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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungseinrichtung
mit einer ersten Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
eines Antriebsorgans mit einem ersten Abtriebsorgan, die einen ersten
antriebsseitigen Lamellenträger
aufweist, und einer zweiten Lamellenkupplung zur wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
des Antriebsorgans mit einem zweiten Abtriebsorgan, die einen zweiten
antriebsseitigen Lamellenträger
aufweist, wobei der erste und zweite antriebsseitige Lamellenträger über ein
Drehmomentübertragungselement
in Drehmitnahmeverbindung stehen.
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Aus
dem Stand der Technik sind Mehrfachkupplungseinrichtungen, insbesondere
Doppelkupplungseinrichtungen bekannt, die eine erste Lamellenkupplung
und eine zweite Lamellenkupplung aufweisen. Die erste Lamellenkupplung
dient der wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
eines Antriebsorgans, wie beispielsweise einer Kurbelwelle eines
Motors, mit einem ersten Abtriebsorgan, wie beispielsweise einer
ersten Getriebeeingangswelle, während
die zweite Lamellenkupplung der wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
des Antriebsorgans mit einem zweiten Abtriebsorgan dient, wie beispielsweise
einer zweiten Getriebeeingangswelle. Die Lamellenkupplungen weisen
jeweils einen antriebsseitigen Lamellenträger und einen abtriebsseitigen
Lamellenträger
auf, zwischen denen jeweils ein Lamellenpaket angeordnet ist, wobei
die antriebsseitigen Lamellenträger
der beiden Lamellenkupplungen miteinander in Drehmitnahmeverbindung
stehen bzw. drehfest miteinander verbunden sind. Die zumeist als
Außenlamellenträger ausgebildeten
antriebsseitigen Lamellenträger
sind in der Regel topfförmig
ausgebildet und in einen rohrförmigen
Lamellentragabschnitt und einen tellerförmigen Stützabschnitt zur radialen Abstützung der
Lamellenträger an
einer Kupplungsnabe der Mehrfachkupplungseinrichtung, mit der die
Stützabschnitte
verschweißt sind,
so dass die Kupplungsnabe als Drehmomentübertragungselement zwischen
den antriebsseitigen Lamellenträgern
fungiert.
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Aus
dem Stand der Technik sind ferner Weiterentwicklungen der zuvor
beschriebenen Mehrfachkupplungseinrichtungen bekannt, bei denen
lediglich der antriebsseitige Außenlamellenträger der äußeren Lamellenkupplung
noch einen in radialer Richtung bis zu der Kupplungsnabe durchgehenden Stützabschnitt
aufweist, während
der antriebsseitige Außenlamellenträger der
inneren Lamellenkupplung im Wesentlichen auf den rohrförmigen Lamellentragabschnitt
reduziert und mit dem Stützabschnitt
des äußeren Außenlamellenträgers verschweißt ist,
um eine Drehmitnahmeverbindung zwischen den antriebsseitigen Lamellenträgern zu
bewirken.
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Die
bekannten Mehrfachkupplungseinrichtungen haben sich bewährt, sind
jedoch insofern von Nachteil, als dass deren Fertigung, insbesondere
deren Montage und gegebenenfalls Demontage, erschwert und deren
Aufbau aufwendig ist.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachkupplungseinrichtung
zu schaffen, deren Aufbau, Fertigung, Montage und gegebenenfalls
Demontage vereinfacht ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung,
bei der es sich vorzugsweise um eine Doppelkupplungseinrichtung,
besonders bevorzugt um eine radial geschachtelte oder/und nasslaufende Doppelkupplungseinrichtung
handelt, weist eine erste Lamellenkupplung und eine zweite Lamellenkupplung
auf, denen jeweils ein antriebsseitiger und ein abtriebsseitiger
Lamellenträger
zugeordnet ist. Die erste Lamellenkupplung dient der wahlweisen
Drehmomentübertragungskopplung
eines Antriebsorgans, vorzugsweise einer Kurbelwelle eines Motors, mit
einem ersten Abtriebsorgan, vorzugsweise einer ersten Getriebeeingangswelle,
während
die zweite Lamellenkupplung der wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
des Antriebsorgans mit einem zweiten Abtriebsorgan, vorzugsweise
einer zweiten Getriebeeingangswelle, dient. Der erste antriebsseitigen
Lamellenträger,
also der antriebsseitige Lamellenträger der ersten Lamellenkupplung,
bei dem es sich vorzugsweise um den ersten antriebsseitigen Außenlamellenträger handelt,
steht über
ein Drehmomentübertragungselement
in Drehmitnahmeverbindung mit dem zweiten antriebsseitigen Lamellenträger, also
dem antriebsseitigen Lamellenträger
der zweiten Lamellenkupplung, bei dem es sich vorzugweise um den
zweiten antriebsseitigen Außenlamellenträger handelt.
Der erste oder/und zweite antriebsseitige Lamellenträger weist
hervorstehende Mitnehmer auf, die unter Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung
zwischen dem ersten oder/und zweiten antriebsseitigen Lamellenträger und
dem Drehmomentübertragungselement
in Aussparungen in dem Drehmomentübertragungselement eingesteckt
sind.
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Die
anschließende
Sicherung des Lamellenträgers
an dem Drehmomentübertragungselement erfolgt
hier vorzugsweise über
einfache Sicherungsringe.
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Dank
der Mitnehmer an den antriebsseitigen Lamellenträgern einerseits und den Aussparungen an
dem Drehmomentübertragungselement
andererseits kann einerseits eine sichere Drehmitnahmeverbindung
erzielt werden, die andererseits besonders einfach herstellbar ist,
ohne dass die beiden antriebsseitigen Lamellenträger miteinander verschweißt werden
müssten.
Vielmehr ist lediglich ein Einstecken der Mitnehmer in die Aussparungen
erforderlich, wodurch der Herstellungsaufwand reduziert ist. Darüber hinaus
besteht der Vorteil, dass auch eine einfache Demontage des jeweiligen
antriebsseitigen Lamellenträgers
von dem Drehmomentübertragungselement
möglich
ist, um nachträgliche Änderungen,
Nacharbeiten oder Reparaturen an der Mehrfachkupplungseinrichtung,
wie beispielsweise nach einem negativen Momentengleichförmigkeitstest,
schnell und einfach durchführen
zu können.
So ist insbesondere das Lamellenpaket der jeweiligen Lamellenkupplung
besonders schnell und einfach erreichbar, um dieses gegebenenfalls – beispielsweise nach
einem negativen Momentengleichförmigkeitstest – einfach
modifizieren oder gar gänzlich
austauschen zu können.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung weist
sowohl der erste antriebsseitige Lamellenträger als auch der zweite antriebsseitige
Lamellenträger hervorstehende
Mitnehmer auf, die unter Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung
zwischen dem ersten und zweiten antriebsseitigen Lamellenträger einerseits
und dem Drehmomentübertragungselement andererseits
in Aussparungen in dem Drehmomentübertragungselement eingesteckt
sind. Auf diese Weise ist die Fertigung, Montage und Demontage der Mehrfachkupp lungseinrichtung
weiter vereinfacht, zumal auch die Modularität derselben erhöht ist.
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In
einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
sind die über
die hervorstehenden Mitnehmer mit dem Drehmomentübertragungselement in Drehmitnahmeverbindung
stehenden antriebsseitigen Lamellenträger im Wesentlichen rohrförmig, vorzugsweise
ausschließlich
rohrförmig
ausgebildet. So müssen
die antriebsseitigen Lamellenträger
keinen radialen Stützabschnitt
mehr aufweisen, wie dies bei herkömmlichen topfförmigen Lamellenträgern der
Fall ist, vielmehr kann die radiale Abstützung derselben durch andere
Bauteile, wie beispielsweise der antriebsseitigen Mitnehmerscheibe o. ä. bewirkt
werden, wodurch der Aufbau weiter vereinfacht ist. Bei dieser Ausführungsform
ist es ferner besonders bevorzugt, wenn die radiale Abstützung der
antriebsseitigen Lamellenträger über ein
radial nach innen verlängertes
Drehmomentübertragungselement
erfolgt, das zu diesem Zweck beispielsweise in radialer Richtung
an einer Kupplungsnabe abgestützt
sein kann.
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Grundsätzlich könnten die
Mitnehmer an dem antriebsseitigen Lamellenträger von der ohnehin an dem
genannten Lamellenträger
vorhandenen Innen- oder Außenverzahnung
für die
Lamellen gebildet sein, bei denen es sich somit um radial hervorstehende
Mitnehmer handeln würde.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
sind die Mitnehmer jedoch als axial hervorstehende Mitnehmer ausgebildet,
die in axialer Richtung in die Aussparungen in dem Drehmomentübertragungselement
eingesteckt sind. Auf diese Weise gestaltet sich das Einstecken der
Mitnehmer in die zugehörigen
Aussparungen wesentlich einfacher, zumal zwischen den Mitnehmern Freiräume bestehen,
die eine bessere Über sicht
bei der Montage gewährleisten.
Darüber
hinaus tragen die genannten Freiräume dazu bei, das Gewicht des antriebsseitigen
Lamellenträgers
zu reduzieren.
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Da
die oben genannten Freiräume
zwischen den Mitnehmern jedoch dazu führen können, dass sich die Mitnehmer
bei hohen Drehzahlen radial nach außen biegen, sind die Aussparungen
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
als fensterartige Aussparungen ausgebildet. Somit ist der einzelne
Mitnehmer vollständig
von dem Rand der zugehörigen
Aussparung umgeben, so dass einem Biegen der Mitnehmer bei hohen
Drehzahlen entgegengewirkt wird.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
kann die Mehrfachkupplungseinrichtung mechanisch betätigt werden,
wobei unter einer mechanischen Betätigung hier sowohl eine rein
mechanische als auch eine elektromechanische Betätigung verstanden werden kann.
Bei dieser Ausführungsform
ist es bevorzugt, wenn zumindest einer der Lamellenkupplungen eine
Tellerfeder zur Betätigung der
Lamellenkupplung zugeordnet ist, so dass man auch von einer Tellerfederaktuatorik
sprechen kann. Um bei der letztgenannten Ausführungsvariante einen zusätzlichen
Aufwand zur Abstützung
der Tellerfeder, insbesondere zur randseitigen Abstützung derselben
innerhalb der Mehrfachkupplungseinrichtung zu vermeiden, ist es
ferner besonders bevorzugt, wenn zumindest eine der Tellerfedern
in axialer Richtung an den durch die Aussparungen hervorstehenden
Mitnehmern oder dem Drehmomentübertragungselement
mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist an den Mitnehmern oder dem Drehmomentübertragungselement zu mindest
ein Abstützelement
angeordnet, über
das die Tellerfeder mittelbar in axialer Richtung an den Mitnehmern
oder dem Drehmomentübertragungselement
abgestützt
ist.
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Bei
dem zuvor erwähnten
Abstützelement kann
es sich beispielsweise um einen einfachen Sicherungsring handeln,
der an der Innenseite der Mitnehmer angeordnet ist. Um jedoch die
Gefahr des Umbiegens der Mitnehmer in radialer Richtung nach außen bei
hohen Drehzahlen weiter einzuschränken, hintergreift das an den
Mitnehmern angeordnete Abstützelement
in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
die Mitnehmer in radialer Richtung von außen. Dabei können die
Mitnehmer lediglich teilweise von außen hintergriffen werden, wenngleich
es bevorzugt ist, wenn der einzelne Mitnehmer vollständig von
außen
hintergriffen wird, um ein Verbiegen der Mitnehmer sicher auszuschließen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist das Abstützelement
ein Sicherungsring, über
einen Sicherungsring in axialer Richtung an den Mitnehmern oder
dem Drehmomentübertragungselement
abgestützt
oder stoffschlüssig
mit den Mitnehmern oder dem Drehmomentübertragungselement verbunden,
vorzugsweise verschweißt.
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In
einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist das Abstützelement
ein Blechring, wobei der Blechring vorzugsweise fensterartige Aussparungen
aufweist, durch die sich die Mitnehmer in axialer Richtung erstrecken,
so dass die Mitnehmer einfach einsteckbar sind und einen sicheren
Halt des Blechrings an den Mitnehmern gewährleisten. Alternativ oder
ergänzend
weist der Blechring vorzugsweise einen L-förmigen Querschnitt oder Teilquerschnitt
mit einem axialen und einem radialen Schenkel auf, wobei der axiale
Schenkel die Mitnehmer oder das Drehmomentübertragungselement von außen umgibt
oder umgekehrt. So kann der axiale Schenkel wiederum einem Biegen
der Mitnehmer in radialer Richtung bei hohen Drehzahlen entgegenwirken,
wobei der axiale Schenkel beispielsweise mit den Mitnehmern verschweißt sein
kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
sind der einzelnen Tellerfeder mindestens zwei Abstützelemente
zugeordnet, die in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten der Tellerfeder
angeordnet sind, so dass die Tellerfeder sowohl in der einen als
auch in der entgegengesetzten anderen axialen Richtung mittelbar
abgestützt
ist. Dabei ist mindestens eines der Abstützelemente als axial federndes
Abstützelement
zur Vorspannung der Tellerfeder gegen das andere Abstützelement
ausgebildet. Auf diese Weise wird eine spielfreie Einspannung bewirkt,
die notwendig ist, um die Betätigungskräfte auf
die Lamellenkupplung schnell und sicher übertragen zu können.
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Als
axial federndes Abstützelement
käme beispielsweise
ein gewellter Drahtring in Frage. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
wird das axial federnde Abstützelement
jedoch von einer weiteren Tellerfeder oder einer Ringscheibe mit
in Umfangsrichtung wellenförmigem
Verlauf gebildet. Im Gegensatz zu einem gewellten Drahtring haben die
derart ausgebildeten axial federnden Abstützelemente den Vorteil, dass
die Anlagepunkte an der Tellerfeder durch Vorspannen weniger stark
verlagert werden. Darüber
hinaus ist die Federkraft der genannten Abstützelemente weniger drehzahlabhängig als
dies bei einem gewellten Drahtring der Fall ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
wird das axial federnde Abstützelement von
einem Blechring mit einem im Querschnitt gekrümmten oder geknickten Verlauf
gebildet. Ein derartiges Abstützelement
hat dieselben, bereits zuvor erwähnten
Vorteile gegenüber
einem gewellten Drahtring und ist darüber hinaus besonders einfach herstellbar.
Bei dieser Ausführungsform
haben sich insbesondere Blechringe als vorteilhaft herausgestellt,
die einen L-, U- oder G-förmigen
Querschnitt aufweisen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
sind an dem Blechring ferner in Umfangsrichtung voneinander beabstandete
Biegezungen vorgesehen, wobei die Biegezungen vorzugsweise an einer
Kante des Querschnitts des Blechrings angeordnet und besonders bevorzugt
der Tellerfeder zugewandt sind.
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Als
besonders vorteilhaft und einfach hat sich eine weitere bevorzugte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung herausgestellt,
bei der das Drehmomentübertragungselement
im Wesentlichen, vorzugsweise ausschließlich, ringscheibenförmig ausgebildet
ist, zumal auf diese Weise eine besonders einfache Herstellung desselben
möglich
ist.
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Ausgehend
von der zuvor erwähnten
besonders einfachen Form des Drehmomentübertragungselements haben sich
jedoch noch andere Formen als vorteilhaft herausgestellt. So weist
das Drehmomentübertragungselement
in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Mehrfachkupplungseinrichtung einen
im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden, vorzugsweise
ringscheibenförmigen,
außenliegenden
Radialabschnitt auf, der in Drehmitnahmeverbindung mit dem ersten
antriebsseitigen Lamellenträger steht
oder/und einstückig
mit diesem ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform können somit
der erste antriebsseitige Lamellenträger entweder auf die erfindungsgemäße Weise
mit dem Drehmomentübertragungselement
in Drehmitnahmeverbindung stehen oder aber einstückig mit diesem ausgebildet
sein. Im letztgenannten Fall wäre
dann der zweite antriebsseitige Lamellenträger auf die erfindungsgemäße Weise
mit dem Drehmomentübertragungselement
verbunden. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt,
wenn das Drehmomentübertragungselement
einen in radialer Richtung nach innen auf den außenliegenden Radialabschnitt
folgenden, sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden,
vorzugsweise rohrförmigen,
mittleren Radialabschnitt zur teilweisen oder gänzlichen Aufnahme der Tellerfeder
zur Betätigung
einer der Lamellenkupplungen aufweist. Durch den mittleren Radialabschnitt
wird somit eine Aufnahme für
die Tellerfeder geschaffen, die in radialer Richtung besonders groß ist, so
dass auch die darin aufgenommene Tellerfeder einen entsprechend
großen
Außendurchmesser
haben kann, der für
ein Aufbringen besonders hoher Betätigungskräfte unverzichtbar ist. Bei dieser
Ausführungsform
ist es ferner besonders bevorzugt, wenn der mittlere Radialabschnitt
den zweiten antriebsseitigen Lamellenträger ausbildet oder/und einstückig mit
diesem ausgebildet ist. Bei der letztgenannten Variante wäre somit
lediglich der erste antriebsseitige Lamellenträger auf die erfindungsgemäße Weise
mit dem Drehmomentübertragungselement
verbunden.
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Um
einerseits eine Tellerfeder mit besonders großem Außendurchmesser verwenden und
andererseits eine Mehrfachkupplungseinrichtung mit geringer axialer
Baulänge
schaffen zu können,
weist das Drehmomentübertragungselement
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
einen in radialer Richtung nach innen auf den mittleren Radialab schnitt
folgenden, sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden,
vorzugsweise ringscheibenförmigen,
innenliegenden Radialabschnitt, der in axialer Richtung gegenüber dem
radial außenliegenden Abschnitt
versetzt angeordnet ist und in Drehmitnahmeverbindung mit dem zweiten
antriebsseitigen Lamellenträger
steht oder/und einstückig
mit diesem ausgebildet ist. Durch den Versatz des radial innenliegenden
Radialabschnitts gegenüber
dem radial außenliegenden
Radialabschnitt kann die Tellerfeder sicher und axial kurzbauend
in dem mittleren Radialabschnitt aufgenommen werden. Es ist bei
dieser Ausführungsform
besonders bevorzugt, wenn das Drehmomentübertragungselement bzw. dessen
innenliegender Radialabschnitt die radiale Abstützung der beiden antriebsseitigen
Lamellenträger
bewirkt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist mindestens ein axial verschiebbarer Betätigungskolben zur Übertragung
der Kraft von der Tellerfeder auf ein Lamellenpaket der jeweiligen
Lamellenkupplung vorgesehen. Dabei kann der axial verschiebbare
Betätigungskolben
beispielsweise als Ringkolben ausgebildet sein.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist der Betätigungskolben
vorzugsweise zwei- oder mehrteilig aus mindestens einem der Tellerfeder
zugeordneten ersten Kolbenteil und einem dem Lamellenpaket zugeordneten
zweiten Kolbenteil zusammengesetzt, die über axial hervorstehende Finger
an dem ersten oder/und zweiten Kolbenteil, die sich durch Fenster
innerhalb des Drehmomentübertragungselements
erstrecken, miteinander in Wirkverbindung stehen. Dabei sollte die Wirkverbindung
derart ausgelegt sein, dass das zweite Kolbenteil jeder Bewegung
des ersten Kolbenteils folgt. Im Gegensatz zu den her kömmlichen Betätigungskolben,
die lediglich ein erstes Kolbenteil mit Fingern aufweisen, die sich
durch den Stützabschnitt
des Lamellenträgers
erstrecken, ermöglicht diese
Ausführungsform
eine bessere Anpassung des Betätigungskolbens
an die hohen Drehzahlen. So ist es beispielsweise bevorzugt, wenn
sowohl das erste als auch das zweite Kolbenteil ringförmig geschlossen
ausgebildet ist. So verhindern die beiden ringförmig geschlossenen, also in
Umfangsrichtung durchgehenden, Kolbenteile, dass sich der Betätigungskolben
bei sehr hohen Drehzahlen aufweitet, wie dies bei herkömmlichen
Betätigungskolben
mit nur einem Kolbenteil im Bereich der Finger der Fall ist. Das zweite
Kolbenteil weitet sich hingegen nicht in radialer Richtung auf,
so dass stets eine gleichbleibende Anlagefläche für das Lamellenpaket der Lamellenkupplung
sichergestellt ist. Ergänzend
oder alternativ steht das zweite Kolbenteil vorzugsweise unmittelbar mit
dem jeweiligen antriebsseitigen Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung,
indem das zweite Kolbenteil beispielsweise in die Verzahnung des
antriebsseitigen Lamellenträgers
eingreift, die für
die drehfeste Anordnung der Lamellen vorgesehen ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
ist ein Rückstellelement
zum Zurückstellen
des Betätigungskolbens
in Richtung der Tellerfeder vorgesehen.
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Als
Rückstellelemente
für den
Betätigungskolben
einer Kupplungseinrichtung kommen klassischerweise Federelemente,
wie beispielsweise Schraubenfedern, zum Einsatz, die einerseits
an dem Betätigungskolben
und andererseits an einem der Lamellenträger oder anderenorts abgestützt sind. Diese
haben jedoch den Nachteil, dass hierdurch die axiale Baulänge der
Kupplungseinrichtung wesentlich erhöht wird. In einer weiteren
besonders be vorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
greift das Rückstellelement
hingegen einerseits an dem Betätigungskolben
und andererseits an der Tellerfeder an. Auf diese Weise sind die
Bewegung der Tellerfeder und die Bewegung des Betätigungskolbens
auf eine besonders einfache Weise miteinander gekoppelt, ohne dass die
axiale Baulänge
der Mehrfachkupplungseinrichtung erhöht wird. Auch kann das Rückstellelement starr
ausgebildet sein, zumal die Bewegungen von Tellerfeder und Betätigungskolben
lediglich gekoppelt werden müssen,
wenngleich eine geringfügige Federwirkung
des Rückstellelements
durchaus Vorteile hat. Als besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang
ein Rückstellelement
angesehen, dass von einem Ringteil mit hervorstehenden Finger gebildet
ist, wobei sich die Finger des Ringteils durch die Zwischenräume zwischen
den Tellerfederzungen der Tellerfeder erstrecken, so dass die Tellerfederzungen einerseits
und der Betätigungskolben
andererseits von dem Ringteil hintergreifbar ist. Dabei müssen die Finger
an dem Ringteil nicht derart ausgebildet sein, dass diese die Tellerfederzungen
oder den Betätigungskolben
ohne weitere Hilfsmittel hintergreifen. Vor dem Hintergrund einer
einfachen Fertigung ist es vielmehr weiterhin bevorzugt, wenn die
Finger die Tellerfederzungen oder den Betätigungskolben unter Zwischenlage
eines Stützrings
hintergreifen.
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Gemäß einer
weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung
weist der, vorzugsweise ringförmige,
Betätigungskolben
einen U-förmigen Querschnitt
oder Teilquerschnitt auf, innerhalb dessen das Rückstellelement angeordnet ist.
Diese Ausführungsform
ermöglicht
eine sichere Platzierung und Anordnung des Rückstellelements, wodurch die Montage
weiter vereinfacht wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Öffnung des
U-förmigen
Querschnitts o der Teilquerschnitts vorzugsweise der Tellerfeder
abgewandt, um eine entsprechende Abstützung des Rückstellelements an einem der
Tellerfeder gegenüberliegenden
Teil der Mehrfachkupplungseinrichtung, wie beispielsweise dem Drehmomentübertragungselement,
zu ermöglichen.
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Die
erfindungsgemäße Getriebe-Kupplungs-Anordnung weist ein
Getriebe und eine Mehrfachkupplungseinrichtung der zuvor beschriebenen Art
auf. Das erste Abtriebsorgan wird dabei vorzugsweise von einer ersten
Getriebeeingangswelle gebildet, während das zweite Abtriebsorgan
vorzugsweise von einer zweiten Getriebeeingangswelle gebildet ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Getriebe-Kupplungs-Anordnung ist
die Mehrfachkupplungseinrichtung innerhalb eines Getriebegehäuses, vorzugsweise
in einer Getriebegehäuseglocke,
angeordnet, wobei die über
die Tellerfedern in die Mehrfachkupplungseinrichtung eingeleiteten
axialen Betätigungskräfte an dem
Getriebegehäuse
oder einem Getriebegehäusedeckel zum
Verschließen
des Getriebegehäuses
abgestützt werden.
Dabei erfolgt die Abstützung
vorzugsweise über
eine Kupplungseingangsnabe der Mehrfachkupplungseinrichtung, die
drehbar und im Wesentlichen axial unverschiebbar in dem Getriebegehäusedeckel
gelagert ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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2 eine
Querschnittsansicht einer zwei ten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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3 eine
Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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4 eine
Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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5 eine
Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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6 eine
Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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7 eine
Querschnittsansicht einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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8 eine
Querschnittsansicht einer achten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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9 eine
Querschnittsansicht einer neunten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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10 eine
Querschnittsansicht einer zehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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11 eine
Querschnittsansicht einer elften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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12 eine
Querschnittsansicht einer zwölften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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13 eine
Querschnittsansicht einer dreizehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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14 eine
Querschnittsansicht einer vierzehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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15 eine
Querschnittsansicht einer fünfzehnten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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16 eine
Querschnittsansicht einer sechzehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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17 eine
Querschnittsansicht einer siebzehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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18 eine
Querschnittsansicht einer achtzehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
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19a bis f Seitenansichten der Betätigungskolben
aus den 1 bis 18 in
Alleinstellung und geschnittener Darstellung und
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20 eine
perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Rückstellelements
für den
Betätigungskolben.
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Die 1 bis 18 zeigen
verschiedene Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung,
wobei nachstehend unter Bezugnahme auf 1 zunächst der
grundlegende Aufbau aller Ausführungsformen
beschrieben wird.
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Die
erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung 2 ist
in den dargestellten Ausführungsformen
jeweils als radial geschachtelte, nasslaufende Doppelkupplungseinrichtung
ausgebildet. In den Figuren sind die einander entgegengesetzten
axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten
radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten
Umfangsrichtungen 12, 14 der Mehrfachkupplungseinrichtung 2 anhand
entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die sich in axiale Richtung 4, 6 erstreckende
Drehachse mit dem Bezugszeichen 16 versehen ist.
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Die
Mehrfachkupplungseinrichtung 2 weist eine Eingangsnabe 18 auf,
die in axialer Richtung 4 mit einem nicht dargestellten
Antriebsorgan, wie beispielsweise einer Kurbelwelle eines Motors,
drehfest verbindbar bzw. verbunden ist. Die Eingangsnabe 18 ist
wiederum drehfest mit einer Mitnehmerscheibe 20 verbunden.
Die Mitnehmerscheibe 20 ist an ihrem radial äußeren Rand
drehfest mit einem ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 verbun den,
wobei die Verbindung vorzugsweise durch eine axiale Steckverbindung
erzielt wird, wie diese später
näher erläutert wird.
Der erste antriebsseitige Lamellenträger 22 ist als Außenlamellenträger einer
ersten Lamellenkupplung 24 ausgebildet, wobei die erste
Lamellenkupplung 24 auch als äußere Lamellenkupplung der Mehrfachkupplungseinrichtung 2 bezeichnet werden
kann. Der ersten Lamellenkupplung 24 ist ferner ein erster
abtriebsseitiger Lamellenträger 26 zugeordnet,
der als Innenlamellenträger
ausgebildet ist, wobei der erste abtriebsseitige Lamellenträger 26 mit
einem ersten Abtriebsorgan 28 in Drehmitnahmeverbindung
steht, bei der es sich im vorliegenden Beispiel um eine erste Getriebeeingangswelle
handelt. Somit dient die erste Lamellenkupplung 24 der
wahlweisen Drehmomentübertragungskopplung
des Antriebsorgans (nicht dargestellt) mit dem ersten Abtriebsorgan 28 in
Form der ersten Getriebeeingangswelle.
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Die
Mehrfachkupplungseinrichtung 2 weist ferner eine zweite
Lamellenkupplung 30 auf, die als innere Lamellenkupplung
ausgebildet ist. Die zweite Lamellenkupplung 30 weist in
entsprechender Weise einen als Außenlamellenträger ausgebildeten
zweiten antriebsseitigen Lamellenträger 32 und einen zweiten
abtriebsseitigen Lamellenträger 34 auf,
wobei letzterer als Innenlamellenträger ausgebildet ist und in
Drehmitnahmeverbindung mit einem zweiten Abtriebsorgan 36 in
Form einer zweiten Getriebeeingangswelle steht. Der zweite antriebsseitige
Lamellenträger 32 steht über ein
Drehmomentübertragungselement 38 mit
dem ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 in Drehmitnahmeverbindung,
so dass auch über
die zweite Lamellenkupplung 30 eine wahlweise Drehmomentübertragungskopplung
des Antriebsorgans (nicht dargestellt) mit dem zweiten Abtriebsorgan 36 in
Form der zweiten Getriebeeingangswelle möglich ist.
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Die
beiden Lamellenkupplungen 24, 30 sind jeweils
mechanisch bzw. elektromechanisch betätigbar. Zu diesem Zweck ist
den Lamellenkupplungen 24, 30 jeweils eine Tellerfeder 40, 42 zugeordnet.
Die Tellerfedern 40, 42 weisen jeweils einen radial äußeren Abschnitt 44 auf,
der in Umfangsrichtung 12, 14 ringförmig geschlossen
ist und von dem sich Tellerfederzungen 46 in radialer Richtung 10 derart
nach innen erstrecken, dass in Umfangsrichtung 12, 14 zwischen
den Tellerfederzungen 46 Zwischenräume verbleiben. Während der
radial äußere Abschnitt 44 der Tellerfedern 40, 42 in
axialer Richtung 4, 6 an der Mehrfachkupplungseinrichtung 2 festgelegt
ist, können
die Tellerfederzungen 46 an ihrem radial nach innen weisenden
Ende mit einer Axialkraft beaufschlagt und in axialer Richtung 4, 6 verschoben
werden, wobei zu diesem Zweck entsprechende Einrücklager 48 vorgesehen
sind. Durch die axiale Festlegung einerseits und die axiale Verschiebbarkeit
andererseits wirken die Tellerfederzungen 46 wie Hebel zur Übertragung
der Betätigungskraft
auf die entsprechende Lamellenkupplung 24, 30.
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Um
die Betätigungskraft
gezielt von der Tellerfeder 40, 42 auf die zugehörige Lamellenkupplung 24, 30 bzw.
deren Lamellenpakete übertragen
zu können,
ist jeder der Tellerfedern 40, 42 ferner ein axial
verschiebbarer Betätigungskolben 50, 52 zugeordnet,
der vorzugsweise als Ringkolben und zwei- oder mehrteilig ausgebildet
ist, wie dies später
eingehender erläutert
wird.
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Nachstehend
werden die Besonderheiten der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2 unter
Bezugnahme auf 1 näher erläutert.
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Sowohl
der erste als auch der zweite antriebsseitige Lamellenträger 22, 32 ist
im Wesentlichen rohr förmig
ausgebildet und weist einen Lamellentragabschnitt 54, 56 auf.
In axialer Richtung 6 schließen sich eine Vielzahl von
in Umfangsrichtung 12, 14 beabstandeten und in
axialer Richtung 6 hervorstehenden Mitnehmern 58, 60 an
den Lamellentragabschnitt 54, 56 an. Das im Wesentlichen
ringscheibenförmig
ausgebildete Drehmomentübertragungselement 38 weist
hingegen Aussparungen 62, 64 auf, die vorzugsweise – wie u.
a. in 1 gezeigt – fensterartig
ausgebildet sind. Um eine Drehmitnahmeverbindung zwischen den antriebsseitigen
Lamellenträgern 22, 32 zu
erzeugen, sind die Mitnehmer 58, 60 in axialer
Richtung 6 in die Aussparungen 62, 64 eingesteckt,
so dass durch diese Steckverbindung eine Drehmitnahmeverbindung
zwischen dem ersten und zweiten antriebsseitigen Lamellenträger 22, 32 einerseits
und dem Drehmomentübertragungselement 38 andererseits
erzeugt ist. Auf diese Weise kann die Mehrfachkupplungseinrichtung 2 besonders einfach
montiert und gegebenenfalls wieder demontiert werden. Die Festlegung
der Lamellenträger 22, 32 in
axialer Richtung 4, 6 an dem Drehmomentübertragungselement 38 erfolgt
vorzugsweise über
Sicherungsringe.
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Der
radial äußere Abschnitt 44 der
Tellerfeder 40 ist in axialer Richtung 4, 6 an
den durch die Aussparungen 62 in axialer Richtung 6 hervorstehenden
Mitnehmern 58 abgestützt,
während
der radial äußere Abschnitt 44 der
Tellerfeder 42 in axialer Richtung 4, 6 an
den durch die Aussparungen 64 in axialer Richtung 6 hervorstehenden
Mitnehmern 60 abgestützt
ist. Dabei sind die radial äußeren Abschnitte 44 mittelbar über Abstützelemente 66, 68 an den
zugehörigen
Mitnehmern 58, 60 abgestützt, wobei die Abstützelemente 66, 68 wiederum über Sicherungsringe
(kein Bezugszeichen) in axialer Richtung 4, 6 an
den Mitnehmern 58, 60 festgelegt sind. Das Abstützelement 68 ist
hierbei als im Wesentlichen unelastisches Abstützelement ausgebildet und wird
von einem Blechring gebildet, der mehrere in Umfangsrichtung verteilte
fensterartige Aussparungen 70 aufweist, durch die sich
die Mitnehmer 58, 60 in axialer Richtung 6 erstrecken.
Dank der fensterartigen Aussparungen 70 hintergreift das
Abstützelement 68 die Mitnehmer 58, 60 in
radialer Richtung 10 von außen, so dass die als Blechringe
ausgebildeten Abstützelemente 68 gleichermaßen eine
Fliehkraftsicherung bewirken, d. h. bei hohen Drehzahlen verhindert
das Abstützelement 68 ein
Biegen der Mitnehmer 58, 60 in radialer Richtung 8 nach
außen.
Hierbei ist es zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend erforderlich,
dass die Abstützelemente 68 die
Mitnehmer – wie
im vorliegenden Beispiel – vollständig hintergreifen,
vielmehr tritt dieser Effekt bereits bei Abstützelementen 68 auf,
die die Mitnehmer nur teilweise von außen hintergreifen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, sind der Tellerfeder 40 zwei
Abstützelemente 66, 68 zugeordnet,
die in axialer Richtung 4, 6 auf gegenüberliegenden
Seiten des radial äußeren Abschnitts 44 angeordnet sind,
während
der Tellerfeder 42 zwei Abstützelemente 68, 68 zugeordnet
sind, die in axialer Richtung 4, 6 auf gegenüberliegenden
Seiten des radial äußeren Abschnitts 44 angeordnet
sind. Hierbei sollte zumindest eines der beiden Abstützelemente 66, 88 bzw. 68, 68 als
axial federndes Abstützelement
ausgebildet sein, um auf diese Weise eine spielfreie Einspannung
der Tellerfeder 40, 42 zu bewirken, die notwendig
ist, um die Betätigungskräfte schnell
und sicher auf die Lamellenkupplungen 24, 30 übertragen zu
können.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist dies beispielhaft anhand des Abstützelementes 66 gezeigt.
Das Abstützelement 66 dient
der federnden Vorspannung des äußeren Abschnitts 44 der
Tellerfeder 40 gegen das andere Abstützelement 68.
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Das
axial federnde Abstützelement 66 wird
in dieser Ausführungsform
von einem Blechring mit einem im Querschnitt gekrümmten oder
geknickten Verlauf gebildet, wobei der Querschnitt in der dargestellten
Ausführungsform
U-förmig
ausgebildet ist. Darüber
hinaus sind an dem Blechring ferner in Umfangsrichtung 10, 12 voneinander
beabstandete Biegezungen 72 vorgesehen, die sich ausgehend
von einer Kante des U-förmigen
Querschnitts des Blechrings erstrecken und der Tellerfeder 40 bzw. dem
radial äußeren Abschnitt 44 derselben
zugewandt sind.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Das Drehmomentübertragungselement 38 weist
einen im Wesentlichen in radialer Richtung 8, 10 verlaufenden, vorzugsweise
ringscheibenförmigen,
außenliegenden
Radialabschnitt 74 auf, der auf die zuvor beschriebene
Weise in Drehmitnahmeverbindung mit dem ersten antriebsseitigen
Lamellenträger 22 steht. In
radialer Richtung 10 folgt ein mittlerer Radialabschnitt 76 auf
den außenliegenden
Radialabschnitt 74, wobei der mittlere Radialabschnitt 76 im
Wesentlichen rohrförmig
ausgebildet ist und sich in axiale Richtung 4 erstreckt.
Der mittlere Radialabschnitt 74 dient der zumindest teilweisen
Aufnahme der Tellerfeder 42 der zweiten Lamellenkupplung 30 und
bildet in der dargestellten Ausführungsform
gleichzeitig den zweiten antriebsseitigen Lamellenträger 32 aus
bzw. ist einstückig
mit diesem ausgebildet.
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Der
radial äußere Abschnitt 44 der
Tellerfeder 42 der zweiten Lamellenkupplung 30 ist
hierbei an dem Drehmomentübertragungselement 38 bzw. dessen
Radialabschnitten 74, 76 in axialer Richtung 4, 6 festgelegt,
wo bei das eine Abstützelement 68 an dem
außenliegenden
Radialabschnitt 74 befestigt, vorzugsweise festgeschweißt, und
das andere Abstützelement 68 von
einem Sicherungsring gebildet wird, der in axialer Richtung 4, 6 an
dem mittleren Radialabschnitt 76 bzw. dem zweiten antriebsseitigen Lamellenträger 52 festgelegt
ist. Die Abstützung
des zweiten antriebsseitigen Lamellenträgers 32 in radialer
Richtung 10 nach innen erfolgt über eine zusätzliche
Stützscheibe 78.
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Der
Betätigungskolben 50 der
ersten Lamellenkupplung 24 ist zwei- oder mehrteilig ausgebildet. Der
Betätigungskolben 50 ist
aus einem der Tellerfeder 40 zugeordneten ersten Kolbenteil 80 und
einem dem Lamellenpaket der ersten Lamellenkupplung 24 zugeordneten
zweiten Kolbenteil 82 zusammengesetzt, wobei die beiden
Kolbenteile 80, 82 über axial hervorstehende Finger 84 an
dem ersten oder/und zweiten Kolbenteil 80, 82 miteinander
in Wirkverbindung stehen, d. h., die Finger 84 bewirken,
dass das zweite Kolbenteil 82 die Bewegung des ersten Kolbenteils 80 nachvollzieht.
Diese Finger 84 sind erforderlich, da das Drehmomentübertragungselement 38 in
axialer Richtung zwischen den beiden Kolbenteilen 80, 82 angeordnet
ist. Um die genannte Wirkverbindung zu erreichen, sind Fenster 86 in
dem Drehmomentübertragungselement 38 vorgesehen,
durch die sich die Finger 84 in axialer Richtung 4, 6 erstrecken. Beide
Kolbenteile 80, 82 sind ringförmig geschlossen ausgebildet,
so dass sich diese selbst bei hohen Drehzahlen nur geringfügig aufweiten.
Darüber
hinaus steht das zweite Kolbenteil 82 unmittelbar mit dem
ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 in Drehmitnahmeverbindung,
indem eine entsprechende Verzahnung an dem zweiten Kolbenteil 82 in
die Innenverzahnung des ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 eingreift,
die der drehfesten Aufnahme der Lamellen dient.
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3 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die dritte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der zweiten Ausführungsform nach 2.
Der mittlere Radialabschnitt 76 des Drehmomentübertragungselements 38 weist
jedoch eine größere axiale
Ausdehnung auf, so dass der radial äußere Abschnitt 44 der Tellerfeder 42 für die zweite
Lamellenkupplung 30 über
zwei Abstützelemente 68 in
Form einfacher Sicherungsringe in axialer Richtung an dem mittleren Radialabschnitt 76 festgelegt
werden kann. Dank der Sicherungsringe ist im Gegensatz zu der zweiten Ausführungsform
eine einfachere Demontage möglich,
wenn diese erforderlich sein sollte.
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4 zeigt
eine vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. In der vierten Ausführungsform
nach 4 weist das Drehmomentübertragungselement 38 ferner
einen in radialer Richtung 10 nach innen auf den mittleren
Radialabschnitt 76 folgenden, sich im Wesentlichen in radialer Richtung 10 erstreckenden,
ringscheibenförmigen
innenliegenden Radialabschnitt 88 auf, der in axialer Richtung 4 gegenüber dem
außenliegenden
Radialabschnitt 74 versetzt angeordnet ist. Bei dieser
Ausführungsform
bildet der mittlere Radialabschnitt 76 nicht den zweiten
antriebsseitigen Lamellenträger 32 aus,
sondern dient vielmehr lediglich der Aufnahme und der axialen Festlegung
der Tellerfeder 42 der zweiten Lamellenkupplung 30.
Auf diese Weise kann die Tellerfeder 42 einen größeren Außendurchmesser
aufweisen. Der zweite antriebsseitige Lamellenträger 32 steht vielmehr über die
bereits zuvor erwähnte
Steckverbindung mit dem innenliegenden Radialabschnitt 88 des
Drehmomentübertragungselements 38 in
Drehmitnahmeverbindung.
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Darüber hinaus
sind in 4 erstmalig Rückstellelemente 90, 92 zum
Zurückstellen
der Betätigungskolben 50, 52 in
Richtung der zugehörigen Tellerfeder 40, 42 gezeigt,
die in entsprechender Weise auch in den vorangehenden oder nachfolgenden Ausführungsformen
zum Einsatz kommen können. Das
Rückstellelement 90 greift
einerseits an dem Betätigungskolben 50 und
andererseits an der Tellerfeder 40 an, so dass die beiden
Elemente unmittelbar miteinander gekoppelt sind. Dabei ist das Rückstellelement 90 von
einem Ringteil 94 mit hervorstehenden Fingern 96 gebildet,
das in 20 perspektivisch dargestellt
ist. Wie aus 4 ersichtlich, hintergreift das
Ringteil 94 einerseits den Betätigungskolben 50 in
axialer Richtung 6, während
sich die Finger 96 durch die in Umfangsrichtung 12, 14 bestehenden Zwischenräume zwischen
den Tellerfederzungen 46 erstrecken, so dass letztere in
axialer Richtung 4 hintergreifbar sind. Das Hintergreifen
der Tellerfederzungen 46 erfolgt dabei unter Zwischenlage
eines Stützrings 97.
Sollten die Tellerfederzungen 46 in axialer Richtung verschwenkt
werden, so folgt der Betätigungskolben 50 dieser
Bewegung dank der Kopplung über
das Rückstellelement 90,
das eine besonders geringe axiale Baulänge ermöglicht. Das Rückstellelement 92 ist
hingegen als einfache Tellerfeder ausgebildet, die einerseits an
dem innenliegenden Radialabschnitt 88 und andererseits
an dem Betätigungskolben 52 abgestützt ist.
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5 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehen den
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die fünfte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der vierten Ausführungsform nach 4,
wobei das axial federnde Abstützelement 66 nicht
als Tellerfeder sondern wiederum als Blechring ausgebildet ist,
der im Gegensatz zu der Ausführungsform
nach 1 jedoch einen G-förmigen
Querschnitt aufweist. Auch ist das Rückstellelement 92 nicht
als Tellerfeder, sondern vielmehr in der Art des Rückstellelements 90 von 4 ausgebildet.
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6 zeigt
eine sechste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die sechste Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 5.
Das Abstützelement 68 zur
Abstützung
der Tellerfeder 40 wird bei der sechsten Ausführungsform
von einem Blechring mit L-förmigem
Querschnitt oder Teilquerschnitt gebildet. Dabei setzt sich der
Querschnitt bzw. Teilquerschnitt aus einem axialen Schenkel 98 und
einem radialen Schenkel 100 zusammen, wobei der axiale
Schenkel 98 die Mitnehmer 58 in radialer Richtung 10 von
außen
umgibt, um auf diese Weise ein Biegen der Mitnehmer 58 in
radialer Richtung 8 nach außen bei hohen Drehzahlen zu
unterbinden. Die zuvor erwähnten
fensterartigen Öffnungen
in dem Blechring sind dann nicht mehr zwingend erforderlich, könnten jedoch
zu einer Verstärkung
dieses Effekts beitragen.
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Darüber hinaus
weist der Betätigungskolben 52 für die zweite
Lamellenkupplung 30 in der sechsten Ausführungsform
einen U-förmigen
Querschnitt oder Teilquer schnitt auf, wie dies 6 zu
entnehmen ist, wobei die Öffnung
des U-förmigen
Querschnitts oder Teilquerschnitts in axiale Richtung 4 weist
und der Tellerfeder 42 abgewandt ist. Dabei ist das Rückstellelement 92 für den Betätigungskolben 52 innerhalb
des U-förmigen
Querschnitts oder Teilquerschnitts angeordnet, so dass das Rückstellelement 92 einerseits
in axialer Richtung 4 an dem innenliegenden Radialabschnitt 88 und
andererseits in axialer Richtung 6 an dem Betätigungskolben 52 abgestützt bzw.
abstützbar
ist. Somit ist eine sichere Anordnung des Rückstellelementes 92 gewährleistet.
Bei dem Rückstellelement 92 kann
es sich beispielsweise um eine Ringscheibe mit in Umfangsrichtung
wellenförmigem
Verlauf handeln. Ebenso kann das Rückstellelement 92 als
Wellfeder mit beispielsweise mehreren sich nach innen oder/und außen erstreckenden
Zungen oder Fingern ausgebildet sein, die einen besseren Kontakt
zwischen dem Betätigungskolben 52 und
dem Rückstellelement 92 bewirken.
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7 zeigt
eine siebte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Bei der siebten Ausführungsform
ist das Drehmomentübertragungselement 38 einstückig mit
dem ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 ausgebildet,
während
der zweite antriebsseitige Lamellenträger 32 auf die bereits
zuvor beschriebene Weise in das Drehmomentübertragungselement 38 eingesteckt
ist. Die Abstützelemente 68 sind
jeweils mit dem Drehmomentübertragungselement 38 oder/und
untereinander verbunden, vorzugsweise verschweißt.
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8 zeigt
eine achte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die achte Ausführungsform ähnelt im
Wesentlichen der Ausführungsform
nach 6, wobei das Drehmomentübertragungselement 38 an
dem außenliegenden
Radialabschnitt ferner einen rohrförmigen Abschnitt 102 aufweist,
der sich ausgehend von dem außenliegenden
Radialabschnitt 74 in axiale Richtung 6 erstreckt und
an dem die Tellerfeder 40 in axialer Richtung 6 festgelegt
ist. In axialer Richtung 4 können die freien Enden der Mitnehmer 58 als
Abstützung
für die
Tellerfeder 40 dienen. Ferner wird der äußere Abschnitt 44 der
Tellerfeder 40 in vorteilhafter Weise in axiale Richtung 6 durch
ein Abstützelement 68 in
Form einer Kombination aus einem Drahtring und Sicherungsring gehalten.
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9 zeigt
eine Weiterbildung der Ausführungsform
nach 8. Bei der neunten Ausführungsform ist der radial äußere Abschnitt 44 der
Tellerfeder 40 in axialer Richtung 4 nicht mehr
an den Enden der Mitnehmer 58, sondern vielmehr an einem axial
federnden Abstützelement 66 in
axialer Richtung 4 abgestützt, die wiederum an dem Drehmomentübertragungselement 38 abgestützt ist.
Darüber hinaus
ist das Abstützelement 68 zur
Abstützung
der Tellerfeder 42 in axialer Richtung 6 derart
angeordnet, dass dieses gleichermaßen der Abstützung des Rückstellelements 90 des
Betätigungskolbens 50 dient.
Des Weiteren ist das Abstützelement 68 mit dem
Drehmomentübertragungselement 38 verbunden,
vorzugsweise verschweißt.
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10 zeigt
eine zehnte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die zehnte Ausführungsform
ist eine Weiterbildung der Ausführungsform
nach 2. So wird auf eine zusätzliche Stützscheibe 78 zur radialen
Abstützung
des zweiten antriebsseitigen Lamellenträgers 32 verzichtet,
vielmehr weist das Drehmomentübertragungselement 38 wiederum
den bereits zuvor erwähnten
innenliegenden Radialabschnitt 88 auf, über den die Abstützung des
Lamellenträgers 32 in
radialer Richtung 10 erfolgt, wobei letzterer von dem mittleren
Radialabschnitt 76 des Drehmomentübertragungselements 38 gebildet
ist.
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11 zeigt
eine elfte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen
erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die elfte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 4,
jedoch ist der zweite antriebsseitige Lamellenträger 32 nicht in den
innenliegenden Radialabschnitt 88 eingesteckt, sondern vielmehr
einstückig
mit diesem ausgebildet. Darüber hinaus
bewirkt der innenliegende Radialabschnitt 88 nicht mehr
die Abstützung
in radialer Richtung 10 nach innen, vielmehr wird dies
von einem sich in radialer Richtung 8, 10 erstreckenden
Stützabschnitt 104 des
Lamellenträgers 32 übernommen,
der sich an den rohrförmigen
Lamellentragabschnitt 56 anschließt und einstückig mit
diesem ausgebildet ist.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Ausführungsform nach 11,
die in 12 gezeigt ist, besteht auch
zwischen dem innenliegenden Radialabschnitt 88 und dem
Lamellentragabschnitt 56 des zweiten antriebs seitigen Lamellenträgers 32 die
bereits zuvor beschriebene Steckverbindung.
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13 zeigt
eine dreizehnte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die dreizehnte Ausführungsform
bildet die Ausführungsform
nach 1 in vorteilhafter Weise weiter. Im Gegensatz
zu der Ausführungsform
nach 1 ist das Drehmomentübertragungselement 38 nicht derart
weit in radialer Richtung 10 nach innen gezogen, dass dieses
der radialen Abstützung
dient, vielmehr weist der zweite antriebsseitige Lamellenträger 32 – ähnlich wie
bei der Ausführungsform
nach 12 – einen
eigenen Stützabschnitt 104 zur
Abstützung
des zweiten antriebsseitigen Lamellenträgers 32 in radialer
Richtung 10 nach innen auf.
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14 zeigt
eine vierzehnte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die vierzehnte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 7,
wobei das axial federnde Abstützelement 66 für die Tellerfeder 40 hier
von mehreren Spiralfedern gebildet wird, während das axial federnde Abstützelement 66 für die Tellerfeder 42 von
einer zusätzlichen
Tellerfeder gebildet wird.
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15 zeigt
eine fünfzehnte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den voran gehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die fünfzehnte
Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 1,
wenngleich für
die Abstützelemente 68 zur
Abstützung
der Tellerfedern 40, 42 in axialer Richtung 6 jeweils
die bereits unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Blechringe
mit im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt zum Einsatz kommen. Darüber hinaus wird die Rückstellung
des Betätigungskolbens 50 durch Rückstellelemente 90 in
Form von Schraubenfedern bewirkt.
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Aus 15 ist
ferner eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Getriebe-Kupplungs-Anordnung ersichtlich,
die sich aus einem Getriebe und einer Mehrfachkupplungseinrichtung 2 der erfindungsgemäßen Art
zusammensetzt. So ist die Mehrfachkupplungseinrichtung 2 innerhalb
eines Getriebegehäuses
(nicht dargestellt), vorzugsweise eine Getriebegehäuseglocke,
angeordnet, wobei die über
die Einrücklager 48 und
die Tellerfedern 40, 42 in die Mehrfachkupplungseinrichtung 2 eingeleiteten axialen
Betätigungskräfte an dem
Getriebegehäuse oder
einem Getriebegehäusedeckel 106 zum
Verschließen
des Getriebegehäuses
abstützbar
sind und die Abstützung
vorzugsweise über
die Eingangsnabe 18 der Mehrfachkupplungseinrichtung 2 erfolgt, die
drehbar und im Wesentlichen axial unverschiebbar in dem Getriebedeckel 106 gelagert
ist.
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16 zeigt
eine sechzehnte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt. Bei
der sechzehnten Ausführungsform
sind die Mitnehmer an dem ersten antriebsseitigen Lamellenträger 22 von
der ohnehin vorhandenen Innenverzahnung für die Lamellen der ersten Lamellenkupplung 24 gebildet.
Es handelt sich somit um radial hervorstehende Mitnehmer, die in
entsprechende radiale Aussparungen in dem Drehmomentübertragungselement
eingreifen, so dass der erste antriebsseitige Lamellenträger 22 weniger
stark geschwächt
ist, wodurch allerdings auch die Montage erschwert ist. Der zweite
antriebsseitige Lamellenträger 32 ist
hingegen weiterhin über
die axial hervorstehenden Mitnehmer 60 mit dem Drehmomentübertragungselement 38 verbunden,
so dass die besonderen Vorteile der axial hervorstehenden Mitnehmer 60 zumindest
in diesem Bereich erzielt werden.
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17 zeigt
eine siebzehnte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die siebzehnte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 13.
Es hat sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Abstützung der
Rückstellelemente 90, 92 für die Betätigungskolben 50, 52 über ein
Axiallager erfolgt, wie dies in 17 beispielhaft
anhand eines Axiallagers 108 gezeigt ist. Das Rückstellelement 92 für den Betätigungskolben 52 – in Form
einer Tellerfeder – ist
in axialer Richtung 4 an dem Axiallager 108 abgestützt, wobei
das Axiallager 108 an dem zweiten abtriebsseitigen Lamellenträger 34 angeordnet
ist.
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18 zeigt
eine achtzehnte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung 2,
wobei nachstehend lediglich die Unterschiede zu den voran gehenden
Ausführungsformen erläutert, gleiche
Bezugszeichen für
gleiche oder ähnliche
Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend
gilt. Die achtzehnte Ausführungsform
entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach 1,
bei der achtzehnten Ausführungsform
sind jedoch wiederum radial hervorstehende Mitnehmer an dem ersten
antriebsseitigen Lamellenträger 22 vorgesehen,
wie dies bereits unter Bezugnahme auf 16 dargelegt wurde.
-
Die
in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen verwendeten axial
federnden Abstützelemente 66 sind
vorteilhafterweise als die beschriebenen Blechringe mit dem jeweiligen
Querschnitt ausgebildet. Grundsätzlich
könnten
an dieser Stelle auch gewellte Drahtringe zum Einsatz kommen. Im
Gegensatz zu einem gewellten Drahtring haben die genannten Blechringe,
Tellerfedern oder Ringscheiben mit einem in Umfangsrichtung 10, 12 wellenförmigen Verlauf
den Vorteil, dass die Anlagepunkte an der Tellerfeder durch Vorspannen
weniger stark verlagert werden. Darüber hinaus ist die Federkraft
der genannten Abstützelemente 66 weniger drehzahlabhängig als
dies bei einem gewellten Drahtring der Fall ist, so dass diese Abstützelemente 66 einem
gewellten Drahtring vorzuziehen sind.
-
Die 19a bis f zeigen die in den vorangehend beschriebenen
Ausführungsformen
verwendeten oder verwendbaren ein- oder mehrteiligen Betätigungskolben 50, 52 in
vorteilhaften Ausgestaltungen. So ist besteht bei den mehrteiligen
Betätigungskolben 50, 52 nach
den 19a, c und e der Vorteil, dass
das zweite Kolbenteil 82 die Finger 84 an dem ersten
Kolbenteil 80 von außen
umgibt und somit ein Aufweiten bzw. Umbiegen der Finger 84 in
radialer Richtung 8 nach außen verhindert.
-
- 2
- Mehrfachkupplungseinrichtung
- 4
- axiale
Richtung
- 6
- axiale
Richtung
- 8
- radiale
Richtung
- 10
- radiale
Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Eingangsnabe
- 20
- Mitnehmerscheibe
- 22
- erster
antriebsseitiger Lamellenträger
- 24
- erste
Lamellenkupplung
- 26
- erster
abtriebsseitiger Lamellenträger
- 28
- erstes
Abtriebsorgan
- 30
- zweite
Lamellenkupplung
- 32
- zweiter
antriebsseitiger Lamellenträger
- 34
- zweiter
abtriebsseitiger Lamellenträger
- 36
- zweites
Abtriebsorgan
- 38
- Drehmomentübertragungselement
- 40
- Tellerfeder
- 42
- Tellerfeder
- 44
- radial äußerer Abschnitt
- 46
- Tellerfederzungen
- 48
- Einrücklager
- 50
- Betätigungskolben
- 52
- Betätigungskolben
- 54
- Lamellentragabschnitt
- 56
- Lamellentragabschnitt
- 58
- Mitnehmer
- 60
- Mitnehmer
- 62
- Aussparungen
- 64
- Aussparungen
- 66
- Abstützelement
- 68
- Abstützelement
- 70
- Aussparungen
- 72
- Biegezungen
- 74
- außenliegender
Radialabschnitt
- 76
- mittlerer
Radialabschnitt
- 78
- Stützscheibe
- 80
- erstes
Kolbenteil
- 82
- zweites
Kolbenteil
- 84
- Finger
- 86
- Fenster
- 88
- innenliegender
Radialabschnitt
- 90
- Rückstellelement
- 92
- Rückstellelement
- 94
- Ringteil
- 96
- Finger
- 97
- Stützring
- 98
- axialer
Schenkel
- 100
- radialer
Schenkel
- 102
- rohrförmiger Abschnitt
- 104
- Stützabschnitt
- 106
- Getriebegehäusedeckel
- 108
- Axiallager