DE102007019495A1

DE102007019495A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102007019495A1
Application number: DE102007019495A
Authority: DE
Inventors: Manuel Metzinger
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit zumindest einer inneren Getriebeeingangswelle, die mit einer inneren Kupplung verbunden ist, welche durch ein inneres Einrücklager betätigt wird sowie einer äußeren Antriebswelle, die mit einer äußeren Kupplung verbunden ist, welche von einem äußeren Einrücklager betätigt wird, wobei die Antriebswellen mit der Kurbelwelle mittels der Kupplungen koppelbar sind, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Pumpe umfasst, die vermittels eines hohlzylindrischen Kopplungselementes von der Kurbelwelle angetrieben wird. Das innere Einrücklager ist mit einer Lagerinnenschale auf dem hohlzylindrischen Kopplungselement gleitend gelagert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit zumindest einer inneren Getriebeeingangswelle, die mit einer ersten Kupplungsanordnung verbunden ist, welche durch ein inneres Ausrücklager betätigt wird, sowie einer äußeren Antriebswelle, die mit einer zweiten Kupplungsanordnung verbunden ist, welche von einem äußeren Ausrücklager betätigt wird, wobei die Antriebswellen mit der Kurbelwelle mittels der Kupplungen koppelbar sind, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Pumpe umfasst, die mittels eines hohlzylindrischen Kopplungselementes von der Kurbelwelle angetrieben wird.
Die Betätigung einer nasslaufenden Doppelkupplung erfolgt über einen elektrischen oder hydraulischen Aktor, welcher mittels eines Druckstückes mit oder ohne Übersetzung und je einem Einrücklager auf Tellerfederzungen der Kupplungen drücken. Die Einrücklager müssen über deren gesamten Betätigungsweg einschließlich Lüftspiel zentriert werden. Dadurch wird erreicht, dass die Einrücklager etwa koaxial zu den Tellerfedern positioniert sind.
Aus der GB 24 14 050 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit Trockenkupplungen bekannt, bei denen die Zentrierung der Einrücklager durch einen Lagerträger, der auf einer mit Kurbelwellendrehzahl rotierenden Hülse gelagert ist, gleitet (siehe dazu 2 der GB 12 414 050 ).
Nachteilig an der Anordnung nach Stand der Technik ist ein vergleichsweise komplexer Aufbau der gesamten Drehmomentübertragungseinrichtung.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitzustellen, die eine Zentrierung der Einrücklager mit einem geringeren Bauaufwand ermöglicht.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit zumindest einer inneren Getriebeeingangswelle, die mit einer ersten Kupplungsanordnung verbunden ist, welche durch ein inneres Einrücklager betätigt wird, sowie einer äußeren Antriebswelle, die mit einer zweiten Kupplungsanordnung verbunden ist, welche von einem äußeren Einrücklager betätigt wird, wobei die Antriebswellen mit der Kurbelwelle mittels der Kupplungen koppelbar sind, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Pumpe umfasst, die mittels eines hohlzylindrischen Kopplungselementes von der Kurbelwelle angetrieben wird, wobei das innere Einrücklager mit einer Lagerinnenschale auf dem hohlzylindrischen Kopplungselement gleitend gelagert ist. Das hohlzylindrische Kopplungselement dient hier sowohl dem Antrieb der Pumpe (einer Kühlmittelpumpe für die Drehmomentübertragungseinrichtung) als auch der Lagerung des inneren Einrücklagers. Das innere Einrücklager wird in radialer Richtung durch das hohlzylindrische Kopplungselement zentriert, wobei das innere Einrücklager in axialer Richtung gleitend auf dem hohlzylindrischen Kopplungselement verschoben werden kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lagerinnenschale an der dem hohlzylindrischen Kopplungselement zugewandten Seite einen ballig ausgebildeten Bereich umfasst. Unter einem ballig ausgebildeten Bereich wird hier jede Form einer radialen Ausstülpung verstanden, die den freien Durchmesser gegenüber den benachbarten Bereichen vermindert. Auf diese Weise wird eine Art Gleitring erzeugt, so dass die axiale Ausdehnung der aufeinander gleitenden Flächen vermindert wird. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass ein Verkanten der Lagerinnenschale gegenüber dem hohlzylindrischen Kopplungselement vermieden wird bzw. zumindest verringert werden kann. Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass das innere Einrücklager einen zylinderförmigen Fortsatz aufweist, auf dem das äußere Einrücklager mit einer Lagerinnenschale gleitend gelagert ist. Das innere Einrücklager weist folglich ein zylinderrohrförmiges Gleitlagerelement für das äußere Einrücklager auf. Dieser zylinderförmige Fortsatz kann unmittelbar an die Lageraußenschale des inneren Einrücklagers angeformt sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Lagerinnenschale des äußeren Einrücklagers an der dem zylinderförmigen Fortsatz zugewandten Seite einen ballig ausgebildeten Bereich umfasst. Diese Maßnahme verfolgt einen ähnlichen Zweck wie der ballig ausgebildete Bereich der Lagerinnenschale des inneren Einrücklagers und soll insbesondere ein Verkanten der Lagerinnenschale des äußeren Einrücklagers gegenüber dem zylinderförmigen Fortsatz verhindern.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das hohlzylindrische Kopplungselement an der dem inneren Einrücklager zugewandten Seite zumindest teilweise mit einer reibungsvermindernden Oberfläche verbunden ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der zylinderförmige Fortsatz an der dem äußeren Einrücklager zugewandten Seite zumindest teilweise mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehen ist. Die reibungsvermindernde Oberfläche kann eine Oberflächenbeschichtung umfassen, diese ist vorzugsweise eine Teflonbeschichtung. Die Beschichtung bzw. die anderen genannten Maßnahmen zur Verminderung der Oberflächenreibung werden insbesondere in dem Bereich aufgebracht, in dem eine Gleitbewegung der Lagerinnenschalen auf dem jeweiligen korrespondierenden Bauteil, also dem hohlzylindrischen Kopplungselement bzw. dem zylinderförmigen Fortsatz bei einer Betätigung der Kupplung stattfinden kann.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Dabei zeigen
1 einen Teilschnitt durch einen Teil eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges;
2 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Einrücklager in 1;
3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes X in 2
In 1 ist ein Teil eines Antriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Zwischen einer nicht weiter dargestellten Kurbelwelle 2 und einem nicht dargestellten Getriebe ist eine nasslaufende Doppelkupplung 3 angeordnet, die das durch die Kurbelwelle 2 bereitgestellte Antriebsmoment auf eine innere Antriebswelle 4 sowie auf eine äußere Antriebswelle 5 übertragen kann. Das Drehmoment der Kurbelwelle 2 wird über eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 6 und ein Verbindungsteil 7 auf einen Außenlamellenträger 8 übertragen. Der Außenlamellenträger 8 ist über einen Dichtring 9 zu einem Kupplungsdeckel 11 abgedichtet und über ein Lager 10 an einem Kupplungsdeckel 11 gelagert. Der Außenlamellenträger 8 umfasst einen zweiten Außenlamellenträger 17. Im Außenlamellenträger 8 sind Stahllamellen 12 angeordnet, die jeweils in axialer Richtung verschiebbar sind. Im zweiten Außenlamellenträger 17 sind Stahllamellen 14 jeweils axial verschiebbar angeordnet. Zwischen den Stahllamellen sind Kupplungslamellen 18 angeordnet, die ein Drehmoment auf einen Innenlamellenträger 19, der mit der inneren Antriebswelle 4 verbunden ist, übertragen können. Entsprechend sind zwischen den Stahllamellen der zweiten Kupplung 15, Kupplungslamellen 20 angeordnet, die ein Drehmoment auf einen Innenlamellenträger 21, der mit der äußeren Antriebswelle 5 verbunden ist, übertragen. Die erste Kupplungsanordnung 15 können mit einem Lamellendruckring 22 zusammengedrückt werden. Dazu ist der Lamellendruckring 22 axial verschiebbar in dem Außenlamellenträger 8 angeordnet. Der Lamellendruckring 22 drückt durch eine Hebelfeder 24 auf die erste Kupplungsanordnung, dazu ist die äußere Hebelfeder 24 drehbeweglich an dem Außenlamellenträger 8 angeordnet. Entsprechend kann die zweite Kupplungsanordnung durch den axial verschiebaren an dem zweiten Außenlamellenträger 17 angeordneten Lamellendruckring 23 der mittels Hebelfeder 25, die drehbar an dem zweiten Außenlamellenträger 17 angeordnet ist, zusammengedrückt werden. Die Hebelfeder 24 der äußeren Kupplung wirkt zusammen mit einem äußeren Einrücklager 29, die Hebelfeder 25 der inneren Kupplung wirkt zusammen mit einem inneren Einrücklager 28. Das innere Einrücklager 28 umfasst eine Lagerinnenschale 30 sowie eine Lageraußenschale 31, zwischen denen Kugeln 34 in bekannter Art und Weise angeordnet sind und von einem Käfig 35 in Umfangsrichtung auf Distanz zueinander gehalten werden. Auf diese Weise kann die Lageraußenschale 31 gegenüber der Lagerinnenschale 30 gedreht werden. Die Lagerinnenschale 30 betätigt über einen Druckring 38 die Hebelfeder 25 für die zweiten Kupplungsanordnung. Die Lageraußenschale 31 des inneren Einrücklagers 28 weist einen zylinderförmigen Fortsatz 40 auf, auf dem eine Lagerinnenschale 32 des äußeren Einrücklagers 29 in axialer Richtung verschiebbar und auch verdrehbar in Umfangsrichtung angeordnet ist. Das äußere Einrücklager 29 umfasst des Weiteren eine Lageraußenschale 33 sowie Kugeln 36, die mit einem Käfig 37 in Umfangsrichtung auf Abstand zueinander gehalten werden. Die Lagerinnenschale 30 des inneren Einrücklagers 28 ist gleitend auf einem hohlzylindrischen Kopplungselement 27 für eine nicht näher und nur schematisch dargestellte Pumpe 46 angeordnet. Das hohlzylindrische Kopplungselement 27 ist mit einem Pumpenantriebsflansch 26 über den zweiten Außenlamellenträger 17 und den ersten Außenlamellenträger 8 mit der Kurbelwelle 2 verbunden. Unabhängig von der Kupplungsbetätigung dreht sich also das hohlzylindrische Kupplungselement 27 mit der Drehzahl der Kurbelwelle 2 und treibt die Pumpe 46 zur Umwälzung von Hydraulikflüssigkeit innerhalb der gesamten Kupplungsanordnung an. Eine derartige Pumpenanordnung ist beispielsweise in der DE 10 2005 027 610 dargestellt, auf deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich Bezug genommen wird.
2 zeigt die Anordnung des inneren Einrücklagers 28 und des äußeren Einrücklagers 29 in vergrößerter Darstellung. An seinem äußeren Umfang ist das hohlzylindrische Kopplungsele ment 27 für die nicht dargestellte Pumpe 46 mit einer Oberfläche versehen, die ein leichtes Gleiten der Lagerinnenschale 30 ermöglicht. Beispielsweise kann dazu eine Teflonbeschichtung oder dergleichen vorgesehen sein oder eine entsprechende Oberfläche mit geringer Rautiefe. Die Lagerinnenschale 30 weist einen balligen Bereich 41 auf. Der ballige Bereich 41 hat gegenüber den axial daneben angeordneten Bereichen der Lagerinnenschale 30 einen geringeren Innendurchmesser, so dass sich eine in axialer Richtung kleinere Kontaktfläche zwischen Lagerinnenschale 30 und hohlzylindrischem Kupplungselement 27 ergibt. Durch die geringe axiale Ausdehnung der Kontaktfläche wird ein Verkanten der Lagerinnenschale 30 gegenüber dem hohlzylindrischen Kupplungselement 27 verhindert. Ebenso kann die Lagerinnenschale 32 des äußeren Einrücklagers 29 einen balligen Bereich 42 aufweisen, der die Kontaktfläche zwischen Lagerinnenschale 32 und dem zylinderförmigen Fortsatz 40 verringert, so dass auch hier ein Verkanten zwischen der Lagerinnenschale 32 und dem zylinderförmigen Fortsatz 40 vermieden wird. Der zylinderförmige Fortsatz 40 kann im Bereich der Kontaktfläche mit der Lagerinnenschale 32 reibungsvermindernde Maßnahmen ähnlich wie das hohlzylindrische Kopplungselement 27 aufweisen, beispielsweise eine Oberfläche geringer Rauhigkeit oder eine Teflonbeschichtung.
In 1 und 2 nicht dargestellt sind die weiteren Betätigungsmittel für das innere Einrücklager 28 und das äußere Einrücklager 29, dies können beispielsweise Zentralausrücker oder dergleichen sein, die an der Lagerinnenschale 31 des inneren Einrücklagers 28 bzw. einer Lagerinnenschale 32 des äußeren Einrücklagers 29 angreifen. Das innere Einrücklager 28 ist entlang des hohlzylindrischen Kupplungselementes 27 verschiebbar, das äußere Einrücklager 29 ist entlang des zylinderförmigen Fortsatzes 40 des inneren Einrücklagers 28 verschiebbar. Das innere Einrücklager 28 wird durch das hohlzylindrische Kopplungselement 27 in radialer Richtung geführt und zentriert, entsprechend wird das äußere Einrücklager 29 durch den zylinderförmigen Fortsatz 40 in radialer Richtung geführt und zentriert.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Details X, das mit einem runden Kreis in 2 gekennzeichnet ist. Vergrößert dargestellt ist ein Teil des inneren Ausrücklagers 30. Anhand der vergrößerten Darstellung wird der ballige Bereich 41 näher erläutert. 3 ist auf das innere Ausrücklager 28 bezogen, ähnlich kann aber auch das äußere Ausrücklager 29 gestaltet werden. Der ballige Bereich 41 wird gebildet durch einen Bereich, der z. B. kreisförmig mit einem Radius R sein kann. Dies ist durch zwei Radiuspfeile R in 3 angedeutet, die den balligen Bereich 41 einschließen. Statt eines kreisrunden Radius R können hier auch andere For men, wie z.B. parabelförmige, sinusförmige oder elliptische Formen, verwendet werden. Dabei wird der Innendurchmesser D der Lagerinnenschale 30 über einen kleinen axial sich erstreckenden Bereich, nämlich den balligen Bereich 41, vermindert. Wie auch aus 3 zu erkennen ist, sorgt diese Maßnahme dafür, dass die Kontaktfläche K verringert wird. In 3 ist als Beispiel eine Kontaktfläche dargestellt, die idealisiert nur noch linienförmig ist. Je nach verwendeten Materialien und insbesondere der Oberflächenhärte der verwendeten Materialien, dies betrifft das Material der Lagerinnenschale 30 im Kontaktbereich mit dem hohlzylindrischen Kopplungselement 27 bzw. der äußeren Oberfläche 45 des hohlzylindrischen Kopplungselementes in dem Bereich, über den der ballige Bereich 41 der Lagerinnenschale 30 gleitet, mit der Kontaktbereich nicht mehr linienförmig, sondern flächenförmig sein, also eine axiale Ausdehnung besitzen. Der ballige Bereich 41 sorgt dafür, dass sich die Lagerinnenschale 30 nicht gegenüber dem hohlzylindrischen Kopplungselement 27 verkanten kann. Die in Kontakt stehenden Oberflächenbereiche der Lagerinnenschale 30 und des hohlzylindrischen Kopplungselementes 27 weisen – gleiches gilt auch für die Lagerinnenschale 32 und den zylinderförmigen Fortsatz 40 – Maßnahmen zur Reduzierung der Gleitreibung bei einer Relativbewegung beider zueinander auf. Beispielsweise kann hier eine entsprechend geringe Rautiefe beider Oberflächen vorgesehen sein oder eine geeignete Beschichtung, wie z.B. eine Teflonbeschichtung.

1: Antriebsstrang
2: Kurbelwelle
3: Doppelkupplung
4: Innere Antriebswelle
5: Äußere Antriebswelle
6: Schwingungsdämpfende Einrichtung
7: Verbindungsteil
8: Außenlamellenträger
9: Dichtring
10: Lager
11: Kupplungsdeckel
12: Stahllamelle
13: Erste Kupplungsanordnung
14: Stahllamelle
15: Zweite Kupplungsanordnung
17: Innenlamellenträger
18: Kupplungslamelle
19: Innenlamellenträger
20: Kupplungslamelle
21: Innenlamellenträger
22: Lamellendruckring
23: Lamellendruckring
24: Hebelfeder
25: Hebelfeder
26: Pumpenantriebsflansch
27: Hohlzylindrisches Kopplungselement für die Pumpe
28: Inneres Einrücklager
29: Äußeres Einrücklager
30: Lagerinnenschale des inneren Einrücklagers
31: Lageraußenschale des inneren Einrücklagers
32: Lagerinnenschale des äußeren Einrücklagers
33: Lageraußenschale des äußeren Einrücklagers
34: Kugeln des inneren Einrücklagers
35: Käfig des inneren Einrücklagers
36: Kugeln des äußeren Einrücklagers
37: Käfig des äußeren Einrücklagers
38: Druckring des inneren Einrücklagers
39: Druckring des äußeren Einrücklagers
40: Zylinderförmiger Fortsatz der Lageraußenschale des inneren Einrücklagers
41: Balliger Bereich Lagerinnenschale 30
42: Balliger Bereich Lagerinnenschale 32
45: Äußere Oberfläche
46: Pumpe

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle (2) und einem Getriebe mit zumindest einer inneren Getriebeeingangswellen (4), die mit einer zweiten Kupplungsanordnung (15) verbunden ist, welche durch ein inneres Einrücklager (28) betätigt wird sowie einer äußeren Antriebswelle (5), die mit einer ersten Kupplungsanordnung (13) verbunden ist, welche von einem äußeren Einrücklager (29) betätigt wird, wobei die Antriebswellen (4, 5) mit der Kurbelwelle (2) mittels der Kupplungen (13, 15) koppelbar sind, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Pumpe (46) umfasst, die vermittels eines hohlzylindrischen Kopplungselementes (27) von der Kurbelwelle (2) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Einrücklager (28) mit einer Lagerinnenschale (30) auf dem hohlzylindrischen Kopplungselement (27) gleitend gelagert ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenschale (30) an der dem hohlzylindrischen Kopplungselement (27) zugewandten Seite einen ballig ausgebildeten Bereich (41) umfasst.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Einrücklager (28) einen zylinderförmigen Fortsatz (40) aufweist, auf dem das äußere Einrücklager (29) mit einer Lagerinnenschale (32) gleitend gelagert ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerinnenschale (32) an der dem zylinderförmigen Fortsatz (40) zugewandten Seite einen ballig ausgebildeten Bereich (42) umfasst.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Kopplungselement (27) an der dem inneren Einrücklager (28) zugewandten Seite zumindest teilweise mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Fortsatz (40) an der dem äußeren Einrücklager (29) zu gewandten Seite zumindest teilweise mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsvermindernde Oberfläche eine Oberflächenbeschichtung umfasst.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Teflonbeschichtung umfasst.