DE102013216333A1

DE102013216333A1 - Mehrfachkupplungsvorrichtung, insbesondere Doppelkupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013216333A1
Application number: DE102013216333.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Gorges; Jens Henze
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2015-02-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungsvorrichtung (1), insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung (2), für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise für ein automatisches oder automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, mit einer ersten Reibkupplung (K1), mit einer zweiten Reibkupplung (K2), wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) zum einen mit einer Motorwelle und zum anderen jeweils mit einer Getriebeeingangswelle verbunden oder verbindbar sind, wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) mittels jeweils einer Betätigungsvorrichtung (10, 11) betätigbar sind und wobei die beiden Betätigungsvorrichtungen (9, 10) die gleiche Betätigungsrichtung aufweisen und dadurch die Reibkupplungen (K1, K2) gleichseitig betätigbar sind Eine größere Leckage, Schleppmomente und eine Hysterese sind bei der Kupplungsbetätigung zumindest dadurch vermindert, dass die Betätigungsvorrichtungen (10, 11) als konzentrische Nehmerzylinder (12, 13) ausgebildet sind, wobei die Nehmerzylinder (12, 13) ein Gehäuse, einen Ringkolben und ein Betätigungslager aufweisen, und wobei an dem Betätigungslager jeweils ein Druckkolben (16, 17) zur Betätigung der zugeordneten Reibkupplung (K1, K2) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungsvorrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Aus der DE 10 2011 009 419 A1 ist eine Mehrfachkupplungsvorrichtung, nämlich eine Doppelkupplungsvorrichtung für die Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Antriebseinheit und einem Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Die Mehrfachkupplungsvorrichtung weist zwei Reibkupplungen auf, wobei die beiden Reibkupplungen parallel, nämlich radial in gleicher Höhe und axial beabstandet zueinander angeordnet sind. Es sind zwei Betätigungsvorrichtungen zur Betätigung der Reibkupplungen vorgesehen. Beide Reibkupplungen sind als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet. Jede Reibkupplung weist ein Lamellenpaket auf. Eingangsseitig weist die Doppelkupplungsvorrichtung eine Eingangsnabe auf. Die Eingangsnabe steht in Drehmitnahmeverbindung mit einem Gehäuse der Doppelkupplungsvorrichtung. Das Gehäuse umgreift die beiden Reibkupplungen und treibt eine zentral angeordnete hohle Kupplungsnabe an. Die Kupplungsnabe ist wiederum funktional wirksam drehfest mit zwei Innenlamellenträgern verbunden, wobei die Innenlamellenträger jeweils die zugehörigen Innenlamellen der beiden Reibkupplungen tragen. Jede der beiden Reibkupplungen ist ausgangsseitig ein Außenlamellenträger zugeordnet, wobei jeder der Außenlamellenträger drehfest mit einem entsprechenden Verbindungselement verbunden ist. Die Verbindungselemente stellen Steckverzahnungen zur Verbindung mit entsprechenden Getriebeeingangswellen des Doppelkupplungsgetriebes bereit. Jeder der beiden Reibkupplungen ist eine Betätigungsvorrichtung mit einem hydraulisch betätigbaren Betätigungskolben zugeordnet. Die Betätigungskolben sind als Ringkolben ausgebildet. Der jeweilige Betätigungskolben ist im Wesentlichen in radialer Richtung innerhalb der jeweiligen Reibkupplung angeordnet. Jedem Betätigungskolben ist jeweils eine mit Drucköl beaufschlagbare Druckkammer zugeordnet, wobei auf der der Druckkammer abgewandten Seite des Betätigungskolbens eine Ausgleichskammer ausgebildet ist. Die Druckkammer des der ersten Reibkupplung zugeordneten Betätigungskolbens ist dabei im Wesentlichen durch den Betätigungskolben selbst, durch einen Stützabschnitt und durch die rohrförmige Kupplungsnabe begrenzt. Die Druckkammer des zweiten Betätigungskolbens ist durch den zweiten Betätigungskolben selbst, die rohrförmige Kupplungsnabe und einer an der Kupplungsnabe festgelegten Zusatzwand begrenzt. Die Ausgleichskammern auf der den Druckkammern gegenüberliegenden Seite der Betätigungskolben dienen dem Fliehölausgleich und sind im Wesentlichen von einem Einsatzteil und dem Betätigungskolben begrenzt. Die Versorgung der beiden Druckkammern mit Drucköl und die Versorgung der Ausgleichskammern mit Fliehöl erfolgt ausschließlich über Drehdurchführungen zwischen einem feststehenden Tragrohr und der rotierenden, rohrförmigen Kupplungsnabe. Die Betätigungskolben weisen die gleiche Betätigungsrichtung auf und werden bei der Betätigung in Richtung des Doppelkupplungsgetriebes verschoben. Die Betätigungskolben greifen dabei antriebsseitig, das heißt auf der dem Getriebe abgewandten Seite, an dem jeweiligen Lamellenpaket an. Werden die Betätigungskolben in die entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung der Antriebsseite zurück verschoben, werden die Reibkupplungen geöffnet.
Diese Mehrfachkupplungsvorrichtung ist noch nicht optimal ausgebildet. Es ist vorteilhaft, Leckagen zu reduzieren, Schleppmomente und auch eine Hysterese bei der Kupplungsbetätigung zu vermeiden oder zumindest zu vermindern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Mehrfachkupplungsvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass eine größere Leckage, Schleppmomente und eine Hysterese bei der Kupplungsbetätigung zumindest vermindert bzw. reduziert sind.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch eine Mehrfachkupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Betätigungsvorrichtungen sind nun als konzentrische Nehmerzylinder ausgebildet, und wobei die Nehmerzylinder ein Gehäuse, einen Ringkolben und ein Betätigungslager aufweisen, wobei an dem Betätigungslager jeweils ein Druckkolben zur Betätigung der zugeordneten Reibkupplung abgestützt ist. Die Nehmerzylinder können auch als „Zentraleinrücker“ bezeichnet werden. Die Nehmerzylinder weisen die gleiche Betätigungsrichtung auf. Dies hat den Vorteil, dass größere Leckagen, Schleppmomente und Hysterese bei der Kupplungsbetätigung zumindest vermindert sind. Durch die nun Leckage-, Schleppmoment- und Hysterese optimierte Betätigung ergibt sich eine CO₂-Ersparnis. Ferner ist es insbesondere bei der Montage vorteilhaft, wenn die Nehmerzylinder gleiche Bauteile aufweisen. Dies hat ferner Kostenvorteile. In besonders bevorzugter Ausgestaltung wird ein gemeinsames Ölversorgungsrohr verwendet. Das Ölversorgungsrohr weist insbesondere eine Außenumfangsfläche mit einem bestimmten Durchmesser auf, wobei beide Nehmerzylinder auf diesem Ölversorgungsrohr in entsprechenden Bereichen angeordnet sind. Das Ölversorgungsrohr ist insbesondere getriebefest angeordnet. Vorzugsweise ist das Ölversorgungsrohr getriebeseitig verschraubt. Die Montage der Mehrfachkupplungsvorrichtung kann auf unterschiedliche Art realisiert werden. Der Aufbau der Mehrfachkupplungsvorrichtung erfolgt insbesondere während der Getriebemontage auf dem Ölversorgungsrohr. Es ist dabei nicht nötig, dass die Mehrfachkupplungsvorrichtung als Zusammenbau-Mehrfachkupplungsvorrichtung angeliefert und verbaut wird. Auf das Ölversorgungsrohr werden die Nehmerzylinder aufgefädelt, welche vorzugsweise zwecks Kosten- und Montagevorteile für die beiden Reibkupplungen aus Gleichteilen bestehen beziehungsweise Gleichteile aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, die zentralen Betätigungseinheiten radial zueinander zu versetzen, zu schachteln oder dergleichen. Die auf dem Ölversorgungsrohr anzuordnenden Komponenten, insbesondere die beiden Nehmerzylinder und gegebenenfalls dazwischen angeordnete Distanzhülsen und/oder ein Lager zur Lagerung eines Außenlamellenträgers weisen zumindest teilweise Zentrierungsvorsprünge auf, wobei bei der Montage die einzelnen Komponenten zunächst aneinander vorzentriert werden und danach auf das Ölversorgungsrohr aufgesteckt werden. Ein Aufbau im Rahmen der Getriebefertigung ohne entsprechende Vormontage der Mehrfachkupplung ist insbesondere dadurch möglich, dass zwischen den einzelnen Komponenten, die auf das Ölversorgungsrohr aufgefädelt werden, ein Radialspiel besteht. Die einzelnen Komponenten, die auf das Versorgungsrohr aufgeschoben werden, weisen jeweils Zentriervorsprünge auf, welche nach der Montage jedoch keine Funktionen mehr aufweisen müssen. Ein ausreichendes Radialspiel zwischen den einzelnen Komponenten erleichtert die Montage. Alternativ können die Komponenten mittelbar auf dem Ölversorgungsrohr angeordnet werden, wobei zunächst diese Komponenten auf einer Hülse angeordnet werden und danach die Hülse auf das Ölversorgungsrohr aufgesteckt wird. Die Hülse kann dabei vorzugsweise auf dem Ölversorgungsrohr verdrehgesichert werden, zum Beispiel über einen Presssitz, eine Verzahnung oder ähnliches. Es ist ferner denkbar, dass die Mehrfachkupplungsvorrichtung zunächst mitsamt dem Ölversorgungsrohr vormontiert wird, wobei anschließend die zusammengebaute Mehrfachkupplungsvorrichtung mit dem Getriebe verbunden, insbesondere getriebeseitig verschraubt wird. Das Ölversorgungsrohr wird vorzugsweise im Getriebegehäuse verschraubt oder anderweitig befestigt, beispielsweise durch Schweißen, Klemmen oder dergleichen. Das Ölversorgungsrohr kann dabei an der der Mehrfachkupplungsvorrichtung abgewendeten Seite verschraubt werden. Die Reibkupplungen weisen jeweils Lamellenpakete mit einzelnen Innenlamellen und Außenlamellen auf, die wechselweise zueinander geschichtet sind. Die beiden Reibkupplungen sind an mindestens einem Außenlamellenträger, vorzugsweise an einem gemeinsamen Außenlamellenträger angeordnet, wobei der Außenlamellenträger über ein Lager relativ zum Ölversorgungsrohr gelagert ist, wobei das Lager axial relativ zu den Nehmerzylindern derart festgelegt ist, so dass der bei der Betätigung der Nehmerzylinder auftretende Kraftfluss sich innerhalb der Mehrfachkupplungsvorrichtung geschlossen erstreckt, insbesondere dann sich der Kraftfluss über den Außenlamellenträger und über das Lager erstreckt. Insbesondere kann der Kraftfluss ausgehend von der Betätigungsvorrichtung zunächst auf den Betätigungskolben, von da auf das entsprechende Lamellenpaket und von da aus auf den gemeinsamen Außenlamellenträger übertragen werden. Der Außenlamellenträger ist insbesondere über ein Lager auf dem Ölversorgungsrohr montiert. Über das Lager wird nun der Kraftfluss auf das Ölversorgungsrohr und/oder auf die entsprechenden Komponenten, wie Distanzhülsen und dergleichen zurückübertragen und von da aus an den entsprechenden Nehmerzylinder. Hierdurch ist der Kraftfluss innerhalb der Mehrfachkupplungsvorrichtung geschlossen. Die Trennung der einzelnen Lamellen sowie die Kolbenrückstellung erfolgt vorzugsweise über innerhalb des Lamellenpaketes angeordnete Trennelemente. Zur Rückstellung der Druckkolben können zusätzliche Federmittel, beispielsweise Federpakete oder Tellerfedern vorgesehen sein. Eine rotatorische Entkopplung der Federmittel kann dabei durch ein Axiallager oder ähnliches, beispielsweise an einer Anlaufscheibe oder dergleichen erfolgen. An dem gemeinsamen Außenlamellenträger kann eine zusätzliche Lamelle vorgesehen sein, so dass der Druckkolben und ein abtriebseitiger Innenlamellenträger mit der gleichen Drehzahl rotieren kann. Hierdurch ist ein Federmittel ohne zusätzliche rotatorische Entkopplung zwischen dem Innenlamellenträger und dem Druckkolben abstützbar. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Mehrfachkupplungsvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden mehrere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungsvorrichtung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine Doppelkupplungsvorrichtung mit zwei Reibkupplungen und mit zwei Nehmerzylindern,
2a in einer stark schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine alternative Anordnungsvariante der beiden Nehmerzylinder, nämlich eine radial versetzte, sowie axial beabstandete Anordnung,
2b in einer stark schematischen, geschnittenen hälftigen Darstellung eine weitere Anordnungsvariante der beiden Nehmerzylinder, nämlich eine radial geschachtelte Anordnung,
3 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung die Doppelkupplungsvorrichtung aus 1 mit in sich bei der Betätigung der Reibkupplung einstellenden Kraftflüssen, wobei in dieser Ausgestaltung der Kraftfluss sich innerhalb der Doppelkupplung geschlossen erstreckt,
4 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Doppelkupplungsvorrichtung aus 1 mit dem sich bei der Betätigung der Reibkupplung einstellenden Kraftflüsse, wobei hier der Kraftfluss sich über ein Getriebegehäuse außerhalb der Doppelkupplungsvorrichtung erstreckt,
5 in einer stark schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung einen Teil eines Nehmerzylinders mit zusätzlich einer Distanzhülse und mit einem Lager,
6 in einer stark schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung einen Teil eines Nehmerzylinders mit zusätzlich einer Distanzhülse und mit einem Lager, nun montiert und zentriert,
7 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Doppelkupplungsvorrichtung, wobei die beiden Nehmerzylinder auf einer Hülse vormontiert sind und diese Hülse auf ein Ölversorgungsrohr aufgesteckt ist,
8 in einer schematischen, geschnittenen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Doppelkupplungsvorrichtung, wobei Federmittel zur axialen Rückstellung der Druckkolben vorgesehen sind,
9 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Doppelkupplungsvorrichtung, wobei eine Druckkolbenrückstellung ohne eine rotatorische Entkopplung erfolgt, und
10 in einer weiteren schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung eine weitere Variante der Doppelkupplung, wobei eine Druckkolbenrückstellung ohne eine rotatorische Entkopplung erfolgt.
In den 1, 3, 4, 7, 8, 9 und 10 ist eine Mehrfachkupplungsvorrichtung 1, insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung 2 gut zu erkennen. Die Mehrfachkupplungsvorrichtung 1, nämlich die Doppelkupplungsvorrichtung 2 wird für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges verwendet, nämlich vorzugsweise für ein automatisches oder automatisiertes, hier allerdings nicht im Einzelnen dargestelltes Doppelkupplungsgetriebe.
Die Mehrfachkupplung 1 weist eine erste Reibkupplung K1 und eine zweite Reibkupplung K2 auf. Die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind einerseits, nämlich motorseitig mit einer nicht im Einzelnen dargestellten Motorwelle verbindbar. Erkennbar ist in den 1, 3, 4, 7, 8, 9 und 10 eine Kupplungseingangswelle 3, die wiederum mit der Motorwelle entsprechend verbindbar ist. Andererseits (getriebeseitig) sind die erste und die zweite Reibkupplung K1 und K2 mit jeweils einer Getriebeeingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Dargestellt sind in den Figuren die entsprechenden Verbindungselemente 4, 5.
Die Reibkupplungen K1 und K2 sind als nasslaufende Reibkupplungen K1 und K2 ausgestaltet. Die Reibkupplungen K1 und K2 weisen jeweils nicht näher bezeichnete Lamellenpakete mit abwechselnd aufeinander geschichteten, nicht näher bezeichneten Außenlamellen und nicht näher bezeichneten Innenlamellen auf. Die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind hier parallel zueinander angeordnet. Die Reibkupplungen K1 und K2 sind radial im Wesentlichen in einer Höhe und axial zueinander beabstandet angeordnet. Die Außenlamellen sind an einem gemeinsamen Außenlamellenträger 6 axial verschieblich, aber drehfest angeordnet. Der Außenlamellenträger 6 ist über eine Mitnehmerscheibe 7 drehfest mit der Kupplungseingangswelle 3 verbunden. Der Außenlamellenträger 6 und die Mitnehmerscheibe 7 bilden eine Art Gehäuse für die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sowie für die restlichen Komponenten der Doppelkupplungsvorrichtung 2. Die Innenlamellen der beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind jeweils funktional wirksam mit den beiden Verbindungselementen 4 bzw. 5 verbunden. Die Innenlamellen der Reibkupplung K1 sind über einen Innenlamellenträger 8 mit dem Verbindungselement 4 drehfest verbunden. Die Innenlamellen der Reibkupplung K2 sind über einen weiteren Innenlamellenträger 9 drehfest mit dem Verbindungselement 5 verbunden. Die nicht dargestellten Getriebeeingangswellen sind koaxial zueinander angeordnet und jeweils über eine Steckverzahnung (nicht näher bezeichnet) mit den Verbindungselementen 4 bzw. 5 verbindbar.
Es sind nun zwei Betätigungsvorrichtungen 10, 11 vorgesehen, die zur Betätigung der Reibkupplungen K1 und K2 dienen. Die Betätigungsvorrichtungen 10, 11 greifen dabei insbesondere jeweils gleichseitig, nämlich jeweils getriebeseitig am entsprechenden Lamellenpaket an. Die Betätigungsrichtung wirken zur Betätigung der Reibkupplungen K1, K2 daher insbesondere in gleicher Betätigungsrichtung.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die Betätigungsvorrichtungen 10, 11 als konzentrische Nehmerzylinder 12, 13 ausgebildet sind, wobei die Nehmerzylinder 12, 13 ein Gehäuse, einen Ringkolben und ein Betätigungslager aufweisen, wobei an dem Betätigungslager jeweils ein Druckkolben 16, 17 zur Betätigung der zugeordneten Reibkupplung K1, K2 abgestützt ist. Solche konzentrische Nehmerzylinder 12, 13 werden auch als „CSC“ oder „Concentric Slave Cylinder“ bezeichnet. Die Verwendung von zwei konzentrischen Nehmerzylindern 12, 13 hat den Vorteil, dass eine größere Leckage, Schleppmomente und/oder ein Hysterese bei der Kupplungsbetätigung zumindest vermindert sind. Die konzentrischen Nehmerzylinder 12, 13 weisen jeweils ein, vzw. nicht geschlossenes Gehäuse, einen Ringkolben und ein Betätigungslager auf. Der Ringkolben ist in einer entsprechenden ringförmigen Aufnahme des Gehäuses axial verschieblich angeordnet. Das Betätigungslager ist an dem Ringkolben abgestützt. Dem jeweiligen Nehmerzylinder ist insbesondere ein Druckölanschluss (nicht näher bezeichnet) zugeordnet. Die Druckkolben 16 bzw. 17 sind vzw. als „Druckplatten“ ausgeführt bzw. bezeichenbar.
In der in 1 dargestellten Ausgestaltung sind die beiden Nehmerzylinder 12, 13 durch eine Distanzhülse 14 axial zueinander beabstandet. Die beiden Nehmerzylinder 12, 13 sind vorzugsweise aus Gleichteilen aufgebaut. Dies erleichtert die Montage der Doppelkupplungsvorrichtung 2. Die Nehmerzylinder 12, 13 sind dabei radial in bzw. auf einer Höhe angeordnet.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Betätigungsvorrichtung 10, 11, nämlich die konzentrischen Nehmerzylinder 12, 13 radial zu versetzen, zu schachteln oder ähnliches (vgl. 2a und 2b). In der in 2b dargestellten Ausgestaltung können die beiden konzentrischen Nehmerzylinder ein gemeinsames Gehäuse (nicht näher bezeichnet) aufweisen. Das Gehäuse hat hierbei zwei Aufnahmen jeweils für einen Ringkolben.
Die konzentrischen Nehmerzylinder 12, 13 sowie die entsprechende Distanzhülse 14 (vgl. 1) sind insbesondere auf einer zentralen Ölversorgungseinheit, nämlich insbesondere einem Ölversorgungsrohr 15 angeordnet und entsprechend montiert. Das Ölversorgungsrohr 15 ist vorzugsweise im Getriebe verschraubt (nicht dargestellt). Dies hat den Vorteil, dass der Aufbau der Mehrfachkupplungsvorrichtung 1, insbesondere der Doppelkupplungsvorrichtung 2 während der Getriebemontage auf dem Ölversorgungsrohr 15 vorgenommen werden kann. Auf das Ölversorgungsrohr 15 werden bei der Montage die beiden zentralen Betätigungsvorrichtungen 10, 11, nämlich die konzentrisch Nehmerzylinder 12, 13 aufgefädelt. Hierbei ist es bezüglich der Kosten und der Montage vorteilhaft, dass die konzentrischen Nehmerzylinder 12, 13 insbesondere aus Gleichteilen aufgebaut sind.
Die konzentrischen Nehmerzylinder 12, 13 dienen zur axialen Verschiebung von den entsprechenden Druckkolben 16, 17. Zur Betätigung der Reibkupplungen K1, K2 werden die Druckkolben 16, 17 in derselben Betätigungsrichtung verschoben, nämlich in Richtung der Motorseite. Die Druckkolben 16, 17 greifen dabei funktional wirksam jeweils getriebeseitig an der jeweiligen Reibkupplung K1, K2 an. Da die Nehmerzylinder 12, 13 im Wesentlichen radial innerhalb der Reibkupplung K1, K2 angeordnet sind, sind die Druckkolben 16, 17 mehrfach gekröpft ausgebildet. Die Druckkolben 16, 17 sind einerseits an dem entsprechenden Betätigungslager des Nehmerzylinders 12, 13 abgestützt und zum anderen an einer getriebeseitigen Endlamelle des jeweiligen Lamellenpaketes der Reibkupplung K1 beziehungsweise K2. Die Druckkolben 16, 17 laufen mit dem Außenlamellenträger 6 zusammen um. Die jeweilige Endlamelle (nicht näher bezeichnet) des entsprechenden Lamellenpaketes kann als Außenlamelle ausgebildet sein.
Das Lamellenpaket der Reibkupplung K2 weist im Bereich der Außenlamellen, das heißt radial außerhalb der Innenlamellen einen Durchgriffskanal 18 auf, wobei der Durchgriffskanal 18 von den entsprechend mit Öffnungen (nicht näher bezeichnet) ausgebildeten Außenlamellen begrenzt ist. Dieser Durchgriffskanal 18 wird von einem axialen Bereich des Druckkolbens 16 durchgriffen, wobei sich dieser axiale Bereich 19 im Wesentlichen bis zur Reibkupplung K1 erstreckt. Zwischen den beiden Reibkupplungen K1 beziehungsweise zwischen entsprechenden Lamellenpaketen sind nun Stützringe 20, 21 angeordnet, wobei der Stützring 21 ebenfalls in einer entsprechenden Öffnung von dem axialen Bereich 19 des Druckkolbens 16 durchgriffen ist. Der Stützring 20 ist insbesondere mit dem Druckkolben 16 verbunden und dient zur Betätigung der ersten Reibkupplung K1. Der Stützring 21 bildet in Axialrichtung einen Anschlag für das Lamellenpaket der Reibkupplung K2.
Um nach einer Betätigung der Reibkupplung K1 oder K2 die Lamellen wieder voneinander zu trennen, sind insbesondere zwischen den Außenlamellen einzelne Trennelemente 22 angeordnet. Die Trennelemente 22 sind federnd ausgebildet, so dass nach einer Betätigung der Reibkupplung K1 beziehungsweise K2 die Außenlamellen wieder auseinander geschoben werden. Die Trennelemente 22 übernehmen die Rückstellfunktion der Reibkupplungen K1, K2.
Der Außenlamellenträger 6 ist mittels eines Lagers 23 an dem Ölversorgungsrohr 15 gelagert. Das Lager 23 ist auf dem Ölversorgungsrohr 15 abgestützt. Zwischen dem Lager 23 und dem benachbarten Nehmerzylinder 12 ist eine weitere Distanzhülse 14 angeordnet. Das Ölversorgungsrohr 15 weist mehrere Ölleitungen auf, nämlich insbesondere Kühlölleitungen und Druckölleitungen zur Druckölversorgung der beiden Nehmerzylinder 12, 13 und zur Kühlölversorgung der Reibkupplung K1, K2 auf. Über das Ölversorgungsrohr 15 wird die Doppelkupplung 2 mit Druck- und Kühlöl versorgt.
Die Doppelkupplung 2 ist derart gestaltet, dass das Lager 23 als Ausgangspunkt für die Positionierung bei der Montage dient. Alternativ zu der oben genannten Montage während der Getriebefertigung ist eine Montage der Mehrfachkupplung 1 zu einem Zusammenbau möglich, welcher als Einheit auf das Ölversorgungsrohr 15 gefügt wird. Dafür werden die einzelnen Komponenten, nämlich die Nehmerzylinder 12, 13, die Distanzhülsen 14 und das Lager 23 zunächst aufeinander positioniert. Das Ölversorgungsrohr 15 weist zum einfachen Auffädeln und Zusammenfügen bei der Montage vorzugsweise eine Einführschräge 24 auf. Alternativ ist es denkbar, dass die einzelnen Komponenten eine entsprechende Schräge bzw. Fase aufweisen. Die einzelnen Bauteile, nämlich das Lager 23, die benachbarte Distanzhülse 14, der daran benachbarte Nehmerzylinder 12, die zwischen den beiden Nehmerzylindern 12, 13 angeordnete Distanzhülse 14, der Nehmerzylinder 13 sowie die hierzu endseitig benachbarte Distanzhülse 14 werden in einer Art Kette aneinander angeordnet und aneinander zentriert. Diese Komponenten können über einen Sicherungsring und/oder über einen Presssitz auf dem Ölversorgungsrohr 15 fixiert werden beziehungsweise sein. Die letztendliche Zentrierung der Komponenten im montierten Zustand erfolgt über das Ölversorgungsrohr 15.
Die Positionierung der einzelnen Komponenten aneinander ist stark schematisch in 5 und 6 dargestellt. Zunächst erfolgt eine Vormontage der Komponenten, wie hier dargestellt des Lagers 23, der Distanzhülse 14 und des Nehmerzylinders 12. Die Distanzhülse 14 und der Nehmerzylinder 12 weisen Zentriervorsprünge 25 auf, die im Wesentlichen in Axialrichtung von der jeweiligen Stirnseite (nicht näher bezeichnet) derart vorstehen, so dass eine Vorpositionierung der Komponenten in radialer Richtung erfolgen kann. Diese Zentriervorsprünge 25 weisen ein Radialspiel auf, so dass nach der endgültigen Zentrierung auf dem Ölversorgungsrohr 15 die Zentriervorsprünge 25 nicht mehr in radialem Kontakt mit der benachbarten Komponente stehen.
Eine alternative Montagemethode ist dadurch gegeben, dass die einzelnen Komponenten auf einer Hülse 25a (vgl. 7) vormontiert werden. Die Hülse 25a wird danach mit den entsprechenden Komponenten auf das Ölversorgungsrohr 15 aufgesteckt. Die Hülse 25a kann auf dem Ölversorgungsrohr 15 verdrehgesichert werden, zum Beispiel über einen Presssitz, eine Verzahnung oder ähnliches.
Eine weitere Montagevariante kann darin bestehen, die Mehrfachkupplung 1, samt dem Ölversorgungsrohr 15 vorzumontieren und anschließend das Ölversorgungsrohr 15 im Getriebegehäuse (nicht dargestellt) zu verschrauben oder anderweitig zu fixieren, beispielsweise durch Schweißen, Klemmen oder dergleichen. Das Ölversorgungsrohr 15 kann dabei beispielsweise an einem Flansch 26 (vgl. 7) an der von der Mehrfachkupplung 1 abgewandten Seite verschraubt werden.
Im Folgenden darf auf die 3 und 4 Bezug genommen werden:
In besonders bevorzugter Ausgestaltung dient das Lager 23 auch zur axialen Abstützung während der Betätigung der Nehmerzylinder 12, 13 in 3, wobei in 4 dieses Lager 23 als Loslager ausgeführt ist.
Hierdurch ist es (vgl. 3) möglich, dass ein Kraftfluss 27, 28 bei der Betätigung der Reibkupplung K1 beziehungsweise K2 innerhalb der Mehrfachkupplungsvorrichtung 1 geschlossen ist. Der Kraftfluss 27 bei der Betätigung der Reibkupplung K1 wird ausgehend von dem Nehmerzylinder 12 über den Druckkolben 16 über die Reibkupplung K1, über den Außenlamellenträger 6, über das Lager 23 und von da aus über die Distanzhülse 14 wieder zurück an den Nehmerzylinder 12 übertragen. Der Kraftfluss 28 bei der Betätigung der zweiten Reibkupplung K2 wird ausgehend von dem Nehmerzylinder 13 auf den Druckkolben 17, die Reibkupplung K2, den Stützring 21, den Außenlamellenträger 6, auf das Lager 23 und von dort aus zurück an den Nehmerzylinder 13 übertragen.
In der in 4 dargestellten Ausgestaltung ist der Kraftfluss 29, 30 bei der Betätigung der ersten beziehungsweise zweiten Reibkupplung K1, K2 nicht innerhalb der Mehrfachkupplungsvorrichtung 1 geschlossen, sondern über ein Getriebegehäuse (nicht dargestellt) und ein deckelfestes Lager 31. Das deckelfeste Lager 31 ist dabei zwischen einem nicht dargestellten Deckel des Getriebegehäuses (ebenfalls nicht dargestellt) und der Kupplungseingangswelle 3 angeordnet. Wird nun die Reibkupplung K1 mittels des Nehmerzylinders 12 betätigt, so erstreckt sich der Kraftfluss 29 ausgehend von dem Nehmerzylinder 12 über den Druckkolben 16, die Reibkupplung K1, die Mitnehmerscheibe 7, die Kupplungseingangswelle 3, das deckelfeste Lager 31, den Deckel sowie das Getriebegehäuse zurück bis zu dem Ölversorgungsrohr 15 und von da aus wiederum über die Distanzhülse 14 und in das Lager 23 zu dem Nehmerzylinder 13 zurück. Der Kraftfluss 30 erstreckt sich bei der Betätigung der Reibkupplung K2 ausgehend von dem Nehmerzylinder 13 über den Druckkolben 17, den Stützring 21 über den Außenlamellenträger 6, die Mitnehmerscheibe 7, der Kupplungseingangswelle 3, das Lager 31 und wiederum über den Deckel und das Getriebegehäuse zurück zum Ölversorgungsrohr 15.
Im Folgenden darf auf die 8, 9, 10 näher eingegangen werden. Vorzugsweise sind zusätzlich zu den Trennelementen 22 weitere Federmittel 32 zur Rückstellung der Druckkolben 16, 17 vorgesehen. In der in 8 dargestellten Ausgestaltung sind jeweils ein Federmittel 32, insbesondere in Form eines Federpaketes oder mindestens eine Tellerfeder zwischen einem sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckenden Bereich des Druckkolbens 16, 17 und des jeweils benachbarten Bauteils, nämlich hier zum einen des Gehäuses des Nehmerzylinders 13 und des Innenlamellenträgers 9 vorgesehen. Die Federmittel 32 sind dabei jeweils über ein Axiallager 33 abgestützt. Die Federmittel 32 und die entsprechende Axiallager 33 sind hier insbesondere radial innerhalb der Reibkupplungen K1, K2 angeordnet.
In der in 9 dargestellten Ausgestaltung ist eine Möglichkeit dargestellt, eine lagertechnische (rotatorische) Kopplung zwischen dem der zweiten Reibkupplung K2 zugeordneten Druckkolben 17 und dem zugeordneten zweiten Innenlamellenträger 9 einzusparen. Hierzu weist das Lamellenpaket eine endseitige Innenlamelle 34 auf, wobei der Druckkolben 17 an dieser Innenlamelle 34 abgestützt ist. Die Innenlamelle ist als Single-Sided-Belaglamelle ausgebildet. Hierdurch kann der Druckkolben 17 mit der gleichen Drehzahl wie der Innenlamellenträger 9 rotieren.
Der Stützring 20 ist in Axialrichtung am Druckkolben 16 festgelegt. Wird der Druckkolben 16 verschoben, so drängt der Druckkolben 16 den Stützring 20 gegen das Lamellenpaket der Reibkupplung K1. Der Stützring 21 ist insbesondere in Axialrichtung am Außenlamellenträger 6 festgelegt. Zur Kolbenrückstellung ist vorzugsweise ein weiteres Federmittel 32, nämlich insbesondere eine Tellerfeder 35 funktional wirksam zwischen den beiden Stützringen 20, 21 vorgesehen. Die Tellerfeder 35 wird bei der Betätigung der Reibkupplung K1 gespannt und stellt so die Betätigungsvorrichtung 10 wieder zurück. Da die beiden Stützringe 20, 21 drehfest mit dem Außenlamellenträger 6 verbunden sind, entfällt eine rotatorische Kopplung zwischen dem Federelement 32, hier der Tellerfeder 35 und dem Stützring 20 beziehungsweise 21.
Die Ausgestaltung in 10 entspricht im Wesentlichen der in 9 dargestellten Ausgestaltung, wobei jedoch hier das Federelement 32 zur Rückstellung des ersten Druckkolbens 16 nicht zwischen den beiden Stützringen 20, 21 vorgesehen und angeordnet ist, sondern zwischen dem Außenlamellenträger 6 und dem Druckkolben 16. Die Kolbenrückstellung des zweiten Druckkolbens 17 entspricht der in 9 dargestellten Ausgestaltung. Die Tellerfeder 36 ist hier getriebeseitig im Bereich der Reibkupplung K2 angeordnet und funktionstechnisch der Reibkupplung K1 zugeordnet und stützt sich einerseits am Außenlamellenträger 6 und andererseits an einem nicht näher bezeichneten gekröpften Bereich des Druckkolbens 16 ab.
Bezugszeichenliste

1: Mehrfachkupplungsvorrichtung
2: Doppelkupplungsvorrichtung
3: Kupplungseingangswelle
4: Verbindungselement
5: Verbindungselement
6: Außenlamellenträger
7: Mitnehmerscheibe
8: Innenlamellenträger
9: Innenlamellenträger
10: Betätigungsvorrichtung
11: Betätigungsvorrichtung
12: konzentrischer Nehmerzylinder
13: konzentrischer Nehmerzylinder
14: Distanzhülse
15: Ölversorgungsrohr
16: Druckkolben
17: Druckkolben
18: Durchgriffskanal
19: axialer Bereich
20: Stützring
21: Stützring
22: Trennelement
23: Lager
24: Einführschräge
25: Zentriervorsprung
25a: Hülse
26: Flansch
27: Kraftfluss
28: Kraftfluss
29: Kraftfluss
30: Kraftfluss
31: Lager
32: Federmittel
33: Axiallager
34: Innenlamelle
35: Tellerfeder
36: Tellerfeder
K1: Reibkupplung
K2: Reibkupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011009419 A1 [0002]

Claims

Mehrfachkupplungsvorrichtung (1), insbesondere Doppelkupplungsvorrichtung (2), für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, vorzugsweise für ein automatisches oder automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, mit einer ersten Reibkupplung (K1), mit einer zweiten Reibkupplung (K2), wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) zum einen mit einer Motorwelle und zum anderen jeweils mit einer Getriebeeingangswelle verbunden oder verbindbar sind, wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Reibkupplungen (K1, K2) mittels jeweils einer Betätigungsvorrichtung (10, 11) betätigbar sind, und wobei die beiden Betätigungsvorrichtungen (9, 10) die gleiche Betätigungsrichtung aufweisen und dadurch die Reibkupplungen (K1, K2) gleichseitig betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtungen (10, 11) als konzentrische Nehmerzylinder (12, 13) ausgebildet sind, wobei die Nehmerzylinder (12, 13) ein Gehäuse, einen Ringkolben und ein Betätigungslager aufweisen, und wobei an dem Betätigungslager jeweils ein Druckkolben (16, 17) zur Betätigung der zugeordneten Reibkupplung (K1, K2) abgestützt ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nehmerzylinder (12, 13) direkt oder mittelbar auf einem Ölversorgungsrohr (15) angeordnet sind, wobei das Ölversorgungsrohr (15) getriebefest angeordnet ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Nehmerzylinder (12, 13) im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind und auf Bereichen des Ölversorgungsrohrs (15) angeordnet sind, wobei diese Bereiche einen gleichen Durchmesser aufweisen.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nehmerzylinder (12, 13) axial beabstandet, insbesondere über mindestens eine Distanzhülse (14) axial beabstandet angeordnet sind.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Ölversorgungsrohr (15) angeordnete Komponenten – insbesondere die beiden Nehmerzylinder (12, 13) und gegebenenfalls dazwischen angeordnete Distanzhülsen (14) und/oder ein Lager (23) – zumindest teilweise Zentriervorsprünge (25) aufweisen, so dass bei der Montage die einzelnen Komponenten zunächst aneinander vorzentrierbar sind und danach auf das Ölversorgungsrohr (15) aufsteckbar sind.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Ölversorgungsrohr (15) mittelbar angeordnete Komponenten, insbesondere die beiden konzentrischen Nehmerzylinder (12, 13), Distanzhülsen (14) und/oder das Lager (23) zur Lagerung des Außenlamellenträgers (6) auf einer Hülse (25a) angeordnet sind, wobei zur Montage zunächst diese Komponenten auf der Hülse (25a) anordenbar sind und danach die Hülse (25a) auf das Ölversorgungsrohr (15) aufsteckbar ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkupplung (1) zunächst mit dem Ölversorgungsrohr (15) vormontierbar ist, wobei anschließend die zusammengebaute Mehrfachkupplungsvorrichtung (1) mit einem Getriebe verbindbar, insbesondere getriebeseitig verschraubbar ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reibkupplungen (K1, K2) jeweils ein Lamellenpaket mit Außenlamellen und Innenlamellen aufweisen, wobei zwischen Lamellen des Lamellenpaketes der beiden Reibkupplungen (K1, K2), insbesondere zwischen benachbarten Außenlamellen Trennelemente (22) angeordnet sind.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich von Außenlamellen des Lamellenpaketes der zweiten Reibkupplung (K2) ein Durchgriffskanal (18) radial außerhalb der entsprechenden Innenlamellen ausgebildet ist, wobei der der ersten Reibkupplung (K1) zugeordnete Druckkolben (16) den Durchgriffskanal (18) durchgreift.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reibkupplungen (K1, K2) an mindestens einem Außenlamellenträger (6) angeordnet sind, wobei der Außenlamellenträger (6) über ein Lager (23) relativ zum Ölversorgungsrohr (15) gelagert ist, wobei das Lager (23) axial relativ zu den Nehmerzylindern (12, 13) derart festgelegt ist, so dass der bei der Betätigung der Nehmerzylinder (12, 13) auftretende Kraftfluss sich innerhalb der Mehrfachkupplungsvorrichtung (1) geschlossen erstreckt, wobei der Kraftfluss sich über den Außenlamellenträger (6) und über das Lager (23) erstreckt.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reibkupplungen (K1, K2) einen gemeinsamen Außenlamellenträger (6) aufweisen, wobei zwischen den beiden Reibkupplungen (K1, K2) zwei Stützringe (20, 21) angeordnet sind, wobei der der ersten Reibkupplung (K1) zugeordnete Druckkolben (16) an dem der Reibkupplung (K1) benachbarten Stützring (20) abgestützt ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückstellung der Druckkolben (16, 17) mindestens ein Federmittel (32) vorgesehen ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (32), insbesondere radial innerhalb der Reibkupplungen (K1, K2) an den Druckkolben (16, 17) einerseits und andererseits an benachbarten Bauteilen, beispielsweise dem benachbarten Nehmerzylinder (13) beziehungsweise einem zweiten Innenlamellenträger (9) über vorzugsweise ein Axiallager (33) abgestützt sind.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der der zweiten Reibkupplung (K2) zugeordnete, zweite Druckkolben (17) an einer Innenlamelle (34) abgestützt ist, wobei zwischen dem Druckkolben (17) und dem zugehörigen zweiten Innenlamellenträger (9) eines der Federmittel (32) angeordnet ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem der ersten Reibkupplung (K1) zugeordneten Druckkolben (16) und dem Außenlamellenträger (6) funktional wirksam eines der Federmittel (32), insbesondere eine Tellerfeder (35, 36), angeordnet ist.
Mehrfachkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (32), insbesondere die Tellerfeder (35) zwischen den beiden Stützringen (20, 21) angeordnet ist.