DE102014204950A1

DE102014204950A1 - Doppelkupplung mit Vorspannung von Verbindungssteg zu Außenträger

Info

Publication number: DE102014204950A1
Application number: DE102014204950.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Baumann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-10-02
Also published as: WO2014154215A1; DE112014001648A5

Abstract

Die Erfindung betrifft Doppelkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe aufnehmenden Außenträgern, welche Außenträger mittels eines Verbindungssteges drehfest miteinander verbunden sind, und mit zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe aufweisenden Innenträgern, wobei ein erster Außenträger zusammen mit einem ersten Innenträger eine erste Kupplungseinrichtung und ein zweiter Außenträger zusammen mit einem zweiten Innenträger eine zweite Kupplungseinrichtung ausbildet, und wobei je Kupplungseinrichtung ein relativ zu dem Außenträger verschiebbar gelagerter und durch ein Federelement abgestützter Drucktopf vorhanden ist, bei dessen Betätigung die Reibscheiben des Außen- und des Innenträgers reibkraftschlüssig miteinander verbindbar sind, wobei die Federelemente der Kupplungseinrichtungen so angeordnet sind, dass der Verbindungssteg zu den beiden Außenträgern in allen Betriebszuständen vorgespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug, zur Weiterleitung eines Drehmomentes von einer Ausgangswelle/Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Otto- oder Dieselmotor mit einer ersten Getriebeeingangswelle oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Schaltgetriebes. Die Doppelkupplung weist zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe aufnehmende Außenträger, welche Außenträger mittels eines Verbindungssteges drehfest miteinander verbunden sind, und zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe aufweisende / aufnehmende Innenträger auf, wobei ein erster Außenträger zusammen mit einem ersten Innenträger eine erste Kupplungseinrichtung (auch als erste Teilkupplung bezeichenbar) und ein zweiter Außenträger zusammen mit einem zweiten Innenträger eine zweite Kupplungseinrichtung (auch als zweite Teilkupplung bezeichenbar) ausbildet, und wobei je Kupplungseinrichtung ein relativ zu dem Außenträger verschiebbar gelagerter und durch ein Federelement abgestützter Drucktopf vorhanden ist, durch dessen Bewegung die Reibscheiben des Außen- und des Innenträgers reibkraftschlüssig miteinander verbindbar sind. Die Drucktöpfe werden dabei üblicherweise mittels einer Ausrückvorrichtung, bspw. einem elektrischen Zentralausrücker in axialer Richtung zwischen der ausgekuppelten Stellung und der eingekuppelten Stellung der jeweiligen Kupplungseinrichtung hin und her bewegt.
Eine solche Kupplung ist im Prinzip bereits aus der DE 10 2010 051 436 A1 bekannt. Die Doppelkupplung ist hierin in einer Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges enthalten und nasslaufend ausgestaltet. Neben der Doppelkupplung ist ein Torsionsschwingungsdämpfer enthalten, wobei ein Eingangsflansch des Torsionsschwingungsdämpfers einen Verbindungsbereich zur Anbindung an eine Abtriebswelle einer Antriebseinrichtung im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges aufweist, und wobei ein Abtriebsflansch des Torsionsschwingungsdämpfers unmittelbar mit einem Eingangslamellenträger einer Lamellenkupplung der Doppelkupplung verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Insbesondere in der ausgekuppelten Stellung der jeweiligen Kupplungseinrichtung kann es jedoch in diesen bekannten Fällen zu einem Beabstanden der aneinander anliegenden Kontaktbereiche zwischen dem jeweiligen Verbindungssteg und dem Außenträger kommen. Beispielsweise können hier Sicherungsringe, die das formschlüssige Ineinandergreifen des Verbindungssteges in dem Außenträger im Betrieb sichern, kraftfrei werden. Aufgrund von außen einwirkender Kräfte kann sich der jeweilige Außenträger in der ausgekuppelten Stellung dann relativ zu dem Verbindungssteg bewegen. Bspw. werden von der Verbrennungskraftmaschine Schwingungen an die Kupplung weitergegeben, welche Schwingungen eine dynamische Relativbewegung von Außenträger zu Verbindungssteg bewirken. In anderen Worten ausgedrückt, kommt es durch die Relativbewegung zwischen den Außenträgern und dem Verbindungssteg zu Spieldurchgängen / Flankenwechseln dieser Bauteile, insbesondere im Bereich der Sicherungsringe, wodurch unerwünschte axiale Bewegungen der Bauteile zueinander entstehen können und sich der Lüftweg der jeweiligen Kupplungseinrichtung verändern kann. Aufgrund der nicht mehr ausreichend starken Anlage des Außenträgers an dem Verbindungssteg kann es nicht nur zu einem axialen Beabstanden der Bauteile, sondern auch entlang des Umfangs zu einer Relativbewegung zwischen dem Verbindungssteg und den Außenträgern kommen. Dadurch kann es daher im Betrieb des Kraftfahrzeuges zu einem unerwünschten Geräusch (Klappern / Rasseln) in der Kupplung kommen. Bspw. ist es möglich, dass ein solches Geräusch in der als Verzahnung ausgeführten Formschlussverbindung zwischen Außenträger und Verbindungssteg kommen. Ein solches Klappern war bisher nur durch die Anbringung zusätzlicher Massen oder der Fixierung der Bauteile in aufwändiger Weise zu beheben.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und unerwünschte Nebengeräusche, wie Klappergeräusche, innerhalb der Doppelkupplung zu vermeiden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Federelemente der Kupplungseinrichtungen, welche Federelemente jeweils einem der Drucktöpfe zugeordnet sind, so angeordnet sind, dass der Verbindungssteg zu den beiden Außenträgern in allen Betriebszuständen der Doppelkupplung vorgespannt ist.
Dies hat den Effekt, dass es insbesondere in den ausgekuppelten Stellungen der jeweiligen Kupplungseinrichtungen nicht mehr zu einer Relativbewegung zwischen dem Außenträger und dem Verbindungssteg kommen kann, weshalb somit ein Anschlagen dieser Bauteile aneinander vermieden wird. Durch diese Kraftabstützung der üblicherweise als Tellerfedern ausgestalteten Federelemente ist es zudem möglich, ohne zusätzliche Bauteile, für die Vorspannung des Außenträgers relativ zu dem Verbindungssteg zu sorgen. Die neue Lösung ist deshalb auch kostengünstig herstellbar.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
Weiterhin ist es auch von Vorteil, wenn sich ein erstes Federelement, etwa eine erste Tellerfeder, eines mit der ersten Kupplungseinrichtung zusammenwirkenden ersten Drucktopfes in allen Betriebszuständen derart abstützt, dass eine Abstützkraft des ersten Federelementes den ersten Außenträger oder den zweiten Außenträger in axialer Richtung an den Verbindungssteg andrückt und/oder sich ein zweites Federelement, etwa eine zweite Tellerfeder, eines mit der zweiten Kupplungseinrichtung zusammenwirkenden zweiten Drucktopfes in allen Betriebszuständen derart abstützt, dass eine Abstützkraft des zweiten Federelementes den zweiten Außenträger in axialer Richtung an den Verbindungssteg oder den Verbindungssteg in axialer Richtung an den ersten Außenträger andrückt. Dadurch kann das Federelement zwischen dem Drucktopf und dem Außenträger / dem Verbindungssteg angeordnet werden, um die erforderliche axiale Vorspannungskraft zu gewährleisten. Die Anordnung ist deshalb kompakt umgesetzt.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn sich das erste Federelement mit einem dem ersten Drucktopf abgewandten Kontaktbereich an dem ersten Außenträger abstützt, wobei der erste Außenträger sich an einer das erste Federelement zugewandten Seite des Verbindungssteges weiter abstützt. Dadurch können die für die Drucktopfbetätigung verwendeten Federelemente gleichzeitig auch als die Vorspannelemente herangezogen werden und diese möglichst direkt die Vorspannkraft in die Außenträger bzw. den Verbindungssteg einleiten. Dadurch wird die Konstruktion noch einfacher herstellbar.
Ist entlang des Kraftflusses der Abstützkraft zwischen dem ersten oder dem zweiten Außenträger und dem Verbindungssteg ein Sicherungsring an dem ersten und/oder dem zweiten Außenträger kraftübertragend angeordnet, so ist einfach eine lösbare, verzahnungsähnliche Verbindung zwischen dem Verbindungssteg und dem Außenträger umsetzbar. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter reduziert.
Wenn sich vorteilhafter Weise das zweite Federelement mit einem von dem zweiten Drucktopf abgewandten Kontaktbereich an dem Verbindungssteg abstützt, wobei der Verbindungssteg sich an einer dem zweiten Federelement zugewandten Seite des zweiten Außenträgers abstützt, ist auch der zweite Abstützpunkt besonders einfach umsetzbar und die Verbindung zwischen dem Verbindungssteg und dem zweiten Außenträger ebenfalls als eine lösbare Verbindung, bspw. eine formschlüssige, verzahnungsähnliche Verbindung ausgestaltbar.
Ist der Verbindungssteg in Drehrichtung der Doppelkupplung formschlüssig mit dem ersten Außenträger und/oder dem zweiten Außenträger verbunden, wird das Antriebsdrehmoment gleichzeitig auf beide Außenträger und von denen weiter auf den jeweiligen Innenträger (im eingekuppelten Zustand) übertragen. Der Antrieb findet somit auf relativ kurzem Wege statt.
Zweckmäßig ist es dabei auch, wenn der erste und der zweite Außenträger im Betriebszustand über ein zentrales Wälzlager, das an dem ersten oder dem zweiten Außenträger angeordnet ist, in axialer und radialer Richtung gesichert sind. Dadurch sind beide Außenträger in axialer Richtung fest angeordnet und können sich nicht relativ zueinander bewegen, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Klappergeräusches an der Verbindungsstelle mit dem Verbindungssteg weiter reduziert wird.
Auch ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die erste und/oder die zweite Kupplungseinrichtung als Lamellenkupplung ausgeführt ist, wobei die Reibscheiben der jeweiligen Außen- und Innenträger als Reiblamellen ausgeführt sind. Durch eine lamellenartige Kupplungsstruktur wirkt sich die zuvor beschriebene Vorspannvorrichtung besonders effizient aus. Der Lüftweg dieser Kupplung bleibt dadurch möglichst konstant.
Zudem ist es von Vorteil, wenn der erste Außenträger oder der zweite Außenträger mit einem Haltedeckel verbunden ist, wobei der Haltedeckel gegen den ersten oder zweiten Außenträger angedrückt ist und/oder der Haltedeckel zur Aufnahme des Wälzlagers vorbereitet ist. Dadurch ist die Vorspannung der Außenträger und des Verbindungssteges zueinander kostengünstig umsetzbar.
Ist die Doppelkupplung weiterhin als trocken laufende Doppelkupplung ausgeführt, ist die gesamte Doppelkupplung kostengünstig herstellbar.
In anderen Worten ausgedrückt wird erfindungsgemäß eine Doppelkupplung zur Verfügung gestellt, die als Lamellenkupplung in Trocken- oder Nassbauweise ausgeführt. Durch die Vorspannung durch die Federelemente kommt es zu keinem Anlagewechsel für einen Sicherungsring bzw. für einen Verbindungssteg zwischen den Außenträgern. Es werden dafür bspw. zwei Tellerfedern zwischen den Drucktöpfen einerseits und dem einen Außenträger direkt und dem Verbindungssteg zwischen den Außenträgern andererseits vorgeschlagen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Bauteile, die einem Anlagewechsel oder Verzahnungsklappern unterliegen können, immer in der gleichen Richtung vorgespannt sind. Dabei sind zwei Tellerfedern/ Federelemente zwischen den Drucktöpfen einerseits und dem einen Außenlamellenträger (erster Außenträger) direkt und dem Verbindungssteg zwischen den Außenlamellenträgern (erster und zweiter Außenträger) andererseits vorgeschlagen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Bauteile, die einem Anlagewechsel oder Verzahnungsklappern unterliegen könnten immer in die gleiche Richtung vorgespannt sind. Durch die Abstützung der Tellerfeder K1 (erste Tellerfeder) am äußeren Lamellenträger K1 (erster Außenträger) sind der äußere Lamellenträger K1 (erster Außenträger), Sicherungsring (K1) und Verbindungssteg in allen Betriebszuständen vorgespannt. Die resultierende Kraft zeigt stets in die gleiche Richtung (Richtung Motorseite), wodurch es zu keinem Anlagewechsel des Verbindungsstegs kommt. Die Abstützung der Tellerfeder K2 (zweite Tellerfeder) am Verbindungssteg verstärkt zusätzlich die Vorlast auf die Kontaktstelle Verbindungssteg zum äußeren Lamellenträger K2 (zweiter Außenträger). Die resultierende Kraft zeigt stets in allen Betriebszuständen in die gleiche Richtung (Richtung Motorseite), wodurch es zu keinem Anlagewechsel des Verbindungsstegs kommt. Die Stelle äußerer Lamellenträger K1 (erster Außenträger), Sicherungsring und Verbindungssteg ist daher stets vorgespannt und es kommt zu keinem Anlagewechsel/zu keiner Axialbewegung/zu keinem Verzahnungsklappern des Verbindungsstegs. Nach dem Stand der Technik war die Stelle äußerer Lamellenträger K2 (zweiter Außenträger), Verbindungssteg und Sicherungsring bisher bei geöffneten Kupplungen (Kupplungseinrichtungen) kraftfrei. Durch die Krafteinleitung der (ersten) Tellerfeder direkt am äußeren Lamellenträger (erster Außenträger) gemäß der Erfindung kann diese Stelle axial vorgespannt werden. Bei Betätigung der K2 (K2 = zweite Kupplungseinrichtung) ist die Richtung der resultierenden Kraft auf den Lamellenträger (zweiter Außenträger) stets gleich, wodurch es zu keiner Axialbewegung des äußeren Lamellenträgers K2 (zweiter Außenträger) bzw. dem Lamellenpaket K2 (Reibscheiben) kommt. Es kann auch auf den Sicherungsring am äußeren Lamellenträger K2 (zweiter Außenträger) verzichtet werden. Auch war nach dem Stand der Technik bisher die Stelle äußerer Lamellenträger K1 (erster Außenträger), Verbindungssteg und Sicherungsring bei geöffneten Kupplungen (Kupplungseinrichtungen) kraftfrei. In der erfindungsgemäßen Ausführung ist dies nicht der Fall. Wird die Teilkupplung K1 (K1 = erste Kupplungseinrichtung) betätigt, spannt die Anpresskraft den Lamellenträger K1 (erster Außenträger), den Sicherungsring mit dem Verbindungssteg vor.
Im Weiteren wird die Erfindung nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, in denen verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind.
Es zeigen:
1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Doppelkupplung einer ersten Ausführungsform, wobei der Schnitt entlang einer Ebene, in der die Drehachse der Kupplung verlaufend ist, durchgeführt ist und insbesondere die Anordnung der Federelemente/Tellerfedern zwischen den jeweiligen Drucktöpfen und Außenträgern erkennbar ist,
2 eine Längsschnittdarstellung entsprechend der 1, wobei hierin der durch die Vorspannung der Federelemente hervorgerufene Kräfteverlauf/ Kraftfluss eingezeichnet ist, und
3 eine Längsschnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Doppelkupplung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei der Schnitt wiederum entlang einer Ebene, in der die Drehachse der Kupplung verlaufend ist, durchgeführt ist, und insbesondere die Anordnung der Federelemente/Tellerfedern zwischen den jeweiligen Drucktöpfen und Außenträgern/ dem Verbindungssteg erkennbar ist, wobei der erste Außenträger in eine axiale Richtung von einem Haltedeckel abgestützt ist.
Die nachfolgenden Zeichnungen sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Doppelkupplung 1 dargestellt. Die Doppelkupplung 1 ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ausgelegt und weist grundlegend zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe 2, 3 aufnehmende Außenträger 4, 5 auf, welche Außenträger 4, 5 mittels eines Verbindungssteges 6 drehfest miteinander verbunden sind. Auch weist die Doppelkupplung 1 zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe 7, 8 aufnehmende Innenträger 9, 10 auf, wobei ein erster Außenträger 4 zusammen mit einem ersten Innenträger 9 eine erste Kupplungseinrichtung 11 und ein zweiter Außenträger 5 zusammen mit einem zweiten Innenträger 10 eine zweite Kupplungseinrichtung 12 ausbildet und wobei je Kupplungseinrichtung 11, 12 ein relativ zu dem Außenträger 4, 5 verschiebbar gelagerter und durch eine als Tellerfeder 13, 14 ausgebildete Federelemente 13, 14 abgestützter Drucktopf 15, 16 vorhanden ist, bei dessen Betätigung die Reibscheiben 2, 7; 3, 8 des Außenund des Innenträgers 4, 9; 5, 10 der jeweiligen Kupplungseinrichtung 11, 12 miteinander verbindbar sind. Die Federelemente 13, 14 der Kupplungseinrichtungen 11, 12, nachfolgend als Tellerfedern 13, 14 bezeichnet, sind dabei so angeordnet, dass der Verbindungssteg 6 zu den beiden Außenträgern 4, 5 in allen Betriebszuständen, d.h. sowohl in der jeweiligen eingekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 11, 12 als auch in der ausgekuppelten Stellung der Kupplungseinrichtung 11, 12, vorgespannt ist.
Der grundlegende Aufbau der Doppelkupplung 1 entspricht der in der DE 10 2010 051 436 A1 dargestellten Ausführung einer Doppelkupplung, welche Druckschrift als hierin integriert gelten soll.
Wie in 1 gut zu erkennen ist, ist die Doppelkupplung 1 der ersten Ausführungsform als trocken laufende Doppelkupplung 1 ausgestaltet. Alternativ dazu kann sie aber auch als nass laufende Doppelkupplung 1 ausgestaltet sein, ohne sich von dem erfinderischen Gedanken zu lösen. Die Doppelkupplung 1 ist als Lamellenkupplung ausgeführt.
Der zweite Außenträger 5 ist in radialer Richtung innerhalb des ersten Außenträgers 4 positioniert / aufgenommen / drehbar gelagert. Der erste Außenträger 4 sowie der zweite Außenträger 5 sind jeweils im Wesentlichen topfförmig, nämlich hohltopfförmig, ausgestaltet. Der erste Außenträger 4 weist an einem mit ihm verbundenen Verbindungsabschnitt 17 eine Verzahnung auf, die im Betriebszustand der Doppelkupplung 1 (d.h. in einem zwischen Kurbelwelle und Getriebe eingebauten Zustand) mit einer Gegenverzahnung an einem Zweimassen-Schwungrad, welches der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, in Eingriff befindlich ist. Dieses Zweimassen-Schwungrad ist weiterhin mit einer Kurbelwelle drehfest verbunden, so dass ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf den ersten Außenträger 4 über das Zweimassen-Schwungrad übertragen wird. Der erste Außenträger 4 ist daher im Betriebszustand schwingungsgedämpft, aber auch drehfest mit der Kurbelwelle verbunden. An einem (ersten) Seitenwandbereich 18a, der im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet ist und der sich in axialer Richtung erstreckt, sind erste Reibscheiben 2 drehfest, jedoch in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. In dieser Ausführung sind zwei erste Reibscheiben 2 an dem ersten Außenträger 4 angeordnet, wobei diese Anzahl jedoch auch variieren kann und bspw. mehr als zwei oder auch nur eine erste Reibscheibe 2 an dem ersten Außenträger 4 angeordnet sein können/ kann.
Mit den beiden ersten Reibscheiben 2 ist eine Reibscheibe 7, nachfolgend als dritte Reibscheibe 7 bezeichnet, in Wirkzusammenhang, welche dritte Reibscheibe 7 wiederum drehfest mit dem ersten Innenträger 9 verbunden ist. Der erste Innenträger 9 ist weiter drehfest mit einer hier nicht weiter dargestellten Getriebeeingangswelle / einer ersten Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbindbar, wobei diese erste Getriebeeingangswelle bspw. als Vollwelle ausgestaltet ist. Die dritte Reibscheibe 7 ist an dem ersten Innenträger 9 wiederum an einem (zweiten) Seitenwandbereich 18b angeordnet. Im Gegensatz zu den ersten Reibscheiben 2 des ersten Außenträgers 4, die sich von dem Seitenwandbereich 18a des ersten Außenträgers 4 in radialer Richtung nach innen weg erstrecken, erstreckt sich die dritte Reibscheibe 7 von dem Seitenwandbereich 18b in radialer Richtung nach außen weg. Auch können in einer weiteren Ausführung mehr als eine dritte Reibscheibe 7 an dem ersten Innenträger aufgenommen sein. Der Seitenwandbereich 18b ist ebenfalls als ringförmiger Abschnitt ausgestaltet und erstreckt sich im Wesentlichen in axialer Richtung. Der Seitenwandbereich 18b ist radial zwischen dem Seitenwandbereich 18a des ersten Außenträgers 4 und einem (dritten) Seitenwandbereich 18c des zweiten Außenträgers 5 platziert/ angeordnet.
Der erste Außenträger 4 mit seinen beiden ersten Reibscheiben 2 sowie der erste Innenträger 9 mit seiner dritten Reibscheibe 7 bilden zusammen die erste Kupplungseinrichtung 11. Zur Betätigung dieser ersten Kupplungseinrichtung 11 ist der erste Drucktopf 15 vorhanden, welcher in axialer Richtung verschieblich ist und mit einem axialen Ende an einem der ersten und dritten Reibscheiben 2, 7 anliegt. In diesem Fall liegt der erste Drucktopf 15 an einer dem Drucktopf nächstgelegenen ersten Reibscheibe 2 an. Bei Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung 11, welche hier in einer ausgekuppelten Stellung dargestellt ist, kommt es dann auf bekannte Weise zu einer axialen Bewegung des ersten Drucktopfes 15 in Richtung der dritten Reibscheibe 7 und somit zu einem kraftschlüssigen / reibkraftschlüssigen Verbinden der ersten mit den dritten Reibscheiben 2, 7.
Weiterhin ist auch die zweite Kupplungseinrichtung 12 entsprechend der ersten Kupplungseinrichtung 11 ausgestaltet und wirkend, wobei an dem Seitenwandbereich 18c des zweiten Außenträgers 5 drei zweite Reibscheiben 3 drehfest, jedoch in axialer Richtung verschieblich angeordnet sind. Auch bei dem zweiten Außenträger 5 kann die Anzahl der (zweiten) Reibscheiben 3 variieren und bspw. mehr als drei, weniger als drei oder eine zweite Reibscheibe 3 an dem ersten Außenträger 4 angeordnet sein. Auch der zweite Innenträger 10 weist in dem Fall Reibscheiben 8, nachfolgend als vierte Reibscheiben 8 bezeichnet, auf. Es sind zwei vierte Reibscheiben 8 an dem zweiten Innenträger 10 angeordnet. In weiteren Ausführungen kann die Anzahl dieser vierten Reibscheiben 8 auch variieren und es können bspw. mehr als zwei oder auch nur eine vierte Reibscheibe 8 an dem ersten Außenträger 4 angeordnet sein. Der zweite Innenträger 10 ist in dem Betriebszustand weiter mit einer (zweiten) Getriebeeingangswelle verbunden, die etwas als Hohlwelle ausgestaltet ist.
Der zweite Innenträger 10 ist radial innerhalb des zweiten Außenträgers 5 angeordnet, sodass sich dessen Seitenwandbereich 18d ebenfalls innerhalb des Seitenwandbereichs 18c des zweiten Außenträgers 5 befindet. Die vierten Reibscheiben 8 erstrecken sich wiederum in radialer Richtung nach außen, in Zwischenräume zwischen den sich in radialer Richtung nach innen erstreckenden, zweiten Reibscheiben 3 des zweiten Außenträgers 5. Zweiter Außenträger 5, zweite Reibscheiben 3, vierte Reibscheiben 8 und zweiter Innenträger 10 bilden wiederum die zweite Kupplungseinrichtung 12 aus.
Die zweite Kupplungseinrichtung 12 ist wiederum auf bekannte Weise betätigbar, nämlich über einen weiteren, zweiten Drucktopf 16, der unabhängig von dem ersten Drucktopf 15 ebenfalls in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Auch der zweite Drucktopf 16 liegt mit einem axialen Ende an einer zweiten Reibscheibe 3, die am nächstliegensten zu dem zweiten Drucktopf 16 angeordnet ist, an. Die zweite Kupplungseinrichtung 12 befindet sich in der in 1 dargestellten Ansicht wie auch die erste Kupplungseinrichtung 11 in einer ausgekuppelten Stellung. Zum Einkuppeln dieser Kupplungseinrichtung 12 wird der zweite Drucktopf 16 derart in axialer Richtung bewegt, dass sich die zweite Reibscheibe 3 in Richtung der vierten Reibscheiben 8 bewegen und somit zwischen den zweiten Reibscheiben 3 eingeklemmt wird, so dass ebenfalls eine reibkraftschlüssige Verbindung zwischen den Reibscheiben 3 und 8 hergestellt wird.
Der erste Außenträger 4 und der zweite Außenträger 5 sind über einen im Wesentlichen scheibenförmigen Verbindungssteg 6 drehfest miteinander verbunden. Der Verbindungssteg 6 ist drehfest an dem Seitenwandbereich 18a, 18c des ersten und des zweiten Außenträgers 4, 5 befestigt. Zu diesem Zwecke ist der Verbindungssteg 6 in einem radial äußeren Bereich über eine verzahnungsähnliche Verbindung mit dem ersten Außenträger 4 verbunden. Der Verbindungssteg 6 weist zu diesem Zwecke mehrere entlang des Umfangs eingebrachte Durchgangslöcher 19, bspw. Durchgangsbohrungen, auf. In diese Durchgangslöcher 19 greifen, ebenfalls entlang des Umfangs angeordnete Vorsprünge 20 des Seitenwandbereiches 18a des ersten Außenträgers 4 ein. Diese Vorsprünge 20 sind integral mit dem ersten Außenträger 4 ausgeführt und schließen an einer axialen Stirnfläche des Seitenwandbereiches 18a, nämlich zu der Seite, die der Kurbelwelle im Betriebszustand abgewandt ist, an. Somit bildet sich eine Art Klauenverbindung aus, bei der über einen Formschluss ein Drehmoment zwischen dem ersten Außenträger 4 und dem Verbindungssteg 6 übertragen wird. An einer radialen Innenseite des Verbindungssteges 6 sind an einer Innenumfangsfläche mehrere sich in radialer Richtung nach innen erstreckende, entlang dem Umfang verteilt angeordnete Zungen 21 (auch als Vorsprung, Erhabenheiten, Nasen bezeichenbar) vorgesehen. Diese Zungen 21 sind in Aufnahmen 22, etwa Löcher, des Seitenwandbereiches 18c des zweiten Außenträgers 5 eingeschoben. Die Aufnahmen 22 sind als Ausnehmungen ausgestaltet und ebenfalls entlang des Umfangs entsprechend den Zungen 21 angeordnet, so dass die Zungen 21 in die Aufnahmen 22 von radial außen einschiebbar sind.
Gemäß einer Lamellenkupplung sind die ersten, zweiten dritten und vierten Reibscheiben 2, 3, 7, 8 lamellenartig ausgestaltet.
Am radial inneren Bereich des Verbindungssteges 6 liegt die den zweiten Drucktopf 16 gegenüber dem zweiten Außenträger 5 vorspannende zweite Tellerfeder 14 an. Die zweite Tellerfeder 14 ist mit einem radial äußeren Ende in axialer Richtung an einer Gegenfläche am Verbindungssteg 6 abgestützt, welche Gegenfläche der Kurbelwelle im Betriebszustand abgewandt ist. Mit einem radial innenliegenden Ende ist die Tellerfeder 14 an einer axialen Stirnseite des zweiten Drucktopfes 16 anliegend, welche Stirnseite der Kurbelwelle im Betriebszustand zugewandt ist. Die zweite Tellerfeder 14 drückt den Verbindungssteg 6 somit wiederum gegen eine der zweiten Tellerfeder 14 zugewandten Seite des zweiten Außenträgers 5 an, so dass Verbindungssteg 6 und zweiter Außenträger 5 in axialer Richtung unverschieblich zueinander anliegend sind. Die erste Tellerfeder 13, die mit einem radial innenliegenden Ende an einer axialen Stirnfläche des ersten Drucktopfes 15 anliegt, welche Stirnfläche der Kurbelwelle zugewandt ist, liegt mit einem axialen außen liegenden Kontaktbereich an einem radial äußeren Ende an einer Gegenfläche der Vorsprünge 20 an.
Zur axialen Halterung des Verbindungssteges 6 weist der erste Außenträger 4 weiterhin ein Sicherungselement 23 auf, das als Sicherungsring ausgeführt ist. Dieses Sicherungselement 23 ist in einer radialen Ausnehmung zumindest einiger oder jeder der Vorsprünge 20 fest aufgenommen / eingesteckt. Diese Ausnehmung 24 ist in axialer Richtung an einer der Kurbelwelle abgewandten Seite des Verbindungssteges 6 anschließend. Die Ausnehmung 24 ist derart neben dem Verbindungssteg 6 im Betriebszustand der Doppelkupplung 1 befindlich angeordnet, dass der Verbindungssteg 6 mit der Stirnseite, die der Kurbelwelle abgewandt ist, an dem Sicherungsring 23 anliegt. Die Position des Sicherungsringes 23 am Vorsprung 20 ist in anderen Worten so gewählt, dass es aufgrund der Abstützkraft der ersten Tellerfeder 13 im Betriebszustand zu einer Anlage zwischen dem Sicherungsring 23 und dem Verbindungssteg 6 kommt. Dadurch liegt der Verbindungssteg 6 in axialer Richtung stets fest und spielfrei an dem ersten Außenträger 4 an.
In Verbindung mit 2 ist besonders gut die Kraftabstützung und die durch die Tellerfedern 13 und 14 auf die jeweiligen Außenträger 4 und 5 übertragenen Abstützkräfte dargestellt. Ein Kraftfluss der wirkenden Abstützkraft zwischen dem ersten Drucktopf 15 / dem zweiten Drucktopf 16 zu dem jeweiligen Außenträger 4, 5 ist dabei so verlaufend, dass eine am Drucktopf 15, 16 aufgebrachte Kraft (entweder eine Haltekraft im unbetätigten Zustand oder einer eine Bewegung des Drucktopfes 15, 16 hervorrufende Betätigungskraft) bei Betätigung des jeweiligen Drucktopfes 15, 16 zunächst auf die erste Tellerfeder 13 oder zweite Tellerfeder 14 weitergegeben wird. Von der ersten Tellerfeder 13 aus wird die Betätigungskraft weiter über die Vorsprünge 20 und den Sicherungsring 23 in den Verbindungssteg 6 eingeleitet, von wo aus sie dann wiederum in den zweiten Außenträger 5 eingeleitet wird. Bei Betätigung der zweiten Kupplungseinrichtung 12 durch den zweiten Drucktopf 16 wird die Betätigungskraft von dem zweiten Drucktopf 16 auf die zweite Tellerfeder 14 und von dort aus weiter über den Verbindungssteg 6 in den zweiten Außenträger 5 eingeleitet.
Der zweite Außenträger 5, der in radialer und axialer Richtung über ein zentrales Wälzlager 25 an einer der Getriebeeingangswellen abgestützt ist, bringt die für die Abstützung der Betätigungskraft notwendige Gegenkraft auf.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppelkupplung 1 ist dann in 3 dargestellt, welche Doppelkupplung 1 grundsätzlich wie die in Verbindung mit den 1 und 2 beschriebene Doppelkupplung 1 ausgestaltet ist.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform stützt sich die erste Tellerfeder 13 mit einem dem ersten Drucktopf 15 abgewandten Kontaktbereich nun an dem zweiten Außenträger 5 ab. Auch die zweite Tellerfeder 13 stützt sich mit einem dem zweiten Drucktopf 15 abgewandten Kontaktbereich nun an dem zweiten Außenträger 5 ab. Weiterhin alternativ dazu kann sich auch eine der beiden oder gar beide Tellerfedern 13, 14 an dem Verbindungssteg 6 abstützen. In dem zweiten Außenträger 5 ist zudem ein als Sicherungsring 23 ausgestaltetes Sicherungselement 23 gehalten/eingerastet. Dieses Sicherungselement 23 ist auf der dem Getriebe im Betriebszustand zugewandten Seite des Verbindungssteges 6 angeordnet und stützt den durch die Tellerfedern 13, 14 vorgespannten zweiten Außenträger 5 an dem Verbindungssteg 6/ den Zungen 21 des Verbindungssteges 6 in axialer Richtung ab. Die beiden Tellerfedern 13, 14 üben, in anderen Worten ausgedrückt, eine Abstützkraft auf den zweiten Außenträger 5 aus, der dadurch mittels des Sicherungselementes 23 in eine axiale Richtung vom Getriebe (im Betriebszustand) weggedrückt wird.
Seitens des ersten Außenträgers 4 ist der Verbindungssteg 6 mit seiner dem Getriebe im Betriebszustand abgewandten Seite an den ersten Außenträger 4 gedrückt. Da der erste Außenträger 4 wiederum in axialer Richtung sowie in radialer Richtung mittels eines Haltedeckels 26 gehalten ist, verschiebt sich der erste Außenträger 4 nicht durch die Abstützkraft der Tellerfedern 13, 14. Der Haltedeckel 26 ist im Wesentlichen topfförmig ausgestaltet und weist zentral ein Loch auf, an dessen Umfangsfläche das Wälzlager 25 angeordnet ist. Das Wälzlager 25 ist daher nicht mehr direkt an dem zweiten Außenträger 5 angebracht, sondern über einen Haltedeckel 26 mit dem ersten Außenträger 4 an dem Wälzlager 25 abgestützt. In einem radial äußeren Bereich ist der Haltedeckel 26 an dem ersten Außenträger 4 befestigt. Der Haltedeckel 26 ist sowohl drehfest als auch in axialer Richtung fest mit dem ersten Außenträger 4 verbunden. Auf einer dem Getriebe zugewandten Seite sichert wiederum ein als Sicherungsring ausgeführtes Sicherungselement 23 den Haltedeckel 26 zum ersten Außenträger 4. Durch die Abstützkraft der Tellerfedern 13, 14 ist der erste Außenträger 4 daher über das Sicherungselement 23 an dem starren Haltedeckel 26 abgestützt, wodurch wiederum die Außenträger 4, 5 und der Verbindungssteg 6 zueinander vorgespannt sind.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkupplung
2: erste Reibscheibe
3: zweite Reibscheibe
4: erster Außenträger
5: zweiter Außenträger
6: Verbindungssteg
7: dritte Reibscheibe
8: vierte Reibscheibe
9: erster Innenträger
10: zweiter Innenträger
11: erste Kupplungseinrichtung
12: zweite Kupplungseinrichtung
13: erstes Federelement/ erste Tellerfeder
14: zweites Federelement/ zweite Tellerfeder
15: erster Drucktopf
16: zweiter Drucktopf
17: Verbindungsabschnitt
18a: erster Seitenwandbereich
18b: zweiter Seitenwandbereich
18c: dritter Seitenwandbereich
18d: vierter Seitenwandbereich
19: Durchgangsloch
20: Vorsprung
21: Zunge
22: Aufnahme
23: Sicherungselement
24: Ausnehmung
25: Wälzlager
26: Haltedeckel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010051436 A1 [0002, 0025]

Claims

Doppelkupplung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe (2, 3) aufnehmenden Außenträgern (4, 5), welche Außenträger (4, 5) mittels eines Verbindungssteges (6) drehfest miteinander verbunden sind, und mit zwei jeweils mindestens eine Reibscheibe (7, 8) aufweisenden Innenträgern (9, 10), wobei ein erster Außenträger (4) zusammen mit einem ersten Innenträger (9) eine erste Kupplungseinrichtung (11) und ein zweiter Außenträger (5) zusammen mit einem zweiten Innenträger (10) eine zweite Kupplungseinrichtung (12) ausbildet, und wobei je Kupplungseinrichtung (11, 12) ein relativ zu dem Außenträger (4, 5) verschiebbar gelagerter und durch ein Federelement (13, 14) abgestützter Drucktopf (15, 16) vorhanden ist, bei dessen Betätigung die Reibscheiben (2, 7; 3, 8) des Außen- und des Innenträgers (4, 9; 5, 10) reibkraftschlüssig miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13, 14) der Kupplungseinrichtungen (11, 12) so angeordnet sind, dass der Verbindungssteg (6) zu den beiden Außenträgern (4, 5) in allen Betriebszuständen vorgespannt ist.
Doppelkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erstes Federelement (13), etwa eine erste Tellerfeder (13), eines mit der ersten Kupplungseinrichtung (11) zusammenwirkenden ersten Drucktopfes (15) in allen Betriebszuständen derart abstützt, dass eine Abstützkraft des ersten Federelementes (13) den ersten Außenträger (4) oder den zweiten Außenträger (5) in axialer Richtung an den Verbindungssteg (6) andrückt.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein zweites Federelement (14), etwa eine zweite Tellerfeder (14), eines mit der zweiten Kupplungseinrichtung (12) zusammenwirkenden zweiten Drucktopfes (16) in allen Betriebszuständen derart abstützt, dass eine Abstützkraft des zweiten Federelementes (14) den zweiten Außenträger (5) in axialer Richtung an den Verbindungssteg (6) oder den Verbindungssteg (6) in axialer Richtung an den ersten Außenträger (4) andrückt.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Federelement (13) mit einem dem ersten Drucktopf (15) abgewandten Kontaktbereich an dem ersten Außenträger (4) abstützt, wobei der erste Außenträger (4) sich an einer des ersten Federelementes (13) zugewandten Seite des Verbindungssteges (6) weiter abstützt.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Kraftflusses der Abstützkraft zwischen dem ersten oder dem zweiten Außenträger (4, 5) und dem Verbindungssteg (6) ein Sicherungsring (23) an dem ersten und/oder dem zweiten Außenträger (5) angeordnet ist.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Federelement (14) mit einem dem zweiten Drucktopf (16) abgewandten Kontaktbereich an dem Verbindungssteg (6) abstützt, wobei der Verbindungssteg (6) sich an einer dem zweiten Federelement (14) zugewandten Seite des zweiten Außenträgers (5) abstützt.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (6) in Drehrichtung der Doppelkupplung (1) formschlüssig mit dem ersten Außenträger (4) und/oder dem zweiten Außenträger (5) verbunden ist.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Außenträger (4, 5) im Betriebszustand über ein zentrales Wälzlager (25), das an dem ersten oder dem zweiten Außenträger (4, 5) angeordnet ist, in axialer und radialer Richtung gesichert sind.
Doppelkupplung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Außenträger (4) oder der zweite Außenträger (5) mit einem Haltedeckel (26) verbunden ist, wobei der Haltedeckel (26) gegen den ersten oder zweiten Außenträger (4, 5) angedrückt ist und/oder der Haltedeckel (26) zur Aufnahme des Wälzlagers (25) vorbereitet ist.
Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkupplung (1) als trocken laufende Doppelkupplung (1) ausgeführt ist.