DE102014217277A1 - Double coupling - Google Patents
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Abstract
Eine Doppelkupplungseinrichtung umfasst eine Eingangsseite, eine erste Ausgangsseite und eine zweite Ausgangsseite, die um eine Drehachse drehbar angeordnet sind, ferner eine erste, radial äußere Reibkupplung zur Herstellung eines Reibschlusses zwischen der Eingangsseite und der ersten Ausgangsseite und eine zweite, radial innere Reibkupplung zur Herstellung eines Reibschlusses zwischen der Eingangsseite und der zweiten Ausgangsseite. Dabei umfasst jede Reibkupplung ein erstes Reibelement, das drehmomentschlüssig in die Eingangsseite eingreift, ein zweites Reibelement, das drehmomentschlüssig in die zugeordnete Ausgangsseite eingreift, ein Steuerelement zur Bereitstellung einer axialen Anpresskraft auf die Reibelemente und ein um die Drehachse spiralförmig gewundenes Federelement, das axial zwischen dem Steuerelement und den Reibelementen angeordnet ist, zur Verstärkung der Anpresskraft in Abhängigkeit einer Verdrehung seiner Enden.A dual clutch device comprises an input side, a first output side and a second output side, which are arranged rotatably about an axis of rotation, a first, radially outer friction clutch for establishing a friction between the input side and the first output side and a second, radially inner friction clutch for producing a Friction between the input side and the second output side. In this case, each friction clutch comprises a first friction element which engages in the input side in a torque-locking manner, a second friction element which engages with torque in the associated output side, a control element for providing an axial contact force to the friction elements and a spring element spirally wound around the axis of rotation and located axially between the latter Control element and the friction elements is arranged to reinforce the contact force in response to a rotation of its ends.
Description
Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Doppelkupplung zum Einsatz in einem Motorrad.The invention relates to a double clutch. In particular, the invention relates to a dual clutch for use in a motorcycle.
Eine Doppelkupplung wird in Verbindung mit einem Doppelkupplungsgetriebe verwendet, um einen Gangwechsel zwischen aufeinander folgenden Gängen rasch und präzise durchzuführen. Dabei wirkt ein Antriebsmotor auf eine Eingangsseite der Doppelkupplung und zwei unabhängig voneinander steuerbare Reibkupplungen können jeweils einen Reibschluss zu einer zugeordneten Getriebeeingangswelle herstellen. An jeder Getriebeeingangswelle kann ein Gangradpaar aktiv sein, wobei die Gangradpaare der unterschiedlichen Getriebeeingangswellen üblicherweise auf die gleiche Ausgangswelle wirken. Ist die erste Kupplung geöffnet und die zweite geschlossen, so ist ein vorbestimmter Gang eingelegt. Um einen anderen Gang einzulegen, wird die erste Kupplung geöffnet und die zweite geschlossen.A dual clutch is used in conjunction with a dual-clutch transmission to quickly and accurately perform a gearshift between successive gears. In this case, a drive motor acts on an input side of the dual clutch and two independently controllable friction clutches can each produce a frictional engagement with an associated transmission input shaft. At each transmission input shaft, a pair of gear wheels may be active, wherein the gear pair of the different transmission input shafts usually act on the same output shaft. If the first clutch is open and the second is closed, then a predetermined gear is engaged. To engage another gear, the first clutch is opened and the second is closed.
Um die Technologie der Doppelkupplung bzw. des Doppelkupplungsgetriebes von einem Kraftfahrzeug auf ein Motorrad zu übertragen, müssen einige Randbedingungen beachtet werden. Beispielsweise muss eine Betätigungskraft für die beiden Reibkupplungen üblicherweise durch einen Fahrer des Motorrads manuell aufgebracht werden. Ist das zu übertragende Drehmoment groß, so kann der Fahrer auf Dauer damit überfordert sein. Um die manuell aufzubringenden Kupplungskräfte zu reduzieren, ist es bekannt, eine manuell betätigbare Vorkupplung und eine durch die Vorkupplung betätigbare Hauptkupplung einzusetzen.
Servokupplungen können jedoch relativ großen Bauraum erfordern und gehen mit einer gewissen Komplexität einher. So müssen für eine Doppelkupplung mit zwei Servokupplungen insgesamt vier Kupplungen aufgebaut werden, deren Zusammenspiel genau gesteuert sein muss. Eine derartig komplexe Doppelkupplung kann einen erhöhten Kosteneinsatz in Entwicklung und Produktion bedingen.However, servo-couplings may require a relatively large amount of space and are associated with a certain complexity. So for a dual clutch with two servo clutches a total of four clutches must be built, the interaction must be precisely controlled. Such a complex double clutch can lead to increased costs in development and production.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Doppelkupplung, insbesondere zum Einsatz an einem Motorrad, anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels einer Doppelkupplungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.It is an object of the present invention to provide an improved dual clutch, in particular for use on a motorcycle. The invention solves this problem by means of a dual clutch device with the features of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.
Eine Doppelkupplungseinrichtung umfasst eine Eingangsseite, eine erste Ausgangsseite und eine zweite Ausgangsseite, die um eine Drehachse drehbar angeordnet sind, ferner eine erste, radial äußere Reibkupplung zur Herstellung eines Reibschlusses zwischen der Eingangsseite und der ersten Ausgangsseite und eine zweite, radial innere Reibkupplung zur Herstellung eines Reibschlusses zwischen der Eingangsseite und der zweiten Ausgangsseite. Dabei umfasst jede Reibkupplung ein erstes Reibelement, das drehmomentschlüssig in die Eingangsseite eingreift, ein zweites Reibelement, das drehmomentschlüssig in die zugeordnete Ausgangsseite eingreift, ein Steuerelement zur Bereitstellung einer axialen Anpresskraft auf die Reibelemente und ein Federelement, das axial zwischen dem Steuerelement und den Reibelementen angeordnet ist, zur Verstärkung der Anpresskraft in Abhängigkeit einer Verdrehung seiner Enden.A dual clutch device comprises an input side, a first output side and a second output side, which are arranged rotatably about an axis of rotation, a first, radially outer friction clutch for establishing a friction between the input side and the first output side and a second, radially inner friction clutch for producing a Friction between the input side and the second output side. In this case, each friction clutch comprises a first friction element, the torque-locking engages in the input side, a second friction element, the torque-locking engages in the associated output side, a control element for providing an axial contact pressure on the friction elements and a spring element arranged axially between the control element and the friction elements is to increase the contact force in response to a rotation of its ends.
Durch die Verwendung des Federelementprinzips kann eine Betätigungskraft für die Kupplungen reduziert sein, sodass ein Betätigungssystem für die Reibkupplungen vereinfacht aufgebaut oder kleiner dimensioniert sein kann. Eine Belastung einer für die Betätigung vorgesehenen Hilfsenergiequelle, beispielsweise einer Hydraulikpumpe oder eines elektrischen Systems, kann dadurch gering gehalten sein. Die Gesamtmasse eines umgebenden Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrads, kann gering gehalten sein. Bei manueller Betätigung der Reibkupplungen kann eine geringe durch den Fahrer aufzubringende Kraft realisiert sein, sodass ein entspanntes Fahren mit wenig anstrengenden Gangwechseln unterstützt sein kann. Außerdem kann der Einsatz der radial versetzten Federelementkupplungen dazu beitragen, axialen Bauraum der Doppelkupplungseinrichtung einzusparen. Dadurch kann eine Einheit aus der Doppelkupplungseinrichtung und einem Antriebsmotor oder einem Getriebe schmaler bauen, sodass ein Schräglagenwinkel eines Motorrads, in dem die Doppelkupplungseinrichtung verbaut ist, groß sein kann.By using the spring element principle, an actuation force for the clutches can be reduced, so that an actuating system for the friction clutches can be simplified or dimensioned smaller. A burden on an auxiliary power source provided for actuation, for example a hydraulic pump or an electrical system, can thereby be kept low. The total mass of a surrounding vehicle, in particular a motorcycle, can be kept low. With manual actuation of the friction clutches, a small force to be applied by the driver can be realized, so that a relaxed driving with less strenuous gear changes can be supported. In addition, the use of radially offset spring element clutches can help to save axial space of the dual clutch device. Thereby, a unit of the dual clutch device and a drive motor or a transmission can be made narrower, so that a banking angle of a motorcycle in which the dual clutch device is installed can be large.
Das Federelement kann insbesondere um die Drehachse angestellt oder spiralförmig gewunden sein. In diesem Fall kann das Federelement auch Blattfeder oder Blattfederelement genannt werden. Die Blattfeder kann axial besonderes kompakt bauen und eine gewünschte Verstärkung der axialen Anpresskräfte auf die Reibelemente besonderes gut realisieren.The spring element can be made in particular about the axis of rotation or spirally wound. In this case, the spring element may also be called leaf spring or leaf spring element. The leaf spring can build axially particularly compact and realize a desired gain of the axial contact forces on the friction particularly well.
Bevorzugterweise ist ein axial verlaufender Abschnitt der Eingangsseite dazu eingerichtet, radial außen formschlüssig in das erste Reibelement der ersten Reibkupplung und radial innen formschlüssig in das erste Reibelement der zweiten Reibkupplung einzugreifen. Preferably, an axially extending portion of the input side is adapted to engage radially outside positively in the first friction element of the first friction clutch and radially inwardly form-fitting manner in the first friction element of the second friction clutch.
Durch das Anordnen der Reibkupplungen auf unterschiedlichen radialen Seiten eines gemeinsamen Elements, nämlich des axialen Abschnitts der Eingangsseite, kann ein radial kompakter Aufbau der Doppelkupplungseinrichtung erzielt werden. Die Anzahl der für die Doppelkupplungseinrichtung erforderlichen Bauelemente kann verringert sein. Herstellungskosten können dadurch gesenkt sein.By arranging the friction clutches on different radial sides of a common element, namely the axial portion of the Input side, a radially compact design of the dual clutch device can be achieved. The number of components required for the dual clutch device can be reduced. Production costs can be reduced.
Der Abschnitt kann einstückig aus einem Blech herstellbar sein. Dadurch können Produktionskosten gesenkt sein. Außerdem können Eingriffsstrukturen, die für eine Kraftübertragung radial innen und außen jeweils an das erste Reibelement verwendet werden können, einfach und kostengünstig ausgebildet werden. The section can be produced in one piece from a sheet metal. This can reduce production costs. In addition, engagement structures, which can be used for a power transmission radially inward and outward, respectively, to the first friction element, are designed to be simple and inexpensive.
An jeder Reibkupplung können mehrere Reibelemente vorgesehen sein. Dadurch ergeben sich Mehrscheibenkupplungen, die insbesondere beim Einsatz an einem Motorrad vorteilhaft eingesetzt werden können.At each friction clutch, a plurality of friction elements may be provided. This results in multi-plate clutches that can be used advantageously especially when used on a motorcycle.
Die Doppelkupplungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, in einem Ölbad zu laufen. Diese Ausführungsform wird auch nass oder nasslaufend bezeichnet. Kühlung, Schmierung oder Reinigung von Elementen der Doppelkupplungseinrichtung können dadurch erleichtert sein. Außerdem kann ein Ansprechverhalten von durch Gleitreibung miteinander in Eingriff stehenden Reibelementen leichter steuerbar sein. Eine Integration mit einem ebenfalls in einem Ölbad laufenden Getriebe kann erleichtert sein. The dual clutch device may be configured to run in an oil bath. This embodiment is also called wet or wet running. Cooling, lubrication or cleaning of elements of the dual clutch device can be facilitated. In addition, a responsiveness of friction frictional engagement elements may be more easily controllable. Integration with a likewise running in an oil bath gearbox can be facilitated.
Es kann ein axiales Betätigungselement umfasst sein, das auf das Federelement einer der Reibkupplungen wirkt, wobei das Federelement dazu eingerichtet ist, die Reibelemente bei ausbleibender axialer Betätigungskraft auf das Betätigungselement aneinander zu pressen, sodass die Reibkupplung schließt. Diese Ausführungsform wird auch „normally closed“ genannt.It can be an axial actuating element comprises, which acts on the spring element of the friction clutches, wherein the spring element is adapted to press the friction elements in the absence of axial actuation force on the actuating element to each other, so that the friction clutch closes. This embodiment is also called "normally closed".
In einer weiteren Ausführungsform ist ein axiales Betätigungselement umfasst, das auf das Federelement einer der Reibkupplungen wirkt, wobei das Federelement dazu eingerichtet ist, die Reibelemente bei ausbleibender axialer Betätigungskraft auf das Betätigungselement auseinander zu pressen, sodass die Reibkupplung öffnet. Diese Ausführungsform wird auch „normally open“ genannt.In another embodiment, an axial actuating element is included, which acts on the spring element of one of the friction clutches, wherein the spring element is adapted to press apart the friction elements in the absence of axial actuation force on the actuating element, so that the friction clutch opens. This embodiment is also called "normally open".
Die beiden letztgenannten Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, indem die eine Reibkupplung durch Betätigen geöffnet und die andere durch Betätigen geschlossen wird. Daraus können sich Vorteile in der Bereitstellung der Betätigungskräfte ergeben.The two last-mentioned embodiments can be combined with one another by opening one friction clutch by pressing and closing the other by actuating. This can result in advantages in the provision of operating forces.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben. Dabei zeigen im Einzelnen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures. In detail:
Eine erste Reibkupplung
Wie dargestellt ist es bevorzugt, dass ein axial verlaufender Abschnitt
Der ersten Reibkupplung
Die Federelemente
Die Reibkupplungen
Auch in dieser Variante kann ein Teil der über die zweite Reibkupplung
Ein Federelement
In einer weiteren Ausführungsform umfasst eines der Federelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Doppelkupplungseinrichtung Dual clutch assembly
- 105105
- Drehachse axis of rotation
- 110110
- Eingangsseite input side
- 115115
- erste Ausgangsseite first exit page
- 120120
- erste Getriebeeingangswelle first transmission input shaft
- 125125
- zweite Ausgangsseite second exit side
- 130130
- zweite Getriebeeingangswelle second transmission input shaft
- 135135
- erste Reibkupplung first friction clutch
- 140140
- zweite Reibkupplung second friction clutch
- 145145
- erste Betätigungseinrichtung first actuating device
- 150150
- erstes Federelement first spring element
- 155155
- zweite Betätigungseinrichtung second actuating device
- 160160
- zweites Federelement second spring element
- 165165
- Lamelle lamella
- 170170
- Reibscheibe friction
- 205205
- Steuerelement control
- 210210
- Widerlager abutment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2011/050772 A1 [0003] WO 2011/050772 A1 [0003]
- WO 2011/050775 A1 [0003] WO 2011/050775 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |