DE102009048277A1

DE102009048277A1 - Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102009048277A1
Application number: DE102009048277A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ludwig Kimmig; Wolfgang Vöge
Original assignee: Volkswagen AG; LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG; Volkswagen AG
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2010-04-29
Also published as: WO2010043195A1; CN102187107A; CN102187107B; DE112009002488B4; DE112009002488A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen und einer zentralen Gegendruckplatte und jeweils einer von einem hydrostatischen Einrücksystem beaufschlagten Druckplatte. Um eine kostengünstige Bauform ohne Kupplungsdeckel vorschlagen zu können, werden zwei axial feste Wellenlager an der Hohlwelle des Doppelkupplungsgetriebes vorgesehen, an denen die Gegendruckplatte einerseits und das Einrücksystem andererseits verdrehbar aufgenommen sind, so dass der Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen über die Hohlwelle geschlossen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen und ein diese betätigendes Einrücksystem.
Derartige Doppelkupplungen sind aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilantriebssträngen mit jeweils einer Getriebeeingangswelle bekannt, wobei eine Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist und die andere Getriebeeingangswelle konzentrisch in dieser geführt ist. Beide Getriebeeingangswellen weisen an ihrem stirnseitigen Ende eine Außenverzahnung auf, an denen eine Kupplungsscheibe drehfest aufgenommen ist und die von den beiden in der Doppelkupplung enthaltenen Reibungskupplungen abhängig vom Betätigungszustand des Einrücksystems mit der Antriebseinheit verbunden wird.
Typischerweise enthält die Doppelkupplung zur Darstellung der beiden Reibungskupplungen eine einzige zentrale, auf der Hohlwelle verdrehbar gelagerte Gegendruckplatte, die drehfest mit der Antriebseinheit gekoppelt ist. An den beiden Seiten der Gegendruckplatte sind dabei Gegenreibflächen für die Reibbeläge der beiden Kupplungsscheiben vorgesehen, die bei axialer Verspannung der Reibbeläge mittels der Reibflächen von Druckplatten für jede Reibungskupplung einen Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe bilden. Dabei werden die Druckplatten, die axial verlagerbar und drehfest mit der Gegendruckplatte verbunden sind, von dem Einrücksystem, das aus einem um die Hohlwelle angeordneten Zylindergehäuse und einem für jede Reibungskupplung in diesem abhängig von einem mittels eines Druckmittels angelegten Drucks axial verlagerbaren Ringkolben besteht, beaufschlagt. Zur Aufbringung der axialen Betätigungskraft muss dabei ein Kraftfluss zwischen dem Zylindergehäuse und den Druckplatten geschlossen sein, das heißt, das Zylindergehäuse muss sich axial gegenüber den Druckplatten abstützen können.
Die DE 10 2004 047 095 zeigt hierzu ein sogenanntes deckelfest angeordnetes Betätigungssystem einer Doppelkupplung, bei dem das Zylindergehäuse verdrehbar an einem Kupplungsdeckel oder -gehäuse angeordnet ist. Bei einer Druckbeaufschlagung des Betätigungssystems stützt sich das Zylindergehäuse an dem Kupplungsdeckel ab, das mit den – hier zwei getrennten – Gegendruckplatten axial fest verbunden ist, so dass die axial im Zylindergehäuse verlagerbaren Kolben die Druckplatten gegen die Gegendruckplatten verspannen können, wobei sich die Kolben mittels des Druckmittels gegenüber dem Zylindergehäuse und damit gegenüber den Gegendruckplatten abstützen können, wodurch ein kurzer, geschlossener Kraftschluss entsteht. Dabei ist, um eine einwandfreie Umsetzung des Drucks in eine Anpresskraft der Druckplatte zu erzielen und eine Beeinflussung der Reibungskupplungen untereinander durch die Betätigungskräfte zu vermeiden, eine axial steife Auslegung des Kupplungsdeckels notwendig. Eine Fertigung eines derartigen Kupplungsdeckels ist aufwendig. Weiterhin beansprucht der Kupplungsdeckel axialen Bauraum.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Doppelkupplung vorzuschlagen, die einen steifen Kraftfluss vom Einrücksystem zu den Druckplatten erlaubt. Weiterhin soll eine kostenneutrale beziehungsweise kostenmindernde Lösung, die eine Teileverminderung beinhalten sollte, vorgeschlagen werden.
Die Aufgabe wird durch eine Doppelkupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer als Hohlwelle ausgestalteten ersten Getriebeeingangswelle und einer konzentrisch in dieser geführten zweiten Getriebeeingangswelle bestehend aus einer ersten zugedrückten und einer zweiten zugezogenen Reibungskupplung mit einer zentralen, auf der Hohlwelle mittels eines ersten Wellenlagers verdrehbar gelagerten Gegendruckplatte und zwei gegen jeweils eine Seite der Gegendruckplatte axial unter Zwischenlegung von Reibbelägen jeweils einer, mit jeweils einer Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren, drehfest mit der Gegendruckplatte verbundenen Druckplatten sowie einem hydrostatischen Einrücksystem mit einem um die Hohlwelle angeordneten Zylindergehäuse und zwei darin zur Verspannung der Druckplatten gegenüber der Gegendruckplatte axial in ihrer Richtung gegeneinander verlagerbaren Ringkolben gelöst, wobei das erste Wellenlager axial fest auf der Hohlwelle fixiert ist und das Zylindergehäuse axial fest und gegenüber der Hohlwelle verdrehbar auf dieser aufgenommen ist. Durch die axial feste Anordnung der beiden Wellenlager kann sich das Zylindergehäuse des Einrücksystems axial an dem zweiten Wellenlager abstützen, während sich die Druckplatte an dem ersten Wellenlager axial abstützt, so dass ein Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen zwischen den Ringkolben, den Druckplatten, der Gegendruckplatte und dem Zylindergehäuse über die Hohlwelle geschlossen wird. Auf diese Weise kann auf einen Kupplungsdeckel verzichtet und damit Material, Gewicht und Kosten sowie axialer Bauraum gespart werden. Dabei sind die üblicherweise am Kupplungsdeckel abgestützten oder von diesem getragenen Bauteile direkt mit der Gegendruckplatte verbunden, beispielsweise die die Druckplatten axial verlagerbar und drehfest aufnehmenden Blattfedern sowie eine drehfeste Anbindung an die Kurbelwelle oder ein dazwischen angeordnetes Schwungmasseteil.
Zur Beaufschlagung der Druckplatten mittels der Ringkolben sind entsprechende Mittel vorgesehen wie ein zwischen einem ersten Ringkolben und der Druckplatte der ersten Reibungskupplung angeordneter, mittels eines Einrücklagers drehentkoppelter Drucktopf und zwischen einem zweiten Ringkolben und der Druckplatte der zweiten Reibungskupplung mittels eines Einrücklagers entkoppelte, die Gegendruckplatte durchgreifende Zuganker.
Die Wellenlager können als Rillenlager, 4-Punktlager, Schrägkugellager oder dergleichen ausgebildet sein, die in der Lage sind, die axialen Betätigungskräfte rotativ abzufangen. Die Wellenlager und/oder die Einrücklager sind vorzugsweise mit Fett geschmiert.
Die Doppelkupplung ist samt dem Einrücksystem axial fest auf der Hohlwelle aufgenommen. Eine Versorgung des Einrücksystems mit Druckmittel, das zur Betätigung der Reibungskupplungen erforderlich ist, wird über entsprechende Leitungen mit variierten, von einer Steuereinheit ermittelten und von entsprechenden Ventilen gesteuerten Drucken den beiden Nehmerzylindern des Einrücksystems zugeführt und im Falle eines volumengesteuerten Systems abgeführt. Um ein zwischen dem Getriebegehäuse und der Hohlwelle bestehendes Spiel auszugleichen, ist bei einem Austausch von Druckmittel zwischen dem Getriebegehäuse und dem Zylindergehäuse ein axialer Spielausgleich vorgesehen, der über axial gegeneinander verlagerbaren Konnektoren oder Stiften erfolgen kann. Die Zuleitung oder das Einrücksystem sind in vorteilhafter Weise verdrehgesichert, um ein Verdrehen, des infolge von beispielsweise von den Einrücklagern verursachten Schleppmomenten zu verhindern.
Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt einen Teilschnitt der Doppelkupplung 1 oberhalb der Drehachse 2 mit den beiden Reibungskupplungen 3, 4, die abhängig von ihrer Betätigung einen Reibeingriff mit den Reibbelägen 7, 8 der Kupplungsscheiben 5, 6 bilden, wobei abhängig vom Reibeingriff ein in die Reibungskupplungen 3, 4 eingeleitetes Drehmoment auf die Getriebeeingangswellen 9, 10 übertragen wird. Die Getriebeeingangswelle 9 ist als Hohlwelle 11 ausgestaltet, in der die Getriebeeingangswelle 10 konzentrisch aufgenommen ist.
Das von der Kurbelwelle 12 der nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine bereitgestellte Drehmoment wird über das Schwungrad 13 auf die Doppelkupplung 1 übertragen. Zum axialen Spielausgleich ist dabei zwischen dem Schwungrad 13 und der Gegendruckplatte 14 eine Verzahnung 15 vorgesehen, die durch eine Innenverzahnung des Schwungrads 13 und eine Außenverzahnung eines mit der Gegendruckplatte fest verbundenen Verzahnungsteils 35 gebildet wird. An der Gegendruckplatte 14 sind an jeder Seite mittels nicht dargestellter Blattfedern drehfest und axial verlagerbar die Druckplatten 16, 17 angeordnet, die die Reibbeläge 7, 8 jeweils gegen die Gegendruckplatte verspannen. Diese ist mittels des Wellenlagers 18 verdrehbar auf der Hohlwelle 11 gelagert und axial fest zwischen der Verzahnung 19 und dem Sicherungsring 20 auf dieser aufgenommen.
Die beiden Reibungskupplungen 3, 4 werden von dem Einrücksystem 21 betätigt, dessen Zylindergehäuse 22 axial fest an dem auf der Hohlwelle 11 angeordneten Wellenlager 23 angeordnet ist. Das Wellenlager 23 ist axial beidseitig mittels der Sicherungsringe 24, 25 auf der Hohlwelle 11 aufgenommen und nimmt daher das Einrücksystem auf der Hohlwelle 11 gegenüber dieser verdrehbar und axial fest auf. In dem Zylindergehäuse 22 sind in entsprechenden Zylinderbohrungen axial zwei gegeneinander axial verlagerbare Ringkolben 26, 27 untergebracht, die über die Einrücklager 28, 29 den Drucktopf 30 der Reibungskupplung 3 beziehungsweise die Zuganker 31 der Reibungskupplung 4 axial beaufschlagen. Hierzu werden die Ringkolben 26, 27 mittels eines Druckmittels, das über die Leitungen 32 von dem Getriebegehäuse herangeführt wird, entsprechend mit Druck beaufschlagt.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 27 stützt sich dieser über das Druckmittel axial an dem Zylindergehäuse 22, das axial über das axial feste Wellenlager 23 an der Hohlwelle 11 abgestützt ist. Der Druck pflanzt sich über das Einrücklager 29 und den Drucktopf 30 auf die Druckplatte 16 fort, die infolgedessen axial gegen die Gegendruckplatte 14 verspannt wird, die sich wiederum axial über das Wellenlager 18 axial fest an der Hohlwelle 11 abstützt, so dass der Kraftfluss über die Hohlwelle geschlossen wird, wobei die Wellenlager 18, 23 axial auseinander gedrückt werden und die Sicherungsringe 20, 25 belastet werden.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 26 stützt sich dieser über das Druckmittel an dem Zylindergehäuse 22, das mittels der Verschraubung 33 und dem Anschlagteil 34 am Wellenlager 23 und von dort an der Hohlwelle 11 abgestützt ist. Der Ringkolben 26 verlagert über das Einrücklager 28 die die Gegendruckplatte 14 durchgreifenden und die Druckplatte 17 in nicht dargestellter Weise beaufschlagenden Zuganker 31, so dass die Druckplatte 17 gegenüber der Gegendruckplatte 14 axial verspannt wird. Diese stützt sich dabei axial über das axial feste Wellenlager 18 an der Hohlwelle 11 ab, so dass wiederum die Hohlwelle 11 den Kraftfluss schließt. Allerdings werden bei der Betätigung der Reibungskupplung 4 durch den Ringkolben 32 die beiden Wellenlager 18, 23 axial gegeneinander verspannt, so dass die Verspannkraft durch die Verzahnung 19 einerseits und von dem Sicherungsring 24 andererseits aufgenommen wird.

1: Doppelkupplung
2: Drehachse
3: Reibungskupplung
4: Reibungskupplung
5: Kupplungsscheibe
6: Kupplungsscheibe
7: Reibbelag
8: Reibbelag
9: Getriebeeingangswelle
10: Getriebeeingangswelle
11: Hohlwelle
12: Kurbelwelle
13: Schwungrad
14: Gegendruckplatte
15: Verzahnung
16: Druckplatte
17: Druckplatte
18: Wellenlager
19: Verzahnung
20: Sicherungsring
21: Einrücksystem
22: Zylindergehäuse
23: Wellenlager
24: Sicherungsring
25: Sicherungsring
26: Ringkolben
27: Ringkolben
28: Einrücklager
29: Einrücklager
30: Drucktopf
31: Zuganker
32: Leitung
33: Verschraubung
34: Anschlagteil
35: Verzahnungsteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004047095 [0004]

Claims

Doppelkupplung (1) für ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer als Hohlwelle (11) ausgestalteten ersten Getriebeeingangswelle (9) und einer konzentrisch in dieser geführten zweiten Getriebeeingangswelle (10) bestehend aus einer ersten zugedrückten und einer zweiten zugezogenen Reibungskupplung (3, 4) mit einer zentralen, auf der Hohlwelle (11) mittels eines ersten Wellenlagers (18) verdrehbar gelagerten Gegendruckplatte (14) und zwei gegen jeweils eine Seite der Gegendruckplatte (14) axial unter Zwischenlegung von Reibbelägen (7, 8) jeweils einer, mit jeweils einer Getriebeeingangswelle (9, 10) drehfest verbundenen Kupplungsscheibe (6, 7) verspannbaren, drehfest mit der Gegendruckplatte (14) verbundenen Druckplatten (16, 17) sowie einem hydrostatischen Einrücksystem (21) mit einem um die Hohlwelle (11) angeordneten Zylindergehäuse (22) und zwei darin zur Verspannung der Druckplatten (16, 17) gegenüber der Gegendruckplatte (14) axial in ihrer Richtung gegeneinander verlagerbaren Ringkolben (26, 27), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wellenlager (18) axial fest auf der Hohlwelle (11) fixiert ist und das Zylindergehäuse (22) mittels eines zweiten Wellenlagers (23) axial fest und gegenüber der Hohlwelle (11) verdrehbar auf dieser aufgenommen ist.
Doppelkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen (3, 4) zwischen den Ringkolben (26, 27), den Druckplatten (16, 17), der Gegendruckplatte (14) und dem Zylindergehäuse (22) über die Hohlwelle (11) geschlossen wird.
Doppelkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten Ringkolben (27) und der Druckplatte (16) der ersten Reibungskupplung (3) ein mittels eines Einrücklagers (29) drehentkoppelter Drucktopf (30) vorgesehen ist.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem zweiten Ringkolben (26) und der Druckplatte (17) der zweiten Reibungskupplung (4) mittels eines Einrücklagers (28) entkoppelte, die Gegendruckplatte (14) durchgreifende Zuganker (31) vorgesehen sind.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlager (18, 23) als Rillenlager, 4-Punktlager und/oder Schrägkugellager ausgebildet sind.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrücklager (28, 29) und/oder die Wellenlager (18, 23) mit Fett geschmiert sind.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austausch von Druckmittel zwischen einem Getriebegehäuse des Getriebes und dem Zylindergehäuse (22) einen axialen Spielausgleich enthält.