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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges weist in der Regel
einen ersten Kupplungsaktor auf, der eine erste Kupplung betätigt und weist
einen zweiten Kupplungsaktor auf, der eine zweite Kupplung betätigt. Im
Stand der Technik wirken die Kupplungsaktoren auf das jeweilige
Ausrücklager
der Kupplungen ein, wobei ein herkömmliches Doppelkupplungsgetriebe
zwei Eingangswellen aufweist, die unabhängig voneinander durch je eine
zugeordnete Kupplung mit dem Motor des Kraftfahrzeuges verbindbar
sind. Im Falle von Doppelkupplungsgetrieben, die häufig auch
als Parallelschaltgetriebe bezeichnet werden, kommen Trockenkupplungen oder
Nasskupplungen zum Einsatz. Die entstehende Wärme durch Reibung zwischen
den Anpressplatten bzw. Belägen
wird bei Trockenkupplungen über Stahlmassen
abgeführt,
bei nassen Systemen mit einem speziellen Kühlmedium.
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Zur
Betätigung
der Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes müssen die
beiden Kupplungsaktoren auf das jeweilige zugehörige koaxial angeordnete Einrück- bzw.
Ausrücklager
einwirken. Dabei kann eine bauräumliche
Verschachtelung von zwei herkömmlichen
Kupplungsausrücksystemen unter
den normalerweise vorherrschenden sehr engen Bauraumverhältnissen
erhebliche Probleme aufwerfen.
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Aus
der WO 03/081069 sind Kupplungsausrücksysteme für ein Doppelkupplungsgetriebe
eines Kraftfahrzeuges bekannt, die jedoch bei der beispielsweise
in den 21 und 22 gezeigten
Ausführungsform
den Nachteil aufweisen, dass der dort als Drehgabel 211 oder 215 bezeichnete
Drehhebel über eine
Steckkupplung 21122 oder 21522 auf einen Zapfen 2150 oder 2110 gesteckt
ist. Diese Steckverbindung verbindet eine Drehwelle mit der Drehgabel. Ist
eines der beidseits der Steckverbindung angeordneten Bauteile axial
nicht exakt ausgerichtet, so kommt es zu Lageabweichungen die außerhalb
der erlaubten Bauteiltoleranzen liegen oder zu Verspannungen und
im schlimmsten Fall kann die Baueinheit nicht montiert werden.
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Solche
Nachteile sollen mit der vorliegende Erfindung beseitigt werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, eine mechanische Kraftübertragungsstrecke zwischen
einem Kupplungsaktor und einem Aus- bzw. Einrücklager einer Kupplung eines
Doppelkupplungsgetriebes derart zu verbessern, dass Lageabweichungen
der beteiligten Bauteile die Montage nicht behindern oder gar verhindern
sowie Lageabweichungen durch die erfindungsgemäße Ausbildung der mechanischen
Kraftübertragungsstrecke kompensiert
werden können.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung
für ein
Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Demnach
weist die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung
für ein
Doppelkupplungsgetriebe einen ersten Kupplungsaktor, der eine erste
Kupplung betätigt
und einen zweiten Kupplungsaktor, der eine zweite Kupplung betätigt, auf, wobei
die Kupplungsaktoren auf ein erstes und ein zweites Ausrücklager
der zugeordneten Kupplung einwirken, und wobei zwischen den Kupplungsaktoren
und den Ausrücklagern
jeweils eine mechanische Kraftübertragungsstrecke
vorgesehen ist, die einen Drehhebel aufweist, wobei jeder Drehhebel
eine ballige Außenverzahnung
aufweist, die mit einer innenverzahnten Aufnahmehülse der
jeweiligen Kraftübertragungsstrecke
in Eingriff steht.
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Mit
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
für ein
Doppelkupplungsgetriebe können
zahlreiche Vorteile erreicht werden:
- – Drehhebelbetätigung für Doppelkupplung:
optimale Verschachtelung zweier Drehhebel in paralleler Anordnung
bei Verwendung von Nadellagern.
- – Drehhebelbetätigung für Kupplungen
mit zentraler Momenteneinleitung über verzahnte Aufnahmehülse.
- – Lagerungskonzept
in ein- und mehrteiligem Gehäuse.
- – Montageeinheit
durch Grundblech.
- – Nutzen
der Bauteilelastizitäten
für Wegregelung,
10–60%
der erforderlichen Gesamt-Elastizität leistet
die Drehhebelbetätigung.
- – Abstimmung
gleichmäßiger Kraftanlage
durch Steifigkeiten: der obere Kupplungshebel ist 10 bis 60% weicher
als der untere Hebel.
- – Drehfeder
für Rückstellkraft.
- – Fertigungs-
und Montagekonzept des Drehhebels: Verbindungen durch Aufpressen.
- – Gemeinsamer
Flansch für
Power-Pack und Steuereinheit mit Zentralstecker.
- – Variable
Aktoranordnung: Aktorhebel stehen in beliebigem Winkel zu den Kupplungshebeln.
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Die
erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung
erlaubt es, dass die Drehachsen der beiden Drehhebel axial versetzt
angeordnet sind, um so eine optimale Bauraumausnutzung realisieren zu
können.
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Vorzugsweise
erfolgt die Momenteneinleitung beim Verdrehen des Drehhebels mittig
an der balligen Außenverzahnung
des Drehhebels bzw. innenverzahnten Aufnahmehülse.
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Vorteilhafterweise
ist zudem eine Rückstellfeder
vorgesehen, die die Kupplung öffnet,
wenn der Kupplungsaktor ausfallen sollte.
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Besonders
bevorzugt ist jeder Drehhebel zweifach oder dreifach gelagert.
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Die
vorstehende Aufgabe, die Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden
Erfindung können
unter Berücksichtigung
der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
besser verstanden werden.
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In
den Zeichnungen ist in der:
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1a der
prinzipielle Aufbau eines Drehhebels mit den angreifenden Kräften gezeigt;
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1b eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung teilweise
dargestellt;
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1c das
Verhältnis
der unterschiedlichen Hebellängen
und Drehhebellängen
gezeigt;
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2 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
gezeigt;
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3 eine
vergrößerte Darstellung
der erfindungsgemäßen balligen
Verzahnung am Drehhebel gezeigt;
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4a und 4b die
Montagefolge bei der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt;
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5 das
Prinzip der Befestigung der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung an
einer Kupplungsglocke und an einem Getriebegehäuse gezeigt;
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6 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
gezeigt;
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7 eine
weitere vergrößerte Darstellung der
erfindungsgemäßen balligen
Verzahnung am Drehhebel gezeigt, wobei der Drehhebel dreifach gelagert
ist;
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8, 9 und 10 die
Montagefolge bei der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
nach einer weiteren Ausführungsform dargestellt;
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11 im
Querschnitt eine Nasskupplung mit der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
im Querschnitt dargestellt;
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12a eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung
gezeigt und deren bauräumliche
Anordnung am Getriebe;
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12b eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt;
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13 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
mit einer Rückstellfeder
dargestellt;
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14 eine
Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Drehhebels dargestellt;
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15 eine
Prinzipskizze zur Erläuterung der
Montage der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung;
und
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16 eine
Prinzipskizze, in der die Einbausituation einer Druckfeder dargestellt
ist.
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In
den 1a, 1b und 1c ist
der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt, wobei in der 1a der
prinzipielle Aufbau eines Drehhebels 4 mit den dort angreifenden
Kräften
gezeigt ist.
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Der
in einem Getriebe (nicht dargestellt) gelagerte Drehhebel 4 übersetzt
eine Aktorkraft FA über die
geometrisch bestimmten Hebelverhältnisse.
Zwei Betätigungshebel
bzw. untere Hebel 9 drücken
an zwei Stellen gleichmäßig auf
die Einrück-
oder Ausrücklager 1, 2 der
jeweiligen Kupplung (nicht dargestellt), um die notwendige Anpresskraft
am Kupplungsbelag zu erzeugen. Bei einer Doppelkupplung werden zwei
Drehhebel 3 und 4 eingebaut, die voneinander unabhängig arbeiten
können.
Hierzu ist eine geschickte Verschachtelung und Anordnung der Bauteile
in einer Kupplungsglocke notwendig, um ausreichend Betätigungsweg
zu gewährleisten.
Aus unterschiedlichen Komponenten und Lagerungen lassen sich verschiedene
Drehhebelvarianten aufbauen. Der einfache Drehhebel 4 nach
der 1a zeigt die Krafteinleitung durch einen Kupplungsaktor am
oberen Hebel 8 und die Kraftausgabe F1 und F2 an den unteren
Hebeln 9.
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Der
Drehhebel 3 oder 4 ist dabei an Lagerungen 7 gelagert.
Eine einfache Drehhebelvariante entsteht durch den kostengünstigen
Teileaufbau bei hohem funktionellem Wert für die Kupplungsbetätigung und
die Feinabstimmung. Die aufgepressten oder verschweißten (Betätigungs-)
Hebel 8 und 9 eignen sich für eine Serienfertigung. Das
Ein- bzw. Ausrücklager 1 der
ersten Kupplung wird am Innendurchmesser einer Zentrierhülse geführt, wobei
die unteren Hebel 9 über
Fenster in die Zentrierhülse
eingreifen. Das zweite Ausrücklager 2 wird
außerhalb
der Zentrierhülse
geführt
und gedrückt.
In der 1b ist gut zu erkennen, dass
die beiden Drehhebel 3 und 4 mit ihren zugeordneten
Bauteilen oberer Hebel 8 und untere Hebel 9 an
Lagerungen 7 jeweils zweifach gelagert sind. Die unteren
Hebel 9, die die Kupplung mittels der Ausrücklager 1 und 2 betätigen, werden durch
Verdrehen der Drehhebel 3 bzw. 4 verschwenkt.
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Die
zweifache Lagerung jedes Drehhebels 3 bzw. 4 erfolgt
oben im Austritt aus der Kupplungsglocke und unten an der Rückwand zum
Getriebe. Dieser Sachverhalt wird weiter unten noch genauer beschrieben.
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In
der 1c sind die Längenverhältnisse der
Bauteile und Hebel in der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt. Um eine gleichmäßige Krafteinleitung
an der Kupplung zu gewährleisten,
können
die Bauteile bzw. Komponenten unterschiedlich stark ausgelegt werden.
Weichere Bauteile mit kurzen Biegelängen können die Kraftdifferenz gegenüber den
steifen Komponenten mit größeren Biegelängen ausgleichen.
Die durch die unterschiedlichen Hebellängen entstehende Steifigkeitsdifferenz
aus Torsion und Durchbiegung wird durch den weicheren Hebel an der
ersten Kupplung kompensiert. Das durch die Elastizität bewusst „weiche" System verbessert
die Auflösung
für eine
Wegregelung der Kupplungsbetätigungsvorrichtung.
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Nach
der Befestigung der Zentrierhülse
an der Rückwand
der Kupplungsglocke werden die Drehhebel 3 und 4 eingesetzt.
Die Drehhebel 3 und 4 sind bereits mit den Hebeln 9 verbunden,
z.B. durch Schweißen
oder Aufpressen. Beim Einsetzen muss der Drehhebel 3 bzw. 4 durch
eine großzügige Öffnung in
der Kupplungsglocke eingefädelt
werden. Die Größe der Öffnung richtet
sich nach Drehhebeldurchmesser und Kippwinkel beim Einfädeln. Die Öffnung wird
durch eine Lagerbuchse verschlossen und abgedichtet. Zum Schluss
werden die oberen Hebel 8 außerhalb der Kupplungsglocke
aufgesteckt und die Betätigungslager
auf die Zentrierhülse
aufgeschoben.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
ist in der 2 dargestellt. Um zwei von einander
unabhängige
Ein- bzw. Ausrücksysteme
für das
Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, sind nur die Zentrierhülse 10 und
das Grundblech 11 gemeinsam genutzte Bauteile. Zwei Betätigungshebel
bzw. untere Hebel 9 je System sollen gleichmäßige Kraftanlage an
den Ausrücklagern 1 bzw. 2 gewährleisten,
so dass kein Schiefabhub in der Kupplung entsteht. Die Aufnahmehülse 6 nimmt über eine
innenliegende Verzahnung das Moment mittig auf und drückt die Hebel 9 symmetrisch
an die Einrücklager 1 und 2. Das
Einrücklager 1 der
ersten Kupplung wird am Innendurchmesser der Zentrierhülse 10 geführt, wobei die
Hebel 9 über
Fenster in die Zentrierhülse 10 eingreifen.
Das zweite Ausrücklager 2 wird
außerhalb der
Zentrierhülse 10 geführt und
gedrückt.
In den Laschen 12b des Grundblechs 11 gelagert
und in den Laschen 12a gegen Verkippen gesichert, sind
beide Ein- bzw. Ausrücksysteme
als vormontierte Einheit realisierbar.
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Die
Betätigungskraft,
die von den Kupplungsaktoren (nicht dargestellt) erzeugt wird, wird
an den oberen Hebeln 8 in die Drehhebel 3 oder 4 eingeleitet.
Die Drehhebel 3 und 4 sind an Lagerungen 7a und 7b gelagert
und können
sich verdrehen. Die unteren Hebel 9 drücken bei einem Verdrehen des Drehhebels 3, 4 auf
das zugeordnete Ausrücklager 1, 2 der
jeweiligen Kupplung. Beide Drehhebel 3 und 4 sind
in Laschen 12a des Grundblechs 11 vormontiert, während die
Lasche 12b die Aufnahme für das Lager bildet.
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Jede
Lagerung 7 weist eine Dichtlippe (nicht dargestellt) auf,
um eine Abdichtung der Kupplungsglocke bzw. des Getriebegehäuses zu
gewährleisten.
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In
der 3 ist eine vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen balligen
Verzahnung 5 am Drehhebel 4 gezeigt. Diese Verzahnung
liegt selbstverständlich
auch beim Drehhebel 3 vor. In der Beschreibung der vorliegenden
Erfindung ist davon auszugehen, dass die beiden Drehhebel 3 und 4 den identischen
Aufbau aufweisen. Durch die zentrale (C = D) Momenteneinleitung
an der balligen Verzahnung 5 gelingt bei diesem System
eine gleichmäßige Anlage
an den Ausrücklagern,
weil die Torsionslängen und
damit auch die Summe der Durchbiegung zu den einzelnen Betätigungshebeln
bzw. unteren Hebeln 9 identisch sind. Bei FA wird die Aktorkraft
vom Kupplungsaktor in den oberen Hebel 8 eingeleitet, dieser verdreht
den Hebel 4 in der Lagerung 7, und die unteren
Hebel 9 werden in Übereinstimmung
mit dem Verdrehwinkel des oberen Hebels 8 entsprechend weit
mit gedreht. An den unteren Hebeln 9 werden die Kräfte F1 und
F2 an die zugeordnete Kupplung über
das Ausrücklager
ausgeleitet. Die Steifigkeit des Drehhebels 3 oder 4 hat
somit keine differierende Auswirkung auf die Krafteinleitung in
die Kupplung.
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Die
ballige Verzahnung 5 greift in eine innenliegende Verzahnung
einer Aufnahmehülse 6 ein.
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In
den 4a und 4b ist
eine Montagefolge für
eine erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt. Eine weitgehend vormontierte Einheit, wie in der 4a gezeigt,
wird bei dieser Drehhebelvariante in die Kupplungsglockenrückwand verschraubt.
Die Verschraubung erfolgt mit den Schrauben 13. Um die
Drehhebel 3 und 4 in die Lagerstellen der Kupplungsglocke
einzufädeln,
wird die vormontierte Einheit schräg über die nicht dargestellten
Getriebewellen geschoben und erst dann an der Rückwand der Kupplungsglocke
vertikal ausgerichtet. Eine Lasche 12a des Grundblechs 11 zentriert
die Drehhebel 3 und 4 jeweils vor, wodurch die Montage
erleichtert wird. Außerhalb
der Kupplungsglocke werden nun die Lager, die Dichtungen und der Aktorhebel
bzw. obere Hebel 8 montiert. Die Hebel 8 werden
von oben auf die oberen Enden der Drehhebel 3 bzw. 4 aufgepresst.
Die Aktorik zur Betätigung der
Kupplungen kann anschließend
mit den Hebeln 8 verbunden werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in der 6 dargestellt.
Dort ist in, aus einem Grundblech 11, herausgebogenen Laschen
die zweifache Lagerung 7b und 7c für einen Drehhebel 3 und 4 über die
Aufnahmehülse 6 vorgesehen,
sowie eine weitere, dritte Lagerung 7a im oberen Bereich
des Drehhebels 3, 4 oder Drehstabs vorgesehen
ist. Somit ist jeder Drehhebel 3, 4 dreifach gelagert.
In der Aufnahmehülse 6 mit
der innenliegenden Verzahnung greift die ballige außenliegende Verzahnung 5 des
Drehstabs 3a, 4a ein. Ein geringer Versatz zwischen
der Aufnahmehülse 6 und
dem Drehstab 3a, 4a lässt sich durch die ballige
Verzahnung 5 ausgleichen und kompensieren. Das Grundblech 11 ist
dabei beispielsweise an einem Getriebegehäuse 15 befestigt,
während
die obere Lagerung 7 an einer Kupplungsglocke 14 montiert
ist (siehe 5). Durch die ballige Verzahnung 5 lassen
sich Toleranzen zwischen der Kupplungsglocke 14 und dem
Getriebegehäuse 15 überbrücken, ohne
die Funktionalität
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
zu beeinträchtigen.
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Das
Grundblech 11 ist über
die Schrauben 13 befestigt. Eine Rückstellfeder 16 ist
bei dieser Ausführungsform
optional einsetzbar, die dann die Rückstellung der Drehhebel 3 und 4 bewirkt.
Die Rückstellfeder 16 stützt sich
an dem Grundblech 11 ab und beaufschlägt den Drehhebel 3 und 4 jeweils mit
einer Rückdrehkraft,
entgegen der Wirkung eines Kupplungsaktors (nicht dargestellt).
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Ansonsten
ist der Aufbau der und funktioniert die in der 6 gezeigt
Ausführungsform
wie die weiter oben bereits beschriebenen Ausführungsformen.
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In
der 13 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
mit einer Rückstellfeder
dargestellt. Bei elektromechanischer Kupplungsaktorik und nicht selbsthemmendem
Axialtrieb muss die Kupplung bei Ausfall der Elektronik öffnen können. Wenn
die Kupplung nicht genügend
Rückstellkraft
erzeugt, kann dies mit einer Drehfeder bzw. Rückstellfeder 16 am Drehhebel 3 bzw. 4 oder
einer Druckfeder am Aktorhebel oder oberen Hebel 8 unterstützt werden.
In der abgebildeten Ausführungsform
wird die Rückstellfeder 16 in
einer Hülse 17 vorzentriert
und eingehängt. Die
Kraft erhält
die Rückstellfeder 16 durch
das Vorspannen hinter einen Blecharm oder hinter einen Rücksprung
im Getriebegehäuse.
Dieses Rückstellprinzip
eignet sich für
alle bisher vorgestellten Drehhebelvarianten bzw. Ausführungsformen.
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In
der 7 ist eine weitere heraus gelöste Darstellung der erfindungsgemäßen balligen
Verzahnung 5 am Drehhebel 3 bzw. 4 gezeigt,
wobei der Drehhebel 3, 4 dreifach gelagert ist.
Die Lagerungen 7 sind wie in der 6 gezeigt,
angeordnet. Durch die zentrale Momenteneinleitung (C = D) an der
balligen Verzahnung 5 gelingt bei diesem System eine gleichmäßige Anlage
an den Ausrücklagern 1 oder 2, weil
die Torsionslängen
und damit auch die Summe der Durchbiegung, zu den einzelnen Betätigungshebeln
bzw. unteren Hebeln 9 identisch sind. Die Steifigkeit des
Drehhebels 3 oder 4 hat somit keine differierende
Auswirkung auf die Krafteinleitung in die Kupplung.
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In
den 8, 9 und 10 ist
die Montagefolge bei einer erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
gelingt es, die erste Montageeinheit bestehend aus Grundblech 11 mit
Aufnahmehülsen 6,
untere Hebel 9, Ausrücklager 1 und 2,
etc. ins Getriebe (nicht dargestellt) zu montieren (siehe 8), um
den Drehstab 3a und 4a später von außen durch eine Öffnung eines
anderen Getriebebauteils einzuführen
(siehe 9). Zum Schluss werden Dicht- und Lagerbuchse
und Aktorhebel bzw. oberer Hebel 8 montiert (Bild 10).
In der 9 ist dargestellt das Einstecken des Drehstabs 3a durch
die Glockenwand in die verzahnte Aufnahmehülse 6. In der 10 ist
dargestellt wie die Lagerbuchse der Lagerung 7 mit einer
Dichtung und der Aktorhebel bzw. obere Hebel 8 aufgesteckt
werden.
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Der
Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
nach den 8 bis 10 entspricht
im wesentlichen den oben bereits erläuterten Ausführungsformen,
so dass auf diese Bezug genommen wird. Gleiche Bezugszeichen verweisen
auf gleiche und/oder gleich wirkende Bauteile. Auch bei dieser Ausführungsform
ist das Grundblech 11 über
die Schrauben 13 befestigt. Eine Rückstellfeder 16 ist
bei dieser Ausführungsform
eingesetzt und in einer Federhülse 17 geführt, wobei
die Rückstellfeder 16 dann
die Rückstellung
der Drehhebel 3 und 4 bewirkt. An dem Grundblech 11 ist
unten auch eine zweifache Lagerung 7 für die Drehhebel 3 und 4 vorgesehen
sowie eine weitere, dritte Lagerung 7 im oberen Bereich
des Drehhebels 3, 4 vorgesehen ist. Damit ist
jeder Drehhebel 3 und 4 dreifach gelagert. In
der Aufnahmehülse 6 mit
der innenliegenden Verzahnung greift wiederum die ballige und außenliegende
Verzahnung 5 des Drehhebels 3, 4 ein.
Ein geringer Versatz zwischen der Aufnahmehülse 6 und dem jeweiligen
Drehhebel 3 oder 4 lässt sich durch die ballige
Verzahnung 5 ausgleichen und kompensieren. Das Grundblech 11 ist
zum Beispiel an einem Getriebegehäuse 15 befestigt,
während
die obere Lagerung 7 an einer Kupplungsglocke 14 montiert
ist. Durch die ballige Verzahnung 5 lassen sich Toleranzen
zwischen der Kupplungsglocke 14 und dem Getriebegehäuse 15 überbrücken, ohne
die Funktionalität
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
nach der vorliegenden Ausführungsform
zu beeinträchtigen.
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In
der 11 ist im Querschnitt eine Nasskupplung mit der
erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt. Der erfindungsgemäße Drehhebel 3 bzw. 4 ist
in Lagerungen 7 gelagert und dient der Betätigung der
Ausrücklager
der Kupplungen. Die bekannte Nasskupplung wird an dieser Stelle
nicht im Detail beschrieben. Durch Verdrehen des Drehhebels 3 bzw. 4 mittels
einer Kupplungsaktorik (nicht dargestellt) werden die unteren Hebel 9 verschwenkt
und drücken
auf die Ausrücklager
der zugeordneten ersten oder zweiten Kupplung.
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In
der 12a ist eine perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
an einer Kupplung bzw. an einem Getriebe dargestellt. Die Drehhebel 3 und 4 arbeiten
am besten parallel nebeneinander, so dass es keine Überschneidung
im Schwenkbereich der Hebel 3 und 4 gibt. In der
Kupplungsglocke ist der axiale (bezüglich Kurbelwelle) Bauraum
sehr knapp. Das erfindungsgemäße Drehhebelsystem
baut hier sehr kurz und es gelingt dieses radial zwischen die Lagerbutzen
und anderen Bauteilen anzuordnen.
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In
der 12b ist eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
dargestellt. Die Verschachtelung der Drehhebel 3 und 4 hinter
dem Ausrücklager
ist gezeigt. Bei radial kritischen Bauräumen können die Drehachsen der zwei
Systeme axial (zur Kurbelwelle) versetzt werden. Hierdurch werden
Aufnahmehülsen 6 und
Einrücklager 1 und 2 optimal
verschachtelt. Bezüglich
der Beschreibung wird auf die vorhergehenden Ausführungsformen
verwiesen. Auch hier sind gleiche bzw. gleich wirkende Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In
der 14 ist schließlich
eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Drehhebels 3 bzw. 4 dargestellt.
Ein Fertigungskonzept für
einen solchen Drehhebel 3, 4 sieht vor, dass sich über eine zentrale
Aufnahmehülse 19 alle
Bauteile aufnehmen lassen. Die Federhülse 17 und der Lagerstift 20 werden
in die Aufnahmehülse 19 eingepresst,
wobei über
einen Konus 18 die erforderliche Gegenkraft aufgebracht
werden kann. Anschließend
werden die Betätigungshebel 9 außen aufgepresst.
Am Innendurchmesser der Verzahnung 5 wirken Zentrierhülse und
Lagerstift 20 gegen die Aufpresskraft. Die Aufnahmehülse 19 wird
durch diese Fertigungsvariante nicht verformt bzw. unförmig und
die Pressverbindung wird gestärkt.
Zusätzlich
sorgen kleine Kerben in den Kontaktstellen für mehr Sicherheit gegen Verdrehen.
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In
der 13 ist eine perspektivische Ansicht dargestellt.
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Für die Aktorik
(elektronisch, elektrohydraulisch oder ähnliches) ist ein selbsthemmender
oder nicht selbsthemmender Axialtrieb vorzusehen. Ob der Drehhebel 3 bzw. 4 durch „Ziehen" oder „Drücken" des Aktorhebels
betätigt
wird, kann durch deren Anordnung festgelegt werden, wobei beide
Varianten technisch machbar sind. Um die Wärme von den Elektromotoren
abzuführen,
werden diese über eine
größtmögliche Kontaktstelle
(Z) auf einem Flansch oder dem Getriebegehäuse 15 befestigt.
Zur Erläuterung
dient die 15. Um die Gesamtmontage zu
vereinfachen, kann hierfür
ein gemeinsamer Flansch (Y) verwendet werden, worauf in Form eines mechanischen
Powerpacks zusätzlich
noch die Getriebeaktorik (X) fixiert werden kann. Hierdurch ist eine
kompakte elektrische Steuereinheit mit einem Zentralstecker (S)
zu einem Bordnetz des Kraftfahrzeuges möglich. Wird auf eine gemeinsame
Anbindung verzichtet, kann auf unterschiedliche Bauraumbedingungen
variabel reagiert werden. Die Aktoren lassen sich für die Drehhebelbetätigung in
jede Winkellage positionieren. Zum Beispiel können die Motoren gegenüber angeordnet
sein.
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Die
Gesamtelastizität
der Bauteile der mechanischen Übertragungsstrecke
setzt sich aus den Steifigkeiten der Kupplungs- und Drehhebelkomponenten
zusammen. Um die notwendige Auflösung
für Wegregelung,
insbesondere bei harten Nasskupplungen, am Elektromotor zu erreichen,
werden die Bauteile der Drehhebelaktuatorik bewusst weich gestaltet.
Die Biegung aus den Hebeln und die Torsion aus dem Drehstab gehen
hier mit ein. Müsste
man die Elastizität
komplett in der Kupplung realisieren, bräuchte man hierfür deutlich
mehr axialen Bauraum. Eine Zusatzfeder am Axialtrieb erzeugt weitere
Elastizität.
Das Beispiel nach der 16 zeigt die Einbausituation
bei der Anwendung einer Druckfeder beim Ziehen und Drücken anhand
einer Prinzipskizze.
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Kurz
zusammengefasst, schafft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung
für ein
Doppelkupplungsgetriebe, mit einem ersten Kupplungsaktor, der eine
erste Kupplung betätigt und
mit einem zweiten Kupplungsaktor, der eine zweite Kupplung betätigt, wobei
die Kupplungsaktoren auf ein erstes und ein zweites Ausrücklager 1, 2 der
jeweils zugeordneten Kupplung einwirken, und wobei zwischen den
Kupplungsaktoren und den Ausrücklagern 1, 2 jeweils
eine mechanische Kraftübertragungsstrecke
vorgesehen ist, die einen Drehhebel 3, 4 aufweist,
wobei jeder Drehhebel 3, 4 eine ballige Außenverzahnung 5 aufweist,
die mit einer innenverzahnten Aufnahmehülse 6 der jeweiligen
Kraftübertragungsstrecke
in Eingriff steht.
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Hinsichtlich
vorstehend im Einzelnen nicht näher
erläuterter
Merkmale der Erfindung wird im Übrigen
ausdrücklich
auf die Ansprüche
und die Zeichnungen verwiesen.
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- 1
- Ausrücklager,
erstes
- 2
- Ausrücklager,
zweites
- 3
- Drehhebel,
erster
- 3a
- Drehstab,
erster
- 4
- Drehhebel,
zweiter
- 4a
- Drehstab,
zweiter
- 5
- Außenverzahnung
- 6
- Aufnahmehülse
- 7
- Lagerung
- 8
- oberer
Hebel
- 9
- unterer
Hebel
- 10
- Zentrierhülse
- 11
- Grundblech
- 12a
- Lasche
oben
- 12b
- Lasche
unten
- 13
- Schraube
- 14
- Kupplungsglocke
- 15
- Getriebegehäuse
- 16
- Rückstellfeder
- 17
- Federhülse
- 18
- Konus
- 19
- Aufnahmehülse
- 20
- Lagerstift
- A
- Austritt
Kupplungsglocke
- B
- Wandung
zwischen Kupplungsglocke u. Getriebegehäuse
- C,
D
- Abstand
- E
- E-Motor
- FA
- Aktorkraft
- F1
- Kraft
1, Kupplung
- F2
- Kraft
2, Kupplung
- I1,
I2, I3
- Hebellänge
- I4,
I5
- Drehhebellänge
- M
- Mutter
- P
- Spindel
- S
- Zentralstecker
- X
- Getriebeaktorik
- Y
- Flansch
- Z
- Kontaktstelle