DE202016101678U1

DE202016101678U1 - Übertragungssystem, umfassend einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus

Info

Publication number: DE202016101678U1
Application number: DE202016101678.9U
Authority: DE
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-07-15
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: FR3034480A1; FR3034480B1

Abstract

Übertragungssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend um eine Achse (O) zumindest: – einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus (20), umfassend mindestens eine erste Kupplung (E1) und eine zweite Kupplung (E2), jeweils vom Mehrscheibentyp, und Reaktionsmittel (60), die axial zwischen der ersten Kupplung (E1) und der zweiten Kupplung (E2) angeordnet sind, wobei der Mechanismus (20) gesteuert ist, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle (A1) und einer zweiten Abtriebswelle (A2) zu koppeln, und – eine Antriebsschale (18, 280, 380, 480), um die besagte Antriebswelle mit den Reaktionsmitteln (60) in Drehung zu verbinden, wobei die erste Kupplung (E1) mindestens einen axial in eine Richtung verschiebbaren ersten Kolben (30) umfasst, um in der eingerückten Position eine Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) gegen die Reaktionsmittel (60) zu drücken, und wobei die zweite Kupplung (E2) mindestens einen axial in eine entgegengesetzte Richtung verschiebbaren zweiten Kolben (90) umfasst, um in der eingerückten Position eine zweite Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung (E2) gegen die Reaktionsmittel (60) zu drücken, wobei die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) jeweils Reibungsscheiben (64, 164) und Flansche (76, 176), von denen einer einen Endflansch (76, 176 und 476) definiert, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschale (18, 280, 380) beziehungsweise der Endflansch (476) der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) lokal einen Vorsprung (80) in Richtung dieses Endflansches (76, 176) beziehungsweise der Antriebsschale (480) definiert, wobei dieser Vorsprung (80) einen Anschlag bildet, der diesen Endflansch (76, 176, 476) alternativ zum ersten Kolben (30) zurückhält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungssystem, das einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus umfasst.
Ein solches Übertragungssystem ist dazu bestimmt, einen Teil einer Kraftübertragung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder für ein so genanntes Industriefahrzeug, zu bilden, wobei dieses letztgenannte beispielsweise ein LKW, ein öffentliches Verkehrsmittel oder ein landwirtschaftliches Fahrzeug ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Übertragungssystem, umfassend eine in Drehung um eine Hauptdrehachse bewegliche Nass-Doppelkupplung, die gesteuert wird, um selektiv eine Antriebswelle eines Verbrennungsmotors mit einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle eines Getriebes zu koppeln,
wobei der Nass-Doppelkupplungsmechanismus mindestens eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, die jeweils Mehrscheibenkupplungen sind, umfasst, wobei jede der ersten und zweiten Kupplungen mindestens einen axial beweglichen Kolben umfasst, der in Verschiebung mit Hilfe einer Steuerkammer gesteuert wird, mit der eine Ausgleichskammer verbunden ist, die mindestens durch einen Ausgleichskolben begrenzt ist, wobei der besagte Kolben in einer eingerückten Position eine Mehrscheibeneinheit axial gegen Reaktionsmittel drückt, wobei die besagte Mehrscheibeneinheit Flansche und auch Reibungsscheiben umfasst, die in Drehung mit Hilfe eines Scheibenträgers mit einer der ersten und zweiten Abtriebswellen verbunden sind.
Aus dem Stand der Technik sind solche Übertragungssysteme bekannt, umfassend einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus (oder „Double Wet Clutch” auf Englisch) im Allgemeinen vom Mehrscheibentyp, wobei der Mechanismus in die Kupplungsglocke des Kraftfahrzeugs eingebaut ist.
Bei gewissen Anwendungen, insbesondere aber nicht ausschließlich für so genannte Industriefahrzeuge, wird die zuverlässige Übertragung von hohen Drehmomenten bei einer radialen und axialen Kompaktheit des Übertragungssystems, um beispielsweise dessen Einbau zwischen dem Motor und dem Getriebe des Fahrzeugs zu ermöglichen, angestrebt.
Das von den Übertragungssystemen zu übertragende Antriebsdrehmoment ist seit mehreren Jahren konstant steigend, bis Werte von ungefähr 4000 Nm erreicht sind. Die bekannten Architekturen von Übertragungssystemen, die einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus umfassen, wie in dem Dokument US2006/0086586 beschrieben, ermöglichen es nicht, diese Drehmomentwerte zu übertragen und/oder bieten keine ausreichende Zuverlässigkeit bei einem zufriedenstellenden radialen und axialen Platzbedarf.
In dem Dokument US2006/0086586 umfasst der Doppelkupplungsmechanismus zwei Mehrscheibeneinheiten, die axial beiderseits eines gemeinsamen Reaktionsmittels angeordnet sind. Jede Mehrscheibeneinheit umfasst Reibungsscheiben, die mit den Abtriebswellen durch äußere Scheibenträger in Drehung verbunden sind. Die Verbindung der äußeren Scheibenträger mit den Abtriebswellen erfolgt in einer zu der Drehachse senkrechten und außerhalb des axialen Platzbedarfs, welcher von den beiden Mehrscheibeneinheiten in Anspruch genommen wird, angeordneten Axialebene, was für die Kompaktheit der Einheit nicht günstig ist.
Das Übertragungssystem und sein zugehöriger Nass-Doppelkupplungsmechanismus ist eine fragile Einheit, die beim Transport und Zusammenbau auf der Fertigungslinie mit Vorsicht zu behandeln ist.
Das Dokument US2006/0086586 beschreibt auch Flansche, die mit inneren Scheibenträgern in Drehung verbunden sind, wobei jeder der Endflansche mit einem der den beiden Mehrscheibeneinheiten zugeordneten Betätigungskolben in Kontakt ist. In der Zwischenmontagephase, wenn der Betätigungskolben nicht vorhanden ist, wird der Endflansch, der auf dem inneren Scheibenträger in Eingriff ist, axial nicht gehalten.
Eine solche Montage ist allerdings nicht ohne Probleme. Es bestehen nämlich Gefahren eines Lösens des Endflansches aus der Mehrscheibeneinheit in Bezug zum zugehörigen Scheibenträger bei der Handhabung des Übertragungssystems, solange der Kolben der Mehrscheibeneinheit nicht auf dem System befestigt wurde. Auf Grund dieser Gefahr ist der Konstrukteur des Übertragungssystems verpflichtet, eine Kontrolle der Qualität dieser Befestigung am Ausgang der Fertigungslinie durchzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, ein Drehmomentübertragungsmodul mit einem Nass-Doppelkupplungsmechanismus vorzuschlagen, das es ermöglicht, mindestens einen Teil gewisser Nachteile des Standes der Technik zu lösen.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Übertragungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vor, umfassend um eine Achse O mindestens:

– einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus, umfassend mindestens eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, jeweils vom Mehrscheibentyp, und Reaktionsmittel, die axial zwischen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung angeordnet sind, wobei der Mechanismus gesteuert wird, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle zu koppeln, und
– eine Antriebsschale, um die Antriebswelle mit den Reaktionsmitteln in Drehung zu verbinden,

Diese Drehmomentübertragungssystem gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass dank der Verbindung der Antriebsschale mit den Reaktionsmitteln eine geschlossene Montageuntereinheit gebildet wird, in der sich der Endflansch nicht von der Mehrscheibeneinheit lösen kann, insbesondere wenn der Kolben noch nicht auf der Montageuntereinheit montiert ist. Mit anderen Worten ermöglicht es der Vorsprung bei Nichtvorhandensein des Kolbens, den Halt des Endflansches in der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung herzustellen.
Vorzugsweise ist der Endflansch mit einem Scheibenträger, der eine Zahnung umfasst, verbunden. Der Vorsprung und das freie Ende der Zahnung des Scheibenträgers sind durch einen Axialabstand getrennt, der unbedingt kleiner als der Axialabstand des Endflansches zu der Mehrscheibeneinheit ist.
Bei der Konzeption des Übertragungssystems ist es einfach, den Axialabstand zwischen dem Vorsprung und dem freien Ende der Zahnung des Scheibenträgers zu definieren und diesen in Abhängigkeit von der Axialdimension des Endflansches zu dimensionieren. Auf diese Weise kann die endgültige Montage des Kolbens auf der Montageuntereinheit automatisch erfolgen, wobei keine Mittel zur Sichtkontrolle der richtigen Positionierung des Endflansches auf dem Scheibenträger der Mehrscheibeneinheit erforderlich sind. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Kontrollschritt beim Zusammenbau des Übertragungssystems vermieden.
Die Erfindung kann das eine oder das andere der unten beschriebenen Merkmale in Kombination untereinander oder voneinander unabhängig aufweisen.

– Die Axialdimension des Endflansches der Mehrscheibeneinheit weist die maximale Dicke des Flansches entlang der Achse O auf.
– Vorteilhafterweise umfasst der Kolben einen Betätigungsteil, der von Fingern gebildet ist, die sich axial nach hinten erstrecken, und umfasst die Antriebsschale Öffnungen für die axiale Durchführung der besagten Finger. Diese Architektur hat den Vorteil, dass der radiale Platzbedarf des Drehmomentübertragungssystems verringert wird.
– Vorteilhafterweise weist der Kolben von kreisförmiger Form einen vorderen Kranz auf, von dem aus sich die Finger axial erstrecken. Der auf der Antriebsschale vorgesehene Vorsprung befindet sich axial zwischen dem vorderen Kranz des Kolbens und dem Endflansch. Diese Architektur hat den Vorteil, dass der axiale Platzbedarf des Drehmomentübertragungssystems verringert wird. Außerdem hält der Kolben, wenn das Übertragungssystem zusammengebaut ist, den Endflansch in Bezug zur Zahnung des Scheibenträgers in axialer Position und übernimmt somit die Aufgabe des Vorsprungs der Antriebsschale.
– Die Öffnungen sind von rechteckiger oder länglicher oder elliptischer Form in einer Ebene senkrecht zu der Achse O.
– Bei einer Ausführungsart der Erfindung ist der Vorsprung aus einem Stück mit der Antriebsschale gefertigt. Das Erhalten des Vorsprungs, der direkt aus einem Stück mit der Schale ist, ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die Dimensionstoleranzen bei der Fertigung zu begrenzen, welche den axialen Abstand zwischen dem Vorsprung und dem freien Ende der Zahnung betreffen.
– Der Vorsprung ist von einer in Umfangsrichtung kontinuierlichen Formmanschette gebildet.
– Die Öffnungen sind in der Formmanschette ausgebildet.
– Als Variante ist der Vorsprung von einer Reihe von Formmanschetten gebildet, die in Umfangsrichtung um die Achse O verteilt sind.
– Der Vorsprung ist in Form einer Abwinklung vorhanden. Mit Hilfe eines Materialfalzes um 90° ermöglicht es diese Abwinklung, vorteilhafterweise den Platzbedarf des Vorsprungs zu begrenzen.
– Die Formmanschetten sind winkelmäßig zwischen den auf der Antriebsschale angeordneten Öffnungen verteilt.
– Die Formmanschetten umgeben die Öffnungen.
– Die Scheibe umfasst ebenso viele Formmanschetten wie Öffnungen.
– Der Vorsprung weist mindestens eine flache Auflagezone auf, die vorgesehen ist, um den Endflansch der Mehrscheibeneinheit aufzunehmen.
– Die flache(n) Auflagezone(n) sind radial auf einem Durchmesser zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser des Endflansches angeordnet.
– Die flache(n) Auflagezone(n) sind maschinell bearbeitet.
– Die flache(n) Auflagezone(n) sind durch einen Pressvorgang kalibriert. Die Nachbearbeitungen, wie maschinelle Bearbeitung oder Kalibrierung, durch einen Pressvorgang verringern die Fertigungstoleranzen weiter.
– Bei einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist der Vorsprung unter Vermittlung mindestens eines zusätzlichen Teils auf die Schale aufgesetzt. Der Erhalt des Vorsprunges unter Hinzufügung mindestens eines zusätzlichen Teils gestattet eine größere Flexibilität im Hinblick auf die Herstellung des Doppelkupplungsmechanismus. In Abhängigkeit von dem zu übertragenden Antriebsdrehmoment ist die Anzahl von Reibungsscheiben und Flanschen an das gerade Notwendige angepasst. Das oder die zusätzlichen Teile sind somit dimensionsmäßig dazu angepasst, den entsprechenden Axialabstand zwischen dem Vorsprung und dem freien Ende der Zahnung zu definieren. Auf diese Weise kann die Antriebsschale ein Standardteil werden, das für mehrere Anwendungen wiederverwendbar ist.
– Vorzugsweise umfasst der Vorsprung mindestens drei Nieten, die in Umfangsrichtung um die Achse O verteilt und auf der Schale befestigt sind.
– Als Variante ist der Vorsprung eine auf der Schale befestigte ringförmige Platte.
– Der Vorsprung ist auf die Schale durch Nieten, Schweißen oder Kleben aufgesetzt.
– Vorteilhafterweise ist der Endflansch der Mehrscheibeneinheit von einstückiger Struktur.
– Als Variante ist der Endflansch der Mehrscheibeneinheit von Lamellenstruktur.
– Der Endflansch der Mehrscheibeneinheit ist von ringförmiger Form.
– Vorteilhafterweise weist die Antriebsschale eine allgemein rotationssymmetrische Form auf, die eine die Öffnungen umfassende Vorderseite definiert, und ist der Vorsprung aus der Vorderseite gebildet oder auf die besagte Vorderseite aufgesetzt.
– Die Antriebsschale ist in Drehung mit den Reaktionsmitteln mit Hilfe von durch Nieten oder Schweißen gebildeten Verbindungsmitteln verbunden.
– Der Kolben ist zur Antriebsschale konzentrisch.
– Die Vorderseite der Antriebsschale befindet sich axial zwischen dem vorderen Kranz des Kolbens und dem Endflansch.

Die Erfindung betrifft nach einem weiteren ihrer Aspekte auch ein Übertragungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend um eine Achse O mindestens:

– einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus umfassend mindestens eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung, die jeweils vom Mehrscheibentyp sind, und Reaktionsmittel, die axial zwischen der ersten Kupplung und zweiten Kupplung angeordnet sind, wobei der Mechanismus gesteuert wird, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle und einer zweiten Abtriebswelle zu koppeln, und
– eine Antriebsschale, um die Antriebswelle in Drehung mit den Reaktionsmitteln zu verbinden,

Vorteilhafterweise ist der Vorsprung derart dimensioniert, dass der Endflansch insbesondere beim Zusammenbau des Nass-Doppelkupplungsmechanismus bei Nichtvorhandensein des Kolbens auf der äußeren Zahnung des inneren Scheibenträgers gehalten wird.
Die Gesamtheit oder ein Teil der vorher erwähnten Merkmale ist für diesen weiteren Aspekt der Erfindung anwendbar.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren ihrer Aspekte auch ein Übertragungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend um eine Achse O mindestens:

Nach diesem Aspekt der Erfindung kann es vorteilhaft sein, einen spezifischen Endflansch für die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung zu definieren. Die Antriebsschale kann ein Standardteil werden, das für mehrere Anwendungen wiederverwendbar ist.
Ein solches Übertragungssystem kann ein oder mehrere der folgenden weiteren Merkmale aufweisen:

– Vorzugsweise umfasst die Antriebsschale eine Fläche zur Verbindung mit dem Endflansch, und ist der Endflansch mit einem Scheibenträger verbunden, der eine Zahnung umfasst. Die Verbindungsfläche der Antriebsschale und das freie Ende der Zahnung des Scheibenträgers sind durch einen Axialabstand getrennt, der unbedingt kleiner als die Axialdimension des Endflansches der Mehrscheibeneinheit ist.
– Vorteilhafterweise ist der Endflansch in Drehung mit einem inneren Scheibenträger verbunden, der eine äußere Zahnung umfasst, und ist der Endflansch derart dimensioniert, dass bei Nichtvorhandensein des Kolbens der Endflansch auf der äußeren Zahnung des inneren Scheibenträgers gehalten wird.
– Der Endflansch weist eine hintere Reibfläche, die mit einer Reibungsscheibe zusammenwirkt, und eine flache Auflagezone, die auf dem Vorsprung angeordnet ist, auf.
– Der Vorsprung weist mindestens eine flache Auflagezone auf, die derart vorgesehen ist, dass sie mit der Antriebsschale zusammenwirkt.
– Vorzugswiese stellt die Axialdimension des Endflansches der Mehrscheibeneinheit die maximale Dicke des Flansches dar, gemessen entlang der Achse O zwischen der flachen Auflagezone und der hinteren Reibfläche.
– Die Verbindungsfläche der Scheibe ist flach.
– Die Verbindungsfläche der Scheibe ist ringförmig.
– Vorzugsweise ist der Vorsprung des Endflansches durch eine Ausstülpung von in Umfangsrichtung kontinuierlicher Form gebildet.
– Alternativ ist der Vorsprung des Endflansches durch diskontinuierliche Ausstülpungen gebildet.

Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung besser verständlich, die nur als Beispiel angeführt ist und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei:
1 eine Vorderansicht eines Übertragungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist;
2 eine perspektivische und aufgerissene Ansicht des Übertragungssystems aus 1 ist;
3 eine Schnittansicht entlang III-III des Übertragungssystems aus 1 ist;
die 4 und 5 perspektivische Ansichten der Antriebsschale von dem Übertragungssystem aus 1 sind;
6 eine Schnittansicht eines Übertragungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsart ähnlich der in 1 dargestellten ist;
7 eine Vorderansicht eines Übertragungssystems gemäß einer dritten Einsatzart der Erfindung ist;
8 eine Schnittansicht entlang IIX-IIX des Übertragungssystems aus 7 ist;
die 9 und 10 perspektivische Ansichten der Antriebsschale von dem Übertragungssystem aus 7 sind;
11 eine Vorderansicht eines Übertragungssystems gemäß einer vierten Einsatzart der Erfindung ist;
12 eine Schnittansicht entlang XII-XII des Übertragungssystems aus 11 ist;
13 eine Schnittansicht eines Übertragungssystems gemäß einer fünften Einsatzart der Erfindung ist.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen werden auf nicht beschränkende Weise und zu Erleichterung des Verständnisses die Begriffe „vordere(r)” oder „hintere(r)” entlang der Richtung in Bezug zu einer Axialausrichtung, die durch die Hauptdrehachse O der Übertragung des Kraftfahrzeugs bestimmt ist, und die Begriffe „innere(r)/interne(r)” oder „äußere(r)/externe(r)” in Bezug zu der Achse O und entlang einer Radialausrichtung orthogonal zur Axialausrichtung verwendet.
In den 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsart eines Übertragungssystems 10, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dargestellt, das eine Hauptdrehachse O aufweist.
Das Übertragungssystem 10 umfasst um die Achse O mindestens ein Eingangselement, das in Drehung mit einer Antriebswelle (nicht dargestellt) verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst das Eingangselement des Systems 10 mindestens eine Eingangsschale 12, die drehfest mit einer Eingangsnabe 14 verbunden ist.
Die Eingangsschale 12, die allgemein eine „L”-Form aufweist, umfasst einen Abschnitt von radialer Ausrichtung und einen Abschnitt von axialer Ausrichtung.
Die Nabe 14 umfasst einen Abschnitt von radialer Ausrichtung und einen Abschnitt von axialer Ausrichtung, wobei die Nabe 14 in Bezug zu der Schale 12 radial innerhalb angeordnet ist.
Der Abschnitt von axialer Ausrichtung der Nabe 14 erstreckt sich innerhalb des radialen Abschnitts axial nach hinten in eine Richtung entsprechend jener des Motors.
Die Nabe 14 umfasst Rillen 16, die in einer äußeren zylindrischen Fläche des axialen Abschnitts ausgenommen sind, zur Drehverbindung des von mindestens der Schale 12 und der Nabe 14 gebildeten Eingangselements mit der Antriebswelle.
Das innere Ende des radialen Abschnitts der Schale 12 und das äußere Ende des radialen Abschnitts der Nabe 14 sind fest verbunden, vorzugsweise durch Schweißen aneinander befestigt.
Die Eingangsnabe 14 ist beispielsweise drehfest mit Hilfe der Rillen 16 mit dem Ausgang einer Dämpfungsvorrichtung oder eines Dämpfers (wie einem Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, etc.) verbunden, dessen Eingang insbesondere mit Hilfe eines Schwungrades mit der Antriebswelle verbunden ist, die von einer Kurbelwelle gebildet ist, welche einen Motor, mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist, in Drehung antreibt.
Die Eingangsschale 12 ist in Drehung mit einer Antriebsschale 18 verbunden, welche Antriebsschale 18 die Eingangsschale 12 in Drehung mit einem Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 verbindet.
Die Eingangsschale 12 und die Antriebsschale 18 sind in Drehung durch eine mechanische Verbindung vom Typ Nieten verbunden.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Eingangsschale 12 an ihrem radial äußeren Ende mit axialer Ausrichtung Laschen 17, die sich radial nach außen erstrecken und auf einem ringförmigen Kranz 19 aufliegen, den die Antriebsschale 18 an ihrem radial äußeren Ende mit axialer Ausrichtung umfasst.
Nieten 21, die in Umfangsrichtung um die Achse O verteilt sind, sind in Öffnungen angeordnet, die der Antriebsschale 18 und der Schale 12 gemeinsam sind und sich auf den laschen 17 bzw. dem ringförmigen Kranz 19 befinden, um eine starre mechanische Verbindung zu schaffen. Diese mechanische Verbindung ist geeignet, große Drehmomentniveaus zu übertragen.
Der Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 wird gesteuert, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle A1 und mit einer zweiten Abtriebswelle A2 zu koppeln.
Vorzugsweise sind die erste Abtriebswelle A1 und die zweite Abtriebswelle A2 koaxial.
Der Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 umfasst mindestens eine erste Kupplung E1 und eine zweite Kupplung E2, die jeweils vom Mehrscheibentyp sind.
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.
Bei dem Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 dient die erste Kupplung E1 beispielsweise sowohl zum Starten als auch zum Einlegen der ungeraden Gänge, und übernimmt die zweite Kupplung E2 nun die geraden Gänge und den Rückwärtsgang, wobei als Variante die von der ersten Kupplung E1 und der zweiten Kupplung E2 übernommenen Gänge umgekehrt sind.
Die erste Kupplung E1 ist beispielsweise axial vorne auf der Seite des Getriebes angeordnet, und die zweite Kupplung E2 ist beispielsweise axial hinten auf Motorseite der Eingangsnabe 14 angeordnet.
Die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 übertragen abwechselnd die Eingangsleistung (das Drehmoment und die Geschwindigkeit) der Antriebswelle, die die Eingangsschale 12 des Systems 10 empfängt, in Abhängigkeit vom offenen oder geschlossenen Zustand jeder der Kupplungen E1 und E2 auf eine der beiden Abtriebswellen A1, A2.
Vorzugsweise sind die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 im offenen Zustand, auch „normalerweise offen” genannt, und werden selektiv während des Betriebs von einer Steuervorrichtung (nicht dargestellt) betätigt, um vom offenen in den geschlossenen Zustand überzugehen.
Der Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 wird hydraulisch mit Hilfe eines Fluids unter Druck, im Allgemeinen Öl, gesteuert.
Um selektiv die Zustandsänderung der ersten Kupplung E1 und der zweiten Kupplung E2 des Mechanismus 20 des Übertragungssystems 10 zu steuern, umfasst die Steuervorrichtung mindestens eine Steuerwelle 22, umfassend Ölzuleitungskanäle 24, beispielsweise in der Anzahl von vier, wie in 3 dargestellt.
Der Mechanismus 20 umfasst mindestens eine Nabe, umfassend radiale Bohrungen, die jeweils mit einem der Ölzuleitungskanäle 24 verbunden sind.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Nabe in zwei Teilen ausgeführt, einer ersten Nabe 25A und einer zweiten Nabe 25B, die jeweils der ersten Kupplung E1 bzw. der zweiten Kupplung E2 zugeordnet sind.
Die erste Nabe 25A umfasst zwei Bohrungen 26 und 27, die mit der Steuerung der ersten Kupplung E1, die sich axial vorne befindet, verbunden sind, und die zweite Nabe 25B umfasst auch zwei Bohrungen 28 und 29, die mit der Steuerung der zweiten Kupplung E2, die sich axial hinten befindet, verbunden sind.
Die erste Kupplung E1 vom Mehrscheibentyp umfasst einen Kolben 30, 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.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, wird der Kolben 30 in Verschiebung mit Hilfe einer Steuerkammer 32 gesteuert, die axial von einer Vorderseite eines radial inneren Abschnitts des Kolbens 30 und von der radial hinteren Seite eines Verschlussstücks 34 begrenzt ist.
Das Verschlussstück 34 trägt an seinen radial äußeren und inneren Enden Dichtungsmittel, die mit einer Innenseite eines axialen Abschnitts des Kolbens 30 bzw. einer äußeren Axialfläche 40A der ersten Nabe 25A zusammenwirken.
Vorzugsweise ist das Verschlussstück 34 mit einem Auflagestück 42 verbunden, das axial durch einen Haltering 44, der in einer Nut 45 der ersten Nabe 25A montiert ist, festgestellt ist.
Der Kolben 30 umfasst an seinem radial inneren Ende Dichtungsmittel 46, die mit der äußeren Axialfläche 40A der ersten Nabe 25A zusammenwirken, wenn der Kolben 30 axial zwischen den ausgerückten und eingerückten Positionen durch die Unterdrucksetzung der Steuerkammer 32 verschoben wird.
Das Verschlussstück 34 der Steuerkammer 32 des Kolbens 30 umfasst zwischen seinen beiden radialen Enden einen konvexen Abschnitt, der mit der radialen Vorderseite des axial gegenüberliegenden Kolbens 30 zusammenwirkt.
Das Volumen der Steuerkammer 32 umfasst einen äußeren Abschnitt und einen inneren Abschnitt, der sich radial beiderseits des konvexen Abschnitts des Verschlussstücks 34 befindet.
Die Steuerkammer 32 wird mit Öl über die Bohrung 27 versorgt, die radial durch die erste Nabe 25A hindurchgeht, wobei die Bohrung 27 die Steuerkammer 32 mit einem der Ölzuleitungskanäle 24 in Verbindung bringt.
Der Steuerkammer 32 des Kolbens 30 der ersten Kupplung E1 ist eine Ausgleichskammer 48 zugeordnet, die zumindest durch einen Ausgleichskolben 50 begrenzt ist.
Vorteilhafterweise stellt die Antriebsschale 18 den Ausgleichskolben 50 der ersten Kupplung E1 dar.
Die Antriebsschale 18 gewährleistet somit eine doppelte Funktion, einer Übertragung der Eingangsleistung einerseits, und eines Ausgleichskolbens beim Betrieb der ersten Kupplung E1 andererseits.
Wie in 4 dargestellt, weist die Antriebsschale 18 eine allgemein rotationssymmetrische Form auf, die auf ihrem vorderen Teil eine Vorderseite 55 und an ihrem radial äußeren Ende eine ringförmige Wand 53 mit Axialausrichtung und von im Wesentlichen zylindrischer Form aufweist.
Die ringförmige Wand 53 erstreckt sich von der äußeren Peripherie der Vorderseite 55 aus. Eine zylindrische Wand 57 mit axialer Ausrichtung erstreckt sich vom radial inneren Ende der Vorderseite 55 aus.
Der Ausgleichskolben 50 ist ausgehend vom hinteren Ende der zylindrischen Wand 57 ausgebildet und erstreckt sich radial in Richtung der Achse O. Genauer wird die Funktion des Ausgleichskolbens 50 der ersten Kupplung E1 hauptsächlich vom radial inneren Teil der Antriebsschale 18 gewährleistet.
Die Ausgleichskammer 48 der ersten Kupplung E1 ist axial durch die radiale Vorderseite des Ausgleichskolbens 50 begrenzt, der vom radial inneren Abschnitt der Antriebsschale 18 und von der radialen Hinterseite des Kolbens 30 gebildet ist.
Die Ausgleichskammer 48 wird über die Bohrung 26, die die erste Nabe 25A umfasst, mit Öl versorgt.
Die Dichtigkeit der Ausgleichskammer 48 ist radial außen durch Dichtungsmittel 52 gewährleistet, die von dem Kolben 30 getragen werden und mit der Innenseite eines axialen Abschnitts des Ausgleichskolbens 50, der von der Antriebsschale 18 gebildet ist, zusammenwirken.
Der Kolben 30 der ersten Kupplung E1 erstreckt sich radial und ist axial zwischen der Steuerkammer 32, die sich axial vorne befindet, und der Ausgleichskammer 48, die sich axial hinten befindet, angeordnet. Der Kolben 30 ist konzentrisch zur Antriebsschale 18.
Der Kolben 30 der ersten Kupplung E1 umfasst an seinem radial äußeren Ende ein Betätigungsteil, das von Fingern 34 gebildet ist, die sich axial nach hinten erstrecken, um auf eine Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 einzuwirken.
Vorteilhafterweise umfasst die Antriebsschale 18 Öffnungen 56 für den axialen Durchgang der Finger 34, die das Betätigungsteil des Kolbens 30 der Kupplung E1 bilden.
Auf diese Weise ist der axiale und radiale Platzbedarf des Drehmomentübertragungssystems verringert.
Der Kolben 30 wird gesteuert, um in der eingerückten Position die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 axial gegen Reaktionsmittel 60 zu drücken.
In dem in den 2 und 3 dargestellten Übertragungssystem 10 sind die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 nebeneinander angeordnet, wobei die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 axial beiderseits der Reaktionsmittel 60 angeordnet sind.
Erfindungsgemäß umfassen die Reaktionsmittel 60 mindestens ein erstes Reaktionselement 58 und ein zweites Reaktionselement 62, die jeweils der ersten Kupplung E1 bzw. der zweiten Kupplung E2 zugeordnet und axial durch ein Axialspiel voneinander getrennt sind.
Wie vorher beschrieben, ist die mindestens eine Nabe vorzugsweise in zwei Teilen ausgeführt, der ersten Nabe 25A bzw. der zweiten Nabe 25B.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist das erste Reaktionselement 58 in einem Stück mit der ersten Nabe 25A der ersten Kupplung E1 hergestellt, und ist das zweite Reaktionselement 62 in einem Stück mit der zweiten Nabe 25B der zweiten Kupplung E2 hergestellt.
Das erste Reaktionselement 58 umfasst mindestens einen konvexen Auflagewulst 63, der sich axial in Richtung der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 erstreckt. Der Auflagewulst 63 umfasst eine radiale Vorderseite, die die Reaktionsfläche 59 darstellt.
Das zweite Reaktionselement 62 umfasst mindestens einen konvexen Auflagewulst 65, der sich axial in Richtung der Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 erstreckt. Der Auflagewulst 65 umfasst eine radiale Hinterseite, die die Reaktionsseite 61 darstellt.
Die Auflagewulste 63 und 65 werden beispielsweise durch Tiefziehen der Reaktionselemente 58 und 62 erhalten.
Der mindesten eine Auflagewulst 63 des ersten Reaktionselements 58 und der mindestens eine axiale Auflagewulst 65 des zweiten Reaktionselements 62 sind radial auf einem selben Radius zur Achse O angeordnet.
Vorzugsweise sind das erste Reaktionselement 58 und das zweite Reaktionselement 62 in Umfangsrichtung kontinuierlich, um eine Scheibe zu bilden.
Die erste Kupplung E1 und die zweite Kupplung E2 des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 werden axial in entgegengesetzte Richtung betätigt, d. h. axial von vorne nach hinten gegen die Seite 59 durch den Kolben 30 der ersten Kupplung E1 und axial von hinten nach vorne gegen die Seite 61 durch jenen der zweiten Kupplung E2.
Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst zumindest Reibungsscheiben 64, die durch einen äußeren Scheibenträger 66 drehfest mit der ersten Abtriebswelle A1 verbunden sind. Der äußere Scheibenträger 66 bildet das Ausgangselement der ersten Kupplung E1.
Der äußere Scheibenträger 66 umfasst an der radial äußeren Peripherie einen axialen Abschnitt, der mit einer inneren Zahnung 67 versehen ist, die dazu bestimmt ist, mit einer komplementären Zahnung 68, die jede Reibungsscheibe 64 an ihrer radial äußeren Peripherie umfasst, zusammenzuwirken. Die innere Zahnung 67 umfasst ein freies Ende, das axial nach vorne zum Übertragungssystem 10 gerichtet ist.
Der äußere Scheibenträger 66 ist in Drehung durch Eingreifen mit den Reibungsscheiben 64 und durch eine Rillenverbindung mit der ersten Abtriebswelle A1 verbunden.
Der äußere Scheibenträger 66 umfasst eine Ausgangsnabe 70, die sich axial erstreckt und radial innen Axialrillen 72 umfasst, die mit komplementären Rillen 73 der ersten Abtriebswelle A1 in Eingriff sind.
Der äußere Scheibenträger 66 weist global eine „L”-Form auf, deren radial inneres Ende, der Zahnung 67 entgegengesetzt liegend, mit der Ausgangsnabe 70 verbunden ist.
Vorzugswiese sind der äußere Scheibenträger 66 und die Ausgangsnabe 70 durch Schweißen, als Variante durch Nieten, aneinander befestigt.
Die Reibungsscheiben 64 umfassen jeweils auf ihren axial entgegengesetzt liegenden radialen Flächen vorne bzw. hinten einen Reibbelag 74.
Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst Flansche 76, die an ihrer radial inneren Peripherie mit einer Zahnung 78 versehen sind, um sie in Drehung mit einem inneren Scheibenträger 38 zu verbinden.
Der innere Scheibenträger 38 umfasst an seinem radial äußeren Ende einen Axialabschnitt, umfassend eine äußere Zahnung 39, die auf komplementäre Weise mit der inneren Zahnung 78 jedes der Flansche 76 in Eingriff ist, um sie spielfrei in Drehung zu verbinden. Die äußere Zahnung 39 umfasst ein freies Ende, das axial nach vorne zum Übertragungssystem 10 gerichtet ist. Beim Zusammenbau der Mehrscheibeneinheit werden die Flansche 76 auf dem Scheibenträger 38 befestigt, wobei die Flansche 76 vom freien Ende der äußeren Zahnung 39 aus eingeführt werden.
Die Reibungsscheiben 64 sind einheitlich axial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanschen 76 angeordnet. Jeder der Reibbeläge 74 einer der Reibungsscheiben 64 wirkt in der eingerückten Position mit einer der radialen Seiten der Flansche 76 zusammen, die beiderseits von vorne nach hinten zu der Reibungsscheibe 64 angeordnet sind. Wie in 3 dargestellt, sind die Flansche 76 im Wesentlichen geometrisch identisch.
Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst axial einen Flansch 76 an jedem ihrer Enden, einen vorderen Endflansch 76, dessen radiale Vorderseite dazu bestimmt ist, in der eingerückten Position mit den Fingern 34, die das Betätigungsteil des Kolbens 30 bilden, zusammenzuwirken, bzw. einen hinteren Endflansch 76, dessen radiale Hinterseite dazu bestimmt ist, mit der Seite 59 des Reaktionselements 58 der Reaktionsmittel 60 zusammenzuwirken.
Vorteilhafterweise weist der Kolben 30 von kreisförmiger Form einen vorderen Kranz 31 auf, von dem aus sich die Finger 34 axial erstrecken. Auf Grund der Architektur des Übertragungssystems 10 ist der Kolben 30 auf dem vorderen Teil des besagten Übertragungssystems positioniert, und ist die Vorderseite 55 der Schale axial zwischen dem vorderen Kranz 31 des Kolbens 30 und dem vorderen Endflansch 76 angeordnet. Die Antriebsschale 18 definiert lokal einen Vorsprung 80 in Richtung der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1. Der auf der Antriebsschale 18 angeordnete Vorsprung 80 befindet sich axial zwischen dem vorderen Kranz 31 des Kolbens 30 und dem Endflansch 76. Eine solche Architektur ermöglicht es, den axialen und radialen Platzbedarf des Übertragungssystems 10 zu verringern.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist der Endflansch 76 der Mehrscheibeneinheit von einstückiger Struktur. Der Endflansch ist aus einem einzigen Material, im Allgemeinen aus Stahlblech, hergestellt. Der Endflansch 76 der Mehrscheibeneinheit ist von ringförmiger Form und weist entlang der Achse O eine Dicke zwischen 1 und 5 mm auf.
Die axiale Dimension des Endflansches 76 der Mehrscheibeneinheit entspricht der maximalen Dicke des Flansches, gemessen entlang der Achse O.
Nach einer nicht dargestellten Variante ist der Endflansch 76 der Mehrscheibeneinheit von Lamellenstruktur. In diesem Fall umfasst der Endflansch eine Übereinanderlagerung von verschiedenen Materialschichten. Die axiale Dimension des Endflansches 76 vom Lamellentyp stellt die maximale Dicke des Flansches, gemessen entlang der Achse O, dar.
Die erste Kupplung E1 umfasst elastische Rückstellmittel, um den Kolben 30 automatisch in die ausgerückte Position entsprechend einem offenen Zustand der Kupplung zurückzustellen.
Vorzugsweise sind die elastischen Rückstellmittel 84 des Kolbens 30 von elastischen Scheiben, wie gewellten Scheiben vom Typ „Onduflex^TM”, gebildet.
Die elastischen Scheiben 84 sind axial zwischen den Flanschen 76 angeordnet und radial im Inneren der Reibungsscheiben 64 innerhalb der Reibbeläge 74 vorgesehen.
Die zweite Kupplung E2 des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 des Übertragungssystems 10 ist von ähnlicher Ausführung wie jene der ersten Kupplung E1, wobei die zweite Kupplung E2 vom Mehrscheibentyp ist.
Vorteilhafterweise ist für die Beschreibung der zweiten Kupplung E2 auf die vorher angeführte detaillierte Beschreibung der ersten Kupplung E1 Bezug zu nehmen.
Die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 umfasst Reibungsscheiben 97, die mit der zweiten Abtriebswelle A2 durch einen äußeren Scheibenträger 98, der das Ausgangselement der Kupplung E2 bildet, in Drehung verbunden sind.
Die Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung E2 umfasst Flansche 95, die an ihrer radial inneren Peripherie mit einer Zahnung 96 versehen sind, um sie in Drehung mit einem inneren Scheibenträger 93 zu verbinden.
Die zweite Kupplung E2 umfasst einen Kolben 90, welcher, hier von hinten nach vorne, zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position jeweils entsprechend dem offenen und geschlossenen Zustand der zweiten Kupplung E2 des Mechanismus 20 axial beweglich ist.
Der Kolben 30 der ersten Kupplung E1 und der Kolben 90 der zweiten Kupplung E2 des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 verschieben sich axial in entgegengesetzte Richtung, um beispielsweise von der ausgerückten Position in die eingerückte Position überzugehen.
Der Kolben 90 der zweiten Kupplung E2 wird in Verschiebung mit Hilfe einer Steuerkammer 92 gesteuert, die axial von einer Hinterseite eines radial inneren Abschnitts des Kolbens 90 und von der radialen Vorderseite eines Verschlussstücks 94 begrenzt ist.
Die Steuerkammer 92 wird selektiv mit Öl durch die Bohrung 29 versorgt, die radial durch die Nabe 25B hindurchgeht und mit einem der Zuleitungskanäle 24 der Steuerwelle 22 verbunden ist.
Das Verschlussstück 94 umfasst an seinen radial äußeren und inneren Enden Dichtungsmittel, die mit einer Innenseite eines axialen Abschnitts des Kolbens 90 bzw. mit einer Außenfläche 40B der Nabe 25B zusammenwirken.
Die der zweiten Kupplung E2 zugeordnete Fläche 40B ist axial hinten in Bezug zu den Reaktionsmitteln 60 angeordnet, die zwischen den Kupplungen E1 und E2 angeordnet sind, d. h. axial entgegengesetzt zu der Fläche 40, die dem Kolben 30 der ersten Kupplung E1 zugeordnet ist.
Der Kolben 90 umfasst an seinem radial inneren Ende Dichtungsmittel 91, die mit der Außenfläche 40B der Nabe 25B zusammenwirken, wenn der Kolben 90 axial zwischen den ausgerückten und eingerückten Positionen durch Unterdrucksetzung der Steuerkammer 92 verschoben wird.
Die Steuerkammer 92 ist mit einer Ausgleichskammer 49 verbunden, die von mindestens einem Ausgleichskolben 99 begrenzt ist.
Der Ausgleichskolben 99 der zweiten Kupplung E2 ist ein auf den inneren Scheibenträger 93 aufgesetztes Stück.
Die Ausgleichskammer 49 ist axial durch die radiale Hinterseite des Ausgleichskolbens 99 und durch die radiale Vorderseite des Kolbens 90 begrenzt.
Um die Eingangsleistung direkt zu übertragen, umfasst der Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 Verbindungsmittel 85, die für die erste Kupplung E1 zumindest die Antriebsschale 18, den inneren Scheibenträger 38 und die Reaktionsmittel 60 axial spielfrei miteinander verbinden.
Ebenso, um die Eingangsleistung direkt zu übertragen, umfasst der Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 auch Verbindungsmittel 85, die für die zweite Kupplung E2 mindestens den Ausgleichskolben 99, den inneren Scheibenträger 93 der zweiten Kupplung E2 und die Reaktionsmittel 60 axial spielfrei miteinander verbinden.
Die Verbindungsmittel 85 sind vorzugsweise durch Nieten hergestellt. Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfassen die Verbindungsmittel 85 eine Reihe von ersten Nieten 85A in Verbindung mit der ersten Kupplung E1 und eine Reihe von zweiten Nieten 85B (nicht dargestellt) in Verbindung mit der zweiten Kupplung E2.
Die ersten Nieten 85A und die zweiten Nieten 85B sind in Umfangsrichtung abwechselnd jeweils um die Achse O verteilt.
Alternativ können die Verbindungsmittel 85 durch Schweißen, insbesondere durch Transparenz-Laserschweißen, hergestellt werden.
Die Antriebsschale 18 umfasst Manschetten (nicht dargestellt), die, in Umfangsrichtung verteilt, axial nach hinten relativ zu der radialen Hinterseite der Antriebsschale 18, die den Ausgleichskolben 50 bildet, vorspringen. Die Manschetten (nicht dargestellt) umgeben jeweils ein Loch 88, das dazu bestimmt ist, axial von einem der Nieten 85A, 85B, die die Verbindungsmittel bilden, durchquert zu werden. Die Manschetten gewährleisten den Durchgang des Öls von der Ausgleichskammer 48 in Richtung der Mehrscheibeneinheit.
Die ersten Nieten 85A verbinden axial spielfrei zumindest die Antriebsschale 18, den inneren Scheibenträger 38 der ersten Kupplung E1 und die Reaktionsmittel 60.
Die zweiten Nieten 85B verbinden axial spielfrei mindestens den Ausgleichskolben 99 der zweiten Kupplung E2, den inneren Scheibenträger 93 der zweiten Kupplung E2 und die Reaktionsmittel 60.
In den 4 und 5 ist eine Antriebsschale 18 gemäß der ersten Ausführungsart dargestellt.
Wie zuvor beschrieben, weist die Antriebsschale 18 eine allgemeine rotationssymmetrische Form auf, die auf ihrem vorderen Abschnitt eine Vorderseite 55 in Form eines Kranzes definiert. Die Antriebsschale 18 definiert lokal einen Vorsprung 80 in Richtung der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1. Der Vorsprung 80 ist von der Vorderseite 55 aus gebildet und erstreckt sich axial nach hinten zum Übertragungssystem. Der Vorsprung 80 ist durch eine in Umfangsrichtung kontinuierliche Formmanschette hergestellt.
Bei dieser Ausführungsart der Erfindung ist der Vorsprung 80 mit der Antriebsschale 18 aus einem Stück. Der Vorsprung 80 weist auch eine flache Auflagezone 81 auf, die vorgesehen ist, um den Endflansch 76 der Mehrscheibeneinheit aufzunehmen. Die flache Auflagezone 81 ist radial auf einem Durchmesser zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser des Endflansches 76 angeordnet. Vorteilhafterweise ist der Vorsprung 80 derart dimensioniert, dass der Endflansch 76 auf der äußeren Zahnung 39 des Scheibenträgers 38 bei Nichtvorhandensein des Kolbens 30 gehalten wird, insbesondere beim Zusammenbau des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20.
Der Vorsprung 80 wird vorzugsweise aus einer Tiefziehpresse erhalten. Dieses Herstellungsverfahren vom Typ Formen-Ziehen ermöglicht es, die dimensionsmäßigen Fertigungstoleranzen der Antriebsschale 18 zu begrenzen. In Abhängigkeit von den diametralen Platzdimensionen der Antriebsschale 18 kann mitunter ein ergänzender Kalibrierungsschritt notwendig sein.
Als Variante kann die flache Auflagezone 81 bearbeitet sein, um die Dimensionstoleranzen der Antriebsschale 18 weiter zu verringern.
Auf diese Weise begrenzt der Vorsprung 80 beim endgültigen Zusammenbau des Übertragungssystems, d. h. wenn der Kolben 30 noch nicht befestigt ist, die Axialverschiebungen des Endflansches 76. Bei Nichtvorhandensein des Kolbens 30 hat der Endflansch 76 die Möglichkeit, sich frei entlang der Achse O auf der äußeren Zahnung 39 des inneren Scheibenträgers 38 zu verschieben, insbesondere bei Förderbewegungen des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 auf der Montagekette. Der Endflansch 76 kann nicht aus der äußeren Zahnung 39 austreten, da der Vorsprung 80 und das freie Ende der äußeren Zahnung 39 des Scheibenträgers 38 durch einen Axialabstand getrennt sind, der in jedem Fall kleiner als die Axialdimension des Endflansches 76 der Mehrscheibeneinheit ist.
Die Vorderseite 55 der Antriebsschale 18 umfasst die Öffnungen 56 für den axialen Durchgang der Finger 34, die das Betätigungsteil des Kolbens 30 der Kupplung E1 bilden. Die Öffnungen 56 sind in der Formmanschette, die von der Vorderseite 55 aus angeordnet ist, ausgebildet. Jeder Finger 34 des Betätigungsteils des Kolbens 30 ist mit einem Umfangsspiel in der entsprechenden Öffnung 56 der Antriebsschale 18 montiert.
Wie in 4 dargestellt, sind die Öffnungen 56 von rechteckiger Form in einer senkrecht zu der Achse O verlaufenden Ebene.
Nach weiteren möglichen Ausführungsarten können die Öffnungen länglich oder elliptisch in einer senkrecht zu der Achse O verlaufenden Ebene sein.
In 6 ist eine zweite Ausführungsart eines Übertragungssystems 10 dargestellt, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsart ähnlich ist.
Nachstehend ist die zweite Ausführungsart im Vergleich mit der ersten Ausführungsart beschrieben, wobei dieselben Bezugszeichen identische teile oder Teile mit ähnlichen Funktionen bezeichnen.
Diese zweite Ausführungsart unterscheidet sich dadurch, dass die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 jeweils Flansche 176 umfasst, die durch einen äußeren Scheibenträger 66 in Drehung mit der Abtriebswelle A1 verbunden sind. Wie in 6 dargestellt, sind die Flansche 176 im Wesentlichen geometrisch identisch.
Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst Flansche 176, die mit der ersten Abtriebswelle A1 durch einen äußeren Scheibenträger 66 in Drehung verbunden sind. Der äußere Scheibenträger 66 bildet das Ausgangselement der ersten Kupplung E1.
Der äußere Scheibenträger 66 umfasst an der radial äußeren Peripherie einen axialen Abschnitt, der mit einer inneren Zahnung 67 versehen ist, die dazu bestimmt ist, mit einer komplementären Zahnung 178, die jeder Flansch 176 an seiner radial äußeren Peripherie umfasst, zusammenzuwirken. Die innere Zahnung 67 umfasst ein freies Ende, das axial nach vorne zum Übertragungssystem 10 gerichtet ist.
Der äußere Scheibenträger 66 weist global eine „L”-Form auf, deren radial inneres Ende entgegengesetzt zu der Zahnung 67 mit der Ausgangsnabe 70 verbunden ist.
Die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 umfasst Reibungsscheiben 164, die an ihrer radial inneren Peripherie mit einer Zahnung 168 versehen sind, um sie mit einem inneren Scheibenträger 38 in Drehung zu verbinden.
Der innere Scheibenträger 38 weist an seinem radial äußeren Ende einen axialen Abschnitt auf, umfassend eine äußere Zahnung 39, die auf komplementäre Weise mit der inneren Zahnung 168 jeder der Reibungsscheiben 164 in Eingriff ist, um sie spielfrei in Drehung zu verbinden.
Die Reibungsscheiben 164 sind einheitlich axial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanschen 176 angeordnet.
Wie bei der ersten Ausführungsart umfasst die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 axial einen Flansch 176 an jedem ihrer Enden, einen vorderen Endflansch 176, dessen radiale Vorderseite dazu bestimmt ist, in eingerückter Position mit den Fingern 34, die das Betätigungsteil des Kolbens 30 bilden, zusammenzuwirken, bzw. einen hinteren Endflansch 176, dessen radiale Hinterseite dazu bestimmt ist, mit der Seite 59 des Reaktionselements 58 der Reaktionsmittel 60 zusammenzuwirken.
Bei dieser zweiten Ausführungsart definiert die Antriebsschale 18 lokal einen Vorsprung 80 in Richtung der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1. Der Vorsprung 80 und das freie Ende der inneren Zahnung 67 des äußeren Scheibenträgers 66 sind durch einen Axialabstand getrennt, der unbedingt kleiner als die axiale Dimension des Endflansches 176 dieser Mehrscheibeneinheit ist.
Vorteilhafterweise ist der Vorsprung 80 derart dimensioniert, dass er bei Nichtvorhandensein des Kolbens 30 den Endflansch 176 auf der inneren Zahnung 67 des äußeren Scheibenträgers 66 hält, insbesondere beim Zusammenbau des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20.
In den 7 bis 10 ist eine dritte Ausführungsart der Erfindung eines Übertragungssystems 10, umfassend einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20, dargestellt.
Die Beschreibung des Übertragungssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsart, die in den 1 bis 5 dargestellt ist, und insbesondere jene des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20 ist für die dritte Ausführungsart, die in den 7 bis 10 dargestellt ist, anwendbar.
Diese dritte Ausführungsart unterscheidet sich dadurch, dass der Vorsprung 80 der Antriebsschale 280 von einer Reihe von Formmanschetten 82 gebildet ist, die in Umfangsrichtung um die Achse O verteilt sind. Die Antriebsschale 280 weist eine allgemeine rotationssymmetrische Form auf, die auf ihrem vorderen Teil eine Vorderseite 55 in Form eines Kranzes definiert. Die Vorderseite 55 umfasst Öffnungen 56 für den axialen Durchgang der Finger 34, die das Betätigungsteil des Kolbens 30 der Kupplung E1 bilden. Die Formmanschetten 82 des Vorsprungs 80 sind von der Vorderseite 55 aus ausgebildet und erstrecken sich axial nach hinten zum Übertragungssystem. Die Umfangsverteilung der Formmanschetten 82 verbessert die Torsionssteifigkeit der Antriebsschale 280 entlang der Achse O.
Bei dieser dritten Ausführungsart ist der Vorsprung 80 in Form einer Abwinklung vorhanden. D. h. dass die Formmanschetten 82 einen Materialfalz umfassen, der ausgehend von den Öffnungen 56 erhalten wird. Mit Hilfe eines Materialfalzes um 90° ermöglicht es die Abwinklung, vorteilhafterweise den Platzbedarf des Vorsprungs 80 zu begrenzen.
Die Formmanschetten 82 sind winkelmäßig zwischen den Öffnungen 56 verteilt. Die Formmanschetten 82 umgeben die Öffnungen 56.
Wie in 10 dargestellt, sind die Öffnungen 56 von rechteckiger Form in einer senkrecht zu der Achse O verlaufenden Ebene.
Nach weiteren möglichen Ausführungsarten können die Öffnungen 56 länglich oder elliptisch in einer senkrecht zu der Achse O verlaufenden Ebene sein.
Vorzugswiese umfasst die Schale 280 ebenso viele Formmanschetten 82 wie Öffnungen 56. Als Variante kann die Antriebsschale 280 eine kleinere Anzahl von Formmanschetten 82 als die Anzahl von Öffnungen 56, die auf der Vorderseite 55 vorgesehen sind, umfassen.
Der Vorsprung 80 der Antriebsschale 280 gemäß der dritten Ausführungsart weist eine Reihe von flachen Auflagezonen 81 auf, die derart angeordnet sind, dass sie den Endflansch 76 der Mehrscheibeneinheit abdecken. Die Reihe von flachen Auflagezonen 81 ist radial auf einem Durchmesser zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser des Endflansches 76 angeordnet.
Die flachen Auflagezonen 81 können bearbeitet sein, um die Dimensionstoleranzen der Antriebsschale 280 weiter zu verringern. Alternativ können die flachen Auflagezonen 81 durch einen Pressvorgang kalibriert werden. Die Nachbearbeitungen, wie maschinelle Bearbeitung oder Kalibrierung, durch einen Pressvorgang verringern auch die dimensionsmäßigen Fertigungstoleranzen.
In den 11 und 12 ist eine vierte Ausführungsart der Erfindung eines Übertragungssystems 10, umfassend einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20, dargestellt.
Die Beschreibung des Übertragungssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsart, die in den 1 bis 5 dargestellt ist, und insbesondere jene des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20, ist für die vierte Ausführungsart, die in den 11 und 12 dargestellt ist, anwendbar.
Diese vierte Ausführungsart unterscheidet sich dadurch, dass der Vorsprung 80 auf die Antriebsschale 18 mit Hilfe mindestens eines zusätzlichen Stücks 83 aufgesetzt ist. Die Antriebsschale 380 weist eine allgemeine rotationssymmetrische Form auf, die auf ihrem vorderen Teil eine Vorderseite 55 in Form eines Kranzes definiert. Die Vorderseite 55 umfasst Öffnungen 56 für den axialen Durchgang der Finger 34, die den Betätigungsteil des Kolbens 30 der Kupplung E1 bilden. Der Vorsprung 80 ist auf die Vorderseite 55 der Antriebsschale 380 in Richtung der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 aufgesetzt, wie in 12 dargestellt.
Der Erhalt des Vorsprungs 80 durch Hinzufügung mindestens eines zusätzlichen Stücks 83 gestattet eine größere Flexibilität im Hinblick auf die Herstellung des Doppelkupplungsmechanismus. In Abhängigkeit von dem zu übertragenden Antriebsdrehmoment ist die Anzahl von Reibungsscheiben 64 und Flanschen 76 an das gerade Notwendige angepasst. Das oder die zusätzlichen Stücke 83 sind somit dimensionsmäßig angepasst, um einen Axialabstand zwischen dem Vorsprung 80 und dem freien Ende der Zahnung 39 zu definieren, der in jedem Fall kleiner als die axiale Dimension des Endflansches 76 dieser Mehrscheibeneinheit ist.
Nach der vierten Ausführungsart, die in 11 dargestellt ist, umfasst der Vorsprung 80 drei Nieten, die in Umfangsrichtung um die Achse O verteilt und auf die Schale 380 genietet sind.
Als nicht dargestellte Variante kann der Vorsprung 80 durch Hinzufügung einer ringförmigen Platte, die auf der Schale 380 befestigt ist, erhalten werden. In diesem Fall umfasst der aufgesetzte Vorsprung 80 auch Öffnungen, die axial gegenüber den Öffnungen 56 angeordnet sind, die auf der Vorderseite 55 der Antriebsschale 380 vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist der Vorsprung 80 auf die Antriebsschale 380 durch Nieten aufgesetzt. Alternativ ist der Vorsprung 80 auf die Antriebsschale 380 durch Schweißen oder Kleben aufgesetzt.
In 13 ist eine fünfte Ausführungsart der Erfindung eines Übertragungssystems 10, umfassend einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20, dargestellt.
Die Beschreibung des Übertragungssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsart, die in den 1 bis 5 dargestellt ist, und insbesondere jene des Nass-Doppelkupplungsmechanismus 20, ist für die fünfte Ausführungsart, die in 13 dargestellt ist, anwendbar. Insbesondere umfasst die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 Flansche 76, die an ihrer radial inneren Peripherie mit einer Zahnung 78 versehen sind, um sie mit einem inneren Scheibenträger 38 in Drehung zu verbinden.
Diese fünfte Ausführungsart unterscheidet sich dadurch, dass die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 an ihrem vorderen Ende einen Endflansch 476 umfasst, der sich geometrisch von den anderen Flanschen 76 der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 unterscheidet. Der Endflansch 476 befindet sich am vorderen Ende der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1.
Der Endflansch 476 der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 definiert lokal einen Vorsprung 80 in Richtung der Antriebsschale 480. Der Vorsprung 80 des Endflansches 476 bildet einen Anschlag, der den Endflansch 476 der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung E1 alternativ zum ersten Kolben 30 hält.
Der Vorsprung 80 des Antriebsflansches 476 weist eine flache Auflagezone 479 auf, die derart vorgesehen ist, dass sie mit der Antriebsschale 480 zusammenwirkt.
Der Endflansch 476 ist mit einem inneren Scheibenträger 38 verbunden, der eine äußere Zahnung 39 umfasst. Der Vorsprung 80 des Endflansches 476 ist derart dimensioniert, dass er den Endflansch 476 auf der äußeren Zahnung 39 des inneren Scheibenträgers 38 bei Nichtvorhandensein des Kolbens 30 hält.
Der Endflansch 476 weist auch eine radiale Vorderseite 478 auf, die dazu bestimmt ist, in eingerückter Position mit den Fingern 34, die den Betätigungsteil des Kolbens 30 bilden, zusammenzuwirken.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante können die radiale Vorderseite 478 und die flache Auflagezone 479 des Vorsprungs 80 zusammenfallen.
Wie in 13 dargestellt, umfasst die Antriebsschale 480 eine Verbindungsfläche 481, die dazu bestimmt ist, mit dem Endflansch 476 zusammenzuwirken. Die Verbindungsfläche 481 der Scheibe ist flach und ringförmig.
Die Verbindungsfläche 481 der Antriebsschale 480 und des freien Endes der Zahnung 39 des Scheibenträgers 38 sind durch einen Axialabstand getrennt, der unbedingt kleiner als die axiale Dimension des Endflansches 476 der Mehrscheibeneinheit ist.
Der Endflansch 476 weist eine hintere Reibfläche 477 auf, die mit einer angrenzenden Reibungsscheibe 64 zusammenwirkt.
Die axiale Dimension des Endflansches der Mehrscheibeneinheit weist die maximale Dicke des Flansches, gemessen entlang der Achse O zwischen der flachen Auflagezone 479 und der hinteren Reibfläche 477, auf.
Wie in 13 dargestellt, ist der Endflansch 476 der Mehrscheibeneinheit von einstückiger Struktur. Der Endflansch 476 ist aus einem einzigen Material hergestellt, im Allgemeinen aus einem Stahlblock gefertigt. Der Endflansch 476 der Mehrscheibeneinheit ist von ringförmiger Form. Der Vorsprung 80 des Endflansches 476 ist durch eine Ausstülpung von in Umfangsrichtung kontinuierlicher Form hergestellt. Alternativ kann der Vorsprung 80 des Endflansches 476 durch diskontinuierliche Ausstülpungen hergestellt sein.
Die Erfindung ist nicht nur auf die soeben beschriebenen Ausführungsarten beschränkt.
In einem nicht beschriebenen Beispiel, das sich aus der Kombination der fünften Ausführungsart mit einer der vier ersten beschriebenen Ausführungsarten ergibt, definieren die Antriebsschale und der Endflansch jeweils einen Vorsprung in Richtung aufeinander zu, um bei Nichtvorhandensein des Kolbens den Endflansch auf der Zahnung des Scheibenträgers zu halten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2006/0086586 [0006, 0007, 0009]

Claims

Übertragungssystem (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend um eine Achse (O) zumindest: – einen Nass-Doppelkupplungsmechanismus (20), umfassend mindestens eine erste Kupplung (E1) und eine zweite Kupplung (E2), jeweils vom Mehrscheibentyp, und Reaktionsmittel (60), die axial zwischen der ersten Kupplung (E1) und der zweiten Kupplung (E2) angeordnet sind, wobei der Mechanismus (20) gesteuert ist, um selektiv die Antriebswelle mit einer ersten Abtriebswelle (A1) und einer zweiten Abtriebswelle (A2) zu koppeln, und – eine Antriebsschale (18, 280, 380, 480), um die besagte Antriebswelle mit den Reaktionsmitteln (60) in Drehung zu verbinden, wobei die erste Kupplung (E1) mindestens einen axial in eine Richtung verschiebbaren ersten Kolben (30) umfasst, um in der eingerückten Position eine Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) gegen die Reaktionsmittel (60) zu drücken, und wobei die zweite Kupplung (E2) mindestens einen axial in eine entgegengesetzte Richtung verschiebbaren zweiten Kolben (90) umfasst, um in der eingerückten Position eine zweite Mehrscheibeneinheit der zweiten Kupplung (E2) gegen die Reaktionsmittel (60) zu drücken, wobei die Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) jeweils Reibungsscheiben (64, 164) und Flansche (76, 176), von denen einer einen Endflansch (76, 176 und 476) definiert, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschale (18, 280, 380) beziehungsweise der Endflansch (476) der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) lokal einen Vorsprung (80) in Richtung dieses Endflansches (76, 176) beziehungsweise der Antriebsschale (480) definiert, wobei dieser Vorsprung (80) einen Anschlag bildet, der diesen Endflansch (76, 176, 476) alternativ zum ersten Kolben (30) zurückhält.
System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschale (18, 280, 380) lokal einen Vorsprung (80) in Richtung dieses Endflansches (76, 176) definiert, wobei dieser Vorsprung (80) einen Anschlag bildet, der diesen Endflansch (76, 176) alternativ zum ersten Kolben (30) zurückhält.
System (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endflansch (76, 176) mit einem Scheibenträger (66, 38) verbunden ist, der eine Zahnung (67, 39) aufweist, und dadurch, dass der Vorsprung (80) und das freie Ende der Zahnung (67, 39) des Scheibenträgers (66, 38) durch einen axialen Abstand voneinander getrennt sind, der unbedingt kleiner ist als die axiale Dimension des Endflansches (76, 176) der Mehrscheibeneinheit.
System (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Dimension des Endflansches (76, 176) der Mehrscheibeneinheit die maximale Dicke des Flansches entlang der Achse (O) aufweist.
System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (30) einen Betätigungsteil umfasst, der von Fingern (34) gebildet ist, die sich axial nach hinten erstrecken, und dadurch, dass die Antriebsschale (18, 280, 380) Öffnungen (56) für die axiale Durchführung der besagten Finger (34) umfasst.
System (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (30) von kreisförmiger Form einen vorderen Kranz (31) aufweist, von dem aus sich die Finger (34) axial erstrecken, und dadurch, dass der auf der Antriebsschale (18, 280, 380) vorgesehene Vorsprung (80) sich axial zwischen dem vorderen Kranz (31) des Kolbens (30) und dem Endflansch (76, 176) befindet.
System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) mindestens eine flache Auflagezone (81) aufweist, die vorgesehen ist, um den Endflansch (76, 176) der Mehrscheibeneinheit aufzunehmen.
System (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die flache(n) Auflagezone(n) (81) radial auf einem Durchmesser angeordnet sind, der zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser des Endflansches (76, 176) liegt.
System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) aus einem Stück mit der Antriebsschale (18, 280) gefertigt ist.
System (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) von einer in Umfangsrichtung kontinuierlichen Formmanschette gebildet ist.
System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) von einer Reihe von Formmanschetten (82) gebildet ist, die in Umfangsrichtung um die Achse (O) verteilt sind.
System (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmanschetten (82) im Winkel zwischen den auf der Antriebsschale (280) angeordneten Öffnungen (56) verteilt sind.
System (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmanschetten (82) die Öffnungen (56) umgeben.
System (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) unter Zwischenfügung mindestens eines zusätzlichen Teils (83) auf die Schale (380) aufgesetzt ist.
System (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (80) mindestens drei Nieten (83) umfasst, die in Umfangsrichtung um die Achse (O) verteilt und an der Schale (18) befestigt sind.
System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endflansch (476) der Mehrscheibeneinheit der ersten Kupplung (E1) lokal einen Vorsprung (80) in Richtung der Antriebsschale (480) definiert, wobei dieser Vorsprung (80) einen Anschlag bildet, der diesen Endflansch (476) alternativ zum ersten Kolben (30) zurückhält.
System (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschale (480) eine Fläche (481) zur Verbindung mit dem Endflansch (476) umfasst, wobei der besagte Endflansch (476) mit einem Scheibenträger (38) verbunden ist, welcher eine Zahnung (39) umfasst, und dadurch, dass die Verbindungsfläche (481) der Antriebsschale (480) und das freie Ende der Zahnung (39) des Scheibenträgers (38) durch einen axialen Abstand voneinander getrennt sind, der unbedingt kleiner ist als die Axialdimension des Endflansches (476) der Mehrscheibeneinheit.
System (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Endflansch (476) eine hintere Reibfläche (477), die mit einer Reibungsscheibe (64) zusammenwirkt, und eine flache Auflagezone (479), die auf dem Vorsprung (80) angeordnet ist, aufweist, wobei die axiale Dimension des Endflansches der Mehrscheibeneinheit die entlang der Achse O zwischen der flachen Auflagezone (479) und der hinteren Reibfläche (477) gemessene maximale Dicke des Flansches darstellt.