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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrfach-Kupplungsmechanismus
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein derartiger Kupplungsmechanismus,
der insbesondere als Doppelkupplungsmechanismus ausgeführt sein
kann, ist vorzugsweise für
Kraftfahrzeuge einsetzbar. Er umfasst wenigstens eine auch als Gegendruckplatte
bezeichnete Auflageplatte, mindestens zwei Druckplatten, die geeignet
sind, jeweils mindestens eine zum Antrieb einer getriebenen Welle
vorgesehene Kupplungsscheibe zwischen sich und der Auflageplatte
einzuklemmen, sowie einen Torsionsschwingungsdämpfer, der ein Eingangselement
umfasst, welches durch Befestigungsmittel mit einer Antriebswelle
verbunden werden kann. Dabei wird eine der Druckplatten durch Betätigungsmittel
betätigt,
die geeignet sind, teilweise durch das Innere einer der getriebenen
Wellen hindurchzugehen.
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Aus
der
EP 1 361 102 A2 ist
ein derartiger Doppelkupplungsmechanismus bekannt. Er umfasst einen
Torsionsschwingungsdämpfer,
dessen Führungsscheiben
die Auflagescheiben für
zwei auf den beiden Seiten des Torsionsschwingungsdämpfer angeordnete
Kupplungen bilden. Jede Kupplung umfasst eine Kupplungsscheibe,
die mit einer eigenen Ausgangswelle des Mechanismus verbunden ist
und die jeweils geeignet ist, durch eine translatorisch entlang
der Rotationsachse des Doppelkupplungsmechanismus bewegliche Druckplatte unter
der Einwirkung einer Membranfeder eingeklemmt zu werden: Dabei ist
jede Kupplung normalerweise geschlossen.
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Die
Membranfeder der auf der Seite des Motors angeordneten Kupplung
wird unter Vermittlung einer Stange betätigt, welche die Ausgangswelle durchquert
und mit einem Widerlager verbunden ist, das an dem freien Ende der
Finger der Membranfeder aufliegt.
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Allerdings
ist der Platzbedarf einer solchen Struktur eines Doppelkupplungsmechanismus
für ein vorgegebenes
Volumen erheblich und er beschränkt daher
die möglichen
Auslenkungen der Membranfeder, vor allem der Membranfeder auf der
Seite des Motors. Diese Beschränkungen
werden störend wenn
die Reibbeläge
der Kupplungsscheibe sich abnutzen, was zu dem Risiko einer schlechten
Funktion der Kupplung führt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen konstruktiv einfachen
und preiswert herzustellenden Mehrfach-Kupplungsmechanismus der eingangs
genannten Art zu schaffen, der eine optimale Funktion während der
gesamten Lebensdauer der Kupplungen gewährleistet. Vorzugsweise soll
der Mechanismus auch einfach zu montieren sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Mehrfach-Kupplungsmechanismus nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Lösung ist
es, dass der Torsionsschwingungsdämpfer zumindest im wesentlichen
den Druck- und Auflageplatten axial vorgelagert ist und eine Nabe
umfasst, die wenigstens zum Teil bis zu einem Radius ausgespart
bzw. ausgehöhlt
ist, welcher größer ist
als derjenige Radius, auf dem die Befestigungsmittel verteilt sind,
durch die das Eingangselement des Torsionsschwingungsdämpfers mit
der Antriebswelle verbunden werden kann.
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Unter "Nabe" wird dabei ganz
allgemein der radial innere Bereich eines Teils oder einer Gruppe von
Teilen verstanden, der bzw. die geeignet ist, eine Rotation um eine
Achse auszuführen.
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Ein
wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbesserung liegt darin,
dass der Platzbedarf einer erfindungsgemäßen Struktur eines Mehrfach-Kupplungsmechanismus
deutlich reduziert ist und bei einem vorgegebenes Volumen die möglichen Auslenkungen
der Membranfeder nicht beschränkt. Dieser
Vorteil, der sich vor allem bei der Membranfeder auf der Seite des
Motors bemerkbar macht, führt insbesondere
dazu, dass die Kupplung auch dann noch optimal funktioniert, wenn
die Reibbeläge
der Kupplungsscheibe mehr oder weniger stark abgenutzt sind.
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Dabei
erlaubt die vollständige
oder teilweise Aussparung bzw. Aushöhlung der Nabe des auf der Seite
des Motors angeordneten Torsionsschwingungsdämpfers dem auf dieser Seite
des Mechanismus angeordneten Betätigungs-Widerlager einen sehr
viel größeren Weg
zurückzulegen.
Aufgrund dieser Aussparung der Nabe kann man sicher sein, dass das
Betätigungs-Widerlager
stets einen ausreichenden Weg für
eine optimale Funktion der Kupplung während der gesamten Lebensdauer
des Mechanismus und speziell während
der Lebensdauer der Reibbeläge
der zugehörigen
Kupplungsscheibe hat.
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Vorzugsweise,
aber optional kann der Kupplungsmechanismus eines oder mehrere der
folgenden Merkmale aufweisen:
- – Die Betätigungsmittel
umfassen eine Stange, die die getriebenen Wellen durchquert.
- – Die
Betätigungsmittel
umfassen eine Schale, die ein Widerlager bildet, das mit einer Membranfeder zusammenwirkt.
- – Die
Schale ist auf die Membranfeder aufklipsbar.
- – Der
Torsionsschwingungsdämpfer
umfasst zur Speicherung von Energie geeignete elastische Mittel,
die im wesentlichen auf Höhe
eines radial äußeren Umfangsrands
angeordnet sind.
- – Das
Eingangselement des Torsionsschwingungsdämpfers umfasst zwei Führungsscheiben, wobei
eine der beiden Führungsscheiben
eine ausgesparte bzw. ausgehöhlte
Nabe hat.
- – Auch
die andere der beiden Führungsscheiben hat
eine ausgesparte bzw. ausgehöhlte
Nabe.
- – Die
Größe des Radius,
bis zu dem die Nabe ausgespart bzw. ausgehöhlt ist, ist im wesentlichen
größer als
oder gleich der Hälfte
einer Radiusgröße eines
radial äußeren Umfangsrands
des Mechanismus.
- – Der
Mechanismus umfasst ein flexibles Element, über das er vorteilhafterweise
mit einer Antriebswelle verbunden werden kann.
- – Das
flexible Element ist ein Blech, das zwischen der Antriebswelle und
dem Eingangselement des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet ist.
- – Das
Widerlager ist zweiteilig ausgeführt,
wobei es eine von den Betätigungsmitteln
betätigbare Schale
sowie auf den freien Enden der Finger der Membranfeder montierbare
Auflagemittel umfasst, und wobei die Auflagemittel an der Schale durch
Aufklipsen befestigbar sind.
- – Der
Mechanismus ist als Doppelkupplungsmechanismus ausgebildet.
- – Der
Mechanismus hat zur Beanspruchung der motorseitigen Druckplatte
eine Membranfeder mit radial nach innen gerichteten Fingern, deren
freie Enden in die Aussparung der Nabe des Torsionsschwingungsdämpfers hinein
geschwenkt werden können.
- – Der
Mechanismus hat einen Deckel, der die Druckplatte der auf Seite
der Antriebswelle angeordneten Kupplung trägt, wobei die Verbindung zwischen
der Druckplatte und dem Deckel mittels elastisch verformbarer Zungen
ausgeführt
ist.
- – In
einem elastisch unverformten Ruhezustand halten die Zungen die Druckplatte
in einer Entkupplungsposition, in der die Kupplungsscheibe zwischen
der Druckplatte und der Auflageplatte freigegeben ist.
- – Der
Deckel ist drehfest mit der Nabenscheibe des Torsionsschwingungsdämpfers verbunden, wobei
der Deckel zusammen mit der Nabenscheibe zu einer Schwungmasse,
insbesondere zu der sogenannten "Sekundärmasse", des Torsionsschwingungsdämpfers gehört.
- – Der
Deckel ist drehfest mit der Auflageplatte verbunden, wobei die Auflageplatte
zusammen mit dem Deckel und der Nabenscheibe zu der Schwungmasse,
insbesondere zu der "Sekundärmasse", des Torsionsschwingungsdämpfers gehört.
- – Der
Torsionsschwingungsdämpfer
ist derart an dem Mechanismus angeordnet, dass er sich zumindest
annähernd
axial zwischen dem freien Ende der Antriebswelle und der der Antriebswelle zugewandten
Kupplung befindet, wenn der Mechanismus an eine Antriebswelle montiert
ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
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1:
Halbquerschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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2:
Halbquerschnitt einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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3:
Halbquerschnitt einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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4:
Halbquerschnitt einer Variante der in 3 gezeigten
dritten Ausführungsform;
und
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5:
ein teilweise auseinandergezogener Halbquerschnitt, der eine Möglichkeit
der Montage der Ausführungsform
aus 4 zeigt
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Unter "Nabe" wird der radial
innere Bereich eines Teils oder einer Gruppe von Teilen verstanden, der
bzw. die geeignet ist, eine Rotation um eine Achse auszuführen.
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Unter
Bezug auf 1 wird zunächst eine erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Ein Mehrfach-Kupplungsmechanismus 1 ist
hier eine Doppelkupplung, die drei Platten 20, 21 und 22 aufweist.
Die Gesamtheit dieses Mechanismus hat eine Rotationsachse X.
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Einerseits
ist der Doppelkupplungsmechanismus 1 mit einer Antriebswelle 3,
wie z.B. dem Ende der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors von einem
Kraftfahrzeug, verbunden. Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform
ist diese Verbindung durch Verschraubung eines flexiblen Blechs 37 mit
Hilfe einer Reihe von Befestigungsmitteln 38 (hier Schrauben)
ausgeführt,
die im wesentlichen auf einem Umfang um die Rotationsachse X auf
Höhe eines
inneren Randbereichs des flexiblen Blechs 37 verteilt sind.
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Andererseits
ist der Doppelkupplungsmechanismus 1 mit zwei getriebenen
Wellen 4, 5, wie z.B. den Eingangswellen eines
Getriebes, verbunden. Die beiden getriebenen Wellen 4, 5 sind
hier koaxial zueinander angeordnet, wobei die eine der beiden Wellen
folglich als äußere Welle 5 und
die andere als innere Welle 4 bezeichnet wird. Jede der
beiden Wellen 4, 5 hat an einem dem Doppelkupplungsmechanismus 1 benachbarten
Ende in Längsrichtung
verlau fende Rillen, die geeignet sind, bei einer translatorischen
Bewegung entlang der Achse X eine Nabe 41 bzw. 42 einer
Kupplungsscheibe 12 bzw. 11 aufzunehmen, die jeweils
eine Bohrung mit in Längsrichtung
verlaufenden komplementären
Rillen aufweist.
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Die
Kupplungsscheiben 11, 12 tragen auf Höhe ihres
radial äußeren Umfangs
Reibbeläge,
die auf der einen und der anderen Seite einer Belagträgerscheibe
der Kupplungsscheibe angebracht sind. Auf Höhe ihrer Reibbeläge ist jede
Kupplungsscheibe 11, 12 dazu geeignet, von einer
Druckplatte 22 bzw. 21 gegen eine Auflageplatte 20 gepresst
zu werden. Die Druckplatten 21, 22 sind entlang
der Achse X des Doppelkupplungsmechanismus translatorisch beweglich.
Die Auflageplatte 20 ist zwischen den beiden Kupplungsscheiben 11, 12 angeordnet
und translatorisch entlang der Achse X fixiert. Sie ist über ein
Lager 44 (hier ein Kugellager) auf der äußeren Welle 5 montiert,
welches auf der äußeren Welle 5 einerseits
durch eine auf der dem genannten Ende entgegengesetzten Seite vorgesehene
Schulter sowie andererseits durch einen Sprengring 47 auf
der anderen Seite gehalten ist.
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Darüber hinaus
weist ein radial innerer Bereich der Auflageplatte 20 eine
Reihe von gleichmäßig über einen
Umfang um die Achse X verteilten Öffnungen 43 auf. Diese Öffnungen 43 erlauben,
die Kühlung
der Auflageplatte 20 zu verbessern, indem eine erzwungene
Belüftung
der Auflageplatte herbeigeführt
wird, wenn der Doppelkupplungsmechanismus in Betrieb ist.
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Auf
einem radial äußeren Umfangsbereich weist
die Auflageplatte 20 Vorsprünge auf, die sich auf Höhe von Vorsprüngen eines
Deckels 2, 36 radial nach außen erstrecken, der durch Verschrauben, beispielsweise
mittels Schrauben 46, befestigt werden kann. Hier besteht
der Deckel aus zwei Teilen 2 und 36, die auf beiden
Seiten der Auflageplatte 20 montiert sind. Jeder Teil 2, 36 deckt
eine Kupplung ab und besteht aus Blech.
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Der
Teil 2 des Deckels trägt
die Druckplatte 22 der auf Seite der getriebenen Wellen 4 und 5 angeordneten
Kupplung. Die Verbindung zwischen diesen beiden Teilen ist mit Hilfe
einer Reihe von elastisch verformbaren Zungen 70 ausgeführt, von
denen ein Ende mit dem Teil 2 des Deckels (beispielsweise durch
Vernietung) und das andere Ende mit der Druckplatte 22 (beispielsweise
durch Vernietung) verbunden ist. In Abwesenheit einer Kupplungskraft, die
größer ist
als die elastische Rückstellkraft
dieser Zungen, erlauben diese Zungen der Druckplatte 20, eine
Entkupplungsposition einzunehmen und zu behalten, wobei die Kupplungsscheibe 11 nicht
mehr zwischen der Druckplatte 22 und der Anlageplatte 20 eingeklemmt
wird.
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Umgekehrt
sind in der Kupplungsposition die Zungen 70 dann elastisch
verformt und die Druckplatte 22 presst die Kupplungsscheibe 11 unter
Einwirkung einer Kupplungskraft, die von einem Widerlager 8 ausgeübt und durch
eine Membranfeder 9 mit einem Hebelarm auf die Druckplatte 22 übertragen wird,
gegen die Auflageplatte 20, wobei die Membranfeder 9 mittels
eines Auflagegelenks 60 schwenkbar am Teil 2 des
Deckels gelagert ist. Die Funktionsweise des Widerlagers 8 ist
an sich bekannt: Sie kann mechanisch oder hydraulisch oder pneumatisch
sein.
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Der
Teil 36 des Deckels trägt
die Druckplatte 21 der Kupplung, die auf Seite der Antriebswelle 3 angeordnet
ist. Wie vorangehend ausgeführt,
ist auch die Verbindung zwischen der Druckplatte 21 und
dem Teil 36 des Deckels mit Hilfe von elastisch verformbaren
Zungen 71 ausgeführt,
von denen ein Ende mit dem Teil 36 des Deckels (beispielsweise durch
Vernietung) und das andere Ende mit der Druckplatte 21 (beispielsweise
durch Vernietung) verbunden ist. In einer zu den vorangehend beschriebenen
Zungen 70 ähnlichen
Weise erlauben die Zungen 71 beim Übergang von einem elastisch
verformten Zustand in einen nicht verformten Ruhezustand der Druckplatte 21 eine
Entkupplungsposition einzunehmen und beizubehalten, in der die Kupplungsscheibe 12 nicht
mehr zwischen der Druckplatte 21 und der Auflageplatte 20 eingeklemmt
ist.
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Umgekehrt
presst die Druckplatte 21 in der Kupplungsposition die
Kupplungsscheibe 12 unter Einwirkung einer Kupplungskraft
gegen die Auflageplatte 20, wobei die Zungen 71 in
einem elastisch verformten Zustand sind. Die Kupplungskraft wird von
einem Widerlager 7 ausgeübt und durch einen Hebelarm
einer Membranfeder 10, die mittels eines Auflagegelenks 61 schwenkbar
am Deckel 36 gelagert ist, auf die Druckplatte 21 übertragen.
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Die
Betätigung
des Widerlagers 7 wird über eine
Stange 6 ausgeführt,
die die innere Welle 4, die ebenfalls hohl ausgebildet
ist, koaxial durchquert. Nicht näher
dargestellte Betätigungsmittel
dieser Stange 6 können
mechanisch oder hydraulisch oder pneumatisch ausgeführt sein
und sind an sich bekannt.
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Der
Teil 36 des Deckels erstreckt sich radial in Richtung zu
der Rotationsachse hin, um einen radial inneren Umfangsrand zu bilden.
Dieser radial innere Umfangsrand ist geeignet, eine Reihe von Befestigungsmitteln 72 aufzunehmen,
die auf einem Umfang verteilt sind, der eine Radiusgröße R hat. Diese
Größe ist im
wesentlichen gleich oder größer als
etwa die Hälfte
(+/– 20
%) einer Radiusgröße 2R eines
radial äußeren Umfangsrands
des Doppelkupplungsmechanismus 1. Der radial innere Umfangsrand
des Teils 36 des Deckels hat eine Radiusgröße, die
im wesentlichen kleiner als die Größe R ist. Diese Differenz der
Größe kann
in der Ordnung von etwa 5 bis 20% sein. Ganz allgemein ist die Größe R größer als
eine Radiusgröße des Umfangs,
auf dem die Befestigungsmittel 38 (hier: Schrauben) verteilt
sind.
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Die
Verbindungsmittel 72 gestatten die Verbindung des Deckels 2, 36 mit
der als Nabenscheibe bezeichneten Scheibe 35 eines Torsionsschwingungsdämpfers 30.
Die Scheibe 35 hat einen radial inneren Umfangsrand mit
einer Radiusgröße, die
in etwa gleich der Größe R ist.
Die einerseits die Scheibe 35 und andererseits den Deckel 2, 36 umfassende Untereinheit
bildet eine Schwungmasse, die sogenannte "Sekundärmasse" für
den Torsionsschwingungsdämpfer 30.
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Eine
andere Schwungmasse, die sogenannte "Primärmasse" des Torsionsschwingungsdämpfers 30,
wird durch zwei Führungsscheiben 31, 32 sowie
durch einen Anlasserzahnkranz 45 gebildet. Die beiden Führungsscheiben 31, 32 sind
entlang einer zur Achse X axialen Richtung auf den beiden Seiten der
Scheibe 35 angeordnet. Die Führungsscheibe 32,
die auf der Seite der beiden getriebenen Wellen 4, 5 angeordnet
ist, hat einen radial inneren Umfangsrand, dessen Radiusgröße größer als
die Größe R ist.
Somit befinden sich die Befestigungsmittel 72 radial innerhalb
der Führungsscheibe 32.
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Außerdem ist
die Scheibe 35 geeignet, relativ zu den beiden Führungsscheiben 31, 32 eine
Rotationsbewegung um die Achse X auszuführen. Diese relative Rotationsbewegung
vollzieht sich entgegen elastischen Mitteln 34, die geeignet
sind, Energie bei der Verformung zu speichern. Hier sind die elastischen
Mittel 34 durch Druckfedern gebildet. Bei der Rotationsbewegung
der beiden Führungsscheiben 31, 32 relativ
zu der Scheibe 35 werden die Federn 34 in Abhängigkeit
von dem Drehmoment, das zwischen den Führungsscheiben und der Scheibe 35 übertragen
werden muss, mehr oder weniger zusammengedrückt. Die Funktionsweise des
Torsionsschwingungsdämpfers
ist an sich bekannt. Die Druckfedern 34 sind in Höhe eines
radial äußeren Umfangs
des Torsionsschwingungsdämpfers
angeordnet. Diese Anordnung erlaubt einerseits, größere Winkelausschläge zwischen
der Scheibe 35 und den Führungsscheiben 31, 32 zu
erzielen und andererseits, das Volumen auf Höhe der Nabe des Torsionsschwingungsdämpfers nicht
zu besetzen. Dabei hat der Torsionsschwingungsdämpfer 30 bei einer
derartigen Struktur eine teilweise ausgesparte bzw. ausgehöhlte Nabe.
Das erlaubt bei Betrieb des Doppelkupplungsmechanismus einen erheblich
größeren möglichen
Weg für
das Widerlager 7 und dadurch für die Enden der Finger der
Membranfeder 10. Die Membranfeder 10 kann daher
so ausgeführt
werden, dass sie einen sehr viel größeren Weg der Hebelarme hat.
Außerdem
ist festzustellen, dass die großen Winkelverschiebungen
eine optimierte Funktionsweise des Torsionsschwingungsdämpfers gestatten,
die eine bessere Filterung der Vibrationen gewährleistet.
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Die
beiden Führungsscheiben 31, 32 sind auf
Höhe ihrer
radial äußeren Umfangsränder miteinander
verbunden, was hier durch Schweißen ausgeführt ist.
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Der
Torsionsschwingungsdämpfer 30 trägt Zentrierungselemente 39,
die eine axiale Zentrierung der Scheibe 35 zwischen den
beiden Führungsscheiben 31, 32 entlang
der Achse X gestatten. Die Zentrierungselemente 39 sind
paarweise gleichmäßig über einen
Umfang verteilt angeordnet, wobei jedes Zentrierungselement eines
Paars einander gegenüberliegend
an den Führungsscheiben 31 bzw. 32 befestigt
ist.
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Der
Torsionsschwingungsdämpfer 30 weist außerdem ringförmige Dichtungen 40 auf,
um eine Abdichtung zwischen der Scheibe 35 und den Führungsscheiben 31, 32 zu
bilden. Somit kann auf Höhe der
Druckfedern 34 Schmierfett vorgesehen werden, um ihre Funktionsweise
zu verbessern, wenn sich die Gruppe des Doppelkupplungsmechanismus
dreht. Hier werden die Ringdichtungen 40 mit Hilfe der
Befestigungsmittel 72 in ihrer Position gehalten.
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Außerdem umfasst
der Torsionsschwingungsdämpfer
ein Reibungssystem 50, das als "Einschubteil" bezeichnet wird. Dieses Reibungssystem ist
zwischen der Führungsscheibe 31 und
der Scheibe 35 angeordnet und erlaubt die Vernichtung von Energie,
wenn sich die Scheibe 35 relativ zur Führungsscheibe 31 dreht.
Für bestimmte
Anwendungsfälle
kann dieses Reibungssystem auch weggelassen werden.
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Auf
Höhe eines
radial äußeren Umfangsrandes
ist das flexible Blech 37 starr mit einer der Führungsscheiben 31 des
Torsionsschwingungsdämpfers 30 verbunden.
Eine Aufgabe des flexiblen Blechs 37 ist es, einen Versatz
zwischen der Antriebswelle 3 und den getriebenen Wellen 5, 4 auszugleichen.
Die Versatzerscheinungen können
auch winklig sowie axial oder radial sein.
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Eine
Aufgabe des Lagers 44 ist es, die Aufnahme der Kupplungskräfte der
beiden Kupplungen sowie die Zentrierung der Gruppe der Auflageplatte 20 und
der Druckplatten 21, 22 des Deckels 2, 36 und der
Scheibe 35 zu gestatten.
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Im
Nachfolgenden wird ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben,
das für
den Fall einer Anwendung zwischen einem Verbrennungsmotor und einem
Getriebe beschrieben wird. Ganz allgemein wird ein erster Teil des
Doppelkupplungsmechanismus 1 auf dem Verbrennungsmotor
und ein zweiter Teil auf dem Getriebe montiert. Diese beiden Teile
werden anschließend
bei der Montage des Verbrennungsmotors am Getriebe zusammengefügt.
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Der
Torsionsschwingungsdämpfer 30 ist ebenso
wie der Kupplungsmechanismus auf Seite des Motors (Deckel 36,
Druckplatte 21, Membranfeder 10, Widerlager 7,
Zungen 71) unter Zwischenfügung des flexiblen Blechs 37 auf
der Kurbelwelle (Antriebswelle 3) festgeschraubt, wie vorangehend
beschrieben.
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Auf
Seite des Getriebes ist eine durch den getriebeseitigen Mechanismus
(Deckel 2, Druckplatte 22, Membranfeder 9,
Zungen 70), die zugehörige Kupplungsscheibe 11 und
die Auflageplatte 20 gebildete Untergruppe auf dem Getriebe
montiert:
- – Die
Rillen der Nabe 42 der Kupplungsscheibe 11 greifen
in die Rillen der äußeren Welle 5,
- – das
Lager 44 der Auflageplatte 20 wird bis zu der
Schulter auf die äußere Welle 5 aufgebracht,
- – der
Sprengring 47 wird montiert, wobei er das Lager 44 axial
gegen die Schulter festlegt.
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Die
zweite Kupplungsscheibe 12 wird danach in einer zur ersten
Kupplungsscheibe 11 ähnlichen
Weise mit der inneren Welle 4 in Eingriff gebracht.
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Wenn
der Verbrennungsmotor und das Getriebe einander angenähert werden,
erlauben nicht dargestellte, auf der Auflageplatte 20 befestigte
Stifte die Zentrierung des motorseitig montierten Teils relativ
zu dem getriebeseitig montierten Teil. Die beiden Teile werden danach
mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben aneinander verschraubt
und zu diesem Zweck auf dem Deckel 36 befestigt (beispielsweise durch
Schweißen).
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Mit
Bezug auf 2 wird nun eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Dabei werden jedoch nur die Unterschiede
mit der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform erörtert.
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Die
zwischen den beiden Kupplungen des Doppelkupplungsmechanismus 100 angeordnete Auflageplatte 120 hat
eine Nabe 121 aus Blech, mit der die Auflageplatte 120 unmittelbar
verbunden ist. Hier ist diese Verbindung mittels Nieten 122 ausgeführt. Das
die Nabe 121 bildende Blech kann gewisse Flexibilitäten aufweisen.
Diese Flexibilitäten
gestatten die Verschwenkung der Auflageplatte 120 (und somit
die Verschwenkung der Sekundärmasse
des vorangehend beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfers 130,
zu der die Auflageplatte 120 gehört), um einen Winkelversatz
zwischen der Antriebswelle 3 und den getriebenen Wellen 4, 5 auszugleichen. Außerdem ist
das die Nabe 121 bildende Blech auf der äußeren Welle 5 über ein
zwischengelegtes Lager 144 montiert, welches ein Nadel-Wälzlager
oder ein Gleitlager sein kann. Hier ist das Ende der äußeren Welle 5 um
die Nabe 121 herum aufgebracht.
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Der
Torsionsschwingungsdämpfer 130 ist sehr ähnlich zu
dem Torsionsschwingungsdämpfer 30 der
in 1 dargestellten Ausführungsform ausgebildet. Die
beiden Führungsscheiben 131, 132 umrahmen
die Scheibe 135, wobei sie geeignet sind, eine Rotationsbewegung
relativ zu der Scheibe 135 und entgegen den elastischen
Mitteln 34 auszuführen.
Diese elastischen Mittel sind geeignet, bei Verformungen Energie
zu speichern. Ferner sind axiale Lager 139 zwischen der
Scheibe 135 und jeder der Führungsscheiben 131, 132 angeordnet.
Diese Lager 139 erlauben eine Aufnahme der Kupplungskräfte der
beiden Kupplungen. Die Lager 139 können Gleitlager der Nadellager
sein. Dichtungen 140 sind aus denselben Gründen wie
die Dichtungen 40 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform
vorgesehen.
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Weiterhin
ist die Führungsscheibe 131 direkt mit
der Antriebswelle 3 verbunden, was hier durch Verschraubung
mit Hilfe von die Befestigungsmittel bildenden Schrauben 38 ausgeführt ist.
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Hinsichtlich
der Montage des Doppelkupplungsmechanismus 100 im Fall
einer Verwendung zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe
wird der Doppelkupplungsmechanismus vollständig auf dem Verbrennungsmotor
montiert und danach auf die Wellen des Getriebes geführt.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
ist der Doppelkupplungsmechanismus 100 ein einheitliches Modul.
Die Befestigungsschrauben 38 werden vor der Montage auf
der Antriebswelle 3 an ihrem Platz gehalten. Die verschiedenen
Bestandteile des Mechanismus 100, insbesondere die Membranfedern, die
Naben der Kupplungsscheiben und die Nabe der Auflagescheibe 120,
sind so angeordnet, dass sie den Durchgang eines Schraubwerkzeugs
für die Schrauben 38 auf
der Antriebswelle 3 gestatten. Eine derartige Anordnung
kann insbesondere nicht dargestellte Öffnungen umfassen.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
besteht der Doppelkupplungsmechanismus 100 aus drei Untereinheiten:
- – Der
Torsionsschwingungsdämpfer
und der motorseitige Kupplungsmechanismus,
- – die
dem motorseitigen Kupplungsmechanismus zugeordnete Kupplungsscheibe 12
- – die
Auflageplatte 120, die zweite Kupplungsscheibe sowie der
getriebeseitige Kupplungsmechanismus.
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Die
Führungsscheibe 131 ist
an der Antriebswelle 3 mit Hilfe von Schrauben 38 (eingesetzt
in die Untergruppe 1) verschraubt. Danach wird die erste Kupplungsscheibe
(Untergruppe 2) auf der Druckplatte des motorseitigen Kupplungsmechanismus
positioniert (wobei ein Zentrierungswerkzeug für die Kupplungsscheibe verwendet
werden kann). Danach wird die Untergruppe 3 an dem Deckel
des motorseitigen Kupplungsmechanismus in einer Weise verschraubt,
die der Zusammenfügung
der beiden Teile der voranstehend beschriebenen Ausführungsform gemäß 1 ähnlich ist.
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Schließlich werden
während
der Zusammenfügung
des Getriebes und des Motors die Rillen der Nabe der ersten Kupplungsscheibe 12 mit
den Rillen der inneren Welle 4 in Eingriff gebracht. Das
Lager 144 wird in die äußere Welle 5 eingeführt und
die Rillen der Nabe der zweiten Kupplungsscheibe 11 werden
mit den Rillen der äußeren Welle 5 in
Eingriff gebracht.
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Mit
Bezug auf 3 wird im folgenden eine dritte
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, die durch einen Doppelkupplungsmechanismus 200 dargestellt
ist. Auch hier werden nur die Unterschiede zu den beiden vorangehend
beschriebenen Ausführungsformen
angesprochen.
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Der
Torsionsschwingungsdämpfer 230 ist quasi
identisch mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 30 von 1 aufgebaut,
wobei das jedoch nicht für
den Ring 239 gilt, der zwischen der Scheibe 35 und
der zweiten Führungsscheibe 32 angeordnet
ist. Dieser Ring 239 hat eine Aufgabe, die ähnlich der Aufgabe
des Elements 39 der in 1 dargestellten ersten
Ausführungsform
der Erfindung ist.
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Die
erste Kupplungsscheibe 212 wird durch drei Hauptbestandteile
gebildet:
- – Eine
Belagträgerscheibe 213,
die das Paar von Reibbelägen
trägt,
- – ein
radial äußerer erster
Teil 241 der Nabe, an dem die Belagträgerscheibe 213 (hier
durch Vernietung) befestigt ist,
- – ein
radial innerer zweiter Teil 242 der Nabe.
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Die
Belagträgerscheibe 213 verlängert sich radial
in Richtung zu der Achse X hin entlang einer Oberfläche des
ersten Teils 241 der Nabe, um mit einem radial inneren
Umfangsrand den ersten Teil 241 der Nabe zu überragen,
um eine axiale Anschlagschulter zu bilden.
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In
den 4 und 5 wird eine Variante der in 3 gezeigten
Ausführungsform
dargestellt. Hier verlängert
sich die Belagträgerscheibe 313 der ersten
Kupplungsscheibe 312 nicht entlang einer Oberfläche des
ersten Teils 341 der Nabe, um eine Schulter der voranstehend
beschriebenen Art zu bilden. Diese axiale Schulter ist hier durch
eine Blechscheibe 344 ausgeführt, die mit dem ersten Teil 341 der
Nabe, hier durch Vernietung, verbunden ist und mit dem radial inneren
Umfangsrand den besagten ersten Teil 341 überragt.
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Andererseits
besteht in dieser Variante der Ausführungsform 300 das
den Kupplungsmechanismus auf Seite der Antriebswelle 3 betätigende
Widerlager aus zwei Teilen: Eine Schale 307, die geeignet ist,
von der Betätigungstange 6 betätigt zu
werden, sowie Auflagemittel 308, die geeignet sind, auf
den radial inneren freien Enden der Finger der Membranfeder 310 montiert
zu werden. Bei der Montage werden die Auflagemittel 308 auf
die Schale 307 geklipst. Diese Gruppe bildet somit ein
aufklipsbares Widerlager, dessen Funktionsweise an sich bekannt
ist.
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Ein
derartiger Aufbau der ersten Kupplungsscheibe 212, 312 erlaubt
die Gruppe des Doppelkupplungsmechanismus 200, 300 auf
den getriebenen Wellen 4, 5, insbesondere auf
dem Getriebe, im Fall des Einsatzes zwischen einem Verbrennungsmotor
und einem Getriebes zu montieren. Nur das flexible Blech wird auf
der Antriebswelle 3 vor dem Zusammenfügen des Getriebes mit dem Verbrennungsmotor
montiert.
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Der
Doppelkupplungsmechanismus 200, 300 wird ohne
die Schale 7, 307 und ohne den zweiten Teil 242 der
Nabe der ersten Kupplungsscheibe 212, 312 in der
Form eines einheitlichen Moduls an dem Getriebe montiert:
- – Die
Rillen der Nabe der zweiten Kupplungsscheibe auf Seite des Getriebes
werden mit den Rillen der äußeren Welle 5 in
Eingriff gebracht,
- – das
Lager 44 wird auf das Ende der äußeren Welle 5 aufgebracht,
bis es an der Schulter anliegt und der Sprengring 47 wird
angebracht und hält das
Lager 44 in axialer Richtung fest,
- – der
zweite Teil 242 der Nabe wird gleichzeitig mit der inneren
Welle und mit dem ersten Teil 241, 341 der Nabe
soweit in Eingriff gebracht, bis er gegen die Schulter 213, 344 anschlägt, wobei
die beiden Eingriffe jeweils über
Rillen erfolgen,
- – ein
Sprengring 243, 343 wird angebracht, um den zweiten
Teil der Nabe auf dem ersten Teil der Nabe axial zu halten,
- – die
Schale 7, 307 wird eingesetzt.
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Das
abschließende
Zusammenfügen
von Verbrennungsmotor/Getriebe erfolgt durch Verschraubung des flexiblen
Blechs an der motorseitigen Führungsscheibe
auf Höhe
seines radial äußeren Umfangsrands,
wie in 5 dargestellt.
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Wie
man gesehen hat, haben die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen
einen Torsionsschwingungsdämpfer 30, 130, 230 mit
einem Aufbau, der es gestattet, ein erhebliches Volumen auf Höhe der Nabe
freizulassen. Diese freie Volumen erlaubt einerseits dem Widerlager 7, 307, 308 sehr
große
Ausschläge
bei der translatorischen Bewegung entlang der Achse X auszuführen sowie
andererseits eine Membranfeder zu verwenden, die lange, sich radial
in Richtung zu der Achse X hin erstreckende Finger aufweist. Auf
diese Weise wird die Kraft des Widerlagers 7, 307, 308 über die
Membranfeder mit einem erheblichen Hebelarmverhältnis auf die Druckplatte übertragen.
Dieser erhebliche Hebelarm erlaubt eine relativ geringe Kraft auf
das Widerlager zu haben, um eine für die Übertragung eines vorgegebenen
Drehmoments erforderliche Einspannungskraft der Kupplungsscheibe
durch die Druckplatte zu erzielen. Folglich ist die Kraft, die auf
das Widerlager aufgebracht werden muss, reduziert. Das Widerlager kann
somit (aufgrund der reduzierten Abmessungen) wesentlich wirtschaftlicher
ausgeführt
und (aufgrund der reduzierten Kraft) wesentlich günstiger
gebraucht werden.
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Ein
weiterer Vorteil eines derartigen Aufbaus besteht darin, dass es
immer einen ausreichenden Widerlagerweg gibt, wenn die Reibbeläge sich
abnützen
und sich in ihrer Dicke reduzieren, zumal sich der von der Druckplatte
beim Einklemmen der Kupplungsscheibe durchlaufende Weg vergrößert.
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Die
Kupplungen des Doppelkupplungsmechanismus 1, 100, 200, 300 können beide
normalerweise geöffnet
oder beide normalerweise geschlossen sein oder es kann auch eine
Kupplung normalerweise geöffnet
und die andere normalerweise geschlossen sein.
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Selbstverständlich ist
es möglich,
die vorliegende Erfindung zahlreichen Abänderungen zu unterziehen, ohne
dabei den erfindungsgemäßen Gedanken
zu verlassen.