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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steckwellenanordnung für
ein Doppelkupplungsgetriebe die als solche eine Steckwelle und eine
diese abschnittsweise aufnehmende Hohlwelle umfasst.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus
DE 1 01 530 14 A1 ist
ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt.
Dieses Doppelkupplungsgetriebe umfasst eine Eingangswellenanordnung
mit einer Hohlwelle und einer in dieser gelagerten Steckwelle. Auf
einen Endzapfenabschnitt der Hohlwelle ist eine als Lamellenkupplung
ausgeführte Kupplungseinrichtung aufgesetzt. Über
diese Kupplungseinrichtung kann eine Koppelung der Hohlwelle mit
der Steckwelle erreicht werden.
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Aus
DE 1 98 21 164 A1 ist
ebenfalls ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug
bekannt, das zwei konzentrisch zueinander angeordnete, und über
eine Kupplung miteinander verbindbare Eingangswellen aufweist.
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Insbesondere
bei der Ausführung der auf dem Endabschnitt der Steckwellenanordnung
sitzenden Kupplung als Trockenkupplung besteht das Problem, dass
bei bestimmten Schaltzuständen relativ deutlich wahrnehmbare
Betriebsgeräusche auftreten können.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen anzugeben,
durch welche es möglich wird unter fertigungstechnisch
und montagetechnisch vertretbarem Aufwand, das mechanische Betriebsverhalten
eines Doppelkupplungsgetriebes zu verbessern.
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Erfindungsgemäße
Lösung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Steckwellenanordnung für ein Doppelkupplungsgetriebe
mit einer Hohlwelle, einer Steckwelle die in die Hohlwelle eingefügt
ist und einen Überstand aufweist der über ein
Stirnende der ersten Hohlwelle hervorkragt, einem Hohlwellenlager
zur Abstützung der Hohlwelle in radialer Richtung, einem ersten
Steckwellenlager zur Lagerung der Steckwelle in der Hohlwelle, wobei
das erste Steckwellenlager auf einer dem Überstand abgewandten
Seite des Hohlwellenlagers angeordnet ist, und einem zweiten Steckwellenlager
das im Umgriffsbereich des Hohlwellenlagers auf der Steckwelle sitzt,
wobei sich diese Steckwellenanordnung dadurch auszeichnet, dass
in einem in axialer Richtung zwischen dem Hohlwellenlager und dem Überstand
ein drittes Steckwellenlager vorgesehen ist, und dass dieses dritte
Steckwellenlager als abgedichtetes Lager ausgeführt ist.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Doppelkupplungsgetriebe
zu schaffen, bei welchem selbst relativ große, an der Steckwelle
angreifende Querkräfte keinen starken Achsversatz der Achse
der Steckwelle gegenüber der Achse der die Steckwelle tragenden
Hohlwelle herbeiführen. Hierdurch wird in überraschend
wirkungsvoller Weise die Laufruhe der Steckwelle innerhalb der Hohlwelle
erhöht.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das nahe dem Endbereich der Hohlwelle angeordnete dritte Steckwellenlager
als Nadellager ausgeführt. Dieses Nadellager kann mit einer
Außenlaufbuchse ausgestattet sein, sodass innerhalb der
Hohlwelle eine Wälzkörperlaufbahn mit hoher Oberflächengüte
sichergestellt ist. Diese Außenlaufbuchse kann als geteilte
oder insbesondere schräg geschlitzte Buchse ausgeführt
sein, sodass die Außenlaufbuchse in eine, im Innenbereich
der Hohlwelle ausgebildete Aufnahmeumfangsnut eingesetzt werden
kann. Es ist auch möglich, im Innenbereich der Hohlwelle
eine Ringschulter auszubilden durch welche die Außenumlaufbuchse
axial positioniert wird, und die weitere axiale Festlegung der Außenlaufbuchse
durch hinreichenden Presssitz, oder anderweitige Sicherungsmittel,
insbesondere eine in die Hohlwelle im Anschluss an die Außenlaufbuchse
eingefügte Haltebuchse zu bewerkstelligen. Die Steckwelle
und die Hohlwelle sind hierbei so dimensioniert, dass ein zur Aufnahme
dieser Sicherungsmittel ausreichender Ringraum bereitsteht.
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Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Steckwellenlager
als dauergeschmiertes Lager mit einer entsprechenden Dauerschmierfettfüllung
ausgestattet. Die Wälzkörper des Nadellagers sind
vorzugsweise durch einen Nadelkäfig geführt. Es
ist möglich, die zur Abdichtung des Steckwellenlagers vorgesehenen
Dichtringe entweder in die Außenlaufbuchse einzusetzen
oder insbesondere auch an den Nadelkäfig anzubinden.
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Zur
Abschottung des dritten Steckwellenlagers vom Innenraum des entsprechenden
Doppelkupplungsgetriebes ist vorzugsweise in einem Zwischenbereich
zwischen dem dritten Steckwellenlager und dem axial hierzu versetzten
zweiten Steckwellenlager ein Wellendichtring angeordnet.
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Der
Sitz des dritten Steckwellenlagers befindet sich vorzugsweise im,
oder nahe am Umgriffsbereich einer auf den Endbereich der Hohlwelle
aufgesetz ten Kupplungseinrichtung, sodass der Endbereich der Steckwelle
möglichst steif in der Hohlwelle gelagert ist.
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Die
Steckwelle kann ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt sein
und eine zur Betätigung einer auf der Steckwellenanordnung
sitzenden Kupplungsanordnung dienende Aktuatorstange aufnehmen.
Die Aktuatorstange kann durch eine Dichteinrichtung ebenfalls abdichtend
in der Steckwelle geführt sein. Weiterhin ist es auch möglich,
in einem Zwischenbereich zwischen dem Sitz des dritten Steckwellenlagers
und dem dem Überstand der Steckwelle über die
Hohlwelle zugewandten Stirnende der Hohlwelle einen weiteren Wellendichtring
anzuordnen, wodurch eine weitere Abschottung des dauergeschmierten
dritten Steckwellenlagers gegenüber der Umgebung erreicht
wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
Detaildarstellung zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen
Steckwellenanordnung für ein Doppel kupplungsgetriebe.
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Ausführliche Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
in 1 dargestellte Steckwellenanordnung bildet als
solche Bestandteil eines Doppelkupplungsgetriebes und dient der
Aufnahme und Lagerung entsprechender, hier nicht näher
dargestellter Kupplungsorgane einer Trockenkupplung.
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Die
erfindungsgemäße Steckwellenanordnung umfasst
eine Hohlwelle 1, und eine Steckwelle 2, die in
die Hohlwelle 1 eingefügt ist. Die Steckwelle 2 weist
einen Überstand 3 auf, der über ein Stirnende S
der ersten Hohlwelle 1 hervorkragt.
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Die
Hohlwelle 1 ist in ein Hohlwellenlager 4 eingesetzt,
das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Zylinderrollenlager
ausgeführt ist. Durch das Hohlwellenlager 4 wird
die Hohlwelle 1 in radialer Richtung abgestützt.
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Die
Steckwellenanordnung umfasst weiterhin ein erstes Steckwellenlager 5,
das als solches der Lagerung der Steckwelle 2 in der Hohlwelle 1 dient. Dieses
erste Steckwellenlager 5 ist auf einer, dem Überstand 3 abgewandten
Seite des Hohlwellenlagers 4 angeordnet.
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Im
Umgriffsbereich des Hohlwellenlagers 4 ist ein zweites
Steckwellenlager 6 vorgesehen, durch welches eine weitere
radiale Abstützung der Steckwelle 2 in der Hohlwelle 1 erreicht
wird. Auch dieses zweite Steckwellenlager ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
als Nadellager ausgeführt.
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Die
hier dargestellte Steckwellenanordnung zeichnet sich dadurch aus,
dass in einem, in axialer Richtung zwischen dem Hohlwellenlager 4 und
dem Überstand 3 liegenden Bereich ein drittes
Steckwellenlager 7 vorgesehen ist, wobei dieses dritte
Steckwellenlager 7 als abgedichtetes, dauergeschmiertes Lager
ausgeführt ist.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das dritte Steckwellenlager 7 als
Nadellager ausgeführt, wobei die Wälzkörper 8 des
dritten Steckwellenlagers 7 in einer Außenlaufbuchse 9 laufen.
Das dritte Steckwellenlager 7 ist mit einer Dauerschmierfettfüllung
versehen. Die Wälzkörper 8 sind durch
einen Nadelkäfig 10 geführt. Der Laufbahnbereich
der Wälzkörper 8 und des Nadelkäfigs 10 ist
durch zwei Dichtringe 11, 12 abgedichtet. Die
Schmierstoffversorgung der Wälzkörper 8 sowie
der durch die Außenlaufbuchse 9 und die Außenumfangswandung der
Steckwelle 2 gebildeten Laufflächen erfolgt durch die
in das dritte Steckwellenlager 7 eingebundene Schmierstofffüllung.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das
dritte Steckwellenlager 7 relativ nahe am axialen Endbereich
der Hohlwelle 1. Die Axialpositi an des autark geschmierten
dritten Steckwellenlagers 7 ist so gewählt, dass
insgesamt eine hohe Radialsteifigkeit der Lagerung des Überstands 3 erreicht
wird.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das dritte Steckwellenlager 7 in
eine Innenumfangsnut 13 eingesetzt, die im Innenbereich
der Hohlwelle 1 ausgebildet ist. Für den Einsatz
der Außenlaufbuchse 9 in diese Innenumfangsnut 13 kann
diese Außenlaufbuchse 9 elastisch verformt werden. Insbesondere
ist es auch möglich, die Außenlaufbuchse 9 als
geschlitzte oder geteilte Buchse auszuführen.
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Es
ist weiterhin in vorteilhafter Weise möglich, zwischen
dem zweiten Steckwellenlager 6 und dem dritten Steckwellenlager 7 eine
Umfangsdichtung 14 vorzusehen, die bei dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel als Radialwellendichtring ausgeführt
ist. Diese Umfangsdichtung 14 kann insbesondere dazu dienen,
ein Vordringen von Getriebeöl aus dem Laufspaltbereich
des zweiten Steckwellenlagers 6 zu dem erfindungsgemäß vorgesehenen
dritten Steckwellenlager 7 zu verhindern. Ingesamt wird durch
die Umfangsdichtung 14 und auch die Dichtungen des dritten
Steckwellenlagers 7 eine besonders effiziente Abschirmung
der hier nicht näher dargestellten, durch die Steckwellenanordnung
getragenen Kupplungen von dem im Inneren des Doppelkupplungsgetriebes
aufgenommenen Getriebeöl erreicht.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steckwelle 2 ebenfalls
als Hohlwelle ausgebildet. In diese Hohlwelle ist eine Aktuatorstange 15 eingesetzt,
die als solche im Inneren der Steckwelle 2 axial verschiebbar
ist und hierbei eine Betätigung einer auf der Steckwellenanordnung
sitzenden Kupplung ermöglicht.
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Alternativ
zu der hier gezeigten Einbindung des dritten Steckwellenlagers 7 in
die Hohlwelle 1 unter Verwendung einer in der Hohlwelle 1 ausgebildeten
Aufnahmenut ist es auch möglich, das dritte Steckwellenlager
und gegebenenfalls auch die zur Abschottung dieses Lagers gegenüber
dem zweiten Steckwellen lager 6 vorgesehenen Dichtungseinrichtungen
durch ein Einsatzbuchsensystem in einen entsprechenden Zwischenraum
zwischen der Außenumfangsfläche der Steckwelle 2 und
der Innenumfangswandung der Hohlwelle 1 einzufügen.
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Es
ist auch möglich, das dritte Steckwellenlager 7 noch
weiter axial zum Stirnendbereich S hin versetzt in der Hohlwelle 1 anzuordnen
und eine axiale Sicherung dieses dritten Steckwellenlagers entweder über
eine an die Steckwelle 3 angebundene Ringstruktur oder
auch im Rahmen der Anbindung einer Kupplungseinrichtung an die Steckwelle 2 oder die
Hohlwelle 1 zu erreichen. Insbesondere ist es möglich,
das dritte Steckwellenlager 7 so zu gestalten und anzuordnen,
dass dieses im Rahmen einer Erneuerung der Reibbeläge der
zugeordneten Kupplungseinrichtung ausgetauscht werden kann, ohne dass
hierzu die Steckwelle 2 aus der Hohlwelle 1 abgezogen
werden muss.
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Das
erste Steckwellenlager 5 und das zweite Steckwellenlager 6 sind
bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in den Schmierstoffkreislauf
des Getriebes integriert. Durch das erfindungsgemäß im äußeren
Endbereich der Hohlwelle 1 angeordnete dritte Steckwellenlager
wird die Gefahr der radialen Auslenkung der Steckwelle 2 reduziert.
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Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird
es möglich, bei Doppelkupplungsgetrieben mit trockener
Doppelkupplung einem unerwarteten Nachstellen, und dem Auftreten
von Geräuschen beim Schalten vorzubeugen. Durch das erfindungsgemäße
Konzept wird es möglich radiale Wellenverlagerungen zwischen
der Steckwelle und der Hohlwelle zu verringern. Bei der erfindungsgemäßen
Anordnung wird der zur radialen Abstützung der Kupplungseinrichtung
vorgesehene Endabschnitt der Steckwelle besonders effizient in radialer
Richtung abgestützt. Durch das erfindungsgemäße
Konzept wird der Lagerabstand der Radialkäfige verkürzt
bzw. die Basis vergrößert. Durch die erfindungsgemäße Ausführung
des dritten Steckwellenlagers als dauergeschmiertes und vom eigentlichen Ölkreislauf
des Getriebes abgetrenntes Wälzlager besteht keine Notwendigkeit,
hier fertigungstechnisch, besonders nur kostenträchtig
realisierbare tiefe Bohrungen auszubilden.
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Durch
das erfindungsgemäße Konzept wird es weiterhin
auch möglich, die Radialwellendichtung, die zwischen der
Steckwelle und der Hohlwelle sitzt, und den Kupplungsraum vom Getriebe
abtrennt, weiter in Richtung zum Getriebe zu verschieben. Hierdurch
ergibt sich eine vorteilhafte Beölung der Dichtung und
auch die Temperaturbelastung der Dichtung wird reduziert.
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Das
erfindungsgemäß im Bereich des Stirnendes der
Hohlwelle 1 vorgesehene Lager ist selbst nur mit Fett gefüllt
dessen Verlust durch die in dieses Lager integrierten Dichtungen
verhindert wird. Die Dichtungen können gleichzeitig auch
noch den Ölaustritt aus dem Getriebe zu den Trockenscheiben der
Doppelkupplungen verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10153014
A1 [0002]
- - DE 19821164 A1 [0003]