DE102019125989B4 - coupling device - Google Patents
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Abstract
Kupplungseinrichtung, mit einer ersten Teilkupplung (2) umfassend einen ersten Außenlamellenträger (3), einen ersten Innenlamellenträger (4) sowie ein an diesen angeordnetes erstes Lamellenpaket (5), das über ein erstes Druckelement (8), das gegen ein erstes Rückstellelement (30) bewegbar ist, zusammendrückbar ist, sowie mit einer radial innerhalb der ersten Teilkupplung (2) angeordneten zweiten Teilkupplung (11) umfassend einen zweiten Außenlamellenträger (12), wobei der erste und der zweite Außenlamellenträger (3, 12) über ein sich radial erstreckendes Verbindungselement (19) drehfest miteinander gekoppelt sind, wobei an dem Verbindungselement (19) mehrere sich axial erstreckende Vorsprünge (28), an denen das am Verbindungselement (19) abgestützte erste Rückstellelement (30) entweder axial aufgelagert oder radial zentriert ist, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungselement (19) mehrere in Umfangsrichtung versetzte Durchbrechungen (25), die von Koppelelementen (26) des zweiten Außenlamellenträgers (12) durchgriffen sind, vorgesehen sind, wobei die Vorsprünge (28) durch aus den Durchbrechungen (25) ausgebogene Elementabschnitte gebildet sind.Clutch device, with a first partial clutch (2) comprising a first outer disk carrier (3), a first inner disk carrier (4) and a first disk set (5) arranged on this, which has a first pressure element (8) which acts against a first restoring element (30 ) is movable, is compressible, and with a second partial clutch (11) arranged radially inside the first partial clutch (2) and comprising a second outer disk carrier (12), the first and the second outer disk carrier (3, 12) having a radially extending connecting element (19) are coupled to one another in a torque-proof manner, a plurality of axially extending projections (28), on which the first restoring element (30) supported on the connecting element (19) is either axially supported or radially centered, being provided on the connecting element (19), characterized in that characterized in that the connecting element (19) has a plurality of openings (25) which are offset in the circumferential direction and which are connected by coupling elements (2nd 6) of the second outer disk carrier (12), are provided, the projections (28) being formed by element sections bent out of the openings (25).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, mit einer ersten Teilkupplung umfassend einen ersten Außenlamellenträger, einen ersten Innenlamellenträger sowie ein an diesen angeordnetes erstes Lamellenpaket, das über ein erstes Druckelement, das gegen ein erstes Rückstellelement bewegbar ist, zusammendrückbar ist, sowie mit einer radial innerhalb der ersten Teilkupplung angeordneten zweiten Teilkupplung umfassend einen zweiten Außenlamellenträger, wobei der erste und der zweite Außenlamellenträger über ein sich radial erstreckendes Verbindungselement drehfest miteinander gekoppelt sind und an dem Verbindungselement mehrere sich axial erstreckende Vorsprünge, an denen das am Verbindungselement abgestützte erste Rückstellelement entweder axial aufgelagert oder radial zentriert ist, vorgesehen sind.The invention relates to a clutch device, with a first partial clutch comprising a first outer disk carrier, a first inner disk carrier and a first disk set arranged on these, which can be compressed via a first pressure element that can be moved against a first restoring element, and with a radially inside of the first The second partial clutch arranged on the partial clutch comprises a second outer disk carrier, the first and the second outer disk carrier being coupled to one another in a rotationally fixed manner via a radially extending connecting element and on the connecting element a plurality of axially extending projections on which the first restoring element supported on the connecting element is either axially supported or radially centered is, are provided.
Eine solche Kupplungseinrichtung kommt in bekannter Weise zur temporären Herstellung eines Momente übertragenen Kraftschlusses zwischen einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine oder eines Elektromotors und einer zu einem Getriebe laufenden Abtriebswelle zum Einsatz. Neben der Auslegung einer solchen Kupplungseinrichtung als Einfachkupplung ist es auch bekannt, eine Kupplungseinrichtung als Doppelkupplung auszulegen. Eine solche Kupplungseinrichtung umfasst eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung, die jeweils ein entsprechendes Lamellenpaket mit Au-ßen- und Innenlamellen sowie einen Außenlamellenträger und einen Innenlamellenträger aufweisen, wobei jedes Lamellenpaket über ein separates Druckelement, üblicherweise einen Drucktopf, separat zusammengedrückt werden kann. In der Regel sind die beiden Außenlamellenträger gemeinsam mit der das Drehmoment einleitenden Antriebswelle verbunden, während die beiden Innenlamellenträger mit separaten Abtriebswellen, die zu separaten Getriebestufen führen, die über die einzelnen Teilkupplungen separat geschaltet werden können, verbunden sind. Durch das Zusammendrücken des jeweiligen Lamellenpakets der ersten oder zweiten Teilkupplung wird ein Kraft- bzw. Reibschluss erwirkt, sodass von der Antriebswelle über den jeweiligen Außenlamellenträger eingebrachte Drehmomente über das jeweilige Lamellenpaket auf den jeweiligen Innenlamellenträger und über diesen auf die jeweilige Abtriebswelle zum Getriebe geleitet werden können. Der Aufbau der vorstehend beschriebenen Kupplungseinrichtung ist hinlänglich bekannt.Such a clutch device is used in a known manner for temporarily producing a force-transmitting torque connection between a drive shaft of an internal combustion engine or an electric motor and an output shaft running to a transmission. In addition to designing such a clutch device as a single clutch, it is also known to design a clutch device as a double clutch. Such a clutch device comprises a first partial clutch and a second partial clutch, each of which has a corresponding disk pack with outer and inner disks as well as an outer disk carrier and an inner disk carrier, with each disk pack being able to be pressed together separately via a separate pressure element, usually a pressure pot. As a rule, the two outer disk carriers are jointly connected to the drive shaft that introduces the torque, while the two inner disk carriers are connected to separate output shafts that lead to separate gear stages that can be switched separately via the individual partial clutches. By compressing the respective disk set of the first or second partial clutch, a force or frictional connection is achieved, so that torques introduced from the drive shaft via the respective outer disk carrier can be transmitted via the respective disk set to the respective inner disk carrier and via this to the respective output shaft to the transmission . The structure of the coupling device described above is well known.
Über das Zusammendrücken des bzw. jedes Lamellenpakets wird, wie beschrieben, der Momente übertragende Reibschluss erwirkt. Ist dieser nicht länger erforderlich, muss das jeweils zusammengedrückte Lamellenpaket wieder geöffnet werden, wozu es zu entlasten ist. Hierfür ist es erforderlich, das Druckelement möglichst schnell von dem Lamellenpaket zu lösen, um dieses zu lüften. Aus diesem Grund ist üblicherweise das Druckelement, also der Drucktopf, zum Zusammendrücken des Lamellenpakets gegen ein Rückstellelement bewegbar, das eine Rückstellkraft aufbaut, die das Druckelement bei dessen Entlastung über die vorgeschaltete hydraulische Betätigungsanordnung wieder in die Ausgangsposition zurückschiebt.As described, the torque-transmitting frictional connection is achieved by compressing the or each disk pack. If this is no longer required, the respective compressed disk pack must be opened again, for which purpose it must be relieved. For this it is necessary to detach the pressure element from the disk pack as quickly as possible in order to ventilate it. For this reason, the pressure element, i.e. the pressure pot, can usually be moved against a restoring element to compress the disk pack, which builds up a restoring force that pushes the pressure element back into the starting position when it is relieved via the upstream hydraulic actuating arrangement.
Bei einer Kupplungseinrichtung, bei der das erste Druckelement der ersten Teilkupplung über ein solches Rückstellelement, üblicherweise eine Tellerfeder, zum Lüften der Kupplung bewegt wird, kann zur axialen Abstützung, respektive Auflagerung des Rückstellelementes ein Abstützring vorgesehen sein, der axial an dem Verbindungselement, über das die beiden Außenlamellenträger der Teilkupplungen drehfest miteinander verbunden sind, abgestützt ist. Das ringförmige Rückstellelement, also die Tellerfeder, stützt sich im Bereich ihres Innenumfangs an diesem Stützring ab, während im Bereich des Außenumfangs das Druckelement, also der Drucktopf, abgestützt ist. Dieser Stützring muss aufgrund der radialen Schachtelung der Teilkupplungen eine bestimmte axiale Länge zwischen seine Abstützebene am Verbindungselement und seine Abstützebene für das Rückstellelement überbrücken.In a clutch device in which the first pressure element of the first partial clutch is moved via such a restoring element, usually a plate spring, to release the clutch, a support ring can be provided for axial support or mounting of the restoring element, which is axially attached to the connecting element via the the two outer disk carriers of the partial clutches are connected to one another in a rotationally fixed manner. The annular restoring element, ie the disc spring, is supported on this support ring in the area of its inner circumference, while the pressure element, ie the pressure pot, is supported in the area of the outer circumference. Due to the radial nesting of the partial clutches, this support ring has to bridge a certain axial length between its support plane on the connecting element and its support plane for the restoring element.
Da der Stützring ein separates Bauteil ist, ist es separat zu montieren, was die Herstellung und Montage der Kupplungseinrichtung aufwendiger gestalten würde, wie natürlich auch den Stützring als separates Element vorzuhalten.Since the support ring is a separate component, it has to be assembled separately, which would make the production and assembly of the clutch device more complex, as well as having the support ring available as a separate element.
Aus der
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine dem gegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a clutch device which is improved in relation to this.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Kupplungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a generic coupling device with the features of
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung werden an dem Verbindungselement integral mehrere sich axial erstreckende Vorsprünge ausgebildet, die, da einteilig mit dem Verbindungselement, entweder der axialen Abstützung des Rückstellelements dienen können, also den vorstehend beschriebenen Stützring in seiner Funktion ersetzen können und der axialen Auflagerung des ersten Rückstellelements der ersten Teilkupplung dienen können. Alternativ dazu können Sie aber auch, weil eben einteilig und damit positionsfest am Verbindungselement ausgebildet, auch der radialen Zentrierung des ersten Rückstellelementes, das am Verbindungselement axial abgestützt ist, dienen, sodass hinsichtlich der konkreten Anordnung des Rückstellelementes verschiedene Möglichkeiten gegeben sind.In the clutch device according to the invention, a plurality of axially extending projections are integrally formed on the connecting element, which, since they are in one piece with the connecting element, can either serve to support the restoring element axially, i.e. can replace the function of the support ring described above and the axial support tion of the first restoring element of the first partial clutch can be used. Alternatively, because they are designed in one piece and are therefore fixed in position on the connecting element, they can also serve to radially center the first restoring element, which is axially supported on the connecting element, so that there are various options with regard to the specific arrangement of the restoring element.
Grundsätzlich kann durch die integrale, also einstückige Ausbildung der sich axial erstreckenden Vorsprünge an dem Verbindungselement die Integration eines separaten Stützrings entfallen, was die Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung vereinfacht und darüber hinaus zu ihrer Kompaktheit beiträgt.In principle, due to the integral, ie one-piece design of the axially extending projections on the connecting element, the integration of a separate support ring can be dispensed with, which simplifies the design of the coupling device and also contributes to its compactness.
Die Kupplungseinrichtung ist hinsichtlich der Anordnung der beiden Teilkupplungen radial aufgebaut, das heiß, dass die erste Teilkupplung radial weiter außen liegt als die zweite Teilkupplung. Um beide Außenlamellenträger mit dem Verbindungselement zu koppeln, sind am Verbindungselement entsprechende, in Umfangsrichtung versetzte Durchbrechungen in verschiedenen Radialebenen ausgebildet, die von entsprechenden Koppelelementen des weiter außen liegenden ersten Außenlamellenträgers und von entsprechenden Koppelelementen des radial weiter innenliegenden zweiten Außenlamellenträgers durchgriffen sind. Diese Koppelelemente können auch als sich axial erstreckende Finger bezeichnet werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Vorsprünge durch axial ausgebogenen Elementabschnitten aus den Durchbrechungen, die von den Koppelelementen des zweiten Außenlamellenträgers durchgriffen sind, gebildet sind. Bei dem Verbindungselement handelt es sich um ein Blechstanzbauteil, dessen Form und dessen Durchbrechungen in einem entsprechenden Stanzvorgang ausgebildet werden. Erfindungsgemäß werden beim Stanzen nun die Durchbrechungen, die von den Koppelelementen respektiven Fingern des zweiten Außenlamellenträgers axial durchgriffen sind, nicht vollständig ausgestanzt und die ausgestanzten Elementabschnitte verworfen. Viel mehr bleiben diese Elementabschnitte integraler Teil des Verbindungselementes und werden lediglich axial ausgebogen, um die Vorsprünge zu bilden. Es wird demzufolge quasi ein ansonsten verworfener Elementabschnitt des Verbindungselementes zur Vorsprungsausbildung genutzt, wobei das Ausstanzen und axiale Ausbiegen in einem Arbeitsgang erfolgen kann.With regard to the arrangement of the two partial clutches, the clutch device is constructed radially, which means that the first partial clutch is radially further outward than the second partial clutch. In order to couple both outer disk carriers to the connecting element, corresponding openings offset in the circumferential direction are formed in different radial planes on the connecting element, through which corresponding coupling elements of the first outer disk carrier lying further outside and corresponding coupling elements of the second outer disk carrier lying further inside radially pass. These coupling elements can also be referred to as axially extending fingers. According to the invention, it is now provided that the projections are formed by axially bent-out element sections from the openings through which the coupling elements of the second outer disk carrier pass. The connecting element is a stamped sheet metal component whose shape and openings are formed in a corresponding stamping process. According to the invention, the openings through which the coupling elements or fingers of the second outer disk carrier pass axially are now not completely punched out during the punching and the punched-out element sections are discarded. Rather, these element sections remain an integral part of the connecting element and are only deflected axially to form the projections. As a result, an otherwise discarded element section of the connecting element is used to form the projection, it being possible for the punching out and axial bending out to take place in one operation.
Wie beschrieben kann in einer ersten Alternative das Rückstellelement an den Vorsprüngen axial aufgelagert sein, wobei die Lagerebene im Bereich des Innenumfangs des ringförmigen Rückstellelementes gegeben ist, das sich von den Vorsprüngen radial weiter nach außen erstreckt. Im Bereich seines Außenumfangs kann es in Weiterbildung der Erfindung an einem sich axial erstreckenden Rand des Druckelementes radial zentriert sein, wo es aber auch axial mit dem Druckelement verbunden ist. Am Druckelement, also beispielsweise dem Drucktopf, sind einerseits sich axial erstreckende Koppelelemente, wiederum beispielsweise in Form von axialen Fingern, ausgebildet, wie auch eine kurze, sich axial erstreckende Randumbiegung vorgesehen sein kann, um den Randbereich auszusteifen. An diesem Randbereich, respektive den Koppelelementen, ist nun das Rückstellelement radial zentriert.As described, in a first alternative, the restoring element can be supported axially on the projections, with the bearing plane being provided in the area of the inner circumference of the annular restoring element, which extends further radially outwards from the projections. In a further development of the invention, in the area of its outer circumference it can be radially centered on an axially extending edge of the pressure element, where it is also connected axially to the pressure element. On the one hand, axially extending coupling elements, again for example in the form of axial fingers, are formed on the pressure element, for example the pressure pot, and a short, axially extending edge bend can also be provided to stiffen the edge region. The restoring element is now radially centered on this edge region, or the coupling elements.
Daneben kann wie beschrieben vorgesehen sein, dass die Vorsprünge nicht dem axialen Abstützen, sondern nur dem radialen Zentrieren des dann, radial gesehen, innerhalb im von den in Umfangsrichtung verteilten Vorsprüngen umgrenzten Bereich axial am Verbindungselement abgestützten Rückstellelement dienen. Hierzu kann an dem Verbindungselement ein Lagerabschnitt vorgesehen sein, an dem das Rückstellelement axial abgestützt ist, wobei sich die Vorsprünge radial an den Lagerabschnitt anschließen. Das Verbindungselement erstreckt sich also, radial gesehen, noch ein kurzes Stück von den Vorsprüngen gesehen nach innen, worüber ein entsprechender Lagerabschnitt gebildet wird, an dem das Rückstellelement axial abgestützt ist.In addition, as described, it can be provided that the projections are not used for axial support, but only for radial centering of the restoring element then, seen radially, within the area bounded by the projections distributed in the circumferential direction, which is axially supported on the connecting element. For this purpose, a bearing section can be provided on the connecting element, on which the restoring element is supported axially, with the projections adjoining the bearing section radially. Seen radially, the connecting element therefore extends a short distance inward, seen from the projections, over which a corresponding bearing section is formed, on which the restoring element is supported axially.
Dabei kann das Rückstellelement direkt an diesem Lagerabschnitt abgestützt sein, das heißt, dass es unmittelbar daran anliegt. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass das Rückstellelement über ein Stützring, üblicherweise einen Drahtring, an diesem Lagerabschnitt axial abgestützt ist.In this case, the return element can be supported directly on this bearing section, which means that it is in direct contact with it. Alternatively, however, it is also conceivable for the restoring element to be supported axially on this bearing section via a support ring, usually a wire ring.
Das Rückstellelement selbst ist zweckmäßiger Weise eine Tellerfeder.The restoring element itself is expediently a disk spring.
Bei der Kupplungseinrichtung selbst handelt es sich bevorzugt um eine nasslaufende Doppel- oder Mehrfach- respektive Hybridkupplungseinrichtung.The clutch device itself is preferably a wet-running double or multiple or hybrid clutch device.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung einer ersten Ausführungsform, -
2 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungseinstellung aus1 unter Darstellung des Verbindungselements nebst erstem Rückstellelement und erstem Druckelement, -
3 eine perspektivische Teilansicht des Verbindungselementes, -
4 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform, -
5 eine Teilansicht der zweiten Kupplungseinrichtung aus4 unter Darstellung des Verbindungselementes, des ersten Rückstellelementes und des ersten Druckelementes, und -
6 eine Anordnung entsprechend5 mit Integration eines zusätzlichen Stützrings.
-
1 a schematic representation of a clutch device according to the invention of a first embodiment, -
2 shows an enlarged partial view of theclutch adjustment 1 showing the connecting element together with the first restoring element and the first pressure element, -
3 a perspective partial view of the connecting element, -
4 a schematic representation of a clutch device according to the invention of a second embodiment, -
5 a partial view of thesecond clutch device 4 showing the connecting element, the first restoring element and the first pressure element, and -
6 an arrangement accordingly5 with integration of an additional support ring.
Weiterhin vorgesehen ist eine zweite Teilkupplung 11, umfassend einen zweiten Außenlamellenträger 12 sowie einen zweiten Innenlamellenträger 13, wobei am zweiten Außenlamellenträger 12 zweite Außenlamellen 14 axial bewegbar angeordnet sind, und am zweiten Innenlamellenträger 13 zweite Innenlamellen 15 axial bewegbar angeordnet sind. Zum Zusammendrücken des aus den Außen- und Innenlamellen 14, 15 bestehenden zweiten Lamellenpaketes 16 dient auch hier ein Druckelement 17 in Form eines Drucktopfs, dass über eine Hebelfeder 18 axial bewegt werden kann. Also provided is a second
Der zweite Außenlamellenträger 12 ist über ein ringförmiges Verbindungselement 19 mit dem ersten Außenlamellenträger 3 drehfest verbunden, das heißt, dass ein über die Antriebswelle 9 eingebrachtes Drehmoment vom ersten Außenlamellenträger 3 über das Verbindungselement 19 zum zweiten Außenlamellenträger 12 gegeben wird. Bei zusammengedrücktem zweiten Lamellenpaket 16 wird das Drehmoment vom zweiten Innenring 13 auf eine mit diesem gekoppelte zweite Abtriebswelle 20 gegeben, von wo aus es zum nachgeschalteten Getriebe geführt wird.The second
Der grundsätzliche Aufbau einer solchen radial geschachtelten Doppelkupplung ist an sich bekannt.The basic structure of such a radially nested dual clutch is known per se.
Wie beschrieben dient das Verbindungselement 19 der drehfesten Verbindung der beiden Außenlamellenträger 3, 12. Zu diesem Zweck sind am Verbindungselement 19 in Umfangsrichtung verteilt mehrere erste Durchbrechungen 21, siehe hierzu auch
Vorgesehen sind des Weiteren in Umfangsrichtung verteilt angeordnete zweite Durchbrechungen 25, siehe wiederum
Die Durchbrechungen 21 und 25 werden in einem Stanzvorgang ausgebildet, wobei, siehe
Dem gegenüber werden die Durchbrechungen 25 in einem kombinierten Stanz-BiegeVorgang ausgebildet, sodass zumindest ein Teil des aus den Durchbrechungen 25 ausgestanzten Materials zur Bildung von sich axial erstreckenden Vorsprüngen 28 axial ausgebogen wird, siehe
Durch die integrale, also einteilige Ausbildung der Vorsprünge 28, die als Lagestellen für die Tellerfeder 31 dienen, kann vorteilhaft die Integration eines zusätzlichen Stützrings zur Tellerfederauflagerung entfallen.Due to the integral, ie one-piece design of the
Der Aufbau der Kupplungseinrichtung 1 aus
Anders als bei der Ausgestaltung gemäß der
Eine Alternativausführung hierzu ist in
Wie beschrieben ist das Verbindungselement 19, ein entsprechendes Blechstanzbauteil, bei beiden Ausgestaltungen zweckmäßiger Weise identisch ausgeführt. Das heißt, dass es die Möglichkeit bietet, die Tellerfeder 31 in unterschiedlicher Weise zu integrieren. Die Vorsprünge 28 dienen entweder, wie bei den Ausgestaltungen gemäß der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 22
- erste Teilkupplungfirst partial clutch
- 33
- erster Außenlamellenträgerfirst outer disc carrier
- 44
- erster Innenlamellenträgerfirst inner disc carrier
- 55
- Lamellenpaketplate pack
- 66
- Außenlamellenouter slats
- 77
- Innenlamelleninner slats
- 88th
- Druckelementpressure element
- 99
- Antriebswelledrive shaft
- 1010
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1111
- zweite Teilkupplungsecond partial clutch
- 1212
- zweiter Außenlamellenträgersecond outer disc carrier
- 1313
- zweiter Innenlamellenträgersecond inner disc carrier
- 1414
- zweite Außenlamellesecond outer lamella
- 1515
- zweite Innenlamellesecond inner plate
- 1616
- zweites Lamellenpaketsecond plate pack
- 1717
- Druckelementpressure element
- 1818
- Hebelfederlever spring
- 1919
- Verbindungselementfastener
- 2020
- zweite Abtriebswellesecond output shaft
- 2121
- erste Durchbrechungfirst breakthrough
- 2222
- Koppelelementcoupling element
- 2323
- Nutgroove
- 2424
- Sicherungsringlocking ring
- 2525
- zweite Durchbrechungsecond breakthrough
- 2626
- Koppelelementcoupling element
- 2727
- Sicherungsringlocking ring
- 2828
- Vorsprüngeprotrusions
- 2929
- Stirnflächeface
- 3030
- Rückstellelementreturn element
- 3131
- Tellerfederdisc spring
- 3232
- umgebogener Randbent edge
- 3333
- Druckfingerpressure fingers
- 3434
- Lagerabschnittstorage section
- 3535
- Stützringsupport ring
Claims (6)
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