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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens eine Anpressplatte und ein Hebelelement zur Betätigung der wenigstens einen Anpressplatte.
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Die
WO 2015/144172 offenbart eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer ersten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle, wobei die erste Teilkupplung eine erste Gegenplatte, mindestens eine relativ zur ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Zwischenplatte und eine relativ zur ersten Gegenplatte und zur ersten Zwischenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte zum Verpressen von ersten Reibbelägen einer ersten Kupplungsscheibe zwischen der ersten Gegenplatte und der ersten Zwischenplatte sowie zwischen der ersten Zwischenplatte und der ersten Anpressplatte aufweist, einer zweiten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte, mindestens eine relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Zwischenplatte und eine relativ zur zweiten Gegenplatte und zur zweiten Zwischenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibe zwischen der zweiten Gegenplatte und der zweiten Zwischenplatte sowie zwischen der zweiten Zwischenplatte und der zweiten Anpressplatte aufweist, einem ersten Betätigungstopf zum übersetzungslosen Verlagern der ersten Anpressplatte und einem zweiten starr ausgebildeten Betätigungstopf zum übersetzungslosen Verlagern der zweiten Anpressplatte.
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Aus der
DE 10 2014 213 165 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Eingangsteil, mit einem eine primäre Schwungmasse bildenden Masseteil, und einem koaxial zu diesem angeordneten, entgegen der Wirkung einer in einem Ringraum untergebrachten Federeinrichtung relativ gegenüber diesem verdrehbaren Ausgangsteil, wobei der Ringraum mittels zumindest eines separat zu dem Masseteil ausgebildeten Schalenteils ausgebildet ist. In bevorzugter Weise ist der Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad ausgebildet. Ein solches Zweimassenschwungrad kann in einem Antriebsstrang ein einteiliges Schwungrad ersetzen und gegenüber dem einteiligen Schwungrad vorteilhaft Schwingungen dämpfen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Drehmomentübertragungseinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Dadurch, dass ein Drucktopf zwischen dem Hebelelement und der wenigstens einen Anpressplatte angeordnet ist, kann ein Druckpunkt zur Betätigung der Anpressplatte radial nach innen verlagert werden, was eine effektiv geringere Hebelübersetzung bewirkt.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle. Die Doppelkupplung weist vorzugsweise eine erste Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle auf. Vorteilhaft ist es, wenn die erste Teilkupplung eine erste Gegenplatte und eine relativ zur ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte zum Verpressen von ersten Reibbelägen einer ersten Kupplungsscheibenanordnung aufweist. Die Doppelkupplung weist zudem vorzugsweise eine zweite Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle auf. Vorteilhaft ist es, wenn auch die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte und eine relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibenanordnung aufweist.
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Eine bevorzugte Drehmomentübertragungseinrichtung ist eine trockene Doppelkupplung. Die Doppelkupplung ist vorzugsweise für relativ kleine Drehmomente ausgelegt. Einer bevorzugten Ausführung zufolge ist die Doppelkupplung in einem Dreiplattendesign ausgeführt.
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Bevorzugt ist es, wenn das Hebelelement eine Hebelfeder ist. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Hebelfeder eine Tellerfeder ist. Damit lässt sich umlaufend eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Drucktopf erreichen. Das Hebelelement ist vorzugsweise mittels eines Betätigungselements betätigbar. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Ausrücklagers als Betätigungselement.
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Der Drucktopf ist einer bevorzugten Ausführung zufolge rotationssymmetrisch ausgebildet. Vorteilhafterweise ist der Drucktopf ringförmig. Der Drucktopf erstreckt sich dabei in radialer Richtung, vorzugsweise mit einem zweifach abgewinkelten Querschnitt. Vorteilhafterweise liegt ein radial äußerer Bereich des Drucktopfes an der Anpressplatte an. Ein radial weiter innen angeordneter Bereich des Drucktopfes liegt dabei an dem Hebelelement an. Ein Kontaktbereich zwischen dem Hebelelement und einem Kupplungsdeckel ist vorzugsweise umlaufend und radial weiter außen angeordnet als der Drucktopf. Ein Kontaktbereich zwischen dem Hebelelement und einem das Hebelelement betätigenden Ausrücklager ist vorzugsweise radial weiter innen angeordnet als der Drucktopf.
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Ein bevorzugtes Übersetzungsverhältnis ergibt sich, wenn der Drucktopf in einem Kontaktbereich an dem Hebelelement anliegt, der radial weiter innen angeordnet ist als ein Kontaktbereich zwischen dem Drucktopf und der Anpressplatte. Das bevorzugte Übersetzungsverhältnis ist zwischen eins und zwei, vorteilhafterweise kleiner als zwei.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Drucktopf derart ausgebildet und angeordnet, dass ein Verhältnis zwischen einem Betätigungsweg des Hebelelements, gemessen im radialen Bereich einer Krafteinleitung in das Hebelelement, und einem von dem Hebelelement über den Drucktopf auf die Anpressplatte übertragenen Betätigungsweg in einem Bereich zwischen eins und zwei liegt, vorzugsweise kleiner als zwei ist. Dabei stützt sich das Hebelelement vorzugsweise in einem radial äußeren Bereich des Hebelelements an einem Kupplungsdeckel ab.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Verbesserung von aus dem Stand der Technik bekannten trockenen Doppelkupplungen, bei der die Teilkupplungen jeweils ein als eine Hebelfeder ausgebildetes Hebelelement zur Darstellung einer internen Übersetzung, d.h. zur Erhöhung der Anpresskraft bei einer gegebenen Einrückkraft, besitzen. Diese Hebelfedern haben bei bekannten Anwendungen häufig ein Übersetzungsverhältnis von drei bis vier. Dieses gilt insbesondere in Verbindung mit Verschleißnachstellungen in der entsprechenden Kupplung. Bestimmte Übersetzungsverhältnisse der Hebelfedern, insbesondere bei der zweiten Teilkupplung (der einem Getriebe zugewandten Teilkupplung) können Nachteile mit sich bringen, da die beteiligte Anpressplatte bei der Betätigung eine Krafteinleitung auf einen radial innenliegenden Bereich erfährt. Die sich daraus ergebende Verformung in Form einer Tordierung der Anpressplatte um den Schwerpunkt der umlaufenden Querschnittsfläche führt zu einer Reduzierung des Reibradius. Damit einher geht eine Herabsetzung des übertragbaren Moments. Die vorliegende Erfindung sieht nun für eine Doppelkupplung mit Hebelelementen, insbesondere Hebelfedern, vorzugsweise ohne Verschleißnachstellung, Übersetzungsverhältnisse zwischen eins und zwei, bevorzugt kleiner als zwei, jedoch größer als eins vor, was gemäß Untersuchungen ein gewisses Optimum bezüglich der Kraft-/Wegverteilung bei gegebener Betätigungsenergie im Zusammenspiel mit einer Betätigung der Hebelfeder durch einen Aktor darstellt. Diese Übersetzungsverhältnisse stellen in besonders bevorzugter Weise in Kombination mit elektromechanischen Aktoren eine deutliche Optimierung der Kraft-/Wegverteilung dar.
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Zusätzlich zu den geschilderten Übersetzungsverhältnissen, vorzugsweise für Teilkupplungen ohne Verschleißnachstellungen, sieht die Erfindung zwischen Hebelfeder und Anpressplatte einen Drucktopf vor. Dieser Drucktopf ist vorzugsweise zwischen der Anpressplatte der zweiten Teilkupplung und der dazugehörigen Hebelfeder angeordnet. Dieser Drucktopf überträgt die Anpresskraft von einem kleinen Durchmesser (Kontakt mit der Hebelfeder) auf einen größeren, für die Krafteinleitung günstigeren Durchmesser (Kontaktbereich mit der Anpressplatte). Eine tordierende Verformung der Anpressplatte und eine damit verbundene Reduzierung des übertragbaren Moments wird dabei vermieden. Ein Verformen des Drucktopfes kann sich nicht auf die Anpressplatte in Form einer Tordierung übertragen, da dieser durch die Zweiteiligkeit von der Anpressplatte entkoppelt ist.
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In besonders bevorzugter Weise wird der Drucktopf mit einer weiteren Komponente der Doppelkupplung, vorzugsweise eines Zugankers oder eines Mitnehmerrings, innerhalb des Stanz- und Umformprozesses aus derselben Rohteilronde hergestellt. Der Drucktopf kann dabei auch so starr ausgeführt sein, dass er bei der Betätigung der Anpressplatte der zweiten Teilkupplung keiner nennenswerten Verformung unterliegt.
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Das Schwungrad ist vorzugsweise als einteiliges Schwungrad oder als ein Zweimassenschwungrad oder ein anderer Torsionsschwingungsdämpfer ausgeführt. Eine besonders gute Tilgung von Schwingungen bietet ein Zweimassenschwungrad mit einer Fliehkraftpendelanordnung.
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Mit der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere Doppelkupplung, zur Verfügung gestellt, bei der eine Verformung der Anpressplatte um den Schwerpunkt der umlaufenden Querschnittsfläche und eine daraus resultierende Reduzierung des Reibradius vermieden ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Schnittansicht einer Doppelkupplung in einer ersten Ausführungsform im Umfeld eines Doppelkupplungsgetriebes, und
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2 eine Detailansicht auf einen Ausschnitt aus 1.
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1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 100, vorliegend eine Doppelkupplung. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 weist eine erste Teilkupplung 102 zum Kuppeln einer Antriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einer ersten Getriebeeingangswelle 104, und eine zweite Teilkupplung 106 zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer konzentrisch zur ersten Getriebeeingangswelle 104 angeordneten zweiten Getriebeeingangswelle 108 auf. Die erste Teilkupplung 102 weist eine erste Gegenplatte 110 und eine relativ zur ersten Gegenplatte 110 axial verlagerbare erste Anpressplatte 112 auf. Zwischen der ersten Gegenplatte 110 und der erste Anpressplatte 112 ist eine erste Kupplungsscheibenanordnung 114 mit Reibbelägen angeordnet. Die erste Kupplungsscheibenanordnung 114 ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 104 verbunden. Die zweite Teilkupplung 106 weist eine zweite Gegenplatte 116 und eine relativ zur zweiten Gegenplatte 116 axial verlagerbare zweite Anpressplatte 118 auf. Zwischen der zweiten Gegenplatte 116 und der zweiten Anpressplatte 118 ist eine zweite Kupplungsscheibenanordnung 120 mit Reibbelägen angeordnet. Die zweite Kupplungsscheibenanordnung 120 ist drehfest mit der zweiten Getriebeeingangswelle 108 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die erste Gegenplatte 110 und die zweite Gegenplatte 116 eine gemeinsame Zentralplatte 122 aus, so dass sich ein Dreiplattendesign ergibt.
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Mit der Zentralplatte 122, und damit mit der ersten Gegenplatte 110 und der zweiten Gegenplatte 116, ist ein Kupplungsdeckel 124 verbunden, an dem sich ein als Tellerfeder ausgestaltetes erstes Hebelelement 126 und ein als Tellerfeder ausgestaltetes zweites Hebelelement 128 jeweils schwenkbar abstützen.
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Bei einer Schwenkbewegung des ersten Hebelelements 126 kann das erste Hebelelement 126 über einen Zuganker 130 die erste Anpressplatte 112 axial verlagern, um für ein Schließen der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 die Reibbeläge der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 reibschlüssig zwischen der ersten Gegenplatte 110 und der ersten Anpressplatte 112 zu verpressen, oder für ein Öffnen der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 einen Reibschluss mit den Reibbelägen der ersten erste Kupplungsscheibenanordnung 114 aufzuheben.
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Bei einer Schwenkbewegung des zweiten Hebelelements 128 kann das zweite Hebelelement 128 über einen Drucktopf 132 die zweite Anpressplatte 118 axial verlagern, um für ein Schließen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 die Reibbeläge der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 reibschlüssig zwischen der zweiten Gegenplatte 116 und der zweiten Anpressplatte 118 zu verpressen, oder für ein Öffnen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 einen Reibschluss mit den Reibbelägen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 aufzuheben. Der Drucktopf 132 ist mittels einer umlaufenden Stufe in der zweiten Anpressplatte 118 radial zentriert.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zentralplatte 122 über einen Mitnehmerring 134 und ein Schwungrad 136 mit der Antriebswelle verbunden. Dazu sind der Mitnehmerring 134 und die Zentralplatte 122 mittels mehrerer Blattfederpakete miteinander verbunden. Die Blattfederpakete sind über den Umfang des Mitnehmerrings 134 verteilt angeordnet. Die Zentralplatte 122 ist mittels der Blattfederpakete kardanisch an den Mitnehmerring 134 angebunden. Der Mitnehmerring 134 gehört kinematisch zum Schwungrad 136. Vorzugsweise sind die Blattfederpakete einerseits mit dem Mitnehmerring 134 und andererseits der Zentralplatte 122 vernietet. Ferner ist mit dem Schwungrad 136 ein Starterkranz 140 zum Einleiten eines Startmoments zum Starten des Kraftfahrzeugmotors verbunden.
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Die Zentralplatte 122 und damit die erste Gegenplatte 110 und die zweite Gegenplatte 116 sind über ein Stützlager 140 an der äußeren zweiten Getriebeeingangswelle 108 zur Abtragung von Axialkräften und/oder Radialkräften abgestützt.
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2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der Drehmomentübertragungseinrichtung 100, insbesondere im Bereich des Drucktopfes 132. Der Drucktopf 132 bewirkt aufgrund seiner Form ein Übersetzungsverhältnis zwischen einem ersten Hebelarm 142 und einem zweiten Hebelarm 144. In einem ersten Kontaktbereich 146 liegen das zweite Hebelelement 128 und ein das zweite Hebelelement 128 betätigendes Ausrücklager aneinander an. Der erste Kontaktbereich 146 ist ein umlaufender Kreisring. In einem zweiten Kontaktbereich 148 stützt sich das zweite Hebelelement 128 an dem Kupplungsdeckel 124 ab. Der zweite Kontaktbereich 148 ist ein umlaufender Kreisring. In einem dritten Kontaktbereich 150 liegen das zweite Hebelelement 128 und der Drucktopf 132 aneinander an. Der dritte Kontaktbereich 150 ist ein umlaufender Kreisring. In einem vierten Kontaktbereich 152 liegen der Drucktopf 132 und die zweite Anpressplatte 118 aneinander an. Der vierte Kontaktbereich 150 ist ein umlaufender Kreisring.
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Der ersten Hebelarm 142 entspricht einem radialen Abstand zwischen dem ersten Kontaktbereich 146 und dem zweiten Kontaktbereich 148. Der zweite Hebelarm 144 entspricht einem radialen Abstand zwischen dem zweiten Kontaktbereich 148 und dem dritten Kontaktbereich 150. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Hebelarm 142 und dem zweiten Hebelarm 144 ist vorliegend geringfügig kleiner als zwei. Das vorliegende Übersetzungsverhältnis ist aufgrund der Anordnung des Drucktopfes 132 kleiner als bei aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen, bei denen das zweite Hebelelement 128 unmittelbar an der zweiten Anpressplatte 118 anliegt.
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Auch wenn der Drucktopf 132 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur für eine Krafteinleitung zur Betätigung der zweiten Teilkupplung 106 vorhanden ist, kann in einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels ein gleichwirkender Drucktopf ebenso oder alternativ für eine Krafteinleitung zur Betätigung der ersten Teilkupplung 102 vorgesehen sein. Der entsprechende Drucktopf kann dann zwischen dem Kupplungsdeckel 124 und dem ersten Hebelelement 126 vorgesehen sein.
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Obwohl in den 1 und 2 ausschließlich eine Doppelkupplung im Dreiplattendesign gezeigt ist, ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch Doppelkupplungen mit mehreren Platten, wie beispielsweise einem Vierplattendesign oder mit mehreren Kupplungsscheiben pro Teilkupplung, können durch die beschriebene Integration eines Drucktopfes verbessert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drehmomentübertragungseinrichtung, Doppelkupplung
- 102
- erste Teilkupplung
- 104
- erste Getriebeeingangswelle
- 106
- zweite Teilkupplung
- 108
- zweite Getriebeeingangswelle
- 110
- erste Gegenplatte
- 112
- erste Anpressplatte
- 114
- erste Kupplungsscheibenanordnung
- 116
- zweite Gegenplatte
- 118
- zweite Anpressplatte
- 120
- zweite Kupplungsscheibenanordnung
- 122
- Zentralplatte
- 124
- Kupplungsdeckel
- 126
- erstes Hebelelement
- 128
- zweites Hebelelement
- 130
- Zuganker
- 132
- Drucktopf
- 134
- Mitnehmerring
- 136
- Schwungrad
- 138
- Starterkranz
- 140
- Stützlager
- 142
- erster Hebelarm
- 144
- zweiter Hebelarm
- 146
- erster Kontaktbereich
- 148
- zweiter Kontaktbereich
- 150
- dritter Kontaktbereich
- 152
- vierter Kontaktbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/144172 [0002]
- DE 102014213165 A1 [0003]
