DE102014221702A1 - Kupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer trockenen Einzelkupplung bzw. einer trockenen Doppelkupplung (1), die jeweils das Drehmoment vom Motor auf das Getriebe bzw. wahlweise auf eines von zwei Teilgetrieben überträgt, sowie einem Kühlsystem mit einem Lüfterradsystem zur aktiven Luftkühlung der Einzelkupplung bzw. der Doppelkupplung (1), wobei die jeweilige Kupplung eine Zentralscheibe (3) und auf mindestens einer Seite eine Anpressplatte (4, 5) aufweist, die mit der Zentralscheibe (3) wahlweise kuppelbar ist, und wobei die Zentralscheibe (3) und/oder zumindest eine der Anpressplatten (4, 5) mit Durchlässen für den Kühlluftstrom versehen ist, die radial verlaufen bzw. eine Radialkomponente aufweisen. Um den Kühleffekt, insbesondere im Bereich der Zentralscheibe (3) un der Anpressplatten (4, 5) noch weiter zu verbessern, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Zentralscheibe (3) und/oder mindestens eine der Anpressplatten (4, 5) aus zwei Teilplatten (13, 14) zusammengesetzt ist, dass die einander zugewandten Innenflächen (15, 16) der Teilplatten (13, 14) mit ineinandergreifenden Flügeln (17, 18) versehen sind und dass die ineinandergreifenden Flügel (17, 18) der beiden Teilplatten (13, 14) einen Innenraum (19) mit Durchgangskanälen (20) bilden, die eine Strömung in radialer Richtung bzw. in einer Richtung mit einer Radialkomponente bewirkt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Kupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer trockenen Einzelkupplung bzw. einer trockenen Doppelkupplung, die jeweils das Drehmoment vom Motor auf das Getriebe bzw. wahlweise auf eines von zwei Teilgetrieben überträgt, sowie einem Kühlsystem mit einem Lüfterradsystem zur aktiven Luftkühlung der Einzelkupplung bzw. der Doppelkupplung, wobei die jeweilige Kupplung eine Zentralscheibe und auf mindestens einer Seite eine Anpressplatte aufweist, die mit der Zentralscheibe wahlweise kuppelbar ist, und wobei die Zentralscheibe und/oder zumindest eine der Anpressplatten mit Durchlässen für den Kühlluftstrom versehen ist, die radial verlaufen bzw. eine Radialkomponente aufweisen.
- Einzelkupplungen weisen in der Regel neben der Zentralscheibe nur eine einzelne Anpressplatte auf, die direkt oder wahlweise mit der Zentralscheibe kuppelbar ist, während bei Doppelkupplungen neben der Zentralscheibe zu beiden Seiten je eine Anpressplatte angeordnet ist, die wahlweise abwechselnd mit der Zentralscheibe kuppelbar sind, um das Drehmoment jeweils auf eines der beiden Teilgetriebe zu übertragen.
- Gemäß einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung
DE 10 2013 209 011.0 sind die Durchlässe durch in der Zentralscheibe und/oder den Anpressplatten vorgesehene Rippen und/oder Nuten gebildet. Die Rippen und Nuten sind dabei an den Außenseiten der Zentralscheibe und gegebenenfalls der Anpressplatten ausgebildet. Mit einer solchen Konstruktion ist bereits eine sehr gute Kühlung der einzelnen Bestandteile der Kupplung möglich. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Kühlungseffekt für die einzelnen Teile der Kupplung, insbesondere der Zentralscheibe und der Anpressplatten, und der gesamten Kupplung noch weiter zu verbessern.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zentralscheibe und/oder mindestens eine der Anpressplatten aus zwei Teilplatten zusammengesetzt ist, dass die einander zugewandten Innenflächen der Teilplatten mit ineinandergreifenden Flügeln versehen sind und dass die ineinandergreifenden Flügel der beiden Teilplatten einen Innenraum mit Durchgangskanälen bilden, die eine Strömung der Kühlluft in radialer Richtung bzw. in einer Richtung mit einer Radialkomponente bewirkt.
- Die erfindungsgemäße Konstruktion eignet sich besonders für die Zentralscheibe von Doppelkupplungen, die je nach Betriebszustand auf unterschiedlichen Seiten beansprucht wird. Aufgrund der im Innenraum der Kupplungsscheibe angeordneten Strömungskanäle ist eine intensive Kühlung gewährleistet. Durch den zweiteiligen Aufbau und die großräumigen Strömungskanäle wird zwar die thermische Masse etwas reduziert, jedoch wird dieser Nachteil durch die intensive Durchströmung mit Kühlluft kompensiert, wobei der Kühleffekt die Wirkung einer größeren thermischen Masse noch weit übertrifft.
- Vorzugsweise sind die Flügel beider Teilplatten gekrümmt, wobei die Krümmung der Flügel beider Teilplatten in dieselbe Umfangsrichtung weist und die Flügel auf Lücke ineinandergreifen. Dadurch werden gekrümmte Durchlasskanäle geschaffen, die eine gute Kühlung der beiden Teilplatten gewährleisten.
- Die ineinandergreifenden Flügel der Teilplatten sind zweckmäßig entgegen der Umlaufrichtung der Zentralscheibe gekrümmt. Dadurch wird erreicht, dass eine Strömung der Kühlluft von innen nach außen unterstützt wird.
- Die beiden Teilplatten können mittels Nieten miteinander verbunden sein, die in Abständen über den Umfang der Platten verteilt angeordnet sind.
- Die radial außen liegenden Auslässe der zur Führung der Kühlluftströme vorgesehenen Durchgangskanäle liegen dabei in den Bereichen zwischen den Nietverbindungen.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einlässe für den Kühlluftstrom im radial innenliegenden Bereich der Teilplatten auf gegenüberliegenden Seiten ausgebildet, sodass die Kühlluft auf beiden Seiten in die jeweilige Zentralscheibe oder Anpressplatte eindringen und im Umfangsbereich wieder austreten kann.
- Um eine optimale Kühlung und eine gute Verteilung der Kühlluft zwischen den Teilplatten zu gewährleisten, und um die Wärmeübertragung zwischen den beiden Teilplatten zu reduzieren, kann ein Abstand zwischen den Spitzen der Flügel und den Innenflächen der jeweils gegenüberliegenden Teilplatte vorgesehen sein.
- Wenn die Zentralscheibe aus den beiden Teilplatten zusammengesetzt ist, kann die Konstruktion derart gestaltet sein, dass mindestens eine der beiden Teilplatten mittels eines Wälzlagers auf einer der Ausgangswellen gelagert ist.
- Dabei ist zweckmäßig zwischen dem Wälzlager und der jeweiligen Teilplatte ein kardanisches Gelenk (
25 ) vorgesehen. - Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und im Nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 : einen Schnitt durch den oberen Teil einer trockenen Doppelkupplung, -
2 : einen perspektivischen Ausschnitt aus dem linken Teil der Teilplatte einer Zentralscheibe, -
3 : eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des rechten Teils der Teilplatte der Zentralscheibe und -
4 : einen Schnitt durch die aus den beiden Teilplatten zusammengesetzte Zentralscheibe. - In
1 ist eine Doppelkupplung1 dargestellt, an deren Beispiel die Erfindung im Einzelnen erläutert werden soll. Die Doppelkupplung1 gehört zu einem Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge mit zwei in der Zeichnung nicht dargestellten Teilgetrieben. Die Doppelkupplung1 überträgt das Drehmoment vom Motor wahlweise auf eines der beiden Teilgetriebe. Bei der Doppelkupplung handelt es sich um eine trockene Doppelkupplung, die mit einem Kühlsystem zur aktiven Luftkühlung der Doppelkupplung ausgerüstet ist. - Die Doppelkupplung
1 besteht im Wesentlichen aus einer Antriebsscheibe2 , einer mit dieser verbundenen Zentralscheibe3 , beidseitig der Zentralscheibe3 angeordneten Anpressplatten4 und5 sowie zwischen der Zentralscheibe3 und den Anpressplatten4 und5 angeordneten Reibscheiben6 und7 . - Die Antriebsscheibe
2 sitzt fest der Eingangswelle8 der Doppelkupplung1 und rotiert mit dieser mit gleicher Drehzahl. Die Eingangswelle8 ist normalerweise die Ausgangswelle bzw. die Kurbelwelle eines in der Zeichnung nicht dargestellten Motors. - Die Antriebsscheibe
2 kann über ein Federsystem9 mit der Zentralscheibe3 verbunden sein. - Die Zentralscheibe
3 , die mittels der Anpressplatten4 und5 wahlweise mit einer der beiden Reibscheiben6 bzw.7 kuppelbar ist, überträgt das Drehmoment des Motors dann entweder auf eine Vollwelle10 oder auf eine diese umgebende Hohlwelle11 , wobei die beiden Wellen10 und11 jeweils mit einem der beiden in der Zeichnung nicht dargestellten Teilgetriebe verbunden sind. Zwischen den Reibscheiben6 und7 und den Wellen10 und11 können beispielsweise Dämpfersysteme12 vorgesehen sein. - Bei dem in
1 dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Zentralscheibe3 mit Durchlässen für in4 veranschaulichte Kühlluftströme22 ausgerüstet sein. - Zu diesem Zweck ist die Zentralscheibe
3 aus zwei in2 und3 dargestellten Teilplatten13 und14 zusammengesetzt. - Wie aus den
2 bis4 hervorgeht, sind die einander zugewandten Flächen15 und16 der Teilplatten13 und14 mit ineinandergreifenden Flügeln17 und18 versehen, wobei die ineinandergreifenden Flügel17 ,18 der beiden Teilplatten13 ,14 einen Innenraum19 mit Durchgangskanälen20 innerhalb der Zentralscheibe3 bilden. - Die Durchgangskanäle
20 ermöglichen eine Kühlluftströmung, die eine Radialkomponente aufweist. - Die Einlässe
21 für die Kühlluftströme22 liegen im radial innenliegenden Bereich der Teilplatten13 und14 auf axial gegenüberliegenden Seiten. Von dort aus gelangen die Kühlluftströme22 durch den Innenraum19 der aus den beiden Teilplatten13 und14 zusammengesetzten Zentralscheibe3 und treten in dem radial außenliegenden Bereich aus der Zentralscheibe3 aus. - Die Flügel
17 und18 der beiden Teilplatten13 und14 sind gekrümmt ausgebildet, wobei die Krümmung der Flügel beider Teilplatten13 und14 in dieselbe Umfangsrichtung weist und die Flügel17 und18 auf Lücke ineinandergreifen, wie insbesondere aus4 hervorgeht. - Die ineinandergreifenden Flügel
17 und18 der Teilplatten13 und14 sind entgegen der Umlaufrichtung der Zentralscheibe3 gekrümmt, sodass die Strömung der Kühlluft von innen nach außen beschleunigend unterstützt wird. - Die beiden Teilplatten
13 und14 sind mittels Nieten23 miteinander verbunden, wobei die Nieten23 in Abständen über den Umfang der Teilplatten13 und14 verteilt angeordnet sind. - Die radial außenliegenden Auslässe der durch die Flügel
17 und18 gebildeten Durchgangskanäle20 liegen dabei zwischen den Nietverbindungen. - Wie insbesondere aus
4 zu erkennen ist, ist zwischen den Spitzen der Flügel17 und18 und den Innenflächen15 und16 der jeweils gegenüberliegenden Teilplatte13 bzw.14 ein Abstand vorgesehen, wobei dieser als zusätzlicher Luftdurchtritt zur Verwirbelung der Kühlluft dient und dieser den Wärmeaustausch zwischen den beiden Teilplatten reduziert. - Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll nur die Zentralscheibe
3 aus den beiden Teilplatten13 und14 zusammengesetzt sein. Bei einer solchen Konstruktion ist mindestens eine der beiden Teilplatten, im vorliegenden Fall die Teilplatte13 , mittels eines Wälzlagers24 auf der Hohlwelle11 gelagert, die eine der beiden Ausgangswellen aus der Doppelkupplung darstellt. Die Teilplatte13 ist dabei über ein kardanisches Gelenk25 auf dem Wälzlager24 abgestützt. - Die erfindungsgemäße Methode sichert eine ausgezeichnete Kühlung der Zentralscheibe, wobei der verstärkte Kühleffekt die bei der vorliegenden Konstruktion vorgesehene geringere thermische Masse kompensiert.
- Die Aufteilung der Zentralscheibe
3 in zwei Teilplatten13 und14 wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Lebensdauer der Zentralscheibe3 aus, da die zum Teil unterschiedlichen thermischen Belastungen der beiden Seiten der Zentralscheibe3 zuverlässig voneinander getrennt werden, ohne dass es dadurch zu einem Verzug der Zentralscheibe3 kommt. - Die Wärmeübertragung von einer Teilplatte auf die Andere ist durch einen Abstand verhindert. Dies verhindert wiederum auch eine Überhitzung einer Teilplatte durch Energieeinträge von beiden Seiten dieser Teilplatte.
- Obgleich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur die Zentralscheibe in zwei Teilplatten
13 und14 aufgeteilt sein soll, ist es selbstverständlich auch möglich, die Anpressplatten4 und5 in entsprechender Weise zu gestalten. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Antriebsscheibe
- 3
- Zentralscheibe
- 4
- Anpressplatte
- 5
- Anpressplatte
- 6
- Reibscheibe
- 7
- Reibscheibe
- 8
- Eingangswelle
- 9
- Federsystem
- 10
- Vollwelle (Ausgangswelle)
- 11
- Hohlwelle (Ausgangswelle)
- 12
- Dämpfersysteme
- 13
- Teilplatte
- 14
- Teilplatte
- 15
- Innenfläche der Teilplatte
13 - 16
- Innenfläche der Teilplatte
14 - 17
- Flügel
- 18
- Flügel
- 19
- Innenraum der Zentralscheibe
3 - 20
- Durchgangskanäle
- 21
- Einlässe für Kühlluft
- 22
- Kühlluftströme
- 23
- Nieten
- 24
- Wälzlager
- 25
- kardanisches Gelenk
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013209011 [0003]
Claims (10)
- Kupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer trockenen Einzelkupplung bzw. einer trockenen Doppelkupplung (
1 ), die jeweils das Drehmoment vom Motor auf das Getriebe bzw. wahlweise auf eines von zwei Teilgetrieben überträgt, sowie einem Kühlsystem mit einem Lüfterradsystem zur aktiven Luftkühlung der Einzelkupplung bzw. der Doppelkupplung (1 ), wobei die jeweilige Kupplung eine Zentralscheibe (3 ) und auf mindestens einer Seite eine Anpressplatte (4 ,5 ) aufweist, die mit der Zentralscheibe (3 ) wahlweise kuppelbar ist, und wobei die Zentralscheibe (3 ) und/oder zumindest eine der Anpressplatten (4 ,5 ) mit Durchlässen für den Kühlluftstrom versehen ist, die radial verlaufen bzw. eine Radialkomponente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralscheibe (3 ) und/oder mindestens eine der Anpressplatten (4 ,5 ) aus zwei Teilplatten (13 ,14 ) zusammengesetzt ist, die einander zugewandten Innenflächen (15 ,16 ) der Teilplatten (13 ,14 ) mit ineinandergreifenden Flügeln (17 ,18 ) versehen sind und die ineinandergreifenden Flügel (17 ,18 ) der beiden Teilplatten (13 ,14 ) einen Innenraum (19 ) mit Durchgangskanälen (20 ) bilden, die eine Strömung der Kühlluft in radialer Richtung bzw. in einer Richtung mit einer Radialkomponente bewirkt. - Kupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (
17 ,18 ) der beiden Teilplatten (13 ,14 ) gekrümmt sind, wobei die Krümmung der Flügel (17 ,18 ) in dieselbe Umfangsrichtung weist und die Flügel (17 ,18 ) auf Lücke ineinandergreifen. - Kupplungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ineinandergreifenden Flügel (
17 ,18 ) der Teilplatten (13 ,14 ) entgegen der Umlaufrichtung der Zentralscheibe (3 ) gekrümmt sind. - Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilplatten (
13 ,14 ) mittels Nieten (23 ) miteinander verbunden sind, die in Abständen über den Umfang der Teilplatten (13 ,14 ) verteilt angeordnet sind. - Kupplungsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radial außen liegenden Auslässe der zur Führung der Kühlluftströme (
22 ) vorgesehenen Durchgangskanäle (20 ) in den Bereichen zwischen den Nietverbindungen (Nieten23 ) liegen. - Kupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlässe (
21 ) für die Kühlluftströme (22 ) im radial innenliegenden Bereich der Teilplatten (13 ,14 ) auf gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind. - Kupplungsgetriebe nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen den Spitzen der Flügel (
17 ,18 ) und den Innenflächen (15 ,16 ) der jeweils gegenüberliegenden Teilplatte (13 bzw.14 ) vorgesehen ist. - Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Zentralscheibe (
3 ) aus den beiden Teilplatten (13 ,14 ) zusammengesetzt ist. - Kupplungsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Teilplatten (
13 ,14 ) mittels eines Wälzlagers (24 ) auf einer der Ausgangswellen (Hohlwelle11 ) gelagert ist. - Kupplungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wälzlager (
24 ) und der jeweiligen Teilplatte (13 bzw.14 ) ein kardanisches Gelenk (25 ) vorgesehen ist.
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