DE102014212830A1

DE102014212830A1 - Mehrfachkupplungseinrichtung für ein Nutzfahrzeug sowie Drehmomentübertragungseinrichtung oder Kupplung

Info

Publication number: DE102014212830A1
Application number: DE102014212830.7A
Authority: DE
Inventors: Dirk Hofstetter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2015-01-08
Also published as: DE112014003103A5; CN105358856A; WO2015000482A1; EP3017209A1; CN105358856B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, bevorzugt ein Doppelkupplungsgetriebe, eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, umfassend eine erste Kupplungsbaugruppe mit einem ersten Kupplungseingang und einem mit diesem über ein erstes Reibpaket in Reibeingriff bringbaren und mit einer ersten Getriebeeingangswelle verbindbaren ersten Kupplungsausgang, und eine zweite Kupplungsbaugruppe mit einem zweiten Kupplungseingang und einem mit diesem über ein zweites Reibpaket in Reibeingriff bringbaren und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle verbindbaren zweiten Kupplungsausgang. Ferner betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung, ein Getriebe oder eine Kupplung, insbesondere ein nass laufbares Doppelkupplungsgetriebe, für einen Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung, das Getriebe oder die Kupplung eine erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Doppelkupplungseinrichtung aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrfachkupplungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, bevorzugt ein Doppelkupplungsgetriebe, eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens. Ferner betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung, ein Getriebe oder eine Kupplung, insbesondere ein nass laufbares Doppelkupplungsgetriebe, für einen Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens.
Ein Verbrennungsmotor eines Nutzfahrzeugs gibt für einen Fahrzeugführer nur in einem bestimmten Drehzahlbereich eine nutzbare Leistung ab. Um diesen Drehzahlbereich für verschiedene Fahrzustände des Nutzfahrzeugs nutzen zu können, benötigt dieses ein manuell schaltbares oder ein automatisches Getriebe. Solch ein Getriebe ist über eine Kupplung mit dem Verbrennungsmotor mechanisch koppelbar. Aufgrund unterschiedlicher und auch gestiegener Anforderungen an Betätigungskräfte, ein Leistungsverhalten und zu übertragende Motormomente des Kupplungsgetriebes, kommen eine Vielzahl von Kupplungsgetrieben in den Antriebssträngen von Nutzfahrzeugen zur Anwendung.
So kommen bei Nutzfahrzeugen meist trockenlaufende, als Tellerfederkupplungen ausgebildete Einscheibenkupplungen zur Anwendung. Bei Schwerst-Lastkraftwagen, wie z. B. Baufahrzeugen, werden auch trockenlaufende Zweischeibenkupplungen eingesetzt. Bei einer Einscheibenkupplung gelangt in einem eingekuppelten Zustand ein von einer Kurbelwelle des Nutzfahrzeugs kommender Kraftfluss auf ein Schwungrad und eine Kupplungsdruckplatte. Eine Kupplungsscheibe leitet den Kraftfluss formschlüssig über eine Nabe auf eine Getriebeeingangswelle weiter. Bei der Zweischeibenkupplung ist eine Anzahl der Reibflächen doppelt so groß und es kommen zwei Kupplungsscheiben zum Einsatz. Ferner kommen in automatischen Getrieben, von z. B. Baumaschinen (hier auch als Nutzfahrzeug bezeichnet) und Sonderfahrzeugen (hier ebenfalls als Nutzfahrzeug bezeichnet), auch nasslaufendeeinfache Lamellenkupplungen zur Anwendung.
Neben einer Hauptfunktion eines Verbindens und Trennens der Kurbelwelle des Verbrennungsmotorsund/oder einer Abtriebswelle eines Elektromotors mit bzw. von einer Getriebeeingangswelle des Nutzfahrzeugs, besitzt die Kupplung eine Reihe weiterer wichtiger Aufgaben. Sie soll ein weiches und ruckfreies Anfahren des Nutzfahrzeugs ermöglichen, ein schnelles Schalten des Getriebes gewährleisten, die Drehschwingungen des Verbrennungsmotors vom Getriebe fernhalten und so Rasselgeräusche und Verschleiß vermindern, als Überlastschutz für den gesamten Antriebsstrang, z. B. bei Schaltfehlern, dienen, sowie verschleißarm und leicht austauschbarsein. Hierbei soll die Kupplung bei einem geringen Bauraumverbrauch im Antriebsstrang möglichst kostengünstig in ihrer Herstellung, ihrer Montage und ihrem Betrieb sein.
Aufgrund eines Kostendrucks und eines angeforderten erhöhten Leistungsverhaltens bei kleiner werdenden Bauräumen in den Antriebssträngen, treten zunehmend Angelegenheiten in einen Focus der Entwickler, welche bis dato nur geringfügige bzw. einfach zu behebende Probleme verursachten.– Ein solcher Problembereich besteht bei Kupplungsgetrieben für Nutzfahrzeuge bei einem dafür axial zur Verfügung stehenden Bauraum bei einer gleichzeitig effizienten Leistungsübertragung des Kupplungsgetriebes. Hierbei soll z. B ein schnelles automatisiertes Schalten zwischen einer Vielzahl von Gängen des Kupplungsgetriebes gewährleistest sein, wobei eine Kupplungseinrichtung des Kupplungsgetriebes kompakt ausgebildet sein soll und die Kupplungseinrichtung die zu schaltenden Drehmomente dauerhaft sicher verschleißarm übertragen soll.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kupplungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, bevorzugt für ein Kupplungsgetriebe, eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, sowie eine entsprechend verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung, ein entsprechend verbessertes Getriebe und/oder eine entsprechend verbesserte Kupplung anzugeben.– Hierbei soll die Kupplungseinrichtung einen geringen axialen Bauraumverbrauch bei einer gleichzeitig effizienten Leistungsübertragung besitzen, d. h. die Kupplungseinrichtung soll einen kompakten und bevorzugt einfach zu montierenden Aufbau besitzen. Ferner soll die sicher betreibbare Kupplungseinrichtung kostengünstig in ihrer Herstellung, ihrer Montage und ihrem Betrieb sein.
Die Aufgabe der Erfindung ist mittels einer Mehrfachkupplungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungseinrichtung, bevorzugt ein Doppelkupplungsgetriebe, eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, gemäß Anspruch 1; und mittels einer Drehmomentübertragungseinrichtung, einem Getriebe oder einer Kupplung, insbesondere einem nass laufbaren Doppelkupplungsgetriebe, für einen Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, gemäß Anspruch 10 gelöst. – Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
Unter einer Kupplungseinrichtung oder einer Kupplung soll im Folgenden generell ein Maschinenelement verstanden sein, welches einer mechanisch lösbaren Verbindung zweier bevorzugt koaxialer Wellen, insbesondere einer Abtriebs- und einer Antriebswelle eines Nutzfahrzeugs, oder zweier bevorzugt koaxialer Maschinenelemente dient. Die erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung für eine Mehrfachkupplung bzw. ein Mehrfachkupplungsgetriebe kann dabei auf alle Antriebsstränge von Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen, bzw. auf sämtliche Drehmomentübertragungseinrichtungensolcher Fahrzeuge angewendet werden. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung als eine nass laufende Mehrfachkupplungseinrichtung, insbesondere eine nass laufende Doppelkupplungseinrichtung, ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung für Nutzfahrzeuge weist eine erste Kupplungsbaugruppe mit einem ersten Kupplungseingang und einem mit diesem über ein erstes Reibpaket in Reibeingriff bringbaren und mit einer ersten Getriebeeingangswelle verbindbaren ersten Kupplungsausgang, sowie eine zweite Kupplungsbaugruppe mit einem zweiten Kupplungseingang und einem mit diesem über ein zweites Reibpaket in Reibeingriff bringbaren und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle verbindbaren zweiten Kupplungsausgang auf. Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung, das erfindungsgemäße Getriebe oder die erfindungsgemäße Kupplung weist dabei eine erfindungsgemäße Nutzfahrzeug-Mehrfachkupplungseinrichtung auf.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die erste Kupplungsbaugruppe radial benachbart zu der zweiten Kupplungsbaugruppe angeordnet. Hierbei kann die erste Kupplungsbaugruppe bzw. das erste Reibpaket radial vollständig außerhalb der zweiten Kupplungsbaugruppe bzw. des zweiten Reibpakets vorgesehen sein, wobei die erste Kupplungsbaugruppe bzw. das erste Reibpaketgegenüber der zweiten Kupplungsbaugruppe bzw. dem zweiten Reibpaketaxial versetzt sein kann. Es ist natürlich möglich, eine der beiden Kupplungsbaugruppen bzw. eines der beiden Reibpaket ein Axialrichtung der Mehrfachkupplungseinrichtung vollständig innerhalb einer Axialabmessung der anderen Kupplungsbaugruppe in der Mehrfachkupplungseinrichtung einzurichten.
Gemäß der Erfindung kann der erste Kupplungseingang mit dem zweiten Kupplungseingang drehfest verbunden sein, wobei bevorzugt ein Außenlamellenträger der ersten Kupplungsbaugruppe an einem Außenlamellenträger der zweiten Kupplungsbaugruppe befestigt ist. Hierbei ist ein Außenlamellenträger bevorzugt an einem Nabenelement der Mehrfachkupplungseinrichtung festgelegt. D. h. der erste Kupplungseingang und der zweite Kupplungseingang können sich gemeinsam miteinander um eine Rotationsachse der Mehrfachkupplungseinrichtung drehen, wobei sich bevorzugt auch das Nabenelement mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die beiden Kupplungseingänge, insbesondere die beiden Außenlamellenträger, drehen kann. Hierbei ist das Nabenelement bevorzugt außen auf einer äußersten Getriebewelle, insbesondere einer Hohlwelle, rotierbar gelagert.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die erste Kupplungsbaugruppe eine Kupplungsbaugruppe vom Typ Normally-Closed – d. h. normalerweise/üblicherweise/in Ruhe/ohne externe Betätigung etc. geschlossen, d. h. diese Kupplungsbaugruppe kann in diesem Zustand ein Drehmoment übertragen –, und die zweite Kupplungsbaugruppe ist eine Kupplungsbaugruppe vom Typ Normally-Open – d. h. normalerweise/üblicherweise/in Ruhe/ohne externe Betätigung etc. offen, d. h. diese Kupplungsbaugruppe kann in diesem Zustand kein Drehmoment übertragen. Hierbei kann bei einer nicht betätigten Mehrfachkupplungseinrichtung das erste Reibpaket von einem Energiespeicherelement in einer Schließstellung gehalten sein. Ferner kann bei einer nicht betätigten Mehrfachkupplungseinrichtung das zweite Reibpaket von einem Energiespeicherelement in einer Offenstellung gehalten sein.
Die erste Kupplungsbaugruppe kann über ein erstes Betätigungselement betätigbar sein, welches über ihr Energiespeicherelement in den Normally-Closed Zustand überführbar ist. Hierbei kann dieses Energiespeicherelement zwischen dem ersten Betätigungselement und einem Nabenelement mechanisch vorgespannt angeordnet sein, wobei das erste Betätigungselement und das Nabenelement insbesondere auf dem Nabenelement drehfest sitzend angeordnet sind.– Die zweite Kupplungsbaugruppe kann über das zweite Betätigungselement betätigbar sein, welches über ihr Energiespeicherelement in den Normally-Open Zustand überführbar ist. Hierbei kann dieses Energiespeicherelement zwischen dem zweiten Betätigungselement und einem Halteelement mechanisch vorgespannt angeordnet sein, wobei das zweite Betätigungselement und das Halteelement insbesondere auf dem Nabenelement drehfest sitzend angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung können ein erster Druckraum und ein zweiter Druckraum der Mehrfachkupplungseinrichtung wenigstens von einem Bauteil, insbesondere vom zweiten Kupplungseingang und/oder vom Nabenelement, wenigstens teilweise begrenzt sein. Hierbei kann der erste Druckraum durch das Nabenelement hindurch bzw. mittels einer vom Nabenelement begrenzten Fluidleitung mit einem Gegenbetätigungsfluiddruck(Ausrücken der ersten Kupplungsbaugruppe) beaufschlagbar sein. Ferner kann der zweite Druckraumdurch das Nabenelement hindurch bzw. mittels einer vom Nabenelement begrenzten Fluidleitung mit einem Betätigungsfluiddruck(Einrücken der zweiten Kupplungsbaugruppe) beaufschlagbar sein. So kann der erste Druckraum zur Bewirkung des Gegenbetätigungsfluiddrucks auf das erste Betätigungselement zumindest teilweise mittels des zweiten Kupplungseingangs und des ersten Betätigungselements begrenzt sein. Ferner kann der zweite Druckraum zur Bewirkung des Betätigungsfluiddrucks auf das zweite Betätigungselement, zumindest teilweise mittels des zweiten Kupplungseingangs und des zweiten Betätigungselements begrenzt sein.
Ein Verhältnis aus einem von dem ersten und zweiten Reibpaket zusammen eingenommenen axialen Bauraum zu einem mittleren Reibradius des ersten Reibpakets kann zwischen 0,1 und 0,3, insbesondere zwischen 0,15 und 0,28, und bevorzugt zwischen 0,23 und 0,25 liegen. D. h. ein für beide Reibpakete, unter Weglassen einer gegenseitigen axialen Überlappung, benötigter Gesamtbauraum in axialer Richtung, z. B. in Millimeter, geteilt durch einen mittleren Reibradius des ersten Reibpakets, z. B. ebenfalls in Millimeter, soll die eben genannten Werte nicht oder nur geringfügig unter- bzw. überschreiten. Rechnerische und experimentelle Versuche haben gezeigt, dass dadurch eine effiziente Leistungsübertragung bei zugleich kompakten Axialabmessungen erreichbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung kann das Energiespeicherelement zum Aufbringen eines Betätigungsdrucks zum Einrücken der ersten Kupplungsbaugruppe als ein Federelement, insbesondere als eine Tellerfeder, ausgebildet sein. Ferner kann das Energiespeicherelement zum Aufbringen eines Gegenbetätigungsdrucks zum Ausrücken der zweiten Kupplungsbaugruppe als ein Federelement, insbesondere als eine Druckfeder, ausgebildet sein. Das Nabenelement kann als eine Pumpennabe zum Antreiben einer Pumpe ausgebildet sein. Des Weiteren können das erste und das zweite Betätigungselement mit dem ersten und dem zweiten Kupplungseingang mit rotierend vorgesehen sein.
Die Mehrfachkupplungseinrichtung kann eine Dämpfereinrichtung, insbesondere einen Torsionsschwingungsdämpfer, aufweisen, welche bevorzugt außerhalb eines Kupplungsgehäuses der Mehrfachkupplungseinrichtung dieser vorgeschaltet ist. Ferner kann die Mehrfachkupplungseinrichtung eine Tilgereinrichtung, insbesondere ein Fliehkraftpendel, aufweisen, welche bevorzugt ebenfalls außerhalb des Kupplungsgehäuses der Mehrfachkupplungseinrichtung vorgeschaltet ist. Es ist natürlich möglich, die Dämpfereinrichtung und/oder die Tilgereinrichtung innerhalb des Kupplungsgehäuses vorzusehen. So kann z. B. am ersten Kupplungseingang oder einem damit verbundenen Bauteil und/oder am zweiten Kupplungseingang oder einem damit verbundenen Bauteil ein Torsionsschwingungsdämpfer und/oder eine Tilgereinrichtung angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Mehrfachkupplungseinrichtung besitzt bei einem hohem funktionalem Umfang für ein Getriebe einen geringen axialen Bauraum bei einer gleichzeitig effizienten Leistungsübertragung. D. h. die Mehrfachkupplungseinrichtung besitzt einen kompakten und einen einfach zu montierenden Aufbau. Ferner ist die Mehrfachkupplungseinrichtung sicher betreibbar sowie kostengünstig in ihrer Herstellung, ihrer Montage und ihrem Betrieb. Insbesondere mittels der Ausbildung der beiden Kupplungsbaugruppen als Typ Normally-Closed und als Typ Normally-Open kann ein einfacherer Aufbau umgesetzt sein, wie auch die Herstellungskosten verringert und eine Zuverlässigkeit sowie eine Betriebssicherheit der Mehrfachkupplungseinrichtung erhöht sein.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte einzige schematische und nicht maßstabsgetreue Figur (Fig.) näher erläutert. Elemente oder Bauteile, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/oder Funktion besitzen, sind mit denselben Bezugszeichenversehen. Mögliche, in der Beschreibung nicht erläuterte, in der Fig. nicht dargestellte oder nicht abschließende Alternativen, kinematische Umkehrungen etc. zu den erläuterten Ausführungsformen und/oder der dargestellten Ausführungsform der Erfindung bzw. einzelnen Baugruppen oder Bauteilen davon, können der Bezugszeichenliste entnommen werden.
Die detaillierte Fig. zeigt einen zweidimensionalen axialen Halbschnitt durch eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen nass laufenden radialen Mehrfachkupplung (hier: Doppelkupplung) für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Mehrfachkupplungseinrichtung (hier: Doppelkupplungseinrichtung) der Mehrfachkupplung.–Sämtliche erläuterten Merkmale, auch die der Bezugszeichenliste, sind nicht nur in der angegebenen Kombination bzw. den angegebenen Kombinationen, sondern auch in einer anderen Kombination bzw. anderen Kombinationen oder in Alleinstellung anwendbar.
Die Erläuterung der Erfindung bezieht sich im Folgenden auf eine Axialrichtung Ax, eine Rotationsachse Ax, eine Radialrichtung Ra und eine Umfangsrichtung Um einer Drehmomentübertragungseinrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, wie z. B. eines Lastkraftwagens oder einer Baumaschine, mit Benzin- oder Dieselmotor. Diese Lageangaben beziehen sich z. B. auch auf eine Kurbelwelle, den Antriebsstrang, eine Kupplung(-seinrichtung) 20, 30, einen Dämpfer 60, einen Tilger und/oder ein Getriebe etc. des Kraftfahrzeugs.
Die in der Fig. dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst eine nass laufende mit zwei Kupplungen 20, 30, zwei Kupplungseinrichtungen 20, 30 bzw. zwei Kupplungsbaugruppen 20, 30 ausgebildete Doppelkupplung 1. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 kann auch als ein Wandler, ein (Kupplungs-)Getriebe, ein Getriebe, eine Teil-, Doppel- oder Mehrfachkupplung oder eine Kombination davon etc. ausgebildet sein. Ferner kann die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 einen Dämpfer 60, z. B. einen Torsionsschwingungsdämpfer 60, und/oder eine Tilgereinrichtung, z. B. ein Fliehkraftpendel, aufweisen. Die Doppelkupplung 1 bzw. die zwei Kupplungsbaugruppen 20, 30 ist bzw. sind an/auf einem freien Längsendabschnitt einer Getriebewellenanordnung 26, 36 montierbar. Hierbei kann eine innere Getriebewelle 26 in einer von der Kurbelwelle kommenden Nabe 82 gelagert sein.
Die Nabe 82 ist bevorzugt mittels einer Keilwellenverzahnung mit einem Eingangsflansch 64 des Dämpfers 60 drehfest verbunden, welcher ein vom Eingangsflansch 82 kommendes Drehmoment über ein Energiespeicherelement 66 schwingungsgedämpft in einen Ausgangsflansch 82 des Dämpfers 60 leitet, welcher bevorzugt mit einem Schwungrad 80 drehfest verbunden ist. Bevorzugt auf der Nabe 82 ist das Kupplungsgehäuse 62 radialgelagert und fluidgedichtet. – Die Doppelkupplung 1 selbst weist eine in einem Kupplungsgehäuse 62 untergebrachte Doppelkupplungseinrichtung 10 auf, die nasslaufend ausgeführt ist, wozu diese vom Kupplungsgehäuse 62 umschlossen ist, sodass ein Fluid in einem Inneren des Kupplungsgehäuses 62 aufgenommen werden kann.
Die Doppelkupplungseinrichtung 10 umfasst die erste Kupplungsbaugruppe 20. Diese umfasst einen ersten Kupplungseingang 22, speziell in Form eines Außenlamellenträgers 22, der über ein erstes Reibpaket 24 in Reibeingriff mit einem ersten Kupplungsausgang 28 gebracht ist bzw. gebracht werden kann, und ferner außer Reibeingriff gebracht werden kann. Der erste Kupplungsausgang 28 ist speziell als ein Innenlamellenträger 28 ausgebildet und mit der ersten Getriebeeingangswelle 26 bevorzugt mittels einer Nabe und einer Keilwellenverzahnung verbunden, wobei der erste Kupplungsausgang 28 mit seiner Nabe bevorzugt verschweißt ist. Der bevorzugt zweiteilige Kupplungseingang 22 ist auf Seiten des Kupplungsgehäuses 62 mit der Nabe 82 drehfest verbunden, insbesondre verschweißt, wobei ein entsprechendes Bauteil in den eigentlichen Außenlamellenträger des Kupplungseingangs 22 eingreift.
Weiterhin umfasst die Doppelkupplungseinrichtung 10 eine zweite Kupplungsbaugruppe 30. Diese umfasst einen zweiten Kupplungseingang 32, speziell in Form eines Außenlamellenträgers 32, der über ein zweites Reibpaket 34 in Reibeingriff mit einem zweiten Kupplungsausgang 38 gebracht werden kann bzw. gebracht ist, und ferner außer Reibeingriff werden kann. Der zweite Kupplungsausgang 38 ist speziell als ein Innenlamellenträger 38 ausgebildet und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 36 bevorzugt mittels einer Nabe und einer Keilwellenverzahnung verbunden. Hierbei ist zweite Kupplungsausgang 38 bevorzugt mit seiner Nabe verschweißt.
Die erste Kupplungsbaugruppe 20 ist in Radialrichtung Ra, d. h. radial, benachbart zu der zweiten Kupplungsbaugruppe 30, speziell radial außerhalb der zweiten Kupplungsbaugruppe 30, angeordnet. Vorzugsweise sind die erste Kupplungsbaugruppe 20 und die zweite Kupplungsbaugruppe 30 in Axialrichtung Ax, d. h. axial, überlappend angeordnet (vgl. die Fig.). Der erste Kupplungseingang 22 ist mit dem zweiten Kupplungseingang 32 drehfest verbunden, insbesondere vernietet oder verschweißt. Die erste Kupplungsbaugruppe 20 ist über ein erstes Betätigungselement 40 bzw. eine Betätigungseinrichtung 40 betätigt bzw. betätigbar, welches bevorzugt durch den ersten Kupplungseingang 22 axial hindurchgreift.
Die erste Kupplungsbaugruppe 20 ist vom Typ Normally-Closed (ein Gegenbetätigungsfluiddruck öffnet die erste Kupplungsbaugruppe 20), dies bedeutet ohne einer von außerhalb erfolgenden Kraftbeaufschlagung durch die erste Betätigungseinrichtung 40 steht der erste Kupplungseingang 22 mit dem ersten Kupplungsausgang 28 in Reibeingriff. D. h. die erste Kupplungsbaugruppe 20 ist ohne eine externe Kraft als eine geschlossene (Drehmomentübertragung möglich) Kupplungsbaugruppe 20 ausgelegt, eine Gegenbetätigungskraft öffnet die Kupplungsbaugruppe 20. Die Kraftbeaufschlagung des ersten Betätigungselements 40 erfolgt durch ein Federelement 44, das insbesondere als eine Tellerfeder 44 ausgebildet ist und zwischen dem ersten Betätigungselement 40 und einem Nabenelement 46, speziell einer Pumpennabe 46 zur Betreibung einer Pumpe 70, mechanisch verspannt ist.
Die zweite Kupplungsbaugruppe 30 ist vom Typ Normally-Open (ein Betätigungsfluiddruck öffnet die zweite Kupplungsbaugruppe 30), dies bedeutet, erst durch eine von außerhalb erfolgende Kraftbeaufschlagung durch ein zweites Betätigungselement 50 bzw. eine zweite Betätigungseinrichtung 50 steht der zweite Kupplungseingang 32 mit dem zweiten Kupplungsausgang 38 in Reibeingriff. D. h. die zweite Kupplungsbaugruppe 30 ist ohne eine externe Kraft als eine offene (Drehmomentübertragung nicht möglich) Kupplungsbaugruppe 30 ausgelegt, eine Betätigungskraft öffnet die zweite Kupplungsbaugruppe 30. Eine Rückstellung des zweiten Betätigungselements 50 erfolgt über ein Federelement 52, speziell einer zwischen dem zweiten Betätigungselement 50 und einem antriebsseitig verbundenen Halte- 59 bzw. Blechelement 59 eingespannten Druckfeder 58.
Das erste Betätigungselement 40 und das zweite Betätigungselement 50 sind auf einem getriebeantriebsseitig verbundenen Nabenelement 54 gelagert. Das Nabenelement 54 ist dabei rotierbar um die zweite Getriebeeingangswelle 36 auf dieser aufgenommen. Axial Ax kann sich das Nabenelement 54 am zweiten Kupplungsausgang 38 bzw. an der Nabe des zweiten Kupplungsausgangs 38 abstützen. Ferner stützen sich bevorzugt die Nabe 82, der erste Kupplungsausgang 28 bzw. seine Nabe, der zweite Kupplungsausgang 38 bzw. seine Nabe und/oder das Nabenelement 54 in Axialrichtung Ax gegenseitig aneinander ab.
Ein erster Druckraum 56 zur Befüllung mit einem Medium zur Bewirkung des Gegenbetätigungsdrucks auf das erste Betätigungselement 40 ist zumindest teilweise durch den zweiten Kupplungseingang 32, das erste Betätigungselement 40 und das Nabenelement 54 begrenzt. Zum Befüllen des ersten Druckraums 56 kann das Nabenelement 54 eine Fluidleitung 55 aufweisen, oder eine Fluidleitung zum ersten Druckraum 56 kann von dem Nabenelement 54 und z. B. der zweiten Getriebeeingangswelle 36 begrenzt sein. Die Pumpe 70 ist dabei mit der Fluidleitung (55) fluidmechanisch verbunden. Statt einer Anwendung des ersten Druckraums 56 kann auch ein Drucktopf zur Anwendung kommen.
Ein zweiter Druckraum 58 zur Befüllung mit einem Medium zur Bewirkung des Betätigungsdrucks auf das zweite Betätigungselement 50 ist zumindest teilweise durch den zweiten Kupplungseingang 32, das zweite Betätigungselement 50 und das Nabenelement 54 begrenzt. Zum Befüllen des zweiten Druckraums 58 kann das Nabenelement 54 eine Fluidleitung 57 aufweisen, oder eine Fluidleitung zum zweiten Druckraum 58 kann von dem Nabenelement 54 und z. B. der zweiten Getriebeeingangswelle 36 begrenzt sein. Die Pumpe 70 ist dabei mit der Fluidleitung (57) fluidmechanisch verbunden. Statt einer Anwendung des zweiten Druckraums 58 kann auch ein Drucktopf zur Anwendung kommen.
Ferner kann die Mehrfachkupplungseinrichtung 10 auch derart ausgebildet sein, dass ein zum Betätigen einer Kupplungsbaugruppe 20, 30 verantwortlicher Druckraum 56, 58 derart in der Mehrfachkupplungseinrichtung 10 eingerichtet ist, dass ein Schließen der einen Kupplungsbaugruppe 20/30 ein Öffnen der anderen Kupplungsbaugruppe 30/20 und/oder ein Öffnen der einen Kupplungsbaugruppe 20/30 ein Schließen der anderen Kupplungsbaugruppe 30/20 begünstigt.
Bezugszeichenliste

1: Drehmomentübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere einen Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs, wie z. B. eines Lastkraftwagens oder einer Baumaschine – z. B.: Wandler, Getriebe, (Mehrfach-/Doppel-)Kupplungsgetriebe, nass laufende Mehrfach-/Doppel-/Teilkupplung, Kupplungseinrichtung, Kombination davon etc., ggf. mit Dämpfer 60 (z. B. Torsionsschwingungsdämpfer(-einrichtung) 60 und/oder mit Tilger (z. B. Fliehkraftpendel(-einrichtung)) (jeweils einfach oder mehrfach))
10: Mehrfachkupplungseinrichtung, insbesondere Nutzfahrzeug-Mehrfachkupplungseinrichtung, -Doppelkupplungseinrichtung
20: (erste) Kupplungsbaugruppe der Mehrfachkupplungseinrichtung 10, bevorzugter Typ: Normally-Closed, d. h. ohne externe Kraft als geschlossene (Drehmomentübertragung möglich) Kupplungsbaugruppe 20 ausgelegt, die Gegenbetätigungskraft öffnet die Kupplungsbaugruppe 20
22: erster Kupplungseingang, Lamellenträger, insbesondere Außenlamellenträger
24: erstes Reibpaket, Lamellenpaket, Kupplungspaket
26: erste Getriebeeingangswelle, bevorzugt Vollwelle, innen
28: erster Kupplungsausgang, Lamellenträger, insbesondere Innenlamellenträger
30: (zweite) Kupplungsbaugruppe der Mehrfachkupplungseinrichtung 10, bevorzugter Typ: Normally-Open, d. h. ohne externe Kraft als offene (Drehmomentübertragung nicht möglich) Kupplungsbaugruppe 30 ausgelegt, die Betätigungskraft öffnet die Kupplungsbaugruppe 30
32: zweiter Kupplungseingang, Lamellenträger, insbesondere Außenlamellenträger
34: zweites Reibpaket, Lamellenpaket, Kupplungspaket
36: zweite Getriebeeingangswelle, bevorzugt Hohlwelle, außen
38: zweiter Kupplungsausgang, Lamellenträger, insbesondere Innenlamellenträger
40: erstes Betätigungselement, erste Betätigungseinrichtung
44: Energiespeicherelement, Federelement, insbesondere Tellerfeder
46: Nabenelement, insbesondere Pumpennabe
50: zweites Betätigungselement, zweite Betätigungseinrichtung
52: Energiespeicherelement, Federelement, insbesondere (Spiral-)Druckfeder
54: Nabenelement
55: Fluidleitung im Nabenelement 54 zum Befüllen des Druckraums 56
56: (erster) Druckraum für Betätigung der ersten Kupplungsbaugruppe 20
57: Fluidleitung im Nabenelement 54 zum Befüllen des Druckraums 56
58: (zweiter) Druckraum für Betätigung der zweiten Kupplungsbaugruppe 30
59: Halteelement, Blechelement
60: Dämpfer, Dämpfereinrichtung, insbesondere Torsionsschwingungsdämpfer(
einrichtung)
62: Kupplungsgehäuse
64: (Eingangs-)Flansch, Innenflansch des Dämpfers 60
66: Energiespeicherelement, insbesondere (Bogen-)Druckfeder
68: (Ausgangs-)Flansch, Außenflansch des Dämpfers 60
70: Pumpe
80: Schwungrad
82: Nabe, Flansch bevorzugt mit der Kurbelwelle drehfest verbunden
Ax: Axialrichtung, Rotationsachse, Kurbelwelle, Antriebsstrang, Drehmomentübertragungseinrichtung 1, Kupplung(seinrichtung) 1, 10, Dämpfer 60, Tilger und/oder Getriebe etc., axial
Ra: Radialrichtung Kurbelwelle, Antriebsstrang, Drehmomentübertragungseinrichtung 1, Kupplung(seinrichtung) 1, 10, Dämpfer 60, Tilger und/oder Getriebe etc., radial
Um: Umfangsrichtung Kurbelwelle, Antriebsstrang, Drehmomentübertragungseinrichtung 1, Kupplung(seinrichtung) 1, 10, Dämpfer 60, Tilger und/oder Getriebe etc. (Relativ-) Drehbewegungen finden im Umfangsrichtung Um statt

Claims

Mehrfachkupplungseinrichtung für eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1), bevorzugt ein Doppelkupplungsgetriebe (1), eines Antriebsstrangs eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, umfassend eine erste Kupplungsbaugruppe (20) mit einem ersten Kupplungseingang (22) und einem mit diesem über ein erstes Reibpaket (24) in Reibeingriff bringbaren und mit einer ersten Getriebeeingangswelle (26) verbindbaren ersten Kupplungsausgang (28), und eine zweite Kupplungsbaugruppe (30) mit einem zweiten Kupplungseingang (32) und einem mit diesem über ein zweites Reibpaket (34) in Reibeingriff bringbaren und mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (36) verbindbaren zweiten Kupplungsausgang (38).
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß vorhergehendem Anspruch, wobei die erste Kupplungsbaugruppe (20) radial (Ra) benachbart zu der zweiten Kupplungsbaugruppe (30) angeordnet ist, und das erste Reibpaket (24) bevorzugt radial (Ra) vollständig außerhalb deszweiten Reibpakets (34) vorgesehen ist, wobei das erste Reibpaket (24) gegenüberdem zweiten Reibpaket (34) axial (Ax) versetzt sein kann.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kupplungseingang (22) mit dem zweiten Kupplungseingang (32) drehfest verbunden ist, und bevorzugt ein Außenlamellenträger (22) der ersten Kupplungsbaugruppe (20) an einem Außenlamellenträger (32) der zweiten Kupplungsbaugruppe (30) befestigt ist, wobei ein Außenlamellenträger (22, 32) insbesondere an einem Nabenelement (54) der Mehrfachkupplungseinrichtung (10) festgelegt ist.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kupplungsbaugruppe (20) eine Kupplungsbaugruppe vom Typ Normally-Closed und die zweite Kupplungsbaugruppe (30) eine Kupplungsbaugruppe vom Typ Normally-Open ist, und bevorzugt bei einer nicht betätigten Mehrfachkupplungseinrichtung(10) das erste Reibpaket (24) von einem Energiespeicherelement (44) in einer Schließstellung gehalten ist, und/oder bei einer nicht betätigten Mehrfachkupplungseinrichtung(10) das zweite Reibpaket (24) von einem Energiespeicherelement (52) in einer Offenstellung gehalten ist.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kupplungsbaugruppe (20) über ein erstes Betätigungselement (40) betätigbar ist, welches über das Energiespeicherelement (44) in einen Normally-Closed Zustand überführbar ist, und das Energiespeicherelement (44) bevorzugt zwischen dem ersten Betätigungselement (40) und einem Nabenelement (46) mechanisch vorgespannt angeordnet ist, wobei das erste Betätigungselement (40) und das Nabenelement (46) insbesondere auf dem Nabenelement (54) drehfest sitzend angeordnet sind.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Kupplungsbaugruppe (30) über das zweite Betätigungselement (50) betätigbar ist, welches über das Energiespeicherelement (52) in einen Normally-Open Zustand überführbar ist, und das Energiespeicherelement (52) bevorzugt zwischen dem zweiten Betätigungselement (50) und einem Halteelement (59) mechanisch vorgespannt angeordnet ist, wobei das zweite Betätigungselement (50) und das Halteelement (59) insbesondere auf dem Nabenelement (54) drehfest sitzend angeordnet sind.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster Druckraum (56) und ein zweiter Druckraum (58) der Mehrfachkupplungseinrichtung (10) wenigstens von einem Bauteil (32, 22; 54), insbesondere vom zweiten Kupplungseingang (32, 22) und/oder insbesondere vom Nabenelement (54), wenigstens teilweise begrenzt ist; und/oder der erste Druckraum (56) durch das Nabenelement (54) hindurch (55) bzw. mittels einer vom Nabenelement (54) begrenzten Fluidleitung mit einem Gegenbetätigungsfluiddruck beaufschlagbar ist, und/oder der zweite Druckraum (58) durch das Nabenelement (54) hindurch (57) bzw. mittels einer vom Nabenelement (54) begrenzten Fluidleitung mit einem Betätigungsfluiddruck beaufschlagbar ist.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis aus einem von dem ersten (24) und zweiten Reibpaket (34) zusammen eingenommenen axialen (Ax) Bauraum zu einem mittleren Reibradius (Ra) des ersten Reibpakets (24) zwischen 0,1 und 0,3, insbesondere zwischen 0,15 und 0,28, und bevorzugt zwischen 0,23 und 0,25 liegt.
Mehrfachkupplungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: – die Mehrfachkupplungseinrichtung (10) als eine nass laufende Nutzfahrzeug-Mehrfachkupplungseinrichtung (10), insbesondere eine nass laufende Nutzfahrzeug-Doppelkupplungseinrichtung (10), ausgebildet ist; – das Energiespeicherelement (44) als ein Federelement (44), insbesondere eine Tellerfeder (44), ausgebildet ist; – das Energiespeicherelement (52) als ein Federelement (52), insbesondere eine Druckfeder (52), ausgebildet ist; – das Nabenelement (46) als eine Pumpennabe (46) zum Antreiben einer Pumpe (70) ausgebildet ist; – das erste Betätigungselement (40) und das zweite Betätigungselement (50) mit dem ersten Kupplungseingang (22) und dem zweiten Kupplungseingang (32) mitrotierend ausgebildet sind; – der erste Druckraum (56) zur Bewirkung des Gegenbetätigungsfluiddrucks auf das erste Betätigungselement (40) zumindest teilweise vom zweiten Kupplungseingang (32, 22) und dem ersten Betätigungselement (40) begrenzt ist; – der zweite Druckraum (58) zur Bewirkung des Betätigungsfluiddrucks auf das zweite Betätigungselement (50), zumindest teilweise vom zweiten Kupplungseingang (32, 22) und dem zweiten Betätigungselement (50) begrenzt ist; – die Mehrfachkupplungseinrichtung (10) eine Dämpfereinrichtung (60), insbesondere einen Torsionsschwingungsdämpfer (60), aufweist, die bevorzugt außerhalb eines Kupplungsgehäuses (62) der Mehrfachkupplungseinrichtung (10) angeordnet ist; und/oder – die Mehrfachkupplungseinrichtung (10) eine Tilgereinrichtung, insbesondere ein Fliehkraftpendel, aufweist, die bevorzugt außerhalb des Kupplungsgehäuses (62) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung, Getriebeoder Kupplung, insbesondere nass laufbares Doppelkupplungsgetriebe (1), für einen Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung (1), das Getriebe (1) oder die Kupplung (1) eine Mehrfachkupplungseinrichtung (10), insbesondere eine Doppelkupplungseinrichtung (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.