DE102010051147A1

DE102010051147A1 - Anordnung mit einem Dichtblech für ein Kupplungsgehäuse

Info

Publication number: DE102010051147A1
Application number: DE102010051147A
Authority: DE
Inventors: Christian Dinger; Mario Degler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-05-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Kupplungsgehäuse und einem Motorgehäuse, wobei das Kupplungsgehäuse ausgebildet ist, um eine Nasskupplung aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist, wobei ein Kupplungsdeckel zum Abdichten und Verschließen des Kupplungsgehäuses vorgesehen ist. Ein umlaufender Randbereich des Kupplungsdeckels ist zwischen einer Anlagefläche des Motorgehäuses und einer Anlagefläche des Getriebegehäuses angeordnet und befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Dichtblech für ein Kupplungsgehäuse.
Aus der DE 10 2006 049 731 ist eine derartige Doppelkupplungsvorrichtung bekannt. Bei dieser Doppelkupplung muss eine von der Betätigungseinrichtung erzeugte Betätigungskraft über den eingangsseitigen Lamellenträger, ein Stützlager und einen an der Kupplungsglocke fest angebundenen Kupplungsdeckel abgestützt werden. Hierfür sind der eingangsseitige Lamellenträger, das Stützlager und der Kupplungsdeckel entsprechend stark zu dimensionieren, wobei die jeweilige Betätigungskraft von dem zu übertragenden Drehmoment abhängt. Bei steigendem Drehmoment ist dementsprechend eine entsprechend höhere Betätigungskraft und eine entsprechend stärke Dimensionierung, insbesondere des Kupplungsdeckels, notwendig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfachen Aufbau einer Abdichtung eines Kupplungsgehäuses bereit zu stellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit der Anordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, eine sichere Abdichtung des Kupplungsgehäuses mit einfachen Mitteln bereit zustellen. Dies wird dadurch erreicht, dass ein umlaufender Randbereich des Kupplungsdeckels zwischen einer Anlagefläche des Motorgehäuses und einer Anlagefläche des Getriebegehäuses angeordnet und befestigt ist.
Weitere Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einer Weiterbildung wird das Kupplungsgehäuse durch eine Flächenpressung des Randbereiches des Kupplungsdeckels an der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses abgedichtet. Somit sind keine zusätzlichen Dichtmittel erforderlich.
In einer weiteren Ausführung ist im Randbereich des Kupplungsdeckels ein Dichtmittel vorgesehen ist, das den Kupplungsdeckel zur Anlagefläche des Kupplungsgehäuses hin abdichtet. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Dichtung zusätzlich erhöht.
In einer weiteren Ausführung sind in der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses Positionierstifte gelagert, die aus der Anlagefläche herausragen, wobei der Randbereich des Kupplungsdeckels Öffnungen aufweist, durch die die Positionierstifte geführt sind, und wobei die Positionierstifte in Ausnehmungen der Anlagefläche des Motorgehäuses ragen. Dadurch wird eine sichere Fixierung des Kupplungsdeckels ermöglicht. Die Positionierstifte sind vorzugsweise mit gleichem Winkelabstand auf der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses in Bezug auf eine Mittensymmetrieachse verteilt angeordnet.
Derzeit wird aus Energieeffizienzgründen versucht, eine Gesamtzahl an Zylindern von Brennungsmotoren zu reduzieren, insbesondere sind 2- bzw. 3-Zylindermotoren in Entwicklung. Mit einer verringerten Anzahl an Zylinder steigt aber eine Laufunruhe der Antriebseinheiten an. Mit steigender Laufunruhe der Antriebseinheiten müssen auch die Drehschwingungsdämpfer, wie beispielsweise Zweimassenschwungräder, neu dimensioniert werden, wodurch der axiale Bauraumbedarf der Doppelkupplung steigt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt einen Halbschnitt einer Doppelkupplung.
1 zeigt eine Doppelkupplung 1 bestehend aus zwei radial geschachtelten nasslaufenden Lamellenkupplungen K1 und K2 mit einer Mittensymmetrieachse 101. Die Kupplung K1 ist dabei radial außen und Kupplung K2 ist dabei radial innen angeordnet. Die Doppelkupplung 1 steht eingangsseitig über ein der Kupplung K1 vorgeschaltetes Zweimassenschwungrad 39 mit einer Kurbelwelle 45 eines Motors in Verbindung.
Das Zweimassenschwungrad 39 und die Doppelkupplung 1 befinden sich in einer Kupplungsglocke 4, die von einem Kupplungsdeckel 3 und einem Getriebegehäuse 7 gebildet wird. Der Kupplungsdeckel 3 trennt einen Nassraum 4 im Innern der Kupplungsglocke von einem Trockenraum 5 außerhalb. Eine statische Abdichtung 6 des Kupplungsdeckels 3 hin zu dem Getriebegehäuse 7 eines im Antriebstrang nachfolgend angeordneten Getriebes (nicht im Einzelnen gezeigt) erfolgt beispielsweise über einen O-Ring 6 oder ein sonstiges statisches Dichtelement. Der Kupplungsdeckel 3 ist zur Kurbelwelle 45 hin über einen Radialwellendichtring 8 als einem dynamischen Dichtelement abgedichtet.
Das Zweimassenschwungrad 39 (ZMS) weist eine Platte 42 (drive plate) auf, die mit der Kurbelwelle 45 über eine Schraubverbindung 59 verbunden ist. Die Platte 42 ist mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieachse 101 ausgebildet.
Das ZMS 39 umfasst primärseitig die Platte 42, welche vorliegend topfartig ausgebildet ist und in seinem radial inneren Bereich die Schraubverbindung 59 umfasst, welche in ein Gewinde 44 der Kurbelwelle 45 eingeschraubt ist und die primärseitige Platte 42 zentriert. In einem radial äußeren Bereich ist ein Starterzahnkranz 102 an der Platte 42 befestigt. In seinem radial äußeren Bereich weist die primärseitige Platte 42 an einem Eingangsflansch 110 taschenförmige Bereiche 103 auf, in denen Federelemente 104 aufgenommen sind, wobei die nicht in Kontakt zu diesen Taschen stehenden Endbereiche der Federelemente 104 mit einem sekundärseitigen ZMS-Ausgangsflansch 47 in Wirkverbindung stehen. Die Federelemente 104 stellen Dampfungselemente und einen Energiespeicher dar. Der Ausgangsflansch 47 ist mit einem Zugtopf 52 verbunden. Der Zugtopf 52 ist mit eingangsseitigen Lamellenträgern 10, 18 der radial innen und außen angeordneten Kupplungen K1, K2 verbunden. Der Zugtopf 52 ist mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieachse 101 ausgebildet. Der Zugtopf 52 ist auf einer radialen Innenseite über ein Stützlager 105 an einem Gehäuse 28 einer Betätigungseinrichtung 27 radial abgestützt.
Das Stützlager 105, welches die Betätigungskraft auf das Einrückergehäuse 28 zusammen mit dem Zugtopf 52 zurückführt, wird vorzugsweise über eine Bajonettverbindung mit dem Einrückergehäuse 28 verbunden.
Der eingangsseitige Lamellenträger 10 der radial äußeren Kupplung K1 umfasst Verzahnungsbereiche an denen eingangsseitige Lamellen des Lamellenpakets der äußeren Lamellenkupplung K1 eingehängt sind, so dass die eingangsseitigen Lamellen 11 drehfest und axial verlagerbar angeordnet sind. Die eingangsseitigen Lamellen 11 sind alternierend zu abtriebsseitigen Lamellen 12 angeordnet, wobei die eingangsseitigen Lamellen 11 und die alternierend angeordneten abtriebsseitigen Lamellen 12 gemeinsam das Lamellenpaket der Kupplung K1 bilden. Die abtriebsseitigen Lamellen 12 sind drehfest und axial verlagerbar mit einem abtriebsseitigen Lamellenträger 13 der äußeren Lamellenkupplung K1 verbunden. Der abtriebsseitige Lamellenträger 13 der Lamellenkupplung K1 umfasst eine Nabe 14, welche mit einer ersten Getriebeeingangswelle 15 eines nicht im Einzelnen gezeigten Doppelkupplungsgetriebes verbunden ist.
Eingangsseitige Lamellen 106 der radial innen angeordneten Lamellenkupplung K2 sind in einem Verzahnungsbereich des eingangsseitigen Lamellenträgers 18 drehfest und axial verlagerbar eingehängt. Die eingangsseitigen Lamellen 106 der radial innen angeordneten Kupplung K2 sind alternierend zu ausgangsseitigen Lamellen 107 angeordnet, welche an einem abtriebsseitigen Lamellenträger 19 der Lamellenkupplung K2 drehfest und axial verlagerbar angeordnet sind. Der abtriebsseitige Lamellenträger 19 weist einen Nabenbereich 108 auf, an welchem der abtriebsseitige Lamellenträger 19 mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 20 (die als Hohlwelle ausgebildet ist) verbunden ist. Die eingangsseitigen Lamellenträger 10, 18 der zwei Kupplungen K1, K2 sind mit dem Zugtopf 52 verbunden.
Die Getriebeeingangswellen 15, 20 sind vorliegend koaxial und ineinander geschachtelt angeordnet, wobei die äußere Getriebeeingangswelle 20 über ein Stützlager 38 im Gehäuse 7 abgestützt ist, und wobei die innere Getriebeeingangswelle 15 über eine Lagerung in der äußeren Hohlwelle 20 abgestützt ist.
Die Doppelkupplung 1 umfasst weiterhin die Betätigungseinrichtung 27, die als zentraler Kupplungsausrücker für beide Lamellenkupplungen K1 und K2 ausgebildet ist, mit dem Gehäuse 28, welches über einen Lagerballus 29 am Gehäuse 7 des Getriebes abgestützt ist. Die vorliegend als Doppelringkolbeneinrücker (auch bezeichnet als Doppel CSC, wobei CSC für ,Concentric Slave Cylinder' steht) ausgebildete Betätigungseinrichtung 27 umfasst zwei kreisringförmige und konzentrisch zueinander angeordnete Kolben 31, 32. Die dargestellte Variante der Betätigungseinrichtung 27 zeigt eine Ausführungsform, in welcher die beiden kreisringförmigen Kolben 31, 32 aufeinander abgleiten. Damit stellt der Innendurchmesser des äußeren Kolbens 31 der Kupplung K1 gleichzeitig die Dichtfläche für den inneren Kolben der Kupplung K2 dar. Alternativ (allerdings nicht gezeigt) ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die beiden Kolben durch einen kreisringförmigen Steg voneinander getrennt sind, auf welchem die Dichtungen gleiten können. Mit einer solchen alternativen Ausführungsform kann eine gegenseitige Beeinflussung der Kolben 31, 32 durch die Dichtung komplett ausgeschlossen werden. Die vorstehend beschriebenen möglichen Ausgestaltungen der Betätigungseinrichtung 27 sind jedoch ausschließlich als Beispiele zu verstehen. So kann anstelle eines Ringkolbens auch eine andere Querschnittsform und/oder mehrere einzelne Kolben entlang des Umfangs verteilt vorgesehen sein. Ebenso kann ein elektrischer Ausrücker vorgesehen werden anstelle der Kolben/Zylinder-Einheiten. Zudem könnten auch mechanische Betätigungseinrichtungen insbesondere hebelbetätigte Einrichtungen vorgesehen sein. Die Kolbendichtungen der Ringkolben 31, 32 sind vorliegend als Elastomerdichtungen ausgeführt, die über formschlüssige Verbindungen mit den jeweiligen Kolben verbunden sind. Als formschlüssige Verbindung ist z. B. eine konische Nut im Kolben denkbar, in welche eine entsprechende Feder der Elastomerdichtung eingeknüpft wird. Alternativ sind auch eingelegte Dichtungen aus z. B. PTFE oder an die Kolben direkt angespritzte Elastomerdichtungen denkbar. Die ringförmigen Kolben 31, 32 werden von dem Einrückgehäuse 28 aufgenommen, wobei Bohrungen im Einrückergehäuse 28, welche in den Figuren nicht im Einzelnen gezeigt sind dazu dienen, die Kolben über Drucköl zu betätigen. Zusätzlich übernimmt das Einrückergehäuse 28 die radiale Positionierung der Kolben über den Lagerballus innerhalb der Kupplungsglocke.
Das Hydraulikmedium (Betätigungsmodul) wird der Betätigungseinrichtung 27 über Fittings, die mit der Kupplungsglocke verbunden sind, zugeführt.
Jede der Betätigungseinheiten der Betätigungseinrichtung 27 ist über ein Betätigungslager 33, 34 mit einer Kraftübertragungseinrichtung verbunden, mit der die jeweilige Betätigungskraft auf die jeweilige Lamellenkupplung K1, K2 übertragen wird. Vorliegend umfasst jede der Kraftübertragungseinrichtungen einen Drucktopf 35A, 35B, welcher am jeweiligen Lager 33, 34 anliegt. Jeder Drucktopf weist eine Elastizität auf, welche zu einer gewissen Federwirkung führt. Bezüglich der vorliegenden Betätigungskräfte der Doppelkupplung können die Drucktöpfe aber als „im Wesentlichen starr” angenommen werden. Die Druckköpfe durchgreifen den Zugtopf 52 und stehen mit den eingangsseitigen Lamellenträgern der äußeren und der inneren Kupplung K1, K2 direkt in Verbindung. Die Drucktöpfe 35A, 35B sind zur direkten Betätigung der eingangsseitigen Lamellenträger 10, 18 der Kupplungen K1, K2 vorgesehen.
Zudem umfasst jede der Kraftübertragungseinrichtungen eine Feder 36A, 36B, welche mit dem jeweiligen Drucktopf 35A, 35B und dem Zugtopf 52 verbunden sind und als Rückstellfedern die Drucktöpfe 35A, 35B in eine Ausgangsposition vorspannen.
Bei Druckbeaufschlagung eines der Kolben bzw. beider Kolben 31, 32 bewegt sich dieser bzw. bewegen sich diese in Richtung Kurbelwelle 45 und betätigt dabei über die Mitnahme des zugehörigen Drucktopfes 35A, 35B gegen die Vorspannkräfte der Federn 36A, 36B die Lamellenpakete.
Das Einrückergehäuse 28 weist innerhalb der Kupplungsglocke 4 eine Drehmomentabstützung auf, damit eine Lagerreibung innerhalb des Stützlagers 30 nicht zu einer Rotation des Einrückergehäuses 28 führen kann. Als Momentabstützung können hierbei die Fittings zur Druckzuführung verwendet werden. Alternativ kann auch eine separate Abstützung per Zapfen oder ähnlichem Bauteil vorgesehen sein, welches bei der Montage der Kupplung in den Kupplungsglockenboden eingreift.
Die beschriebene Ausführung zeigt eine Kombination eines Kupplungselementes mit einem Dämpfungselement in Form eines ZMS 39. Zudem ist das Dämpfungselement spielfrei an das Antriebselement, d. h. die Kurbelwelle 45 angebunden. Weiterhin ist das Dämpfungselement, d. h. der Zugtopf 52 spielfrei an das Kupplungselement, d. h. an die eingangsseitigen Lamellenträger 10, 18 angebunden. Aufgrund der vorliegenden Ausführung werden axiale und radiale Versätze zwischen der Kurbelwelle und den Getriebeeingangswellen durch das Dämpfungselement, d. h. das ZMS 39 ausgeglichen.
In einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich ein Fliehkraftpendel 40 in der Kupplungsglocke 4 angeordnet. Der Kupplungsdeckel 3 ist vorliegend nicht zur Axiallagerung der Kupplung vorgesehen. Vielmehr stellt er ausschließlich die Trennung zwischen Nassraum 4 und Trockenraum 5 über die Dichtungseinrichtungen dar. Der eingangsseitige Lamellenträger 10 der radial äußeren Kupplung K1 ist über das Fliehkraftpendel 40 an der Kurbelwelle 45 über ein Gleitlager 109 drehbar abgestützt. Dabei ist das Fliehkraftpendel 40 zwischen der kurbelwellenseitigen Abstützstelle 109 und dem Lamellenpaket der radial äußeren Kupplung K1 angeordnet ist. Dabei ist ein radial inneres Ende des Pendelflansches über die Gleitlagerung 109 an der Kurbelwelle 45 direkt oder an einer hülsenförmigen Auflagefläche der Platte 42 abgestützt. Dadurch ist der Pendelflansch zentriert. Durch die betriebene Anordnung ergeben sich Bauraumvorteile und für das Fliehkraftpendel steht mehr Raum für die Bewegungsbahn zur Verfügung. Die Abstützung des eingangsseitigen Lamellenträgers 10 der äußeren Kupplung K1 auf der Kurbelwelle 45 kann auch ohne Fliehkraftpendel 40 ausgeführt sein.
Das Fliehkraftpendel 40 ist im Kraftfluss von Motor zum Getriebe zwischen dem ZMS 39, d. h. dem Torsionsschwingungsdämpfer und der Doppelkupplung K1, K2 angeordnet. Weiterhin sind die radial innere und die radial äußere Kupplung K2, K1 mit dem Fliehkraftpendel 40 verbunden. In einer ersten Ausführungsform ist das Fliehkraftpendel über einen Pendelflansch an die Doppelkupplung angebunden. In einer weiteren Ausführungsform hängt das Fliehkraftpendel direkt an einem Bauteil zur Krafteinleitung an der Doppelkupplung.
Aufgrund der vorliegenden Ausführung kann der Ausgangsflansch 47 des ZMS 39 mit dem Zugtopf 52 einstückig ausgebildet und beispielsweise über ein Tiefziehverfahren oder andere spanlose Umformverfahren gefertigt werden.
In der vorliegenden Ausführung liegt eine Trennfläche der Unterbaugruppen der Drehmomentübertragungseinheit zwischen dem ZMS-Eingangsflansch 110 und dem ZMS-Ausgangsflansch 47. Zur Montage werden der Kupplungsdeckel 3, die Platte 42 und der ZMS-Eingangsflansch 110 mit der Kurbelwelle 45 verbunden. Der ZMS-Ausgangsflansch 47, die Doppelnasskupplung K1, K2 mit dem Fliehkraftpendel 40 und der Betätigungseinrichtung 27 werden als Unterbaugruppe 2 getriebeseitig angebunden. Bei der Montage werden die antreibseitig montierte Unterbaugruppe 1 und die getriebeseitig montierte Unterbaugruppe 2 im Getriebewerk montiert, d. h. verheiratet. An dieser Trennstelle ist die Drehmomentübertragungseinheit auch wieder demontierbar.
Der Kupplungsdeckel 3 wird vorzugsweise zwischen dem Motorgehäuse 111 und der Getriebeglocke 7 festgeklemmt. Dabei werden vorzugsweise Positionierstifte 112 verwendet, die in einer Anlagefläche 113 des Getriebegehäuses 7 eingebracht sind und aus der Anlagefläche 113 herausragen. Der Kupplungsdeckel 3 weist Öffnungen 115 auf, die gemäß der Anordnung der Positionierstifte 112 angeordnet sind. Der Kupplungsdeckel 3 wird bei der Montage auf die Anlagefläche 113 des Getriebegehäuses 7 aufgelegt, wobei die Positionierstifte 112 durch die Öffnungen 115 ragen. Dann wird eine Anlagefläche 114 des Motorgehäuses 111 an die Anlagefläche 113 des Getriebegehäuses 7 angelegt, wobei die Positionierstifte in weitere Öffnungen 116 des Motorgehäuses 111 eingreifen. Anschließend wird das Motorgehäuse 111 mit dem Getriebegehäuse 7 verschraubt, wobei der Kupplungsdeckel 3 in Form eines Dichtbleches radial und axial zwischen dem Motorgehäuse 111 und dem Getriebegehäuse 7 fixiert und festgeklemmt wird. Der Kupplungsdeckel 3 überdeckt mit einem radial äußeren ringförmigen Randbereich 117 die Anlageflächen 113, 114 des Getriebegehäuses 7 und des Motorgehäuses 11. Damit wird eine Flächendichtung der Kupplungsglocke mit einfachen Mitteln erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Kupplung
3: Kupplungsdeckel
4: Nassraum
5: Trockenraum
6: O-Ring
7: Gehäuse
8: Radialwellendichtring
10: Lamellenträger
11: Lamelle
12: Lamelle
13: Lamellenträger
14: Nabe
15: Getriebeeingangswelle
18: Lamellenträger
19: Lamellenträger
20: Getriebeeingangswelle
27: Betätigungseinrichtung
28: Gehäuse
29: Lagerballus
31: Kolben
32: Kolben
33: Betätigungslager
34: Betätigungslager
35A: Drucktopf
35B: Drucktopf
36A: Feder
36B: Feder
38: Stützlager
39: ZMS
40: Fliehkraftpendel
42: Platte
44: Gewinde
45: Kurbelwelle
47: ZMS-Ausgangsflansch
52: Zugtopf
59: Schraubverbindung
K1: Lamellenkupplungen
K2: Lamellenkupplungen
101: Mittensymmetrieachse
102: Starterzahnkranz
103: taschenförmiger Bereich
104: Federelemente
105: Stützlager
106: Lamellen
107: Lamellen
108: Nabenbereich
109: Gleitlager
110: ZMS-Eingangsflansch
111: Motorgehäuse
112: Positionierstifte
113: Anlagefläche
114: Anlagefläche
115: Öffnung
116: Öffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006049731 [0002]

Claims

Anordnung mit einem Kupplungsgehäuse und einem Motorgehäuse, wobei das Kupplungsgehäuse ausgebildet ist, um eine Nasskupplung aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist, wobei ein Kupplungsdeckel zum Abdichten und Verschließen des Kupplungsgehäuses vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein umlaufender Randbereich des Kupplungsdeckels zwischen einer Anlagefläche des Motorgehäuses und einer Anlagefläche des Getriebegehäuses angeordnet und befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Kupplungsgehäuse durch eine Flächenpressung des Randbereiches des Kupplungsdeckels an der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses abgedichtet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei im Randbereich des Kupplungsdeckels ein Dichtmittel vorgesehen ist, das den Kupplungsdeckel zur Anlagefläche des Kupplungsgehäuses hin abdichtet.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei das Dichtmittel in Form eines O-Ringes ausgebildet ist, der in eine Nut der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses eingelegt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der Anlagefläche des Kupplungsgehäuses Positionierstifte gelagert sind, die aus der Anlagefläche herausragen, wobei der Randbereich des Kupplungsdeckels Öffnungen aufweist, durch die die Positionierstifte geführt sind, und wobei die Positionierstifte in Ausnehmungen der Anlagefläche des Motorgehäuses ragen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Motorgehäuse mit dem Kupplungsgehäuse verschraubt ist.