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Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang zur Momentenübertragung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe des Antriebsstrangs, umfassend mehrere betätigbare Lamellen-Kupplungsanordnungen, von denen eine erste Lamellen-Kupplungsanordnung einer ersten Getriebeeingangswelle des Getriebes zugeordnet ist und eine zweite Lamellen-Kupplungsanordnung einer zweiten Getriebeeingangswelle des Getriebes zugeordnet ist, wobei die Lamellen-Kupplungsanordnung vermittels einer zugehörigen Betätigungsanordnung unabhängig voneinander betätigbar sind, die ein an Lamellen der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung anpressbares, sich im Betrieb mit einer Eingangsseite der Kupplungsanordnung mitdrehendes erstes Anpressglied bzw. ein an Lamellen der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung anpressbares, sich im Betrieb mit einer Eingangsseite der Kupplungsanordnung mitdrehendes zweites Anpressglied umfasst. Es wird vor allem daran gedacht, dass es sich bei den Lamellen-Kupplungsanordnungen um für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums, insbesondere Kühlöls, vorgesehene Kupplungsanordnungen handelt, denen im Betrieb Betriebsmedium (ggf. Kühlöl) von einer Betriebsmediumversorgung zuführbar ist. Eine derartige Doppelkupplung, bei der die Kupplungsanordnungen vermittels eines jeweiligen, in die Kupplungseinrichtung integrierten hydraulischen Nehmerzylinders auf hydraulischem Wege betätigbar sind, ist beispielsweise aus der
DE 100 04 179 A1 bekannt. Als Anpressglied im angesprochenen Sinne fungiert ein jeweiliger Betätigungskolben, der auf eine Randlamelle des Lamellenpakets der jeweiligen Lamellen-Kupplungsanordnung wirkt. Man könnte aber auch die Randlamelle selbst als Anpressglied in diesem Sinne auffassen.
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Aus der
DE 101 46 887 A1 ist ebenfalls eine Doppel-Kupplungseinrichtung von der angesprochenen Art bekannt, die zwei in Öl arbeitende Lamellen-Kupplungsanordnungen aufweist, die durch Federmittel ständig in der Einspannposition, d. h. im eingerückten Zustand, gehalten werden und vermittels einer elektrischen, elektromechanischen oder hydraulischen Stellgliedanordnung gegen die Einrück- oder Rückstellkräfte der Federmittel ausgerückt werden können. Es handelt sich also um Kupplungsanordnungen des NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN-Typs.
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Eine hydraulische Betätigung, wie etwa nach der
DE 100 04 179 A1 vorgesehen, erscheint insbesondere dann besonders zweckmäßig, wenn für die Kupplungsanordnungen ein Kühl- oder Schmiermittel etwa für die Reibbeläge benötigt wird. Es muss dann ohnehin eine Pumpenanordnung zur Förderung des betreffenden Mediums vorgesehen werden, die dann gewünschtenfalls auch das Drucköl zur Kupplungsbetätigung bereitstellen kann. Andererseits benötigt eine Hydraulik vergleichsweise viele Bauteile und ist insoweit kostenträchtig. Sich mit der Kupplungseinrichtung, insbesondere. Doppelkupplung, mitdrehende, hierin integrierte hydraulische Nehmerzylinder (etwa gemäß
DE 100 04 179 A1 ) erfordern überdies einen recht aufwendigen Drehzahlausgleich bzw. Fliehkraftausgleich für die Kolbenräume, um den Fliehkrafteinfluss der Drehzahl auf die resultierende Anpresskraft gering zu halten. Ferner muss bei derartigen Konstruktionen das Druckmedium durch Leckage behaftete Drehzuführungen recht aufwendig den hydraulischen Nehmerzylindern zugeführt werden. Die dabei entstehenden Leckage- und Reibungsverluste machen sich in der Energiebilanz nachteilig bemerkbar. Ferner kann die Befüllgeschwindigkeit der Kolbenräume der hydraulischen Nehmerzylinder bei tieferen Temperaturen durch die Zähflüssigkeit des verwendeten Druckmediums, insbesondere Drucköls, deutlich reduziert sein, so dass die Kupplungsanordnungen entsprechend langsam ansprechen.
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Die
DE 840 653 B zeigt eine Doppelkupplung mit rein mechanischem Wechsel der Drehmoment übertragenden Kupplung.
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DE 101 46 837 A1 offenbart Doppelkupplungsanordnungen, die mit einer ein Betätigungslager aufweisenden Ausrückeinrichtung betätigbar sind.
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Demgegenüber ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kupplungseinrichtung der angesprochenen Art bereitzustellen, die zumindest einige der angesprochenen Probleme vermeidet oder doch zumindest einen praktikablen Ansatz für eine Abhilfe bietet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird in Bezug auf die eingangs angesprochene Kupplungseinrichtung vorgeschlagen, dass die Betätigungsanordnung wenigstens ein der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnetes erstes Betätigungsglied und wenigstens ein der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnetes zweites Betätigungsglied umfasst, die relativ zu wenigstens einem axial im Wesentlichen feststehenden, gegen Verdrehung abgestützten Stützglied zum Ausüben von Betätigungskräften im Einrücksinne oder Ausrücksinne axial verstellbar sind und jeweils über eine Drehlageranordnung direkt oder indirekt auf das jeweilige Anpressglied zur Betätigung der zugeordneten Lamellen-Kupplungsanordnung wirken.
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Die Betätigung der Kupplungsanordnungen über eine jeweilige Drehlageranordnung ermöglicht den Verzicht auf in die Kupplungseinrichtung integrierte, über eine Drehdurchführung anzusteuernde Nehmerzylinder und eröffnet überdies auf einfache Weiße die Möglichkeit, die benötigten Betätigungskräfte auf nicht-hydraulischem Wege, etwa vermittels einer elektromechanischen oder elektromotorischen Aktuatorik, zu erzeugen. Die Betätigungsglieder können dabei zu einem der jeweiligen Kupplungsanordnung zugeordneten Aktuator gehören oder unter Vermittlung eines der jeweiligen Kupplungsanordnung zugeordneten Aktuators axial relativ zum Stützglied verstellbar sein. Es ist durchaus möglich, dass das Betätigungsglied von einem Kolben eines jeweiligen hydraulischen Nehmerzylinders gebildet ist, der relativ zu einem den Kolben führenden, mit diesem zusammen den hydraulischen Nehmerzylinder bildenden Stützglied verstellbar ist. Ferner ist es möglich, dass ein gegenüber dem Betätigungsglied und Stützglied gesonderter hydraulischer Nehmerzylinder als Aktuator verwendet wird. Gegenüber derartigen hydraulischen Lösungen sind aber elektromechanische oder elektromotorische Aktuatoren zur Erzeugung der Betätigungskräfte bevorzugt.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Betätigungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste oder/und das zweite Betätigungsglied über eine Kraftübertragungsanordnung auf das jeweilige Anpressglied wirkt, wobei die Kraftübertragungsanordnung eine Kraftübertragungshebel- - anordnung oder/und eine Anpress- oder/und Rückstellfederanordnung aufweist, vorzugsweise eine Anpress- oder/und Rückstellfederanordnung mit eine Kraftübertragungshebelanordnung bildenden Federabschnitten. Dabei kann die Kraftübertragungsanordnung vorteilhaft durch wenigstens eine Membrafeder gebildet sein oder - allgemeiner - wenigstens eine Membranfeder umfassen.
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Allgemein wird weiterbildend vorgeschlagen, dass ein derartiger Eingriff zwischen dem ersten und zweiten Betätigungsglied einerseits und dem Stützglied andererseits realisiert ist, dass eine unter Vermittlung des jeweiligen Aktuators dem jeweiligen Betätigungsglied erteilte Drehbewegung relativ zu dem gegen Verdrehung abgestützten Stützglied in eine axiale Translationsbewegung des Betätigungsglieds relativ zu dem axial abgestützten Stützglied umgesetzt wird. Dabei kann das gemeinsame oder jeweilige Stützglied und das erste oder/und zweite Betätigungsglied vorteilhaft in gegenseitigem Spindel- oder Gewindeeingriff oder in gegenseitigem Kurve-Kurvenfolger-Eingriff oder Rampe-Gegenrampe-Eingriff stehen. Das Stützglied bzw. die Stützglieder und die Betätigungsglieder können von koaxial zueinander angeordneten Hülsen oder Ringteilen gebildet sein.
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Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Betätigungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass dem (jeweiligen) Betätigungsglied ein translatorischer Aktuator zugeordnet ist, der mit dem Betätigungsglied über eine eine translatorische in eine rotatorische Bewegung umsetzende Koppelmechanik bewegungsverkoppelt oder bewegungsverkoppelbar ist. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die Koppelmechanik ein durch den Aktuator translatorisch antreibbares, an der Betätigungsglied oder einem Hebelabschnitt desselben angreifendes und in einer zur Drehachse im Wesentlichen orthogonalen Ebene schwenkbares Zug- oder/und Schubglied umfasst, über das eine im Wesentlichen tangential gerichtete Betätigungskraft auf das Betätigungsglied übertragbar ist.
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Alternativ kann man vorsehen, dass dem (jeweiligen) Betätigungsglied ein rotatorischer Aktuator zugeordnet ist, der mit dem Betätigungsglied direkt oder über eine Koppelmechanik bewegungsverkoppelt oder bewegungsverkoppelbar ist.
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Um keine hohen axialen Kräfte im Antriebsstrang etwa am Getriebe oder an der Antriebseinheit abstützen zu müssen, kann man vorteilhaft eine gegenseitige Kompensation von in verschiedenen axialen Richtungen wirkenden Kräften an bzw. in der Kupplungseinrichtung vorsehen. Hierzu wird speziell vorgeschlagen, dass von dem Betätigungsglied entsprechend seiner Axialstellung ausgeübte axiale Stell- oder/und Positionierungskräfte zum Anpressglied oder/und zu einer dem Anpressglied zugeordneten Federanordnung übertragbar sind, dass bei der axialen Verstellung des Betätigungsglieds relativ zum Stützglied oder/und beim Aufbau der axialen Stell- oder/und Positionierungskräfte induzierte axiale Gegenkräfte unter Vermittlung des Stützglieds abstützbar sind, dass durch die übertragenen axialen Stell- oder/und Positionierungskräfte induzierte axiale Gegenkräfte unter Vermittlung eines der Eingangsseite zugeordneten Lamellenträgers abstützbar sind, und dass das Stützglied und der Lamellenträger in axialer Abstützbeziehung stehen, derart, dass von dem Lamellenträger aufgenommene axiale Gegenkräfte aufgrund der Übertragung von axialen Stell- oder/und Positionierungskräften und vom Stützglied aufgenommene axiale Gegenkräfte aufgrund der axialen Verstellung des Betätigungsglieds relativ zum Stützglied bzw. des Aufbaus der axialen Stell- oder/und Positionierungskräfte sich zumindest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig gegenseitig aufheben. Die axiale Abstützbeziehung zwischen dem Stützglied und dem Lamellenträger kann eine innerhalb der Kupplungseinrichtung verlaufenden, in sich geschlossenen Axialkraftfluss vorsehen. Zwischen dem Lamellenträger und dem ggf. hülsenartigen Stützglied kann eine Drehlageranordnung mittelbar oder unmittelbar wirksam sein, die direkt oder indirekt axiale Abstützkräfte zwischen dem Lamellenträger und dem Stützglied überträgt.
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Wie schon erwähnt, können die den Kupplungsanordnungen zugeordneten Aktuatoren vorteilhaft als elektromechanische oder elektromotorische Aktuatoren ausgeführt sein.
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Aus Sicherheitsgründen ist es bevorzugt, dass wenigstens eine der Kupplungsanordnungen, vorzugsweise sowohl die erste als auch die zweite Kupplungsanordnung, einrückbar ist durch Ausübung von im Einrücksinne wirkenden Betätigungskräften auf das betreffende Anpressglied vermittels des zugeordneten Betätigungsglieds, insbesondere gegen in Ausrückrichtung direkt oder indirekt auf das Betätigungsglied oder/und das jeweilige Anpressglied wirkende mechanische Rückstellkräfte, insbesondere Federkräfte. Wenigstens eine oder beide Kupplungsanordnungen können also vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ sein. Man kann aber auch vorsehen, dass eine der beiden Kupplungsanordnungen vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ und die andere Kupplungsanordnung vom NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN-Typ ist. Anders ausgedrückt kann wenigstens eine der Kupplungsanordnungen ausrückbar sein durch Ausübung von im Ausrücksinne wirkenden Betätigungskräften auf das betreffende Anpressglied oder eine diesem zugeordnete Einrückfederanordnung vermittels des zugeordneten Betätigungsglieds, insbesondere gegen in Einrückrichtung direkt oder indirekt auf das Betätigungsglied oder/und das jeweilige Anpressglied wirkende mechanische Rückstellkräfte, insbesondere Federkräfte. Es ist aber auch durchaus nicht ausgeschlossen, dass beide Kupplungsanordnungen vom NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN-Typ sind.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Betätigungsanordnung für eine Kupplungseinrichtung wie vorangehend beschrieben. Es wird vorgeschlagen, dass die Betätigungsanordnung wenigstens ein derersten Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnetes erstes Betätigungsglied und wenigstens ein der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung zugeordnetes zweites Betätigungsglied umfasst, die relativ zu wenigstens einem axial im Wesentlichen feststehenden, gegen Verdrehung abgestützten Stützglied zum Ausüben von Betätigungskräften im Einrücksinne oder Ausrücksinne axial verstellbar sind und jeweils über eine Drehlageranordnung direkt oder indirekt auf das jeweilige Anpressglied zur Betätigung der zugeordneten Lamellen-Kupplungsanordnung wirken.
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Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einer Antriebseinheit (insbesondere Brennkraftmaschine), einem Getriebe (insbesondere Lastschalt- oder Doppelkupplungsgetriebe) und einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung bzw. Betätigungsanordnung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die
1 und
2 Konstruktionen angeben, die von der Anmelderin in der Vergangenheit schon vorgeschlagen wurden und jeweils als ein Ausgangspunkt für die Erfindung angesehen werden können. Insbesondere geht die Erläuterung der Erfindung von der in
1 gezeigten Doppelkupplung herkömmlicher Bauweise entsprechend
DE 100 04 179 A1 aus.
- 1 zeigt in einer teilgeschnittenen Darstellung eine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe und einer Antriebseinheit angeordnete Doppelkupplung mit zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen, die einer Ausführungsvariante einer in offengelegten deutschen Patentanmeldungen offenbarten Doppelkupplungskonstruktionen der Anmelderin entspricht und einen Ausgangspunkt für die Erfindung darstellt.
- 2 dient zur Erläuterung einer zweckmäßigen Betätigungsweise einer Doppelkupplung mittels eines Betätigungsmoduls, das hier in Verbindung mit einer trockenlaufenden Doppelkupplung der Reibscheibenbauart des NORMALERWEISE-OFFEN-Typs gezeigt ist.
- 3 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Doppel-Kupplungseinrichtung samt einem zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer, wobei die Kupplungseinrichtung zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen ähnlich wie bei der Doppelkupplung der 1 aufweist und vermittels eines Betätigungsmoduls beispielsweise der Art des Betätigungsmoduls gemäß 2 betätigbar ist.
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1 zeigt eine in einem Antriebsstrang 10 zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe angeordnete Doppelkupplung 12. Von der Antriebseinheit, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, ist in 1 nur eine Abtriebswelle 14, gegebenenfalls Kurbelwelle 14, mit einem zur Ankopplung eines nicht dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers dienenden Koppelende 16 dargestellt. Das Getriebe ist in 1 durch einen eine Getriebegehäuseglocke 18 begrenzenden Getriebegehäuseabschnitt 20 und zwei Getriebeeingangswellen 22 und 24 repräsentiert, die beide als Hohlwellen ausgebildet sind, wobei die Getriebeeingangswelle 22 sich im Wesentlichen koaxial zur Getriebeeingangswelle 24 durch diese hindurch erstreckt. Im Inneren der Getriebeeingangswelle 22 ist eine Pumpenantriebswelle angeordnet, die zum Antrieb einer getriebeseitigen, in 1 nicht dargestellten Ölpumpe dient.
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Als Eingangsseite der Doppelkupplung 12 dient eine Kupplungsnabe 34, die sich durch eine zentrale Öffnung des Deckels 28 in Richtung zur Antriebseinheit erstreckt und über eine Außenverzahnung 42 mit dem nicht dargestellten Torsionsschwingungsdämpfer gekoppelt ist.
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An der Nabe 34 ist ein auch als „Momentenübertragungsglied“ oder „Mitnehmer“ bezeichenbares Trägerblech 60 drehfest angebracht, das zur Drehmomentübertragung zwischen der Nabe 34 und einem Außenlamellenträger 62 einer ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 dient. Das Trägerblech 60 greift hierzu mit einer Verzahnung in die die Außenlamellen im Sinne einer Drehmitnahme ankoppelnde Verzahnung des Außenlamellenträgers 62 ein. Der Außenlamellenträger 62 erstreckt sich in Richtung zum Getriebe und nach radial innen zu einem Ringteil 66, an dem der Außenlamellenträger drehfest angebracht ist und das mittels einer Axial- und Radial-Lageranordnung 68 an den beiden Getriebeeingangswellen 22 und 24 derart gelagert ist, dass sowohl radiale als auch axiale Kräfte an den Getriebeeingangswellen abgestützt werden. Die Axial- und Radial-Lageranordnung 68 ermöglicht eine Relativverdrehung zwischen dem Ringteil 66 einerseits und sowohl der Getriebeeingangswelle 22 als auch der Getriebeeingangswelle 24 andererseits.
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Am Ringteil 66 ist axial weiter in Richtung zur Antriebseinheit ein Außenlamellenträger. 70 einer zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 drehfest angebracht, deren Lamellenpaket 74 vom Lamellenpaket 76 der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung ringartig umgeben wird. Die beiden Außenlamellenträger 62 und 70 sind durch das Ringteil 66 drehfest miteinander verbunden und stehen gemeinsam über das mittels einer Außenverzahnung mit dem Außenlamellenträger 62 in formschlüssigem Drehmomentübertragungseingriff stehende Trägerblech 60 mit der Kupplungsnabe 34 und damit - über den nicht dargestellten Torsionsschwingungsdämpfer - mit der Kurbelwelle 14 der Antriebseinheit in Momentenübertragungsverbindung. Bezogen auf den normalen Momentenfluss von der Antriebseinheit zum Getriebe dienen die Außenlamellenträger 62 und 70 jeweils als Eingangsseite der Lamellen-Kupplungsanordnung 64 bzw. 72.
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Auf der Getriebeeingangswelle 22 ist mittels einer Keilnutenverzahnung oder dergleichen ein Nabenteil 80 eines Innenlamellenträgers 82 der ersten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 drehfest angeordnet. In entsprechender Weise ist auf der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24 mittels einer Keilnutenverzahnung oder dergeichen ein Nabenteil 84 eines Innenlamellenträger 86 der zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 72 drehfest angeordnet. Bezogen auf den Regel-Momentenfluss von der Antriebseinheit in Richtung zum Getriebe dienen die Innenlamellenträger 82 und 86 als Ausgangsseite der ersten beziehungsweise zweiten Lamellen-Kupplungsanordnung 64 bzw. 72.
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In die Doppelkupplung 12 sind Betätigungskolben zur Betätigung der Lamellen-Kupplungsanordnungen auf hydraulischem Wege integriert, im Falle des gezeigten Ausführungsbeispiels zur Betätigung der Lamellen-Kupplungsanordnungen im Sinne eines Einrückens.
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Betreffend weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Doppelkupplung
12, die zumindest auch zum Teil bei einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung etwa entsprechend
3 in Betracht kommen, wird auf die Offenlegungsschriften
DE 100 04 179 A1 ,
DE 100 04 186 A1 ,
DE 100 04 189 A1 ,
DE 100 04 190 A1 ,
DE 100 04 195 A1 verwiesen, deren Offenbarung in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Es wird hierzu darauf hingewiesen, dass
1 der vorliegenden Anmeldung der
1 dieser zu einer Patentfamilie gehörenden Anmeldungsserie entspricht.
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Die in 2 verwendeten Bezugszeichen stehen in keiner Beziehung zu den Bezugszeichen der 1.
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2 zeigt eine Doppelkupplung 10 der Reibscheibenbauart, die eine erste Kupplungsscheibe 12 einer ersten Kupplungsanordnung und eine zweite Kupplungsscheibe 14 einer zweiten Kupplungsanordnung aufweist. Die erste Kupplungsscheibe 12 steht mit einer als Hohlwelle ausgeführten ersten Getriebeeingangswelle 16 und die zweite Kupplungsscheibe 14 steht mit einer sich koaxial durch die erste Getriebeeingangswelle 16 erstreckenden zweiten Getriebeeingangswelle 18 auf an sich bekannte Art und Weise in Momentenübertragungsverbindung.
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Die Doppelkupplung 10 weist eine Gehäuseanordnung 24 auf, die beispielsweise mehrere durch Schraubbolzen oder dergleichen miteinander verbundene Gehäuseteile umfasst. Die Gehäuseanordnung 24 ist über eine Flexplatte 80 an der Abtriebswelle 84 der Antriebseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, angebunden.
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Ein beidseitig Reibbeläge tragender ringförmiger Abschnitt der ersten Kupplungsscheibe 12 ist axial zwischen einem ein Widerlager für die Kupplungsscheibe bildenden Druckplattenabschnitt 32 der Gehäuseanordnung und einer in der Gehäuseanordnung axial beweglich gehaltenen ersten Anpressplatte 34 angeordnet. Die zweite Kupplungsscheibe 14 ist mit ihrem beidseitig Reibbeläge tragenden Ringbereich axial zwischen dem ein Widerlager für die Kupplungsscheibe bildenden Druckplattenabschnitt 32 und einer in der Gehäuseanordnung axial beweglich gehaltenen zweiten Anpressplatte 36 gehalten. Die beiden Anpressplatten sind jeweils auf an sich bekannte Art und Weise durch Tangentialfedern (Tangentialblattfedern) oder dergleichen in der Gehäuseanordnung 24 gehalten und jeweils in Öffnungs- oder Ausrückrichtung federvorgespannt.
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Der ersten Anpressplatte 34 ist eine erste Teller- oder Membranfeder 40 und der zweiten Anpressplatte 36 ist eine zweite Teller- oder Membranfeder 60 zugeordnet. Für beide Federn 40 und 60 ist eine Schwenkabstützung an der Gehäuseanordnung vermittels eines jeweiligen Abstützrings 240 bzw. 242 vorgesehen. Die Membranfedern 40 und 60 wirken in erster Linie als Betätigungshebel, die zum Einrücken der jeweiligen Anpressplatte 34 bzw. 36 gegen die jeweilige, an dem Widerlager 32 axial abstützbaren Kupplungsscheibe mit ihren Betätigungszungen oder Betätigungshebeln 50 bzw. 70 in Richtung zu den Kupplungsscheiben, also in 2 nach links, zu drücken ist.
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Die von den beiden Kupplungsscheiben 12 und 14 und den zugehörigen Komponenten 32, 34 und 36 gebildeten beiden Kupplungsanordnungen sind über ein zur Doppelkupplung zugehöriges Betätigungsmodul 200 betätigbar. Das Betätigungsmodul weist eine am Getriebegehäuse insbesondere gegen ein Verdrehen gesicherte Zentralhülse 220 auf, die eine Außenhülse 222 und eine Innenhülse 224 trägt. Die Außenhülse 222 und die Innenhülse 224 stehen jeweils über ein Außengewinde bzw. Innengewinde mit der Zentralhülse 220 in Eingriff, derart, dass eine Verdrehung der Außenhülse oder/und der Innenhülse relativ zur Zentralhülse eine axiale Verlagerung der betreffenden Hülse (Außenhülse bzw. Innenhülse) induziert. Die Außenhülse 222 ist mit einem Einrücklager 226 versehen, und die Innenhülse 224 ist mit einem Einrücklager 228 versehen, über die unter Vermittlung der Außenhülse bzw. Innenhülse axiale Kräfte auf die Membranfederzungen der Membranfeder 40 bzw. 60 ausgeübt werden können, um die Betätigungszungen der jeweiligen Membanfeder in Richtung zur Antriebseinheit auszulenken und damit die erste oder/und zweite Kupplungsanordnung in Einrückrichtung zu betätigen. Die Einrücklager 226 und 228 können mit Federblechen 324 und 326 ausgeführt sein, um eine Selbstzentrierung des jeweiligen Lagers vorzusehen.
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Um der Außenhülse und der Innenhülse eine entsprechende Drehbewegung in Einrückrichtung zu erteilen, können die Hülsen beispielsweise mit radial vorstehenden Hebelarmen oder Hebelabschnitten ausgeführt sein, auf die ein jeweils zugeordnetes Stellglied wirkt. Ein Hebelarm der Innenhülse ist in 2 mit 340 und ein Hebelarm der Außenhülse ist in 1 mit 342 bezeichnet. 322 und 320 bezeichnen einen am betreffenden Hebelarm oder Hebelabschnitt vorgesehenen Kraftangriffspunkt, beispielsweise in der Art einer Kugelkalotte, um eine im Wesentlichen tangential gerichtete Betätigungskraft auf die jeweilige Hülse ausüben zu können.
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Um einen geschlossenen Axialkraftfluss innerhalb der die eigentliche Doppelkupplung 10 und das Betätigungsmodul 200 umfassenden Baueinheit vorzusehen, steht die Zentralhülse 220 über ein Radial- und Axiallager 230 mit der Gehäuseanordnung der Doppelkupplung in Abstützbeziehung. 232 bezeichnet einen hierfür vorgesehenen Ringabschnitt eines Gehäuseteils der Gehäuseanordnung. Das Radial- und Axiallager 230 kann durch einen nicht dargestellten Sicherungsring zwischen dem Ringabschnitt 232 und der Zentralhülse 220 axial festgelegt sein.
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Zu weiteren Einzelheiten der Doppelkupplungskonstruktion gemäß 1 und des Betätigungsmoduls 200 sowie zu vorteilhaften Ausführungsvarianten hierzu wird auf die deutsche Patentanmeldung „Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplungseinrichtung, ggf. Doppel- oder Mehrfach-Reibungskupplungseinrichtung“ der Anmelderin, amtliches Aktenzeichen 101 49 703.2, vom 09.10.2001 bzw. Nachanmeldungen hierzu, verwiesen. Die Offenbarung der älteren Anmeldung 101 49 703.2 wird durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen.
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Für die erfindungsgemäße Ausführungsform nach 3 werden betreffend die Lamellen-Kupplungsanordnungen die Bezugszeichen nach 1 für analoge, identische oder entsprechende Komponenten und betreffend das Betätigungsmodul die Bezugszeichen nach 2 für analoge, identische oder entsprechende Komponenten verwendet. Es werden jeweils nur die Unterschiede gegenüber den Konstruktionen gemäß 1 und 2 erläutert und ansonsten ausdrücklich auf die vorstehenden Ausführungen zur 1 und 2 verwiesen.
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Die Doppelkupplung 10 der 3 umfasst die eigentliche Doppelkupplung 10' mit zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen 64 und 62, die jeweils einen Innenlamellenträger 82 bzw. 86, ein Lamellenpaket 74 bzw. 76 und einen für beide Kupplungsanordnungen gemeinsamen Außenlamellenträger 63 aufweisen, der einen sich axial erstreckenden Lamellenhalteabschnitt 62 für die Außenlamellen des Lamellenpakets 76 und einen sich axial erstreckenden Lamellenhalteabschnitt 70 für die Außenlamellen des Lamellenpakets 74 aufweist. Der Außenlamellenträger 63 ist über ein drehfest in den Lamellenhalteabschnitt 62 eingreifendes Mitnahmeblech 60 an einer Eingangsnabe 34 der Doppelkupplung 10' angekoppelt, die von einer Abtriebswelle, insbesondere Kurbelwelle, der Antriebseinheit (insbesondere Verbrennungsmotor) her über einen Torsionsschwingungsdämpfer 400 (ggf. als Zwei-Massen-Schwungrad ausgeführt) drehantreibbar ist. 16 bezeichnet ein Koppelende der Abtriebswelle der Antriebseinheit, an der eine Eingangsseite 406 des Torsionsschwingungsdämpfers 400 angekoppelt ist. Eine Ausgangsseite 404 des Torsionsschwingungsdämpfers 400 steht an einer Koppelnabe 402 mit einer Außenverzahnung der Eingangsnabe 34 der Doppelkupplung 10' in Drehmitnahmeeingriff.
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Die Kupplungseinrichtung 10 weist ferner ein Betätigungsmodul 200 auf, umfassend eine als Stützglied dienende Zentralhülse 220, die einen Flanschabschnitt 221 aufweist, mit dem sie am Getriebegehäuse insbesondere gegen ein Verdrehen gesichert ist. Die Zentralhülse 220 trägt eine Außenhülse 222 und eine Innenhülse 224, die derart mit der Zentralhülse 200 in Eingriff stehen, dass eine Verdrehung der Außenhülse oder/und der Innenhülse relativ zur Zentralhülse eine axiale Verlagerung der betreffenden Hülse (Außenhülse bzw. Innenhülse) induziert. Die Außenhülse 222 und die Innenhülse 224 sind jeweils mit einem Einrücklager 226 bzw. 228 versehen, das mit einem Rotorringteil 227 bzw. 229 an radial innen liegenden Zungenenden einer jeweiligen Membranfeder 500 bzw. 502 angreift. Die Membranfedern sind über einen jeweiligen Zwischenring.504 bzw. 506, der als Schwenklager dient, an einem nach radial innen umgebogenen Abschnitt des Lamellenhalteabschnitts 62 bzw. an einem sich radial erstreckenden Stützabschnitt 65 des Lamellenträgers 63 abgestützt. Zwischen dem Stützabschnitt 65 und der Zentralhülse 220 ist ein Radial- und Axiallager 230 vorgesehen, das einen geschlossenen Axialkraftfluss innerhalb einer die eigentliche Doppelkupplung 10' und das Betätigungsmodul 200 umfassenden Baueinheit vorsieht.
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Die Membranfedern 500 und 502 wirken jeweils über ein Anpressglied 510 bzw. 512 auf das betreffende Lamellenpaket, das einen Plattenabschnitt 166 bzw. 167 in der Art einer dickeren Randlamelle und hiervon axial in Richtung zur jeweiligen Membranfeder vorstehende Betätigungsvorsprünge 514 bzw. 516 aufweist, an denen die betreffende Membranfeder angreift. Es sind über den Umfang verteilt mehrere Betätigungsvorsprünge 514 bzw. 516 vorgesehen, die vorzugsweise winkelmäßig gleich verteilt sind. Die Betätigungsvorsprünge 514 der radial äußeren Kupplungsanordnung erstrecken sich durch zugehörige Durchtrittsöffnungen in dem Stützabschnitt 65 des Außenlamellenträgers 63.
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Zur Betätigung der Kupplungsanordnungen wird der Außenhülse 222 bzw. der Innenhülse 224 mittels eines zugehörigen Stellglieds eine Drehbewegung in Einrückrichtung erteilt, die eine entsprechende Axialbewegung (in 3 nach rechts) zur Folge hat. Hierzu sind die Betätigungsglieder (Innenhülse 224 und Außenhülse 222) mit Hebelarmen und Kraftangriffspunkten für das zugeordnete Stellglied ausgeführt. In 3 ist ein entsprechender Hebelarm 240 und eine als Kraftangriffspunkt dienende Kugelkalotte 322, die tangential gerichtete Betätigungskräfte aufnimmt, der Innenhülse 224 zu erkennen. In entsprechender Weise kann die Außenhülse 222 ausgeführt sein.
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Infolge der Verdrehung und axialen Bewegung der Betätigungsglieder in Einrückrichtung werden die Membranfedern so geschwenkt, dass das betreffende Anpressglied und ein zugeordnetes Gegen-Anpressglied (am Lamellenhalteabschnitt 62 festgelegter Abstützring 520 bzw. nach radial innen umgebogener Abstützabschnitt 522 des Lamellenhalteabschnitts 70) die Außen- und Innenlamellen des betreffenden Lamellenpakets einspannen, so dass über die betreffende Lamellen-Kupplungsanordnung entsprechend den Einspannkräften ein Drehmoment von der Eingangsseite (Eingangsnabe 34) zum als Ausgangsseite dienenden Innenlamellenträger 82 bzw. 86 übertragbar ist.
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Die Membranfedern sind vorzugsweise derart ausgeführt, dass sie hinreichende, in Ausrückrichtung wirkende Rückstellkräfte über das jeweilige Einrücklager 226 bzw. 228 auf die Außenhülse 222 bzw. Innenhülse 224 übertragen, so dass die beiden Kupplungsanordnungen ohne Ausübung von Betätigungskräften auf das jeweilige Betätigungsglied (Innenhülse bzw. Außenhülse) durch das zugeordnete Stellglied selbsttätig ausrücken. Man kann auch eine gegenüber der Membranfeder zusätzliche Federanordnung (beispielsweise gebildet von Tellerfedern oder Druckfedern) vorsehen, die entsprechende Ausrückkräfte bereitstellt. Die Membranfedern sind vorzugsweise vergleichsweise weich ausgeführt, um in erster Linie als die Betätigungskräfte übertragende Schwenkhebelanordnungen zu wirken. Man kann die Membranfeder aber auch recht hart oder steif ausführen, insbesondere dann, wenn - im Gegensatz zur in 3 gezeigten Lösung, bei der beide Kupplungsanordnungen vom Typ NORMALERWEISE-OFFEN sind - die Lamellen-Kupplungsanordnungen jeweils vom Typ NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN sind und durch die betreffende Membranfeder im eingerückten Zustand gehalten werden, sofern nicht über das Betätigungsmodul 200 in Ausrückrichtung wirkende Gegenkräfte auf das Anpressglied oder - vorzugsweise - auf die Membranfedern übertragen werden. Hierzu könnte der Rotorring 227 bzw. 228 des jeweiligen Drehlagers (nun als Ausrücklager wirkend) so mit den innenliegenden Enden der Federzungen der Membranfeder verbunden sein, dass Zugkräfte auf die Membranfederzungen übertragen werden können. Man könnte durchaus auch vorsehen, dass eine der beiden Kupplungsanordnungen vom Typ NORMALERWEISE-OFFEN und die andere vom Typ NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN ist.
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Bevorzugt sind die Betätigungsglieder 222 und 224 mittels einer zugehörigen elektromechanischen oder elektromotorischen Aktuatorik, also einem entsprechenden elektromechanischen oder elektromotorischen Stellglied, betätigbar, dass etwa in eine Kalotte in der Art der Kalotte 322 des betreffenden Betätigungsglieds drückt. Die betreffenden Stellglieder können durchaus außerhalb der Getriebeglocke angeordnet sein. Die auf das betreffende Betätigungsglied übertragende Einrückkraft bzw. Ausrückkraft kann beispielsweise über eine Kurvenbahn oder Spindel oder dergleichen in eine axial gerichtete Kraft längs der Getriebeeingangswellen umgeleitet werden, wie oben im Zusammenhang mit 2 erläutert. Bezug nehmend auf die Konstruktion der 3 schließt das jeweils betätigte Einrücklager 226 bzw. 228 über die Membranfeder 500 bzw. 502 das zugeordnete Lamellenpaket, um Antriebsmoment auf die zugeordnete Getriebeeingangswelle 22 bzw. 24 zu übertragen.
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Vorzugsweise wird Kühl- und Schmieröl (beispielsweise ATF) zwischen den beiden Getriebeeingangswellen 22 und 24 eingeleitet. Es kann durch Bohrungen in der radial äußeren Getriebeeingangswelle 24 bzw. zwischen den beiden Koppelnaben 80 und 84 nach radial außen zu den verschiedenen Lagern und den Lamellenpaketen fließen bzw. dorthin verteilt werden. Die Einrücklager 226 und 228, das Stützlager 230 und - durch entsprechende Bohrungen in der Eingangsnabe 34 - ein Lager 540 zwischen einem einen Nassraum abschließenden Deckel 28 und - unter Vermittlung der Nabe 34 - der Ausgangsseite 404 des Torsionsschwingungsdämpfers, insbesondere Zwei-Massen-Schwungrads 400, können so mit Öl geschmiert und gekühlt werden. 542 bezeichnet einen Radialwellendichtring, der den Nassraum in Richtung zum Zwei-Massen-Schwungrad 400 abdichtet.
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Da das Öl zwischen beiden Getriebeeingangswellen eingebracht wird und eine Betätigung der Kupplungsanordriung vermittels des Betätigungsmoduls 200 vorgesehen ist, kann eine aufwendige Drehdurchführung zur Drucköl- und Kühlölzuführung entfallen. Dies gilt insbesondere dann, wenn im Getriebe und in der Kupplungsglocke das gleiche Schmier- bzw. Kühlmedium verwendet wird.
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Der Deckel
28 kann in der Kupplungsanordnung radial außen statisch abgedichtet sein, wie an sich aus der
DE 100 04 179 A1 bekannt. Radial innen ist vorzugsweise eine dynamische Abdichtung beispielsweise vermittels des Radialwellendichtrings
542 vorgesehen. Das Zwei-Massen-Schwungrad
400 bzw. allgemein der Torsionsschwingungsdämpfer
400 kann dann zweckmäßig im Trockenraum laufen. Es ist durchaus aber auch denkbar, den Torsionsschwingungsdämpfer bzw. das Zwei-Massen-Schwungrad in den Nassraum zu verlagern. In diesem Falle kann der den Nassraum begrenzende Deckel
28 unter Umständen entfallen, insbesondere wenn man auf eine Lagerung der Doppelkupplung
10' radial außen an der Getriebeglocke verzichtet und stattdessen - als zweite Lagerstelle neben der Lagerung vermittels des Flansches
221 des Betätigungsmoduls
200 - diese bzw. deren Eingangsnabe
34 an der radial inneren Getriebeeingangswelle
22 lagert.
