DE102010051436A1

DE102010051436A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102010051436A1
Application number: DE102010051436A
Authority: DE
Inventors: Christian 77886 Dinger; Mario 76534 Degler; Johannes 77855 Arnold; Dirk 76448 Hofstetter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: DE102010051436B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere nasse Doppelkupplung, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Torsionsschwingungsdämpfer, wobei eine Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers im Wesentlichen direkt an einer Kurbelwelle einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, und eine Sekundärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers im Wesentlichen direkt mit einem Eingangslamellenträger einer Kupplung der Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer nassen Doppelkupplung und mit einem Torsionsschwingungsdämpfer.
Aus der DE 10 2006 049 731 ist eine Doppelkupplung mit radial und axial geschachtelten Lamellenkupplungen bekannt, die in einem Nassraum angeordnet ist, wobei der Nassraum von einem mit einem Getriebegehäuse verbundenen und den Nassraum von einem umgebenden Trockenraum abtrennenden Kupplungsdeckel und einer vom Getriebegehäuse gebildeten Kupplungsglocke gebildet ist. Das von einer Antriebseinrichtung erzeugte Antriebsmoment wird hierbei über eine im Trockenraum angeordnete Drehschwingungsdämpfungseinrichtung (vorliegend ein Zweimassenschwungrad, nachfolgend auch als „ZMS” bezeichnet) an eine Kupplungsnabe der im Nassraum angeordneten Doppelkupplung übertragen, wobei die Kupplungsnabe mit einem eingangsseitigen Lamellenträger der radial außen angeordneten Lamellenkupplungen verbunden ist. Zwischen am Getriebegehäuse festem Kupplungsdeckel und mitrotierender Kupplungsnabe ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen. Aufgrund der langen Toleranzkette zwischen der Dichtfläche zwischen Dichtung und Kupplungsnabe einerseits und dem Dichtungsanbindungspunkt am Kupplungsdeckel andererseits ergeben sich Dichtigkeitsprobleme, gerade bei Achsversatz. Zur Lösung dieses Achsversatzproblems könnte benachbart zur Dichtung ein Lager angeordnet werden. Hierdurch würde aber der axiale Bauraumbedarf ansteigen.
Zum Betätigen der Lamellenkupplungen dieser Doppelkupplung gemäß der DE 10 2006 049 731 muss eine von der Betätigungseinrichtung erzeugte Betätigungskraft über den jeweiligen eingangsseitigen Lamellenträger, ein Stützlager und den 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 sind eine entsprechend höhere Betätigungskraft und eine entsprechend stärke Dimensionierung, gerade des Kupplungsdeckels, notwendig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung, und insbesondere eine verbesserte nasse Doppelkupplung, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer nassen Doppelkupplung und mit einem Torsionsschwingungsdämpfer, wobei ein Eingangsflansch des Torsionsschwingungsdämpfers einen Verbindungsbereich zur unmittelbaren Anbindung an eine Antriebswelle einer Antriebseinrichtung im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs aufweist, und wobei ein Abtriebsflansch des Torsionsschwingungsdämpfers unmittelbar mit einem Eingangslamellenträger einer (Lamellen-)Kupplung der Doppelkupplung verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
„Unmittelbar” bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass zwischen den betreffenden Bauteilen keine in Umfangsrichtung Moment übertragende und in axiale Steckverzahnung vorgesehen ist. Der Begriff „unmittelbar” schließt aber ein, dass ein Zwischenbauteil vorgesehen ist, das mit der Antriebswelle und mit dem Eingangsflansch verbunden ist und als Überbrückung zwischen diesen dient.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der Erfindung wird ein Kupplungselement mit einem Dämpfungselement kombiniert, wodurch sich ein Bauraumvorteil zu einem vorgeschalteten Zweimassenschwungrad gewinnen lässt. Es ergibt sich eine spielfreie Anbindung einer Dämpfungseinrichtung bzw. eines Dämpfungselements an ein Antriebselement sowie eine spielfreie Anbindung eines Dämpfungselements an ein Kupplungselement. Des Weiteren ergeben sich Isolationsvorteile gegenüber einem im Trockenraum angeordneten, vorgeschalteten Torsionsschwingungsdämpfer.
Vorteilhaft an der Erfindung sind also ihr geringer axialer Bauraumaufwand, ihre geringen Kosten im Vergleich mit dem Stand der Technik und ein verringertes Spiel im betreffenden Bereich des Antriebsstrangs.
Hierbei ist das Dämpfungselement vorzugsweise direkt mit dem Antriebselement, also bei Verbrennungsmotoren: der Kurbelwelle, verbunden. Weiterhin ist die Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. die Lamellenkupplung direkt mit dem Dämpfungselement verbunden.
Dabei können entweder das Dämpfungseingangselement (ZMS-Eingangsflansch), also die Primärmasse, oder das Dämpfungsausgangselement (ZMS-Ausgangsflansch), also die Sekundärmasse, die (vorzugsweise taschenförmigen) Aufnahmebereiche zur Aufnahme der Kraftspeicher (vorzugsweise ZMS-Bogenfedern) aufweisen. Derjenige Flansch, der die Aufnahmenbereiche nicht aufweist, ist dann mit einem vorzugsweise längserstreckten Eingriffsbereich ausgebildet, so dass die Trennebene immer durch die Kraftspeicherelemente verläuft, wobei die Kraftspeicher wahlweise in Eingangsflansch oder Ausgangsflansch (vor-)montierbar sind.
Ein Axial- und/oder ein Radialversatz zwischen der Kurbelwelle und einer Eingangswelle eines Getriebes wird aufgrund dieser Anordnung der Trennebene zwischen der mit der Antriebseinheit verbundenen ersten Baugruppe einerseits und der mit dem Getriebe verbundenen zweiten Baugruppe andererseits zwischen dem Dämpfungseingangselement und dem Dämpfungsausgangselement des Torsionsschwingungsdämpfers ausgeglichen.
Das mit dem Eingangslamellenträger einer der Lamellenkupplungen verbundene bzw. einstückig mit diesem ausgebildete Dämpfungsausgangselement kann als ein Zugtopf der Drehmomentübertragungseinrichtung ausbildet sein, der über ein Stützlager am Gehäuse der Betätigungseinrichtung der Doppelkupplung abgestützt ist und die Betätigungskraft an die Betätigungseinrichtung rückführt.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Eingangslamellenträger der radial innenliegenden Lamellenkupplung direkt am Dämpfungsausgangselement, d. h. ohne Umweg über den radial außenliegenden Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung angebunden, so dass auch eine Betätigungskraft auf die radial innenliegende Lamellenkupplung direkt an die Betätigungseinrichtung rückgeführt wird.
An einem Eingangslamellenträger einer Lamellenkupplung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung kann sich ein Fliehkraftpendel befinden, wobei das Fliehkraftpendel bevorzugt an einem radialen Abschnitt des betreffenden Eingangslamellenträgers vorgesehen ist. Das Fliehkraftpendel ist insbesondere am radialen Abschnitt des Eingangslamellenträgers der radial äußeren Lamellenkupplung vorgesehen, wobei sich das Fliehkraftpendel an der Kurbelwelle oder der Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers abstützt. Die Abstützung ist insbesondere durch ein umlaufendes Gleitlager gebildet, kann aber z. B. auch ein Radiallager o. ä. sein.
Die Betätigungseinrichtung kann als zentraler Kupplungseinrücker oder zentraler Kupplungsausrücker für beide Lamellenkupplungen ausgebildet sein, wobei die Betätigungseinrichtung insbesondere als ein Doppelringkolbeneinrücker ausgebildet ist.
Für eine Direktbetätigung (d. h. also hebellose Betätigung) der betreffenden Lamellenkupplung kann jeweils ein durch den Zugtopf hindurchgreifender Drucktopf vorgesehen sein, wobei sich der jeweilige Drucktopf bevorzugt einerseits direkt an einem dafür vorgesehenem Abschnitt an der Betätigungseinrichtung abstützt, und andererseits an einem betreffenden Lamellenpaket der betreffenden Lamellenkupplung abstützbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers direkt mit der Kurbelwelle eines Motors des Kraftfahrzeugs verschraubt. Ferner kann an der Primärmasse des Torsionsschwingungsdämpfers ein Starterzahnkranz für den Motor des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Darüber hinaus ist der Torsionsschwingungsdämpfer bevorzugt im Nassraum der Kupplungsglocke integriert. Ein die Drehmomentübertragungseinrichtung verschließender Kupplungsdeckel weist bevorzugt eine statische Dichtstelle, insbesondere einen Dichtrand auf, der zwischen einem Motorgehäuse und einem Getriebegehäuse dichtend vorsehbar ist. Ferner weist der Kupplungsdeckel eine zweite Dichtstelle, insbesondere ein bevorzugt als Radialwellendichtring ausgebildetes dynamisches Dichtelement auf. Bevorzugt ist der Torsionsschwingungsdämpfer in einem Nassraum der Drehmomentübertragungseinrichtung vorgesehen, und ein Ausgangsflansch des Torsionsschwingungsdämpfers ist einstückig mit dem Zugtopf der Drehmomentübertragungseinrichtung ausgebildet.
Gemäß der Erfindung weist die Drehmomentübertragungseinrichtung keine Flexplate auf und/oder ein Axialausgleich erfolgt durch den Torsionsschwingungsdämpfer.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit Hinblick auf ein verbessertes Dichtungskonzept auch mittels einer nassen Doppelkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen gemäß Anspruch gelöst. Bei der Anordnung Motor-Kurbelwelle-Dämpfer-Nasskupplung-Getriebe wird hierbei die erforderliche Dichtung zwischen Nassraum und Trockenraum dadurch verbessert, dass eine Abdichtung einer Kupplungsglocke direkt auf bzw. an der Kurbelwelle oder indirekt auf bzw. an der Kurbelwelle durch ein oder mehrere Zwischenbleche erfolgt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 ein Halbschnitt einer Doppelkupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen Halbschnitt einer zweiten Ausführungsform der Doppelkupplung,
3 eine Darstellung des Verbindungsbereiches zwischen Kurbelwelle und ZMS-Eingangsflansch entsprechend den Ausführungen nach 1 und 2 und
4 ein Halbschnitt einer Doppelkupplung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer veränderten Ausgestaltung der Abdichtung zwischen Nassraum und Trockenraum im Verbindungsbereich zwischen Kurbelwelle und ZMS-Eingangsflansch.
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 zugehöriges und im Kraftfluss vorgeschaltetes Zweimassenschwungrad 100 bzw. einem Torsionsschwingungsdämpfer 100 direkt mit einer Kurbelwelle 45 eines Motors in Verbindung.
Das Zweimassenschwungrad 100 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 100 (ZMS) weist eine Platte 42 (Drive plate) auf, die mit der Kurbelwelle 45 über eine Schraubverbindung 59 verbunden ist und die gleichzeitig den ZMS-Eingangsflansch bildet. Die Platte 42 ist mittensymmetrisch zur Mittensymmetrieachse 101 ausgebildet.
Das ZMS 100 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. Die primärseitige Platte 42 kann zudem einen Zentrierungsbereich (beispielsweise einen umlaufenden Vorsprung oder mehrere Zentriernasen) aufweise, über welche die Platte 42 gegenüber der Kurbelwelle 45 zentriert ist.
In einem radial äußeren Bereich ist ein Starterzahnkranz 102 an der Platte 42 befestigt.
In seinem radial äußeren Bereich weist die integral auch als ZMS-Eingangsflansch 110 ausgebildete primärseitige Platte 42 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 (insbesondere als Bogenfedern ausgebildet) stellen Dämpfungselemente und einen Energiespeicher dar.
Der Ausgangsflansch 47 ist vorliegend integral als Zugtopf 52 ausgebildet. Alternativ könnte der Ausgangsflansch auch mit einem Zugtopf verbunden sein.
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 100. 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 100 ausgeglichen.
In einer Ausführungsform ist zusätzlich ein Fliehkraftpendel 40 in der Kupplungsglocke 4 angeordnet. 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 100, 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.
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.
Aufgrund der vorliegenden Ausführung kann der Ausgangsflansch 47 des ZMS 100 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.
In radialer Richtung erfolgt eine Lagerung der ZMS-Eingangsseite unmittelbar an die Kurbelwelle und der ZMS-Ausgangsseite zusammen mit der mit dieser integral ausgebildeten Eingangsseite der Doppelkupplung über die Gleitlagerung 109 und den Lagerballus 29.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform, die im Wesentlichen der 1 entspricht, wobei jedoch die Platte 42 einen Flansch zur Betätigung der Federelemente 104 aufweist und der Zugtopf 52 taschenförmige Bereiche zur Aufnahme der Federelemente 104 aufweist.
Den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 ist gemeinsam, dass eine Abdichtung der Kupplungsglocke durch eine Dichteinrichtung (vorzugsweise einen Radialwellendichtring 8 gemäß den 1 und 2 oder einen andere Dichteinrichtung, beispielsweise in 3 als Detail gezeigt) erfolgt, die am Kupplungsdeckel angeordnet ist und direkt auf bzw. an der Kurbelwelle 45 zur Abdichtung eines Getriebes bzw. eines Kupplungsgehäuses (d. h. der Kupplungsglocke, in der die Doppelkupplung aufgenommen ist) anliegt.
Diese „primärseitige” Anordnung direkt auf bzw. an der Kurbelwelle hat im Vergleich zu den bestehenden Konstruktionen den Vorteil:

a) einer kurzen Toleranzkette zwischen Motorgehäuse/Getriebegehäuse zur Dichtstelle.
b) geringe axiale/radiale dynamische Belastung/Bewegung.
c) einfachere Montage.

Die Schnittstelle zu Getriebegehäuse/Kupplungsgehäuse/Dämpfergehäuse sollte hierbei vorzugsweise eine öldichte Verbindung aufweisen.
Das Getriebegehäuse/Kupplungsgehäuse/Dämpfergehäuse selbst sollte hierbei vorzugsweise öldicht ausgeführt sein. Dies gilt vorzugsweise auch zu entsprechenden Anbauteilen wie z. B. Starter, Elektrostarter, E-Maschinen usw..
Neben dieser Variante einer oder mehrerer primärseitig direkt auf bzw. an der Kurbelwelle angeordneten Dichtungen können auch gemäß einer weiteren Ausführungsform eine oder mehrere Dichtungen indirekt auf bzw. an der Kurbelwelle durch ein oder mehrere Zwischenbleche angeordnet sein. Eine solche Form ist in 4 dargestellt.
In 4 ist eine Doppelnasskupplung 200 gezeigt, welche in einem Nassraum 201 aufgenommen ist, der von einem Teilbereich des Getriebegehäuses 202 und einem Kupplungsdeckel 203 gebildet wird. Die Doppelnasskupplung 200 umfasst eine radial außen angeordnete Lamellenkupplung K1 und eine radial innen angeordnete Lamellenkupplung K2.
Ein Eingangslamellenträger 204 der radial außen angeordneten Kupplung K1 ist mit einem Zugtopf 205 verbunden, in welchem der – vorzugsweise als Blechformteil hergestellte – Zugtopf 205 in die axiale Verzahnung des Eingangslamellenträgers 204 eingehängt und durch einen Sicherungsring gesichert ist. Der Zugtopf 205 ist über ein Stützlager 206 (das auch als Deckellager bezeichnet wird) an einem Gehäuse 207 einer Betätigungseinrichtung 208 abgestützt.
Die Betätigungseinrichtung 208 umfasst zwei radial geschachtelte Betätigungseinrichtungen, wobei vorliegend eine radial außen angeordnete ersten Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung der radial außen angeordneten Kupplung K1 und eine radial innen angeordnete zweiten Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung der radial innen angeordneten Lamellenkupplung K2 vorgesehen ist.
Zwischen den jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheiten der Betätigungseinrichtung 208 und den Teilkupplungen K1, K2 sind jeweils ein Betätigungslager sowie ein Drucktopf angeordnet, wobei sich der Drucktopf 209 der Lamellenkupplung K1 in radialer Richtung am Zugtopf 205 abstützt, und wobei der Drucktopf 210 in radialer Richtung an einem Verbindungselement 211 abgestützt ist, welcher den Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung K1 mit dem Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung K2 verbindet.
Vorliegend ist das Verbindungselement 211 ebenfalls in der axialen Verzahnung des Eingangslamellenträgers der Lamellenkupplung K1 eingehängt und über den Sicherungsring gesichert.
Die Betätigungseinrichtung 208 ist über ein Radiallager auf einer der Getriebeeingangswelle (vorliegend der äußeren Hohlwelle) abgestützt.
Der Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung K1 ist mit einem ZMS-Ausgangsflansch 212 verbunden, vorliegend indem der ZMS-Ausgangsflansch 212 in die axiale Steckverzahnung der Lamellenkupplung K1 eingehängt ist.
Wie vorstehend erwähnt kann der ZMS-Ausgangsflansch 212 einstückig mit dem Zugtopf 205 ausgebildet sein. Alternativ kann der ZMS-Ausgangsflansch 212 auch integral mit dem Verbindungselement 211 ausgebildet sein. Weiterhin alternativ kann der ZMS-Ausgangsflansch auch integral mit dem Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung K1 ausgebildet sein.
Vorliegend umfasst der ZMS-Ausgangsflansch 212 taschenförmige Bereiche, in welchen Federelemente 213 aufgenommen sind, welche zudem in Eingriff mit Eingriffsbereichen 214 des ZMS-Eingangsflansches 215 sind.
Der ZMS-Eingangsflansch 215 umfasst einen Verbindungsbereich 216 zur Anbindung des ZMS-Eingangsflansches 215 an eine Antriebswelle, vorliegend eine Kurbelwelle 217, vorzugsweise über Schraubenverbindungen 218 oder ähnliche Befestigungsarten.
Zwischen den ZMS-Eingangsflansch 215 und der Kurbelwelle 217 kann, wie in 4 gezeigt, ein Zwischenelement 219 geklemmt sein, welches eine zylindrische Fläche umfasst, die als Dichtfläche zwischen einem Dichtelement 220, wie einem Radialwellendichtring, und den drehenden Teilen der vorliegenden Drehmomentübertragungseinrichtung vorgesehen ist. Der Radialwellendichtring 220 ist am Kupplungsdeckel 203 befestigt.
Der Eingangslamellenträger 204 ist mit einer Kupplungsnabe 221 fest verbunden, wobei die Kupplungsnabe 221 über ein Festlager 222 an einer der Getriebeeingangswellen (vorliegend der inneren Eingangswelle) abgestützt ist. Zur Montage des Festlagers 222 ist ein Nabendeckel 223 vorgesehen. An der Kupplungsnabe 221 sind der Ausgangslamellenträger und der Eingangslamellenträger der Lamellenkupplung K2 in axialer Richtung abgestützt.
Als Detail X ist in 4 der Bereich der Dichtung zwischen Nassraum 201 und umgebenden Trockenraum und hier insbesondere der radiale Wellendichtring 220 abgebildet.
Die vorstehend beschriebenen Dichtungen verhindern den Ölaustritt aus dem Getriebegehäuse/Kupplungsgehäuse/Dämpfergehäuse. Die vorstehend beschriebenen Dichtungen verhindern/reduzieren außerdem den Staub- bzw. Wassereintritt in das Getriebegehäuse/Kupplungsgehäuse/Dämpfergehäuse
Die vorstehend beschriebenen Dichtungen werden beispielsweise:

– direkt (unlösbare Verbindung), durch anspritzen/ankleben/vulkanisieren an ein Dichtblech gehalten, oder
– indirekt (lösbare Verbindung) durch eine Montage (Presssitz/Nietverbindung/Schnappsitz/Schraubverbindung) in/durch ein Dichtblech/Zusatzblech gehalten.

Die Ausführung der vorstehend beschriebenen Dichtungen kann durch unterschiedliche Materialien oder Materialkombinationen ausgeführt sein.
Die Dichtwirkung kann durch zusätzliche Elemente wie z. B Federringe beeinflusst/ergänzt sein.
Die Lauffläche der Bauteile können hierbei je nach Anforderungen durch entsprechende Oberflächenhärten, Oberflächenrauhigkeiten, Oberflächenbeschichtungen oder auch Wärmebehandlungsverfahren beeinflusst sein.
Bezugszeichenliste

1: Drehmomentübertragungseinrichtung, Kupplung, Nasskupplung, Doppelkupplung, Lamellenkupplung
K1: äußere Lamellenkupplung, erste Kupplung, außenliegend
K2: innere Lamellenkupplung, zweite Kupplung, innenliegend
3: Kupplungsdeckel
4: Nassraum
5: Trockenraum
6: O-Ring
7: Gehäuse, Getriebegehäuse
8: Radialwellendichtring
10: Lamellenträger, Eingangslamellenträger K1
11: Lamelle
12: Lamelle
13: Lamellenträger, Ausgangslamellenträger K1
14: Nabe
15: Getriebeeingangswelle
18: Lamellenträger, Eingangslamellenträger K2
19: Lamellenträger, Ausgangslamellenträger K2
20: Getriebeeingangswelle
27: Betätigungseinrichtung, Kupplungseinrücker, Doppelringkolbeneinrücker, Kupplungsausrücker, CSC (Concentric Slave Cylinder)
28: Gehäuse
29: Lagerballus
31: Kolben
32: Kolben
33: Betätigungslager
34: Betätigungslager
35A: Drucktopf
35B: Drucktopf
36A: Feder
36B: Feder
38: Stützlager
40: Fliehkraftpendel
42: Platte, Antriebsscheibe der Drehmomentübertragungseinrichtung 1, Primärmasse des Torsionschwingungsdämpfers 100, Antriebsscheibe, Antriebsblech, Antrieb, ZMS-
Blech,: Drive Plate
44: Gewinde
45: Kurbelwelle
47: Flansch, ZMS-Ausgangsflansch
52: Zugtopf, Mitnehmerscheibe der Drehmomentübertragungseinrichtung 1, Sekundär-masse des Torsionschwingungsdämpfers 100, Mitnehmerblech, Abtrieb, ZMS-Blech
59: Schraubverbindung
99: Dämpfungseinrichtung des Torsionschwingungsdämpfers 100, Dämpfungselement
100: Torsionschwingungsdämpfer, ZMS, Zweimassenschwungrad, Drehschwingungsdämpfer
101: Mittensymmetrieachse
102: Starterzahnkranz
103: taschenförmiger Bereich
104: Energiespeicher, Druckfeder, Tellerfeder, Federelemente
105: Stützlager
106: Lamellen
107: Lamellen
108: Nabenbereich
109: Gleitlager
110: Flansch, ZMS-Eingangsflansch
111: Motorgehäuse
112: Positionierstifte
113: Anlagefläche
114: Anlagefläche
115: Öffnung
116: Öffnung
117: Dichtrand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006049731 [0002, 0003]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer nassen Doppelkupplung (1) und mit einem Torsionsschwingungsdämpfer (100), wobei ein Eingangsflansch (42) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) einen Verbindungsbereich zur Anbindung an eine Abtriebswelle (45) einer Antriebseinrichtung im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs aufweist, und wobei ein Abtriebsflansch (52) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) unmittelbar mit einem Eingangslamellenträger (10, 18) einer Lamellenkupplung (K1, K2) der Doppelkupplung (1) verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Eingangsflansch (42) der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) die Primärmasse (42) und der Abtriebsflansch (52) der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) die Sekundärmasse (52) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) bildet, und der Abtriebsflansch (52) mit einem Eingangslamellenträger (10, 18) einer Lamellenkupplung (K1, K2) verbunden ist, wobei der Abtriebsflansch (52) einen Zugtopf (52) der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) bildet, und der Eingangslamellenträger (10) der Lamellenkupplung (K1) und/oder der Eingangslamellenträger (18) der Lamellenkupplung (K2) mit dem Abtriebsflansch (52) fest verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der radial innenliegende Eingangslamellenträger (18) der Lamellenkupplung (K2) ohne Umweg über den radial außenliegenden Eingangslamellenträger (10) der Lamellenkupplung (K1), direkt an ein Stützlager (105) an einer Betätigungseinrichtung (27) für die Lamellenkupplung (K1, K2) mechanisch gekoppelt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich ferner an einem Eingangslamellenträger (10, 18) einer Lamellenkupplung (K1, K2) ein Fliehkraftpendel (40) befindet, und das Fliehkraftpendel (40) bevorzugt an einem radialen Abschnitt des betreffenden Eingangslamellenträgers (10, 18) vorgesehen ist, und das Fliehkraftpendel (40) insbesondere am radialen Abschnitt des Eingangslamellenträgers (10) der radial äußeren Lamellenkupplung (K1) vorgesehen ist, und sich das Fliehkraftpendel (40) an der Kurbelwelle (45) oder der Primärmasse (42) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) abstützt, wobei die Abstützung insbesondere durch ein umlaufendes Gleitlager gebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich die Sekundärmasse (52) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) bzw. der Zugtopf (52) der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) über das Stützlager (105) an der Betätigungseinrichtung (27) für die Drehmomentübertragungseinrichtung (1) abgestützt, wobei die Betätigungseinrichtung (27) bevorzugt als zentraler Kupplungsein- oder -ausrücker (27) für beide Lamellenkupplungen (K1, K2) ausgebildet ist, und die Betätigungseinrichtung (27) insbesondere als ein Doppelringkolbeneinrücker (27) ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei für eine Direktbetätigung der betreffenden Lamellenkupplung (K1, K2) jeweils ein durch den Zugtopf (52) hindurchgreifender Drucktopf (35A, 35B) vorgesehen ist, und sich der jeweilige Drucktopf (35A, 356) bevorzugt einerseits direkt an einem dafür vorgesehenem Abschnitt an der Betätigungseinrichtung (27) abstützt, und andererseits an einem betreffenden Lamellenpaket der betreffenden Lamellenkupplung (K1, K2) abstützbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei • die Primärmasse (42) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) direkt mit der Kurbelwelle (45) eines Motors des Kraftfahrzeugs verschraubt ist; • der Torsionsschwingungsdämpfer (100) in einer Kupplungsglocke oder einer Getriebeglocke integriert ist; • der die Drehmomentübertragungseinrichtung (1) verschließende Kupplungsdeckel (3) eine Dichtstelle, insbesondere ein bevorzugt als Radialwellendichtring (8) ausgebildetes dynamisches Dichtelement aufweist; • der Torsionsschwingungsdämpfer (100) in einem Nassraum der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) vorgesehen ist; • ein Ausgangsflansch (47) des Torsionsschwingungsdämpfers (100) einstückig mit dem Zugtopf (52) der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) ausgebildet bist; und • ein Axialausgleich durch den Torsionsschwingungsdämpfer (100) erfolgt.
Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer nassen Doppelkupplung (1) und mit einem Torsionsschwingungsdämpfer (100), wobei eine Abdichtung zwischen Nassraum, in dem die Doppelkupplung aufgenommen ist, und einem diesen umgebenden Trockenraum über ein Dichtelement erfolgt, das direkt auf bzw. an der Kurbelwelle oder indirekt auf bzw. an der Kurbelwelle durch ein oder mehrere Zwischenbleche angeordnet ist.