DE102017122927A1

DE102017122927A1 - Kupplungsaggregat und Verwendung eines Kupplungsaggregats

Info

Publication number: DE102017122927A1
Application number: DE102017122927.2A
Authority: DE
Inventors: Dirk Reimnitz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-04-04

Abstract

Es ist ein Kupplungsaggregat (10) zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle (16, 18) eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer ersten Reibungskupplung (12) zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle (16), wobei die erste Reibungskupplung (12) eine erste Gegenplatte (24), eine relativ zu der ersten Gegenplatte (24) axial verlagerbare erste Anpressplatte (28) und eine zwischen der ersten Anpressplatte (28) und der ersten Gegenplatte (24) reibschlüssig verpressbare erste Kupplungsscheibe (30) aufweist, und einem an der ersten Gegenplatte (24) und an der ersten Kupplungsscheibe (30) radial abgestützten Radiallager (50) zur Lagerung der ersten Kupplungsscheibe (30) an der ersten Gegenplatte (24), wobei das Radiallager (50) ausgestaltet ist eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe (30) zur ersten Gegenplatte (24) zuzulassen. Durch die Zentrierung der ersten Kupplungsscheibe (30) an der ersten Gegenplatte (24) mit Hilfe des Radiallagers (50) können durch ein radiales Spiel der ersten Kupplungsscheibe (30) verursachte Geräuschemissionen reduziert werden, so dass eine Reduzierung von Geräuschemissionen bei der Betätigung des Kupplungsaggregats (10) ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat sowie eine Verwendung eines Kupplungsaggregats, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekuppelt werden kann.
Aus WO 2008/064648 A1 ist ein als Doppelkupplung ausgestaltetes Kupplungsaggregat bekannt, bei dem eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors verbindbare Schwungscheibe über ein Verbindungsbauteil mit einer als Gegenplatte für zwei verschiede Reibungskupplungen wirkenden Zentralplatte verbunden ist. Die jeweilige Reibungskupplung weist eine relativ zu der jeweiligen von der Axialseite der Zentralplatte ausgebildeten Gegenplatten axial verlagerbare Anpressplatte auf, die zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte eine mit einer Getriebeeingangswelle über eine Steckverzahnung verbundene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpressen kann. An einer der koaxial zueinander verlaufenden Getriebeeingangswellen ist die Zentralplatte über ein Lager gelagert.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis Geräuschemissionen bei der Betätigung eines Kupplungsaggregats zu minimieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine Reduzierung von Geräuschemissionen bei der Betätigung eines Kupplungsaggregats ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Kupplungsaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsaggregat zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer ersten Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle, wobei die erste Reibungskupplung eine erste Gegenplatte, eine relativ zu der ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte und eine zwischen der ersten Anpressplatte und der ersten Gegenplatte reibschlüssig verpressbare erste Kupplungsscheibe aufweist, und einem an der ersten Gegenplatte und an der ersten Kupplungsscheibe radial abgestützten Radiallager zur Lagerung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte, wobei das Radiallager ausgestaltet ist eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Gegenplatte zuzulassen oder einem an der ersten Anpressplatte und an der ersten Kupplungsscheibe radial abgestützten Radiallager zur Lagerung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Anpressplatte, wobei das Radiallager ausgestaltet ist eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Anpressplatte zuzulassen.
Damit die erste Kupplungsscheibe beim Öffnen und Schließen der ersten Reibungskupplung einen Reibschluss mit der axial feststehenden ersten Gegenplatte herstellen und aufheben kann, muss die erste Kupplungsscheibe eine axiale Relativbewegung zu der ersten Gegenplatte ausführen können. Die erste Kupplungsscheibe wird üblicherweise über eine Steckverzahnung mit der ersten Getriebeeingangswelle drehfest verbunden, wobei die Verzahnung zwischen der erste Kupplungsscheibe und der ersten Getriebeeingangswelle als Spielpassung ausgeführt ist, um die axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zu ermöglichen. Durch die Spielpassung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Getriebeeingangswelle ergibt sich für die erste Kupplungsscheibe auch ein radiales Spiel im Bereich der an der ersten Gegenplatte beziehungsweise an der ersten Anpressplatte angreifenden Reibbeläge, so dass eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Kraftverteilung an der ersten Kupplungsscheibe eine Radialbewegung der Reibbeläge der ersten Kupplungsscheibe bewirken kann. Diese ungleichmäßige Kraftverteilung kann in Kombination mit dem radial Spiel der ersten Kupplungsscheibe die erste Kupplungsscheibe, insbesondere im Schlupfbetrieb und/oder bei einem Öffnen der Reibungskupplung, in Schwingung versetzten, die mit Geräuschemissionen verbunden sein können. Durch das Radiallager ist die erste Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte oder an der ersten Anpressplatte zentriert, so dass ein radiales Spiel der ersten Kupplungsscheibe eliminiert oder zumindest reduziert werden kann. Durch ein radiales Spiel der ersten Kupplungsscheibe verursachte Geräuschemissionen können dadurch zumindest reduziert werden. Zudem erlaubt das Radiallager einerseits eine Relativdrehung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Gegenplatte, so dass Schleppmomente in der geöffneten Stellung der Reibungskupplung minimiert werden können und eine Drehzahlangleichung der ersten Getriebeeingangswelle an die Drehzahl der ersten Gegenplatte beim Schließen der Reibungskupplung bei unterschiedlichen Ausgangsdrehzahlen leicht möglich ist, und andererseits eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Gegenplatte, so dass eine zum Herstellen und Aufheben des Reibschlusses der ersten Kupplungsscheibe mit der ersten Gegenplatte erforderliche axiale Relativbewegung sichergestellt ist. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die erforderliche maximale axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Gegenplatte so gering ist, dass sie leicht von dem Radiallager in dem für das Radiallager vorgesehenen Bauraum realisiert werden kann. Durch die Zentrierung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte oder an der ersten Anpressplatte mit Hilfe des Radiallagers können durch ein radiales Spiel der ersten Kupplungsscheibe verursachte Geräuschemissionen reduziert werden, so dass eine Reduzierung von Geräuschemissionen bei der Betätigung des Kupplungsaggregats ermöglicht ist.
Das Kupplungsaggregat kann insbesondere als Doppelkupplung ausgestaltet sein, die zwei Reibungskupplungen zum Ankuppeln jeweils einer Getriebeeingangswelle aufweisen kann. Vorzugsweise weist das als Doppelkupplung ausgestaltete Kupplungsaggregat eine Zentralplatte auf, die an ihren Axialseiten jeweils eine Gegenplatte für die jeweilige Reibungskupplung ausbildet. Die Gegenplatte ist insbesondere mit einem Stützlager verbunden, über das die Gegenplatte an der Getriebeeingangswelle radial gelagert ist. Vorzugsweise ist die Gegenplatte axial an dem Stützlager abgestützt, so dass das Lager Axialkräfte der Gegenplatte abstützen kann und eine radiale Bewegungskoppelung hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist das Stützlager axial an der Getriebeeingangswelle abgestützt, so dass die Getriebeeingangswelle von der Gegenplatte über das Stützlager eingeleitete Axialkräfte abstützen kann. Das Stützlager ist beispielsweise als Axial-/Radiallager, insbesondere als Rillenkugellager oder Schrägkugellager, ausgestaltet. Die erste Getriebeeingangswelle steht insbesondere aus einem Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes frei ab, das heißt die erste Getriebeeingangswelle ist nicht oder nicht ausreichend exakt oder nicht ausreichend spielfrei über ein Pilotlager an der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors gelagert. Durch die Zentrierung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte können Schwingungen der ersten Getriebeeingangswelle in radialer Richtung zugelassen werden, ohne dass diese radialen Schwingung zu radialen Schwingungen der ersten Kupplungsscheibe führen und Geräuschemissionen der ersten Kupplungsscheibe verursachen. Das Radiallager ist insbesondere als ein von einem Rillenkugellager verschiedenes Wälzlager ausgestaltet. Das Radiallager kann beispielsweise als Nadellager ausgestaltet sein, wodurch radialer Bauraum eingespart werden kann. Das als Nadellager ausgestaltete Radiallager weist insbesondere eine fettgeschmierte abgedichtete Nadelhülse auf. Die Nadelhülse kann einen mit der ersten Gegenplatte oder mit der ersten Kupplungsscheibe gekoppelten Außenring ausbilden, währen die Wälzkörper des Radiallagers an einer mit der der ersten Kupplungsscheibe oder mit der ersten Gegenplatte gekoppelten radial äußeren, insbesondere gehärteten, Mantelfläche abrollen und eine axiale Relativbewegung zu der als Lagerlauffläche wirkenden Mantelfläche ausführen können. Das Radiallager kann auch als Zylinderrollenlager ausgestaltet sein, wodurch axialer Bauraum eingespart werden kann. Vorzugsweise weist das Radiallager einen Außenring auf, mit dem Dichtelemente, insbesondere Radialwellendichtringe, verbunden sind, um ein Schmiermittel in dem Radiallager zurückhalten zu können und gleichzeitig eine axiale Relativbewegung als auch eine Drehbewegung zu einem Innenring und/oder zu eine als Lagerlauffläche wirkenden radial äußere Mantelfläche ausführen zu können. Insbesondere sind zusätzlich die erste Getriebeeingangswelle und die zweite Getriebeeingangswelle aneinander gelagert, so dass eine radiale Bewegungskoppelung der frei abstehenden Enden der Getriebeeingangswellen miteinander hergestellt sein kann. Die erste Kupplungsscheibe kann insbesondere einen mit den übrigen zur ersten Getriebeeingangswelle führenden Teilen der ersten Kupplungsscheibe verbundenen Lagerflansch aufweisen, der beispielsweise eine in axialer Richtung abstehende Lagerhülse ausbildet. Das Radiallager kann an der Lagerhülse des Lagerflanschs mit Presspassung anliegen und/oder die Lagerhülse des Lagerflanschs bildet eine Lagerfläche des Radiallagers aus. Die Lagerhülse des Lagerflanschs kann dadurch als ein Innenring oder Außenring des Radiallagers wirken.
Insbesondere ist die erste Gegenplatte an einer zu der ersten Getriebeeingangswelle koaxial verlaufenden zweiten Getriebeeingangswelle über ein Stützlager radial und/oder axial abstützbar. Bei einem als Doppelkupplung ausgestalteten Kupplungsaggregat kann sich die erste Gegenplatte, die insbesondere Teil einer für beide Reibungskupplungen die jeweilige Gegenplatte ausbildenden Zentralplatte ist, an derjenigen Getriebeeingangswelle abstützen, mit der die erste Kupplungsscheibe nicht drehfest verbunden ist. Die zweite Getriebeeingangswelle ist durch das Stützlager mit der ersten Gegenplatte in radialer Richtung gekoppelt, so dass ein Schwingen der zweiten Getriebeeingangswelle in radialer Richtung relativ zu der ersten Gegenplatte vermieden oder zumindest reduziert werden kann. Somit ist die Schwingungsanregung auf die zweite Kupplungsscheibe gering. Dadurch kann es ausreichend sein, wenn die erste Kupplungsscheibe über das Radiallager an der ersten Gegenplatte zentriert ist. Durch die Zentrierung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte können Schwingungen der ersten Getriebeeingangswelle in radialer Richtung zugelassen werden, ohne dass diese radialen Schwingung zu radialen Schwingungen der ersten Kupplungsscheibe führen und Geräuschemissionen der ersten Kupplungsscheibe verursachen. Da radiale Schwingungen der zweiten Getriebeeingangswelle durch die über das Stützlager gelagerte erste Gegenplatte vermieden werden können, kann das für eine mit der zweiten Getriebeeingangswelle drehfest verbundene zweite Kupplungsscheibe gegebenenfalls auftretende radiale Spiel so gering sein, dass eine Zentrierung der zweiten Kupplungsscheibe mit Hilfe eines weiteren Radiallagers nicht erforderlich ist und vermieden werden kann.
Vorzugsweise überdeckt ein die erste Gegenplatte ausbildendes Bauteil und/oder ein die Gegenplatte lagerndes Stützlager in radialer Richtung betrachtet das Radiallager zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend oder vollständig. Das Radiallager kann dadurch zumindest teilweise in einen gemeinsamen Axialbereich mit der Gegenplatte und/oder dem Stützlager geschachtelt angeordnet sein, so dass der axiale Bauraumbedarf gering gehalten ist.
Besonders bevorzugt weist ein die erste Gegenplatte lagerndes Stützlager einen in axialer Richtung abstehenden Lagerring zur Ausbildung einer Lagerfläche des Radiallagers auf. Das Stützlager kann dadurch gleichzeitig einen Teil des Radiallagers ausbilden. Der andere Teil des Radiallagers kann insbesondere an dem abstehenden Teil des Lagerrings des Stützlagers abwälzen und eine axiale Relativbewegung ausführen. Die Bauteileanzahl und der Bauraumbedarf können dadurch gering gehalten werden.
Insbesondere ist mit der ersten Gegenplatte eine Lagerhülse zur Ausbildung einer Lagerfläche des Radiallagers verbunden, wobei insbesondere die Lagerhülse einen in radialer Richtung abstehenden Befestigungsflansch zur Befestigung der Lagerhülse mit der ersten Gegenplatte aufweist. Dadurch ist es nicht erforderlich, dass das die erste Gegenplatte ausbildende Material eine Lagerfläche für das Radiallager ausbildet. Zudem kann die mit der ersten Gegenplatte, beispielsweise durch Verschrauben oder Vernieten, befestigte Lagerhülse einen für das Radiallager möglichst geringen Nennradius ermöglichen, so dass ein entsprechend kostengünstiges und bauraumsparendes Radiallager verwendet werden kann. Besonders bevorzugt ist das Radiallager mit Hilfe der Lagerhülse auf einem Radiusbereich positioniert, in dem ein die erste Gegenplatte radial abstützendes Stützlager in axialer Richtung betrachtet das Radiallager zumindest teilweise, insbesondere vollständig, überdeckt. Mit Hilfe der Lagerhülse kann das Radiallager leicht in einem Radiusbereich positioniert werden, der zumindest teilweise radial innerhalb zu einem radial inneren Rand der ersten Gegenplatte angeordnet ist.
Vorzugsweise weist das Radiallager zwischen einem ersten Axialanschlag und einem zweiten Axialanschlag verliersicher aufgenommene Wälzkörper auf, wobei insbesondere die Wälzkörper in einem an dem ersten Axialanschlag und an dem zweiten Axialanschlag anschlagbaren Lagerkäfig drehbar aufgenommen sind. Die Axialanschläge können verhindern, dass die Wälzkörper bei einer axialen Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe zur ersten Gegenplatte axial aus dem Radiallager herausgelangen können. Der jeweilige Axialanschlag kann beispielsweise durch einen von einem Lagerring ausgebildeten Bord, eine mit dem Lagerring verbundene Bordscheibe und/oder Hülse ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist ein radiales Spiel des Radiallagers einstellbar, wobei insbesondere das Radiallager einen kegeligen Lagerring zum Abgleiten an einer kegeligen Gegenrampe bei einer axialen Relativbewegung aufweist. Dadurch kann auch ein durch das Radiallager verursachtes radiales Spiel eliminiert werden. Beispielsweise kann der kegelige Lagerring von einer mit der ersten Gegenplatte verschrauben Wellenmutter an der Gegenrampe in axialer Richtung verschoben werden bis das radiale Lagerspiel des Radiallagers hinreichend weit eliminiert ist. Durch den kegeligen Lagersitz für das Radiallager kann der Durchmesser des Lagerrings verändert werden, wenn er axial relativ zu der Gegenrampe verschoben wird. Je weiter der kegelige Lagerring axial in die kegelige Rampe eingepresst wird, desto stärker wird der Lagerring auf einen kleineren Durchmesser zusammengedrückt. Der an der Gegenrampe verpresste Lagerring kann von der aufgeschraubten Wellenmutter in Position gehalten werden.
Insbesondere weist die erste Kupplungsscheibe einen ersten Scheibendämpfer auf, wobei der erste Scheibendämpfer ein mit der ersten Getriebeeingangswelle drehfest vebindbares erstes Innenteil und ein über ein erstes Energiespeicherelement relativ zu dem ersten Innenteil begrenzt verdrehbares erstes Außenteil aufweist, wobei das erste Außenteil über das Radiallager an der Gegenplatte zentriert ist, wobei insbesondere das Radiallager in einem zum Energiespeicherelement radial inneren Radiusbereich angeordnet ist. Durch die Zentrierung der die Reibbeläge tragenden ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte ist auch das erste Außenteil des ersten Scheibendämpfers mit Hilfe des Radiallagers zentriert. Eine separate Zentrierung des ersten Außenteils ist dadurch nicht erforderlich und kann dadurch eingespart werden. Durch die radial innere Positionierung des Radiallagers relativ zum Energiespeicherelement des ersten Scheibendämpfers kann erreicht werden, dass das radiale Spiel in dieser Montageschnittstelle nicht mehr zwischen einer Belagsfederung der ersten Kupplungsscheibe und dem Scheibendämpfer auftritt und somit das mit der Belagfederung verbundene Außenteil des Scheibendämpfers auch gleich als spielfreies Verbindungselement zwischen der Belagsfederung und dem Radiallager genutzt werden kann. Dadurch kann ein separater Lagerflansch der ersten Kupplungsscheibe, mit dessen Hilfe die erste Kupplungsscheibe von dem Radiallager gelagert werden kann, eingespart werden. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden.
Das Kupplungsaggregat kann über die erste Gegenplatte und das Stützlager auf der Getriebeeingangswelle radial und axial abgestützt sein. Um das Stützlager axial auf der Getriebeeingangswelle zu fixieren, ist insbesondere ein Sicherungsring vorgesehen, für dessen Montage jedoch zeitweise eine Zugänglichkeit von der in späteren Betrieb von der ersten Kupplungsscheibe abgedeckten Seite möglich sein muss. Hierzu ist insbesondere die erste Kupplungsscheibe mit einer Montageschnittstelle versehen, die es erlaubt den radial inneren Teil der ersten Kupplungsscheibe von dem radial äußern Teil der ersten Kupplungsscheibe zu trennen. Somit kann das Kupplungsaggregat zuerst ohne den radial inneren Teil der ersten Kupplungsscheibe auf die Getriebeeingangswelle aufgesetzt und durch den Sicherungsring fixiert werden, bevor der radial innere Teil der ersten Kupplungsscheibe auf die Getriebeeingangswelle aufgesteckt und mit dem radial äußeren Teil der ersten Kupplungsscheibe verbunden wird. Diese Montageschnittstelle innerhalb der ersten Kupplungsscheibe kann je nach Ausführung eine weitere Stelle darstellen, an der ein Radialspiel auftreten kann. Daher ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Montageschnittstelle der ersten Kupplungsscheibe außerhalb eines Verbindungspfads zwischen dem Radiallager und den Reibflächen der ersten Kupplungsscheibe liegt.
Besonders bevorzugt ist eine zweite Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer zweiten Getriebeeingangswelle vorgesehen, wobei die zweite Reibungskupplung eine zweite Gegenplatte, eine relativ zu der zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte und eine zwischen der zweiten Anpressplatte und der zweiten Gegenplatte reibschlüssig verpressbare zweite Kupplungsscheibe aufweist. Das Kupplungsaggregat ist dadurch als Doppelkupplung ausgestaltet, die insbesondere im Drei-Platten-Design oder im Vier-Platten-Design ausgestaltet sein kann. Im Drei-Platten-Design ist die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte durch eine gemeinsame Zentralplatte ausgestaltet, während im Vier-Platten-Design die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte als separate voneinander getrennte Platten ausgebildet sind. Wenn das als Doppelkupplung ausgestaltete Kupplungsaggregat zwei separate Gegenplatten aufweist, kann das Kupplungsaggregat über die erste Gegenplatte auf der ersten Getriebeeingangswellen abgestützt werden und die zweite Gegenplatte kann durch das Radiallager in radialer Richtung mit der mit ihr in Kontakt stehenden zweiten Kupplungsscheibe gekoppelt sein. Das Radiallager ist vorzugsweise derart eingesetzt, dass das Radiallager die Reibfläche der zugeordneten Kupplungsscheibe relativ zu den Reibflächen der mit dieser Kupplungsscheibe im Wirkkontakt stehenden Gegenplatte radial lagert. Dabei ist bevorzugt, dass sowohl zwischen den Reibflächen der Kupplungsscheibe und dem Radiallager, als auch zwischen dem Radiallager und den Reibflächen der Gegenplatte, möglichst wenige die Elastizität erhöhende Teile angeordnet sind. Alternativ kann das Radiallager auch so eingebaut werden, dass es die Reibfläche der Kupplungsscheibe direkt relativ zu den Reibflächen der mit der Kupplungsscheibe im Wirkkontakt stehenden Anpressplatte radial abstützt. Bei einer Doppelkupplung ist das Radiallager bei denjenigen Reibungskupplungen besonders wirkungsvoll, deren Kupplungsscheibe nicht direkt mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, auf der die Doppelkupplung radial und/oder axial abgestützt ist. Bei Doppelkupplungen, die weder auf der ersten noch auf der zweiten Getriebeeingangswelle radial abgestützt sind, können auch an beiden Reibungskupplungen zusätzliche Radiallager zwischen der Kupplungsscheibe und ihren jeweiligen kupplungsseitigen Reibpartnern vorgesehen werden.
Vorzugsweise ist eine zweite Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer zweiten Getriebeeingangswelle vorgesehen, wobei die zweite Reibungskupplung eine zweite Gegenplatte, eine relativ zu der zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte und eine zwischen der zweiten Anpressplatte und der zweiten Gegenplatte reibschlüssig verpressbare zweite Kupplungsscheibe aufweist, wobei die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte von einer gemeinsamen an der zweiten Getriebeeingangswelle abgestützten Zentralplatte ausgebildet ist, wobei nur die erste Kupplungsscheibe von dem genau einem Radiallager an der Zentralplatte zentriert ist. Bei einem als Doppelkupplung im Drei-Platten-Design ausgestalteten Kupplungsaggregat kann sich die Zentralplatte an derjenigen Getriebeeingangswelle abstützen, mit der die erste Kupplungsscheibe nicht drehfest verbunden ist. Die zweite Getriebeeingangswelle ist durch die über das Stützlager gelagerte erste Gegenplatte in radialer Richtung bewegungsgekoppelt, so dass ein Schwingen der zweiten Getriebeeingangswelle in radialer Richtung nicht zu einer radialen Relativbewegung der Reibflächen führen kann. Insbesondere sind zusätzlich die erste Getriebeeingangswelle und die zweite Getriebeeingangswelle aneinander gelagert. Dadurch ist es ausreichend, wenn nur die erste Kupplungsscheibe und nicht auch die zweite Kupplungsscheibe über das Radiallager an der Zentralplatte zentriert ist. Die zweite Kupplungsscheibe kann durch die an der zweiten Getriebeeingangswelle abgestützte Zentralplatte bereits ausreichend zentriert sein.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines Kupplungsaggregats, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zu dem Zweck den Einfluss eines radialen Spiels und/oder einer radialen Steifigkeit der ersten Kupplungsscheibe auf Geräuschemissionen bei der Betätigung des Kupplungsaggregats zu untersuchen. Durch die Zentrierung der ersten Kupplungsscheibe an der ersten Gegenplatte mit Hilfe des Radiallagers können durch ein radiales Spiel der ersten Kupplungsscheibe verursachte Geräuschemissionen reduziert werden, so dass eine Reduzierung von Geräuschemissionen bei der Betätigung des Kupplungsaggregats ermöglicht ist. Hierbei ist es möglich durch den Austausch des Radiallagers ein größeres oder kleineres radiales Spiel für die erste Kupplungsscheibe vorzusehen und die Auswirkungen dieser Variation in Testläufen des Kupplungsaggregats zu analysieren. Ein umfangreicher konstruktiver Umbau eines Prototypen ist hierbei nicht erforderlich. Wenn eine für das Kupplungsaggregat geeignete radiale Steifigkeit der ersten Kupplungsscheibe und ein geeignetes radiales Spiel des ersten Kupplungsscheibe ermittelt wurde, kann ein hierzu passendes Radiallager ausgewählt werden und/oder ermittelt werden, ob diese Parameter auch durch andere das Radiallager einsparende Maßnahmen erreicht werden können. Dies ermöglicht eine kostengünstiges Kupplungsaggregat mit geringen Geräuschemissionen bei der Betätigung.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Kupplungsaggregats,
2: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Kupplungsaggregats,
3: eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Kupplungsaggregats und
4: eine schematische Schnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Kupplungsaggregats.

Das in 1 dargestellte als Doppelkupplung ausgestaltete Kupplungsaggregat 10 weist eine erste Reibungskupplung 12 und eine zweite Reibungskupplung 14 auf, mit deren Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle 16 beziehungsweise einer zweiten Getriebeeingangswelle 18 gekoppelt werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Kupplungsaggregat 10 eine Zentralplatte 20 auf, die über ein Stützlager 22 an der zweiten Getriebeeingangswelle 18 radial und axial abgestützt ist. Die Zentralplatte 20 bildet an der einen Axialseite eine erste Gegenplatte 24 der ersten Reibungskupplung 12 und an der entgegengesetzten Axialseite eine zweite Gegenplatte 26 der zweiten Reibungskupplung 14 aus. Die erste Reibungskupplung 12 weist eine relativ zu der ersten Gegenplatte 24 axial verlagerbare erste Anpressplatte 28 auf, mit deren Hilfe eine erste Kupplungsscheibe 30 reibschlüssig zwischen der ersten Gegenplatte 24 und der ersten Anpressplatte 28 verpresst werden kann. Die erste Kupplungsscheibe 30 ist über einen ersten Scheibendämpfer 32 mit der ersten Getriebeeingangswelle 16 mit Hilfe einer ein radiales Spiel aufweisenden ersten Steckverzahnung 34 drehfest verbunden. Der erste Scheibendämpfer 32 weist ein erstes Außenteil 36 auf, das über ein als Schraubenfeder und/oder Bogenfeder ausgestaltetes erstes Energiespeicherelement 38 mit einem ersten Innenteil 40 begrenzt verdrehbar gekoppelt ist, um Drehschwingungen zu dämpfen. Die zweite Reibungskupplung 14 weist eine relativ zu der zweiten Gegenplatte 26 axial verlagerbare zweite Anpressplatte 42 auf, mit deren Hilfe eine zweite Kupplungsscheibe 44 reibschlüssig zwischen der zweiten Gegenplatte 26 und der zweiten Anpressplatte 42 verpresst werden kann. Die zweite Kupplungsscheibe 44 ist, gegebenenfalls über einen nicht dargestellten zweiten Scheibendämpfer, mit der zweiten Getriebeeingangswelle 18 mit Hilfe einer ein radiales Spiel aufweisenden zweiten Steckverzahnung 46 drehfest verbunden.
Die erste Kupplungsscheibe 30 weist einen Lagerflansch 48 auf, über den die erste Kupplungsscheibe 30 an einem Radiallager 50 gelagert ist. Das Radiallager 50 wiederum ist über eine Lagerhülse 52, die über einen Befestigungsflansch 54 mit der Zentralplatte 20 befestigt ist, an der Zentralplatte 20 gelagert. Dadurch ist die erste Kupplungsscheibe 30 an der von der Zentralplatte 20 ausgebildeten ersten Gegenplatte 24 zentriert und kann im Wesentlichen keine radiale Relativbewegung zur ersten Anpressplatte 28 und zur ersten Gegenplatte 24 ausführen, die beim Betätigen des Kupplungsaggregats 10 Geräuschemissionen verursachen könnten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 50 als gefettetes Nadellager ausgestaltet, das eine axiale Relativbewegung des Lagerflanschs 48 zur Lagerhülse 52 im Ausmaß eines auftretenden axialen Lüftspiels der ersten Kupplungsscheibe 30 zulässt. Das Radiallager weist einen Außenring 56 mit radial abstehende Borde 58 auf, wobei die Borde 58 jeweils einen Axialanschlag zum Zurückhalten von Wälzkörpern 60 in dem Innern das Radiallagers 50 ausbilden und das Radiallager 50 abdichten und/oder separate Dichtungen aufnehmen, die das Radiallager 50 abdichten. Zudem ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Radiallager 50 möglichst weit radial innen positioniert, so dass das Radiallager 50 in einem radial innerhalb zum ersten Energiespeicherelement 38 des ersten Scheibendämpfers 32 liegenden Radiusbereich angeordnet ist, in dem das Radiallager 50 in axialer Richtung betrachtet von dem Stützlager 22 vollständig überdeckt ist.
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 ist im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 die Lagerhülse 52 entfallen und durch einen radial äußeren Lagerring 62 des Stützlagers 22 ersetzt. Der Lagerring 62 bildet sowohl eine Lagerlaufbahn für das Stützlager 22 als auch eine Lagerlaufbahn für das in diesem Ausführungsbeispiel als Zylinderrollenlager ausgestaltete Radiallager 50 aus. Der Lagerflansch 48 greift hierbei von radial außen an dem Radiallager 50 an. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Radiallager 50 in einem radial außerhalb zu dem Stützlager 22 liegenden Radiusbereich angeordnet, in dem das Radiallager 50 in axialer Richtung betrachtet von dem ersten Energiespeicherelement 38 des ersten Scheibendämpfers 32 überdeckt werden kann.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 ist im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 der Lagerflansch 48 nicht als separates Bauteil, sondern einstückig mit dem ersten Außenteil 36 des ersten Scheibendämpfers 32 ausgestaltet. Zudem ist das Radiallager 50 als Zylinderrollenlager ausgestaltet und der Lagerflansch 48 greift von radial außen an dem Radiallager 50 an, während die Lagerhülse 52 von radial innen an dem Radiallager 50 angreift.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 ist im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats 10 der Außenring 56 des als Zylinderrollenlager ausgestalteten Radiallagers 50 kegelig ausgeführt. Die kegelige Außenseite des Außenrings 56 liegt an einer von der Zentralplatte 20 ausgebildeten Gegenrampe 64 an, so dass die Lagerhülse 52 eingespart ist. Alternativ kann die Gegenrampe 64 auch von der Lagerhülse 52 ausgebildet sein. Mit Hilfe einer auf einen axialen Rohransatz der Zentralplatte 20 aufgeschraubten Wellenmutter 66 kann der Außenring 56 in axialer Richtung an der Gegenrampe 64 verlagert werden, um ein radiales Lagerspiel des Radiallagers 50 zu reduzieren, indem der Außenring 56 durch die Gegenrampe 64 radial auf einen kleineren Durchmesser zusammengedrückt wird. Anstelle der Wellenmutter 66 können auch andere Bauteile, beispielsweise Schrauben oder plastifizierbare Befestigungselemente, vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Außenring 56 relativ zu der Gegenrampe 64 axial fixiert werden kann.
Bei den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen des Kupplungsaggregats 10 ist eine Montageschnittstelle zwischen dem ersten Außenteil 36 des Kupplungsscheibendämpfers 32 und dem Lagerflansch 48 vorgesehen. Dadurch kann der Kupplungsscheibendämpfer 32 entfernt werden und der radial äußere Teil der ersten Kupplungsscheibe 30 mit den Reibflächen ist immer noch über den Lagerflansch 48 und das Radiallager 50 mit der ersten Gegenplatte 24 radial verbunden. Wenn der Scheibendämpfer 32 entfernt ist, ist radial unterhalb des Radiallagers 50 genug Platz um einen Sicherungsring für das Stützlager 22 montieren zu können. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Kupplungsaggregats 10 befindet sich die Montageschnittstelle zwischen dem Scheibendämpfer 32 und dem radial inneren Teil des ersten Innenteils 40. Dadurch liegt auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Montageschnittstelle nicht in dem Verbindungspfad zwischen dem Radiallager 50 und den Reibflächen der ersten Kupplungsscheibe 30, obwohl das Radiallager 50 über das erste Außenteil 36 des Kupplungsdämpfers 32 mit den Kupplungsbelägen verbunden ist. Für die Montage des Sicherungsringes wird nur der nabenförmige radial innere Teil des ersten Innenteils 40 der ersten Kupplungsscheibe 30 entfernt.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Kupplungsaggregats 10 ist die erste Kupplungsscheibe 30 mit Hilfe des Radiallagers 50 an der ersten Gegenscheibe 24 zentriert. Alternativ kann die erste Kupplungsscheibe 30 mit Hilfe eines entsprechend dimensionierten Radiallagers an der ersten Anpressplatte 28 zentriert sein.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungsaggregat
12: erste Reibungskupplung
14: zweite Reibungskupplung
16: erste Getriebeeingangswelle
18: zweite Getriebeeingangswelle
20: Zentralplatte
22: Stützlager
24: erste Gegenplatte
26: zweite Gegenplatte
28: erste Anpressplatte
30: erste Kupplungsscheibe
32: erster Scheibendämpfer
34: erste Steckverzahnung
36: erstes Außenteil
38: erstes Energiespeicherelement
40: erstes Innenteil
42: zweite Anpressplatte
44: zweite Kupplungsscheibe
46: zweite Steckverzahnung
48: Lagerflansch
50: Radiallager
52: Lagerhülse
54: Befestigungsflansch
56: Außenring
58: Bord
60: Wälzkörper
62: Lagerring
64: Gegenrampe
66: Wellenmutter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/064648 A1 [0002]

Claims

Kupplungsaggregat zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle (16, 18) eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer ersten Reibungskupplung (12) zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle (16), wobei die erste Reibungskupplung (12) eine erste Gegenplatte (24), eine relativ zu der ersten Gegenplatte (24) axial verlagerbare erste Anpressplatte (28) und eine zwischen der ersten Anpressplatte (28) und der ersten Gegenplatte (24) reibschlüssig verpressbare erste Kupplungsscheibe (30) aufweist, und einem an der ersten Gegenplatte (24) und an der ersten Kupplungsscheibe (30) radial abgestützten Radiallager (50) zur Lagerung der ersten Kupplungsscheibe (30) an der ersten Gegenplatte (24), wobei das Radiallager (50) ausgestaltet ist eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe (30) zur ersten Gegenplatte (24) zuzulassen oder einem an der ersten Anpressplatte (28) und an der ersten Kupplungsscheibe (30) radial abgestützten Radiallager (50) zur Lagerung der ersten Kupplungsscheibe (30) an der ersten Anpressplatte (28), wobei das Radiallager (50) ausgestaltet ist eine axiale Relativbewegung der ersten Kupplungsscheibe (30) zur ersten Anpressplatte (28) zuzulassen.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gegenplatte (24) an einer zu der ersten Getriebeeingangswelle (16) koaxial verlaufenden zweiten Getriebeeingangswelle (18) über ein Stützlager (22) radial und/oder axial abstützbar ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass ein die erste Gegenplatte (24) ausbildendes Bauteil (20) und/oder ein die Gegenplatte (24) lagerndes Stützlager (22) in radialer Richtung betrachtet das Radiallager (50) zumindest teilweise, vorzugsweise überwiegend oder vollständig, überdeckt.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein die erste Gegenplatte (24) lagerndes Stützlager (22) einen in axialer Richtung abstehenden Lagerring (62) zur Ausbildung einer Lagerfläche des Radiallagers (50) aufweist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Gegenplatte (24) eine Lagerhülse (52) zur Ausbildung einer Lagerfläche des Radiallagers (50) verbunden ist, wobei insbesondere die Lagerhülse (52) einen in radialer Richtung abstehenden Befestigungsflansch (54) zur Befestigung der Lagerhülse (52) mit der ersten Gegenplatte (24) aufweist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (50) zwischen einem ersten Axialanschlag und einem zweiten Axialanschlag verliersicher aufgenommene Wälzkörper (60) aufweist, wobei insbesondere die Wälzkörper (60) in einem an dem ersten Axialanschlag und an dem zweiten Axialanschlag anschlagbaren Lagerkäfig drehbar aufgenommen sind.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass ein radiales Spiel des Radiallagers (50) einstellbar ist, wobei insbesondere das Radiallager (50) einen kegeligen Lagerring (62) zum Abgleiten an einer kegeligen Gegenrampe (64) bei einer axialen Relativbewegung aufweist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsscheibe (30) einen ersten Scheibendämpfer (32) aufweist, wobei der erste Scheibendämpfer (32) ein mit der ersten Getriebeeingangswelle (16) drehfest verbindbares erstes Innenteil (40) und ein über ein erstes Energiespeicherelement (38) relativ zu dem ersten Innenteil (40) begrenzt verdrehbares erstes Außenteil (36) aufweist, wobei das erste Außenteil (36) über das Radiallager (50) an der Gegenplatte (24) zentriert ist, wobei insbesondere das Radiallager (50) in einem zum Energiespeicherelement (38) radial inneren Radiusbereich angeordnet ist.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Reibungskupplung (14) zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer zweiten Getriebeeingangswelle (18) vorgesehen ist, wobei die zweite Reibungskupplung (14) eine zweite Gegenplatte (26), eine relativ zu der zweiten Gegenplatte (26) axial verlagerbare zweite Anpressplatte (42) und eine zwischen der zweiten Anpressplatte (42) und der zweiten Gegenplatte (26) reibschlüssig verpressbare zweite Kupplungsscheibe (44) aufweist, wobei die erste Gegenplatte (24) und die zweite Gegenplatte (26) von einer gemeinsamen an der zweiten Getriebeeingangswelle (18) abgestützten Zentralplatte (20) ausgebildet ist, wobei nur die erste Kupplungsscheibe (30) von dem genau einem Radiallager (50) an der Zentralplatte (20) zentriert ist.
Verwendung eines Kupplungsaggregats (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zu dem Zweck den Einfluss eines radialen Spiels und/oder einer radialen Steifigkeit der ersten Kupplungsscheibe (30) auf Geräuschemissionen bei der Betätigung des Kupplungsaggregats (10) zu untersuchen.