DE102012207590A1 - Dual clutch assembly for use in motor car, has operating element connected with pressing plate for producing movement of pressing plate against axial direction and torque-proofly coupled with counter pressing plate - Google Patents
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- F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
- F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
Abstract
Description
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit Kupplungsanordnungen, insbesondere mit Kupplungsanordnungen mit zwei Kupplungsscheiben, wie beispielsweise trocken laufende Doppelkupplungen. Embodiments of the present invention are concerned with clutch assemblies, particularly with clutch assemblies having two clutch plates, such as dry-type dual clutches.
Beispielsweise aus der
Bei den üblicherweise rotationssymmetrischen Kupplungsanordnungen mit konzentrisch zueinander angeordneten Anpressplatten bzw. Kupplungsscheiben besteht der Betätigungskorb häufig aus einem ringförmigen Betätigungselement und sich in der axialen Richtung bis zu der Anpressplatte erstreckenden Verbindungselementen. Diese Verbindungselemente können beispielsweise die Form von Bolzen haben. Die motorseitige Anpressplatte und das Betätigungselement sind dann axial zueinander beabstandet und mittels mehrerer Zwischenelemente bzw. Verbindungselemente miteinander verbunden. Je nach Auslegung der Kupplung können die einzelnen Elemente, also beispielsweise das Betätigungselement und die mit diesem verbundene Anpressplatte, große Massen und/oder große Durchmesser aufweisen, sodass diese bezüglich der Rotationsachse der konzentrischen Anordnung hohe Massenträgheitsmomente erreichen können. Dies wiederum führt dazu, dass beim Beschleunigen der drehfest mit der Zwischenmasse bzw. der Gegenanpressplatte verbundenen Anpressplatte auch das über die Verbindungselemente starr mit der Anpressplatte verbundene Betätigungselement eine hohe Beschleunigung erfährt. Aufgrund des Massenträgheitsmoments des Betätigungselements können dadurch in den die Anpressplatte und das Betätigungselement verbindenden sich in der axialen Richtung erstreckenden Zwischen- oder Verbindungselementen große Spannungen auftreten, die zu einem erhöhten Materialverschleiß und somit zu einer verringerten Lebensdauer der Kupplungsanordnung führen. Darüber hinaus können Drehschwingungen zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement angeregt werden, die zum einen eine Verringerung des Fahrkomforts eines mit einer solchen Kupplungsanordnung ausgestatteten Pkws und zum anderen ebenfalls eine erhöhte Materialermüdung zur Folge haben können. In the usually rotationally symmetrical clutch arrangements with pressure plates or clutch disks arranged concentrically to one another, the actuating cage often consists of an annular actuating element and connecting elements extending in the axial direction as far as the pressure plate. These connecting elements may for example have the form of bolts. The motor-side pressure plate and the actuating element are then axially spaced from each other and connected to each other by means of a plurality of intermediate elements or connecting elements. Depending on the design of the coupling, the individual elements, ie for example the actuating element and the pressure plate connected thereto, can have large masses and / or large diameters, so that they can reach high mass moments of inertia with respect to the axis of rotation of the concentric arrangement. This in turn means that when accelerating the non-rotatably connected to the intermediate mass or the counter-pressure plate pressure plate also connected via the connecting elements rigidly connected to the pressure plate actuator undergoes high acceleration. Due to the moment of inertia of the actuating element, large stresses can thereby occur in the intermediate or connecting elements connecting the pressure plate and the actuating element in the axial direction, which leads to increased material wear and thus to a reduced service life of the coupling arrangement. In addition, torsional vibrations between the pressure plate and the actuating element can be excited, on the one hand, a reduction in the ride comfort of a equipped with such a clutch assembly cars and on the other also an increased material fatigue can result.
Es besteht somit der Bedarf, eine Kupplungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die eine erhöhte Langlebigkeit aufweist. Thus, there is a need to provide a clutch assembly having increased longevity.
Einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen dies, indem bei einer Kupplungsanordnung mit einer auf einer ersten Seite einer mit einem Antrieb verbindbaren Gegenanpressplatte angeordneten ersten Anpressplatte sowie einer auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten zweiten Anpressplatte, ein auf der ersten Seite angeordnetes Betätigungselement zum Bewirken einer Bewegung der zweiten Anpressplatte zusätzlich drehfest mit der Gegenanpressplatte gekoppelt ist. Das heißt, das Betätigungselement, welches zum Bewirken einer Bewegung der zweiten Anpressplatte mit dieser in der axialen Richtung verbunden ist, ist mittelbar oder unmittelbar über eine zusätzliche drehfeste Verbindung mit der Gegenanpressplatte gekoppelt, um das Auftreten von Drehschwingungen bzw. Spannungen in den beteiligten Komponenten zu verhindern und so die Langlebigkeit zu erhöhen. Some embodiments of the present invention make it possible, in a clutch arrangement having a first pressure plate arranged on a first side of a drive-connectable counter-pressure plate and a second pressure plate arranged on the opposite side, an actuating element arranged on the first side for effecting movement of the second Pressure plate additionally rotatably coupled with the counter-pressure plate. That is, the actuator, which is connected to cause movement of the second pressure plate with the latter in the axial direction, is indirectly or directly coupled via an additional rotationally fixed connection with the Gegenanpressplatte to the occurrence of torsional vibrations or voltages in the components involved prevent and thus increase the longevity.
Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das zur drehfesten Verbindung verwendete Element direkt mit der Gegenanpressplatte und dem Betätigungselement verbunden ist. Ein solches Element kann beispielsweise eine Tangentialblattfeder sein, also ein federndes Element, das sich zwischen der Gegenanpressplatte und dem Betätigungselement befindet und das entgegen einer von der Tangentialblattfeder möglicherweise in der axialen Richtung aufgebrachten Federkraft eine tangentiale Relativbewegung zwischen der Gegenanpressplatte und dem Betätigungselement ermöglicht. Gleichzeitig stellt die Tangentialblattfeder eine drehfeste Verbindung dar, d. h., eine Verbindung, die eine Drehmitnahme und somit die Übertragung eines Drehmoments zwischen der Gegenanpressplatte und dem Betätigungselement ermöglicht. Ausführungsbeispiele von Tangentialblattfedern weisen beispielsweise eine Mehrzahl von entlang des Umfangs der Gegenanpressplatte verteilte Federstahlplatten eines rechteckigen Querschnitts auf, die auf der einen Seite direkt mit der Gegenanpressplatte und tangential dazu versetzt auf der anderen Seite der Federstahlplatte mit dem Betätigungselement verbunden sind, um eine drehfeste Kopplung zu bewirken. Immediately means in this context that the element used for the rotationally fixed connection is directly connected to the Gegenanpressplatte and the actuating element. Such an element may, for example, be a tangential leaf spring, that is to say a resilient element which is located between the counterpressure plate and the actuating element and which, in contrast to a spring force possibly applied in the axial direction by the tangential leaf spring, permits a tangential relative movement between the counterpressure plate and the actuating element. At the same time, the tangential leaf spring is a non-rotatable connection, ie, a connection that a rotational drive and thus the transmission of torque between the Gegenanpressplatte and the actuator allows. Exemplary embodiments of tangential leaf springs have, for example, a multiplicity of spring steel plates of rectangular cross section distributed along the circumference of the counter pressure plate, which are connected on one side directly to the counter pressure plate and tangentially offset on the other side of the spring steel plate to the actuating element, in order to provide a rotationally fixed coupling cause.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird die drehfeste Kopplung mit der Gegenanpressplatte durch eine mittelbare Verbindung zwischen dem Betätigungselement und der Gegenanpressplatte erzielt, d. h., das Betätigungselement kann drehfest mit einem weiteren, als Zwischenelement dienendem und selbst drehfest oder starr mit der Gegenanpressplatte verbundenem Bauteil verbunden sein. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird diese mittelbare Verbindung über eine drehfeste Kopplung des Betätigungselements mit der auf der Seite des Betätigungselements angeordneten, drehfest mit der Gegenanpressplatte gekoppelten ersten Anpressplatte ermöglicht. In further embodiments, the rotationally fixed coupling is achieved with the Gegenanpressplatte by an indirect connection between the actuating element and the Gegenanpressplatte, d. h., The actuator can be rotatably connected to another, serving as an intermediate element and even rotatably or rigidly connected to the Gegenanpressplatte connected component. According to some embodiments, this indirect connection is made possible by means of a rotationally fixed coupling of the actuating element with the first pressure plate arranged on the side of the actuating element and rotationally fixedly coupled to the counterpressure plate.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird eine drehfeste Verbindung zwischen der ersten Anpressplatte und der Gegenanpressplatte mittels einer ersten Tangentialblattfeder und eine drehfeste Verbindung zwischen der zweiten Anpressplatte und der Gegenanpressplatte mittels einer zweiten Tangentialblattfeder hergestellt, wobei die drehfeste Kopplung zwischen dem Betätigungselement und der Gegenanpressplatte über eine dritte Tangentialblattfeder entweder unmittelbar mit der Gegenanpressplatte oder mittelbar über die mit der ersten Anpressplatte verbundene dritte Tangentialblattfeder hergestellt wird. According to some embodiments, a rotationally fixed connection between the first pressure plate and the Gegenanpressplatte by means of a first Tangentialblattfeder and a rotationally fixed connection between the second pressure plate and the Gegenanpressplatte made by a second Tangentialblattfeder, wherein the rotationally fixed coupling between the actuating element and the Gegenanpressplatte via a third Tangentialblattfeder either is made directly with the Gegenanpressplatte or indirectly via the connected to the first pressure plate third tangential leaf spring.
Dabei ist gemäß einigen Ausführungsbeispielen die Auslegung der beteiligten Bauelemente bzw. Tangentialblattfedern derart, dass die dritte Tangentialblattfeder bei Fehlen einer extern auf das Betätigungselement oder die zweite Anpressplatte ausgeübten Kraft in der axialen Richtung keine Kraft ausübt bzw. eine wesentlich geringere Kraft als die erste und die zweite Tangentialblattfeder. Dies verhindert eine ungewollte Beeinflussung der von den ersten und zweiten Tangentialblattfedern ausgeübten Kräfte durch die zur drehfesten Ankopplung des Betätigungselements verwendete dritte Tangentialblattfeder, was eine Abstimmung der von den parallel wirkenden Gruppen von Tangentialblattfedern bewirkten Axialkräfte während der Konstruktion und eine gegenseitige Beeinflussung derselben während des Betriebs verhindern kann. In this case, according to some embodiments, the interpretation of the involved components or tangential leaf springs such that the third tangential leaf spring in the absence of a force externally applied to the actuator or the second pressure force in the axial direction exerts no force or a much lower force than the first and second tangential leaf spring. This prevents unwanted influence of the forces exerted by the first and second tangential leaf springs by the third tangential leaf spring used for the rotationally fixed coupling of the actuating element, which prevents coordination of the axial forces caused by the parallel groups of tangential leaf springs during construction and mutual interference during operation can.
Gemäß einigen der Ausführungsbeispiele sind die erste und die zweite Tangentialblattfeder ausgebildet bzw. derart dimensioniert und angeordnet, dass diese bei Fehlen einer extern auf das Betätigungselement oder die Anpressplatten ausgeübten Kraft eine ein Öffnen der Kupplungsanordnung bewirkende Kraft auf die jeweiligen Anpressplatten ausübt. Das heißt, die Tangentialblattfedern zwischen den Anpressplatten und der Gegenanpressplatte bewirken eine Lüftkraft, um die Grundstellung bzw. die Grundgeometrie der Kupplungsanordnung zu definieren, welche diese einnimmt, wenn extern eingebrachte Kräfte zum Betätigen der Kupplung, d.h. zum Öffnen oder Schließen zumindest einer der Kupplungen, fehlen. Die Ausführungsbeispiele sind dabei unabhängig davon, ob die Kupplung eine Kupplung des Typs „normal offen“ (normally open) oder des Typs „normal geschlossen“ (normally closed) sind. Die Unterscheidung, ob die Kupplung ohne Ausüben einer externen Kraft geöffnet oder geschlossen ist, hängt von der Auslegung der Membranfedern bzw. der Kupplungsfedern ab und ist unabhängig von der Wahl der Tangentialblattfedern bzw. der Wahl derjenigen Komponenten, die eine drehfeste Kopplung der Anpressplatten mit der Gegenanpressplatte bewirkt. Es versteht sich von selbst, dass die derartige drehfeste Kopplung der Anpressplatten mit der Gegenanpressplatte, ähnlich wie die Kopplung des Betätigungselements, mittelbar oder unmittelbar erfolgen kann. According to some of the embodiments, the first and the second tangential leaf spring are formed or dimensioned and arranged such that in the absence of an external force exerted on the actuating element or the pressure plates force exerts an opening of the clutch assembly causing force on the respective pressure plates. That is, the tangential leaf springs between the pressure plates and the counter pressure plate provide a release force to define the home position or geometry of the clutch assembly which it occupies when externally applied forces to actuate the clutch, i. to open or close at least one of the clutches missing. The embodiments are independent of whether the clutch is a clutch of the type "normally open" (normally open) or of the type "normally closed" (normally closed). The distinction whether the clutch is opened or closed without exerting an external force, depends on the design of the diaphragm springs and the clutch springs and is independent of the choice of tangential leaf springs or the choice of those components, a rotationally fixed coupling of the pressure plates with the Counterpressure plate causes. It goes without saying that such a rotationally fixed coupling of the pressure plates with the Gegenanpressplatte, similar to the coupling of the actuating element, can be made directly or indirectly.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die drehfeste Kopplung zwischen dem Betätigungselement und der Gegenanpressplatte mittels eines oder mehrerer sich von der Gegenanpressplatte entgegen der axialen Richtung erstreckender Verbindungselemente bewirkt, welche sich in eine dazu korrespondierende Aufnahme in dem Betätigungselement erstrecken, um die drehfeste Kopplung zu bewirken. Ein solches Verbindungselement kann beispielsweise ein Stift, ein Bolzen, ein beliebig geformtes Blech- oder Stahlprofil sein. Die drehfeste Kopplung kann gemäß alternativen Ausführungsbeispielen auch durch jedwede andere Drehmitnahme erfolgen, die geeignet ist, ein Drehmoment bzw. Umfangskräfte zu übertragen, wobei eine relative axiale Beweglichkeit zwischen der Gegenanpressplatte und dem Betätigungselement möglich bleibt. According to some embodiments of the invention, the rotationally fixed coupling between the actuating element and the counter-pressure plate is effected by means of one or more of the counter-pressure plate against the axial direction extending connecting elements, which extend into a corresponding receptacle in the actuating element to effect the rotationally fixed coupling. Such a connecting element may be, for example, a pin, a bolt, an arbitrarily shaped sheet metal or steel profile. The rotationally fixed coupling can also be carried out by any other rotational drive, which is suitable to transmit a torque or circumferential forces, wherein a relative axial mobility between the Gegenanpressplatte and the actuating element remains possible according to alternative embodiments.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist die Gegenanpressplatte Befestigungsvorrichtungen auf, mittels derer die Gegenanpressplatte mittelbar oder unmittelbar mit einem Antrieb verbunden werden kann. Die Gegenanpressplatte kann bei alternativen Ausführungsbeispielen wiederum kraft-, stoff- oder formschlüssig mit einem Kupplungsgehäuse verbunden sein, das die Kupplungsanordnung vollständig oder teilweise umgibt und welches wiederum Befestigungsvorrichtungen aufweist, um mit einem Antrieb gekoppelt zu werden. In further embodiments, the Gegenanpressplatte on fastening devices, by means of which the Gegenanpressplatte can be indirectly or directly connected to a drive. The Gegenanpressplatte may in turn be connected in force, material or positive fit with a clutch housing in alternative embodiments, which surrounds the clutch assembly completely or partially and which in turn Attachment devices to be coupled to a drive.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beigefügten Figuren, näher erläutert. Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures.
Es zeigen: Show it:
Um dies beispielsweise bei einer Kupplung in der „normal offenen“ Auslegung zu ermöglichen, ist zur Betätigung die Kraft von ersten Membranfedern
Um eine erforderliche drehfeste Kopplung zwischen der ersten Anpressplatte
Die Krafteinleitung, die zum Betätigen der Kupplung in
Bei dem in
Wenngleich die Kopplung bei dem in
Das heißt, bei dem in
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können selbstverständlich nicht nur in Pkws, sondern auch in Lkws oder stationären Maschinen verwendet werden, bei denen das Verwenden einer Doppelkupplung notwendig oder sinnvoll ist. Insbesondere bei großen zu übertragenden Drehmomenten und demzufolge großen Kupplungsanordnungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung die Langlebigkeit der gesamten Anordnung erheblich steigern. Embodiments of the present invention may, of course, be used not only in passenger cars but also in trucks or stationary machines in which the use of a dual clutch is necessary or expedient. Especially with large torques to be transmitted and consequently large Coupling arrangements can significantly increase the longevity of the entire arrangement of embodiments of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 2
- Gegenanpressplatte reaction plate
- 4 4
- erste Anpressplatte first pressure plate
- 6 6
- zweite Anpressplatte second pressure plate
- 8 8th
- axiale Richtung axial direction
- 10 10
- erste Seite first page
- 12 12
- zweite Seite second page
- 14 14
- erste Membranfeder first diaphragm spring
- 16 16
- zweite Membranfeder second diaphragm spring
- 18 18
- Betätigungselement actuator
- 20 20
- Verbindungselement connecting element
- 22 22
- erste Tangentialblattfeder first tangential leaf spring
- 24 24
- zweite Tangentialblattfeder second tangential leaf spring
- 26 26
- erste Kupplungsscheibe first clutch disc
- 28 28
- zweite Kupplungsscheibe second clutch disc
- 30 30
- Gehäuse casing
- 32 32
- erster Hebel first lever
- 34 34
- zweiter Hebel second lever
- 36 36
- dritte Tangentialblattfeder third tangential leaf spring
- 38 38
- Stift pen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1956781 [0002] DE 1956781 [0002]
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-
2012
- 2012-05-08 DE DE102012207590A patent/DE102012207590A1/en not_active Withdrawn
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