bereitstellung der Gegenkraft subtrahieren. Dadurch kann sich für die Gegenkraft ein Teilbereich ergeben, in dem die Federkennlinie der Gegenkraft über den Hubweg der ersten Anpressplatte degressiv verläuft. Somit können sich zwei unterschiedliche Betriebspunkte ergeben, in denen ein Kraftgleichgewicht mit der von dem kraftgesteuerten Betätigungssystem bereitgestellten Betätigungskraft möglich ist. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, dass der erste Betätigungshebel von dem einen Betriebspunkt zum anderen Betriebspunkt durchpendelt, so dass eine eindeutige Position der ersten Anpressplatte mit dem kraftgesteuerten Betätigungssystem nicht angesteuert und geregelt werden kann. Die erste Verschleißnachstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Doppelkupplung ist daher derart ausgestaltet, dass durch einen stetig ansteigenden Verlauf der Gegenkraft der ersten Reibungskupplung mehrere mögliche Relativpositionen der ersten Anpressplatte zur zweiten Gegenplatte für eine bestimmte Betätigungskraft über den gesamten Hubweg der ersten Anpressplatte vermieden sind. Hierzu können beispielsweise die entgegen der Betätigungskraft weisenden Federkräfte der ersten Verschleißnachstelleinrichtung erhöht und/oder die in Richtung der Betätigungskraft weisenden Federkräfte der ersten Verschleißnachstelleinrichtung und/oder der ersten Rückstellfeder verringert werden. Insbesondere kann eine erste Verschleißnachstelleinrichtung ausgewählt sein, die nicht bei einem Schließen der ersten Reibungskupplung sondern bei einem Öffnen der ersten Reibungskupplung eine zum Nachstellen erforderliche Gegenkraft aufbaut, so dass bei einem Schließen der ersten Reibungskupplung die Gegenkraft im Wesentlichen nur von der Rückstellfeder bereitgestellt wird.
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Unter motorseitige Reibungskupplung wird verstanden, dass die Anpressplatte der motorseitige Reibungskupplung im eingebauten Zustand zum Kraftfahrzeugmotor weist, wobei im Vergleich zur getriebeseitigen Reibungskupplung die Anpressplatte der motorseitigen Reibungskupplung im eingebauten Zustand näher zum Kraftfahrzeugmotor angeordnet ist. Unter getriebeseitiger Reibungskupplung wird verstanden, dass die Anpressplatte der getriebeseitigen Reibungskupplung im eingebauten Zustand zum Kraftfahrzeuggetriebe weist, wobei im Vergleich zur motorseitigen Reibungskupplung die Anpressplatte der getriebeseitigen Reibungskupplung im eingebauten Zustand näher zum Kraftfahrzeuggetriebe angeordnet ist. Insbesondere bei einer Doppelkupplung nach dem Drei-Platten-Design kann die Nachstelleinrichtung der motorseitigen Reibungskupplung ( K1 ) im Vergleich zur Nachstelleinrichtung der getriebeseitigen Reibungskupplung ( K2 ) näher am Kraftfahrzeuggetriebe, das heißt getriebeseitig, positioniert sein, während die die Nachstelleinrichtung der getriebeseitigen Reibungskupplung im Vergleich zur Nachstelleinrichtung der motorseitigen Reibungskupplung näher am Kraftfahrzeugmotor, das heißt motorseitig, positioniert sein kann.
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Die jeweilige Kupplungsscheibe kann über eine Verzahnung mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle drehfest, aber axial beweglich verbunden sein. Die jeweilige Kupplungsscheibe der zugeordneten Reibungskupplung 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 Reibungskupplung zu schließen. Die jeweilige Kupplungsscheibe kann über eine Verzahnung mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle drehfest, aber axial beweglich verbunden sein. Die Doppelkupplung kann insbesondere mit einem motorseitig vorgelagerten und/oder getriebeseitig nachgelagerten Schwingungsdämpfer verbunden sein. Als Schwingungsdämpfer kann beispielsweise ein Zweimassenschwungrad und/oder ein Fliehkraftpendel und/oder ein Massependel verwendet werden. 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 Antriebswelle verbunden sein, wobei die Scheibe Drehmomente übertragen kann, um in die Doppelkupplung das Drehmoment der Antriebswelle einleiten zu können. Durch die flexible Ausgestaltung der Scheibe können auftretende Schwingungen ganz oder teilweise gedämpft oder getilgt werden.
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Das Betätigungssystem ist insbesondere als ein gemeinsames Baumodul ausgestaltet, das von einer gemeinsamen Seite her den ersten Betätigungshebel und den zweiten Betätigungshebel verschwenken kann. Vorzugsweise ist das Betätigungssystem getriebeseitig vorgesehen, das heißt im eingebauten Zustand befindet sich das Betätigungssystem zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebe und den Reibungskupplungen. Das Betätigungssystem kann dadurch insbesondere eine Betätigungskraft zum Verschwenken des ersten Betätigungshebels sowie eine Betätigungskraft zum Verschwenken des zweiten Betätigungshebels ausüben, die beide in die selbe Axialrichtung, insbesondere in die zweite Axialrichtung, weisen. Die vom Betätigungssystem aufgebrachte Betätigungskraft ist dadurch der Schließrichtung der einen Reibungskupplung, insbesondere der ersten Reibungskupplung, entgegengesetzt und der Schließrichtung der anderen Reibungskupplung, insbesondere der zweiten Reibungskupplung, gleichgerichtet.
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Insbesondere ist die erste Verschleißnachstelleinrichtung als weggesteuerte Nachstelleinrichtung ausgestaltet. Durch die Bauart der ersten Verschleißnachstelleinrichtung als weggesteuerte Nachstelleinrichtung kann für die erste Reibungskupplung ein stetig ansteigender Verlauf der Gegenkraft vorgesehen. Der stetig ansteigende Verlauf der Gegenkraft kann sich vorzugsweise durch die konstruktive Ausgestaltung der weggesteuerten Nachstelleinrichtung bauartbedingt zwingend ergeben, so dass zusätzliche konstruktive Maßnahmen zur Gewährleistung des stetig ansteigenden Verlaufs der Gegenkraft nicht erforderlich sind. Durch den stetig ansteigenden Verlauf der Gegenkraft der ersten Reibungskupplung können mehrere mögliche Relativpositionen der ersten Anpressplatte zur zweiten Gegenplatte für eine bestimmte Betätigungskraft über den gesamten Hubweg der ersten Anpressplatte sicher vermieden werden. Insbesondere baut die erste Verschleißnachstelleinrichtung nicht bei einem Schließen der ersten Reibungskupplung sondern bei einem Öffnen der ersten Reibungskupplung eine zum Nachstellen erforderliche Gegenkraft auf, so dass es möglich ist bei einem Schließen der ersten Reibungskupplung die Gegenkraft im Wesentlichen nur von einer ersten Rückstellfeder bereitzustellen. Vorzugsweise kann die von der Rückstellfeder aufgebaute Gegenkraft bei einem Öffnen der ersten Reibungskupplung genutzt werden, um bei der ersten Verschleißnachstelleinrichtung erforderlichenfalls eine Verschleißnachstellung auszulösen. Die Doppelkupplung weist dadurch hinsichtlich der Verschleißnachstelleinrichtungen ein Mischkonzept auf. Für die erste Verschleißnachstelleinrichtung wird eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung und für zweite Verschleißnachstelleinrichtung eine kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung verwendet. Aufgrund der unterschiedlichen Bewegungsrichtungen der ersten Anpressplatte und der zweiten Anpressplatte beim Schließen beziehungsweise Öffnen der jeweiligen Reibungskupplung führt das Mischkonzept für die Nachstelleinrichtungen zu jeweils in die gleiche Axialrichtung weisende Kräfte zum Nachstellen der entsprechenden Verschleißnachstelleinrichtung. Diese Abkehr von bauartgleichen Nachstelleinrichtungen für beide Reibungskupplungen einer Doppelkupplung gewährleistet einen stetigen Anstieg der erforderlichen Betätigungskraft zum Betätigen der jeweiligen Reibungskupplung, so dass es möglich ist mit Hilfe eines kraftgesteuerten Betätigungssystems ohne zusätzliche Wegmessung eine exakte Regelung der Position der jeweiligen Anpressplatte leicht zu realisieren.
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Vorzugsweise weist die erste Verschleißnachstelleinrichtung eine von dem ersten Betätigungshebel bewegbare Antriebsklinke zum Verdrehen eines Nachstellelements auf, wobei das Nachstellelement insbesondere als Ritzels eines Spindeltriebs oder eines Schneckentriebs ausgestaltet ist. Insbesondere ist es möglich, dass das Verdrehen des Ritzels durch die Antriebsklinke von der Rückstellkraft einer mit der Anpressplatte verbundenen Rückstellfeder zur automatischen Positionierung der ersten Anpressplatte in eine Ruheposition, insbesondere die geöffnete Position, ermöglicht wird. Eine geeignete Verschleißnachstelleinrichtung mit einem Spindeltrieb ist beispielsweise in
DE 10 2009 035 225 A1 dargestellt, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird. Eine geeignete Verschleißnachstelleinrichtung mit einem Schneckentrieb ist beispielsweise in
DE 10 2008 012 864 A1 dargestellt, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
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Besonders bevorzugt ist der erste Betätigungshebel als zweiseitiger Hebel ausgestaltet. Ein Schwenkpunkt für den ersten Betätigungshebel liegt dadurch zwischen einem Einleitungspunkt zum Einleiten der von dem Betätigungssystem bereitgestellten Betätigungskraft und einem Ausleitungspunkt zum Ausleiten der über den Betätigungshebel gewandelten Betätigungskraft. Die Länge des Lastarms und des Kraftarms für den ersten Betätigungshebel lässt sich über die Positionierung des Schwenkpunkts für den ersten Betätigungshebel in radialer Richtung einfach einstellen. Gleichzeitig kann bei dem als zweiseitige Hebel ausgestalteten ersten Betätigungshebel das radial äußere Ende zum Ausleiten der gewandelten Betätigungskraft an einem mit der ersten Anpressplatte verbundenen Zuganker angreifen, während das Betätigungssystem radial innen an dem ersten Betätigungshebel angreifen kann. Das Betätigungssystem kann dadurch kompakt ausgebaut sein und vorzugsweise zumindest teilweise in radial innere Bauraumbereiche der Doppelkupplung hineinverlagert werden, die anderenfalls ungenutzt wären. Dadurch ist ein kompaktes bauraumsparendes Design für die Doppelkupplung erreicht.
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Insbesondere greift der erste Betätigungshebel an einem mit der ersten Anpressplatte verbundenen Zuganker an, wobei der Zuganker insbesondere die zweite Gegenplatte und/oder die erste Gegenplatte übergreift. Der Zuganker kann dadurch die zweite Reibungskupplung radial außen umgreifen, wodurch ein kompaktes bauraumsparendes Design für die Doppelkupplung erreicht ist.
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Vorzugsweise weist die zweite Verschleißnachstelleinrichtung mindestens einen mit einer Verdrehkraft in Umfangsrichtung vorbelasteten an einer Gegenrampe abgleitbaren Rampenring zum Sensieren und/oder Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands auf. Der Rampenring kann insbesondere eine Federkraft bereitstellen, die der Betätigungskraft des Betätigungssystems entgegen gerichtet ist. Geeignete Verschleißnachstelleinrichtungen sind beispielsweise in
DE 10 2009 051 722 A1 und/oder
DE 10 2008 031 953 A1 dargestellt, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
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Besonders bevorzugt weist das Betätigungssystem eine an einem Ausrückhebel angreifende Ausrückfeder zur Bereitstellung einer Ausrückkraft auf, wobei der Ausrückhebel zum Wandeln der Ausrückkraft in die Betätigungskraft an einem verlagerbaren Hebelelement schwenkbar gelagert ist. Vorzugsweise ist das Hebelelement, insbesondere über einen elektrisch angetriebenen Spindeltrieb, linear verlagerbar. Durch die Verlagerung des Hebelelements kann der Schwenkpunkt des Ausrückhebels verändert werden, so dass sich die Länge des Kraftarms und des Lastarms für den Ausrückhebel ändert. Die Betätigungskraft kann dadurch einfach geändert werden, ohne dass sich die Ausrückkraft der Ausrückfeder ändern muss. Die Ausrückkraft kann dadurch besonders einfach durch ein Federelement, beispielsweise in Form einer Spiralfeder, bereitgestellt werden. Das Hebelelement ist insbesondere als drehbare Rolle ausgestaltet, so dass das Hebelement an dem Ausrückhebel abrollen kann, wenn das Hebelelement verlagert wird. Hierzu ist ein einfach zu betreibender und leicht zu regelnder elektrischer Spindelantrieb ausreichend.
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Vorzugsweise ist mit der ersten Anpressplatte eine, insbesondere als Blattfeder ausgestaltete, erste Rückstellfeder zur Verlagerung der ersten Anpressplatte in eine geöffnete Stellung der ersten Reibungskupplung und/oder mit der zweiten Anpressplatte eine, insbesondere als Blattfeder ausgestaltete, zweite Rückstellfeder zur Verlagerung der zweiten Anpressplatte in eine geöffnete Stellung der zweiten Reibungskupplung verbunden. Im unbelasteten Zustand, das heißt wenn keine Betätigungskraft an dem jeweiligen Betätigungshebel anliegt, kann die entsprechende Anpressplatte von der zugeordneten Rückstellfeder in eine geöffnete Position als Ruhestellung bewegt werden. Die Verschleißnachstelleinrichtungen sind in ihrer Bauart und/oder in ihren Federkräften derart an die von der jeweiligen Rückstellfeder bereitgestellten Rückstellkraft angepasst, dass sich beim Schließen der ersten Reibungskupplung und beim Schließen der zweiten Reibungskupplung ein stetig ansteigender Kraftverlauf über den Betätigungsweg der zugeordneten Anpressplatte ergibt, so dass die Position der jeweiligen Anpressplatte mit dem kraftgesteuerten Betätigungssystem leicht geregelt werden kann.
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Besonders bevorzugt sind die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte durch eine gemeinsame Zentralplatte ausgebildet, wobei insbesondere die Zentralplatte über ein Stützlager an der ersten Getriebeeingangswelle oder der zweiten Getriebeeingangswelle abgestützt ist. Die Zentralplatte kann dadurch sowohl für die erste Reibungskupplung als auch für die zweite Reibungskupplung die Gegenplatte ausbilden, so dass mehrere Platten vermieden sind. Dies ermöglicht einen besonders kompakten und bauraumsparenden Aufbau der Doppelkupplung. Über das Stützlager können radiale und/oder axiale Kräfte der Zentralplatte abgetragen werden. Das Stützlager kann sich hierbei auf einer als Hohlwelle ausgestalteten Getriebeeingangswelle oder an einer innerhalb der Hohlwelle geführten Getriebeeingangswelle abstützen. Besonders bevorzugt ist die Zentralplatte über das Stützlager zur übrigen Doppelkupplung radial entkoppelt. Die Zentralplatte kann beispielsweise eine hinreichend große radiale Erstreckung aufweisen, die einen radialen Versatz und/oder Zentrierungsfehler der jeweiligen Kupplungsscheibe und/oder der jeweiligen Anpressplatte ausgleichen kann.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeuggetriebe, wobei das Kraftfahrzeuggetriebe eine erste Getriebeeingangswelle und eine, insbesondere koaxial zur ersten Getriebeeingangswelle angeordnete, zweite Getriebeeingangswelle aufweist, eine Doppelkupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Kuppeln eines Kraftfahrzeugmotors mit dem Kraftfahrzeuggetriebe, wobei das kraftgesteuerte Betätigungssystem insbesondere zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebe und der zweiten Reibungskupplung positioniert ist. Dadurch ergibt sich für den Getriebestrang eine bauraumsparende und leicht regelbare Ausgestaltung.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische Federkennlinie für eine getriebeseitige Reibungskupplung mit einer motorseitige positionierten kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung,
- 2: eine schematische Federkennlinie für eine motorseitige Reibungskupplung mit einer getriebeseitig positionierten kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung und
- 3: eine schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung.
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In 1 ist eine Kupplungskennlinie 10 als Funktion einer Betätigungskraft 12 über einen Einrückweg 14 für eine getriebeseitige zweite Reibungskupplung 16 ( K2 ) einer in 3 dargestellten Doppelkupplung 18 dargestellt. Die Doppelkupplung 10 weist ein kraftgesteuertes Betätigungssystem 20 mit einem Ausrückhebel 22 auf, der mit einer Ausrückfeder 24 federbelastet ist. Die von der Ausrückfeder 24 bereitgestellte Ausrückkraft kann mit Hilfe des Ausrückhebels 22 gewandelt werden. Um verschiedene von dem Ausrückhebel 22 bereitgestellte Betätigungskräfte 12 zu erzeugen, kann mit Hilfe eines elektrisch antreibbaren Spindeltriebs 26 ein linear verlagerbares Hebelelement 28 in Form einer drehbaren Rolle bewegt werden, um den Schwenkpunkt für den Ausrückhebel 22 zu verändern. Je nach Position des Hebelelements 28 ergeben sich unterschiedliche Aktorkennlinien 30. Die Schnittpunkte der Kupplungskennlinie 10 mit der aktuell eingestellten Aktorkennlinie 30 definieren Betriebspunkte 32, in denen ein Kraftgleichgewicht zwischen einer von dem Betätigungssystem 20 aufgebrachten Kraft und einer von der zweiten Kupplung 16 aufgebrachten Gegenkraft vorliegt. In den Betriebspunkten 32 befindet sich eine zweite Anpressplatte 34 der zweiten Reibungskupplung 16 in einem im Wesentlichen unbewegten Ruhezustand. Da die Kupplungskennlinie 10, die der von der zweiten Reibungskupplung 16 aufgebrachten Gegenkraft entspricht, einen stetig ansteigenden Verlauf aufweist, ist für jede Stellung des Hebelelements 28 des Betätigungssystems 20 genau ein Betriebspunkt 32 gegeben, der mit Hilfe des kraftgesteuerten Betätigungssystems 20 leicht geregt werden kann, so dass die Position der zweiten Anpressplatte 34 über die von dem Betätigungssystem 20 über eine Verlagerung des Hebelelements 28 einstellbare Betätigungskraft 12 ebenfalls leicht geregelt werden kann.
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In 2 ist eine zu 1 vergleichbare Situation für eine motorseitige erste Reibungskupplung 36 ( K1 ) der in 3 dargestellten Doppelkupplung 18 dargestellt, in dem Fall, dass die erste Reibungskupplung 36 eine erste Verschleißnachstelleinrichtung 38 in Form einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung nach dem Stand der Technik aufweist. Aufgrund des Drei-Platten-Designs der Doppelkupplung 18, bei dem eine erste Gegenplatte 39 für eine erste Anpressplatte 40 zum Verpressen einer mit einer ersten Getriebeeingangswelle 42 drehfest verbundenen ersten Kupplungsscheibe 44 und eine zweite Gegenplatte 46 für die zweite Anpressplatte 34 zum Verpressen einer mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 48 drehfest verbundenen zweiten Kupplungsscheibe 50 durch eine gemeinsame Zentralplatte 52 ausgebildet sind, ergibt sich für die Kupplungskennlinie 10 der ersten Reibungskupplung 36 in einem Teilbereich ein degressiver Verlauf. Dies führt dazu, dass es Stellungen des Hebelelements 28 des kraftgesteuerten Betätigungssystem 20 gibt, bei denen ein Aktorkennlinie 30 zwei Betriebspunkte 32 aufweist, so dass die Stellung der ersten Anpressplatte 40 ohne gesonderte Wegmessung nicht geregelt werden kann. Daher ist die für die in 3 dargestellte Doppelkupplung 18 vorgesehene Verschleißnachstelleinrichtung 38 insbesondere als weggesteuerte Nachstelleinrichtung ausgestaltet, die einen stetig ansteigenden Verlauf der von der ersten Reibungskupplung 36 bereitgestellten Gegenkraft sicherstellt.
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Bei der in 3 dargestellten Doppelkupplung 18 kann der Ausrückhebel 22 des Betätigungssystems 20 mittelbar oder unmittelbar an einem ersten Betätigungshebel 54 angreifen, um über einen die zweite Reibungskupplung 34 umgreifenden Zuganker 56 die erste Anpressplatte 40 zum Schließen der ersten Reibungskupplung 36 zu verlagern. Zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands kann die erste Verschleißnachstelleinrichtung 38 einen ersten Nachstellring 58 aufweisen, der bei einem Nachstellen in Umfangsrichtung verdreht wird. Zusätzlich oder alternativ kann der ersten Betätigungshebel 54 relativ zum ersten Nachstellring 58 und relativ zum Zuganker 56, mit dem der erste Nachstellring 58 drehfest verbunden sein kann, verdreht werden. Dadurch kann der Nachstellring 58 an einer Gegenrampe abgleiten, so dass sich der Abstand des durch den ersten Nachstellring 58 ausgebildete Schwenkpunkts für den ersten Betätigungshebel 54 zu einem Kupplungsdeckel 60 um den nachgestellten Hubweg verändert. Entsprechend kann die zweite Reibungskupplung 16 eine als kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung ausgestaltete zweite Verschleißnachstelleinrichtung 62 aufweisen, die einen zweiten Nachstellring 64 aufweist. Der zweite Nachstellring 64 wird bei einem Nachstellen in Umfangsrichtung verdreht, um an einer Gegenrampe abzugleiten, so dass sich der Abstand des durch den zweiten Nachstellring 64 ausgebildete Schwenkpunkts für einen von dem Betätigungssystem 20 verschwenkbaren zweiten Betätigungshebel 66 zu dem Kupplungsdeckel 60 um den nachgestellten Hubweg verändert. Um das Verdrehen des zweiten Nachstellrings 64 zu ermöglichen, kann insbesondere zunächst der zweite Betätigungshebel 66 bei einem Schließen der zweiten Reibungskupplung 16 gegen die Federkraft eine Sensorfeder 68 arbeiten, wodurch sich bei einem Öffnen der zweiten Reibungskupplung 16 die Klemmkraft auf den zweiten Nachstellring 64 verringert und sich der zweite Nachstellring 64 verdrehen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Verschleißnachstelleinrichtung 38 der motorseitigen ersten Reibungskupplung 36 ( K1 ) im Vergleich zur zweiten Verschleißnachstelleinrichtung 62 der getriebeseitigen zweiten Reibungskupplung 16 ( K2 ) getriebeseitig angeordnet, während die zweiten Verschleißnachstelleinrichtung 62 der getriebeseitigen zweiten Reibungskupplung 16 ( K2 ) im Vergleich zur ersten Verschleißnachstelleinrichtung 38 der motorseitigen ersten Reibungskupplung 36 ( K1 ) motorseitig angeordnet ist.
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Ferner kann die Zentralplatte 52 über ein Stützlager 72 an der als Hohlwelle ausgestalteten zweiten Getriebeeingangswelle 48, die radial außerhalb zu der koaxial angeordneten ersten Getriebeeingangswelle 42 positioniert ist, radial und/oder axial abgestützt sein. Mit der Zentralplatte 52 kann insbesondere eine Steckverzahnung 74 verbunden sein, über die insbesondere ein Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, mit axialem Spiel drehfest angekoppelt werden kann, um ein von einem Kraftfahrzeugmotor bereitgestelltes Drehmoment in die Doppelkupplung 18 einleiten zu können. Die einzelnen Bauteile der Doppelkupplung 18 können innerhalb eines Kupplungsgehäuses 74 angeordnet sein, wobei eine getriebeseitige Abdeckung vorzugsweise durch eine Getriebegehäuse 76 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Betätigungssystem 20 mit dem Kupplungsgehäuse 74 und/oder mit dem Getriebegehäuse 76 befestigt, wobei insbesondere ein Elektromotor 78 zum Antrieb des Spindeltriebs 26 des Betätigungssystems 20 außerhalb des Kupplungsgehäuses 74 und/oder des Getriebegehäuses 76 angeordnet ist. Dies erleichtert die elektrische Kontaktierung des Elektromotors 78.
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Bei einem Schließen der ersten Reibungskupplung 36 wird die erste Anpressplatte 40 entlang einer ersten Axialrichtung 80 verlagert, während bei einem Schließen der zweiten Reibungskupplung 16 die zweite Anpressplatte 34 entlang einer der ersten Axialrichtung entgegen gesetzten zweiten Axialrichtung 82 verlagert wird. Eine Rückstellkraft einer an der ersten Anpressplatte 40 angreifenden ersten Rückstellfeder drückt in die zweite Axialrichtung 82, während eine Rückstellkraft einer an der zweiten Anpressplatte 34 angreifenden zweiten Rückstellfeder in die erste Axialrichtung 80 drückt. Eine von dem Betätigungssystem 20 über den Ausrückhebel 22 bereitgestellte Betätigungskraft wirkt jedoch sowohl für die erste Reibungskupplung 36 als auch für die zweite Reibungskupplung 16 in die zweite Axialrichtung 82.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kupplungskennlinie
- 12
- Betätigungskraft
- 14
- Einrückweg
- 16
- zweite Reibungskupplung
- 18
- Doppelkupplung
- 20
- kraftgesteuertes Betätigungssystem
- 22
- Ausrückhebel
- 24
- Ausrückfeder
- 26
- Spindeltriebs
- 28
- Hebelelement
- 30
- Aktorkennlinie
- 32
- Betriebspunkt
- 34
- zweite Anpressplatte
- 36
- erste Reibungskupplung
- 38
- erste Verschleißnachstelleinrichtung
- 39
- erste Gegenplatte
- 40
- erste Anpressplatte
- 42
- erste Getriebeeingangswelle
- 44
- ersten Kupplungsscheibe
- 46
- zweite Gegenplatte
- 48
- zweite Getriebeeingangswelle
- 50
- zweite Kupplungsscheibe
- 52
- Zentralplatte
- 54
- erster Betätigungshebel
- 56
- Zuganker
- 58
- erster Nachstellring
- 60
- Kupplungsdeckel
- 62
- zweite Verschleißnachstelleinrichtung
- 64
- zweiter Nachstellring
- 66
- zweiter Betätigungshebel
- 68
- Sensorfeder
- 72
- Stützlager
- 74
- Steckverzahnung
- 76
- Getriebegehäuse
- 78
- Elektromotor
- 80
- erste Axialrichtung
- 82
- zweite Axialrichtung
