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Die vorliegende Erfindung betrifft eine zusammengefügte Trägerscheibe und einen nassen Doppelkupplungsmechanismus, umfassend diese zusammengefügte Trägerscheibe.
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Ein solcher Doppelkupplungsmechanismus ist dazu bestimmt, einen Teil eines Drehmomentübertragungssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder für ein so genanntes Industriefahrzeug, darzustellen, wobei dieses letztgenannte beispielsweise ein LKW, ein öffentliches Verkehrsmittel oder ein landwirtschaftliches Fahrzeug ist.
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Die Patentanmeldung
EP 2 909 052 B1 offenbart einen nassen Doppelkupplungsmechanismus für ein Kraftfahrzeug, umfassend Drehmomenteingangsmittel, die dazu bestimmt sind, mit einer Kurbelwelle gekoppelt zu sein, eine erste Drehmomentausgangswelle, eine zweite Drehmomentausgangswelle, eine erste Kupplung, die geeignet ist, die Drehmomenteingangsmittel und die erste Drehmomentausgangswelle zu koppeln und entkoppeln, eine zweite Kupplung, die geeignet ist, die Drehmomenteingangsmittel und die zweite Drehmomentausgangswelle zu koppeln und entkoppeln. Die erste und die zweite Kupplung, jeweils vom Mehrscheibentyp, sind radial übereinander angeordnet. Jede der Mehrscheibenkupplungen umfasst Flansche, die drehfest mit einer Eingangsträgerscheibe verbunden sind, die das Drehmomenteingangsmittel bildet, und Reibungsscheiben, die drehfest mit Ausgangsträgerscheiben verbunden sind. Die erste Kupplung umfasst auch einen axial beweglichen Kolben, der bei Verlagerung mit Hilfe einer Steuerkammer gesteuert wird, der eine Ausgleichskammer zugeordnet ist, die zumindest von einem Ausgleichsdeckel begrenzt ist.
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Die Eingangsträgerscheibe umfasst im vorliegenden Fall eine zylindrische Nabe, den Ausgleichsdeckel, eine äußere Trägerscheibe, die der ersten Kupplung zugeordnet ist, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Flansche der ersten Kupplung aufzunehmen, eine innere Trägerscheibe, die der zweiten Kupplung zugeordnet ist, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Flansche der zweiten Kupplung aufzunehmen. Diese verschiedenen Elemente werden durch mehrere Schweißvorgänge aneinander befestigt, wie: die Befestigung der inneren Peripherie der äußeren Trägerscheibe und der äußeren Peripherie der inneren Trägerscheibe in einem ersten Schritt, die Befestigung der inneren Trägerscheibe auf dem Ausgleichsdeckel in einem zweiten Schritt und die Befestigung des Ausgleichsdeckels auf der zylindrischen Nabe in einem letzten Schritt. Die Herstellungskosten einer solchen Eingangsträgerscheibe sind somit hoch.
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Die Montage durch Schweißen der äußeren Trägerscheibe auf der zylindrischen Nabe unter Beteiligung eines getrennten Ausgleichsdeckels erzeugt Konzentrizitätsfehler der axialen Erstreckung in Bezug zur Drehachse der Einheit. Diese Montage von drei Komponenten durch Schweißen erfordert den Einsatz von komplexen und kostspieligen Werkzeugen zur Vormontage vor dem Schweißen.
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Ein weiteres Mittel zur Verringerung der Konzentrizitätsfehler besteht darin, die Kontaktflächen zwischen der äußeren Trägerscheibe und dem Ausgleichsdeckel zu bearbeiten. Dieser zusätzliche Bearbeitungsvorgang führt zu Mehrkosten bei der Herstellung.
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Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine einfache, wirksame und wirtschaftliche Lösung für dieses Problem anzubieten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, einen nassen Kupplungsmechanismus für ein Drehmomentübertragungssystem vorzuschlagen, der es ermöglicht, zumindest einen Teil gewisser Nachteile des Standes der Technik zu lösen.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine zusammengefügte Trägerscheibe für einen nassen Doppelkupplungsmechanismus, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vor, umfassend:
- - eine zylindrische Nabe mit einer Drehachse O,
- - eine äußere Trägerscheibe der ersten Kupplung des nassen Doppelkupplungsmechanismus, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung aufzunehmen, einen ringförmigen Abschnitt, der sich radial nach innen von der axialen Erstreckung entlang einer zur Achse senkrechten Ebene O erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt, der radial unter dem ringförmigen Abschnitt angeordnet und geeignet ist, einen beweglichen Kolben der ersten Kupplung axial zu führen,
- - eine innere Trägerscheibe der zweiten Kupplung des nassen Doppelkupplungsmechanismus, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung aufzunehmen,
wobei die innere Trägerscheibe auf den ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe aufgesetzt und mit diesem drehfest verbunden ist.
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Diese zusammengefügte Trägerscheibe gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass sie, dank der Integration der Funktionen des Ausgleichsdeckels direkt in die äußere Trägerscheibe die Anzahl von zu montierenden Komponenten verringert und die Konzentrizitätstoleranzen der äußeren Trägerscheibe in Bezug zur Drehachse O verkleinert. Auf diese Weise ist die axiale Führung des beweglichen Kolbens der ersten Kupplung in Bezug zur äußeren Trägerscheibe verbessert.
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Vorteilhafterweise umfasst die innere Trägerscheibe Anschlussklauen, die sich axial von der axialen Erstreckung aus erstrecken, wobei die Anschlussklauen in an dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe ausgebildete Öffnungen eingesetzt und an der äußeren Trägerscheibe befestigt sind. Diese zusammengefügte Trägerscheibe gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass sie die Drehmomentübertragungsleistung des nassen Doppelkupplungsmechanismus erhöht, wobei sie eine starre Verbindung durch formschlüssiges Eingreifen der Anschlussklauen in die Öffnungen der äußeren Trägerscheibe bildet.
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Vorzugsweise umfasst die innere Trägerscheibe Auflageflächen, die ein Ende der axialen Erstreckung bilden und dazu vorgesehen sind, auf dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe zur Auflage zu gelangen. Diese zusammengefügte Trägerscheibe gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass sie die geometrischen Fehler der Montage verringert. Das Auflegen der Auflageflächen an den ringförmigen Abschnitt verringert den Axialschlag der inneren Trägerscheibe in Bezug zur äußeren Trägerscheibe.
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Die Erfindung kann das eine oder das andere der unten beschriebenen Merkmale in Kombination oder unabhängig voneinander aufweisen.
- - Die Anschlussklauen können an die äußere Trägerscheibe geschweißt sein.
- - Die Schweißung kann vom Typ Laserschweißung sein.
- - Die Laserschweißung kann radial zwischen den Anschlussklauen und dem radial äußeren Rand der Öffnungen vorgesehen sein.
- - Die Laserschweißung kann radial zwischen den Anschlussklauen und dem radial inneren Rand der Öffnungen vorgesehen sein.
- - Die Schweißung kann vom Typ mit Materialbeigabe sein.
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Die Kombination des Einsetzens der Anschlussklauen mit der Schweißung hat den Vorteil, dass sie die Drehmomentübertragungsleistung des nassen Doppelkupplungsmechanismus erhöht.
- - Die Anschlussklauen können durch Wärme-Krimpen an der äußeren Trägerscheibe verformt werden.
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Die Kombination des Einsetzens der Anschlussklauen mit der Verformung durch Wärme-Krimpen hat den Vorteil, dass sie die Drehmomentübertragungsleistung des nassen Doppelkupplungsmechanismus erhöht.
- - Die äußere Trägerscheibe, die innere Trägerscheibe und die zylindrische Nabe sind aneinander befestigt, um die zusammengefügte Trägerscheibe zu bilden.
- - Die äußere Trägerscheibe und die innere Trägerscheibe sind getrennte Teile.
- - Die innere Trägerscheibe umfasst eine äußere Rille.
- - Die äußere Trägerscheibe umfasst eine innere Rille.
- - Die Anschlussklauen können im Winkel um die Achse O verteilt sein.
- - Die Auflageflächen können im Winkel um die Achse O verteilt und in Umfangsrichtung zwischen den Anschlussklauen zwischengefügt sein.
- - Die Auflageflächen können auf Stücken ausgebildet sein, die aus der Außenfläche der inneren Trägerscheibe hervorgehen.
- - Die Verbindung der Anschlussklauen auf der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe kann schräge Anschlusskanten umfassen.
- - Die schrägen Anschlusskanten haben Abmessungen größer oder gleich 1 mm.
- - Die Verbindung der Anschlussklauen auf der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe kann Anschlussradien umfassen.
- - Die Anschlussradien haben Abmessungen größer oder gleich 1 mm.
- - Die Öffnungen des ringförmigen Abschnitts der äußeren Trägerscheibe können im Winkel um die Achse O verteilt sein.
- - Die Öffnungen können von länglicher Form und dazu vorgesehen sein, die Anschlussklauen aufzunehmen.
- - Die Öffnungen können T-Form haben und dazu vorgesehen sein, die Anschlussklauen aufzunehmen.
- - Die äußere Trägerscheibe kann ein radial inneres Ende umfassen, das auf der zylindrischen Nabe zur Auflage gelangt, wobei das radial innere Ende im Querschnitt in einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene die Form eines 90°-Knicks aufweist, der durch den zylindrischen Abschnitt und einen auf die zylindrische Nabe geschweißten Abschnitt mit axialer Erstreckung definiert ist.
- - Die innere Trägerscheibe kann in die äußere Trägerscheibe eingesetzt sein, wobei die axiale Erstreckung der inneren Trägerscheibe auf dem zylindrischen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe zur Auflage gelangt.
- - Der zylindrische Abschnitt kann auf der Außenseite für die Montage der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe bearbeitet sein.
- - Die äußere Trägerscheibe kann Reaktionsmittel umfassen, die dazu bestimmt sind, auf der Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung zur Auflage zu gelangen, wobei die Reaktionsmittel radial außerhalb der Öffnungen angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft nach einem ihrer Aspekte auch einen nassen Doppelkupplungsmechanismus für ein Drehmomentübertragungssystem, umfassend eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung jeweils vom Mehrscheibentyp, die gesteuert werden, um selektiv eine Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle zu koppeln, wobei die erste und die zweite Kupplung radial übereinander angeordnet sind,
wobei der nasse Doppelkupplungsmechanismus eine zusammengefügte Trägerscheibe umfasst, die alle oder einen Teil der vorher erwähnten Merkmale aufweist.
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Die Erfindung betrifft nach einem weiteren ihrer Aspekte auch einen nassen Doppelkupplungsmechanismus für ein Drehmomentübertragungssystem, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend um eine Achse O mindestens:
- - eine zusammengefügte Trägerscheibe, die dazu vorgesehen ist, drehfest mit einer Antriebswelle verbunden zu sein,
- - eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, jeweils vom Mehrscheibentyp, die gesteuert werden, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle zu koppeln, und die radial übereinander angeordnet sind;
- - wobei jede der Mehrscheibenkupplungen Flansche, die drehfest mit der Eingangsträgerscheibe verbunden sind, und Reibungsscheiben umfasst, die drehfest mit einer Ausgangsträgerscheibe verbunden sind,
- - wobei die erste Kupplung einen axial beweglichen Kolben umfasst, der bei Verlagerung mit Hilfe einer Steuerkammer gesteuert wird, der eine Ausgleichskammer zugeordnet ist, die zumindest von der zusammengefügten Trägerscheibe begrenzt ist,
wobei die zusammengefügte Trägerscheibe umfasst:
- • eine äußere Trägerscheibe der ersten Kupplung, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung aufzunehmen, einen ringförmigen Abschnitt, der sich radial nach innen von der axialen Erstreckung aus entlang einer zur Achse senkrechten Ebene O erstreckt, und einen zylindrischen Abschnitt, der radial unter dem ringförmigen Abschnitt angeordnet und geeignet ist, den beweglichen Kolben der ersten Kupplung axial zu führen,
- • eine innere Trägerscheibe der zweiten Kupplung, umfassend eine axiale Erstreckung, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung aufzunehmen,
wobei die innere Trägerscheibe auf den ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe aufgesetzt und drehfest mit diesem verbunden ist.
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Nach einer Variante kann die innere Trägerscheibe auf die äußere Trägerscheibe geschweißt sein.
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Nach einer weiteren Variante kann die innere Trägerscheibe durch Wärme-Krimpen auf der äußeren Trägerscheibe verformt werden.
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Alle oder ein Teil der vorher erwähnten Merkmale sind auch für diesen weiteren Aspekt der Erfindung anwendbar.
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Die Erfindung hat auch ein Verfahren zur Herstellung einer zusammengefügten Trägerscheibe, die alle oder einen Teil der vorher erwähnten Merkmale übernimmt, zum Gegenstand, umfassend mindestens die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer äußeren Trägerscheibe und einer inneren Trägerscheibe,
- - Einsetzen der Anschlussklauen der inneren Trägerscheibe in die Öffnungen der äußeren Trägerscheibe,
- - Auflegen der Auflageflächen der inneren Trägerscheibe an den ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe,
- - dann Befestigen der inneren Trägerscheibe an der äußeren Trägerscheibe durch Laserschweißen der Anschlussklauen an die äußere Trägerscheibe.
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Gemäß diesem Verfahren erfolgt das Laserschweißen lokal an den Anschlussklauen. Dank der Erfindung werden die übermäßigen Verformungen, die ein durchgehendes Schweißen über 360° verursachen könnte, verringert.
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Die Erfindung betrifft auch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer zusammengefügten Trägerscheibe, die alle oder einen Teil der vorher erwähnten Merkmale übernimmt, umfassend mindestens die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer äußeren Trägerscheibe und einer inneren Trägerscheibe,
- - Einsetzen der Anschlussklauen der inneren Trägerscheibe in die Öffnungen der äußeren Trägerscheibe,
- - Auflegen der Auflageflächen der inneren Trägerscheibe an den ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe,
- - dann Befestigen der inneren Trägerscheibe an der äußeren Trägerscheibe durch Verformung der Anschlussklauen an der äußeren Trägerscheibe durch ein Wärme-Krimpwerkzeug.
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Gemäß diesem Verfahren ermöglicht es die Verformung durch Wärme-Krimpen, die übermäßigen Verformungen, die ein durchgehendes Laserschweißen über 360° verursachen könnte, zu verringern. Es wird auch die Projektion von Schmelzmaterial, die durch das Schweißen auf die Rillen der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe erzeugt wird, vermieden.
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Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung, die nur als Beispiel angeführt ist und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, besser verständlich, wobei:
- - 1 eine Axialschnittansicht eines nassen Doppelkupplungsmechanismus ist, umfassend eine zusammengefügte Trägerscheibe nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung;
- - 2 eine Axialschnittansicht der zusammengefügten Trägerscheibe nach der ersten Ausführungsart der Erfindung aus 1 ist;
- - 3 eine isometrische Ansicht der inneren Trägerscheibe allein nach der ersten Ausführungsart der Erfindung aus 1 ist;
- - 4 eine halbe Vorderansicht der äußeren Trägerscheibe allein nach der ersten Ausführungsart der Erfindung aus 1 ist;
- - 5 eine isometrische Ansicht einer inneren Trägerscheibe allein nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung ist;
- - 6 eine Vorderansicht einer äußeren Trägerscheibe nach der zweiten Ausführungsart der Erfindung ist;
- - 7 eine Detailansicht einer zusammengefügten Trägerscheibe nach einer dritten Ausführungsart der Erfindung ist.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen sind nicht beschränkend und zur Erleichterung des Verständnisses die Begriffe „vorne“ oder „hinten“ in die Richtung in Bezug zu einer Axialausrichtung, die durch die Hauptdrehachse O der Übertragung des Kraftfahrzeugs bestimmt ist, und die Begriffe „innen/intern“ oder „außen/extern“ in Bezug zur Achse O und in einer Radialrichtung orthogonal zur axialen Ausrichtung verwendet.
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In den 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsart einer zusammengefügten Trägerscheibe 10 für einen nassen Doppelkupplungsmechanismus 1 dargestellt. Der nasse Doppelkupplungsmechanismus 1 weist eine Hauptdrehachse O auf.
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Der nasse Doppelkupplungsmechanismus 1 für ein Drehmomentübertragungssystem umfasst um die Achse O mindestens ein Eingangselement 2, das drehfest mit einer Antriebswelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Das Eingangselement 2 ist hinten am nassen Doppelkupplungsmechanismus 1 angeordnet.
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Bei der ersten Ausführungsart, umfasst das Eingangselement 2, das global eine „L“-Form aufweist, einen Teil radialer Ausrichtung, der von einer Eingangsflanschscheibe 3 gebildet ist, und einen Teil axialer Ausrichtung, der von einer Nabe 4 gebildet ist. Die Eingangsflanschscheibe 3 und die Eingangsnabe 4 sind verbunden, vorzugsweise durch Schweißen aneinander befestigt.
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Die Nabe 4 ist radial innen in Bezug zur Eingangsflanschscheibe 3 angeordnet.
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Die Eingangsnabe 4 ist beispielsweise drehfest unter Vermittlung der Rillen 5 mit dem Ausgang einer Dämpfungsvorrichtung (wie eines Zweimassenschwungrads, usw.) verbunden, dessen Eingang insbesondere unter Vermittlung eines Antriebsschwungrads mit der Antriebswelle verbunden ist, die von einer Kurbelwelle gebildet ist, die ein Motor, mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist, antreibt.
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Die Eingangsflanschscheibe 3 umfasst an ihrem radial äußeren Ende axialer Ausrichtung Zähne 9, die sich radial nach außen erstrecken und auf der zusammengefügten Trägerscheibe 10 aufliegen.
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Der nasse Doppelkupplungsmechanismus 1 ist gesteuert, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle A1 und einer zweiten Abtriebswelle A2 zu koppeln.
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Vorzugsweise sind die erste Abtriebswelle A1 und die zweite Abtriebswelle A2 koaxial. Die erste Abtriebswelle A1 wird in Drehung angetrieben, wenn die erste Kupplung E1 geschlossen ist, und die zweite Abtriebswelle A2 wird in Drehung angetrieben, wenn die zweite Kupplung E2 geschlossen ist, wobei die erste und die zweite Abtriebswelle A1, A2 jeweils mit einem Getriebe verbunden sind, mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist.
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Der nasse Doppelkupplungsmechanismus 1 umfasst eine erste Kupplung E1 und eine zweite Kupplung E2, die jeweils vom Mehrscheibentyp sind.
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Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst Flansche 11, die drehfest mit der zusammengefügten Trägerscheibe 10 verbunden sind, und Reibungsscheiben 12, die drehfest mit einer Ausgangsträgerscheibe 13 verbunden sind. Die Reibungsscheiben 12 sind einheitlich axial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanschen 11 zwischengefügt.
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Die Ausgangsträgerscheibe 13 der ersten Kupplung E1 ist drehfest durch Eingreifen mit den Reibungsscheiben 12 und durch eine Rillenverbindung mit der ersten Abtriebswelle A1 verbunden.
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Die Ausgangsträgerscheibe 13 weist global eine „L“-Form auf, deren inneres radiales Ende mit einer gerillten Ausgangsnabe verbunden ist.
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Die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 umfasst Flansche 21, die drehfest mit der zusammengefügten Trägerscheibe 10 verbunden sind, und Reibungsscheiben 22, die drehfest mit einer Ausgangsträgerscheibe 23 verbunden sind.
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Die Ausgangsträgerscheibe 23 der zweiten Kupplung E2 ist drehfest durch Eingreifen mit den Reibungsscheiben 22 und durch eine Rillenverbindung mit der zweiten Abtriebswelle A2 verbunden.
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Die Ausgangsträgerscheibe 23 weist global eine „L“-Form auf, deren inneres radiales Ende mit einer gerillten Ausgangsnabe verbunden ist.
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Die zusammengefügte Trägerscheibe 10 umfasst ferner eine zylindrische Nabe 7 mit einer Drehachse O, eine äußere Trägerscheibe 14 der ersten Kupplung E1 und eine innere Trägerscheibe 24 der zweiten Kupplung E2.
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Die äußere Trägerscheibe 14 der ersten Kupplung E1 umfasst insbesondere eine axiale Erstreckung 15, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung aufzunehmen, und einen ringförmigen Abschnitt 16, der sich von der axialen Erstreckung 15 entlang einer zur Achse senkrechten Ebene O radial nach innen erstreckt.
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Die axiale Erstreckung 15 bildet eine innere Rille, die die Flansche 11 der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung aufnimmt.
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Die äußere Trägerscheibe 14 umfasst auch einen zylindrischen Abschnitt 17, der radial unter dem ringförmigen Abschnitt 16 angeordnet ist. Der zylindrische Abschnitt 17 nimmt auf seinem Innendurchmesser einen axial beweglichen Kolben 40 auf. Die Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 17 ermöglicht die axiale Führung des Kolbens 40.
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Die innere Trägerscheibe 24 der zweiten Kupplung E2 umfasst eine axiale Erstreckung 25, die dazu vorgesehen ist, die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung aufzunehmen. Die innere Trägerscheibe 24 weist eine ringförmige Form auf. Die axiale Erstreckung 25 bildet eine äußere Rille, die die Flansche 21 der Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung aufnimmt.
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Wie dies in 2 dargestellt ist, ist die innere Trägerscheibe 24 auf den ringförmigen Abschnitt 16 der äußeren Trägerscheibe 14 aufgesetzt und drehfest mit diesem verbunden.
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In 3 ist nur die innere Trägerscheibe 24 vor der Montage auf der äußeren Trägerscheibe 14 dargestellt. Die innere Trägerscheibe 24 umfasst Anschlussklauen 241, die sich axial von der axialen Erstreckung 25 aus erstrecken. Die Klauen 241 sind in der axialen Verlängerung der Zähne der Rille der axialen Erstreckung 25 hergestellt. Die Verbindung der Anschlussklauen auf der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe umfasst abgeschrägte Anschlusskanten. Beispielsweise haben die abgeschrägten Anschlusskanten Abmessungen größer oder gleich 1 mm, beispielsweise von 2 mm.
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Die Anschlussklauen 241 sind in Öffnungen 141 eingesetzt, die auf dem ringförmigen Abschnitt 16 der äußeren Trägerscheibe ausgebildet und auf der äußeren Trägerscheibe befestigt sind.
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Um die Geometrie der zusammengefügten Trägerscheibe 10 zu verbessern, umfasst die innere Trägerscheibe 24 Auflageflächen 242, die ein Ende der axialen Erstreckung 25 bilden. In dem Beispiel der 3 sind fünfzehn Auflageflächen im Winkel um die Achse O verteilt und in Umfangsrichtung zwischen den Anschlussklauen 241 zwischengefügt. Die Auflageflächen 242 sind eben und dazu vorgesehen, an dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe zur Auflage zu gelangen.
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Die Auflageflächen 242 sind auf Stücken 243 ausgebildet, die aus der Außenfläche der inneren Trägerscheibe hervorgehen. Wie die Anschlussklauen sind die Auflageflächen 242 in der axialen Verlängerung der Zähne der Rille der axialen Erstreckung 25 hergestellt.
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Die innere Trägerscheibe 24 ist in die äußere Trägerscheibe eingesetzt, und die axiale Erstreckung 25 gelangt an dem zylindrischen Abschnitt 17 der äußeren Trägerscheibe 14 zur Auflage. Vorteilhafterweise ist der zylindrische Abschnitt auf seiner Außenseite bearbeitet; der Durchmesser ist angepasst, um die Montage der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe zu erleichtern.
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Bei der ersten Ausführungsart sind die Anschlussklauen 241 auf die äußere Trägerscheibe 14 mit Hilfe einer Laserschweißung 60 geschweißt. Die Laserschweißung 60 ist nicht durchgehend und nur im Bereich der Öffnungen 141 der äußeren Trägerscheibe 14 lokalisiert. In diesem Einsatzbeispiel ist die Schweißung 60 radial zwischen den Anschlussklauen und dem radial inneren Rand der Öffnungen 141 angeordnet.
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Die Öffnungen 141 des ringförmigen Abschnitts 16 der äußeren Trägerscheibe sind von länglicher Form und dazu vorgesehen, die Anschlussklauen aufzunehmen. Das notwendige Radial- und Umfangsspiel, um die Montage der inneren und äußeren Trägerscheiben zwischen den Klauen und Öffnungen zu erleichtern, wird nach der Montage durch Laserschweißen ersetzt. Nach dem Schweißen ist die innere Trägerscheibe spielfrei mit der äußeren Trägerscheibe verbunden.
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Wie in 2 dargestellt, ist die äußere Trägerscheibe 14 ein von der zylindrischen Nabe 7 getrenntes Teil. Die äußere Trägerscheibe 14 umfasst ein radial inneres Ende, das auf der zylindrischen Nabe 7 zur Auflage gelangt. Das radial innere Ende weist im Querschnitt in einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene die Form eines 90°-Knicks auf, der durch den zylindrischen Abschnitt 17 und einen Teil 18 mit axialer Erstreckung, der auf die zylindrische Nabe geschweißt ist, definiert ist.
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Die äußere Trägerscheibe 14 umfasst auch eine zentrale Öffnung 39, um ihre Montage um die zylindrische Nabe 7 zu ermöglichen.
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Die zylindrische Nabe 7 ist der ersten und der zweiten Kupplung E1 und E2 gemein.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsart kann die äußere Trägerscheibe 14 an der zylindrischen Nabe 7 unter Vermittlung von Nieten befestigt sein.
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Wie in 1 dargestellt, ist die erste Kupplung E1 radial über der zweiten Kupplung E2 angeordnet.
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Vorzugsweise sind die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 im offenen Zustand, auch „normalerweise offen“ genannt, und werden selektiv in Funktion von einer Steuervorrichtung (nicht dargestellt) betätigt, um vom offenen Zustand in den geschlossenen Zustand überzugehen.
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Der nasse Doppelkupplungsmechanismus 1 wird hydraulisch unter Vermittlung eines Fluids unter Druck, im Allgemeinen eines Öls, gesteuert.
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Um die Zustandsänderung der ersten Kupplung E1 und der zweiten Kupplung E2 des Doppelkupplungsmechanismus 10 selektiv zu steuern, lenkt die Steuervorrichtung die Versorgung des Mechanismus 1 mit Öl unter Druck. Die Steuervorrichtung ist an die zylindrische Nabe 7 angeschlossen, die Kanäle 71a, 71b und 71c zur Ölzufuhr, beispielswiese in der Anzahl von drei, wie in 1 dargestellt, umfasst.
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Die Kanäle 71a, 71c, die sich axial am vorderen und hinteren Ende der zylindrischen Nabe 7 befinden, sind der Steuerkammer 32 der ersten Kupplung E1 bzw. der Steuerkammer 36 der zweiten Kupplung E2 zugeordnet. Der Kanal 71b, der sich axial zwischen den Kanälen 71a, 71c befindet, ist der Ausgleichskammer 34 der ersten Kupplung E1 bzw. der Ausgleichskammer 38 der zweiten Kupplung E2 zugeordnet.
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Die erste Kupplung E1 vom Mehrscheibentyp umfasst einen Kolben 40, der axial, hier von vorne nach hinten, zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position beweglich ist, die dem offenen bzw. geschlossenen Zustand der ersten Kupplung E1 entsprechen.
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Vorteilhafterweise umfasst der Kolben 40 an seinem radial äußeren Ende Auflagen 41, die sich axial nach hinten erstrecken. Die Auflagen 41 gelangen auf dem Endflansch 12 der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 zur Auflage. In dem in 1 dargestellten Beispiel sind die Auflagen 41 nicht durchgehend.
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Die Steuerkammer 32 des Kolbens 40 der ersten Kupplung E1 ist einer Ausgleichskammer 34 zugeordnet, die von einem Teil der zylindrischen Nabe 7 und einem Teil der äußeren Trägerscheibe 14 begrenzt ist.
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Der Kolben 40 der ersten Kupplung E1 erstreckt sich radial und ist axial zwischen der Steuerkammer 32, die sich axial vorne befindet, und der Ausgleichskammer 34, die sich axial hinten befindet, angeordnet. Der Kolben 40 ist zu der zusammengefügten Trägerscheibe 10 konzentrisch.
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Wie in 1 dargestellt, wird der Kolben 40 bei der Verlagerung mit Hilfe einer Steuerkammer 32 gesteuert, die axial von einer Vorderseite eines radial inneren Teils des Kolbens 40 und von einer radial hinteren Seite eines Verschlussteils 45 begrenzt ist.
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Die Ausgleichskammer 34 wird unter Vermittlung der Bohrung 71b, die die zylindrische Nabe 7 umfasst, mit Öl versorgt.
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Der Kolben 40 wird gesteuert, um in der eingerückten Position die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 gegen Reaktionsmittel 8, die direkt in der Eingangsflanschscheibe 3 ausgebildet sind, axial einzuspannen.
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Die erste Kupplung E1 umfasst elastische Rückstellmittel (Schraubenfedern), um den Kolben 40 automatisch in die ausgerückte Position, entsprechend einem offenen Zustand der Kupplung, zurückzustellen. In dieser Position gibt der Kolben 40 axial die Mehrscheibeneinheit frei, die nun kein Drehmoment mehr in Richtung der ersten Abtriebswelle A1 überträgt.
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Die zweite Kupplung E2 des nassen Doppelkupplungsmechanismus 1 ist von ähnlicher Ausführung wie jene der ersten Kupplung E1, wobei die zweite Kupplung E2 vom Mehrscheibentyp ist.
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Vorteilhafterweise ist im Bedarfsfall für die Beschreibung der zweiten Kupplung E2 auf die vorher angeführte detaillierte Beschreibung der ersten Kupplung E1 Bezug zu nehmen.
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Die zweite Kupplung E2 umfasst einen Kolben 50, der axial, hier von hinten nach vorne, zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position beweglich ist, entsprechend dem offenen bzw. geschlossenen Zustand der zweiten Kupplung E2.
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Der Kolben 40 der ersten Kupplung E1 und der Kolben 50 der zweiten Kupplung E2 des nassen Doppelkupplungsmechanismus 1 verlagern sich axial in entgegengesetzte Richtung, um beispielsweise von der ausgerückten Position in die eingerückte Position überzugehen.
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Vorteilhafterweise umfasst der Kolben 50 an seinem radial äußeren Ende Auflagen 51, die sich axial nach vorne erstrecken. Die Auflagen 51 gelangen auf dem Endflansch 21 der Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 zur Auflage. In dem in 1 dargestellten Beispiel bilden die Auflagen 51 einen durchgehenden Kranz.
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Der Kolben 50 wird gesteuert, um in der eingerückten Position die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 gegen Reaktionsmittel 28 axial einzuspannen. Die Reaktionsmittel 28 sind direkt auf dem ringförmigen Abschnitt 16 der äußeren Trägerscheibe 14 der ersten Kupplung E1 ausgebildet. Die Reaktionsmittel 28 sind radial außerhalb der Öffnungen 141 angeordnet.
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Es wird nun die Herstellung der zusammengefügten Trägerscheibe 10 nach der ersten Ausführungsart der Erfindung beschrieben, wie in den 1, 2, 3 und 4 dargestellt. Die Herstellung umfasst unter anderem die folgenden Schritte:
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In einem ersten Schritt werden die äußere und innere Trägerscheibe 14, 24 getrennt hergestellt.
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In einem zweiten Schritt werden die Anschlussklauen 241 der inneren Trägerscheibe 24 in die Öffnungen 141 der äußeren Trägerscheibe 14 eingesetzt.
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In einem dritten Schritt werden die Auflageflächen 242 der inneren Trägerscheibe 24 auf dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe 14 zur Auflage gebracht.
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In einem vierten Schritt wird die innere Trägerscheibe 24 auf der äußeren Trägerscheibe 14 durch Laserschweißen der Anschlussklauen auf die äußere Trägerscheibe befestigt.
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Bei diesem Herstellungsverfahren erfolgt die Laserschweißung lokal auf den Anschlussklauen. Dank der Erfindung werden die übermäßigen Verformungen, die eine durchgehende Schweißung über 360° verursachen könnte, verringert.
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Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 wird nun eine zusammengefügte Trägerscheibe 10 nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung beschrieben, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsart ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die Öffnungen 141 und die Anschlussklauen 241 eine besondere Form aufweisen.
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In 5 ist nur die innere Trägerscheibe 24 vor der Montage auf der äußeren Trägerscheibe 14 dargestellt. Die innere Trägerscheibe 24 umfasst Anschlussklauen 241, die sich axial von der axialen Erstreckung 25 aus erstrecken. Die Klauen 241 sind in der axialen Verlängerung der Zähne der Rille der axialen Erstreckung 25 hergestellt. Die Anschlussklaue nach der zweiten Ausführungsart weist ein Profil ähnlich jenem der äußeren Rille der axialen Erstreckung 25 auf.
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Die Verbindung der Anschlussklauen auf der axialen Erstreckung der inneren Trägerscheibe umfasst Anschlussradien. Beispielsweise haben die Anschlussradien Abmessungen größer oder gleich 1 mm, beispielsweise von 2 mm.
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Die Anschlussklauen 241 sind in Öffnungen 141 eingesetzt, die auf dem ringförmigen Abschnitt 16 der äußeren Trägerscheibe eingesetzt und auf der äußeren Trägerscheibe befestigt sind.
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Bei dieser Ausführungsart sind die Öffnungen 141 des ringförmigen Abschnitts 16 der äußeren Trägerscheibe 14 T-förmig und dazu vorgesehen, die Anschlussklauen aufzunehmen. Die Anschlussklauen 241 sind auf die äußere Trägerscheibe 14 mit Hilfe einer Laserschweißung 60 geschweißt. Die Laserschweißung ist nicht durchgehend und nur im Bereich der Öffnungen 141 der äußeren Trägerscheibe 14 lokalisiert.
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Unter Bezugnahme auf 7 wird nun eine zusammengefügte Trägerscheibe 10 nach einer dritten Ausführungsart der Erfindung beschrieben, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsart ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die Befestigung der Anschlussklauen unterschiedlich ist.
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Bei dieser Ausführungsart werden die Anschlussklauen 241 in die Öffnungen 141 eingesetzt, die auf dem ringförmigen Abschnitt 16 der äußeren Trägerscheibe 14 ausgebildet sind, dann durch Wärme-Krimpen auf der äußeren Trägerscheibe 14 verformt.
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Die Kombination des Einsetzens der Anschlussklauen mit dem Verformen durch Wärme-Krimpen hat den Vorteil, dass die Drehmomentübertragungsleistung des nassen Doppelkupplungsmechanismus erhöht wird.
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Die Öffnungen 141 der äußeren Trägerscheibe 14 sind von länglicher Form und dazu vorgesehen, die Anschlussklauen aufzunehmen. Das Radial- und Umfangsspiel, das notwendig ist, um die Montage der inneren und äußeren Trägerscheibe zwischen den Klauen und den Öffnungen zu erleichtern, wird weggelassen. Das Wärme-Krimpen bewirkt eine Erweichung und Verformung der Anschlussklaue 241, die die gesamte zugeordnete Öffnung 141 ausfüllt. Nach dem Krimpen wird die innere Trägerscheibe spielfrei mit der äußeren Trägerscheibe verbunden.
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Das Wärme-Krimpwerkzeug 70 wird an den Seiten der Anschlussklaue angewandt.
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Es wird nun die Herstellung der zusammengefügten Trägerscheibe 10 nach der dritten Ausführungsart der Erfindung, wie in 7 dargestellt, beschrieben. Die Herstellung umfasst unter anderem die folgenden Schritte:
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In einem ersten Schritt werden die äußere und die innere Trägerscheibe 14, 24 getrennt hergestellt.
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In einem zweiten Schritt werden die Anschlussklauen 241 der inneren Trägerscheibe 24 in die Öffnungen 141 der äußeren Trägerscheibe 14 eingesetzt.
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In einem dritten Schritt werden die Auflageflächen 242 der inneren Trägerscheibe 24 auf dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Trägerscheibe 14 zur Auflage gebracht.
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In einem vierten Schritt wird die innere Trägerscheibe 24 auf der äußeren Trägerscheibe 14 durch Verformung der Anschlussklauen auf der äußeren Trägerscheibe durch ein Wärme-Krimpwerkzeug 70 befestigt.
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Nach diesem Verfahren ermöglicht es die Verformung durch Wärme-Krimpen, die übermäßigen Verformungen, die ein durchgehendes Laserschweißen über 360° verursachen könnte, zu verringern.
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Die Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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