DE10016607A1 - Doppelkupplungsanordnung - Google Patents
DoppelkupplungsanordnungInfo
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Abstract
Eine Doppelkupplungsanordnung (10) umfasst einen ersten Kupplungsbereich (20) zur wahlweisen Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen einem Antriebsorgan und einem ersten Abtriebsorgan und einen zweiten Kupplungsbereich (22) zur wahlweisen Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Antriebsorgan und einem zweiten Abtriebsorgan, sowie einen gemeinsamen Ausrückmechanismus, durch welchen der erste Kupplungsbereich (20) und der zweite Kupplungsbereich (22) jeweils zur Herstellung beziehungsweise zum Aufheben eines Drehmomentübertragungszustands betätigbar sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelkupplungsanordnung,
umfassend einen ersten Kupplungsbereich zur wahlweisen Herstellung einer
Drehmomentübertragungsverbindung zwischen einem Antriebsorgan und
einem ersten Abtriebsorgan und einen zweiten Kupplungsbereich zur
wahlweisen Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen dem Antriebsorgan und einem zweiten Abtriebsorgan.
Derartige Doppelkupplungsanordnungen werden beispielsweise in Ver
bindung mit Getrieben eingesetzt, die zwei Getriebeeingangswellen
aufweisen. Je nachdem, welche der Getriebeeingangswellen durch jeweilige
Aktivierung eines zugeordneten Kupplungsbereichs im Drehmomentüber
tragungsweg liegt, können dann verschiedene Gangstufen eingeschaltet
werden. Zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen ist es bei
derartigen Doppelkupplungsanordnungen bekannt, jedem Kupplungsbereich
einen separaten Ausrückmechanismus zuzuordnen, so dass je nach
Ansteuerung oder Aktivierung eines jeweiligen der Ausrückmechanismen
einer der Kupplungsbereiche ausgerückt werden kann, der andere jedoch
eingerückt ist oder eingerückt gehalten ist. Dies bedingt jedoch einen relativ
großen baulichen Aufwand, da auf kleinem Bauraum die beiden Aus
rückmechanismen angeordnet werden müssen, beispielsweise als radial
ineinander gestaffelte Ausrückkolben-Zylinder-Anordnungen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenen Erfindung, eine gattungsgemäße
Doppelkupplungsanordnung derart weiterzubilden, dass sie bei einfacherem
Aufbau zur Durchführung von Ein- bzw. Ausrückvorgängen der ver
schiedenen Kupplungsbereiche vereinfacht aktiviert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Doppelkupplungs
anordnung, umfassend einen ersten Kupplungsbereich zur wahlweisen
Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen einem
Antriebsorgan und einem ersten Abtriebsorgan und einen zweiten Kupp
lungsbereich zur wahlweisen Herstellung einer Drehmomentübertragungsver
bindung zwischen dem Antriebsorgan und einem zweiten Abtriebsorgan.
Die erfindungsgemäße Doppelkupplungsanordnung ist gekennzeichnet durch
einen gemeinsamen Ausrückmechanismus, durch welchen der erste und der
zweite Kupplungsbereich jeweils zur Herstellung beziehungsweise zum
Aufheben des Drehmomentübertragungszustands betätigbar sind.
Erfindungsgemäß wird also von dem Prinzip abgewichen, für jeden
Kupplungsbereich einen separaten Ausrückmechanismus bereitzustellen, die
dann separat ansteuerbar sind. Vielmehr wird nunmehr ein einziger
derartiger Mechanismus vorgesehen, der je nach Ansteuerart dann dazu
führt, dass einer der Kupplungsbereiche eingerückt werden kann und der
andere ausgerückt werden kann, oder dass ggf. auch beide Kupplungs
bereiche in teilweise drehmomentübertragendem Zustand gehalten werden.
Dies vereinfacht sowohl den Aufbau als auch die Maßnahmen zum
Ansteuern einer derartigen Kupplungsanordnung erheblich.
Vorzugsweise ist erfindungsgemäß dann weiter vorgesehen, dass dann,
wenn durch den Ausrückmechanismus ein Kupplungsbereich zum Herstellen
des Drehmomentübertragungszustands betätigt ist, der andere Kupplungs
bereich zum Aufheben des Drehmomentübertragungszustands betätigt ist.
Die erfindungsgemäße Doppelkupplungsanordnung kann beispielsweise
aufweisen:
- - eine erste Anpressplatte des ersten Kupplungsbereichs, welche mit einer ersten Reibfläche zur Anlage an einer ersten Kupplungsschei benanordnung bringbar ist,
- - eine zweite Anpressplatte des zweiten Kupplungsbereichs, welche mit einer ersten Reibfläche zur Anlage an einer zweiten Kupplungs scheibenanordnung bringbar ist,
- - eine im Wesentlichen feststehende Zwischenscheibenanordnung, welche an einer ersten Seite eine zweite Reibfläche für den ersten Kupplungsbereich und an einer zweiten Seite eine zweite Reibfläche für den zweiten Kupplungsbereich aufweist, wobei zur Herstellung des Drehmomentübertragungszustands des ersten Kupplungsbereichs die erste Anpressplatte auf die Zwischenscheibenanordnung zu bewegbar ist und zur Herstellung des Drehmomentübertragungs zustands des zweiten Kupplungsbereichs die zweite Anpressplatte auf die Zwischenscheibenanordnung zu bewegbar ist.
Um den Ansteueraufwand bei der Betätigung der Kupplungsanordnung
bzw. beim Umschalten zwischen den beiden Kupplungsbereichen so gering
als möglich zu halten, wird vorgeschlagen, dass die erfindungsgemäße
Doppelkupplungsanordnung eine Kraftspeicheranordnung aufweist, durch
welche einer der Kupplungsbereiche in seinen Drehmomentübertragungs
zustand vorgespannt ist.
Ein sehr einfach zu realisierender Aufbau kann dabei dadurch erhalten
werden, dass die Kraftspeicheranordnung ein erstes Kraftspeicherelement
umfasst, das an der Anpressplatte des einen Kupplungsbereichs einerseits
und an einem Einrückkraftübertragungsglied andererseits abgestützt oder
abstützbar ist, durch welches Einrückkraftübertragungsglied eine Einrück
kraft von einem Krafterzeugungsmechanismus auf die Anpressplatte des
anderen Kupplungsbereichs übertragbar ist.
Um bei der Durchführung von Ein- und Auskuppelvorgängen der ver
schiedenen Kupplungsbereiche die Bewegungen des Einrückkraftüber
tragungsglieds für beide Kupplungsbereiche gleichermaßen ausnutzen zu
können, wird vorgeschlagen, dass das Einrückkraftübertragungsglied mit
seinem mit dem ersten Kraftspeicherelement zusammenwirkenden Bereich
bei Übertragung einer Einrückkraft auf die Anpressplatte des anderen
Kupplungsbereichs von der Anpressplatte des einen Kupplungsbereichs weg
bewegbar ist.
Der Aufbau und der Ansteueraufwand bei der Durchführung von Ein- bzw.
Auskuppelvorgängen können dadurch weiter vereinfacht werden, dass das
Einrückkraftübertragungsglied ein zweites Kraftspeicherelement umfasst,
das in seinem mit dem ersten Kraftspeicherelement zusammenwirkenden
Bereich in Richtung auf die Anpressplatte des einen Kupplungsbereichs zu
vorgespannt ist. Es ist somit dafür gesorgt, dass durch Vorspannung eines
der Kupplungsbereiche in seinen Drehmomentübertragungszustand ein
Umschalten zwischen den beiden Kupplungsbereichen lediglich durch
Erzeugung einer Betätigungskraft in einer einzigen Richtung erzielt wird, ein
Zurückschalten kann durch Beenden dieser Krafterzeugung erhalten werden.
Um den Aufbau weiter zu vereinfachen wird vorgeschlagen, dass das erste
Kraftspeicherelement mit dem zweiten Kraftspeicherelement fest verbunden,
vorzugsweise einteilig ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch
realisiert werden, dass das erste Kraftspeicherelement eine Mehrzahl von
von dem zweiten Kraftspeicherelement in Richtung auf die Anpressplatte
des einen Kupplungsbereichs zu hervorstehenden Kraftspeicherabschnitten
umfasst.
Um bei einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung dafür zu
sorgen, dass die Betätigungscharakteristik und die Kupplungscharakteristik
sich über die Betriebslebensdauer, d. h. auch bei aufgetretenem Verschleiß,
nicht verändern, wird vorgeschlagen, dass das erste Kraftspeicherelement
mit der Anpressplatte des einen Kupplungsbereichs oder/und dass das
Einrückkraftübertragungsglied mit der Anpressplatte des anderen Kupplungs
bereichs über eine Verschleißkompensationsanordnung zusammenwirkt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer ersten Ausgestaltungsart
einer erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanordnung;
Fig. 2 eine Segment-Axialansicht eines als Membranfeder ausgebilde
ten Kraftspeichers, welcher bei der Doppelkupplungsanord
nung der Fig. 1 eingesetzt werden kann;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht eines alternativ ausge
stalteten Kraftspeichers, welcher gleichzeitig die Funktion
zweier Kraftspeicher in sich vereinheitlicht;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs einer Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine vergrößerte Detailansicht der in Fig. 1 dargestellten
Doppelkupplungsanordnung, wobei noch zusätzlich eine
Verschleißkompensationsanordnung vorgesehen ist;
Fig. 6 ein Kraft-Weg-Diagramm, welches die bei Durchführung von
Ein- bzw. Ausrückvorgängen auftretenden Anpresskräfte der
verschiedenen Kraftspeicher veranschaulicht;
Fig. 7 ein Kupplungsmoment-Weg-Diagramm, das in Übereinstim
mung mit dem in Fig. 6 dargestellten Diagramm die bei
Durchführung von Kuppelvorgängen auftretenden Kupplungs
momente veranschaulicht;
Fig. 8 zeigt eine alternative Ausgestaltungsart einer als nasslaufende
Kupplung ausgebildeten erfindungsgemäßen Doppelkupplungs
anordnung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Doppelkupplungsanordnung allgemein
mit 10 bezeichnet. Die Doppelkupplungsanordnung 10 umfasst ein
Schwungrad 12, welches mit einer nicht dargestellten Antriebswelle,
beispielsweise einer Kurbelwelle, zur gemeinsamen Drehung verbunden oder
verbindbar ist. In einem radial äußeren Bereich ist mit dem Schwungrad 12
ein Zwischenscheibenelement 14 fest verbunden, das in seinem zylind
rischen Abschnitt 16 über eine Mehrzahl von Schraubbolzen 18 o. dgl. an
das Schwungrad 12 angeschraubt ist. Das Zwischenscheibenelement 14 ist
zwei Kupplungsbereichen 20, 22 der Doppelkupplungsanordnung 10
gleichermaßen zugeordnet.
Der erste Kupplungsbereich 20 umfasst eine erste Anpressplatte 21, die mit
einer ersten Reibfläche 24 gegen Reibbeläge 26 einer allgemein mit 28
bezeichneten Kupplungsscheibe des ersten Kupplungsbereichs 20 pressbar
ist. Dabei werden die Reibbeläge 26 der Kupplungsscheibe 28 gegen eine
am Zwischenscheibenelement 14 bereitgestellte zweite Reibfläche 30 des
ersten Kupplungsbereichs 20 gepresst.
Die Doppelkupplungsanordnung 10 umfasst ferner eine zweite Anpress
platte 32 für den zweiten Kupplungsbereich 22. Auch diese zweite
Anpressplatte 32 ist mit einer ersten Reibfläche 34 des zweiten Kupplungs
bereichs 22 gegen Reibbeläge 36 einer Kupplungsscheibe 38 des zweiten
Kupplungsbereichs 22 pressbar und presst dann die Reibbeläge 36 gegen
eine zweite Reibfläche 39 des zweiten Kupplungsbereichs 22.
Die beiden Kupplungsscheiben 28, 38 können über jeweilige Nabenbereiche
durch Keilverzahnung o. dgl. mit jeweiligen Eingangswellen einer nicht
dargestellten Getriebeanordnung zur gemeinsamen Drehung verbunden
werden, wobei vorzugsweise diese Getriebeeingangswellen zueinander
koaxial und um die Drehachse A drehbar angeordnet sind.
An einem mit dem Schwungrad 24 drehfest verbundenen Gehäuse 40 ist
über eine Mehrzahl von Distanzbolzen 42 o. dgl. und zwei Drahtringe 44 ein
Kraftspeicher 46 in Form einer Membranfeder, Tellerfeder o. dgl. derart
getragen, wie es an sich bei Kupplungen des gedrückten Typs üblich ist.
Der radial innere Endbereich 48 des Kraftspeichers 46 kann durch einen
durch einen Kraftpfeil F veranschaulichten Betätigungskrafterzeugungs
mechanismus in Richtung auf das Schwungrad 12 zu beaufschlagt werden,
so dass entgegen der Federkraft der Kraftspeicher 46 dann in seinem radial
äußeren Bereich vom Schwungrad 12 weg verschwenkt.
Die Anpressplatte 21 des ersten Kupplungsbereichs 20 greift mit nach radial
außen abstehenden Vorsprüngen 50 durch axial sich erstreckende
Ausnehmungen des zylindrischen Abschnitts 16 des Zwischenscheiben
elements hindurch und ist dort mit einer Kopplungsanordnung 52 fest
verbunden. Diese Kopplungsanordnung 52 kann entweder ein im Wesentli
chen kreiszylindrisch ausgebildes Element sein oder kann mehrere sich im
Wesentlichen axial erstreckende Kopplungsarmabschnitte 54 umfassen, die
an ihrem von der Anpressplatte 21 entfernten Endbereich umgebogen sind.
In diesem umgebogenen Endbereich 56 ist ein beispielsweise nach radial
außen vorgespannter Drahtring 58 angeordnet, an welchen sich dann der
radial äußere Endbereich 60 des Kraftspeichers 46 abstützt. Auch die
Anpressplatte 32 des zweiten Kupplungsbereichs 22 weist mehrere nach
radial außen vorstehende Vorsprünge 62 auf, die zwischen die einzelnen
Kopplungsarme 54 eingreifen, um somit für eine drehfeste Verbindung
zwischen den beiden Anpressplatten 21, 32 zu sorgen. Es sei darauf
hingewiesen, dass auch beide Anpressplatten 21, 32 mit dem Schwungrad
12 bzw. dem Gehäuse 40 durch Tangentialblattfedern o. dgl. derart
verbunden sein können, dass sie bezüglich des Zwischenscheibenelements
14 im Wesentlichen drehfest, jedoch axial bewegbar gehalten sind und
beispielsweise in eine vom Zwischenscheibenelement 14 entfernte Lage
vorgespannt sind. Auch können diese Tangentialblattfedern zwischen dem
Zwischenscheibenelement 14 und den jeweiligen Anpressplatten 21, 32
wirken, und zwar in einer derartigen Weise, dass durch einen zwischen dem
Zwischenscheibenelement 14 und den Anpressplatten 21, 32 schräg
verlaufenden Federabschnitt, welcher bezüglich einer zur Drehachse A
orthogonal stehenden Ebene einen bestimmten Neigungswinkel aufweist,
in einem Zustand, in welchem eine jeweilige Anpressplatte 21 bzw. 32 an
den zugehörigen Reibbelägen 26 bzw. 36 reibend anliegt, durch die
Schleppmitnahme eine Kraftumlenkung stattfindet, durch welche die
jeweilige Anpressplatte 21, 32 verstärkt gegen die zugehörige Kupplungs
scheibe 28 bzw. 38 gepresst wird.
Dem zweiten Kupplungsbereich 22 zugeordnet ist ein weiterer Kraftspeicher
64, beispielsweise in Form einer Tellerfeder, vorgesehen. Dieser Kraft
speicher 64 stützt sich mit seinem radial inneren Bereich an der Anpress
platte 32 ab und stützt sich im radial äußeren Bereich an dem radial äußeren
Bereich 60 des Kraftspeichers 46 ab. Ist der Kraftspeicher 46 dann in dem
in Fig. 1 dargestellten durch den Betätigungskrafterzeugungsmechanismus
nicht beaufschlagten Zustand, so presst er mit seinem radial äußeren
Bereich 60 dann den Kraftspeicher 64 in Richtung auf die Anpressplatte 32
zu, welche dann die Kupplungsscheibe 38 gegen das Zwischenscheiben
element 14 presst. Dabei wird der Kraftspeicher 64 dann gespannt und
erzeugt im Wesentlichen die Anpresskraft des zweiten Kupplungsbereichs
22. Soll ausgehend von diesem Zustand dann der zweite Kupplungsbereich
22 ausgerückt und der erste Kupplungsbereich 20 eingerückt werden, so
wird der Kraftspeicher 46 im radial inneren Bereich mit einer Kraft F
beaufschlagt, so dass er im radial äußeren Bereich 60 vom Schwungrad 12
weg verschwenkt. Bei dieser Wegverschwenkbewegung wird der Kraft
speicher 64 dann entspannt, d. h. er nimmt eine stärker geneigte Positionie
rung ein, bis letztendlich keine Anpresskraft mehr auf die Anpressplatte 32
einwirkt und diese, beispielsweise bedingt durch die Tangentialblattfedern,
von der Kupplungsscheibe 38 abhebt. Bei dieser Betätigungsbewegung
nimmt der Kraftspeicher 46 dann mit seinem radial äußeren Bereich 60 und
über die Kopplungsanordnung 52 die Anpressplatte 21 des ersten Kupp
lungsbereichs 20 mit, so dass diese mit ihrer ersten Reibfläche 24 sich den
Reibbelägen 26 der Kupplungsscheibe 28 annähert. Es wird dann durch
fortdauernde Beaufschlagung des Kraftspeichers 46 in seinem radial inneren
Bereich der Kupplungsbereich 20 in seiner eingerückten Stellung gehalten.
Durch geeignete Abstimmung der Federcharakteristiken der beiden
Kraftspeicher 46, 64 aufeinander ist es möglich, bei Durchführung von Ein-
bzw. Auskuppelvorgängen den Momentenanstieg sachte auszugestalten.
Ferner ist es vorteilhaft, die beiden Kraftspeicher 46, 64 derart auszu
gestalten, dass sie im niedrigen Kraftniveaubereich, wie im Folgenden mit
Bezug auf die Fig. 6 und 7 beschrieben, einen relativ langen Betätigungsweg
aufweisen, so dass Fertigungstoleranzen oder auch im Betrieb auftretender
Kupplungsverschleiß nicht zu einer wesentlichen Änderung der Betätigungs-
oder Kupplungscharakteristik führen. Eine Ausgestaltungsform eines
Kraftspeichers 46, mit der eine derartige Federcharakteristik erhalten
werden kann, d. h. eine Federcharakteristik mit flacher Kennlinie im Bereich
des niedrigen Kraftniveaus, ist in Fig. 2 gezeigt. Man erkennt, dass dort
ausgehend von einem ringartigen Federkörper 70 nach radial innen die an
sich bekannten Federzungen 72 abstehen, während im radial äußeren
Bereich 60 der Kraftspeicher mehrere in Umfangsrichtung aufeinander
folgende in Achsrichtung leicht abgebogene Vorsprünge 74 und Aus
nehmungen 76 aufweist.
Die Fig. 6 zeigt ein Diagramm des Kraftverlaufs der Kupplungskraft FK in
Abhängigkeit vom Stellweg oder Ausrückweg. Dabei sind zwei alternative
Kupplungskennlinien dargestellt, eine mit durchgezogener Linie, eine mit
gestrichelter Linie, wobei die Kurve K22 den Verlauf für den Kupplungs
bereich 22 darstellt und die Kurve K20 den Verlauf für den Kupplungsbereich
20 darstellt. E22 ist der Stellweg oder die Stelllage, welche letztendlich in
Fig. 1 dargestellt ist und in welcher der Kupplungsbereich 22 eingerückt ist.
Man erkennt, dass die Kupplungskraft, welche letztendlich durch den
Kraftspeicher 64 und dessen Charakteristik bestimmt ist, hier ein Maximum
aufweist. Wird nachfolgend der Kraftspeicher 46 radial innen beaufschlagt
und in Richtung auf das Schwungrad 12 zu bewegt, so erkennt man eine
deutliche Abnahme der Kupplungskraft des Kupplungsbereichs 22, während
beim Kupplungsbereich 20 ein allmählicher Kraftanstieg auftritt. Dieser
allmähliche Kraftanstieg beim Kupplungsbereich 20 ist dadurch bedingt,
dass der Kraftspeicher 46 in seinem radial äußeren Bereich die umgeboge
nen Vorsprünge 74 aufweisen, welche im Kraftübertragungsweg zur
Anpressplatte 21 hin eine bestimmte Elastizität bereitstellen. In der
gestrichelt dargestellten Variante sind die beiden Kennlinien K22 und K20
derart aufeinander abgestimmt, dass sie in einem mittleren Bereich des
Stellwegs zwischen den beiden Einrückstellungen E22 und E20 einen sich
überlappenden Plateaubereich P aufweisen. In diesem Plateaubereich ist
letztendlich keiner der beiden Kupplungsbereiche 20, 22 eingerückt, durch
jeden kann jedoch ein bestimmtes Schleppmoment übertragen werden.
Aufgrund des Bereitstellens dieses Plateaubereichs P kann im Betrieb
auftretender Verschleiß auf die in diesem Zustand auftretende Kupplungs
kraft nur einen geringen bzw. nahezu keinen Einfluss haben, da eine geringe
Verschiebung entlang der Wegachse W letztendlich keine Kraftänderung
induziert. Bei weiterem Beaufschlagen des Kraftspeichers 46 steigt dann die
zum Kupplungsbereich 22 hin übertragene Kraft stark an, während durch
Entspannung des Kraftspeichers 64 die Kupplungskraft des Kupplungs
bereichs 22 abnimmt, bis letztendlich die Einkuppellage E20 des Kupplungs
bereichs 20 erreicht ist. Der mit einem derartigen Kupplungskraftverlauf sich
einstellende Kupplungsmomentenverlauf ist in Fig. 7 ebenfalls mit strichlier
ter Linie dargestellt.
Die in den Fig. 6 und 7 mit durchgezogener Linie dargestellten Kraft- und
Momentenverläufe K22', K20' bzw. M22', M22' zeigen einen Fall, in welchem
der Plateaubereich P praktisch nicht vorhanden ist. Dies führt dazu, dass
zwar geringe verschleißbedingte Verschiebungen zu einer Änderung im
Kupplungskraftverhalten führen kann, insbesondere in dem Zustand, in dem
keine der Kupplungen vollständig eingerückt ist, dass jedoch die beiden
Einrücklagen E22' und E20' deutlich näher zusammenrücken, so dass der
gesamte Stellweg vermindert werden kann.
Eine alternative Ausgestaltungsart für einen Kraftspeicher 46 ist in den Fig.
3 und 4 dargestellt. Dieser Kraftspeicher 46 vereinigt in sich die beiden
Kraftspeicher 46, 64, die vorangehend mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben
und dort dargestellt sind. Man erkennt hier, dass der Kraftspeicher 46 in
seinem ringartigen Bereich 70 mehrere nach außen offene im Wesentlichen
U-förmige Einschnitte 78, beispielsweise gebildet durch Ausstanzen,
aufweist. Jedem dieser Einschnitte 78 ist ein Paar von radial außen offenen
und nach radial einwärts sich erstreckenden Einschnitten 80, 82 zugeord
net, die jeweils beidseits des U-förmigen Einschnitts 78 liegen und die radial
innen in einem Bereich enden, in welchem die U-Schenkel des U-förmigen
Einschnitts 78 radial außen enden. Es ergibt sich somit eine Biegelinie B,
und ein plastisches Umbiegen um diese Biegelinie B führt dazu, dass der
radial außerhalb der Biegelinie B liegende Bereich 84 einen Auflagebereich
bildet, mit welchem der Kraftspeicher 46 am Drahtring 58 anliegen kann
und der radial innerhalb der Biegelinie B liegende Bereich 86 mit seinem
radial inneren Ende 88 dann zur Anlage an der Anpressplatte 32 kommen
kann und somit letztendlich den Kraftspeicher 64 der Fig. 1 ersetzt. Es ist
hier also eine integrale Kraftspeicheranordnung geschaffen, die den Vorgang
des Zusammensetzens einer derartigen Kupplungsanordnung deutlich
vereinfacht. Die Konfiguration kann dabei derart sein, dass die Abschnitte
86 auch im eingerückten Zustand des Kupplungsbereichs 22 nicht
vollständig in die Ebene des ringartigen Bereichs 70 des Kraftspeichers 46
eingedrückt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Abschnitte
86 derart stark abzubiegen oder beispielsweise auch mit derartiger
Umfangserstreckung auszugestalten, dass sie noch vor Erreichen der
maximalen Anpresskraft in die Ebene oder so nahe an die Ebene des
Ringkörpers 70 herangedrückt wird, dass der verbleibende Bereich des
Kraftspeichers 46 unmittelbar zur Anlage an der Anpressplatte 32 gelangt,
beispielsweise mit dem radial äußeren Bereich der zwischen jeweils zwei
Einschnitten 80, 82 gebildeten Laschen 90 oder auch mit einem radial im
Bereich des inneren Endes 88 der Abschnitte 86 liegenden Bereich, wenn
an der Anpressplatte 32 beispielsweise die in Fig. 1 erkennbare höckerartige
Anlageschneide o. dgl. gebildet ist. Es kann somit auch eine Federcharak
teristik erhalten werden, die sich auf den Kuppelvorgang vorteilhaft
auswirken kann und wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Bei Übergang von der
Einkuppelstellung des Kupplungsbereichs 22 zur Einkuppelstellung des
Kupplungsbereichs 20 werden dann zunächst bei Kraftübertragung zur
Anpressplatte 21 hin die umgebogenen Bereiche 84 beaufschlagt, was bei
ansteigender Kraft soweit führen kann, dass der gesamte Umfangsbereich,
also zusätzlich auch noch die Laschen 90 des Kraftspeichers 46, am
Drahtring 56 zur Anlage kommen und somit nach dem Plateau P der
deutliche Kraftanstieg für den Kupplungsbereich 20 erzeugt wird.
Es sei des Weiteren noch angemerkt, dass in Fig. 1 eine Kupplung
dargestellt ist, die in ihrem Betätigungsprinzip grundsätzlich einer gedrück
ten Kupplung entspricht, d. h. auf den Kraftspeicher 46 wird radial innen
gedrückt, um den Kupplungsbereich 22, welcher grundsätzlich durch den
Kraftspeicher 46 in seinen Drehmomentübertragungszustand vorgespannt
ist, auszurücken. Es ist selbstverständlich möglich, den Kraftspeicher 46
beispielsweise radial außen am Gehäuse 40 abzustützen und als Kraft
speicher des gezogenen Typs auszubilden, bei welchem dann die Betäti
gungskraft zum Ausrücken des Kupplungsbereichs 22 in entgegengesetzter
Richtung, d. h. vom Schwungrad 12 weg, aufgebracht werden muss.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen
Doppelkupplungsanordnung, bei welcher sowohl dem ersten Kupplungs
bereich 20 als auch dem zweiten Kupplungsbereich 22 ein jeweiliger
Verschleißkompensationsmechanismus 100 bzw. 102 zugeordnet ist. Die
beiden Verschleißkompensationsmechanismen 100, 102 sind im Wesentli
chen baugleich, so dass im Folgenden deren Aufbau mit Bezug auf den
Verschleißkompensationsmechanismus 100 beschrieben wird. Dieser
Verschleißkompensationsmechanismus 100 umfasst wenigstens einen
Spielgeber 104, der mit einem Erfassungsabschnitt 106 die Anpressplatte
32 durchsetzt und zur Anlage am Zwischenscheibenelement 14 gelangen
kann. Ein mit dem Erfassungsabschnitt verbundenes Hebelelement 108
greift nach radial innen und ist durch ein Bolzenelement 110 gegen Drehung
gesichert, welches eine entsprechende Öffnung in dem Hebelabschnitt 108
durchsetzt. Das Bolzenelement 110 ist durch eine Druckfeder 112 umgeben,
welche sich an der Anpressplatte 32 einerseits und am Hebelabschnitt 108
andererseits abstützt und somit den Erfassungsabschnitt 106 in Reibungs
klemmsitz an der Anpressplatte 32 bzw. der darin vorgesehenen Durchtritts
öffnung vorspannt. Ferner ist der Erfassungsabschnitt 106 durch ein
Druckfederelement 114 umgeben, welches diesen in Richtung auf das
Zwischenscheibenelement 114 zu vorspannt. Radial innen übergreift der
Hebelabschnitt 108 zwei Nachstellringe 116, 118, und greift in eine
Umfangsausnehmung 120 des Nachstellrings 118 ein, so dass dieser gegen
Drehung festgelegt ist. Der Nachstellring 116 ist grundsätzlich drehbar und
ist in Umfangsrichtung bezüglich des Nachstellrings 118 durch eine
Vorspannfeder o. dgl. zur Drehung vorgespannt. Die beiden Ringe 116, 118
liegen über jeweilige Schrägflächenbereiche aneinander an, so dass eine
Relativdrehung der beiden Nachstellringe 116, 118 bezüglich einander zu
einer axialen Erweiterung der aus diesen beiden Ringen 116, 118 gebildeten
Baugruppe führt. Die Tellerfeder 64 beaufschlagt den Nachstellring 118 und
presst über diesen auch die Anpressplatte 32 in Richtung auf die Kupplungs
scheibe 38 zu. Tritt im Drehbetrieb ein Verschleiß der Reibbeläge 36 auf, so
kommt nun der Erfassungsabschnitt 106 zur Anlage am Zwischenscheiben
element 114, was dazu führt, dass der Reibungsklemmsitz des Erfassungs
abschnitts 106 an der Anpressplatte 32 aufgehoben wird und der gesamte
Spielgeber 104 sich bezüglich der Anpressplatte 32 verschiebt. Dabei hebt
der Hebelabschnitt 108 vom Nachstellring 118 ab. Da die Nachstellringe
116, 118 in diesem Zustand, d. h. im eingerückten Zustand, durch den
Kraftspeicher 64 beaufschlagt sind, können sie jedoch keine Relativ
drehbewegung durchführen. Erst bei einem Ausrückvorgang, wenn der
Kraftspeicher 64 den Nachstellring 118 freigibt bzw. die Beaufschlagungs
kraft abnimmt, reicht die Vorspannkraft aus, um nunmehr die beiden Ringe
116, 118 bezüglich einander zu drehen, und zwar solange, bis durch die
auftretende Axialerweiterung der Nachstellring 118 wieder an dem dann in
Reibungsklemmsitz festsitzenen Spielgeber 104, d. h. den Hebelabschnitt
108 desselben, anstößt. Es ist dann exakt der zuvor durch Verschiebung
des Spielgebers 104 erfasste Verschleiß kompensiert worden.
In entsprechender Weise arbeitet auch der Verschleißkompensationsmecha
nismus 102, welcher eine verschleißbedingte Verschiebung der Anpress
platte 21 und somit der Kopplungsanordnung 52 in Richtung auf das
Gehäuse 40 zu kompensiert. Stößt nämlich hier der Spielgeber 104, d. h. der
Erfassungsabschnitt 106 desselben am Gehäuse 40 an, so hebt der
Hebelabschnitt 108 wiederum von den Nachstellringen 116 bzw. 118 ab.
Dies findet ebenfalls beim Einrückvorgang des Kupplungsbereichs 20 statt,
d. h. wenn der Kraftspeicher 46 radial innen beaufschlagt wird und sich mit
seinem radial äußeren Bereich 60 dem Gehäuse 40 annähert. Bei einem
nachfolgenden Ausrückvorgang, d. h. wenn der Kraftspeicher 46 sich wieder
entspannt und somit die Beaufschlagung des Nachstellrings 118 mindert
oder aufhebt, können die Nachstellringe 116, 118 sich wieder in Umfangs
richtung bezüglich einander verdrehen, bis der Nachstellring 118 am
Hebelabschnitt 108 anstößt.
Durch die vorangehend beschriebenen Verschleißkompensationsmecha
nismen 100, 102 kann dafür gesorgt werden, dass die beiden Kraftspeicher
46, 64, welche ebenso durch den in Fig. 3 dargestellten Kraftspeicher
ersetzt werden könnten, unabhängig vom aufgetretenen Verschleiß immer
in der gleichen Einbaulage gehalten werden, so dass über die gesamte
Betriebslebensdauer hinweg eine gleichbleibende Kupplungscharakteristik
vorhanden ist. Es sei darauf verwiesen, dass in diesem Bereich andere
Verschleißkompensationsmechanismen eingesetzt werden könnten; es
könnten anstelle der sich in Umfangsrichtung verdrehenden Nachstellringe
radial sich verschiebende Keilelemente eingesetzt werden oder einer der
Nachstellringe könnte durch an der Anpressplatte oder dem nach radial
innen greifenden flanschartigen Abschnitt 53 der Kopplungsanordnung 52
vorgesehene Rampenflächen ersetzt werden. Selbstverständlich können in
Umfangsrichtung verteilt mehrere derartige Spielgeber 104 zum Einsatz
kommen.
Eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Doppelkupplungsanord
nung ist in Fig. 8 gezeigt. Die Darstellung der Fig. 8 zeigt eine nasslaufende
Kupplung, bei welcher die Kupplungsscheiben 28 bzw. 38 nunmehr jeweils
Innenlamellenträger 120, 122 aufweisen, die radial außen mit einer sich
axial erstreckenden Verzahnung 124 bzw. 126 drehfest mit Innenlamellen
128 bzw. 130 gekoppelt sind. An dem Zwischenscheibenelement 14 sind
entsprechende nach radial innen gerichtete Verzahnungen 132, 134
vorgesehen, mit welchen Außenlamellen 136, 138 drehfest, jedoch axial
bewegbar verbunden sind. An den Innenlamellen 128, 130 oder/und an den
Außenlamellen 136, 138 sind jeweils Reibbeläge vorgesehen, so dass im
eingerückten Zustand der jeweiligen Kupplungsbereiche 20, 22 zum einen
die Außen- und Innenlamellen reibend aneinander angreifen und zum
anderen die Lamellenpakete zwischen den jeweiligen Reibflächen 24 und 30
des ersten Kupplungsbereichs 20 und 34 und 39 des zweiten Kupplungs
bereichs geklemmt sind. Selbstverständlich kann eine derartige nasslaufende
Kupplungsanordnung dann in einem diese vollständig dicht umschließenden
Abschlussgehäuse angeordnet sein. Hinsichtlich der Ausgestaltung und des
Zusammenwirkens der Kraftspeicher 46, 64 wird auf die vorangehenden
Ausführungen verwiesen.
Vorangehend wurden Ausgestaltungsformen beschrieben, bei welchen
durch einen einzigen Ausrückmechanismus die beiden Kupplungsbereiche
einer Doppelkupplungsanordnung bedient werden können. Es ist selbstver
ständlich, dass hier verschiedene Variationen noch vorgenommen werden
können, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise
könnte das Schwungrad 12 als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein
oder in den einzelnen Kupplungsscheiben 28, 38 könnten Torsions
schwingungsdämpfer integriert sein. Auch muss die Reibbelagausrichtung
nicht exakt radial sein, diese können bezüglich der Radialrichtung geneigt
angeordnet sein. Ferner ist die Kombination einer derartigen Doppelkupp
lungsanordnung mit einem Kurbelwellen-Starter-Generatorsystem möglich.
Claims (10)
1. Doppelkupplungsanordnung, umfassend einen ersten Kupplungs
bereich (20) zur wahlweisen Herstellung einer Drehmomentüber
tragungsverbindung zwischen einem Antriebsorgan und einem ersten
Abtriebsorgan und einen zweiten Kupplungsbereich (22) zur wahlwei
sen Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen
dem Antriebsorgan und einem zweiten Abtriebsorgan,
gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Ausrückmechanismus (46,
64, F), durch welchen der erste Kupplungsbereich (20) und der
zweite Kupplungsbereich (22) jeweils zur Herstellung beziehungs
weise zum Aufheben eines Drehmomentübertragungszustands
betätigbar sind.
2. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn durch den Ausrückmecha
nismus (46, 64, F) ein Kupplungsbereich (20, 22) zum Herstellen des
Drehmomentübertragungszustands betätigt ist, der andere Kupp
lungsbereich (20, 22) zum Aufheben des Drehmomentübertragungs
zustands betätigt ist.
3. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch:
- - eine erste Anpressplatte (21) des ersten Kupplungsbereichs (20), welche mit einer ersten Reibfläche (24) zur Anlage an einer ersten Kupplungsscheibenanordnung (28) bringbar ist,
- - eine zweite Anpressplatte (32) des zweiten Kupplungsbereichs (22), welche mit einer ersten Reibfläche (34) zur Anlage an einer zweiten Kupplungsscheibenanordnung (38) bringbar ist,
- - eine im Wesentlichen feststehende Zwischenscheibenanord nung (14), welche an einer ersten Seite eine zweite Reibfläche (30) für den ersten Kupplungsbereich (20) und an einer zweiten Seite eine zweite Reibfläche (39) für den zweiten Kupplungsbereich (22) aufweist, wobei zur Herstellung des Drehmomentübertragungszustands des ersten Kupplungs bereichs (20) die erste Anpressplatte (21) auf die Zwischen scheibenanordnung (14) zu bewegbar ist und zur Herstellung des Drehmomentübertragungszustands des zweiten Kupp lungsbereichs (22) die zweite Anpressplatte (32) auf die Zwischenscheibenanordnung (14) zu bewegbar ist.
4. Doppelkupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch eine Kraftspeicheranordnung (46, 64), durch
welche einer (22) der Kupplungsbereiche (20, 22) in seinen Drehmo
mentübertragungszustand vorgespannt ist.
5. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeicheranordnung (46, 64)
ein erstes Kraftspeicherelement (64) umfasst, das an der Anpress
platte (32) des einen Kupplungsbereichs (22) einerseits und an einem
Einrückkraftübertragungsglied (46) andererseits abgestützt oder
abstützbar ist, durch welches Einrückkraftübertragungsglied (46) eine
Einrückkraft von einem Krafterzeugungsmechanismus (F) auf die
Anpressplatte (21) des anderen Kupplungsbereichs (20) übertragbar
ist.
6. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Einrückkraftübertragungsglied (46)
mit seinem mit dem ersten Kraftspeicherelement (64) zusammen
wirkenden Bereich (60) bei Übertragung einer Einrückkraft auf die
Anpressplatte (21) des anderen Kupplungsbereichs (20) von der
Anpressplatte (32) des einen Kupplungsbereichs (22) weg bewegbar
ist.
7. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Einrückkraftübertragungsglied (46)
ein zweites Kraftspeicherelement (46) umfasst, das in seinem mit
dem ersten Kraftspeicherelement (64) zusammenwirkenden Bereich
in Richtung auf die Anpressplatte (32) des einen Kupplungsbereichs
(22) zu vorgespannt ist.
8. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftspeicherelement (64)
mit dem zweiten Kraftspeicherelement (46) fest verbunden, vorzugs
weise einteilig ausgebildet ist.
9. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftspeicherelement (64)
eine Mehrzahl von von dem zweiten Kraftspeicherelement (46) in
Richtung auf die Anpressplatte (32) des einen Kupplungsbereichs
(22) zu hervorstehenden Kraftspeicherabschnitten (86) umfasst.
10. Doppelkupplungsanordnung nach Anspruch 5 oder einem der
Ansprüche 6 bis 9, sofern auf Anspruch 5 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftspeicherelement (64)
mit der Anpressplatte (32) des einen Kupplungsbereichs (22)
oder/und dass das Einrückkraftübertragungsglied (46) mit der
Anpressplatte (21) des anderen Kupplungsbereichs (20) über eine
Verschleißkompensationsanordnung (100, 102) zusammenwirkt.
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