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Die
Erfindung betrifft ein Drehmomentübertragungseinrichtungssystem
für den
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Drehmomentübertragung zwischen
einer Antriebseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit
einer Abtriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle, und einem Getriebe
mit mindestens einer Getriebeeingangswelle, mit mindestens einer
trocken laufenden und mindestens einer nass laufenden Kupplungseinrichtung.
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Es
gibt Kupplungsgetriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, mit
trocken laufenden und nass laufenden Kupplungen, insbesondere Doppelkupplungen.
Herkömmliche
trockene Kupplungen, insbesondere Doppelkupplungen, werden über eine elektromotorische/mechanische
oder eine elektromotorische/hydraulische Aktorik betätigt, die
auch zur Gangverstellung verwendet werden kann. Herkömmliche
nass laufende Kupplungen, insbesondere Doppelkupplungen, werden über eine
hydraulische Aktorik betätigt,
deren Versorgungspumpe direkt vom Verbrennungsmotor angetrieben
wird. Die bei nass laufenden Kupplungen bekannte Aktorik übernimmt sowohl
die Stellfunktionen der Kupplung, die Gangbetätigung als auch die Steuerung
der Kühlfunktion der
nass laufenden Kupplung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Drehmomentübertragungseinrichtungssystem
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 zu schaffen, das sowohl für den Einbau von trocken- als
auch nass laufenden Kupplungseinrichtungen geeignet ist. Dabei soll
der Montageaufwand gering sein.
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Die
Aufgabe ist durch ein Drehmomentübertragungseinrichtungssystem
für den
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Drehmomentübertragung zwischen
einer Antriebseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit
einer Abtriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle, und einem Getriebe
mit mindestens einer Getriebeeingangswelle, mit mindestens einer
trocken laufenden und mindestens einer nass laufenden Kupplungseinrichtung
gelöst,
wobei entweder die nass laufende Kupplungseinrichtung oder alternativ
die trocken laufende Kupplungseinrichtung zwischen die Abtriebswelle
der Antriebseinheit und die Getriebeeingangswelle montierbar und
durch eine Betätigungseinrichtung
betätigbar
ist, wobei die Betätigungseinrichtung
ein Betätigungslager
umfasst, das mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung
betätigbar
ist, die sowohl zur Betätigung
der nass laufenden Kupplungseinrichtung als auch zur Betätigung der
trocken laufenden Kupplungseinrichtung verwendbar ist. Da die Betätigung der
nas sen und der trockenen Kupplungseinrichtung durch die gleiche
Aktorik erfolgt, kann das Basisgetriebe des erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
sowohl mit einer nass als auch mit einer trocken laufenden Kupplungseinrichtung
ausgestattet werden. Das erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungssystem
liefert verschiedene Drehmomentübertragungseinrichtungen,
die entweder eine trocken laufende oder eine nass laufende Kupplungseinrichtung
umfassen. Beide Kupplungseinrichtungen werden durch die gleiche Betätigungsvorrichtung
betätigt.
Dadurch kann der Konstruktionsaufwand erheblich reduziert werden.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung durch einen
Antrieb angetrieben ist, der unter Zwischenschaltung des Betätigungslagers
mit der Hebeleinrichtung gekoppelt ist. Im Vergleich zu herkömmlichen
nass laufenden Doppelkupplungsgetrieben benötigt das Basisgetriebe des
erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtungssystems keine
Drehdurchführungen
für rotierende
Betätigungskolben,
wie sie bei herkömmlichen
nass laufenden Kupplungseinrichtungen verwendet werden. Das Einrücklager
kann rein mechanisch oder hydrostatisch betätigt werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Elektromotor
umfasst. Der elektromotorische Antrieb hat den Vorteil, dass er
unabhängig
von der Brennkraftmaschine ist. Es ist sinnvoll, auch die Gänge mit
einer elektromotorischen/mechanischen oder einer elektromotorischen/hydraulischen
Aktorik zu betätigen.
Vorzugsweise wird die gleiche Aktorik sowohl zur Betätigung der
Kupplungseinrichtung als auch der Gänge verwendet.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein separates Kühlungs- und Schmiermodul mit
der nass laufenden Kupplungseinrichtung verbindbar ist. Das Kühlungs- und
Schmiermodul umfasst vorzugsweise eine Ölpumpe, die zur Kühlung und
Schmierung der Nasskupplung und eventuell anderer Teile des Getriebes dient.
Durch die Funktionstrennung von Kühlung/Schmierung und Betätigungsaktorik
ist es möglich,
eine für
herkömmliche
trockene Kupplungseinrichtungen zum Einsatz kommende elektromotorische/mechanische
oder elektromotorische/hydraulische Aktorik auch zur Betätigung der
nass laufenden Kupplungseinrichtung einzusetzen.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Trennmodul, welches das die
Kupplungseinrichtung aufnehmende Volumen begrenzt, in das Getriebe
montierbar ist. Das Trennmodul wird zum Beispiel von einem Kupplungsdeckel
gebildet, der sich an dem Getriebegehäuse abstützt.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei nass laufende Kupplungsanordnungen
koaxial in axialer Richtung überlappend
zueinander angeordnet sind. Dadurch kann in axialer Richtung Bauraum
eingespart werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei trocken laufende Kupplungsanordnungen
koaxial und in radialer Richtung überlappend zueinander angeordnet sind.
Radial innerhalb der Kupplungsanordnung kann jeweils eine Schwingungsdämpfungseinrichtung
angeordnet sein.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
ist dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise zwei nass oder trocken
laufende Kupplungseinrichtungen in eine Drehmomentübertragungseinrichtung montierbar
und mit der gleichen Betätigungseinrichtung
betätigbar
sind. Das erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungssystem
umfasst ein Basisgetriebe, das sowohl mit einer trocken als auch
mit einer nass laufenden Kupplungseinrichtung ausgestattet werden
kann. Das Basisgetriebe benötigt
keine Drehdurchführungen
für rotierende Betätigungskolben
und beinhaltet lediglich den für die
beiden Kupplungsarten gleichen Einrückmechanismus. Für die nass
laufende Kupplungseinrichtung ist zusätzlich eine in eine Kupplungsglocke
integrierte Niederdruckölpumpe
erforderlich, die bei der trocken laufenden Kupplung entfallen kann.
Die erforderlichen Getriebeänderungen
zwischen trockenen und nassen Doppelkupplungen betreffen also lediglich
die Kupplungsglocke, wobei bei der Trockenkupplung die Komponenten Ölkühler, Ölpumpe, Saugregelventil,
interne Kanalführung
und Trennwand zwischen Trocken- und Nassraum entfallen können.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
verschiedene Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und
in der Be schreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es
zeigen:
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1 eine
Drehmomentübertragungseinrichtung
eines erfindungsgemäßen Systems
mit einer nass laufenden Doppelkupplung im Halbschnitt;
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2 die
Drehmomentübertragungseinrichtung
aus 1 mit einer trocken laufenden Doppelkupplung und
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3 eine
Drehmomentübertragungseinrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel mit
einer integrierten Ölpumpe
im Längsschnitt.
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In
den 1 bis 3 sind verschiedene Alternativen
des erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtungssystems
dargestellt, die entweder eine nass laufende Kupplungseinrichtung
(siehe 1 und 3) oder eine trocken laufende Kupplungseinrichtung
(siehe 2) umfassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist die gleiche Betätigungsvorrichtung
sowohl zur Betätigung
der trocken laufenden als auch zur Betätigung der nass laufenden Kupplungseinrichtung
verwendbar. Dadurch verringert sich der Konstruktionsaufwand erheblich.
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In 1 ist
ein Teil eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt.
Zwischen einer Antriebseinheit 3, insbesondere einer Brennkraftmaschine,
von der eine Kurbelwelle 4 ausgeht, und einem Getriebe 5 ist
eine nass laufende Doppelkupplung 6 in Lamellenbauweise
angeordnet. Zwischen die Antriebseinheit 3 und die Doppelkupplung 6 ist eine
Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 geschaltet.
Bei der Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 handelt
es sich um ein Zweimassenschwungrad.
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Die
Kurbelwelle 4 der Brennkraftmaschine 3 ist über eine
Schraubverbindung 9 fest mit einem Eingangsteil 10 der
Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 verbunden.
Das Eingangsteil 10 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 hat
im Wesentlichen die Gestalt einer sich in radialer Richtung erstreckenden Kreisringscheibe,
an die radial außen
ein Anlasserzahnkranz 11 angeschweißt ist. Außerdem ist an das Eingangsteil 10 der
Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 eine
Schwungmasse 12 angeschweißt. Des Weiteren ist an dem
Eingangsteil 10 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 ein
Schwingungsdämpferkäfig 14 befestigt,
in dem mehrere Energiespeichereinrichtungen, insbesondere Federeinrichtungen 16,
zumindest teil weise aufgenommen sind. In die Federeinrichtungen 16 greift
ein Ausgangsteil 18 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 ein.
An dem Ausgangsteil 18 der Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 ist
eine weitere Schwungmasse 19 befestigt. Das Ausgangsteil 18 der
Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 ist über ein
Verbindungsteil 21 fest mit einem Eingangsteil 24 der
Doppelkupplung 6 verbunden. Das Kupplungseingangsteil 24 ist
einstückig mit
einem Außenlamellenträger 26 einer
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 27 verbunden. Radial innerhalb
des Außenlamellenträgers 26 ist
ein Innenlamellenträger 28 der
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 27 angeordnet. Der Innenlamellenträger 28 ist
radial innen an einem Nabenteil 30 befestigt, das über eine
Verzahnung drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle 31 verbunden
ist.
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Das
Kupplungseingangsteil 24 beziehungsweise der einstückig mit
diesem verbundene Außenlamellenträger 26 der
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 27 ist über ein
Verbindungsteil 34 drehfest mit einem Außenlamellenträger 36 einer
zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 38 verbunden. Radial innerhalb
des Außenlamellenträgers 36 ist
ein Innenlamellenträger 40 der
zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 38 angeordnet, der
radial innen fest mit einem Nabenteil 41 verbunden ist.
Das Nabenteil 41 ist über
eine Verzahnung drehfest mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 42 verbunden,
die als Hohlwelle ausgebildet ist. In der zweiten Getriebeeingangswelle 42 ist
die erste Getriebeeingangswelle 31 drehbar angeordnet.
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Die
beiden Lamellen-Kupplungsanordnungen 27 und 38 werden über Betätigungshebel 44 und 45 betätigt, deren
radial inneren Enden sich an Betätigungslagern 48, 49 abstützen. Die
Betätigungslager 48, 49 werden über eine
Betätigungsvorrichtung 50 betätigt, die
ein Getriebe 51 umfasst und von einem elektromotorischen
Drehantrieb 52 angetrieben ist.
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Zwischen
dem Verbindungsteil 21 und dem Außenlamellenträger 26 der
ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 27 ist
ein Kupplungsdeckel 55 angeordnet, der radial außen an einem
Getriebegehäuseabschnitt 58 befestigt
ist. Der Kupplungsdeckel 55 kann auch einstückig mit
dem Getriebegehäuseabschnitt 58 ausgebildet
sein. Der Kupplungsdeckel 55 trennt einen Nassraum 56,
in dem die beiden Lamellen-Kupplungsanordnungen 27 und 38 angeordnet sind,
von einem trockenen Aufnahmeraum 57, in dem die Schwingungsdämpfungseinrichtung 8 angeordnet
ist. Der Kupplungsdeckel 55 weist radial innen ein, im
Querschnitt betrachtet, im Wesentlichen L-förmiges Ende 60 auf,
das in einen Ringraum 62 ragt, der von einem Ab schnitt
des Kupplungseingangsteils 24 mit einem U-förmigen Querschnitt
gebildet wird. Der U-förmige
Querschnitt des Aufnahmeraums 62 umfasst eine radial angeordnete
Basis 64, von der sich zwei Schenkel 66 und 67 in
axialer Richtung erstrecken.
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Zwischen
dem Kupplungseingangsteil 24 und dem Kupplungsdeckel 55 ist
ein Dünnringkugellager 70 angeordnet,
das sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung an dem
Ende 60 des Kupplungsdeckels 55 einerseits und
an der Basis 64 und dem Schenkel 66 des Kupplungseingangsteils 24 andererseits
abstützt.
Das Dünnringkugellager 70 weist eine
gegenüber
der radialen Richtung verkippte Berührungsnormale auf.
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Radial
innerhalb und axial überlappend
zu dem Dünnringkugellager 70 ist
ein Radialwellendichtring 72 zwischen dem Ende 60 des
Kupplungsdeckels 55 und dem Kupplungseingangsteil 24 angeordnet.
Das Dünnringkugellager 70 ist
vollständig
in dem Nassraum 56 angeordnet, der durch den Radialwellendichtring 72 von
dem Trockenraum 57 getrennt ist.
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In 2 ist
die in 1 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung mit
einer trocken laufenden Doppelkupplung 600 dargestellt.
Zur Bezeichnung gleicher Teile wie in 1 werden
die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden,
wird auf die vorangegangene Beschreibung der 1 verwiesen.
Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen
eingegangen.
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Die
in 2 dargestellte Doppelkupplung 600 ist über ein
Eingangsteil 610 mit der Kurbelwelle 4 gekoppelt.
Radial außen
ist an dem Eingangsteil 610 eine Gegendruckplatte 620 der
Doppelkupplung 600 befestigt. Die Gegendruckplatte 620 wirkt
mit einer Druckplatte 640 einer ersten trocken laufenden Reibungskupplung 650 zusammen.
Zwischen der Gegendruckplatte 620 und der Druckplatte 640 sind Reibbeläge angeordnet,
die an einem Ausgangsteil 660 der ersten trocken laufenden
Reibungskupplung 650 befestigt sind. Zwischen das Ausgangsteil 660 und
ein Nabenteil 680 ist eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 670 geschaltet.
Das Nabenteil 680 ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 31 verbunden.
Die Gegendruckplatte 620 wirkt auf der der Brennkraftmaschine 3 abgewandten
Seite mit einer Druckplatte 710 einer zweiten trocken laufenden Reibungskupplung 720 zusammen.
Zwischen der Druckplatte 710 und der Gegendruckplatte 620 sind Reibbeläge angeordnet,
die an einem Ausgangsteil 730 der zweiten Reibungskupplung 720 befestigt sind.
Zwischen das Aus gangsteil 730 und ein Nabenteil 750 ist
eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 740 geschaltet.
Das Nabenteil 750 ist drehfest mit der zweiten Getriebeeingangswelle 42 verbunden.
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Die
Reibungskupplungen 650 und 720 werden über Betätigungshebel 770, 780 betätigt, an
deren radial inneren Enden die Einrücklager 48, 49 angreifen.
Die Einrücklager 48, 49 werden
durch die gleiche Betätigungsvorrichtung 50 betätigt, wie
bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einer nass laufenden Kupplungseinrichtung 6.
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Bei
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Zahnradpumpe 81 in
dem Nassraum 56 an einem Getriebewandungsabschnitt 82 angebracht.
Die Pumpe 81 ist mit der Kurbelwelle 4 der Brennkraftmaschine 3 gekoppelt.
Die Betätigung
der nassen Doppelkupplung 6 erfolgt durch hydraulische Betätigungseinrichtungen 83 und 84.
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- 1.
- Antriebsstrang
- 2.
-
- 3.
- Antriebseinheit
- 4.
- Kurbelwelle
- 5.
- Getriebe
- 6.
- Doppelkupplung
- 7.
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- 8.
- Schwingungsdämpfungseinrichtung
- 9.
- Schraubverbindung
- 10.
- Eingangsteil
von 8
- 11.
- Anlasserzahnkranz
- 12.
- Masse
- 13.
-
- 14.
- Schwingungsdämpferkäfig
- 15.
-
- 16.
- Federeinrichtung
- 17.
-
- 18.
- Ausgangsteil
von 8
- 19.
- Masse
- 20.
-
- 21.
- Verbindungsteil
- 22.
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- 23.
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- 24.
- Kupplungseingangsteil
- 25.
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- 26.
- Außenlamellenträger
- 27.
- erste
Lamellen-Kupplungsanordnung
- 28.
- Innenlamellenträger
- 29.
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- 30.
- Nabenteil
- 31.
- erste
Getriebeeingangswelle
- 32.
-
- 33.
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- 34.
- Verbindungsteil
- 35.
-
- 36.
- Außenlamellenträger
- 37.
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- 38.
- zweite
Lamellen-Kupplungsanordnung
- 39.
-
- 40.
- Innenlamellenträger
- 41.
- Nabenteil
- 42.
- zweite
Getriebeeingangswelle
- 43.
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- 44.
- Betätigungshebel
- 45.
Betätigungshebel
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- 46.
-
- 47.
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- 48.
- Betätigungslager
- 49.
- Betätigungslager
- 50.
- Betätigungsvorrichtung
- 51.
- Getriebe
- 52.
- Drehantrieb
- 53.
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- 54.
-
- 55.
- Kupplungsdeckel
- 56.
- Nassraum
- 57.
- Aufnahmeraum
- 58.
- Getriebegehäuseabschnitt
- 59.
-
- 60.
- Ende
- 61.
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- 62.
- Aufnahmeraum
- 63.
-
- 64.
- Basis
- 65.
-
- 66.
- Schenkel
- 67.
- Schenkel
- 68.
-
- 69.
-
- 70.
- Dünnringkugellager
- 71.
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- 72.
- Radialwellendichtung
- 73.
-
- 74.
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- 75.
-
- 76
-
- 77.
-
- 78.
-
- 79.
-
- 80.
-
- 81.
- Pumpe
- 82.
- Getriebewandung
- 83.
- hydraulische
Betätigungseinrichtung
- 85.
- hydraulische
Betätigungseinrichtung
- 600.
- Doppelkupplung
- 610.
- Eingangsteil
- 620.
- Gegendruckplatte
- 630.
-
- 640.
- Druckplatte
- 650.
- erste
trocken laufende Reibungskupplung
- 660.
- Ausgangsteil
- 670.
- Schwingungsdämpfungseinrichtung
- 680.
- Nabenteil
- 690.
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- 700.
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- 710.
- Druckplatte
- 720.
- zweite
Reibungskupplung
- 730
- Ausgangsteil
- 740.
- Schwingungsdämpfungseinrichtung
- 750.
- Nabenteil
- 760.
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- 770.
- Betätigungshebel
- 780.
- Betätigungshebel
- 790.
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- 800.
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