DE3446460C2 - - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte, reib­ schlüssige Doppelkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Doppelkupplung, wie sie aus US-PS 27 12 373 be­ kannt ist, wird verwendet, um ein Geschwindigkeitswechselge­ triebe eines Kraftfahrzeuges ohne Zugkraftunterbrechung schal­ ten zu können. Hierbei ist eine zentrale Durchgangswelle zum Getriebe der einen Gruppe von Getriebegängen, z. B. dem 1., 3. und 5. Gang, eine hierzu konzentrische Hohlwelle, dem 2. und 4. Gang zugeordnet. Beide Wellen sind mit Kupplungsscheiben verbunden, von denen die eine von der einen Seite, die andere von der anderen Seite her an die axial unverschiebliche Fest­ platte des Kupplungsgehäuses anlegbar ist. Das Kupplungsgehäuse steht in Antriebsverbindung zur Kurbelwelle und rotiert mit ihr. Beim schnellen Umschalten von der einen auf die andere Getriebegruppe entstehen an den Kupplungsscheiben und an ihren Betätigungsgliedern sehr hohe Beschleunigungen. Um die dadurch verursachten Massenkräfte in Grenzen zu halten, ist man be­ strebt, die Masse dieser Bauteile auf ein festigkeitsbedingtes Mindestmaß zu begrenzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine besondere Anordnung und Gestaltung der Doppelkupplung und ihrer Betäti­ gungsglieder ihr Schwungmoment und damit die bei Drehgeschwin­ digkeitsänderungen sich ergebenden Massenkräfte herabzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Wenn die hydraulische Betätigungseinrichtung in einem fest­ stehenden Teil der Doppelkupplung angeordnet ist, nehmen die massereichsten Teile der Doppelkupplung nicht an der Drehbe­ wegung teil, so daß ihr Schwungmoment auf ein Mindestmaß redu­ ziert ist. Außerdem werden somit Fliehkräfte auf die Hydraulik­ flüssigkeit vermieden, die ihren Druck in unerwünschter Weise ändern könnten. Die Abdichtung der Hydraulikflüssigkeit wirft keine Probleme auf, da keine Übergänge zu rotierenden Teilen vorhanden sind. Die Leckölmenge ist nahezu Null, so daß eine kleine, gut regelbare Förderpumpe ausreicht.
Der konzentrische Einbau der beiden Hydraulikkolben nach Anspruch 2 erbringt zudem eine erwünschte kompakte Bauweise der Doppelkupplung.
Wenn die Ringkolben nach Anspruch 3 in ein Hydraulikgehäuse eingepaßt sind, das in einem feststehenden Getriebegehäuse zentriert und befestigt ist, lassen sich die hierfür benötig­ ten Ausdrehungen des Hydraulikgehäuses mit einer Drehbankauf­ spannung ausführen, wodurch sie exakt zueinander fluchtend und kostensparend gefertigt werden können.
nach Anspruch 4 und 5 ist jedem Ringkolben zur Kupplungsbetäti­ gung eine Tellerfeder zugeordnet, die parallel zueinander­ liegend in Außenringen von auf den Ringkolben befestigten Wälzlagern gehalten sind. Im Bereich ihres Außenrandes weisen die Tellerfedern jeweils eine Abstützstelle am Kupplungsgehäuse und im Abstand hierzu eine Angriffsstelle zu einem Betätigungs­ element der Kupplungsscheiben auf. Da dieser Abstand wesentlich kleiner ist als der radiale Abstand zu den Halterungen der Tellerfedern auf den Wälzlagern, ist eine entsprechende Weg- Kraft-Übersetzung verwirklicht. Eine geringe Kraft an den Ringkolben bewirkt eine weit höhere Kraft auf die Kupplungs­ scheiben, so daß man mit verhältnismäßig geringem Hydraulik­ druck arbeiten und eine exakte Regelung erzielen kann. Weiterhin schafft die Anordnung der Hydraulik in einem ortsfesten Gehäuse die Möglichkeit, die Hydraulikflüssigkeit in großen Querschnitten zuführen zu können, wodurch eine Änderung des geregelten Druckes an die Hydraulikkolben augenblicklich in voller Höhe weitergegeben wird und eine Zeitverzögerung oder ein Druckabfall infolge Drosselung unterbleibt.
Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale, die sich größtenteils mit der konstruktiven Ausgestaltung der Kraft­ übersetzung befassen, sind in den Ansprüchen 5 bis 9 enthalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird nachfolgend erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 Längsschnitt einer Doppelkupplung,
Fig. 2 Draufsicht auf die Doppelkupplung bei abgenommenem Mantel des Kupplungsgehäuses.
Ein Kupplungsgehäuse 1 ist aus einer aus mehreren Teilen be­ stehenden Mitnehmerplatte 2, einer Stützplatte 3 und einer mittigen Festplatte 4 zusammengesetzt. Hierzu sind an den Platten 2, 3 und 4 ringsum mehrere zueinander fluchtende Zapfen 5 angegossen, die eine Drehmomentmitnahme bewirken, mit Schrauben 6 miteinander verschraubt sind und durch Paßhülsen 6′ fixiert sind. Die Mitnehmerplatte 2 ist an eine Motorkurbel­ welle 7 angeflanscht, die das Kupplungsgehäuse 1 in Drehung versetzt. In der Kurbelwelle 7 ist eine durchgehende Zentral­ welle 8 gelagert, die in ein Getriebegehäuse 9 hineinragt und zusammen mit einer zu ihr konzentrischen Hohlwelle 10 zum Antrieb der verschiedenen Gangstufen eines Geschwindigkeits­ wechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges dient. Die Hohlwelle 10 ist mit einer Kupplungsscheibe 11 verbunden, die an der einen Seite der Festplatte 4 anliegt und an sie mit einer Druckplatte 12 andrückbar ist. An der anderen Seite der Festplatte 4 liegt eine weitere Kupplungsscheibe 13 an, die mit der Zentralwelle 8 verbunden ist und diese in Drehung versetzt, sobald sie durch eine Druckplatte 14 an die rotierende Festplatte 4 angedrückt wird. Auf die Druckplatte 14 wirken mehrere Zuganker 15 ein, die am Umfang des Kupplungsgehäuses 1 symmetrisch verteilt angeordnet und durch Paßbuchsen 16 zueinander fixiert sind. Die Zuganker 15 sind jeweils in einem Zugring 17 und an der Druckplatte 14 angebracht und durch Schrauben 15′ miteinander verschraubt. Der Zugring 17 liegt an einer Angriffsstelle 18 am äußeren Rand einer Tellerfeder 19 an. Mit einem Hebelarm a1 zur Angriffsstelle 18 entfernt liegt die Tellerfeder 19 mit eine Abstützstelle 20 an der Stützplatte 3 an. An ihrem inneren Rand ist die Tellerfeder 19 im Außenring 21 eines Kugellagers 22 gehalten, dessen Innenring auf einem vorderen Absatz eines Ringkolbens 23 befestigt ist. Der mit O-Ringen nach innen und außen abgedichtete Ringkolben 23 ist in einen Ringraum 24 eines zylindrischen Hydraulikgehäuses 25 eingepaßt, das konzentrisch zur Zentralwelle 8 und dem Getriebegehäuse 9 zentriert und angeflanscht ist. Über eine am Ringraum 24 angeschlossene Hydraulikleitung 26 ist der Ringkolben 23 mit einem Druck­ speicher 24 verbunden, dessen Druck entsprechend der gewünsch­ ten Schaltfunktion geregelt ist.
Konzentrisch zum Ringraum 24 enthält das Hydraulikgehäuse 25 einen zweiten Ringraum 28 kleineren Durchmessers, in den ein Ringkolben 29 eingepaßt ist, der über eine Hydraulikleitung 26 von einem Druckspeicher 30 beaufschlagbar ist. An einem auf dem Ringkolben 29 befestigten Kugellager 31 ist eine Tellerfeder 32 gehalten. Am äußeren Rand hat sie eine Abstützstelle 33 zu einer Stützplatte 3 und mit einem Hebelarm a2 hierzu eine Angriffsstelle 34 zu der Druckplatte 12.
Durch einen radialen Stift 35 des Hydraulikgehäuses 25, der in Längsnuten der Ringkolben 23 und 29 eingreift, sind diese gegen Verdrehen gesichert. Sie können voneinander unabhängig mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden und drücken dabei über die ihnen zugeordneten Betätigungselemente entweder die eine oder andere Kupplungsscheibe an die rotierende Festplatte 4 an, wobei entweder die Zentralwelle 9 oder die Hohlwelle 10 angetrieben wird.
Beide Druckplatten 12 und 14, die Mitnehmerplatte 2, die Stützplatte 3 sowie die Zuganker 15 und Zapfen 5 sind im Mantel 36 des Kupplungsgehäuses, der mit der Festplatte 4 einstückig ist, geführt.
Anstelle oder zusätzlich zur hydraulischen Kupplungsbetätigung kann ohne weiteres auch eine mechanische Kupplungsbetätigung verwirklicht werden. Dabei werden die Ringkolben über Schub­ stangen oder dergleichen von Hand verschoben. Dieser Vorteil einer wechselweisen Handbetätigung ist bei Ausfall oder Störung des Hydrauliksystems als Notmaßnahme von Bedeutung.

Claims (9)

1. Doppelkupplung zum wechselweisen Kuppeln einer Zentral­ welle und einer zu ihr konzentrischen Hohlwelle eines Geschwindigkeitswechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit dem durch die Motorkurbelwelle angetriebenen Kupplungsgehäuse, wobei eine mit der Zentralwelle verbundene Kupplungsscheibe von der einen Seite her, eine mit der Hohlwelle verbundene Kupplungsscheibe von der anderen Seite her an eine mittige Festplatte des Kupplungsgehäuses hydraulisch angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkolben (23, 29) zum Betätigen der Kupplungsscheiben (11, 13) in einem fest­ stehenden Teil (25) an der Doppelkupplung angeordnet und von außerhalb liegenden Druckspeichern (27, 30) mit Hydraulikdruck beaufschlagbar sind.
2. Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkolben (23, 29) nahe zur Zentralwelle (8) und zu ihr sowie zueinander konzentrisch angeordnet sind.
3. Doppelkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß beide Hydraulikkolben als Ringkolben (23, 29) gestaltet sind und in einem an das feststehende Getriebegehäuse (9) angeflanschten zylindrischen Hydraulikgehäuse (25) angeordnet sind.
4. Doppelkupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ringkolben (23, 29) auf die Kupplungsscheiben (11, 13) über Tellerfedern (19, 32) einwirken, die an Außenringen von auf den Ringkolben (23, 29) befestigten Wälzlagern (22, 31) zentriert und fixiert sind.
5. Doppelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (19, 32) Abstützstellen (20, 33) an einer Stützplatte (3) des Kupplungsgehäuses (1) haben, die zu ihren Angriffsstellen (18, 34) zu den an den Kupplungsscheiben an­ liegenden Druckplatten (12, 14) Hebelarme (a1 bzw. a2) aufweisen.
6. Doppelkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützstelle (33) der Tellerfeder (32) an ihrem äußeren Rand, ihre Angriffsstelle (34) mit einem Hebelarm (a1) radial nach innen gelegen ist.
7. Doppelkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (19) an ihrem äußeren Rand eine Angriffsstelle (18) zu einem Zugglied (17) für die Druckplatte (14) und mit radialem Hebelarm (a2) nach innen eine Abstützstelle (20) an der Stützplatte (3) hat.
8. Doppelkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied aus einem Zugring (17) und mehreren gleichmäßig am Umfang des Kupplungsgehäuses (1) angeordneten Zugankern (15) und Schrauben (15′) gebildet ist.
9. Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführdruck der Hydraulikflüssigkeit zu den Ringkolben (23, 29) in Abhängigkeit von Kenngrößen des Kraftfahrzeuges gesteuert ist.
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