DE102017104949A1

DE102017104949A1 - Nasse doppelkupplung mit zur begrenzung des hubs der kolben des steuerungssystems geeigneten sicherheitsanschlägen

Info

Publication number: DE102017104949A1
Application number: DE102017104949.5A
Authority: DE
Inventors: Arnaud Dole; François Thibaut
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-09-21
Also published as: FR3049024A1; FR3049024B1; KR20170107927A; KR102320702B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine nasse Doppelkupplung (1) mit einer ersten und einer zweiten Kupplung (4, 5), die jeweils Folgendes aufweisen: – eine Mehrscheibenbaugruppe (10, 11), die zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung axial beweglich ist; und – ein Kraftübertragungsorgan (25, 38), das entlang der Achse X translatorisch beweglich ist, so dass die Mehrscheibenbaugruppe (10, 11) aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung bewegt wird, wobei die nasse Doppelkupplung (1) außerdem ein Steuerungssystem (21) aufweist, das ein Gehäuse (41), eine erste und eine zweite Ringkammer (43, 44), die um die Achse X konzentrisch sind, und einen ersten und einen zweiten Ringkolben (45, 46) umfasst, die axial gleitend innerhalb der ersten bzw. der zweiten Ringkammer (43, 44) angebracht sind; wobei die Doppelkupplung eine erste und eine zweite Anschlagfläche (59, 61,) aufweist, die dazu geeignet sind, bei einer Funktionsstörung oder am Ende der Lebensdauer der Doppelkupplung die Bewegung des Kraftübertragungsorgans (25, 38) der ersten bzw. der zweiten Kupplung (4, 5) in Richtung der Mehrscheibenbaugruppen (10, 11) zu begrenzen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugübertragungen.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine nasse Doppelkupplung, die zur Anordnung in einer Kraftfahrzeugübertragungskette zwischen einem Motorblock und einem Getriebe mit zwei Antriebswellen vorgesehen ist.
Technischer Hintergrund
Eine nasse Doppelkupplung umfasst eine Eingangsnabe, die dazu vorgesehen ist, mit einer an der Kurbelwelle des Motors befestigten Schwungscheibe drehfest verbunden zu werden, sowie zwei Kupplungen, die jeweils einen Eingangsscheibenhalter, der mit der Eingangsnabe drehbar verbunden ist, einen Ausgangsscheibenhalter, der mit der einen oder anderen der beiden Antriebswellen eines Getriebes drehbar verbunden ist, und eine Mehrscheibenbaugruppe aufweisen, die dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment zwischen dem Eingangsscheibenhalter und dem Ausgangsscheibenhalter der Kupplung zu übertragen, wenn sich die Kupplung in ihrer eingerückten Stellung befindet.
Eine der Getriebeantriebswellen, die mit dem Ausgangsscheibenhalter einer der Kupplungen drehbar verbunden ist, entspricht den ungeraden Gängen des Getriebes, während die andere Antriebswelle, die mit dem Ausgangsscheibenhalter der anderen Kupplung drehbar verbunden ist, den geraden Gängen entspricht. Um einen Gangwechsel auszuführen, wird somit eine der Kupplungen aus ihrer eingerückten Stellung in ihre ausgerückte Stellung bewegt, während die andere Kupplung von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung bewegt wird. Eine derartige Doppelkupplung ermöglicht somit einen Gangwechsel ohne Drehmomentunterbrechung.
Bekannt sind zum Beispiel aus der DE 10 2014 212 805 nasse Doppelkupplungen, die mit einem hydraulischen Steuerungssystem betätigt werden, mit einem Gehäuse, das zur Befestigung am Getriebe vorgesehen ist, und zwei konzentrischen Ringkammern und zwei Ringkolben, die in der einen bzw. in der anderen der beiden Ringkammern axial beweglich sind. Jeder Kolben ist mit einem Drehanschlag versehen, der an einem Kraftübertragungsorgan anliegt, das mit der einen oder mit der anderen der beiden Kupplungen zusammenwirkt, so dass die Kupplung bei der Bewegung des Kolbens innerhalb seiner entsprechenden Ringkammer zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung bewegt wird. Ein derartiges Steuerungssystem ermöglicht die Begrenzung des Widerstandsdrehmoments und bietet infolgedessen zufriedenstellende Leistungen hinsichtlich des Energieverbrauchs.
Aus Sicherheitsgründen ist es angebracht, den Hub der Kolben in Richtung der Kupplungen zu begrenzen, um sicherzustellen, dass bei einer gestörten Funktionsweise der nassen Doppelkupplung, zum Beispiel bei einem Überdruck in den Ringkammern oder am Ende der Lebensdauer der Doppelkupplung, wenn die Reibbeläge der Mehrscheibenbaugruppen abgenutzt sind, die Kolben nicht aus ihrer jeweiligen Kammer austreten können. Wird dies nicht gewährleistet, kann nämlich das Austreten eines der Kolben aus seiner Kammer zu Funktionsstörungen und/oder Beschädigungen der nassen Doppelkupplung und/oder des Getriebes führen.
Es gibt zwar hydraulische Steuerungssysteme, in denen ein Sicherungsring, der in einer Nut angebracht ist, die in der Nähe des Kammerendes liegt, die Kolbenbewegung begrenzen kann, um zu verhindern, dass er aus der Kammer austritt. Durch eine derartige Anordnung werden jedoch die Komplexität und die Kosten des hydraulischen Steuerungssystems erhöht.
Eine derartige Doppelkupplung ist somit nicht vollständig zufriedenstellend.
Zusammenfassung
Ein der Erfindung zugrundeliegender Gedanke besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen, indem eine nasse Doppelkupplung vorgeschlagen wird, die einfach und zuverlässig ist.
Gemäß einer Ausführungsform bietet die Erfindung eine nasse Doppelkupplung, die zur Anordnung in einer Kraftfahrzeugübertragungskette zwischen einem Motor mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit zwei koaxialen Antriebswellen, die sich entlang einer Achse X erstrecken, vorgesehen ist, wobei die nasse Doppelkupplung eine erste und eine zweite Kupplung umfasst, die jeweils ein Drehmoment der Kurbelwelle zu der einen und anderen der beiden Getriebeantriebswellen übertragen können, wobei die erste und die zweite Kupplung Folgendes umfassen:

– einen Eingangsscheibenhalter, der dazu vorgesehen ist, drehbar an die Kurbelwelle gekoppelt zu sein;
– einen Ausgangsscheibenhalter, der dazu vorgesehen ist, drehbar an die eine oder andere der beiden Getriebeantriebswellen gekoppelt zu sein;
– eine Mehrscheibenbaugruppe, die mindestens eine Reibscheibe aufweist, die mit dem Eingangsscheibenhalter oder dem Ausgangsscheibenhalter drehfest verbunden ist, und mindestens zwei Platten, die auf der einen bzw. auf der anderen Seite jeder Reibscheibe angeordnet sind und mit dem jeweils anderen des Eingangsscheibenhalters und des Ausgangsscheibenhalters drehfest verbunden sind, wobei die Reibscheibe und die Platten zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung axial beweglich sind, in welcher die Platten die Reibscheibe so klemmen, dass ein Drehmoment zwischen dem Eingangsscheibenhalter und dem Ausgangsscheibenhalter übertragen wird; und
– ein Kraftübertragungsorgan, das entlang der Achse X translatorisch beweglich ist, so dass die Mehrscheibenbaugruppe aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung zu bewegt wird; wobei die nasse Doppelkupplung außerdem ein Steuerungssystem aufweist, das Folgendes umfasst:
– ein Gehäuse, das zur Befestigung am Getriebe vorgesehen ist und eine erste und eine zweite Ringkammer aufweist, die um die Achse X konzentrisch sind, wobei die erste Ringkammer radial außerhalb der zweiten Ringkammer angeordnet ist; und
– einen ersten und einen zweiten Ringkolben, die axial gleitend innerhalb der ersten und der zweiten Ringkammer angebracht sind, wobei der erste und der zweite Ringkolben jeweils einen ersten und einen zweiten Drehanschlag tragen, die mit dem Kraftübertragungsorgan der ersten bzw. der zweiten Kupplung zusammenwirken, so dass die Kupplung zwischen ihrer ausgerückten und ihrer eingerückten Stellung bewegt wird; wobei die Doppelkupplung eine erste und eine zweite Anschlagfläche aufweist, die dazu geeignet sind, die Bewegung des Kraftübertragungsorgans der ersten bzw. der zweiten Kupplung in Richtung der Mehrscheibenbaugruppen zu begrenzen, wobei die erste und die zweite Anschlagfläche jeweils in einem axialen Abstand Y1 von dem Kraftübertragungsorgan der ersten Kupplung angeordnet sind, wenn sich die erste Kupplung in der ausgerückten Stellung befindet, und in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan der zweiten Kupplung angeordnet sind, wenn sich die zweite Kupplung in der ausgerückten Stellung befindet, wobei der axiale Abstand Y1 kleiner ist als eine axiale Abmessung der ersten Ringkammer und größer ist als ein Hub des ersten Kolbens, der einer Verlagerung der ersten Kupplung von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung entspricht, wobei der axiale Abstand Y2 kleiner ist als eine axiale Abmessung der zweiten Ringkammer und größer ist als ein Hub des zweiten Kolbens, der einer Verlagerung der zweiten Kupplung von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung entspricht.

Somit wird die Zuverlässigkeit der Doppelkupplung gewährleistet, da mit der ersten und der zweiten Anschlagfläche verhindert werden kann, dass bei einer Funktionsstörung oder am Ende der Lebensdauer der Doppelkupplung der erste und der zweite Kolben aus ihrer jeweiligen Ringkammer austreten, ohne dass ein elastischer Anschlagsicherungsring am Ende der Kammern des hydraulischen Steuerungssystems hinzugefügt werden muss.
Die Sicherheitsanschlagfunktion kann insbesondere von bestehenden Bestandteilen der Doppelkupplung ausgeübt werden, wodurch die Herstellung der Doppelkupplung vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können.
Da schließlich die axialen Abstände Y1 und Y2 bezogen auf Elemente der Doppelkupplung definiert werden, die außerhalb des hydraulischen Steuerungssystems liegen, kann dieses standardisiert werden, um bei verschiedenen Doppelkupplungsmodellen angewandt zu werden, wobei die axialen Abstände Y1 und Y2, die die maximalen Kolbenhubbewegungen definieren, an jedes Doppelkupplungsmodel angepasst werden können.
Gemäß weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann eine derartige nasse Doppelkupplung eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen.
Die axiale Abmessung der ersten Ringkammer entspricht einem Maß parallel zur Achse X zwischen dem Boden und dem vorderen Ende der ersten Ringkammer. Der axiale Abstand Y1 ist insbesondere kleiner als der maximale Hub, der von dem ersten Kolben innerhalb der ersten Ringkammer ausgeführt werden kann, ohne dass er aus der ersten Ringkammer austritt.
Der axiale Abstand Y1 entspricht der Summe aus dem axialen Hub des ersten Kolbens, der einer Verlagerung der ersten Kupplung zwischen ihrer ausgerückten Stellung und ihrer maximal eingerückten Stellung entspricht, wenn die Reibbeläge neu sind, und aus einem Verschleißschwellenwert aller Reibbeläge der ersten Kupplung.
Die axiale Abmessung der zweiten Ringkammer entspricht einem Maß parallel zur Achse X zwischen dem Boden und dem vorderen Ende der zweiten Ringkammer. Der axiale Abstand Y2 ist insbesondere kleiner als der maximale Hub, der von dem zweiten Kolben innerhalb der zweiten Ringkammer ausgeführt werden kann, ohne dass er aus der ersten Ringkammer austritt.
Der axiale Abstand Y2 entspricht der Summe aus dem axialen Hub des zweiten Kolbens, der einer Verlagerung der zweiten Kupplung zwischen ihrer ausgerückten Stellung und ihrer maximal eingerückten Stellung entspricht, wenn die Reibbeläge neu sind, und aus einem Verschleißschwellenwert aller Reibbeläge der zweiten Kupplung.
Gemäß einer Ausführungsform weist jeder Eingangsscheiben- oder Ausgangsscheibenhalter eine zylindrische gerillte Schürze auf, wobei jede Reibscheibe oder Platte axial beweglich an der zylindrischen gerillten Schürze des Ausgangsscheibenhalters oder des Eingangsscheibenhalters und mit diesem drehfest verbunden angebracht ist, wobei einer der Eingangsscheibenhalter einen Halteabschnitt aufweist, der ausgehend von einem Rand seiner zylindrischen gerillten Schürze, der zum Steuerungssystem ausgerichtet ist, radial nach innen ausgerichtet ist, wobei der Halteabschnitt einen radial inneren Rand aufweist, der mit einem Lager zur Führung der Drehung der Doppelkupplung um die Achse X zusammenwirkt.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Kraftübertragungsorgan jeder Kupplung einen Außenumfang auf, der mit mehreren axial ausgerichteten Zapfen versehen ist, die jeweils aufgrund einer Öffnung durch den Halteabschnitt verlaufen und gegen die Mehrscheibenbaugruppe der Kupplung drücken sollen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Anschlagfläche in einem Bereich, der radial außerhalb des Kraftübertragungsorgans der zweiten Kupplung liegt, an dem Halteabschnitt ausgebildet. Gemäß einer vorteilhaften Variante weist das Kraftübertragungsorgan der ersten Kupplung radial außerhalb des Kraftübertragungsorgans der zweiten Kupplung auch eine axiale Vertiefung in Richtung der ersten Anschlagfläche auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Anschlagfläche an dem Halteabschnitt ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Halteabschnitt einen radial ausgerichteten Außenbereich und einen Innenbereich auf, der innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen in eine zum Steuerungssystem entgegengesetzte Richtung umgebogen ist.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist die zweite Anschlagfläche in dem Außenbereich des Halteabschnitts ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist die zweite Anschlagfläche in dem Innenbereich des Halteabschnitts ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Halteabschnitt einen Absatz auf, der mit dem Lager zur Führung der Drehung der Doppelkupplung zusammenwirkt. Gemäß einer Variante ist die zweite Anschlagfläche an dem Absatz ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse ein Innenrohr auf, das sich radial innerhalb der ersten und zweiten Ringkammer axial um die Ache X erstreckt und einen Innenraum ausbildet, der für den Durchgang der beiden Antriebswellen des Getriebes vorgesehen ist, wobei sich das Innenrohr axial in Richtung der beiden Kupplungen über die erste und die zweite Ringkammer hinaus erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Halteabschnitt über das Führungslager drehbar an dem Innenrohr angebracht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Anschlagfläche an dem Innenrohr ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsvariante weist das Innenrohr eine Ringnut auf, in die eine Innenumrandung des Kraftübertragungsorgans der zweiten Kupplung radial hineinragt, wobei die Ringnut einen Rand aufweist, der die zweite Anschlagfläche bildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Anschlagfläche an dem Lager zur Führung der Drehung der Doppelkupplung ausgebildet.
Wenn sich die erste und die zweite Kupplung in ihrer ausgerückten Stellung befinden, sind vorteilhafterweise die Kraftübertragungsorgane der ersten und zweiten Kupplung in einem axialen Mindestabstand Y3, der größer ist als der axiale Abstand Y1, beabstandet, wodurch verhindert werden kann, dass die zweite Kupplung unbeabsichtigt über das Betätigungsorgan der ersten Kupplung betätigt wird, wenn deren Reibbeläge abgenutzt sind.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Innenrohr axial in Richtung der beiden Kupplungen über die erste und die zweite Ringkammer hinaus.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Innenrohr einstückig, d. h. aus einem Teil mit dem Gehäuse ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Innenrohr mindestens einen Kühlfluiddurchströmkanal auf, der dazu vorgesehen ist, das Kühlfluid zu den Kupplungen zu leiten. Somit ist der Kühlkreislauf der Kupplungen im hydraulischen Steuerungssystem der Doppelkupplung integriert, wodurch die Anzahl der Komponenten der nassen Doppelkupplung verringert und ihr Platzverbrauch reduziert werden können und dazu beiträgt, die Standardisierung ihrer Komponenten zu erhöhen.
Der Kühlfluiddurchströmkanal weist eine Auslassöffnung auf, die unabhängig von der Stellung des zweiten Ringkolbens zwischen seiner Ruhestellung und seiner aktiven Stellung axial jenseits des Drehanschlags des zweiten Ringkolbens ausmündet. Aufgrund der geeigneten axialen Positionierung der Auslassöffnung ist somit die Zirkulation des Kühlfluids besonders wirksam, wodurch eine leistungsstarke Kühlung der Doppelkupplung gewährleistet werden kann. Da insbesondere der Kühlfluiddurchströmkanal jenseits des Hubs der Ringkolben zwischen ihrer aktiven Stellung und ihrer Ruhestellung ausmündet, ist eine wirksame Kühlung der Kupplungen unabhängig von der Stellung der Kupplungen und insbesondere bei einer Positionierung am Angriffspunkt und wenn der Bedarf einer Kühlung am größten ist, gewährleistet.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Innenrohr mehrere Kühlfluiddurchströmkanäle auf, die umfangsmäßig um die Achse X verteilt sind, wodurch eine wirksame und homogene Kühlung gewährleistet werden kann. Gemäß einer Ausführungsform sind die Kühlfluiddurchströmkanäle gleichmäßig um die Achse X verteilt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die beiden Kupplungen radial ineinander angeordnet, wodurch der axiale Platzverbrauch der Doppelkupplung begrenzt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Eingangsscheibenhalter radial außerhalb des Ausgangsscheibenhalters ihrer jeweiligen Kupplung angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Eingangsscheibenhalter der beiden Kupplungen über ein Lager drehbar um die Achse X am Innenrohr des Steuerungssystems angebracht. Da somit die Eingangsscheibenhalter am Steuerungssystem gehalten werden, das an dem Getriebe befestigt werden soll, ist das Lager an einem stabilen und starren Element angebracht, das keinen axialen und/oder radialen Ausschlägen ausgesetzt ist, wodurch die Stabilität der Doppelkupplung und eine größere Zuverlässigkeit des Lagers gewährleistet werden. Da außerdem das Lager an einem Innenrohr mit relativ kleinem Durchmesser angebracht ist, ist der Durchmesser des Lagers begrenzt, wodurch seine Kosten reduziert werden können, insbesondere wenn es sich um ein Wälzlager handelt.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Lager um ein Wälzlager.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Wälzlager einen Innenring auf, der um das Innenrohr herum angebracht ist, einen Außenring, der innerhalb einer Aufnahme des Eingangsscheibenhalters einer der Kupplungen angebracht ist, sowie Rollkörper, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Innenring von einem elastischen Reifen, der in einer am Innenrohr ausgebildeten Nut angebracht ist, in einer zum Steuerungssystem entgegengesetzten Richtung am Innenrohr gehalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Ring von einem Absatz gehalten, der direkt am Innenrohr ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Innenrohr axial fest mit dem Gehäuse verbunden, so dass die von den Ringkolben ausgeübten axialen Kupplungskräfte direkt von dem Gehäuse aufgenommen werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Wälzlager ein Lager mit Schrägkontakt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Lager an einer Auflagefläche des Innenrohrs angebracht, wobei die Auflagefläche in Richtung der beiden Kupplungen jenseits des Hubs des ersten und zweiten Ringkolbens zwischen ihrer Ruhestellung und ihrer aktiven Stellung angeordnet ist, zumindest solange die Reibbeläge der Mehrscheibenbaugruppen nicht abgenutzt sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Ausgangsscheibenhalter an einer Ausgangsnabe befestigt oder einstückig damit ausgebildet, wobei die Ausgangsnabe Rillen aufweist, die mit komplementären Rillen zusammenwirken, die an dem Ende der einen oder der anderen Antriebswelle des Getriebes ausgebildet sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zylindrischen Schürzen der Ausgangsscheibenhalter über einen radialen Abschnitt, der sich ausgehend von einem Rand der zylindrischen Schürze, der in eine zum hydraulischen Steuerungssystem entgegengesetzte Richtung ausgerichtet ist, radial nach innen erstreckt, mit ihrer entsprechenden Ausgangsnabe verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Mehrscheibenbaugruppe einer der Kupplungen radial innerhalb der Mehrscheibenbaugruppe der anderen Kupplung angeordnet, und das Lager ist radial innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen der Kupplungen angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Mehrscheibenbaugruppe einer der Kupplungen radial innerhalb der Mehrscheibenkupplung der anderen Kupplung angeordnet, wobei das Lager, das die Eingangsscheibenhalter trägt, radial innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen der Kupplungen angeordnet ist und der Halteabschnitt einen Innenbereich aufweist, der innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen in eine zum hydraulischen Steuerungssystem entgegengesetzte Richtung umgebogen ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist jedes Kraftübertragungsorgan einen Innenabschnitt mit einer axialen Vertiefung in Richtung der beiden Kupplungen auf, in die der erste und der zweite Ringkolben des Steuerungssystems zumindest teilweise aufgenommen sind. Eine derartige Anordnung trägt auch zur Erhöhung der axialen Kompaktheit der Doppelkupplung bei.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Doppelkupplung eine Eingangsnabe mit Rillen auf, die dazu vorgesehen sind, mit komplementären Rillen eines an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors befestigten Elements, wie etwa eine Schwungscheibe, zusammenzuwirken. Die Eingangsscheibenhalter sind z. B. über eine Eingangsabdeckung an der Eingangsnabe befestigt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Scheibenhalter radial außerhalb des Ausgangsscheibenhalters ihrer entsprechenden Kupplung angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform stellt die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer Doppelkupplung der oben genannten Art bereit.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungsformen der Erfindung, die lediglich beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben sind, wird die Erfindung besser verstanden und weitere Ziele, Einzelheiten, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung klarer.
1 ist eine Halbschnittansicht einer nassen Doppelkupplung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Halbschnittansicht einer nassen Doppelkupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
3 ist eine Halbschnittansicht der nassen Doppelkupplung gemäß einer dritten Ausführungsform.
4 ist eine Halbschnittansicht der nassen Doppelkupplung gemäß einer vierten Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
Bei der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe ”außen” und ”innen” sowie die ”axiale” und ”radiale” Ausrichtung entsprechend den in der Beschreibung angegebenen Definitionen verwendet, um Elemente der Doppelkupplung zu bezeichnen. Es wird festgelegt, dass die ”radiale” Ausrichtung orthogonal zur Drehachse X der Doppelkupplung verläuft, die die ”axiale” Ausrichtung bestimmt, und von innen nach außen beim Entfernen von der Achse die ”umfangsmäßige” Ausrichtung orthogonal zur Achse X und orthogonal zur radialen Richtung verläuft. Die Begriffe ”außen” und ”innen” werden dazu verwendet, die relative Stellung eines Elements in Bezug auf ein anderes bezogen auf die Achse X zu definieren. Dabei wird ein Element nahe der Achse X somit im Gegensatz zu einem äußeren Element, das radial am Umfang angeordnet ist, als inneres Element bezeichnet. Die Begriffe ”hintere, hinterer, hinteres” AR und ”vordere, vorderer, vorderes” AV werden außerdem dazu verwendet, die relative Stellung eines Elements entlang der Axialrichtung in Bezug auf ein anderes Element zu definieren, wobei ein Element, das nahe dem Verbrennungsmotor angeordnet werden soll, als vorderes Element bezeichnet wird, und ein Element, das nahe dem Getriebe angeordnet werden soll, als hinteres Element bezeichnet wird.
Mit Bezug auf 1 ist eine Doppelkupplung 1 zu sehen, die für die Anordnung zwischen einem Motorblock und einem Getriebe vorgesehen ist. Eine derartige Doppelkupplung 1 zielt darauf ab, ein Drehmoment der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wahlweise zu der einen oder zu der anderen der beiden koaxialen Getriebeantriebswellen 2, 3 zu übertragen. Die Welle 2, die innen liegt, durchquert das Getriebegehäuse und erstreckt sich längs entlang der Achse X. Die Welle 3, die hohl ist, durchquert auch das Getriebegehäuse und umgibt die innere Welle 2. Die Doppelkupplung 1 umfasst zwei Kupplungen 4, 5, die jeweils dazu vorgesehen sind, die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors temporär an eine der Getriebeantriebswellen 2, 3 zu koppeln. Eine der Getriebeantriebswellen 2, 3 entspricht bestimmten Gängen des Getriebes, beispielsweise den ungeraden Gängen und dem Rückwärtsgang, wobei die andere den übrigen Gängen, beispielsweise den geraden Gängen entspricht. Um einen Gangwechsel durchzuführen, wird somit eine der Kupplungen 4, 5 aus ihrer eingerückten Stellung in ihre ausgerückte Stellung bewegt, während die andere Kupplung 4, 5 aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung bewegt wird, so dass das Motordrehmoment progressiv von einer zur anderen Kupplung 4, 5 geleitet wird. Mit einer derartigen Doppelkupplung 1 ist es somit möglich, einen Gangwechsel ohne Drehmomentunterbrechung durchzuführen, d. h. indem die Übertragung eines Motordrehmoments zu den Fahrzeugrädern aufrecht erhalten wird.
Die Doppelkupplung 1 weist eine Eingangsnabe 6 auf, die Außenrillen aufweist, die dazu vorgesehen sind, mit komplementären Rillen zusammenzuwirken, die an einem Element ausgebildet sind, das an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors befestigt ist, wie etwa eine einfache oder doppelte Schwungscheibe, die nicht gezeigt ist.
Die Doppelkupplung 1 soll in einem nicht gezeigten Kupplungsgehäuse aufgenommen sein, das am Getriebe befestigt ist. Das Kupplungsgehäuse ist nach vorne durch eine nicht gezeigte Verschlusshaube geschlossen, die mit einem nicht gezeigten Lager auf der zylindrischen Außenfläche der Eingangsnabe 6 in Drehung geführt ist. Die Verschlusshaube trägt auf Höhe ihres Außenumfangs eine Ringdichtung, die mit der Innenfläche des Kupplungsgehäuses zusammenwirkt, um die Dichtigkeit der Doppelkupplung 1 zu gewährleisten.
Die Doppelkupplung 1 weist auch eine Eingangsabdeckung 7 auf, die mit der Eingangsnabe 6 verschweißt oder mit dieser einstückig ausgebildet ist. Die Eingangsabdeckung ist mit einem Eingangsscheibenhalter jeder der beiden Kupplungen 4, 5 drehbar verbunden.
Die beiden Kupplungen 4, 5 weisen jeweils eine Mehrscheibenbaugruppe 10, 11 auf, d. h. eine axiale Stapelung von Reibscheiben und Platten. Die Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 der einen und der anderen der beiden Kupplungen sind radial ineinander angeordnet, so dass der axiale Platzverbrauch der Doppelkupplung 1 begrenzt wird.
Die erste Kupplung 4, d. h. die Kupplung, deren Mehrscheibenbaugruppe 10 radial außerhalb derjenigen der anderen Kupplung 5 liegt, umfasst einen Eingangsscheibenhalter 8, der an der Eingangsabdeckung 7 befestigt ist. Dazu weist die Eingangsabdeckung 7 an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung 12 auf, die mit einer Innenverzahnung 13 zusammenwirkt, die an der Innenfläche des Eingangsscheibenhalters 8 der ersten Kupplung 4 ausgebildet ist, so dass die Eingangsabdeckung 7 mit dem Eingangsscheibenhalter 8 drehfest verbunden ist. Darüber hinaus wird die Eingangsabdeckung 7 mit einem Anschlagreifen 14 bezogen auf den Eingangsscheibenhalter 8 der ersten Kupplung 4 axial nach hinten gehalten. Bei dem Anschlagreifen 14 handelt es sich zum Beispiel um einen elastischen Kopplungsring, der in einer Nut aufgenommen ist, welche auf Höhe des vorderen Endes des Eingangsscheibenhalters 8 der ersten Kupplung 4 ausgebildet ist.
Die erste Kupplung 4 weist auch einen Ausgangsscheibenhalter 15 auf, der an einer Ausgangsnabe 16 befestigt oder mit dieser einstückig ausgebildet ist. Die Ausgansnabe 16 ist gerillt und wirkt mit komplementären Rillen zusammen, die am Außenumfang des Endes einer der Getriebeantriebswellen, hier der inneren Welle 2 ausgebildet sind. Die Ausgangsnabe 16 des Ausgangsscheibenhalters 15 ist mit der inneren Welle 2 drehfest verbunden. Die Ausgangsnabe 16 weist somit im vorderen Teil an ihrem Außenumfang einen Absatz auf, der eine axiale Anlagefläche für ein Lager 17 bildet. Das Lager 17 wirkt außerdem mit einem Absatz zusammen, der am Innenumfang der Eingangsnabe 6 ausgebildet ist und eine axiale Anlagefläche für das Lager 17 definiert. Mit dem Lager 17 ist es somit möglich, die axiale Positionierung des Ausgangsscheibenhalters 15 der ersten Kupplung 4 in Bezug auf die Eingangsabdeckung 7 zu gewährleisten. Bei dem Lager 17 handelt es sich beispielsweise um ein Wälzlager.
Der Eingangsscheibenhalter 8 weist eine axial ausgerichtete zylindrische Schürze 18 auf, in der eine Innenverzahnung ausgebildet ist, sowie einen ringförmigen Halteabschnitt 19, der sich ausgehend von dem hinteren Ende der zylindrischen Schürze 18 radial nach innen erstreckt. Der Halteabschnitt 19 und die zylindrische Schürze 18 können, wie bei der dargestellten Ausführungsform, aus ein und demselben Blech einstückig ausgebildet sein oder aus zwei getrennten Teilen bestehen, die aneinander befestigt sind. Der Eingangsscheibenhalter 8 ist über ein Lager 20, das nachfolgend näher beschrieben ist und zum einen mit dem Steuerungssystem 21 und zum anderen mit dem radial inneren Rand des Halteabschnitts 19 zusammenwirkt, drehbar am hydraulischen Steuerungssystem 21 angebracht. Um den axialen Platzverbrauch der Doppelkupplung zu beschränken, weist der Halteabschnitt 19 des Eingangsscheibenhalters 8 vorteilhafterweise einen radial ausgerichteten Außenbereich 19a auf, der am hinteren Teil der Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 der beiden Kupplungen 4, 5 liegt, sowie einen Innenbereich 19b, der nach vorne umgebogen ist und sich somit radial innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 erstreckt.
Der Ausgangsscheibenhalter 15 weist eine axial ausgerichtete zylindrische Schürze 22 auf, die radial innerhalb der zylindrischen Schürze 18 des Eingangsscheibenhalters 8 angeordnet ist und in der eine Außenverzahnung ausgebildet ist. Der Ausgangsscheibenhalter 15 weist auch einen radial ausgerichteten Abschnitt 23 auf, der sich radial von dem vorderen Ende der zylindrischen Schürze 22 des Ausgangsscheibenhalters 15 bis zur Ausgangsnabe 16 erstreckt.
Die Mehrscheibenbaugruppe 10 weist mehrere Ringplatten auf, die beispielsweise aus Stahl bestehen und mit dem Eingangsscheibenhalter 8 drehfest verbunden sind und bezogen auf den Eingangsscheibenhalter 8 axial gleitend angebracht sind. Dazu weist jede Platte an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung auf, die mit der Innenverzahnung in Eingriff ist, welche an der Innenfläche der zylindrischen Schürze 18 des Eingangsscheibenhalters 8 ausgebildet ist.
Die Mehrscheibenbaugruppe 10 weist ferner mehrere Reibscheiben auf, die jeweils zwischen zwei Platten angeordnet sind und mit axialer, translatorischer Bewegungsfreiheit mit dem Ausgangsscheibenhalter 15 drehfest verbunden sind. Dazu weist jede Reibscheibe an ihrem Innenumfang eine Innenverzahnung auf, die mit der Außenverzahnung in Eingriff ist, mit der die zylindrische Schürze 22 des Ausgangsscheibenhalters 15 versehen ist. Jede Reibscheibe weist Reibbeläge auf, die an jeder ihrer Flächen, der vorderen und der hinteren Fläche, angeordnet sind.
Die Mehrscheibenbaugruppe 10 liegt nach vorne an einem Reaktionsbereich an, der an der Eingangsabdeckung 7 ausgebildet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Reaktionsbereich aufgrund eines ringförmigen Rands 24 gebildet, der in der Nähe der Außenumrandung der Eingangsabdeckung 7 ausgebildet ist. Darüber hinaus wirkt die am hinteren Ende der Mehrscheibenbaugruppe 10 angeordnete Platte mit einem Kraftübertragungsorgan 25 zusammen. Das Kraftübertragungsorgan 25 ist axial gleitend angebracht und wirkt mit dem hydraulischen Steuerungssystem 21 zusammen, das nachfolgend näher beschrieben ist und das Kraftübertragungsorgan 25 axial nach vorne gleiten lassen kann, um die erste Kupplung 4 von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung zu bewegen. Das Kraftübertragungsorgan 25 besteht hier aus einem Metallblech, das auf Höhe seines Außenumfangs mehrere axial ausgerichtete Zapfen 26 aufweist, die gleichmäßig um die Achse X verteilt sind. Jeder Zapfen 26 durchquert aufgrund einer dazu vorgesehenen Öffnung, die nicht gezeigt ist, den Halteabschnitt 19 des Eingangsscheibenhalters 8. Jeder Zapfen 26 liegt somit an der Platte an, die am hinteren Ende der Mehrscheibenbaugruppe 10 der ersten Kupplung 4 angeordnet ist.
Um die erste Kupplung 4 aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung zu bewegen, wird das Kraftübertragungsorgan 25 nach vorne verlagert, so dass jede Reibscheibe zwischen zwei Platten geklemmt ist und somit das Drehmoment zwischen dem Eingangsscheibenhalter 8 und dem Ausgangsscheibenhalter 15 und somit zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und der inneren Antriebswelle 2 des Getriebes übertragen wird.
Wenn umgekehrt das Kraftübertragungsorgan 25 nicht mehr nach vorne vorgespannt ist, nehmen die Reibscheiben und die Platten erneut ihre ausgerückte Stellung ein, in der sie axial voneinander beabstandet sind. Um die Rückstellung der Reibscheiben und der Platten in ihre ausgerückte Stellung zu vereinfachen, sind zwischen den Platten nicht gezeigte gewellte Federscheiben angeordnet. In jedem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Platten ist eine Federscheibe radial außerhalb der Reibscheibe angeordnet, die in dem Zwischenraum liegt.
Um den axialen Platzverbrauch der Doppelkupplung 1 zu beschränken, weist das Kraftübertragungsoran 25 auf Höhe seines Innenabschnitts eine axiale Vertiefung 28 nach vorne auf, in der das hydraulische Steuerungssystem 21 zumindest teilweise aufgenommen ist.
Die zweite Kupplung 5, d. h. die Kupplung, deren Mehrscheibenbaugruppe 11 radial innerhalb derjenigen der anderen Kupplung 4 liegt, weist eine zur ersten Kupplung 4 analoge Struktur auf. Die zweite Kupplung 5 weist einen Eingangsscheibenhalter 9 auf, der mit der Eingangsabdeckung 7 drehfest verbunden ist. Dazu ist der Eingangsscheibenhalter 9 der zweiten Kupplung 5 beispielweise über eine Schweißverbindung am Halteabschnitt 19 des Eingangsscheibenhalters 8 der ersten Kupplung 4 befestigt. Der Eingangsscheibenhalter 9 weist eine axial ausgerichtete zylindrische Schürze 29 auf, die radial innerhalb der zylindrischen Schürze 22 des Ausgangsscheibenhalters 15 der ersten Kupplung 4 angeordnet ist. Die zylindrische Schürze 29 weist eine Innenverzahnung auf.
Die zweite Kupplung 5 weist auch einen Ausgangsscheibenhalter 30 auf, der an der Ausgangsnabe 31 befestigt oder mit dieser einstückig ausgebildet ist. Die Ausgangsnabe 31 weist Innenrillen auf, die mit komplementären Rillen zusammenwirken, die am Außenumfang des Endes einer der Getriebeantriebswellen, hier der äußeren Welle 3 ausgebildet sind. Um die axiale Positionierung des Ausgangsscheibenhalters 30 zu gewährleisten, ist zwischen der Ausgangsnabe 16 der ersten Kupplung 4 und der Ausgangsnabe 31 der zweiten Kupplung 5 ein erstes Axiallager 32 und zwischen der Ausgangsnabe 31 der zweiten Kupplung 5 und einem Innenrohr 42 des hydraulischen Steuerungssystems 21 ein zweites Axiallager 33 angeordnet.
Der Ausgangsscheibenhalter 30 weist eine axial ausgerichtete zylindrische Schürze 34 auf, die radial innerhalb der zylindrischen Schürze 29 des Eingangsscheibenhalters 9 angeordnet ist und eine Außenverzahnung aufweist. Der Ausgangsscheibenhalter 30 weist auch einen radial ausgerichteten Abschnitt 35 auf, der sich radial von dem vorderen Ende der zylindrischen Schürze 34 des Ausgangsscheibenhalters 30 bis zur Ausgangsnabe 31 erstreckt.
Die Mehrscheibenbaugruppe 11 der zweiten Kupplung 5 weist mehrere Ringplatten auf, die eine Struktur haben, die zu derjenigen der Ringplatten der ersten Kupplung 4 analog ist. Jede Platte weist an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung auf, die mit der komplementären Verzahnung zusammenwirkt, die an der Innenfläche der zylindrischen Schürze 29 des Eingangsscheibenhalters 9 ausgebildet ist. Die Mehrscheibenbaugruppe 11 weist ferner mehrere Reibscheiben auf, die eine Struktur haben, die zu derjenigen der ersten Kupplung 4 analog ist, und die mit dem Ausgangsscheibenhalter 30 drehfest verbunden sind und auf diesem axial gleiten. Dazu weist jede Reibscheibe an ihrem Innenumfang eine Innenverzahnung auf, die mit der Außenverzahnung in Eingriff ist, die an der zylindrischen Schürze 34 des Ausgangsscheibenhalters 30 ausgebildet ist. Jede Reibscheibe ist zwischen zwei Platten angeordnet.
Die Platte, die am vorderen Ende der Mehrscheibenbaugruppe 11 angeordnet ist, wirkt mit einem Reaktionsorgan 36 zusammen. Das Reaktionsorgan 36 wird seinerseits nach vorne von einem Anschlagreifen 37 gehalten, der am Eingangsscheibenhalter 9 der zweiten Kupplung 5 auf Höhe des vorderen Endes ihrer zylindrischen Schürze 34 befestigt ist.
Die zweite Kupplung 5 wird mit einem Kraftübertragungsorgan 38 betätigt, das zum einen mit der Platte zusammenwirkt, die am hinteren Ende der Mehrscheibenbaugruppe 11 der zweiten Kupplung 5 angeordnet ist, und zum anderen mit dem hydraulischen Steuerungssystem 21, das es dazu bringen kann, axial nach vorne zu gleiten, so dass die zweite Kupplung 5 von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung bewegt wird. Das Kraftübertragungsorgan 38 besteht hier aus einem Metallblech, das auf Höhe seines Außenumfangs mehrere axial ausgerichtete Zapfen 39 aufweist, die gleichmäßig um die Achse X verteilt sind. Jeder Zapfen 39 durchquert eine dazu vorgesehen Öffnung, die in dem Halteabschnitt 19 des Eingangsscheibenhalters 8 der ersten Kupplung 4 ausgebildet ist, und liegt somit an der Platte an, die am hinteren Ende der Mehrscheibenbaugruppe 11 der zweiten Kupplung 5 angeordnet ist.
Um die zweite Kupplung 5 von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung zu bewegen, wird das Kraftübertragungsorgan 38 nach vorne bewegt, so dass jede der Reibscheiben zwischen zwei Platten geklemmt ist und das Drehmoment somit zwischen dem Eingangsscheibenhalter 9 und dem Ausgangsscheibenhalter 30 und infolgedessen zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und der äußeren Getriebeantriebswelle 3 übertragen wird.
Um den axialen Platzverbrauch der Doppelkupplung zu beschränken, weist das Kraftübertragungsorgan 38 auf Höhe seines Innenabschnitts eine axiale Vertiefung 40 nach vorne auf, in der das hydraulische Steuerungssystem 21 zumindest teilweise aufgenommen ist.
Die Doppelkupplung 1 weist ferner ein hydraulisches Steuerungssystem 21 auf, mit dem die beiden Kupplungen 4, 5 betätigt werden können. Das hydraulische Steuerungssystem 21 weist ein Gehäuse 41 auf, das an einer nicht gezeigten Wand des Getriebes befestigt ist. Das Gehäuse 41 weist ein Innenrohr 42 auf, das sich axial um die Achse X erstreckt und einen Innenraum ausbildet, durch den die Getriebeantriebswellen 2, 3 verlaufen. Das Innenrohr 42 ist mit dem Gehäuse 41 einstückig ausgebildet. Das Gehäuse 41 weist ferner eine erste und eine zweite konzentrische Ringkammer 43, 44 auf, die radial außerhalb des Innenrohrs 42 angeordnet sind. Ein erster und ein zweiter ringförmiger Kolben 45, 46 sind in der ersten bzw. in der zweiten Kammer 43, 44 so angebracht, dass sie eine axiale Translationsbewegung ausführen können.
Das Gehäuse 41 weist ferner für jede der ersten und zweiten Kammern 43, 44 einen Kanal 47, 48 für die Versorgung mit Druckfluid auf, der innerhalb der Kammer 43, 44 ausmündet, um ihre Versorgung mit Fluid zu ermöglichen. Jeder der Kanäle 47, 48 ist mit einem hydraulischen Kreislauf verbunden, der mit einer Pumpe ausgestattet ist. Die erste und die zweite Kammer 43, 44 sind somit für die Fluidversorgung vorgesehen, um die Verlagerung des entsprechenden Kolbens 45, 46 von seiner Ruhestellung nach vorne in seine aktive Stellung zu bewirken.
Der erste Kolben und der zweiten Kolben 45, 46 weisen einen Drehanschlag 49, 50 auf, der am Ende des Kolbens 45, 46 befestigt ist. Jeder Drehanschlag 49, 59 weist einen Ring auf, der am Kolben 43, 44 befestigt ist, einen zweiten Ring, der an einem der Kraftübertragungsorgane 25, 38 anliegt, sowie Rollkörper, wie etwa Kugeln, die zwischen den beiden Ringen angeordnet sind.
Das Innenrohr 42 erstreckt sich axial nach vorne jenseits der ersten und zweiten Kammer 43, 44. Jenseits des Hubs des ersten und zweiten Kolbens 45, 46, der der Verlagerung der ersten und zweiten Kupplung 4, 5 aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung entspricht, weist das Innenrohr 42 außerdem eine zylindrische Auflagefläche 51 auf, an der das Lager 20 angebracht ist, das die Eingangsscheibenhalter 8, 9 der Kupplungen 4, 5 hält. Bei dem Lager 20 handelt es sich hier um ein Wälzlager mit einem Innenring, der um die zylindrische Auflagefläche 51 des Innenrohrs 42 herum angebracht ist, einem Außenring, der innerhalb einer Aufnahme 52 angebracht ist, die auf Höhe des radial inneren Rands des Halteabschnitts 19 des Eingangsscheibenhalters 8 der ersten Kupplung 4 ausgebildet ist, und mit Rollkörpern, wie etwa Kugeln, die zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnet sind. Das Wälzlager ist ein Lager mit Schrägkontakt. Die Aufnahme 52 weist nach hinten einen Absatz 53 auf, der das Halten des Außenrings nach hinten ermöglicht. Darüber hinaus wird der Innenring nach vorne von einem elastischen Reifen 54 vom Typ ”Sicherungsring” gehalten, der in einer Nut angebracht ist, die im Innenrohr 42 im vorderen Bereich der zylindrischen Auflagefläche 51 ausgebildet ist. Der Außendurchmesser der zylindrischen Auflagefläche 51 ist kleiner als derjenige der Innenbohrung des Kraftübertragungsorgans 38.
Es ist weiterhin zu sehen, dass das Innenrohr 42 des hydraulischen Steuerungssystems 21 mehrere Durchströmkanäle 55 für ein Kühlfluid aufweist, wie etwa Getriebeöl, das dazu vorgesehen ist, die Kühlung und Schmierung der Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 zu gewährleisten. Die Kanäle 55 sind regelmäßig um die Achse X verteilt.
Jeder Kanal 55 erstreckt sich axial zwischen einer Einlassöffnung 56, die auf Höhe der hinteren Fläche des Gehäuses 41 des hydraulischen Steuerungssystems ausmündet, und einer Auslassöffnung 57, die auf Höhe des vorderen Endes des Innenrohrs 42 ausmündet. Die Einlassöffnungen 55 sind mit einem hydraulischen Kreislauf verbunden, der mit einer Pumpe ausgestattet ist. Die Auslassöffnungen 57 sind gleichmäßig um die Achse X verteilt und münden radial innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen 10, 11. Die Auslassöffnungen 57 sind radial nach außen ausgerichtet, um das Kühlfluid radial nach außen in Richtung der Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 zu leiten. Bei der gezeigten Ausführungsform münden die Auslassöffnungen 57 axial auf Höhe eines Abschnitts des Innenrohrs, der sich jenseits der zylindrischen Auflagefläche 51 erstreckt, an der das Lager 20 angebracht ist. Das Kühlfluid strömt dann zwischen den Eingangsscheibenhaltern 8, 9 und den Ausgangsscheibenhaltern 15, 30.
Um eine Zirkulation des Öls von den Auslassöffnungen zum Äußeren der Doppelkupplung zu ermöglichen, indem es dabei durch die Mehrscheibenbaugruppen 10, 11 strömt, weisen die zylindrischen Schürzen 29, 34 der Eingangs- und Ausgangsscheibenhalter 9, 30 der zweiten Kupplung 5 und die zylindrischen Schürzen 18, 22 der Eingangs- und Ausgangsscheibenhalter 8, 15 der ersten Kupplung 4 radiale Öffnungen 58 auf. In 1 sind lediglich die Öffnungen 58 des Ausgangsscheibenhalters 30 der zweiten Kupplung 5 zu sehen.
Die Doppelkupplung weist zwei Sicherheitsanschlagflächen 59, 61 auf, die unter bestimmten gestörten Betriebsbedingungen der Doppelkupplung oder am Ende ihrer Lebensdauer dazu geeignet sind, die Bewegung des Kraftübertragungsorgans 25, 38 der ersten bzw. der zweiten Kupplung 4, 5 nach vorne zu begrenzen.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die erste Anschlagfläche 59 auf Höhe des Außenbereichs 19a des Halteabschnitts 19 in einem Bereich radial außerhalb des Kraftübertragungsorgans 38 der zweiten Kupplung 5 angeordnet. Auf Höhe seines Außenumfangs weist außerdem das Kraftübertragungsorgan 25 eine Vertiefung 60 nach vorne auf, die in einem axialen Abstand Y1 von der ersten Anschlagfläche 59 angeordnet ist, wenn sich der erste Kolben 45 in seiner Ruhestellung und sich die erste Kupplung 4 in der entsprechenden ausgerückten Stellung befinden.
Der axiale Abstand Y1 ist größer als der axiale Hub des ersten Kolbens 45 und folglich des Kraftübertragungsorgans 25, der einer Verlagerung der ersten Kupplung 4 zwischen ihrer ausgerückten Stellung und einer maximalen eingerückten Stellung entspricht, wenn die Beläge der Reibscheiben neu sind oder keinen Verschleißschwellenwert erreicht haben. Die maximale eingerückte Stellung entspricht der Stellung der ersten Kupplung 4, in der sie ihr maximales Drehmoment übertragen kann. Im normalen Betrieb gelangt somit das Kraftübertragungsorgan 25 der ersten Kupplung 4 nicht an der ersten Anschlagfläche 59 in Anschlag.
Im Gegensatz dazu ist der axiale Abstand Y1 kleiner als die axiale Abmessung der ersten Ringkammer 43. Der axiale Abstand Y1 ist genauer gesagt kleiner als der maximale Hub, der von dem ersten Kolben 45 zurückgelegt werden kann, ohne dass er aus der ersten Ringkammer 43 austritt. Unabhängig von der Funktionsstörung, der die Doppelkupplung ausgesetzt sein kann, kann somit der erste Kolben 45 nicht aus der ersten Ringkammer 43 gelangen.
Der axiale Abstand Y1 entspricht vorteilhafterweise der Summe aus dem axialen Hub des ersten Kolbens 45, der einer Verlagerung der ersten Kupplung 4 zwischen ihrer ausgerückten Stellung und ihrer maximalen eingerückten Stellung entspricht, wenn die Reibbeläge neu sind, und aus einem maximalen Verschleißschwellenwert aller Reibbeläge der ersten Kupplung 4. Mit anderen Worten ist der axiale Abstand Y1 zwangsläufig kleiner als die Summe aus dem axialen Hub des ersten Kolbens 45, der einer Verlagerung der ersten Kupplung 4 zwischen ihrer ausgerückten Stellung und ihrer maximalen eingerückten Stellung entspricht, wenn die Reibbeläge neu sind, und aus der Gesamtdicke aller Reibbeläge der ersten Kupplung 4.
In 1 ist außerdem zu sehen, dass der axiale Abstand Y1 zwangsläufig kleiner ist als der maximale axiale Abstand Y3 zwischen den beiden Kraftübertragungsorganen, wenn sich alle beide in einer Stellung befinden, die einem ausgerückten Zustand ihrer entsprechenden Kupplung entspricht. Das Kraftübertragungsorgan 25 kann sich somit nicht nach vorne an dem anderen Kraftübertragungsorgan 38 abstützen, da bei einem Verschleiß der Reibbeläge der ersten Kupplung 4 und einer Verlagerung des Kraftübertragungsorgans 25 nach vorne dieses auf die erste Anschlagfläche 59 trifft, bevor der axiale Abstand Y3 vollständig beseitigt ist.
Die zweite Anschlagfläche 61 ist an der hinteren Fläche des Absatzes 53 ausgebildet, der an der Innenumrandung des Halteabschnitts 19 ausgebildet ist. Die zweite Anschlagfläche 61 ist in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan 38 der zweiten Kupplung 5 angeordnet. Die Merkmale des axialen Abstands Y2 sind denjenigen des axialen Abstands Y1 ähnlich.
Somit ist der axiale Abstand Y2:

– größer als der axiale Hub des zweiten Kolbens 46, der einer Verlagerung der zweiten Kupplung 5 zwischen ihrer ausgerückten Stellung und einer maximalen eingerückten Stellung entspricht, wenn die Beläge der Reibscheiben neu sind oder keinen Verschleißschwellenwert erreicht haben;
– kleiner als der maximale Hub, der von dem zweiten Kolben 46 zurückgelegt werden kann, ohne dass er aus der ersten Ringkammer 43 austritt, und
– entspricht der Summe aus dem axialen Hub des zweiten Kolbens 46, der einer Verlagerung der zweiten Kupplung 6 zwischen ihrer ausgerückten Stellung und ihrer maximalen eingerückten Stellung entspricht, wenn die Reibbeläge neu sind, und aus einem Verschleißschwellenwert aller Reibbeläge der zweiten Kupplung 5, ab dem die zweite Kupplung 5 nicht mehr korrekt funktionieren kann.

2 zeigt eine nasse Doppelkupplung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 1 lediglich dadurch, dass die Innenumrandung des Halteabschnitts 19 ohne Absatz vorgesehen ist. Somit ist zum einen der Außenring des Wälzlagers 20 mit Kraft innerhalb der Aufnahme 52 angebracht, die auf Höhe eines radial inneren Rands des Halteabschnitts 19 ausgebildet ist. Zum anderen ist die zweite Anschlagfläche 62, die unter bestimmten gestörten Betriebsbedingungen der Doppelkupplung oder am Ende ihrer Lebensdauer die Bewegung des Kraftübertragungsorgans 38 der zweiten Kupplung 5 nach vorne begrenzen kann, an der hinteren Fläche des Wälzlagers 20 ausgebildet. Das Wälzlager 20 ist hier in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan 38 angeordnet, wenn sich dieses in seiner Stellung befindet, die einem ausgerückten Zustand der zweiten Kupplung 5 entspricht. Die Merkmale des axialen Abstands Y2 sind zu denjenigen identisch, die mit Bezug auf 1 beschrieben wurden.
3 veranschaulicht eine nasse Doppelkupplung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 1 lediglich dadurch, dass der Mindestabstand zwischen dem Kraftübertragungsorgan 38 der zweiten Kupplung 5 und dem Halteabschnitt 19 hier auf Höhe des Außenbereichs 19a des Halteabschnitts 19 liegt. Mit anderen Worten ist die zweite Anschlagfläche 63, die unter bestimmten gestörten Betriebsbedingungen der Doppelkupplung oder am Ende ihrer Lebensdauer die Bewegung des Kraftübertragungsorgans 38 der zweiten Kupplung 5 nach vorne begrenzen kann, am Außenbereich 19a des Halteabschnitts 19 ausgebildet. Die zweite Anschlagfläche 63 liegt in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan 38, wenn sich dieses in seiner Stellung befindet, die einem ausgerückten Zustand der zweiten Kupplung 5 entspricht. Die Merkmale des axialen Abstands Y2 sind zu denjenigen identisch, die mit Bezug auf 1 beschrieben wurden.
4 veranschaulicht eine nasse Doppelkupplung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 1 dadurch, dass die zweite Anschlagfläche 64, die unter bestimmten gestörten Betriebsbedingungen der Doppelkupplung oder am Ende ihrer Lebensdauer die Bewegung des Kraftübertragungsorgans 38 der zweiten Kupplung 5 nach vorne begrenzen kann, an Innenrohr 42 ausgebildet ist. Dazu ist eine Ringnut 65 an der Außenfläche des Innenrohrs 42 ausgebildet. Die radial innere Umrandung des Kraftübertragungsorgans 38 ragt radial in die Ringnut 65 hinein.
Um ein Einsetzen des Kraftübertragungsorgans 38 in einer Stellung zu ermöglichen, in der seine radial innere Umrandung in die Ringnut 65 hineinragt, ist das Innenrohr 42 nicht einstückig ausgebildet, und ein ringförmiger Reifen ist am übrigen Innenrohr 42 angesetzt und daran befestigt. Der ringförmige Reifen ist am vorderen Teil des Gehäuses 41 des hydraulischen Systems angesetzt. Der ringförmige Reifen ist nicht abnehmbar z. B. durch Aufsetzen mit Kraft oder mittels einer Schweißverbindung befestigt. Bei dieser vierten Ausführungsform ist zwischen der Ausgangsnabe 31 der zweiten Kupplung 5 und dem am Innenrohr 42 angesetzten ringförmigen Reifen das zweite Axiallager 33 angeordnet. Die zylindrische Auflagefläche 51 ist am ringförmigen Reifen ausgebildet.
Der vordere Rand der Ringnut 65 bildet somit die zweite Anschlagfläche 64. Diese zweite Anschlagfläche 64 liegt in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan 38, wenn sich dieses in seiner Stellung befindet, die einem ausgerückten Zustand der zweiten Kupplung 4 entspricht. Die Merkmale des axialen Abstands Y2 sind zu denjenigen identisch, die mit Bezug auf 1 beschrieben wurden.
Auch wenn die Erfindung in Verbindung mit mehreren besonderen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist offensichtlich, dass sie keineswegs darauf beschränkt ist und alle technischen Äquivalente zu den beschriebenen Mitteln sowie ihre Kombinationen umfasst, sofern diese in den Erfindungsrahmen fallen.
Die Verwendung des Verbs ”aufweisen”, ”umfassen” oder ”beinhalten” und seiner konjugierten Formen schließt das Vorhandensein anderer Elemente oder Schritte als die in einem Anspruch genannten Elemente oder Schritte nicht aus.
In den Ansprüchen ist jegliches zwischen Klammern gesetztes Bezugszeichen nicht als Beschränkung des Anspruchs zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014212805 [0005]

Claims

Nasse Doppelkupplung (1), die zur Anordnung in einer Kraftfahrzeugübertragungskette zwischen einem Motor mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit zwei koaxialen Antriebswellen (2, 3), die sich entlang einer Achse X erstrecken, vorgesehen ist, wobei die nasse Doppelkupplung (1) eine erste und eine zweite Kupplung (4, 5) umfasst, die jeweils ein Drehmoment der Kurbelwelle zu der einen und anderen der beiden Getriebeantriebswellen (2, 3) übertragen können, wobei die erste und die zweite Kupplung (4, 5) jeweils Folgendes umfassen: – einen Eingangsscheibenhalter (8, 9), der dazu vorgesehen ist, drehbar an die Kurbelwelle gekoppelt zu sein; – einen Ausgangsscheibenhalter (15, 30), der dazu vorgesehen ist, drehbar an die eine oder andere der beiden Getriebeantriebswellen gekoppelt zu sein; – eine Mehrscheibenbaugruppe (10, 11), die mindestens eine Reibscheibe aufweist, die mit dem Eingangsscheibenhalter oder dem Ausgangsscheibenhalter (8, 9, 15, 30) drehfest verbunden ist, und mindestens zwei Platten, die auf der einen bzw. auf der anderen Seite jeder Reibscheibe angeordnet sind und mit dem jeweils anderen des Eingangsscheibenhalters und des Ausgangsscheibenhalters (8, 9, 15, 30) drehfest verbunden sind, wobei die Reibscheibe und die Platten zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung axial beweglich sind, in welcher die Platten die Reibscheibe so klemmen, dass ein Drehmoment zwischen dem Eingangsscheibenhalter (8, 9) und dem Ausgangsscheibenhalter (15, 30) übertragen wird; und – ein Kraftübertragungsorgan (25, 38), das entlang der Achse X translatorisch beweglich ist, so dass die Mehrscheibenbaugruppe (10, 11) aus ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung bewegt wird; wobei die nasse Doppelkupplung (1) außerdem ein Steuerungssystem (21) aufweist, das Folgendes umfasst: – ein Gehäuse (41), das zur Befestigung am Getriebe vorgesehen ist und eine erste und eine zweite Ringkammer (43, 44) aufweist, die um die Achse X konzentrisch sind, wobei die erste Ringkammer (43) radial außerhalb der zweiten Ringkammer (44) angeordnet ist; und – einen ersten und einen zweiten Ringkolben (45, 46), die axial gleitend innerhalb der ersten und der zweiten Ringkammer (43, 44) angebracht sind, wobei der erste und der zweite Ringkolben (45, 46) jeweils einen ersten und einen zweiten Drehanschlag (49, 50) tragen, die mit dem Kraftübertragungsorgan (25, 38) der ersten bzw. der zweiten Kupplung (4, 5) zusammenwirken, so dass die Kupplung (4, 5) zwischen ihrer ausgerückten und ihrer eingerückten Stellung bewegt wird; wobei die Doppelkupplung eine erste und eine zweite Anschlagfläche (59, 61, 62, 63, 64) aufweist, die dazu geeignet sind, die Bewegung des Kraftübertragungsorgans (25, 38) der ersten bzw. der zweiten Kupplung (4, 5) in Richtung der Mehrscheibenbaugruppen (10, 11) zu begrenzen, wobei die erste und die zweite Anschlagfläche (59, 61, 62, 63, 64) jeweils in einem axialen Abstand Y1 von dem Kraftübertragungsorgan (25) der ersten Kupplung (4) angeordnet sind, wenn sich die erste Kupplung (4) in der ausgerückten Stellung befindet, und in einem axialen Abstand Y2 von dem Kraftübertragungsorgan (38) der zweiten Kupplung (5) angeordnet sind, wenn sich die zweite Kupplung (5) in der ausgerückten Stellung befindet, wobei der axiale Abstand Y1 kleiner ist als eine axiale Abmessung der ersten Ringkammer (43) und größer ist als ein Hub des ersten Kolbens (45), der einer Verlagerung der ersten Kupplung (4) von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung entspricht, wobei der axiale Abstand Y2 kleiner ist als eine axiale Abmessung der zweiten Ringkammer (44) und größer ist als ein Hub des zweiten Kolbens (46), der einer Verlagerung der zweiten Kupplung (5) von ihrer ausgerückten Stellung in ihre eingerückte Stellung entspricht.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 1, bei der jeder Eingangsscheiben- oder Ausgangsscheibenhalter (8, 9, 15, 30) eine zylindrische gerillte Schürze (18, 22, 29, 34) aufweist, wobei jede Reibscheibe oder Platte axial beweglich an der zylindrischen gerillten Schürze des Ausgangsscheibenhalters oder des Eingangsscheibenhalters und mit diesem drehfest verbunden angebracht ist, und bei der einer der Eingangsscheibenhalter (8, 9) einen Halteabschnitt (19) aufweist, der ausgehend von einem Rand seiner zylindrischen gerillten Schürze, der zum Steuerungssystem ausgerichtet ist, radial nach innen ausgerichtet ist, wobei der Halteabschnitt (19) einen radial inneren Rand aufweist, der mit einem Lager (20) zur Führung der Drehung der Doppelkupplung um die Achse X zusammenwirkt.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 2, bei der das Kraftübertragungsorgan (25, 38) jeder Kupplung (4, 5) einen Außenumfang aufweist, der mit mehreren axial ausgerichteten Zapfen (26, 39) versehen ist, die jeweils aufgrund einer Öffnung durch den Halteabschnitt (19) verlaufen und gegen die Mehrscheibenbaugruppe (9, 10) der Kupplung (4, 5) drücken sollen.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei der die erste Anschlagfläche (59) in einem Bereich, der radial außerhalb des Kraftübertragungsorgans (38) der zweiten Kupplung (5) liegt, an dem Halteabschnitt (19) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 4, bei der das Kraftübertragungsorgan (25) der ersten Kupplung (4) radial außerhalb des Kraftübertragungsorgans (38) der zweiten Kupplung (5) eine axiale Vertiefung (60) in Richtung der ersten Anschlagfläche (59) aufweist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die zweite Anschlagfläche (61, 63) an dem Halteabschnitt (19) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 6, bei der der Halteabschnitt (19) einen radial ausgerichteten Außenbereich (19a) und einen Innenbereich (19b) aufweist, der innerhalb der Mehrscheibenbaugruppen (10, 11) in eine zum Steuerungssystem entgegengesetzte Richtung umgebogen ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 7, bei der die zweite Anschlagfläche (63) in dem Außenbereich (19a) des Halteabschnitts (19) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 7, bei der die zweite Anschlagfläche (61) in dem Innenbereich (19b) des Halteabschnitts (19) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 6 oder 9, bei der der Halteabschnitt (19) einen Absatz (53) aufweist, der mit dem Lager (20) zur Führung der Drehung der Doppelkupplung zusammenwirkt, und bei der die zweite Anschlagfläche (61) an dem Absatz (53) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Gehäuse (41) ein Innenrohr (42) aufweist, das sich radial innerhalb der ersten und zweiten Ringkammer (43, 44) axial um die Ache X erstreckt und einen Innenraum ausbildet, der für den Durchgang der beiden Antriebswellen (2, 3) des Getriebes vorgesehen ist, wobei sich das Innenrohr (42) axial in Richtung der beiden Kupplungen (4, 5) über die erste und die zweite Ringkammer (43, 44) hinaus erstreckt, wobei die zweite Anschlagfläche (64) an dem Innenrohr (42) ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach Anspruch 11, bei der das Innenrohr (42) eine Ringnut (65) aufweist, in die eine Innenumrandung des Kraftübertragungsorgans (38) der zweiten Kupplung (5) radial hineinragt, wobei die Ringnut (65) einen Rand aufweist, der die zweite Anschlagfläche (64) bildet.
Nasse Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die zweite Anschlagfläche (62) an dem Lager (20) zur Führung der Drehung der Doppelkupplung ausgebildet ist.
Nasse Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die Kraftübertragungsorgane (25, 38) der ersten und zweiten Kupplung (4, 5) in einem axialen Mindestabstand Y3, der größer ist als der axiale Abstand Y1, beabstandet sind, wenn sich die erste und die zweite Kupplung (4, 5) in ihrer ausgerückten Stellung befinden.