DE10049474A1 - Kupplungseinrichtung - Google Patents
KupplungseinrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung für die Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung (12) wenigstens eine Getriebeeingangswelle (22, 24) aufweist, wobei der wenigstens einen Getriebeeingangswelle (22, 24) jeweils eine Kupplungsanordnung (72b) zur Momentübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe zugeordnet ist, und wobei die Kupplungsanordnung (72b) als Lamellenkupplungsanordnung mit um eine Drehachse drehenden Kupplungslamellen (192b, 202b) ausgebildet ist, welche zum Teil auf einem lamellentragenden Abschnitt (184b) eines Innenlamellenträgers (86) angeordnet sind und welche mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind. Bei der Kupplungseinrichtung ist vorgesehen, dass in dem lamellentragenden Abschnitt (184b) des Innenlamellenträgers (86b) wenigstens eine Kühlfluid-Radialöffnung (194b) vorgesehen ist, über welche Kühlfluid zu den Kupplungslamellen (192b, 202b) hin leitbar ist, und dass an einem axialen Randabschnitt (186b) des lamellentragenden Abschnitts (184b) des Innenlamellenträgers (86b) ein Stauelement (208b) angebracht ist zum Stauen von nach radial außen strömenden Kühlfluid radial innerhalb des lamellentragenden Abschnitts (184b) des Innenlamellenträgers (86b).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, für die Anordnung in einem
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und
einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine
Getriebeeingangswelle aufweist, wobei der wenigstens einen
Getriebeeingangswelle jeweils eine Kupplungsanordnung zur
Momentübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe
zugeordnet ist, und wobei die Kupplungsanordnung als
Lamellenkupplungsanordnung mit um eine Drehachse drehenden
Kupplungslamellen ausgebildet ist, welche zum Teil auf einem
lamellentragenden Abschnitt eines Innenlamellenträgers angeordnet sind und
welche mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind.
Eine derartige Kupplungseinrichtung ist aus der DE 44 15 664 A1 bekannt.
Bei dieser Kupplungseinrichtung besteht das Problem, dass bei Einleitung
von Kühlfluid in die radial innerhalb des lamellentragenden Abschnitts des
Innenlamellenträgers liegende Kammer dieses Kühlöl an dem sich
ausbauchenden Wandungsteil entlang strömen kann und ungehindert durch
den Spalt zwischen dem lamellentragenden Abschnitt des
Innenlamellenträgers und dem Wandungsteil seitlich an dem
Innenlamellenträgervorbeiströmen kann, ohne für eine Kühlung der Lamellen
zu sorgen. Dies führt zu einer stark unterschiedlichen thermischen Belastung
der Lamellen, da einerseits die nahe dem Wandungsteil liegenden Lamellen
hinreichend mit Kühlfluid beaufschlagt werden, hingegen die
wandelementfernen Lamellen nahezu keinen Kontakt mit dem Kühlfluid
haben und somit weitgehend ungekühlt bleiben. Die somit ungekühlten
Lamellen unterliegen starker thermischer Belastung, was zu einer kürzeren
Lebensdauer führt.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Kupplungseinrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, bei
welcher eine über die Länge des lamellentragenden Abschnitts
gleichmäßigere Zuführung von Kühlfluid zu den Kupplungslamellen und
damit eine gleichmäßigere Kühlung aller Kupplungslamellen gewährleistet
ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungseinrichtung der eingangs
bezeichneten Art gelöst, bei welcher in dem lamellentragenden Abschnitt
des Innenlamellenträgers wenigstens eine Kühlfluid-Radialöffnung
vorgesehen ist, über welche Kühlfluid zu den Kupplungslamellen hin leitbar
ist, und bei welcher an einem axialen Randabschnitt des lamellentragenden
Abschnitt des Innenlamellenträgers ein Stauelement angebracht ist zum
Stauen von nach radial außen strömendem Kühlfluid radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers. Durch die
Anbringung eines Stauelements an dem axialen Randabschnitt des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers kann ein
Vorbeiströmen von Kühlfluid an den zu kühlenden Lamellen verhindert
werden. Stattdessen wird das Kühlfluid radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers zunächst
zurückgestaut, bis es durch die wenigstens eine Kühlfluid-Radialöffnung in
dem Innenlamellenträger zu den Kupplungslamellen strömt und diese über
die gesamte Länge des lamellentragenden Abschnitts des
Innenlamellenträgers kühlt. Es können mehrere Kühlfluid-Radialöffnungen
über die Länge des lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers
vorgesehen sein. Gleichermaßen ist es möglich, eine einzige in axialer
Richtung länglich ausgebildete Kühlfluid-Radialöffnung vorzusehen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Stauelement an dem Innenlamellenträger an dessen einen axialen
Randabschnitt, vorzugsweise durch Verschrauben oder Verschweißen,
festgelegt ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung bewegt sich das
Stauelement mit dem Innenlamellenträger mit, so dass bei einer
Drehbewegung des Innenlamellenträgers das an dem Stauelement
niedergeschlagene Kühlfluid aufgrund von Zentrifugalkräften nach radial
außen zu dem Innenlamellenträger hin strömt und zur Kühlung der
Kupplungslamellen beiträgt. Ferner ist der radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers liegende Bereich in
axialer Richtung durch das Stauelement abgedichtet, so dass ein Abfließen
des Kühlfluids ausschließlich über die Radialöffnungen zu den
Kupplungslamellen hin möglich ist und somit eine effektive Kühlung erreicht
werden kann.
Neben dem Vorteil einer gleichmäßigeren Kühlung der Kupplungslamellen
hat die Anbringung des Stauelements den weiteren Vorteil einer
Erleichterung der Kupplungsmontage. Dies ist insbesondere dann der Fall,
wenn die Kupplungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass der
lamellentragende Abschnitt des Innenlamellenträgers für eine drehfeste
Kopplung der Innenlamellen mit diesem eine Außenverzahnung aufweist,
dass die Innenlamellen eine korrespondierende Innenverzahnung aufweisen,
und dass das Stauelement derart an dem Innenlamellenträger angebracht ist,
dass es ein axiales Heruntergleiten der Innenlamellen von der
Außenverzahnung des Innenlamellenträgers verhindert. Hierfür kann sich
das Stauelement in radialer Richtung zumindest abschnittsweise über den
lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers hinaus erstrecken und
blockiert damit den Zugang zu der Außenverzahnung des
Innenlamellenträgers. Dies kann bei der Montage der Kupplungseinrichtung
dahin ausgenutzt werden, dass die Kupplungslamellen auf dem
Innenlamellenträger über die korrespondierenden Verzahnungen positioniert
werden, wobei an dem axialen Randabschnitt des Innenlamellenträgers die
außen liegende Innenlamelle in ihrem Verzahnungsbereich in gegenseitiger
Anlage mit radial äußeren Abschnitten des Stauelements liegt und somit ein
Heruntergleiten der Innenlamellen von der Außenverzahnung vermieden
wird.
Um den Bereich radial innerhalb des lamellentragenden Abschnitts des
Innenlamellenträgers in beide axiale Richtungen abzudichten, kann
erfindungsgemäß weiter vorgesehen sein, dass der Innenlamellenträger an
seinem anderen axialen Randabschnitt des lamellentragenden Abschnitts
einen den radial innen liegenden Bereich begrenzenden, sich nach radial
innen erstreckenden Wandabschnitt aufweist. In diesem Fall kann der
Innenlamellenträger als Ziehteil ausgebildet sein, wobei der Wandabschnitt
während des Ziehvorgangs ausgebildet wird. Durch die beidseitige
Begrenzung des Bereichs radial innerhalb des Innenlamellenträgers in axialer
Richtung wird ein Abfließen des gestauten Kühlfluids in axialer Richtung
verhindert und es wird erreicht, dass das gesamte Kühlfluid durch die
Kühlfluid-Radialöffnungen zu den Kupplungslamellen hin strömt und zu einer
effektiven Kühlung beiträgt.
Hinsichtlich der Gestaltung des Stauelements kann vorgesehen sein, dass
sich das Stauelement ausgehend von dem einen axialen Randabschnitt des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers nach radial innen
und in axialer Richtung zu dem anderen axialen Randabschnitt des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers hin erstreckt, derart,
dass es - in radialer Richtung betrachtet - den lamellentragenden Abschnitt
des Innenlamellenträgers zumindest teilweise überdeckt. Ferner kann
hinsichtlich der Positionierung des Stauelements vorgesehen sein, dass das
Stauelement in seinem radial inneren Randbereich derart relativ zu einer
Kühlfluid-Zuführöffnung positioniert ist, dass das Stauelement aus der
Kühlfluid-Zuführöffnung radial austretendes Kühlfluid zu dem
lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers hin führt. Bei einer
derartigen Gestaltung und Positionierung ergibt sich ein besonders günstiges
Leit- und Stauverhalten des Stauelements gegenüber in Richtung auf den
lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers nach radial außen
strömendem Kühlfluid.
Weiterhin kann hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung des
Stauelements vorgesehen sein, dass das Stauelement in seinem radial
mittleren Bereich eine Axialerhebung in Richtung auf den anderen axialen
Randabschnitt des lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers
zu aufweist, welche Axialerhebung derartigen Verlauf aufweist, dass sie als
Abrisskante für nach radial außen strömendes Kühlfluid dient. Bei einer
derartigen Ausbildung des Stauelements ist - eine hinreichende
Strömungsgeschwindigkeit des Kühlfluids vorausgesetzt - gewährleistet,
dass das Kühlfluid nicht ausschließlich entlang dem Stauelement auf den
lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers zu strömt und sich
somit an dem einen axialen Randabschnitt des lamellentragenden Abschnitts
des Innenlamellenträgers sammelt. Vielmehr trifft nach Abreißen des
Kühlfluids von der Abrisskante dieses etwa im mittleren Bereich des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers auf und verteilt sich
gleichmäßig über die gesamte Länge des lamellentragenden Abschnitts, so
dass alle vorhandenen Kühlfluid-Radialöffnungen und damit alle sich auf den
lamellentragenden Abschnitt befindlichen Lamellen gleichermaßen mit
Kühlfluid beaufschlagt werden.
Das Stauelement kann vorteilhaft als Ringteil ausgeführt sein, vorzugsweise
als rotationssymetrisches Ringteil.
Eine fertigungstechnisch besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich
dann, wenn das Stauelement aus einem scheibenartigen Blechteil gebildet
ist.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die
Kupplungseinrichtung eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, ggf. eine
Doppel-Kupplungseinrichtung, ist. In diesem Fall kann eine der
Lamellenkupplunganordnungen oder können mehrere der
Lamellenkupplungsanordnungen mit wenigstens einer Kühlfluid-
Radialöffnung im lamellentragenden Abschnitt und einem zugeordneten
Stauelement ausgeführt sein. Beispielsweise können eine erste und eine
zweite Lamellenkupplungsanordnung jeweils mit wenigstens einer Kühlfluid-
Radialöffnung im jeweiligen lamellentragenden Abschnitt und einem
zugeordneten Stauelement ausgeführt sein, wobei die Kupplungslamellen
der zweiten Lamellenkupplunganordnung radial inerhalb der
Kupplungslamellen der ersten Lamellenkupplungsanordnung angeordnet
sind. Es werden dann sowohl für die erste als auch für die zweite
Lamellenkupplungsanordnung die erfindungsgemäßen Vorteile im
Zusammenhang mit der Zuführung von Kühlfluid zu den Kupplungslamellen
erreicht.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kupplungseinrichtung für die Anordnung
in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit
und einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine
Getriebeeingangswelle aufweist, wobei der wenigstens einen
Getriebeeingangswelle jeweils eine Kupplungsanordnung zur
Momentübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe
zugeordnet ist, und wobei die Kupplungsanordnung als
Lamellenkupplungsanordnung mit um eine Drehachse drehenden
Kupplungslamellen ausgebildet ist, welche zum Teil auf einen
lamellentragenden Abschnitt eines Innenlamellenträgers angeordnet sind und
welche mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass
in dem lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers wenigstens
eine Kühlfluid-Radialöffnung vorgesehen ist, über welche Kühlfluid zu den
Kupplungslamellen hin leitbar ist und dass axial benachbart zu einem axialen
Randabschnitt desselben ein Kühlfluid-Leitelement vorgesehen ist, welches
sich ausgehend von der Kupplungsanordnung nach radial einwärts und in
axialer Richtung zu dem anderen axialen Randabschnitt des
lamellentragenden Abschnitts des Innenlamellenträgers erstreckt, derart,
dass es den lamellentragenden Abschnitt des Innenlamellenträgers - in
radialer Richtung betrachtet - zumindest teilweise überdeckt, und derart,
dass es in seinem mittleren Bereich eine Axialerhebung in Richtung auf den
anderen axialen Randabschnitt des lamellentragenden Abschnitts des
Innenlamellenträgers zu aufweist, welche Axialerhebung einen solchen
Verlauf aufweist, dass sie als Abrisskante für nach radial außen strömendes
Kühlfluid dient. Bei dieser Ausgestaltung wird gegenüber der vorstehenden
erfindungsgemäßen Ausgestaltung das Stauelement weggelassen und
stattdessen ein ohnehin vorhandenes Wandungselement derart als Kühlfluid-
Leitelement ausgebildet, dass es eine gleichmäßige Zufuhr von Kühlfluid zu
allen Kupplungslamellen fördert.
Hinsichtlich der axialen Positionierung des Kühlfluid-Leitelements kann
erfindungsgemäß wiederum vorgesehen sein, dass das Kühlfluid-Leitelement
in seinem radial inneren Randbereich derart relativ zu einer Kühlfluid-
Zuführöffnung positioniert ist, dass das Kühlfluid-Leitelement aus dieser
Kühlfluid-Zuführöffnung radial austretendes Kühlfluid zu dem
lamellentragenden Abschnitt des Lamellenträgers führt. Durch eine derartige
Positinierung kann verhindert werden, dass das aus der Kühlfluid-
Zuführöffnung nach radial außen austretende Kühlfluid sich einen
Strömungsweg sucht, welcher keine wirksame Kühlung der
Kupplungslamellen gewährleistet. Stattdessen "leitet" das Kühlfluid-
Leitelement das Kühlfluid wirksam zu den zu kühlenden Kupplungslamellen.
Erfindungsgemäß kann weiter vorgesehen sein, dass das Kühlfluid-
Leitelement drehfest mit einem dem Innenlamellenträger zugeordneten
Außenlamellenträger verbunden ist. Bei einer derartigen Anordnung dreht
sich das Kühlfluid-Leitelement mit der Drehzahl des Außenlamellenträgers
mit und nimmt dabei an diesem anhaftendes Kühlfluid mit. Dadurch erfährt
das Kühlfluid eine Zentrifugalkraft und wird nach radial außen in Richtung
auf den radial inneren Bereich des lamellentragenden Abschnitts des
Innenlamellenträgers und in Richtung auf die Kühlfluid-Radialöffnungen
gedrückt, wodurch die Kühlfluid-Zuführung zu den zu kühlenden
Kupplungslamellen weiter verbessert werden kann.
Eine besonders einfache Ausgestaltung des Kühlfluid-Leitelements ergibt
sich beispielsweise dann, wenn dieses aus einem scheibenartigen Blechteil
gebildet ist. In diesem Fall kann das Kühlfluid-Leitelement durch einen
einfachen Umformvorgang, wie beispielsweise Tiefziehen oder dergleichen,
hergestellt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Kühlfluid-Leitelement mit wenigstens
einer Axialöffnung zum Zuleiten von Kühlfluid versehen ist. Eine derartige
Ausgestaltung des Kühlfluid-Leitelements mit wenigstens einer Axialöffnung
erhöht die Kühlfluidzufuhr in dem Bereich radial innerhalb des
Innenlamellenträgers. Dadurch wird die Kühlund der Kupplungslamellen
weiter verbessert.
Auch die Ausgestaltungsvariante mit Leitelement ist erfindungsgemäß bei
einer Mehrfach-Kupplungseinrichtung, ggf. bei einer Doppel-
Kupplungseinrichtung, einsetzbar.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kupplungseinrichtung, für die Anordnung
in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit
und einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine
Getriebeeingangswelle aufweist, wobei der wenigstens einen
Getriebeeingangswelle jeweils eine Kupplungsanordnung zur
Momentübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe
zugeordnet ist, wobei die Kupplungsanordnung als
Lamellenkupplungsanordnung mit um eine Drehachse drehenden
Kupplungslamellen ausgebildet ist, wobei weiter die Kupplungsanordnung
einen eine Druckkammer begrenzenden Betätigungskolben aufweist zum
Betätigen, vorzugsweise Einrücken, der Kupplungsanordnung mittels eines
Druckmediums, und wobei der Betätigungskolben die Druckkammer
abdichtend geführt ist. Ferner ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen, dass an dem Betätigungskolben eine Dichtung vorgesehen ist,
welche die Druckkammer sowohl in dem radial inneren Bereich als auch in
dem radial äußeren Bereich abdichtet.
Es wird ferner zur weiteren Offenbarung dieser Erfindung auf die DE 100 04 179.5
verwiesen, deren Inhalt hier mit aufgenommen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Aus
führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Darstellung eine in einem
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe
und einer Antriebseinheit angeordnete Doppelkupplung mit
zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen, wobei diese
Doppelkupplung den Grundaufbau einer Kupplungseinrichtung
zeigt, bei welcher die vorliegende Erfindung Anwendung finden
kann;
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, welche ein erstes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 und 2, welche ein zweites
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 4 einen Ausschnitt einer Seitenansicht in den mit IV in Fig. 3
bezeichneten Bereich.
Im Folgenden wird anhand von Fig. 1 der Grundaufbau und die
Funktionsweise einer Kupplungseinrichtung erläutert, bei welcher die
vorliegende Erfindung Anwendung finden kann. Die Einzelheiten der
Erfindung werden dann anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert.
Fig. 1 zeigt eine in einem Anriebsstrang 10 zwischen einer Antriebseinheit
und einem Getriebe angeordnete Doppelkupplung 12. Von der Antriebsein
heit, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, ist in Fig. 1 nur eine
Abtriebswelle 14, ggf. Kurbelwelle 14, mit einem zur Ankopplung eines
nicht dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers dienenden Koppelende
16 dargestellt. Das Getriebe ist in Fig. 1 durch einen eine Getriebegehäuse
glocke 18 begrenzenden Getriebegehäuseabschnitt 20 und zwei Getriebeein
gangswellen 22 und 24 repräsentiert, die beide als Hohlwellen ausgebildet
sind, wobei die Getriebeeingangswelle 22 sich im Wesentlichen koaxial zur
Getriebeeingangswelle 24 durch diese hindurch erstreckt. Im Inneren der
Getriebeeingangswelle 22 ist eine Pumpenantriebswelle angeordnet, die zum
Antrieb einer getriebeseitigen, in Fig. 1 nicht dargestellten Ölpumpe dient,
wie noch näher erläutert wird.
Die Doppelkupplung 12 ist in die Getriebegehäuseglocke 18 aufgenommen,
wobei der Glockeninnenraum in Richtung zur Antriebseinheit durch einen
Deckel 28 verschlossen ist, der in eine Glockengehäuseöffnung eingepresst
ist oder/und darin durch einen Sprengring 30 gesichert ist. Weist die
Doppelkupplung wie das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel, nass
laufende Reibungskupplungen, beispielsweise Membrankupplungen, auf, so
ist es in der Regel angebracht, für einen Dichteingriff zwischen dem Deckel
28 und dem von der Getriebegehäuseglocke 18 gebildeten Kupplungs
gehäuse zu sorgen, der beispielsweise mittels eines O-Rings oder eines
sonstigen Dichtrings hergestellt sein kann. In Fig. 1 ist ein Dichtring 32 mit
zwei Dichtlippen gezeigt.
Als Eingangsseite der Doppelkupplung 12 dient eine Kupplungsnabe 34, die
aus noch näher zu erläuternden Gründen aus zwei aneinander festgelegten
Ringabschnitten 36, 38 besteht. Die Kupplungsnabe 34 erstreckt sich durch
eine zentrale Öffnung des Deckels 28 in Richtung zur Antriebseinheit und
ist über eine Außenverzahnung 42 mit dem nicht dargestellten Torsions
schwingungsdämpfer gekoppelt, so dass über diesen eine Momentenübertragungsverbindung
zwischen dem Koppelende 16 der Kurbelwelle 14 und
der Kupplungsnabe 34 besteht. Möchte man auf einen Torsionsschwin
gungsdämpfer generell oder an dieser Stelle im Antriebsstrang verzichten,
so kann die Kopplungsnabe 34 auch unmittelbar mit dem Koppelende 16
gekoppelt werden. Die Pumpenantriebswelle 26 weist an ihrem vom
Getriebe fernen Ende eine Außenverzahnung 44 auf, die in eine Innenver
zahnung 46 des Ringabschnitts 36 der Kupplungsnabe 34 eingreift, so dass
sich die Pumpenantriebswelle 26 mit der Kupplungsnabe 34 mitdreht und
dementsprechend die Ölpumpe antreibt, wenn der Kupplungsnabe 34 eine
Drehbewegung erteilt wird, im Regelfall von der Antriebseinheit und in
manchen Betriebssituationen eventuell auch vom Getriebe her über die
Doppelkupplung (beispielsweise in einer durch das Stichwort "Motor
bremse" charakterisierte Betriebssituation).
Der Deckel 28 erstreckt sich radial zwischen einem eine Radialausnehmung
50 der Gehäuseglocke 18 begrenzenden ringförmigen Umfangswand
abschnitt der Gehäuseglocke 18 und dem Ringabschnitt 38 der Nabe 34,
wobei es vorteilhaft ist, wenn zwischen einem radial inneren Wandbereich
52 des Deckels 28 und der Nabe 34, speziell dem Ringabschnitt 38, eine
Dichtungs- oder/und Drehlageranordnung 54 vorgesehen ist, speziell dann,
wenn - wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel - der Deckel 28 an der
Gehäuseglocke 18 festgelegt ist und sich dementsprechend mit der
Doppelkupplung 12 nicht mitdreht. Eine Abdichtung zwischen dem Deckel
und der Nabe wird insbesondere dann erforderlich sein, wenn es sich, wie
beim Ausführungsbeispiel, bei den Kupplungsanordnungen der
Doppelkupplung um nasslaufende Kupplungen handelt. Eine hohe
Betriebssicherheit auch im Falle von auftretenden Schwingungen und
Vibrationen wird erreicht, wenn die Dichtungs- oder/und
Drehlageranordnung 54 axial am Deckel 28 oder/und an der Kupplungsnabe
34 gesichert ist, etwa durch einen nach radial innen umgebogenen
Endabschnitt des Deckelrands 52, wie in Fig. 1 zu erkennen ist.
An dem Ringabschnitt 38 der Nabe 34 ist ein Trägerblech 60 drehfest
angebracht, das zur Drehmomentübertragung zwischen der Nabe 34 und
einem Außenlamellenträger 62 einer ersten Lamellen-Kupplungsanordnung
64 dient. Der Außenlamellenträger 62 erstreckt sich in Richtung zum
Getriebe und nach radial innen zu einem Ringteil 66, an dem der Außen
lamellenträger drehfest angebracht ist und das mittels einer Axial- und
Radial-Lageranordnung 68 an den beiden Getriebeeingangswellen 22 und 24
derart gelagert ist, dass sowohl radiale als auch axiale Kräfte an den
Getriebeeingangswellen abgestützt werden. Die Axial- und Radial-Lager
anordnung 68 ermöglicht eine Relativverdrehung zwischen dem Ringteil 66
einerseits und sowohl der Getriebeeingangswelle 22 als auch der Getrie
beeingangswelle 24 andererseits. Auf den Aufbau und die Funktionsweise
der Axial- und Radial-Lageranordnung wird später noch näher eingegangen.
Am Ringteil 66 ist axial weiter in Richtung zur Antriebseinheit ein Außen
lamellenträger 70 einer zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 drehfest
angebracht, deren Lamellenpaket 74 vom Lamellenpaket 76 der ersten
Lamellen-Kupplungsanordnung ringartig umgeben wird. Die beiden
Außenlamellenträger 62 und 70 sind, wie schon angedeutet, durch das
Ringteil 66 drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam über das
mittels einer Außenverzahnung mit dem Außenlamellenträger 62 in
formschlüssigem Drehmomentübertragungseingriff stehende Trägerblech 60
mit der Kupplungsnabe 34 und damit - über den nicht dargestellten
Torsionsschwingungsdämpfer - mit der Kurbelwelle 14 der Antriebseinheit
in Momentenübertragungsverbindung. Bezogen auf den normalen Momen
tenfluss von der Antriebseinheit zum Getriebe dienen die Außenlamellen
träger 62 und 70 jeweils als Eingangsseite der Lamellen-Kupplungsanord
nung 64 bzw. 72.
Auf der Getriebeeingangswelle 22 ist mittels einer Keilnutenverzahnung o. dgl.
ein Nabenteil 80 eines Innenlamellenträgers 82 der ersten Lamellen-
Kupplungsanordnung 64 drehfest angeordnet. In entsprechender Weise ist
auf der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24 mittels einer Keilnutenver
zahnung o. dgl. ein Nabenteil 84 eines Innenlamellenträger 86 der zweiten
Lamellen-Kupplungsanordnung 72 drehfest angeordnet. Bezogen auf den
Regel-Momentenfluss von der Antriebseinheit in Richtung zum Getriebe
dienen die Innenlamellenträger 82 und 86 als Ausgangsseite der ersten bzw.
zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 bzw. 72.
Es wird noch einmal auf die radiale und axiale Lagerung des Ringteils 66 an
den Getriebeeingangswellen 22 und 24 Bezug genommen. Zur radialen
Lagerung des Ringteils 66 dienen zwei Radial-Lagerbaugruppen 90 und 92,
die zwischen der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24 und dem Ringteil
66 wirksam sind. Die axiale Lagerung des Ringsteils 66 erfolgt betreffend
einer Abstützung in Richtung zur Antriebseinheit über das Nabenteil 84, ein
Axiallager 94, das Nabenteil 80 und einen das Nabenteil 80 an der radial
inneren Getriebeeingangswelle 22 axial sichernden Sprengring 96. Das
Ringteil 38 der Kupplungsnabe 34 ist wiederum über ein Axiallager 98 und
ein Radiallager 100 an dem Nabenteil 80 gelagert. In Richtung zum Getriebe
ist das Nabenteil 80 über das Axiallager 94 an einem Endabschnitt der radial
äußeren Getriebeeingangswelle 24 axial abgestützt. Das Nabenteil 84 kann
unmittelbar an einem Ringanschlag o. dgl. oder einem gesonderten
Sprengring o. dgl. in Richtung zum Getriebe an der Getriebeeingangswelle
24 abgestützt sein. Da das Nabenteil 84 und das Ringteil 66 gegeneinander
relativ-verdrehbar sind, kann zwischen diesen Komponenten ein Axiallager
vorgesehen sein, sofern nicht das Lager 92 sowohl Axiallager- als auch
Radiallagerfunktion hat. Vom Letzteren wird in Bezug auf das Ausführungs
beispiel in Fig. 1 ausgegangen.
Große Vorteile ergeben sich daraus, wenn, wie beim gezeigten Aus
führungsbeispiel, die sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitte der
Außenlamellenträger 62 und 70 auf einer axialen Seite einer sich zu einer
Achse A der Doppelkupplung 12 senkrecht erstreckenden Radialebene
angeordnet sind und die sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitte
der Innenlamellenträger 82 und 86 der beiden Lamellen-
Kupplungsanordnungen auf der anderen axialen Seite dieser Radialebene
angeordnet sind. Hierdurch wird ein besonders kompakter Aufbau möglich,
insbesondere dann, wenn - wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel -
Lamellenträger einer Sorte (Außenlamellenträger oder Innenlamellenträger,
beim Ausführungsbeispiel die Außenlamellenträger) drehfest miteinander
verbunden sind und jeweils als Eingangsseite der betreffenden Lamellen-
Kupplungsanordnung in Bezug auf den Kraftfluss von der Antriebseinheit
zum Getriebe dienen.
In die Doppelkupplung 12 sind Betätigungskolben zur Betätigung der
Lamellen-Kupplungsanordnungen integriert, im Falle des gezeigten
Ausführungsbeispiels zur Betätigung der Lamellen-Kupplungsanordnungen
im Sinne eines Einrückens. Ein der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64
zugeordneter Betätigungskolben 110 ist axial zwischen dem sich radial
erstreckenden Abschnitt des Außenlamellenträgers 62 der ersten Lamellen-
Kupplungsanordnung 64 und dem sich radial erstreckenden Abschnitt des
Außenlamellenträgers 70 der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72
angeordnet und an beiden Außenlamellenträgern sowie am Ringteil 66
mittels Dichtungen 112, 114, 116 axial verschiebbar und eine zwischen
dem Außenlamellenträger 62 und dem Betätigungskolben 110 ausgebildete
Druckkammer 11 8 sowie eine zwischen dem Betätigungskolben 110 und
dem Außenlamellenträger 70 ausgebildete Fliehkraft-Druckausgleichs
kammer 120 abdichtend geführt. Die Druckkammer 118 steht über einen in
dem Ringteil 66 ausgebildeten Druckmediumkanal 122 mit einer an einer
Druckmediumsversorgung, hier die bereits erwähnte Ölpumpe, ange
schlossenen Drucksteuereinrichtung, ggf. ein Steuerventil, in Verbindung,
wobei der Druckmediumskanal 122 über eine das Ringteil 66 aufnehmende,
ggf. getriebefeste Anschlusshülse an der Drucksteuereinrichtung ange
schlossen ist. Zum Ringteil 66 ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen,
dass dieses für eine einfachere Herstellbarkeit insbesondere hinsichtlich des
Druckmediumkanals 122 sowie eines weiteren Druckmediumkanals
zweiteilig hergestellt ist mit zwei ineinander gesteckten hülsenartigen
Ringteilabschnitten, wie in Fig. 1 angedeutet ist.
Ein der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 zugeordneter Betäti
gungskolben 130 ist axial zwischen dem Außenlamellenträger 70 der
zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 und einem sich im Wesentlichen
radial erstreckenden und an einem vom Getriebe fernen axialen Endbereich
des Ringteils 66 drehfest und fluiddicht angebrachten Wandungsteil 132
angeordnet und mittels Dichtungen 134, 136 und 138 am Außenlamellen
träger 70, dem Wandungsteil 132 und dem Ringteil 66 axial verschiebbar
und eine zwischen dem Außenlamellenträger 70 und dem Betätigungskolben
130 ausgebildete Druckkammer 140 sowie eine zwischen dem Betätigungs
kolben 130 und dem Wandungsteil 132 ausgebildete Fliehkraft-Druckaus
gleichskammer 142 abdichtend geführt. Die Druckkammer 140 ist über
einen weiteren (schon erwähnten) Druckmediumskanal 144 in entsprechen
der Weise wie die Druckkammer 118 an einer/der Drucksteuereinrichtung
angeschlossen. Mittels der Drucksteuereinrichtung(en) kann an den beiden
Druckkammern 118 und 140 wahlweise (ggf. auch gleichzeitig) von der
Druckmediumsquelle (hier Ölpumpe) aufgebrachter Druck angelegt werden,
um die erste Lamellen-Kupplungsanordnung 64 oder/und die zweite
Lamellen-Kupplungsanordnung 72 im Sinne eines Einrückens zu betätigen.
Zum Rückstellen, also zum Ausrücken der Kupplungen dienen Mem
branfedern 146, 148, von denen die dem Betätigungskolben 130 zugeord
nete Membranfeder 148 in der Fliehkraft-Druckausgleichskammer 142
aufgenommen ist.
Die Druckkammern 118 und 140 sind, jedenfalls während normalen
Betriebszuständen der Doppelkupplung 12, vollständig mit Druckmedium
(hier Hydrauliköl) gefüllt, und der Betätigungszustand der Lamellen-
Kupplungsanordnungen hängt an sich vom an den Druckkammern angeleg
ten Druckmediumsdruck ab. Da sich aber die Außenlamellenträger 62 und
70 samt dem Ringteil 66 und dem Betätigungskolben 110 und 130 sowie
dem Wandungsteil 132 im Fahrbetrieb mit der Kurbelwelle 14 mitdrehen,
kommt es auch ohne Druckanlegung an den Druckkammern 118 und 140
von seiten der Drucksteuereinrichtung zu fliehkraftbedingten Druck
erhöhungen in den Druckkammern, die zumindest bei größeren Drehzahlen
zu einem ungewollten Einrücken oder zumindest Schleifen der Lamellen-
Kupplungsanordnungen führen könnten. Aus diesem Grunde sind die schon
erwähnten Fliehkraft-Druckausgleichskammern 120, 142 vorgesehen, die
ein Druckausgleichsmedium aufnehmen und in denen es in entsprechender
Weise zu fliehkraftbedingten Druckerhöhungen kommt, die die in den
Druckkammern auftretenden fliehkraftbedingten Druckerhöhungen
kompensieren.
Man könnte daran denken, die Fliehkraft-Druckausgleichskammern 120 und
142 permanent mit Druckausgleichsmedium, beispielsweise Öl, zu füllen,
wobei man ggf. einen Volumenausgleich zur Aufnahme von im Zuge einer
Betätigung der Betätigungskolben verdrängtem Druckausgleichsmedium
vorsehen könnte. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform werden die
Fliehkraft-Druckausgleichskammern 120, 142 jeweils erst im Betrieb des
Antriebsstrangs mit Druckausgleichsmedium gefüllt, und zwar in Verbindung
mit der Zufuhr von Kühlfluid, beim gezeigten Ausführungsbeispiel speziell
Kühlöl, zu den Lamellen-Kupplungsanordnungen 64 und 72 über einen
zwischen dem Ringteil 66 und der äußeren Getriebeeingangswelle 24
ausgebildeten Ringkanal 150, dem die für das Kühlöl durchlässigen Lager
90, 92 zuzurechnen sind. Das Kühlöl fließt von einem getriebeseitigen
Anschluss zwischen dem Ringteil und der Getriebeeingangswelle 24 in
Richtung zur Antriebseinheit durch das Lager 90 und das Lager 92 hindurch
und strömt dann in einem Teilstrom zwischen dem vom Getriebe fernen
Endabschnitt des Ringteils 66 und dem Nabenteil 84 nach radial außen in
Richtung zum Lamellenpaket 74 der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung
72, tritt aufgrund von Durchlassöffnungen im Innenlamellenträger 86 in den
Bereich der Lamellen ein, strömt zwischen den Lamellen des Lamellenpakets
74 bzw. durch Reibbelagnuten o. dgl. dieser Lamellen nach radial außen,
tritt durch Durchlassöffnungen im Außenlamellenträger 70 und Durchlass
öffnungen im Innenlamellenträger 82 in den Bereich des Lamellenpakets 76
der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 ein, strömt zwischen den
Lamellen dieses Lamellenpakets bzw. durch Belagnuten o. dgl. dieser
Lamellen nach radial außen und fließt dann schließlich durch Durchlassöff
nungen im Außenlamellenträger 62 nach radial außen ab. An der Kühlölzu
fuhrströmung zwischen dem Ringteil 66 und der Getriebeeingangswelle 24
sind auch die Fliehkraft-Druckausgleichskammern 120, 142 angeschlossen,
und zwar mittels Radialbohrungen 152, 154 im Ringteil 66. Da bei
stehender Antriebseinheit das als Druckausgleichsmedium dienende Kühlöl
in den Druckausgleichskammern 120, 142 mangels Fliehkräften aus den
Druckausgleichskammern abläuft, werden die Druckausgleichskammern
jeweils wieder neu während des Betriebs des Antriebsstrangs (des
Kraftfahrzeugs) gefüllt.
Da eine der Druckkammer 140 zugeordnete Druckbeaufschlagungsfläche
des Betätigungskolbens 130 kleiner ist und sich überdies weniger weit nach
radial außen erstreckt als eine der Druckausgleichskammer 142 zugeordnete
Druckbeaufschlagungsfläche des Kolbens 130, ist in dem Wandungsteil 132
wenigstens eine Füllstandsbegrenzungsöffnung 156 ausgebildet, die einen
maximalen, die erforderliche Fliehkraftkompensation ergebenden Radial
füllstand der Druckausgleichskammer 142 einstellt. Ist der maximale
Füllstand erreicht, so fließt das über die Bohrung 154 zugeführte Kühlöl
durch die Füllstandsbegrenzungsöffnung 156 ab und vereinigt sich mit dem
zwischen dem Ringteil 66 und dem Nabenteil 84 nach radial außen
tretenden Kühlölstrom. Im Falle des Kolbens 110 sind die der Druckkammer
118 und die der Druckausgleichskammer 120 zugeordneten Druckbeauf
schlagungsflächen des Kolbens gleich groß und erstrecken sich im gleichen
Radialbereich, so dass für die Druckausgleichskammer 120 entsprechende
Füllstandsbegrenzungsmittel nicht erforderlich sind.
Der Vollständigkeit halber soll noch erwähnt werden, dass im Betrieb
vorzugsweise noch weitere Kühlölströmungen auftreten. So ist in der
Getriebeeingangswelle 24 wenigstens eine Radialbohrung 160 vorgesehen,
über die sowie über einen Ringkanal zwischen den beiden Getriebeeingangs
wellen ein weiterer Kühlölteilstrom fließt, der sich in zwei Teilströme
aufspaltet, von denen einer zwischen den beiden Nabenteilen 80 und 84
(durch das Axiallager 94) nach radial außen fließt und der andere Teilstrom
zwischen dem getriebefernen Endbereich der Getriebeeingangswelle 22 und
dem Nabenteil 80 sowie zwischen diesem Nabenteil 80 und dem Ring
abschnitt 38 der Kupplungsnabe 34 (durch die Lager 98 und 100) nach
radial außen strömt.
Da sich das nach radial außen strömende Kühlöl benachbart einem radial
äußeren Abschnitt des der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64
zugeordneten Betätigungskolbens 110 ansammeln könnte und zumindest bei
größeren Drehzahlen fliehkraftbedingt die Einrückbewegung dieses Kolbens
behindern könnte, weist der Kolben 110 wenigstens eine Druckausgleichs
öffnung 162 auf, die einen Kühlölfluss von einer Seite des Kolbens zur
anderen ermöglicht. Es wird dementsprechend zu einer Ansammlung von
Kühlöl auf beiden Seiten des Kolbens kommen mit entsprechender
Kompensation fliehkraftbedingt auf den Kolben ausgeübter Druckkräfte.
Ferner wird verhindert, dass andere auf einer Wechselwirkung des Kühlöls
mit dem Kolben beruhende Kräfte die erforderlichen axialen Kolbenbewegun
gen behindern. Es wird hier beispielsweise an hydrodynamische Kräfte o. dgl.
gedacht sowie an ein "Festsaugen" des Kolbens am Außenlamellen
träger 62.
Es ist auch möglich, wenigstens eine Kühlölabflussöffnung im sich radial
erstreckenden, radial äußeren Bereich des Außenlamellenträgers 62 der
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 vorzusehen. Eine derartige
Kühlölabflussöffnung ist bei 164 gestrichelt angedeutet. Um trotzdem eine
hinreichende Durchströmung des Lamellenpakets 76 der ersten Lamellen-
Kupplungsanordnung 64 mit Kühlfluid (Kühlöl) zu gewährleisten, kann ein
Kühlölleitelement (allgemein ein Kühlfluidleitelement) vorgesehen sein. In
Fig. 1 ist gestrichelt angedeutet, dass eine benachbarte Endlamelle 166 des
Lamellenpakets 76 einen Kühlölleitabschnitt 168 aufweisen könnte, so dass
die Endlamelle 166 selbst als Kühlölleitelement dient.
Im Hinblick auf eine einfache Ausbildung der Drucksteuereinrichtung für die
Betätigung der beiden Lamellen-Kupplungsanordnungen wurde bei dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 vorgesehen, dass eine für die radial innere
Lamellen-Kupplungsanordnung 72 bezogen auf einen Betätigungsdruck an
sich gegebene, im Vergleich zur anderen Kupplungsanordnung 64 geringere
Momentenübertragungsfähigkeit (aufgrund eines geringeren effektiven
Reibradius als die radial äußere Kupplungsanordnung 64) zumindest
teilweise kompensiert wird. Hierzu ist die der Druckkammer 140 zugeord
nete Druckbeaufschlagungsfläche des Kolbens 130 größer als die der
Druckkammer 118 zugeordnete Druckbeaufschlagungsfläche des Kolbens
110, so dass bei gleichem Hydrauliköldruck in den Druckkammern auf den
Kolben 130 größere axial gerichtete Kräfte als auf den Kolben 110 ausgeübt
werden.
Es sollte noch erwähnt werden, dass durch eine radiale Staffelung der den
Kolben zugeordneten Dichtungen, speziell auch eine axiale Überlappung von
wenigstens einigen der Dichtungen, eine gute Ausnutzung des zur
Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht.
Bei den Lamellenpaketen 74, 76 können Maßnahmen zur Vermeidung der
Gefahr einer Überhitzung getroffen sein zusätzlich zu der schon beschriebe
nen Zufuhr von Kühlöl und der Ausbildung von (in der Fig. 1 nur schema
tisch angedeuteten) Kühlöldurchtrittsöffnungen in den Lamellenträgern. So
ist es vorteilhaft, wenigstens einige der Lamellen als "Wärmezwischen
speicher" zu nutzen, die etwa während eines Schlupfbetriebs entstehende,
die Wärmeabfuhrmöglichkeiten mittels des Kühlfluids (hier Kühlöls) oder
durch Wärmeleitung über die Lamellenträger momentan überfordernde
Wärme zwischenspeichern, um die Wärme zu einem späteren Zeitpunkt,
etwa in einem ausgekuppelten Zustand der betreffenden Lamellen-Kupp
lungsanordnung, abführen zu können. Hierzu sind bei der radial inneren
(zweiten) Lamellen-Kupplungsanordnung reibbelaglose, also keinen
Reibbelag tragende Lamellen axial dicker als Reibbelagtragelemente von
Reibbelag-tragenden Lamellen ausgebildet, um für die reibbelaglosen
Lamellen jeweils ein vergleichsweise großes Materialvolumen mit ent
sprechender Wärmekapazität vorzusehen. Diese Lamellen sollten aus einem
Material hergestellt werden, das eine nennenswerte Wärmespeicherfähigkeit
(Wärmekapazität) hat, beispielsweise aus Stahl. Die Reibbelag-tragenden
Lamellen können im Falle einer Verwendung von üblichen Reibbelägen,
beispielsweise aus Papier, nur wenig Wärme zwischenspeichern, da Papier
eine schlechte Wärmeleitfähigkeit hat.
Die Wärmekapazität der die Reibbeläge tragenden Reibbelagtragelemente
können ebenfalls als Wärmespeicher verfügbar gemacht werden, wenn man
anstelle von Belagmaterialien mit geringer Leitfähigkeit Belagmaterialien mit
hoher Leitfähigkeit verwendet. In Betracht kommt die Verwendung von
Reibbelägen aus Sintermaterial, das eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfä
higkeit hat. Problematisch an der Verwendung von Sinterbelägen ist
allerdings, dass Sinterbeläge einen degressiven Verlauf des Reibwerts µ über
einer Schlupfdrehzahl (Relativdrehzahl ΔN zwischen den reibenden
Oberflächen) aufweist, also dass dµ/dΔN < 0 gilt. Ein degressiver Verlauf
des Reibwerts ist insoweit nachteilig, als dieser eine Selbsterregung von
Schwingungen im Antriebsstrang fördern kann bzw. derartige Schwingun
gen zumindest nicht dämpfen kann. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn in
einem Lamellenpaket sowohl Lamellen mit Reibbelägen aus Sintermaterial
als auch Lamellen mit Reibbelägen aus einem anderen Material mit
progressivem Reibwertverlauf über der Schlupfdrehzahl (dµ/dΔN < 0)
vorgesehen sind, so dass sich für das Lamellenpaket insgesamt ein
progressiver Reibwertverlauf über der Schlupfdrehzahl oder zumindest
näherungsweise ein neutraler Reibwertverlauf über der Schlupfdrehzahl
(dµ/dΔN = 0) ergibt und dementsprechend eine Selbsterregung von
Schwingungen im Antriebsstrang zumindest nicht gefördert wird oder -
vorzugsweise - Drehschwingungen im Antriebsstrang sogar (aufgrund eines
nennenswert progressiven Reibwertverlaufs über der Schlupfdrehzahl)
gedämpft werden.
Es wird hier davon ausgegangen, dass beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1
das Lamellenpaket 74 der radial inneren Lamellen-Kupplungsanordnung 60
ohne Sinterbeläge ausgeführt ist, da die radial äußere Lamellen-Kupplungs
anordnung 72 vorzugsweise als Anfahrkupplung mit entsprechendem
Schlupfbetrieb eingesetzt wird. Letzteres, also die Verwendung der radial
äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung als Anfahrkupplung, ist insoweit
vorteilhaft, als dass aufgrund des größeren effektiven Reibradius diese
Lamellen-Kupplungsanordnung mit geringeren Betätigungskräften (für die
gleiche Momentenübertragungsfähigkeit) betrieben werden kann, so dass
die Flächenpressung gegenüber der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung
reduziert sein kann. Hierzu trägt auch bei, wenn man die Lamellen der
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 mit etwas größerer radialer Höhe
als die Lamellen der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 ausbildet.
Gewünschtenfalls können aber auch für das Lamellenpaket 74 der radial
inneren (zweiten) Lamellen-Kupplungsanordnung 72 Reibbeläge aus
Sintermaterial verwendet werden, vorzugsweise - wie erläutert - in
Kombintion mit Reibbelägen aus einem anderen Material, etwa Papier.
Während bei dem Lamellenpaket 74 der radial inneren Lamellen-Kupplungs
anordnung 72 alle Innenlamellen Reibbelag-tragende Lamellen und alle
Außenlamellen belaglose Lamellen sind, wobei die das Lamellenpaket axial
begrenzenden Endlamellen Außenlamellen und damit belaglose Lamellen
sind, sind beim Lamellenpaket 76 der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung
64 die Innenlamellen belaglose Lamellen und die Außenlamellen ein
schließlich der Endlamellen 166, 170 Reibbelag-tragende Lamellen.
Wenigstens die Endlamellen 166 und 170 weisen nach einer bevorzugten
Ausbildung axial wesentlich dickere Belagtragelemente als die Belagtrag
elemente der anderen Außenlamellen auf und sind mit Belägen aus
Sintermaterial ausgebildet, um die ein vergleichsweise großes Volumen
aufweisenden Belagtragelemente der beiden Endlamellen als Wärme
zwischenspeicher nutzbar zu machen. Wie beim Lamellenpaket 74 sind die
belaglosen Lamellen axial dicker als die Reibbelagtragelemente der
Reibbelag-tragenden Lamellen (mit Ausnahme der Endlamellen), um eine
vergleichsweise große Wärmekapazität zur Wärmezwischenspeicherung
bereitzustellen. Die axial innen liegenden Außenlamellen sollten zumindest
zum Teil Reibbeläge aus einem anderen, einen progressiven Reibwertverlauf
zeigenden Material, aufweisen, um für das Lamellenpaket insgesamt
zumindest eine näherungsweise neutralen Reibwertverlauf über der
Schlupfdrehzahl zu erreichen.
Weitere Einzelheiten der Doppelkupplung 12 gemäß der vorstehenden
Beschreibung sind für den Fachmann ohne Weiteres aus Fig. 1 entnehmbar.
So ist die Axialbohrung im Ringabschnitt 36 der Kupplungsnabe 34, in der
die Innenverzahnung 46 für die Pumpenantriebswelle ausgebildet ist, durch
einen darin festgelegten Stopfen 180 öldicht verschlossen. Das Trägerblech
60 ist am Außenlamellenträger 62 durch zwei Halteringe 172, 174 axial
fixiert, von denen der Haltering 172 auch die Endlamelle 170 axial abstützt.
Ein entsprechender Haltering ist auch für die Abstützung des Lamellenpa
kets 74 am Außenlamellenträger 70 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
wobei lediglich die Unterschiede zu dem in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Zur Beschreibung der
Unterschiede werden für gleiche oder gleich wirkende Komponenten
dieselben Bezugszeichen verwendet, jedoch jeweils ergänzt um den
Buchstaben a.
In Fig. 2 ist das Wandungsteil 132a in Form eines Kühlfluid-Leitelements
ausgebildet. Dieses ist zwischen dem Ringteil 66a in seinem bezüglich der
Drehachse A radial inneren Bereich 183a und dem Betätigungskolben 130a
in seinem bezüglich der Drehachse A radial äußeren Bereich 185a
angeordnet. Das Wandungsteil 132a ist unmittelbar an dem Ringteil 66a
befestigt und über das Dichtungselement 136a abgedichtet gegenüber dem
Betätigungskolben 130a geführt. Auf seiner von dem Betätigungskolben
130a abgewandten Seite des Wandungsteils 132a ist der
Innenlamellenträger 86a angeordnet, welcher einen lamellentragenden
Abschnitt 184a aufweist. Der lamellentragende Abschnitt 184a besitzt
einen dem Wandungsteil 132a zugewandten axialen Randabschnitt 186a
und einen entgegengesetzten axialen Randabschnitt 188a. Zwischen den
beiden Randabschnitten 186a und 188a ist an der radial außen liegenden
Fläche des lamellentragenden Abschnitts 184a eine Außenverzahnung 190a
angeordnet, auf welcher mit einer Innenverzahnung versehene Innenlamellen
192a geführt sind. In dem lamellentragenden Abschnitt 184a sind
Radialöffnungen 194a ausgebildet, durch welche Kühlfluid von radial innen
her in den Bereich der Innenlamellen 192a eintreten kann.
Das Wandungsteil 132a ist derart ausgebildet, dass es sich ausgehend von
seinem radial äußeren Abschnitt 185a zunächst im Wesentlichen radial,
dann schräg sowohl radial als auch axial erstreckt, etwa im mittleren
Bereich radial innerhalb des lamellentragenden Abschnitts 184a eine
ausgeprägte Axialerhebung 200a aufweist und sich ausgehend von der
Axialerhebung 200a wieder in radialer Richtung und axialer Richtung zurück
zu einem lediglich in Radialrichtung verlaufenden Bereich 183a erstreckt,
welcher dann schließlich an dem Ringteil 66a befestigt ist. Die
Axialerhebung überdeckt - in radialer Richtung betrachtet - mehr als die
Hälfte des lamellentragenden Abschnitts 184a des Innenlamellenträgers
86a.
Im Betrieb der Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 2 strömt Kühlfluid durch
eine Kühlfluid-Zuführöffnung 196a und eine Axialöffnung 198a in dem
Wandungselement 132a, wie durch Pfeile und Strömungslinien gezeigt.
Durch die vorstehend beschriebene Gestaltung des Wandungsteils 132a
fließt, wie durch die Pfeile gezeigt, das Kühlfluid von radial innen nach radial
außen zunächst entlang des radial innen liegenden Abschnitts 183a des
Wandungsteils 132a, bis es auf die Axialerhebung 200a trifft. Diese wirkt
bei hinreichend großer Strömungsgeschwindigkeit des Kühlfluids als
Abrisskante, so dass die Kühlfluidströmung dort abreißt und das Kühlfluid
auf die radiale Innenfläche des lamellentragenden Abschnitts 184a des
Innenlamellenträgers 186a trifft. Von da aus verteilt sich das Kühlfluid in
beide axiale Richtungen und strömt durch die Kühlfluid-Radialöffnungen
194a zu den Kupplungslamellen 192a und diesen zugeordneten
Außenlamellen 202a, wo es für Kühlung sorgt.
In Fig. 2 ist ferner bei dem Bezugszeichen 204a ein Dichtelement zu
erkennen, welches an dem Betätigungskolben 110a angeordnet ist und die
Druckkammer 120a begrenzt. Dieses Dichtunselement 204a erstreckt sich
über die gesamte radiale Länge der Druckkammer 120a entlang des
Betätigungskolbens 110a und bietet somit eine hohe Stabilität und Vorteile
hinsichtlich der Lebensdauer gegenüber den in Fig. 1 gezeigten geteilten
Dichtungselementen 114, 116, welche jeweils nur am oberen und unteren
Randbereich der Druckkammer 120a angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
wobei wiederum lediglich die Unterschiede zu den vorangehend
beschriebenen Kupplungseinrichtungen erläutert werden, unter
Heranziehung der vorstehend bereits verwendeten Bezugszeichen für gleiche
oder gleich wirkende Komponenten, jedoch ergänzt um den Buchstaben b.
Die Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 3 umfasst ein Wandungsteil 132b,
welches in seiner Form ähnlich dem Wandungsteil 132a gemäß der
Ausführungsform der Fig. 2 ausgebildet ist, wobei jedoch die Axialerhebung
200b nicht so stark ausgebildet ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 2. Dies bedeutet, dass das Wandungsteil 132b den lamellentragenden
Abschnitt 184b in axialer Richtung nicht so weit überdeckt, wie das
Wandungsteil 132b.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist an dem dem Wandungsteil 132b
zugewandten axialen Randabschnitt des lamellentragenden Abschnitts 184b
ein Stauelement 206b angebracht. Dieses Stauelement 206b ist, wie in dem
in Fig. 4 gezeigten Ausschnitt einer Seitenansicht des Bereichs IV gemäß
Fig. 3 wie folgt an dem axialen Randabschnitt 186b angeordnet: Man
erkennt in Fig. 4 strichliert den mit der Außenverzahnung 190b versehenen
lamellentragenden Abschnitt 184b. Mit diesem in Eingriff steht eine mit
Innenverzahnung versehene Innenlamelle 192b. Das Stauelement 206b ist
von axial außerhalb durch Stirnverschweißung an die Stirnfläche des
lamellentragenden Abschnitts 184b angeschweißt und zwar derart, dass es
im Bereich der Täler der Außenverzahnung 190b mit den durch
Schraffierung gekennzeichneten Abschnitten über den lamellentragenden
Abschnitt 184b vorsteht und somit ein Herausgleiten der Innenlamelle 192b
verhindert. Dies bietet insbesondere Vorteile bei der Montage, wo ein
Heruntergleiten der Innenlamelle 192b zeitaufwendige Nachmontageschritte
erfordert.
Im Übrigen erstreckt sich das Stauelement 206b im Wesentlichen parallel
zu dem Wandungsteil 132b, d. h. es bildet auch eine Axialerhebung 208b,
welche als Abrisskante für einströmendes Kühlfluid dient. In seinem radial
inneren Bereich 20b ist das Stauelement 206b derart relativ zu der Kühlfluid-
Zuführöffnung 196b positioniert, dass im Wesentlichen das gesamte aus
dieser Kühlfluid-Zuführöffnung 196b austretende Kühlfluid in den Bereich
radial innerhalb des Innenlamellenträgers geleitet wird und dass ein Eintreten
von Kühlfluid in dem Bereich zwischen dem Stauelement 206b und dem
Wandungselement 132b weitgehend verhindert wird.
Wie in Fig. 3 durch Pfeile gezeigt, strömt im Betrieb Kühlfluid durch die
Kühlfluid-Zuführöffnung 196b in den Bereich radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts 184b entlang dem Stauelement 206b. Bei
hohen Drehzahlen und dadurch fliehkraftbedingt hoher Kühlfluidzuströmung
sammelt sich Kühlfluid radial innerhalb des lamellentragenden Abschnitts
184b, da nicht das gesamte Kühlfluid durch die Radialöffnungen 194b in
dem Bereich der Lamellen abfließen kann. Das Stauelement 206b und ein
Radialabschnitt 210b des Innenlamellenträgers 86b verhindern ein Abfließen
von Kühlfluid in axialer Richtung, so dass das gesamte radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts 184b gesammelte Kühlfluid durch das
Stauelement 206b und einen Radialabschnitt 210b des Innenlamellenträgers
86b zurückgehalten und für eine Kühlung der Lamellen bereitgestellt wird.
Die anhand der radial inneren Lamellenkupplungsanordnung der
Doppelkupplung erläuterten Vorteile eines erfindungsgemäßen Stauelements
passen sich entsprechenderweise auch für die radial äußere
Lamellenkupplungsanordnung der Doppelkupplung erreichen, indem ein
entsprechendes Stauelement am lamellentragenden Abschnitt des
Innenlamellenträgers der radial äußeren Lamellenkupplungsanordnung
vorgesehen wird. In Fig. 3 ist am lamellentragenden Abschnitt 184b' des
Innenlamellenträgers 82b ein entsprechendes ringartiges Stauelement 206b'
angebracht, das dafür sorgt, das das durch Öffnungen des
Außenlamellenträgers der radial inneren Lamellenkupplungsanordnung nach
radial außen abfließende Kühlfluid vollständig oder überwiegend durch
Kühlfluid-Radialöffnungen 194b' im lamellentragenden Abschnitt 184b' zu
den Kupplungslamellen 192b' und 202b' fließt. Eine Seitenansicht auf die
radial äußere Lamellenkupplungsanordnung samt dem Stauelement 206b'
mit axialer Sichtrichtung kann im Wesentlichen Fig. 4 entsprechen und das
Stauelement 206b' kann in entsprechender Weise am Lamellentragabschnitt
184b' angebracht sein wie das Stauelement 206b am lamellentragenden
Abschnitt 184b.
Claims (19)
1. Kupplungseinrichtung, für die Anordnung in einem Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem
Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung (12) wenigstens eine
Getriebeeingangswelle (22, 24) aufweist, wobei der wenigstens
einen Getriebeeingangswelle (22, 24) jeweils eine
Kupplungsanordnung (72b) zur Momentübertragung zwischen der
Antriebseinheit und dem Getriebe zugeordnet ist, und wobei die
Kupplungsanordnung (72b) als Lamellenkupplungsanordnung mit um
eine Drehachse drehenden Kupplungslamellen (192b, 202b; 192b',
202b') ausgebildet ist, welche zum Teil auf einem lamellentragenden
Abschnitt (184b) eines Innenlamellenträgers (86) angeordnet sind
und welche mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem lamellentragenden Abschnitt (184b; 184b') des
Innenlamellenträgers (86b; 82b) wenigstens eine Kühlfluid-
Radialöffnung (194b; 194b') vorgesehen ist, über welche Kühlfluid
zu den Kupplungslamellen (192b, 202b; 192b', 202b') hin leitbar ist,
und dass an einem axialen Randabschnitt (186b) des
lamellentragenden Abschnitt (184b; 184b') des Innenlamellenträgers
(86b; 82b) ein Stauelement (206b; 206b') angebracht ist zum Stauen
von nach radial außen strömendem Kühlfluid radial innerhalb des
lamellentragenden Abschnitts (184b; 184b') des Innenlamellenträgers
(86b; 82b).
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Stauelement (206b; 206b') an dem Innenlamellenträger
(86b) an dessen einen axialen Randabschnitt (186b), vorzugsweise
durch Verschrauben oder Verschweißen, festgelegt ist.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der lamellentragende Abschnitt (184b; 184b')
des Innenlamellenträgers (86b; 82b) für eine drehfeste Kopplung der
Innenlamellen (192b; 192b') mit diesem eine Außenverzahnung
(190b) aufweist, dass die Innenlamellen (192b; 192b') eine
korrespondierende Innenverzahnung aufweisen, und dass das
Stauelement (206b; 206b') derart an dem Innenlamellenträger (86b)
angebracht ist, dass es ein axiales Heruntergleiten der Innenlamellen
(192b; 192b') von der Außenverzahnung (190b) des
Innenlamellenträgers (86b; 82b) verhindert.
4. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Innenlamellenträger (86b; 82b) an seinem
anderen axialen Randabschnitt (188b) des lamellentragenden
Abschnitts (184b; 184b') einen den radial innen liegenden Bereich
begrenzenden, sich nach radial innen erstreckenden Wandabschnitt
(210b) aufweist.
5. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stauelement (206b)
ausgehend von dem einen axialen Randabschnitt (186b) des
lamellentragenden Abschnitts (184b) des Innenlamellenträgers (86b)
nach radial innen und in axialer Richtung zu dem anderen axialen
Randabschnitt (188b) des lamellentragenden Abschnitts (184b) des
Innenlamellenträgers (86b) hin erstreckt, derart, dass es den
lamellentragenden Abschnitt (184b) des Innenlamellenträgers (86b) -
in radialer Richtung betrachtet - zumindest teilweise überdeckt.
6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Stauelement (206b) in seinem radial inneren Randbereich
(207b) derart relativ zu einer Kühlfluid-Zuführöffnung (196b)
positioniert ist, dass das Stauelement (206b) aus der Kühlfluid-
Zuführöffnung (196b) radial austretendes Kühlfluid zu dem
lamellentragenden Abschnitt (184b) des Innenlamellenträgers (86b)
hin führt.
7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Stauelement (206b) in seinem radial
mittleren Bereich eine Axialerhebung (200b) in axialer Richtung auf
den anderen axialen Randabschnitt (188b) des lamellentragenden
Abschnitts (184b) des Innenlamellenträgers (86b) zu aufweist,
welche Axialerhebung (200b) derartigen Verlauf aufweist, dass sie
als Abrisskante für nach radial außen strömendes Kühlfluid dient.
8. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (206b; 206b') als
Ringteil ausgeführt ist.
9. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (206b) aus einem
scheibenartigen Blechteil gebildet ist.
10. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (12) eine
Mehrfach-Kupplungseinrichtung, ggf. eine Doppel-
Kupplungseinrichtung, ist.
11. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste Lamellenkupplungsanordnung oder/und eine zweite
Lamellellenkupplungsanordnung mit wenigstens einer Kühlfluid-
Radialöffnung (194b; 194b') im lamellentragenden Abschnitt (184b;
184b') des Innenlamellenträgers (86b; 82b) und einem zugeordneten
Stauelement (206b; 206b') ausgeführt sind.
12. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kupplungslamellen (192b; 202b) der zweiten
Lamellenkupplungsanordnung radial innerhalb der Kupplungslamellen
(192b'; 202b') der ersten Lamellenkupplungsanordnung angeordnet
sind.
13. Kupplungseinrichtung für die Anordnung in einem Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem
Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung (12) wenigstens eine
Getriebeeingangswelle (22, 24) aufweist, wobei der wenigstens
einen Getriebeeingangswelle (22, 24) jeweils eine
Kupplungsanordnung (72a) zur Momentübertragung zwischen der
Antriebseinheit und dem Getriebe zugeordnet ist, und wobei die
Kupplungsanordnung (72a) als Lamellenkupplungsanordnung mit um
eine Drehachse drehenden Kupplungslamellen (192a, 202a)
ausgebildet ist, welche zum Teil auf einen lamellentragenden
Abschnitt (184a) eines Innenlamellenträgers (86a) angeordnet sind
und welche mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem lamellentragenden Abschnitt (184a) des
Innenlamellenträgers (86a) wenigstens eine Kühlfluid-Radialöffnung
(194a) vorgesehen ist, über welche Kühlfluid zu den
Kupplungslamellen (192a, 202a) hin leitbar ist und dass axial
benachbart zu einem axialen Randabschnitt (186a) desselben ein
Kühlfluid-Leitelement (132a) vorgesehen ist, welches sich ausgehend
von der Kupplungsanordnung (72a) nach radial einwärts und in
axialer Richtung zu dem anderen axialen Randabschnitt (188a) des
lamellentragenden Abschnitts (184a) des Innenlamellenträgers (86a)
erstreckt, derart, dass es den lamellentragenden Abschnitt (184a) des
Innenlamellenträgers (86a) - in radialer Richtung betrachtet -
zumindest teilweise überdeckt und derart, dass es in seinem mittleren
Bereich eine Axialerhebung (200a) in Richtung auf den anderen
axialen Randabschnitt (188a) des lamellentragenden Abschnitts
(184a) des Innenlamellenträgers (86a) zu aufweist, welche
Axialerhebung (200a) einen solchen Verlauf aufweist, dass sie als
Abrisskante für nach radial außen strömendes Kühlfluid dient.
14. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlfluid-Leitelement (132a) in seinem radial inneren
Randbereich (183a) derart relativ zu einer Kühlfluid-Zuführöffnung
(196a) positioniert ist, dass das Kühlfluid-Leitelement (132a) aus
dieser Kühlfluid-Zuführöffnung (196a) radial austretendes Kühlfluid
zu dem lamellentragenden Abschnitt (184a) des Lamellenträgers
(86a) führt.
15. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kühlfluid-Leitelement (132a) drehfest mit
einem dem Innenlamellenträger (86a) zugeordneten
Außenlamellenträger (70a) verbunden ist.
16. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kühlfluid-Leitelement (132a) aus einem
scheibenartigen Blechteil gebildet ist.
17. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass das Kühlfluid-Leitelement (132a) mit
wenigstens einer Axialöffnung (198) zum Zuleiten von Kühlfluid
versehen ist.
18. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung eine Mehrfach-
Kupplungseinrichtung, ggf. eine Doppel-Kupplungseinrichtung, ist.
19. Kupplungseinrichtung, für die Anordnung in einem Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem
Getriebe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei
die Kupplungseinrichtung (12) wenigstens eine Getriebeeingangswelle
(22, 24) aufweist, wobei der wenigstens einen
Getriebeeingangswelle (22, 24) jeweils eine Kupplungsanordnung
(72) zur Momentübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem
Getriebe zugeordnet ist, wobei die Kupplungsanordnung (72) als
Lamellen-Kupplungsanordnung mit um eine Drehachse drehenden
Kupplungslamellen (192a, 202a; 192b, 202b) ausgebildet ist, wobei
weiter die Kupplungsanordnung (72) einen eine Druckkammer (120a)
begrenzenden Betätigungskolben (110a) aufweist zum Betätigen,
vorzugsweise Einrücken der Kupplungsanordnung (72) mittels eines
Druckmediums, und wobei der Betätigungskolben (110a) die
Druckkammer (120a) abdichtend geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Betätigungskolben (110a) eine Dichtung (204a; 204b)
vorgesehen ist, welche die Druckkammer (120a) sowohl in dem radial
inneren Bereich als auch in dem radial äußeren Bereich abdichtet.
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