Die Erfindung betrifft eine Doppel- oder Mehrfach-Lamellen-Kupplungsein
richtung für die Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe, wobei die Kupplungs
einrichtung eine Mehrzahl von radial gestaffelt angeordneten, jeweils einer
Getriebeeingangswelle des Getriebes zugeordnete Lamellen-Kupplungs
anordnungen aufweist, die jeweils mit einem Lamellenpaket ausgeführt
sind, welches einem Außenlamellenträger zugeordnete Außenlamellen und
mit diesen in gegenseitigen Mitnahmeeingriff bringbare, einem Innenlamel
lenträger zugeordnete Innenlamellen aufweist, wobei jedes Lamellenpaket
belagaufweisende und belaglose Lamellen, aufweist, die entweder als
Außenlamellen oder als Innenlamellen ausgeführt sind.
Derartige Kupplungseinrichtungen sind in Patentanmeldungen der Anmelde
rin offenbart, es wird insbesondere auf die deutschen Patentanmeldungen
199 55 356.3 (AT 17.11.1999); 100 04 179.5, 100 04 186.8,
100 04 184.1, 100 04 189.2, 100 04 190.6, 100 04 105.7 (alle AT 01.02.2000);
100 34 730.4 (AT 17.07.2000) verwiesen, deren Offenbarung in den
Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Ferner
in diesem Zusammenhang auf eine aus der EP 0 758 434 B1 bekannte
Kupplungseinrichtung verwiesen.
Bei derartigen Lamellen-Kupplungseinrichtungen handelt es sich in der
Regel um nasslaufende Kupplungseinrichtungen. Derartige Kupplungsein
richtungen weisen in der Regel genutete Belaglamellen und belaglose
Gegenlamellen auf, die z. B. aus Stahl gefertigt sind. Die Einleitung der
Momente in das Lamellenpaket erfolgt z. B. über das Profil eines Außen
lamellenträgers in die Außenlamellen, wird in der jeweiligen Kupplungs
anordnung auf die Innenlamellen übergeben und von dort dem Innenlamel
lenträger zugeleitet, wenn man vom normalen Kraftfluss von der Antriebs
einheit zum Getriebe ausgeht. Man kann die Kupplungseinrichtung alterna
tiv aber auch so auslegen, dass für diesen Standard-Betriebszustand das
Moment von innen nach außen geleitet wird.
Bei den in den angegebenen deutschen Patentanmeldungen offenbarten
Konstruktionen einer Nasslauf-Doppelkupplung sind die Belaglamellen einer
radial äußeren Kupplungsanordnung (kurz Außenkupplung) dem Außen
lamellenträger zugeordnet, und die axial das Lamellenpaket begrenzenden
Endlamellen dieser "Außenkupplung" sind von Außenlamellen gebildet, die
dementsprechend nur einseitig mit Belag ausgeführt sind. Ein Vorteil dieser
Anordnung liegt darin, dass die Belaglamellen mit ihren Nuten der Ein
gangsseite der Kupplungseinrichtung zugehörig sind, also von der Antriebs
einheit unmittelbar angetrieben werden, so dass bei stehender Getriebeein
gangswelle und rotierender Antriebseinheit (Motor) und damit rotierendem
Außenlamellenträger eine Förderwirkung auf Kühlfluid, insbesondere Kühlöl,
ausüben, die vor allem auf Fliehkraftwirkung beruht und die Kühlung der
Kupplungsanordnung unterstützt. Für die Lamellen der radial innen liegen
den Kupplungsanordnung (kurz Innenkupplung) wurde hingegen eine an
dere Zuordnung gewählt, bei der die der Eingangsseite zugehörigen Außen
lamellen als belaglose und die der Ausgangsseite zugehörigen Innenlamel
len als belagtragende Lamellen ausgeführt sind.
Es hat sich nun gezeigt, dass die der Konstruktion dieser Patentanmeldun
gen zugrundeliegenden Überlegungen zwar nicht revidiert werden müssen,
dass aber auch ohne derartige Zuordnung der Außenlamellen und Innenla
mellen für die radial äußere Kupplungsanordnung trotzdem eine hohe
Standfestigkeit der Kupplungsanordnung erreicht wird. Es hat sich also
gezeigt, dass auch ohne antriebsseitig angekoppelte Belaglamellen eine
hinreichende Kühlwirkung im Lamellenpaket erreicht wird, so dass zumin
dest für normale Dauerlast- und Spitzenlast-Anforderungen keine Gefahr
des "Verbrennens" der Kupplungsanordnung besteht. Vor diesem Hinter
grund haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung erkannt, dass es
durchaus auch vorteilhaft sein kann, wenn sowohl die belaufaufweisenden
Lamellen wenigstens einer radial inneren Lamellenkupplungsanordnung als
auch die belagaufweisenden Lamellen wenigstens einer radial äußeren
Lamellen-Kupplungsanordnung beide als Außenlamellen oder - vorzugs
weise - als Innenlamellen ausgeführt sind. Die belagaufweisenden Lamellen
können mit Belagtragelementen und auf einer Seite oder - vorzugsweise -
auf beiden Seiten daran angebrachten Belegen ausgeführt sein.
Eine derartige, für die radial innere und die radial äußere Lamellen-Kupp
lungsanordnung identische Zuordnung der belagaufweisenden und ent
sprechend der belaglosen Lamellen zum Außenlamellenträger (als Außen
lamellen) bzw. zum Innenlamellenträger (als Innenlamellen) kann verschie
dene Vorteile bringen. Insbesondere dann, wenn das Lamellenpaket der
radial äußeren Kupplungsanordnung einen Innendurchmesser aufweist, der
größer als ein Außendurchmesser des Lamellenpakets der radial inneren
Kupplungsanordnung ist, und wenigstens eine der folgenden Bedingungen
- - wenigstens eine, vorzugsweise mehrere der belaglosen Lamellen der
radial inneren Kupplungsanordnung und wenigstens eine, vorzugs
weise mehrere der belaglosen Lamellen der radial äußeren Kupp
lungsanordnung weisen die gleiche axiale Dicke auf und sind aus
dem gleichen Material gefertigt;
- - wenigstens eines, vorzugsweise mehrere der Belagtragelemente der
radial inneren Kupplungsanordnung und wenigstens eines, vorzugs
weise mehrere der Belagtragelemente der radial äußeren Kupplungs
anordnung weisen die gleiche axiale Dicke auf und sind aus dem
gleichen Material gefertigt;
- - wenigstens ein, vorzugsweise mehrere der Beläge der radial inneren
Kupplungsanordnung und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere der
Beläge der radial äußeren Kupplungsanordnung weisen die gleiche
axiale Dicke auf und sind aus dem gleichen Material gefertigt,
erfüllt ist, kann bei der Herstellung Material dadurch eingespart werden,
dass die Außenlamellen bzw. Innenlamellen des radial inneren Lamellenpa
kets gewissermaßen aus dem Verschnitt der Außenlamellen bzw. Innenla
mellen des radial äußeren Lamellenpakets gefertigt werden, und umgekehrt.
Vorzugsweise sind alle belagaufweisenden Lamellen auf beiden Seiten mit
Belag ausgeführt, so dass die bei den Kupplungskonstruktionen der ange
sprochenen Patentanmeldungen der Anmelderin vorgesehenen, einseitig mit
Belag ausgeführten Endlamellen entfallen. Hieraus ergeben sich Kostenvor
teile. Ferner kann die Kupplungseinrichtung axial kürzer bauend ausgeführt
werden. In der Regel werden die belagaufweisenden Lamellen mit Belagnu
ten ausgeführt sein.
Besonders bevorzugt ist, dass von den Lamellen wenigstens eines, vor
zugsweise aller Lamellenpakete die einer Eingangsseite der Kupplungsein
richtung zugehörigen Lamellen, die an einer Abtriebswelle der Antriebs
einheit angekoppelt oder ankoppelbar sind, insgesamt ein größeres Massen
trägheitsmoment aufweisen als die einer Ausgangsseite der Kupplungsein
richtung zugehörigen Lamellen, die an der jeweiligen Getriebeeingangswelle
angekoppelt oder ankoppelbar sind. Hierdurch wird erreicht, dass getriebe
seitig eine kleinere, die Getriebesynchronisation entlastende Trägheits
masse wirksamer ist als antriebseinheitsseitig. Eine vergleichsweise große,
eingangsseitige Trägheitsmasse ist sogar erwünscht, da diese im Falle der
Anordnung eines Zwei-Massen-Schwungrads oder eines Torsionsschwin
gungsdämpfers zwischen der Antriebseinheit und der Kupplungseinrichtung
als deren Funktion vorteilhaft unterstützende Sekundärmasse wirkt. Vor
zugsweise sind die Außenlamellen des jeweiligen Lamellenpakets der Ein
gangsseite und die Innenlamellen des jeweiligen Lamellenpakets der Aus
gangsseite zugehörig.
Nach einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Her
stellung einer Lamellenanordnung für eine erfindungsgemäße Kupplungsein
richtung bereit, wobei die Lamellenanordnung umfasst:
- - wenigstens eine, vorzugsweise mehrere belaglose erste Lamellen,
die einer ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zu
geordnet sind, und wenigstens eine, vorzugsweise mehrere belag
lose zweite Lamellen, die einer zweiten, radial inneren Lamellen-
Kupplungsanordnung zugeordnet sind, oder/und
- - wenigstens ein, vorzugsweise mehrere erste Belagtragelemente, die
einer/der ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zu
geordnet sind, und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere zweite
Belagtragelemente, die einer/der zweiten, radial inneren Lamellen-
Kupplungsanordnung zugeordnet sind, oder/und
- - wenigstens ein, vorzugsweise mehrere erste Beläge, die einer/der
ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnet und
gegebenenfalls auf den ersten Belagtragelementen angebracht sind,
und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere zweite Beläge, die ei
ner/der zweiten, radial inneren Lamellen-Kupplungsanordnung zu
geordnete sind,
wobei das Verfahren den Schritt des Bereitstellens von Material umfasst,
aus dem die Lamellen bzw. dis Belagtragelemente bzw. die Beläge ge
schnitten werden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Ver
fahren wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst:
- - wenigstens ein für die Bereitstellung einer ersten Lamelle vorgesehe
ner erster Materialstückabschnitt und wenigstens ein für die Bereit
stellung einer zweiten Lamelle vorgesehener zweiter Materialstück
abschnitt werden in einem Schneidevorgang oder mehreren Schnei
devorgängen aus einem gemeinsamen Materialstück geschnitten,
wobei im Materialstück der erste Materialstückabschnitt den zweiten
Materialstückabschnitt bezogen auf einen innerhalb der Material
stückabschnitte liegenden Bezugspunkt radial außen umgibt;
- - wenigstens ein für die Bereitstellung eines ersten Belagtragelements
vorgesehener erster Materialstückabschnitt und wenigstens ein für
die Bereitstellung eines zweiten Belagtragelements vorgesehener
zweiter Materialstückabschnitt werden in einem Schneidevorgang
oder mehreren Schneidevorgängen aus einem gemeinsamen Materi
alstück geschnitten, wobei im Materialstück der erste Materialstück
abschnitt den zweiten Materialstückabschnitt bezogen auf einen
innerhalb der Materialstückabschnitte liegenden Bezugspunkt radial
außen umgibt;
- - wenigstens ein für die Bereitstellung eines ersten Belags vorgesehe
ner erster Materialstückabschnitt und wenigstens ein für die Bereit
stellung eines zweiten Belags vorgesehener zweiter Materialstück
abschnitt werden in einem oder mehreren Schneidevorgängen aus
einem gemeinsamen Materialstück geschnitten, wobei im Material
stück der erste Materialstückabschnitt den zweiten Materialstück
abschnitt bezogen auf einen innerhalb der Materialstückabschnitte
liegenden Bezugspunkt radial außen umgibt.
Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Lamellenanordnung
für eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung bereit. Die erfindungs
gemäße Lamellenanordnung ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
herstellbar oder - vorzugsweise - hergestellt und umfasst:
- - wenigstens eine, vorzugsweise mehrere belaglose erste Lamellen,
die einer ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zu
geordnet sind, und wenigstens eine, vorzugsweise mehrere belag
lose zweite Lamellen, die einer zweiten, radial inneren Lamellen-
Kupplungsanordnung zugeordnet sind, oder/und
- - wenigstens ein, vorzugsweise mehrere erste Belagtragelemente, die
einer/der ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zu
geordnet sind, und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere zweite
Belagtragelemente, die einer/der zweiten, radial inneren Lamellen-
Kupplungsanordnung zugeordnet sind, oder/und
- - wenigstens ein, vorzugsweise mehrere erste Beläge, die einer/der
ersten, radial äußeren Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnet und
gegebenenfalls auf einen jeweiligen ersten Belagtragelement ange
bracht sind, und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere zweite
Beläge, die einer/der zweiten, radial inneren Lamellen-Kupplungs
anordnung zugeordnet sind und ggf. auf einem jeweiligen zweiten
Belagtragelement angebracht sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer teilgeschnittenen Darstellung eine in einem An
triebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe
und einer Antriebseinheit angeordnete Doppelkupplung mit
zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen, die eine Ausführungs
variante einer der in den eingangs genannten deutschen Pa
tentanmeldungenoffenbarten Doppelkupplungskonstruktionen
der Anmelderin entspricht, auf deren Grundlage ein hier vor
gestelltes Lagerkonzept und ein hier vorgestelltes Dichtungs
konzept entwickelt wurde.
Fig. 2 zeigt eine im Wesentlichen der Doppelkupplung der Fig. 1
entsprechende Doppelkupplung, wobei in Fig. 2 nur Kompo
nenten mit Bezugszeichen versehen sind, die im Zusammen
hang mit dem hier vorgestellten Lagerkonzept und dem hier
vorgestellten Dichtungskonzept von Interesse sind.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Doppelkupplung, bei der das hier
vorgestellte Lagerkonzept und das hier vorgestellte Dichtungs
konzept realisiert sind.
Fig. 4 zeigt in Teilfiguren 4a, 4b und 4c eine gemäß dem Lagerkon
zept verwendete Lagerscheibe.
Fig. 5 zeigt in den Teilfiguren 5a und 5b eine gemäß dem Lagerkon
zept verwendete Bundbuchse.
Fig. 6 zeigt in den Teilfiguren 6a und 6b eine gemäß dem Lagerkon
zept verwendete weitere Bundbuchse.
Fig. 7 zeigt in den Teilfiguren 7a und 7b eine Lagerhülse.
Fig. 8 zeigt in den Teilfiguren 8a, 8b und 8c ein hülsenartiges Ring
teil, unter dessen Vermittlung die Kupplungsanordnungen der
Doppelkupplungen gemäß Fig. 1 bis 3 an den Getriebeein
gangswellen gelagert sind.
Fig. 9 zeigt eine Detailvergrößerung der Fig. 2 im Bereich der Betäti
gungskolben und Druckkammern.
Fig. 10 zeigt Detailvergrößerung der Fig. 3 im Bereich der Betäti
gungskolben und der Druckkammern zur Veranschaulichung
des hier vorgestellten, die Abdichtung der Druckkammern
betreffenden Dichtungskonzepts.
Fig. 11 zeigt in einer der Fig. 10 entsprechenden Darstellung zwi
schen den Außenlamellenträgern und den Betätigungskolben
wirksame Dichtungen nach dem Dichtungskonzept gemäß
einer Ausführungsvariante.
Fig. 12 zeigt in einer geschnittenen Darstellung einen Dichtungsele
menthalter samt aufvulkanisiertem Dichtungselement für die
Abdichtung der Druckkammer der radial inneren Kupplungs
anordnung gemäß der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsvarian
te.
Fig. 13 zeigt in einer geschnittenen Darstellung einen Außenlamellen
träger einer dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 entsprechen
den Doppelkupplung.
Fig. 14 zeigt in einer geschnittenen Darstellung einen Innenlamellen
träger einer dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 entsprechen
den Doppelkupplung.
Fig. 1 zeigt eine in einem Antriebsstrang 10 zwischen einer Antriebseinheit
und einem Getriebe angeordnete Doppelkupplung 12. Von der Antriebsein
heit, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, ist in Fig. 1 nur eine Ab
triebswelle 14, gegebenenfalls Kurbelwelle 14, mit einem zur Ankopplung
eines nicht dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers dienenden Koppel
ende 16 dargestellt. Das Getriebe ist in Fig. 1 durch einen eine Getriebege
häuseglocke 18 begrenzenden Getriebegehäuseabschnitt 20 und zwei
Getriebeeingangswellen 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 an
geordnet, die zum Antrieb einer getriebeseitigen, in Fig. 1 nicht dargestell
ten Ölpumpe (etwa die Ölpumpe 220) dient, wie noch näher erläutert wird.
Ist wenigstens eine elektromotorisch angetriebene Ölpumpe vorgesehen,
kann auf die Pumpenantriebswelle verzichtet werden.
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 Dop
pelkupplung wie das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel, nasslaufende
Reibungskupplungen, beispielsweise Lamellenkupplungen, auf, so ist es in
der Regel angebracht, für einen Dichteingriff zwischen dem Deckel 28 und
dem von der Getriebegehäuseglocke 18 gebildeten Kupplungsgehäuse 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 Tor
sionsschwingungsdämpfer gekoppelt, so dass über diesen eine Momenten
übertragungsverbindung zwischen dem Koppelende 16 der Kurbelwelle 14
und der Kupplungsnabe 34 besteht. Möchte man auf einen Torsions
schwingungsdämpfer generell oder an dieser Stelle im Antriebsstrang ver
zichten, so kann die Kopplungsnabe 34 auch unmittelbar mit dem Kop
pelende 16 gekoppelt werden. Die Pumpenantriebswelle 26 weist an ihrem
vom Getriebe fernen Ende eine Außenverzahnung 44 auf, die in eine Innen
verzahnung 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 "Motorbrem
se" charakterisierte Betriebssituation).
Der Deckel 28 erstreckt sich radial zwischen einem eine Radialausnehmung
50 der Gehäuseglocke 18 begrenzenden ringförmigen Umfangswandab
schnitt 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 Doppel
kupplung 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 Außen
lamellenträger 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 formschlüssi
gem Drehmomentübertragungseingriff stehende Trägerblech 60 mit der
Kupplungsnabe 34 und damit - über den nicht dargestellten Torsions
schwingungsdämpfer - mit der Kurbelwelle 14 der Antriebseinheit in Mo
mentenübertragungsverbindung. Bezogen auf den normalen Momentenfluss
von der Antriebseinheit zum Getriebe dienen die Außenlamellenträger 62
und 70 jeweils als Eingangsseite der Lamellen-Kupplungsanordnung 64
bzw. 72.
Auf der Getriebeeingangswelle 22 ist mittels einer Keilnutenverzahnung
oder dergleichen 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
Keilnutenverzahnung oder dergleichen ein Nabenteil 84 eines Innenlamellen
träger 86 der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 drehfest angeord
net. Bezogen auf den Regel-Momentenfluss von der Antriebseinheit in
Richtung zum Getriebe dienen die Innenlamellenträger 82 und 86 als Aus
gangsseite der ersten beziehungsweise zweiten Lamellen-Kupplungsanord
nung 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 Ringteils 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 Ge
triebe ist das Nabenteil 80 über das Axiallager 94 an einem Endabschnitt
der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24 axial abgestützt. Das Naben
teil 84 kann unmittelbar an einem Ringanschlag oder dergleichen oder
einem gesonderten Sprengring oder dergleichen 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 Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ausgegangen.
Große Vorteile ergeben sich daraus, wenn, wie beim gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel, 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 orthogonal erstreckenden Radialebene
angeordnet sind und die sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitte
der Innenlamellenträger 82 und 86 der beiden Lamellen-Kupplungsanord
nungen 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 Ausfüh
rungsbeispiel die Außenlamellenträger) drehfest miteinander verbunden sind
und jeweils als Eingangsseite der betreffenden Lamellen-Kupplungsanord
nung in Bezug auf den Kraftfluss von der Antriebseinheit zum Getriebe
dienen.
In die Doppelkupplung 12 sind Betätigungskolben zur Betätigung der Lamel
len-Kupplungsanordnungen integriert, im Falle des gezeigten Ausführungs
beispiels zur Betätigung der Lamellen-Kupplungsanordnungen im Sinne
eines Einrückens. Ein der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 zugeord
neter Betätigungskolben 110 ist axial zwischen dem sich radial erstrecken
den Abschnitt des Außenlamellenträgers 62 der ersten Lamellen-Kupp
lungsanordnung 64 und dem sich radial erstreckenden Abschnitt des Au
ßenlamellenträgers 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 118 sowie eine zwischen dem Betätigungskolben 110 und
dem Außenlamellenträger 70 ausgebildete Fliehkraft-Druckausgleichskam
mer 120 abdichtend geführt. Die Druckkammer 118 steht über einen in
dem Ringteil 66 ausgebildeten Druckmediumkanal 122 mit einem zugeord
neten hydraulischen Geberzylinder, etwa dem Geberzylinder 230, in Ver
bindung, wobei der Druckmediumskanal 122 über eine das Ringteil 66
aufnehmende, gegebenenfalls getriebefeste Anschlusshülse an dem Geber
zylinder angeschlossen ist. Die Anschlusshülse und das Ringteil 66 bilden
eine Drehverbindung. Zum Ringteil 66 ist in diesem Zusammenhang zu
erwähnen, dass dieses für eine einfachere Herstellbarkeit insbesondere
hinsichtlich des Druckmediumkanals 122 sowie eines weiteren Druckmedi
umkanals zweiteilig hergestellt ist mit zwei ineinander gesteckten hülsen
artigen 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 Betätigungs
kolben 130 ausgebildete Druckkammer 140 sowie eine zwischen dem
Betätigungskolben 130 und dem Wandungsteil 132 ausgebildete Fliehkraft-
Druckausgleichskammer 142 abdichtend geführt. Die Druckkammer 140 ist
über einen weiteren (schon erwähnten) Druckmediumskanal 144 in ent
sprechender Weise wie die Druckkammer 118 an einem zugeordneten
Geberzylinder, etwa dem Geberzylinder 236, angeschlossen. Mittels den
Geberzylindern kann an den beiden Druckkammern 118 und 140 wahl
Weise (gegebenenfalls auch gleichzeitig) ein Betätigungsdruck 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
Membranfedern 146, 148, von denen die dem Betätigungskolben 130
zugeordnete Membranfeder 148 in der Fliehkraft-Druckausgleichskammer
142 aufgenommen ist.
Die Druckkammern 118 und 140 sind, jedenfalls während normalen Be
triebszuständen der Doppelkupplung 12, vollständig mit Druckmedium (hier
Hydrauliköl) gefüllt, und der Betätigungszustand der Lamellen-Kupplungs
anordnungen hängt an sich vom an den Druckkammern angelegten Druck
mediumsdruck 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 Druckerhöhungen
in den Druckkammern, die zumindest bei größeren Drehzahlen zu einem
ungewollten Einrücken oder zumindest Schleifen der Lamellen-Kupplungs
anordnungen führen könnten. Aus diesem Grunde sind die schon erwähn
ten 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 kom
pensieren.
Man könnte daran denken, die Fliehkraft-Druckausgleichskammern 120 und
142 permanent mit Druckausgleichsmedium, beispielsweise Öl, zu füllen,
wobei man gegebenenfalls einen Volumenausgleich zur Aufnahme von im
Zuge einer Betätigung der Betätigungskolben verdrängtem Druckausgleichs
medium 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 Ausführungs
beispiel speziell Kühlöl, zu den Lamellen-Kupplungsanordnungen 64 und 72
über einen zwischen dem Ringteil 66 und der äußeren Getriebeeingangs
welle 24 ausgebildeten Ringkanal 150, dem die für das Kühlöl durchlässi
gen Lager 90, 92 zuzurechnen sind. Das gegebenenfalls von der Pumpe
220 bereitgestellte 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 oder dergleichen dieser Lamellen nach radial
außen, tritt durch Durchlassöffnungen im Außenlamellenträger 70 und
Durchlassöffnungen im Innenlamellenträger 82 in den Bereich des Lamellen
pakets 76 der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 ein, strömt zwi
schen den Lamellen dieses Lamellenpakets beziehungsweise durch Be
lagnuten oder dergleichen dieser Lamellen nach radial außen und fließt
dann schließlich durch Durchlassöffnungen im Außenlamellenträger 62
nach radial außen ab. An der Kühlölzufuhrströmung zwischen dem Ringteil
66 und der Getriebeeingangswelle 24 sind auch die Fliehkraft-Druckaus
gleichskammern 120, 142 angeschlossen, und zwar mittels Radialbohrun
gen 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 Radialfüllstand der Druckausgleichskammer 142 einstellt. Ist
der maximale Füllstand erreicht, so fließt das über die Bohrung 154 zu
geführte Kühlöl durch die Füllstandsbegrenzungsöffnung 156 ab und ver
einigt 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
Druckbeaufschlagungsflächen 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 Getriebeein
gangswellen 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.
Weitere Einzelheiten der Doppelkupplung 12 gemäß dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel sind für den Fachmann ohne weiteres aus Fig. 1
entnehmbar. So ist die Axialbohrung im Ringabschnitt 36 der Kupplungs
nabe 34, in der die Innenverzahnung 46 für die Pumpenantriebswelle
ausgebildet ist, durch einen darin festgelegten Stopfen 180 öldicht ver
schlossen. 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 Lamellenpakets 74 am Außenlamellenträger 70 vorgese
hen.
Betreffend weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Dop
pelkupplung 12 wird auf die deutschen Patentanmeldungen 199 55 365.3
(AT 17.11.1999); 100 04 179.5, 100 04 186.8, 100 04 184.1,
100 04 189.2, 100 04 190.6, 100 04 105.7 (alle AT 01.02.2000); 100 34 730.4
(AT 17.07.2000) verwiesen, deren Offenbarung in den Offenbarungsgehalt
der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Es wird hierzu darauf hinge
wiesen, dass Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung der Fig. 1 dieser Anmel
dungsserie entspricht.
Die anhand von Fig. 1 erläuterte Doppelkupplung soll hinsichtlich der
Lagerung an den Getriebeeingangswellen auf Grundlage von Fig. 2 noch
detaillierter erläutert werden. Die Doppelkupplung 10 der Fig. 2 entspricht
im Wesentlichen der Doppelkupplung der Fig. 1; geringfügige, aus einem
Vergleich der Figuren ersichtliche Abweichungen sind hier ohne Relevanz.
Die Kupplung 10 stützt sich mit den Radiallagern 90 und 92 auf der radial
äußeren Getriebeeingangswelle 24 ab. Zusätzlich ist die Eingangsnabe 34
über das Radiallager 100 auf der Nabe 80 des Innenlamellenträgers 82
gelagert und stützt sich über diese auf der inneren Getriebeeingangswelle
22 ab. Die Radiallager 90, 92 und 100 sind jeweils außen eingepresst, und
die Lagerung erfolgt am Innendurchmesser zu dem jeweils benachbarten
Bauteil (24 bzw. 80) hin.
Axial ist die Doppelkupplung 10 über die Nabe 80 des Innenlamellenträgers
82 einerseits an der Stirnseite der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24
und andererseits am in die radial innere Getriebeeingangswelle 22 einge
setzten Sprengring 96 abgestützt. Je nach Toleranzlage kann zwischen der
Nabe 80 und dem Sprengring 96 noch wenigstens eine Ausgleichsscheibe
eingesetzt sein. Die axiale Abstützung/Lagerung zwischen den mit unter
schiedlichen Drehzahlen laufenden Getriebeeingangswellen 22 und 24
erfolgt unter Vermittlung des Axiallagers 94. Weiterhin sind über das
Axiallager 98 die Nabe 80 und die Eingangsnabe 34 aneinander axial abge
stützt. Das auch als Kupplungsnabe bezeichenbare Ringteil 66 stützt sich
über die Stirnseite des auch eine Axialabstützungsfunktion erfüllenden
Radiallagers 92 an der Nabe 84 des Innenlamellenträgers axial 86 ab.
Bei der gezeigten Bauart ist vorgesehen, dass das Axiallager 94 mit der
Drehzahl der Nabe 80 rotiert und somit auf der Getriebeeingangswelle 24
gleitet. Bei lockerem Sitz auf der Nabe 80 kann die Gleitbewegung auch
zwischen dem Axiallager 94 und der Nabe 80 erfolgen. Eine derartige
Lockerung kann beispielsweise dann auftreten, wenn das Axiallager 94
durch Verpressung an der Nabe 80 festgelegt wurde, diese Festlegung
infolge eine Wärmeausdehnung aber gelockert wurde. Im Falle eines
"schwimmenden" Axiallagers kann auch ein beidseitiges Gleiten auftreten.
Die als Anlagefläche dienende Stirnseite der radial äußeren Getriebeein
gangswelle 24 ist relativ klein, insbesondere wenn - wie beim gezeigten
Ausführungsbeispiel - hier eine Fase vorgesehen ist. Wenn das Axiallager
94 auf der Nabe 80 verpresst ist, gleitet es auf dieser sehr kleinen Stirn
fläche. Neben der Belastung dieser Lagerstelle durch das Gleiten kann eine
weitere Belastung dadurch erfolgen, dass es zu Axialstößen auf die Lager
stelle kommt, die insbesondere bei Momentenwechseln infolge von schräg
verzahnten Zahnrädern und hierdurch induzierten Axialbewegungen der
Wellen auftreten können.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Dauerfestigkeit der verschiedenen
Lagerstellen ist bei der Doppelkupplung 10a der Fig. 3 ein modifiziertes
Lagerkonzept realisiert, das im Folgenden anhand der Fig. 3 näher erläutert
wird. Es werden nur die Unterschiede gegenüber den Ausführungsbeispie
len gemäß Fig. 1 und 2 erläutert und Bezugszeichen verwendet, die sich
aus den Bezugszeichen der Fig. 1 und 2 durch Nachstellen des kleinen
Buchstabens "a" ergeben, sofern bei den Beispielen der Fig. 1 und 2 eine
entsprechende Komponente vorhanden ist.
Das Axiallager 94a zwischen der Nabe 80a einerseits und der Nabe 84a
und der Endfläche der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24a anderer
seits weist eine in Fig. 4 im Detail gezeigte Lagerscheibe 200a auf, die mit
der Getriebeeingangswelle 24a zur gemeinsamen Drehung verbunden ist.
Genauer: Die Lagerscheibe ist an der Nabe 84a axial und gegen Verdrehung
festgelegt, wobei die Verdrehsicherung durch ein gegenseitiges Mitnahme
profil gewährleistet sein kann. Durch diese Verdrehsicherung gegenüber der
Nabe 84a und damit gegenüber der radial äußeren Getriebeeingangswelle
24a wird die Axialabstützung des Axiallagers 94a zur Stirnseite der Getrie
beeingangswelle 24a hin zu einer rein statischen Abstützung verändert, die
also keinen Beanspruchungen durch durch Relativverdrehung bedingter
Reibung ausgesetzt ist. Die Gleitfläche 202a des Axiallagers 94a, genauer
der Lagerscheibe 200a, ist zur Nabe 80a des Innenlamellenträgers 82a hin
ausgerichtet. Diese Nabe kann eine wesentlich größere Gegen-Gleitfläche
bereitstellen, so dass die aneinander gleitenden Flächenabschnitte deutlich
größer sein können und dementsprechend eine deutlich geringere Belastung
des Axiallagers erreicht werden kann. Zur Unterstützung des Gleitens durch
Schmierwirkung von Kühlöl kann die Gleitfläche mit eingeprägten Nuten
204a ausgeführt sein.
Das Axiallager 94a, genauer die Lagerscheibe 200a, ist bevorzugt mit
einem eine Lagerfläche 203a bildenden Stahlrücken (zur Nabe 84a und
Stirnfläche der Getriebeeingangswelle 24a hin) und einer Gleitschicht 208a
auf der Vorderseite (zur Nabe 80a hin) aufgebaut. Die erwähnten Stoßbela
stungen zur kleinen Stirnfläche der Getriebeeingangswelle 24a hin können
deshalb statisch vom Stahlrücken abgestützt werden. Falls erforderlich,
kann der Stahlrücken zur Verbesserung der Stoßbelastbarkeit hart ausge
führt sein. Für die Gleitschicht können übliche Materialien, beispielsweise
Bronze, Aluminium, Polyetraflouroethylen (Teflon) und Graphit, verwendet
werden.
Die Oberflächenqualität der Auflagefläche der Lagerscheibe 200a zur Nabe
84a hin kann vergleichsweise anspruchslos ausgeführt sein. Demgegenüber
sollte die Anlauffläche (Gegen-Gleitfläche) der Nabe 80a eine vergleichs
weise gute Oberflächenqualität aufweisen. Es kann zweckmäßig sein, diese
Anlauffläche gehärtet auszuführen, je nach verwendetem Lagerwerkstoff
des Axiallagers 94a.
Die Verdrehsicherung der Lagerscheibe 200a an der Nabe 84a kann form
schlüssig ausgeführt sein, beispielsweise durch Unregelmäßigkeiten im
Außendurchmesser der Lagerscheibe 200a (vgl. Fig. 4a). Beispielsweise
können Nuten, Nocken oder Abflachungen am Außendurchmesser vor
gesehen sein. Im Falle des Lagerrings 200a der Fig. 4 sind Mitnahme
nocken 206a vorgesehen. In Abweichung von Fig. 4a kann man eine der
beiden Nocken 206a in Umfangsrichtung breiter ausführen oder wenigstens
eine weitere, unsymmetrisch angeordnete Nocke vorsehen, um den ord
nungsgemäßen Einbau der Scheibe 200a (Gleitfläche 202a weist nach
vorne in Richtung zur Nabe 80a hin) zu gewährleisten. Die Nabe 84a kann
dann mit einer entsprechenden Gegenkontur versehen sein, die beispiels
weise durch Kaltformen hergestellt sein kann. Die Fixierung des Lagerrings
200a an der Nabe 84a kann ebenfalls formschlüssig, beispielsweise durch
Verstemmen, erfolgen. Alternativ können sowohl die Fixierung als auch
Verdrehsicherung stoffschlüssig erfolgen, beispielsweise durch Anschwei
ßen der Lagerscheibe 200a an der Nabe 84a.
Bei den Doppelkupplungen 10 der Fig. 1 und 2 waren gemäß einer Aus
führungsvariante alle Lager als massive Bauteile aus Lagerbronze ausge
führt. Für das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird vorgeschlagen, alle
Lager mit Stahlrücken und darauf aufgebrachter Gleitschicht (z. B. Bronze,
Aluminium, Teflon, usw.) auszubilden. In Fig. 4b ist die Gleitschicht der
Lagerscheibe 200a mit 208a bezeichnet. Fig. 4b zeigt das Detail E von Fig.
4c.
Regelmäßig ist es vorteilhaft, wenn Lagerbauteile und die benachbarten,
von den Lagerbauteilen gelagerten Bauteile der Kupplung das gleiche oder
ein ähnliches Wärmeausdehnungsverhalten zeigen, so dass es nicht zu
extremen Verspannungen mit nachträglicher Lockerung kommt. Dies ist für
die Lagerkomponenten mit Stahlrücken der Fall, wenn die benachbarten
Kupplungsteile, hier insbesondere die verschiedenen Naben, aus Stahl
hergestellt sind. Durch die gegenüber dem Stahlrücken gesonderte Gleit
schicht kann das Gleitverhalten ohne Beeinträchtigung der Stabilität des
Gesamtbauteils optimiert werden.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist anstelle des Axiallagers 98 und des
Radiallagers 100 ein Axial- und Radiallager 99a vorgesehen, das von einer
sogenannten Bundbuchse 220a gebildet ist, die in Fig. 5 gezeigt ist. Die
Bundbuchse weist einen gegebenenfalls geschlitzten Hülsenabschnitt 222a
und einen Flanschabschnitt 224a auf, die jeweils mit einer Gleitschicht
226a beziehungsweise 228a ausgeführt sind. Die jeweilige Gleitschicht ist
am Innenumfang des Hülsenabschnitts 22a beziehungsweise an der zur
Nabe 80a hin weisenden Stirnfläche des Flanschabschnitts 224a vorgese
hen. Ein fertigungsbedingter Schlitz 230a im Hülsenabschnitt und im Flans
chabschnitt ist in Fig. 5b zu erkennen. Durch die Integration eines Axial
lagers und Radiallagers in einem einzigen Bauteil wird der Montageaufwand
reduziert. Ferner kann auch der Bearbeitungsaufwand an den benachbarten
Bauteilen reduziert werden. Zur Verbesserung des Gleitverhaltens kann die
Bundbuchse mit eingeprägten Ölkanälen oder dergleichen ausgeführt sein.
Eine Zufuhr von Öl kann beispielsweise durch die Verzahnung zwischen der
Nabe 80a und der Getriebeeingangswelle 22a erfolgen. Um einen Ölkanal
vorzusehen, kann man beispielsweise einen oder mehrere Zähne der Ver
zahnung weglassen.
Das Lager 92a ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit einer Bund
buchse 240a ausgeführt. Ebenso wie die Bundbuchse 220a weist die in
Fig. 6 gezeigte Bundbuchse 240a einen Stahlrücken und darauf aufge
brachte Gleitschichten auf. Eine Gleitschicht 242a ist am Innenumfang des
Hülsenabschnitts 244a vorgesehen. Eine weitere Gleitschicht 246a ist an
der Stirnseite des Flanschabschnitts 248a vorgesehen. Der Außenumfang
des Hülsenabschnitts 244a liegt innen am Innenumfang des in Fig. 8 ge
zeigten Ringteils 66a an. Dieser Innenumfang ist mit Kühlölführungsnuten
250a ausgeführt, die zusammen mit der Außenumfangsfläche des Hülsen
abschnitts 244a Kühlölführungskanäle bilden. Zum Durchlassen des Kühlöls
ins Innere der Doppelkupplung, zwischen dem Ende des Ringteils 66a
einerseits und der Nabe 84a andererseits hindurch, weist der Flanschab
schnitt 248a Durchlassaussparungen 252a auf. Die Kühlölzufuhr erfolgt
vom Getriebe her entlang dem Außenumfang der in Fig. 7 gezeigten La
gerhülse 260a des Lagers 90a, nämlich durch die schon erwähnten Kühl
ölführungsnuten 250a. In den verschiedenen Teilfiguren von Fig. 8 (Fig. 8a
ist ein Schnitt nach Linie A-A der Fig. 8b) sind verschiedene Bohrungen zu
erkennen, die Druckölzuführkanäle und Anschlüsse zu den hydraulischen
Nehmerzylindern der beiden Kupplungsanordnungen beziehungsweise
Anschlüsse zu einer Druckölversorgung bilden.
Betreffend die Bundbuchse 220a und deren Durchlassaussparungen 252a
ist noch darauf hinzuweisen, dass die Durchlassaussparungen 252a vor
zugsweise derart dimensioniert sind, dass für einen definierten Rückstau
des Kühlöls gesorgt wird. Hierdurch wird eine Ölströmung gegen die Flieh
kraft durch die Bohrung 160a zwischen die Welle 24a und 22a unterstützt
und somit die Ölversorgung des Lagers 9% verbessert. Eine zusätzliche
Unterstützung des Ölflusses zum Lager 99a kann dadurch erfolgen, dass
vom Spalt zwischen der Welle 22a und der Welle 24a ausgehend der
Ölstrom durch zumindest eine Bohrung in der Nabe 80a an die Lagerstelle
99a gelangen kann. Wie oben schon angedeutet, kann die Lagerstelle 99a
alternativ oder zusätzlich auch durch wenigstens einen Durchgang zwi
schen der Nabe 80a und der Getriebeeingangswelle 22a mit Öl versorgt
werden. Hierfür kann für die zwischen der Nabe 80a und der Welle 22a
wirksame Koppelgeometrie eine entsprechend gestaltete Profilgeometrie
vorgesehen sein, die beispielsweise im Profilgrund genügend freien Quer
schnitt für eine Längsdurchströmung der Profile von Welle 22a und Nabe
80a vorsieht oder "weggelassene Zähne" im Profil aufweist. Ergänzend
empfiehlt es sich dann, den Ölstrom z. B. durch stirnseitig in der Nabe 80a
zu der ggf. vorgesehenen Ausgleichsscheibe bzw. zum Sprengring 96a hin
vorgesehene Nuten radial nach außen zu führen.
Betreffend die Lagerhülse 260a ist noch zu erwähnen, dass diese vorzugs
weise ebenfalls mit Stahlrücken 262a und an dessen Innenumfang vor
gesehener Gleitschicht 264a ausgeführt ist. Die Lagerhülse kann, ebenso
wie die Bundbuchse 240a geschlitzt ausgeführt sein. In den Fig. 6 und 7
ist jeweils ein herstellungsbedingter Schlitz 254a bzw. 266a zu erkennen.
Durch die Ausführung des eine Axialabstützungsfunktion erfüllenden Lagers
92a mit der Bundbuchse 240a ist die vom Lager bereitgestellte axiale
Anlauffläche wesentlich größer als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2.
Dementsprechend ist die Belastbarkeit des Lagers durch axiale Kräfte, ggf.
Stöße, wesentlich größer. Bei Verwendung einer Bundbuchse mit Stahl
rücken und Gleitfläche ergeben sich die schon angesprochenen thermi
schen Vorteile und ein besonders reibungsarmer Lauf.
Insgesamt sorgt das beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 realisierte Lager
konzept für eine größere Belastbarkeit und bessere Dauerfestigkeit der
verschiedenen Lagerflächen.
Ein nicht unwichtiger Aspekt bei einer Kupplungseinrichtung mit integrier
tem Betätigungszylinder ist die Abdichtung des Betätigungszylinder-Druck
raums, insbesondere die Art und Weise, wie die zwischen dem Kolben und
der den Druckraum begrenzenden Zylinderwandung wirksame Abdichtung
realisiert ist. Generell können hierfür vorgesehene Dichtungen entweder mit
der ggf. vom Außenlamellenträger gebildeten Zylinderwandung oder mit
dem Kolben fest verbunden sein und auf den gegenüberliegenden Kolben
bzw. der Zylinderwandung (ggf. dem Außenlamellenträger) dichtend glei
ten.
Beim diesbezüglichen Dichtungskonzept der Fig. 1 und 2 sind die hierfür
vorgesehenen Dichtungen 112 und 134 direkt an dem Außenlamellenträger
angebracht, der diese Dichtungen trägt und stabilisiert. Die Dichtungen
können beispielsweise auf den jeweiligen Träger aufvulkanisiert sein. Die
Dichtungen können auch durch ein Spritzgießverfahren oder Pressverfahren
auf den Träger aufgebracht sein.
Derartige Verfahren zum Versehen der Lamellenträger mit den Dichtungen
bedingen ein Einspannen des Trägerbauteils in ein Werkzeug, was eine
relativ hohe Ausschussquote mit sich bringen kann und die Zahl der in
einem Herstellungsdurchgang herstellbaren Dichtungen begrenzt.
Demgegenüber ist bei den Doppelkupplungen der Fig. 3, 10 und 11 ein
anderes Dichtungskonzept realisiert, das die Verwendung eines gesonder
ten Dichtungselementträgers vorsieht.
Es wird auf Fig. 3 und Fig. 10 Bezug genommen. Die Abdichtung zwischen
dem Außenlamellenträger 62a und dem Betätigungskolben 110a erfolgt
mittels eines Dichtungselements 112a, das auf einem gegenüber dem
Außenlamellenträger 62a gesonderten Tragelement 300a aufgebracht ist,
beispielsweise dem Tragelement 300a aufvulkanisiert oder aufgepresst ist.
Das Tragelement kann auch durch Anspritzen oder Umspritzen mit dem
Dichtungselement 112a versehen sein. Das Tragelement ist vorteilhaft als
scheibenförmiges Blechteil, ggf. Stahlblechteil, ausgeführt und ist vorzugs
weise am Außenlamellenträger 62a angebracht, beispielsweise ange
schweißt. Eine andere Möglichkeit ist, das Tragelement dem Außenlamel
lenträger aufzupressen oder mit dem Außenlamellenträger zu verrasten oder
zu verclipsen. Da vor dem Anbringen des Tragelements am Außenlamellen
träger die vom Tragelement 300a und der Dichtung 112a gebildete Dich
tungsanordnung dahingehend überprüft werden kann, ob sie ordnungs
gemäß hergestellt wurde und den Spezifikationen entspricht, wird verhin
dert, dass Lamellenträger mit nicht ordnungsgemäßen Dichtungen produ
ziert werden. Der Ausschuss an Lamellenträgern wird demgemäß deutlich
reduziert.
In entsprechender Weise ist die zwischen dem Kolben 130a und dem
Außenlamellenträger 70a wirksame Dichtung 134a von einem gegenüber
dem Außenlamellenträger 70a gesonderten Tragelement 302a gehalten,
das am Außenlamellenträger 70a nachträglich angebracht wurde, nachdem
schon das Dichtungselement 134a an das Tragelement 300a angeformt
worden ist. Das ebenfalls bevorzugt als scheibenförmiges Blechteil ausge
führte Tragelement 302a kann ebenfalls auf verschiedenste Art und Weise
am Außenlamellenträger 70a befestigt sein, beispielsweise angeschweißt,
angepresst, verrastet oder verclipst. Hinsichtlich der Ausgestaltung der
Tragelemente bestehen grundsätzlich viele Möglichkeiten. Fig. 11 zeigt eine
Ausführungsvariante mit anders gestalteten Tragelementen 300b und 302b
sowie mit anders gestalteten Dichtungen 312b und 334b. Die von der
Dichtung 134b und dem Tragelement 302b gebildete Dichtungsanordnung
ist in Fig. 12 detaillierter gezeigt. Fig. 13 und 14 zeigen geeignete Außen
lamellenträger für den Aufbau einer erfindungsgemäßen Doppelkupplung. In
den Außenlamellenträgern vorgesehene radiale Öldurchlassöffnungen sind
in den Fig. 13 und 14 nicht dargestellt.
Wenn die Dichtungen nicht direkt auf dem Außenlamellenträger aufge
bracht werden, beispielsweise nicht direkt auf dem Außenlamellenträger
aufvulkanisiert werden, sondern die Dichtungen als Einzelbauteile gefertigt
werden können, ergeben sich mehrere Vorteile. So wird die Zahl der in
einem Herstellungsdurchgang herstellbaren Dichtungsbauteile deutlich
erhöht, da keine großen Trägerbauteile in ein Werkzeug eingelegt werden
müssen. Ferner wird das Risiko, eine vergleichsweise große Zahl von relativ
teueren (großen) Trägerbauteilen durch Ausschuss zu verlieren, reduziert.
Wie aus dem Vorstehenden deutlich wurde, kann die Dichtung nach dem
hier vorgestellten Dichtungskonzept nachträglich am betreffenden Bauteil,
hier dem jeweiligen Außenlamellenträger, angebracht und fixiert werden.
Dies kann form-, kraft- oder stoffschlüssig erfolgen. Die Dichtungen können
als Verbundbauteile zusammen mit einem jeweiligen Tragelement, beispiels
weise einem Stahlträgerblech, gefertigt und dann am zugeordneten Kupp
lungsbauteil, insbesondere am Außenlamellenträger der inneren Kupplung
bzw. am Außenlamellenträger der äußeren Kupplung, angebracht, beispiels
weise angeschweißt, werden. Es wurden schon die Alternativbefestigungs
möglichkeiten "Aufpressen" und "Verclipsen" genannt. Man könnte unter
Umständen auch daran denken, die Tragelemente am zugeordneten Kupp
lungsbauteil anzukleben.
Insbesondere dann, wenn die Verbindung zwischen dem Tragelement und
dem zugeordneten Kupplungsbauteil nicht umlaufend stoffschlüssig erfolgt,
kann eine geeignete Dichtungsgeometrie gewählt werden, die leichte
Formabweichungen und Toleranzen ausgleicht und so eine sichere Ab
dichtung der Druckkammern der Betätigungszylinder gewährleistet.
Es ist noch auf einen Unterschied zwischen den Konstruktionen gemäß Fig.
1 und 2 einerseits und der Konstruktion gemäß Fig. 3 andererseits hinzu
weisen: Gemäß Fig. 1 und 2 sind bei der radial äußeren Kupplungsanord
nung die am Außenlamellenträger 62 angekoppelten Außenlamellen als
belagtragende Lamellen und dementsprechend die am Innenlamellenträger
angekoppelten Innenlamellen als belaglose Lamellen ausgeführt, wohinge
gen bei der radial inneren Kupplungsanordnung die am Außenlamellenträger
angekoppelten Außenlamellen als belaglose Lamellen und dementsprechend
die am Innenlamellenträger angekoppelten Innenlamellen als belagtragende
Lamellen ausgeführt sind. Der genannten Zuordnung der Außenlamellen
und Innenlamellen betreffend die radial äußere Kupplungsanordnung liegt
die Überlegung zugrunde, dass die belagtragenden Lamellen in der Regel
mit Belagnuten ausgeführt sind und zur Unterstützung der Kühlung der
radial äußeren Kupplungsanordnung der Eingangsseite der Kupplungsein
richtung zugeordnet sein sollten, so dass sie stets mit dem Motor mitzuro
tieren (auch im ausgekuppelten Zustand der Kupplungsanordnung), um zur
Förderung von Kühlöl durch das Lamellenpaket, insbesondere durch Flieh
krafteinwirkung, zumindest beizutragen.
Demgegenüber sind gemäß der Konstruktion der Fig. 3 sowohl für die radial
äußere Kupplungsanordnung 64a als auch für die radial innere Kupplungs
anordnung 72a die an der jeweiligen Getriebeeingangswelle, also ausgangs
seitig, angekoppelten Innenlamellen als belagtragende Lamellen ausgeführt
und die eingangsseitig angeordneten Außenlamellen als belaglose Lamellen
ausgeführt. Eine Kühlförderwirkung von in den Lamellenbelägen ausgebilde
ten Belagnuten kann somit erst auftreten, wenn auch die Innenlamellen
mitrotieren. Es hat sich gezeigt, dass trotzdem noch eine hinreichende
Kühlwirkung erreicht wird.
Eine für die radial äußere Kupplungsanordnung 64a und die radial innere
Kupplungsanordnung 72a identische Zuordnung der belagaufweisenden
Lamellen und der belaglosen Lamellen zum Außenlamellenträger 62a bzw.
70a (als Außenlamellen) bzw. zum Innenlamellenträger 82a bzw. 86a (als
Innenlamellen) bietet demgegenüber den wesentlichen Vorteil, dass sich
beachtliche Kostenersparnisse erzielen lassen. Sind allen belaglosen Lamel
len der radial äußeren Kupplungsanordnung axial gleich dicke belaglose
Lamellen der radial inneren Kupplungsanordnung zugeordnet, so können die
belaglosen Lamellen der radial inneren Kupplungsanordnung gewisserma
ßen aus dem Verschnitt der belaglosen Lamellen der radial äußeren Kupp
lungsanordnung hergestellt werden (und umgekehrt). Dies gilt sowohl für
Zwischenlamellen (die axial zwischen zwei belagtragenden Lamellen an
geordnet sind) als auch für die axialen Endlamellen. Gleiches gilt für die
Belagtragelemente der belagtragenden Lamellen und die darauf angebrach
ten Belege der belagtragenden Lamellen. Es können die Belagtragelemente
der radial inneren Kupplungsanordnung aus dem Verschnitt der Belagtrag
elemente der radial äußeren Kupplungsanordnung gefertigt werden (und
umgekehrt) und es können die Beläge der radial inneren Kupplungsanord
nung aus dem Verschnitt der Beläge der radial äußeren Kupplungsanord
nung (und umgekehrt) gefertigt werden. Angemerkt sei, dass die belaglo
sen Lamellen und die Belagtragelemente regelmäßig aus Stahl hergestellt
werden und dass als Beläge in der Regel Papierbeläge verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Konstruktion der Fig. 3 ist, dass auf die vergleichs
weise kostenaufwendigen, nur auf einer axialen Seite mit Belag ausgeführ
ten (relativ dünne) Endlamellen der radial äußeren Kupplungsanordnung
gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 verzichtet ist. Stattdessen ist eine zusätzliche
beidseitig mit Belag ausgeführte Belaglamelle vorgesehen, die relativ dünn
ist. Insgesamt wird hierdurch vorteilhaft erreicht, dass die Kupplungskon
struktion der Fig. 3 mit einer kürzeren axialen Baulänge ausgeführt werden
kann.
Ein weiterer Vorteil der Konstruktion der Fig. 3 ist, dass die ausgangsseitig
wirksame Trägheitsmasse (Massenträgheitsmoment) der radial äußeren
Kupplungsanordnung 64a gegenüber der entsprechenden Trägheitsmasse
im Falle der Konstruktionen der Fig. 1 und 2 reduziert ist, da die größere
Trägheitsmasse aufweisenden belaglosen Lamellen nun eingangsseitig
angeordnet sind. Die Getriebesynchronisation wird hierdurch entlastet. Die
radial äußere Kupplungsanordnung kann beispielsweise den Getriebegängen
1, 3, 5 und Rückwärtsgang zugeordnet sein. Umgekehrt ist das eingangs
seitige Trägheitsmoment der radial äußeren Kupplungsanordnung 64a
aufgrund der vergleichsweise großen Trägheitsmassen der belaglosen
Lamellen gegenüber den Konstruktionen gemäß Fig. 1 und 2 erhöht. Dies
ist dann vorteilhaft, wenn zwischen der Kupplungseinrichtung und der
Antriebseinheit ein Zwei-Massen-Schwungrad oder ein Torsionsschwin
gungsdämpfer angeordnet ist, über den der Momentenfluss von der An
triebseinheit zur Kupplungseinrichtung verläuft. In diesem Fall wirkt die
eingangsseitige Trägheitsmasse der radial äußeren Kupplungsanordnung
64a zusammen mit der eingangsseitigen Trägheitsmasse der radial inneren
Kupplungsanordnung 72a als Sekundärmasse des Zwei-Massen-Schwung
rads bzw. des Torsionsschwingungsdämpfers, die in der Regel relativ hoch
ausgelegt werden sollte.