DE102012221515A1

DE102012221515A1 - Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102012221515A1
Application number: DE102012221515A
Authority: DE
Inventors: Miguel Huerta Perez
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei mittels eines Kupplungskorbs mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest gekoppelten, radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen mit jeweils einer dem Kupplungskorb fest zugeordneten Reibfläche einer Gegendruckplatte und jeweils einer mittels eines einzigen Betätigungssystems axial unter Einspannung von Reibbelägen jeweils einer mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren und drehfest dem Kupplungskorb zugeordneten Anpressplatte. Um die Doppelkupplung von der Getriebeseite her in verbesserter Weise betätigen zu können, ist eine einzige, beide Anpressplatten über einen Betätigungsweg des Betätigungssystems von der Getriebeseite her überschneidend verspannende, sich über den Betätigungsweg wechselnd an zwei radial übereinander liegenden Widerlagern des Kupplungskorbs abstützende Hebelfedereinrichtung vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei mittels eines Kupplungskorbs mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest gekoppelten, radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen mit jeweils einer dem Kupplungskorb fest zugeordneten Reibfläche einer Gegendruckplatte und jeweils einer mittels eines einzigen Betätigungssystems axial unter Einspannung von Reibbelägen jeweils einer mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren und drehfest dem Kupplungskorb zugeordneten Anpressplatte.
Aus der DE 10 2005 037 514 A1 ist eine Doppelkupplung bekannt, bei der der Kupplungskörper eine mit einem Gehäuse verbundene Zwischendruckplatte mit an jeder Seite angeordneten Reibflächen vorgesehen ist, gegen die unter Zwischenlegung von Reibbelägen jeweils einer drehfest mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes verbundenen Kupplungsscheibe eine Anpressplatte axial verspannbar ist. Die Anpressplatten sind dabei drehfest mit dem Gehäuse verbunden und werden von jeweils einem getriebeseitig angeordneten Betätigungssystem beaufschlagt, die jeweils eine sich am Gehäuse abstützenden Hebelfeder an Zungenspitzen axial beaufschlagen. Hierbei wird die auf der Getriebeseite angeordnete Anpressplatte mittels der als einarmigem Hebel ausgebildeten Hebelfeder zugedrückt und die auf der Motorseite angeordnete Anpressplatte mittels der als zweiarmigem Hebel ausgebildeten Hebelfeder radial außen mittels eines die Zwischendruckplatte übergreifenden Zugankers zugezogen.
Aus der DE 101 17 705 ist eine Doppelkupplung mit einem Kupplungskörper bekannt, bei dem die Reibflächen an einem Schwungrad und an einem dazu beabstandeten Ringteil vorgesehen sind und beide Anpressplatten in dieselbe Richtung gegen die Reibflächen mittels Tellerfedern verspannt sind und durch zwei in ihrer Funktion getrennte Betätigungssysteme an Zungenspitzen beaufschlagt und damit aufgedrückt werden.
Die DE 100 13 576 A1 offenbart eine Doppelkupplung, bei der die beiden Anpressplatten von einem einzigen Betätigungssystem betätigt werden. Hierbei wird eine der beiden Anpressplatten gegen eine axial feste Reibfläche unter Zwischenlegung der Reibbeläge einer ersten Kupplungsscheibe verspannt. Die Gegenreibfläche wird durch eine axial begrenzt verlagerbare Zwischendruckplatte gebildet, die auf der anderen Seite eine Reibfläche aufweist, gegen die unter Zwischenlegung der Reibbeläge einer zweiten Kupplungsscheibe eine von einer, von dem einzigen Betätigungssystem betätigten und sich an dem Gehäuse entgegen der Wirkung weiterer Tellerfedern abstützenden Tellerfeder verspannt wird. Durch diese Anordnung werden die gebildeten Reibungskupplungen der Doppelkupplung seriell betätigt, das heißt, mit zunehmendem Betätigungsweg der Betätigungsmechanik des Betätigungssystems wird zuerst die eine und dann die andere Reibungskupplung geschlossen. Ein überschneidender Betrieb der Reibungskupplungen, bei der zuerst eine Reibungskupplung geöffnet und die andere geschlossen ist und bei Betätigung diese geschlossen und die andere geöffnet wird, ist mit dieser Beschaltung nicht möglich.
Desweiteren ist eine gattungsgemäße Doppelkupplung aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2011 102 263.9 mit radial auf gleicher Höhe angeordneter Reibungskupplung bekannt, die mittels eines einzigen Betätigungssystems betätigt wird. Hierbei sind entweder zwei der Getriebeseite zugewandte Hebelfedern vorgesehen, die von einem einzigen Betätigungssystem gleichzeitig beaufschlagt werden, oder eine einzige axial zwischen den voneinander abgewandten Anpressplatten angeordnet. Hierbei muss die kinematische Überschneidung zwischen der Kupplungsscheibe der getriebeseitig zugewandten Reibungskupplung und dem Betätigungssystem gelöst werden. Beide Ausführungsformen sind kinematisch und materialtechnisch aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung ist daher eine Vereinfachung des Designs einer Doppelkupplung sowie deren Betätigung.
Die Aufgabe wird durch eine Doppelkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei mittels eines Kupplungskorbs mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest gekoppelten, radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen mit jeweils einer dem Kupplungskorb fest zugeordneten Reibfläche einer Gegendruckplatte und jeweils einer mittels eines einzigen Betätigungssystems axial unter Einspannung von Reibbelägen jeweils einer mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren und drehfest dem Kupplungskorb zugeordneten Anpressplatte gelöst, wobei eine einzige, beide Anpressplatten über einen Betätigungsweg des Betätigungssystems von der Getriebeseite her überschneidend verspannende, sich über den Betätigungsweg wechselnd an zwei radial übereinander liegenden Widerlagern des Kupplungskorbs abstützenden Hebelfedereinrichtung vorgesehen ist. Durch die Anordnung der beiden Reibungskupplungen radial übereinander kann axialer Bauraum gespart werden. Vorzugsweise weisen beide Reibungskupplungen gleich große Reibflächen auf. Hierdurch wird die radial innere Reibungskupplung mit einer radial größeren Scheibenbreite der Reibflächen versehen. Durch die Anordnung beider Anpressplatten in Richtung Getriebeseite können diese, ohne die Betätigung der inneren Reibungskupplung in der Getriebeeingangswelle führen zu müssen, von einer einzigen Hebeleinrichtung, beispielsweise eine entsprechend ausgebildete Tellerfeder, welche wechselweise die eine oder die andere Anpressplatte gegen die Gegendruckplatte verspannt, wenn die Betätigungseinrichtung deren Tellerfederspitzen axial entlang des Betätigungswegs verlagert, betätigt werden. Insoweit ist ein einziger axialer Betätigungsweg notwendig, um die erste Reibungskupplung aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten und zugleich die zweite Reibungskupplung von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand zu überführen, wobei in einem mittleren Bereich des Betätigungswegs beide Reibungskupplungen schlupfend betrieben werden, so dass über die entsprechend über die Kupplungsscheiben zugeordnete Getriebeeingangswelle überschneidende Drehmomente übertragen und im Doppelkupplungsgetriebe sogenannte Überschneidungsschaltungen zwischen den in den der Getriebeeingangswelle zugeordneten Teilgetrieben vorgenommen werden können.
Die Doppelkupplung ist über den Kupplungskorb direkt oder unter Zwischenschaltung eines Drehschwingungsdämpfers, beispielsweise eines geteilten Schwungrads mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden. Der Kupplungskorb nimmt drehfest und axial fest die Gegendruckplatten und drehfest und axial verlagerbar die Anpressplatten der Reibungskupplungen auf und übergreift diese zumindest teilweise, um auf der Getriebeseite die Widerlager für die Hebelfedereinrichtung ausbilden oder aufnehmen zu können. Hierbei ist die Hebelfedereinrichtung bevorzugt axial zwischen den Anpressplatten und dem Kupplungskorb beziehungsweise einem die Anpressplatten umgreifenden, nach radial innen erweiterten Wandungsteil dieser angeordnet. Die Hebelfedereinrichtung beaufschlagt abhängig von deren Auslenkung mittels des Betätigungssystems die Anpressplatten axial auf unterschiedlichen Durchmessern. Hierzu können an den Anpressplatten axial erhabene Beaufschlagungsflächen, beispielsweise umlaufende Ringwülste oder über den Umfang verteilt angeordnete Nocken vorgesehen sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die radial innere Anpressplatte von der Hebelfedereinrichtung bei nicht aktivem Betätigungssystem gegen die Gegendruckplatte verspannt und die radial äußere Anpressplatte gegenüber der Gegendruckplatte entlastet und bei aktivem Betätigungssystem die radial innere Anpressplatte gegenüber der Gegendruckplatte entlastet und die radial äußere Anpressplatte mittels der Hebelfedereinrichtung gegen die Gegendruckplatte verspannt. Dies bedeutet, dass die radial äußere Reibungskupplung eine mittels des Betätigungssystems zwangsweise geschlossene und die radial innere Reibungskupplung eine zwangsweise geöffnete Reibungskupplung sind. Je nach Anordnung des Betätigungssystems kann es sich bei der radial äußeren Reibungskupplung dabei um eine zugezogene oder zugedrückte und bei der radial inneren Reibungskupplung um eine aufgezogene oder aufgedrückte Reibungskupplung handeln. Um das Betätigungssystem getriebeseitig anordnen zu können hat es sich vorteilhaft erwiesen, wenn die radial innere Reibungskupplung eine von dem Betätigungssystem aufgezogene und die radial äußere Reibungskupplung eine zugedrückte Reibungskupplung ist. Im Sinne der Erfindung werden alle Ausführungsformen der Anordnung und Auslegung der Reibungskupplungen der Doppelkupplung darauf abgestimmt, dass bei einem Ausfall oder Klemmen des Betätigungssystems an jedem Wegpunkt des Betätigungswegs nicht beide Reibungskupplungen geschlossen sein können.
Hieraus ergeben sich für eine bevorzugte Ausbildung der Doppelkupplung die entsprechenden Hebelverhältnisse der Hebelfedereinrichtung in der Weise, dass sich die Hebelfedereinrichtung bei verspannter radial innerer Anpressplatte an einem radial zwischen Beaufschlagungsflächen der Anpressplatten angeordneten ersten Widerlager und bei verspannter radial äußerer Anpressplatte an einem radial innerhalb des ersten Widerlagers angeordneten zweiten Widerlager abstützt.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken ist zwischen zumindest einem Widerlager und der Hebelfedereinrichtung eine bevorzugt selbsttätige Nachstelleinrichtung vorgesehen. Bevorzugt erfolgt mittels an beiden Widerlagern vorgesehenen Nachstelleinrichtungen eine Verschleißkompensation der Reibbeläge der Kupplungsscheiben der Reibungskupplungen kraftoder wegsensiert. Bei einer Kraftsensierung erfolgt die Auswertung einer beispielsweise durch sich aufstellende Tellerfederzungen der Hebelfedereinrichtung bei einer aufgezogenen oder aufgedrückten Reibungskupplung erhöhten Ausrückkraft. Eine gegengeschaltete Sensorfeder gibt dabei ab einer sich bei Verschleiß einstellenden Kraftschwelle beim Ausrücken der Reibungskupplung nach, so dass ein von der Sensorfeder blockierter in Umfangsrichtung zwischen Hebelfedereinrichtung und Widerlager vorgespannter Verstellring mit in Umfangsrichtung angeordneten Rampen den axialen Verschleiß der Reibbeläge durch Nachführung des Widerlagers ausgleichen kann. Bei einer Wegsensierung wird beispielsweise bei einer zugedrückten Reibungskupplung bei sich durch axialen Verschleiß der Reibbeläge erhöhendem Betätigungsweg ein zwischen Widerlager und Hebelfedereinrichtung angeordneter in Umfangsrichtung vorgespannter Verstellring spannungsfrei geschaltet, so dass dieser den Verschleiß der Reibbeläge in der kraftgesteuerten Sensierung ähnlicher Weise kompensieren kann. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann eine gegenüber beiden Widerlagern wirksame Nachstelleinrichtung in der Weise vorgesehen sein, dass an beiden Widerlagern jeweils ein in Umfangsrichtung vorgespannter Verstellring mit in Umfangsrichtung ausgebildeten Rampen vorgesehen ist, welcher von einer zwischen Hebelfedereinrichtung und Kupplungskorb bevorzugt gegenüber dem Kupplungskorb verspannten Klemmfeder vorgespannt ist.
Die vorgeschlagene Doppelkupplung wird bevorzugt mit radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen ausgebildet, wobei diese im Wesentlichen zur Erzielung einer axial schmalen Bauform axial auf gleicher Höhe angeordnet sind beziehungsweise sich zumindest axial überschneiden. Um bei derartigen Ausführungsformen die Kupplungsscheiben mit im Wesentlichen radial übereinander liegenden Reibbelägen axial beabstandet mit jeweils einer Getriebeeingangswelle – bevorzugt in Form einer ersten, in einer als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Getriebeeingangswelle geführten Getriebeeingangswelle – drehschlüssig verbinden zu können, sind die Gegendruckplatten der Reibungskupplungen radial voneinander getrennt und die Kupplungsscheibe der radial äußeren Reibungskupplung ist derart ausgebildet, dass sich radial zwischen den Gegendruckplatten ein Übertragungsblech der Kupplungsscheibe der radial äußeren Reibungskupplung von deren Reibbelägen zu einer Getriebeeingangswelle erstreckt. Die Kupplungsscheibe weist also radial zwischen den Gegendruckplatten einen axialen Ansatz auf, der die Gegendruckplatten durchgreift. Um die radial innere Gegendruckplatte an den Kupplungskorb axial und drehfest anzubinden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese getriebeseitig mit dem Kupplungskorb verbunden ist. Hierbei umgreift der Kupplungskorb die radial äußere Reibungskupplung und ist radial außen fest mit dem Außenumfang der radial inneren Gegendruckplatte verbunden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Kupplungskorb einteilig mittels Blechumformverfahren hergestellt ist. Um an der Motorseite eine ebenfalls nach radial innen erweiterte Wandung des Kupplungskorbs auszubilden, kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die Anbindung der radial inneren Gegendruckplatte an den Kupplungskorb mittels eines Momentenübertragungselements wie separaten Hülsenbauteils erfolgt, welches axial fest und drehfest mit dem Kupplungskorb und der Gegendruckplatte verbunden, beispielsweise verschweißt, vernietet oder verschraubt ist. Die radial innere Gegendruckplatte kann hierbei auf einer der Getriebeeingangswellen, bevorzugt auf der Hohlwelle oder einem axialen Ansatz des Getriebes drehgelagert sein. Zur kinematischen Entkoppelung des Momentenübertragungselements von der Hebelfedereinrichtung kann diese mit Ausnehmungen, Einschnitten für die Hebelfedereinrichtung vorgesehen sein oder aus mehreren über den Umfang verteilten Stangen oder dergleichen gebildet sein.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halbschnitt durch eine Doppelkupplung bei geschlossener radial innerer und geöffneter radial äußerer Reibungskupplung,
2 einen Halbschnitt durch die Doppelkupplung der 1 bei geöffneter radial innerer und geschlossener radial äußerer Reibungskupplung,
3 einen Halbschnitt durch einen gegenüber der Doppelkupplung der 1 und 2 geänderten, mit einer Nachstelleinrichtung versehenen Doppelkupplung,
4 eine Kennlinie der Hebelfedereinrichtung der Doppelkupplungen der 1 bis 3,
5 einen Kraftverlauf des Betätigungssystems über den Betätigungsweg der Doppelkupplung der 1 bis 3 und
6 einen schematischen Drehmomentverlauf der Doppelkupplungen der 1 bis 3 entlang des Betätigungswegs.
1 zeigt einen Halbschnitt der um die Drehachse 2 angeordneten Doppelkupplung 1 mit den radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen 3, 4, welche in dem Kupplungskorb 5 axial auf gleicher Höhe untergebracht sind. Der Kupplungskorb 5 ist mehrteilig aus dem Antriebsblech 6, welches drehfest mit dem Drehschwingungsdämpfer 9 wie Zweimassenschwungrad beispielsweise mittels einer spielausgleichenden Steckverbindung verbunden ist, dem Gehäusebauteil 7 und dem hülsenförmigen Momentenübertragungselement 8 gebildet.
Die voneinander getrennt ausgebildeten Gegendruckplatten 10, 11 der Reibungskupplungen 3, 4 sind mit dem Kupplungskorb 5 fest verbunden. Hierzu ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Gegendruckplatte 10 radial außen am Übergang zwischen Antriebsblech 6 und Gehäusebauteil 7 eingehängt und zentriert. Die Gegendruckplatte 11 wird radial außen von dem Momentenübertragungselement 8 angetrieben und ist auf der nicht dargestellten, als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes mittels der Lagerung 12 wie Wälzlagerung verdrehbar aufgenommen und zentriert.
Die Anpressplatten 13, 14 sind jeweils mit dem Kupplungskorb 5 drehfest und axial verlagerbar verbunden. Hierbei sind diese entgegen der Wirkung von nicht dargestellten Energiespeichern wie Blattfedern in eine geöffnete, das heißt eine von der entsprechenden Gegendruckplatte 10, 11 soweit beabstandete Position vorgespannt, dass zwischen den Reibbelägen 15, 16 der Kupplungsscheiben 17, 18 kein Reibeingriff stattfindet.
Der Reibeingriff zwischen Gegendruckplatten 10, 11 und Anpressplatten 13, 14 einerseits und den Reibbelägen 15, 16 andererseits wird mittels der einzigen Hebelfedereinrichtung 19, welche das Momentenübertragungselement 8 an hierfür vorgesehen Ausnehmungen 43 radial überschneidet, gesteuert. Hierzu werden mittels des einzigen Betätigungssystems 20, von dem lediglich das Zugstück 21 und das Betätigungslager 22, welches eine drehentkoppelte Zugbewegung des Zugstücks erlaubt, dargestellt sind, die Federzungen 23 der Hebelfedereinrichtung 19 axial entlang eines Betätigungswegs verlagert. Die Hebelfedereinrichtung 19 ist dabei so mit den radial übereinander an dem Kupplungskorb 5 vorgesehenen Widerlagern 24, 25 verspannt, dass abhängig vom Betätigungsweg die Reibungskupplungen 3, 4 wechselweise geöffnet beziehungsweise geschlossen werden. Hierzu ist die Reibungskupplung 3 als zwangsweise zugedrückte, also im entlasteten wie nicht aktiven Betätigungssystem 20 geöffnete Reibungskupplung ausgebildet, während die Reibungskupplung 4 als zwangsweise aufgezogene, also im nicht aktiven Zustand des Betätigungssystems 20 geschlossene Reibungskupplung ausgebildet ist.
In 1 ist der nicht aktive Zustand des Betätigungssystems 20 gezeigt. Hierbei stützt sich die Hebelfedereinrichtung 19 an dem Widerlager 24 gegenüber dem Kupplungskorb 5 ab und verspannt die Anpressplatte 14 der Reibungskupplung 4 an deren Beaufschlagungsfläche 26 gegen die Gegendruckplatte 10 und gegen die Wirkung der zwischen Kupplungskorb 5 und Anpressplatte 13 wirksamen Energiespeicher. Dadurch bildet sich ein Reibeingriff zu den Reibbelägen 16 der Kupplungsscheibe 18 aus, die im Wesentlichen auf axialer Höhe der Reibbeläge 16 mit der als Hohlwelle ausgebildeten Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist und über die Reibungskupplung 4 wird Drehmoment von der Eingangsseite wie Kurbelwelle mit zwischengeschaltetem Drehschwingungsdämpfer 9, das Antriebsblech 6, das Gehäusebauteil 7, das Momentenübertragungselement 8, die Gegendruckplatte 10, die Reibbeläge 16 und die Kupplungsscheibe 18 zur Getriebeeingangswelle übertragen. Demgegenüber ist die Hebelfedereinrichtung 19 nicht in Kontakt mit der Anpressplatte 13, so dass die Anpressplatte 13 der Reibungskupplung 3 maximal von den Reibbelägen beabstandet wird, die Reibungskupplung 3 also geöffnet ist.
2 zeigt die Doppelkupplung 1 nach einer Betätigung des Betätigungssystems 20 entlang des Betätigungswegs in Richtung des Pfeils 27. Hierbei hat sich die Abstützung der Hebelfedereinrichtung 19 von dem Widerlager 24 auf das Widerlager 25 geändert. Durch die axiale Verlagerung der Federzungen 23 kippt die Hebelfedereinrichtung 19 um den Hebelpunkt des Widerlagers 25 und beaufschlagt mit deren steifem Kraftrand 28 die Beaufschlagungsfläche 29 der Anpressplatte 13 und verspannt diese gegen die Wirkung der zwischen Anpressplatte 13 und dem Kupplungskorb 5 wirksamen Energiespeicher wie Blattfedern und bildet einen Reibeingriff mit den Reibbelägen 15, so dass mittels der Reibungskupplung 3 Drehmoment über eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, den Drehschwingungsdämpfer 9, das Antriebsblech 6, die Gegendruckplatte 10 und die Reibbeläge 15 der Kupplungsscheibe 17 auf die in der Hohlwelle geführte, nicht dargestellte Getriebeeingangswelle übertragen wird. Um die auf axialer Höhe mit den Reibbelägen 16 befindlichen Reibbeläge 15 auf die vorgegebene, von diesen axial beabstandete Position der Nabe 30 der Kupplungsscheibe 17 anpassen und das Drehmoment radial zwischen den Gegendruckplatten 10, 11 durchleiten zu können, weist das Flanschteil 31 der Kupplungsscheibe 17 den axialen Ansatz 32 auf. Die Anpressplatte 14 wird durch die von dem Betätigungssystem 20 eingestellte Position der Hebelfedereinrichtung 19 entspannt, so dass sich der Reibeingriff zu den Reibbelägen 16 löst, die Reibungskupplung 4 daher geöffnet ist.
In den Zwischenpositionen des Betätigungswegs zwischen den beiden in den 1 und 2 dargestellten Extrempositionen werden beide Reibungskupplungen 3, 4 schlupfend betrieben, so dass über diese jeweils ein Teilmoment des von der Brennkraftmaschine bereitgestellten Drehmoments übertragen wird, während in den Extrempositionen – nicht oder vollständig aktiviertes Betätigungssystem 20 – jeweils eine der Reibungskupplungen 3, 4 das Drehmoment der Brennkraftmaschine vollständig überträgt.
3 zeigt im Unterschied zu der in den 1 und 2 dargestellten Doppelkupplung 1 die mit der Nachstelleinrichtung 33 versehene Doppelkupplung 1a im Halbschnitt. Die Nachstelleinrichtung 33 sieht eine getrennte Kompensation des Verschleißes der Reibbeläge 15a, 16a vor, der in der Reibungskupplung 3a zu einem Reibeingriff bei verlängerten Betätigungswegen und bei der Reibungskupplung 4a zu einem Verkippen der Hebelfedereinrichtung 19a führt, die zu weiteren verlängerten Einrückwegen der Reibungskupplung 3a und zu erhöhten Ausrückkräften der Reibungskupplung 4a führt. Um dies zu vermeiden, sind die Widerlager 24a, 25a der Hebelfedereinrichtung an dem Kupplungskorb 5a durch die Verstellringe 34, 35 gebildet, die sich mittels über den Umfang angeordneter Rampen an komplementären Gegenrampen am Kupplungskorb 5a abstützen und in Umfangsrichtung mittels Energiespeichern vorgespannt sind. Bei Verdrehung der Verstellringe 34, 35 gleichen diese durch deren Verlagerung entlang der Rampen und Gegenrampen den axialen Verschleiß der Reibbeläge 15a, 16a aus, indem sie die Widerlager 24a, 25a entsprechend axial in Richtung der Anpressplatte 13a, 14a verlagern.
Die Steuerung der Verstellringe 34, 35 erfolgt mittels der beide Verstellringe 34, 35 axial beaufschlagenden, zwischen der Hebelfedereinrichtung 19a und verkippbar an der Aufnahme 36 des Kupplungskorbs 5a verspannten Klemmfeder 37. Die Klemmfeder 37 verkippt dabei mit der Hebelfedereinrichtung 19a bei deren Beaufschlagung und hält im nicht verschleißbehafteten Zustand der Reibungskupplungen 3a, 4a bei einem Wechsel der Widerlager 24a, 25a den nicht von der sich abstützenden Hebelfedereinrichtung 19a vorgespannten Verstellring 34, 35 unter axialer Vorspannung. Wird infolge eines Verschleißes der Reibbeläge 15a beziehungsweise 16a die Betätigungskraft der zugehörigen Reibungskupplung 3a, 4a erhöht, verlagert sich die Klemmfeder 37 gegenüber der Aufnahme 36, so dass der zugehörige Verstellring 34 beziehungsweise 35 axial entlastet wird und damit nachstellen kann.
4 zeigt die Kraftkennlinie 38 der Hebelfedereinrichtung 19, 19a der 1 bis 3 mit der Kraft F gegen die axiale Auslenkung x. Die Tellerfedercharakteristik zeigt die bei kleinen bis zu dem Kraftmaximum Mx anwachsende und danach abfallende Kraft F, die bei großen Auslenkungen x nach Durchlaufen des Minimums Mn wieder zunimmt. Die Hebelfedereinrichtung 19, 19a wird dabei so in die Doppelkupplung 1, 1a eingespannt, dass die Hebelfedereinrichtung 19, 19a bei einer Auslenkung x₁ vor dem Maximum Mx zwischen Anpressplatte 14, 14a und Widerlager 24, 24a verspannt ist und die Reibungskupplung 4, 4a geschlossen hält. Die maximale Verspannung der Reibungskupplung 3, 3a erfolgt bei Auslenkungen x₂ vor Erreichen des Minimums Mn. Insoweit ist der zwischen Auslenkungen x₁, x₂ liegende Weg der Hebelfedereinrichtung 19, 19a der Betätigungsweg der wechselweisen Betätigung der Reibungskupplungen 3, 3a und 4, 4a.
5 zeigt die sich aus der Kraftkennlinie 38 der 4 unter Berücksichtigung der jeweils zwischen den Anpressplatten 13, 13a beziehungsweise 14, 14a und dem Kupplungskorb 5, 5a wirksamen Energiespeicher der 1 bis 3 und der Belagfederung der Reibbeläge 14, 14a beziehungsweise 15, 15a ergebende Ausrückkraftkennlinie 39 der Ausrückkraft F_A gegen den Betätigungsweg s des Betätigungssystems 20. In dem real eingestellten Betätigungsweg zwischen s = 0 und s = s_max ergibt sich eine vergleichsweise konstante Ausrückkraft F_A, so dass das Betätigungssystem 20 mit geringer Kraft ausgelegt werden kann.
6 zeigt das Momentendiagramm 40 der Doppelkupplung 1, 1a der 1 bis 3 mit den Momenten M über den Betätigungsweg s des Betätigungssystems 20. Die schematisch waagrecht dargestellte Ausrückkraftkennlinie 41 zeigt dabei das Motormoment M_M der Brennkraftmaschine sowie das bei nicht aktivem Betätigungssystem 20 über diesem liegende Kupplungsmoment M_K1 der Reibungskupplung 4, 4a und das bei maximalem Betätigungsweg s_max des Betätigungssystems über dem Motormoment M_M übertragbare Kupplungsmoment M_K2. Im schlupfenden Zustand übertragen die Reibungskupplungen 3, 4 beziehungsweise 3a, 4a jeweils Teilmomente, deren Summe das dem Doppelkupplungsgetriebe zugeführten Gesamtmoment entspricht und welches in idealer Weise dem Motormoment M_M abzüglich der Verlustleistung der Reibbeläge entspricht. Die eingezeichneten Balken 41, 42 deuten Toleranzbereiche der Reibungskupplung 3, 3a, beziehungsweise der Reibungskupplung 4, 4a an.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkupplung
1a: Doppelkupplung
2: Drehachse
3: Reibungskupplung
3a: Reibungskupplung
4: Reibungskupplung
4a: Reibungskupplung
5: Kupplungskorb
5a: Kupplungskorb
6: Antriebsblech
7: Gehäusebauteil
8: Momentenübertragungselement
9: Drehschwingungsdämpfer
10: Gegendruckplatte
11: Gegendruckplatte
12: Lagerung
13: Anpressplatte
13a: Anpressplatte
14: Anpressplatte
14a: Anpressplatte
15: Reibbelag
15a: Reibbelag
16: Reibbelag
16a: Reibbelag
17: Kupplungsscheibe
18: Kupplungsscheibe
19: Hebelfedereinrichtung
19a: Hebelfedereinrichtung
20: Betätigungssystem
21: Zugstück
22: Betätigungslager
23: Federzunge
24: Widerlager
24a: Widerlager
25: Widerlager
25a: Widerlager
26: Beaufschlagungsfläche
27: Pfeil
28: Kraftrand
29: Beaufschlagungsfläche
30: Nabe
31: Flanschteil
32: Ansatz
33: Nachstelleinrichtung
34: Verstellring
35: Verstellring
36: Aufnahme
37: Klemmfeder
38: Kraftkennlinie
39: Ausrückkraftkennlinie
40: Momentendiagramm
41: Balken
42: Balken
43: Ausnehmung
F: Kraft
F_A: Ausrückkraft
M: Moment
M_K1: Kupplungsmoment
M_K2: Kupplungsmoment
M_M: Motormoment
M_n: Minimum
M_x: Maximum
s: Betätigungsweg
s_max: maximaler Betätigungsweg
x: Auslenkung
x₁: Auslenkung
x₂: Auslenkung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005037514 A1 [0002]
DE 10117705 [0003]
DE 10013576 A1 [0004]
DE 102011102263 [0005]

Claims

Doppelkupplung (1, 1a) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei mittels eines Kupplungskorbs (5, 5a) mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehfest gekoppelten, radial übereinander angeordneten Reibungskupplungen (3, 3a, 4, 4a) mit jeweils einer dem Kupplungskorb (5, 5a) fest zugeordneten Reibfläche einer Gegendruckplatte (10, 11) und jeweils einer mittels eines einzigen Betätigungssystems (20) axial unter Einspannung von Reibbelägen (15, 15a, 16, 16a) jeweils einer mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbundenen Kupplungsscheibe (17, 18) verspannbaren und drehfest dem Kupplungskorb (5, 5a) zugeordneten Anpressplatte (13, 13a, 14, 14a), dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige, beide Anpressplatten (13, 13a, 14, 14a) über einen Betätigungsweg (s) des Betätigungssystems (20) von der Getriebeseite her überschneidend verspannende, sich über den Betätigungsweg (s) wechselnd an zwei radial übereinander liegenden Widerlagern (24, 24a, 25, 25a) des Kupplungskorbs (5, 5a) abstützenden Hebelfedereinrichtung (19, 19a) vorgesehen ist.
Doppelkupplung (1, 1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Anpressplatte (14, 14a) von der Hebelfedereinrichtung (19, 19a) bei nicht aktivem Betätigungssystem (20) gegen die Gegendruckplatte (11) verspannt und die radial äußere Anpressplatte (13, 13a) gegenüber der Gegendruckplatte (10) entlastet und bei aktivem Betätigungssystem (20) die radial innere Anpressplatte (14, 14a) gegenüber der Gegendruckplatte (11) entlastet und die radial äußere Anpressplatte (13, 13a) mittels der Hebelfedereinrichtung (19, 19a) gegen die radial äußere Gegendruckplatte (10) verspannt sind.
Doppelkupplung (1, 1a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Reibungskupplung (4, 4a) eine von dem Betätigungssystem (20) aufgezogene und die radial äußere Reibungskupplung (3, 3a) eine von diesem zugedrückte Reibungskupplung ist.
Doppelkupplung (1, 1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hebelfedereinrichtung (19, 19a) bei verspannter radial innerer Anpressplatte (14, 14a) an einem radial zwischen Beaufschlagungsflächen (26, 29) der Anpressplatten (13, 13a, 14, 14a) angeordneten ersten Widerlager (24, 24a) und bei verspannter radial äußerer Anpressplatte (13, 13a) an einem radial innerhalb des ersten Widerlagers (24, 24a) angeordneten zweiten Widerlager (25, 25a) abstützt.
Doppelkupplung (1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest einem Widerlager (24a, 25a) und der Hebelfedereinrichtung (19a) eine Nachstelleinrichtung (33) vorgesehen ist.
Doppelkupplung (1a) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Widerlagern (24a, 25a) jeweils ein in Umfangsrichtung vorgespannter Verstellring (34, 35) mit in Umfangsrichtung ausgebildeten Rampen vorgesehen ist, welcher von einer zwischen Hebelfedereinrichtung (19a) und Kupplungskorb (5a) verspannten Klemmfeder (37) vorgespannt ist.
Doppelkupplung (1, 1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckplatten (10, 11) der Reibungskupplungen (3, 3a, 4, 4a) radial voneinander getrennt sind und die radial innere Gegendruckplatte (11) getriebeseitig mit dem Kupplungskorb (5, 5a) verbunden ist.
Doppelkupplung (1, 1a) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich radial zwischen den Gegendruckplatten (10, 11) ein Flanschteil (31) mit axialem Ansatz (32) der Kupplungsscheibe (17) der radial äußeren Reibungskupplung (3, 3a) von deren Reibbelägen (15, 15a) zu einer mit einer Getriebeeingangswelle verzahnten Nabe (30) erstreckt.
Doppelkupplung (1, 1a) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Gegendruckplatte (11) auf einer der Getriebeeingangswellen drehgelagert ist.
Doppelkupplung (1, 1a) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kupplungskorb (5, 5a) und radial innerer Gegendruckplatte (11) ein sich axial erstreckendes Momentenübertragungselement (8) mit Ausnehmungen (43) für die Hebelfedereinrichtung (19, 19a) vorgesehen ist.