DE3907030C2 - Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Trennkupplung zwischen Kurbelwelle und Schwungmasse und einer Anfahr- und Schaltkupplung zwischen Schwungmasse und Getriebe ist bekannt aus der DE-OS 30 23 294. Dort wird ein auf beide Kupplungen wirkender Betätigungsmechanismus beschrieben, der in einer Hohlwelle des Getriebes konzentrisch ineinander angeordnete Kraftübertragungselemente vorsieht, die beim Öffnen bzw. Schließen der Kupplungen eine jeweils aufeinander zu bzw. voneinander weg gerichtete Bewegung ausführen. Die für die Kupplungsbetätigung erforderliche Kraft wird dabei in einem Doppelkolbensystem erzeugt, daß an der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Getriebegehäuses außen befestigt ist. Dieses Doppelkolbensystem erfordert sehr viel Bauraum sowie eine komplizierte Montage, weil mittels zweier Kontermuttern eine exakte Einstellung des als Zugstange wirkenden Kraftübertragungselementes erforderlich wird.

Weiterhin sind im Stand der Technik Anordnungen bekannt (DE-A 34 46 460), die zwei separate Krafterzeugungseinrichtungen mit jeweils einem separatem Kolben für die jeweilige Kupplung aufweisen. Aufgrund der zwei separaten Krafterzeugungseinrichtungen, die die jeweiligen Kolben einzeln getrennt verschieben, ist hier eine Verschiebung der Kolben, die voneinander unabhängig ist, möglich. Schließlich sind auch Antriebsanordnungen mit anderweitig ausgeführten Kraftübertragungselementen bekannt (DE-A 29 31 514).

Die bekannte Antriebsanordnung, von der die Erfindung ausgeht (DE-OS 30 23 294), ist noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits muss der notwendigerweise zur Verfügung stehende Raumbedarf für eine derartige Antriebsanordnung relativ groß sein.

Insbesondere die Länge dieser Antriebsanordnung ist im Fall der "auseinandertreibenden Kolben" deutlich erhöht. Zusätzlich muss für die hydraulische Betätigung der Krafterzeugungseinrichtung, nämlich dem entsprechenden Kolben ein separates Hydraulikmittel zugeführt werden. Im Ergebnis ist die bekannte Antriebsanordnung folglich noch nicht optimal.

Der Lehre der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß der notwendigerweise zur Verfügung stehende Raumbedarf für die Antriebsanordnung sowie der Aufwand für die Betätigung der Krafterzeugungseinrichtung verringert sind.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen. Durch die erfindungsgemäße Antriebsanordnung wird eine kompakte Baueinheit erzielt. Dadurch, daß jedes Kraftübertragungselement als Druckstab ausgebildet ist, kann eine sehr kompakte Krafterzeugungseinrichtung ausgebildet werden. Weiterhin kann die Krafterzeugungseinrichtung, eben weil sie sehr kompakt ausgebildet ist, nun innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet werden, so daß kein zusätzliches separates Hydraulikmittel eingesetzt werden muss, um die Krafterzeugungseinrichtung zu betreiben, sondern das Getriebeöl des Getriebes selbst als hydraulisches Arbeitsmedium verwendet werden kann. Die Gestaltung der Kraftübertragungselemente ermöglicht bei der Montage einfache Steckvorgänge. Die in einer Hohlwelle des Getriebes konzentrisch ineinander angeordneten Kraftübertragungselemente werden von der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Getriebes eingefädelt und berühren mit Ihren Enden die Druckplatten der zu betätigenden Kupplungen. Die von den Kolben der Krafterzeugungseinrichtung mit Axiallagern aufgenommenen Kraftübertragungselemente bedürfen hinsichtlich ihrer axialen Ausrichtung keine besonders engen Fertigungstoleranzen, weil eventuell auftretendes Fertigungsspiel durch eine entsprechende Verstellung der Kolben ausgeglichen werden kann. Die Verwendung eines Druckstabes anstelle eines Zugstabes für das innen angeordnete Krafterzeugungselement hat zur Folge, daß insbesondere bei Stäben mit einem großen Längen-Durchmesser-Verhältnis wegen der Gefahr des Einknickens der Durchmesser für einen Druckstab größer dimensioniert werden muß als beim Zugstab. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Druckstäbe aber kompensiert. Die Kraftübertragungselemente sind nämlich so ineinander angeordnet, daß bei Betätigung einer Kupplung das zugehörige Kraftübertragungselement bei maximaler Betätigungskraft nicht ausgeknickt werden kann, weil es vom anderen Kraftübertragungselement gestützt wird. Die Anordnung der Krafterzeugungseinrichtung an der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Getriebes ist als besonders zweckmäßig anzusehen, weil dort eine ungehinderte Zugänglichkeit gewährleistet werden kann. Durch konzentrisch ineinander angeordnete Betätigungskolben innerhalb des Getriebegehäuses wird eine besonders geringe Baulänge ermöglicht.

Die Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Getriebeöl als hydraulisches Arbeitsmedium verwendet wird. Damit wird für den Betrieb der Krafterzeugungs­ einrichtung kein gesonderter Betriebsstoff notwendig. Zudem eignet sich das Getriebeöl auch für die Schmierung sämtlicher beweglichen Teile der Betätigungsvorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Man erkennt dort die aus den Krafterzeugungseinrichtungen 1 und den Kraft­ übertragungselementen 2 bestehende Betätigungsvorrichtung. Die Krafterzeugungseinrichtungen 1 werden am Getriebegehäuse 3a von einem Getriebeabschlußdeckel 3b gehalten und bestehen im wesentlichen aus einem mit einem Dichtring 4 versehenen Kolben 5, der mit einem Axiallager 6 eine Druckstange 7 aufnimmt. Die Druckstange 7 ist dabei in einer rohrförmigen Druckstange 8 angeordnet, welche sich ihrerseits in einer als Hohlwelle ausgeführten Getriebeeingangswelle 9 befindet und über ein Axiallager 10 am Ringkolben 11 abgestützt wird. Ein den Kolben 5 umgebender Ringkolben 11 wird mit Wellendichtringen 12 und 13 abgedichtet. Die Druckölversorgung erfolgt über die Druckan­ schlußkanäle 14 und 15. Die den Axiallagern 10 und 6 gegenüber­ liegenden Enden der Druckstangen 7 und 8 werden von Druckplatten 16 und 17 aufgenommen, die wiederum an Federzungen 18 und 19 der Membranfedern 20a und 21a befestigt sind. Die Membranfe­ der 20a wird an ihrem äußeren Rand von einer Nut 20b aufgenommen und übt in ihrer Ausgangsstellung eine die Anfahr-/Schaltkupp­ lung 24 schließende Federkraft auf das Anpreßstück 22 aus. In gleicher Weise übt die an einem Befestigungsmittel 21b ange­ lenkte Membranfeder 21a in ihrer Ausgangsstellung eine Feder­ kraft auf das Anpreßstück 23 aus und schließt so die Trenn­ kupplung 25.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeigt, daß die Kupplungen 24 und 25 getrennt voneinander betätig­ bar sind. Zur Öffnung der Trennkupplung 25 wird der Kolben 5 über den Druckanschluß 15 mit Druck beaufschlagt. Dabei bewegt sich der Kolben 5 in die Richtung des Kupplungssystems und schiebt die auf dem Lager 6 gelagerte Druckstange 7 gegen die Druckplatte 17, so daß die am Befestigungsmittel 21b angelenkte Membranfeder 21a das Anpreßstück 23 freigibt und die Trenn­ kupplung 25 öffnet. Dementsprechend wird die Anfahr-/Schalt­ kupplung 24, geöffnet, wenn der Ringkolben 11 über den Druckan­ schluß 14 mit Druck beaufschlagt wird. In diesem Falle wird der Ringkolben 11 in Richtung des Kupplungssystems bewegt und verschiebt so über das Lager 10 und über die Druckstange 8 die Druckplatte 16. Durch diese Bewegung der Druckplatte 16 wird die Anpreßkraft der in der Nut 2% gehaltenen Membranfe­ der 20a auf das Anpreßstück 22 aufgehoben, so daß die An- Fahr-/Schaltkupplung 24 öffnet. Das zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktion notwendige Spiel zwischen den Druckstangen 7 und 8 muß einerseits groß genug sein, um eine einwandfreie Beweglichkeit herzustellen und andererseits klein genug sein, damit die Stützwirkung der nicht mit Druckkraft beaufschlagten Druckstange möglichst schnell einsetzt.

Die Ausbildung der Kraftübertragungselemente 1 als Druckstangen (7 und 8) ermöglicht die leichte Montierbarkeit der erfindungs­ gemäßen Anordnung, weil zunächst die Brennkraftmaschine mit Schwungmasse und beiden Kupplungen einerseits und das Getriebe andererseits vollständig vormontiert werden können. Im Anschluß an den Zusammenbau dieser vormontierten Baugruppen wird die Antriebsanordnung durch die ebenfalls vollständig vormontierbare Betätigungsvorrichtung mit einem einfachen Steckvorgang von der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Getriebegehäuses her komplettiert. Alternativ ist auch die gemeinsame Vormontage von Getriebe und Betätigungsvorrichtung denkbar. Diese vormon­ tierte Baugruppe wird dann mit der aus Brennkraftmaschine, Schwungmasse und Kupplungen bestehenden Baugruppe durch einen Steckvorgang zur gesamten Antriebsanordnung montiert. Bei beiden Montagealternativen werden die Druckstangen (7 und 8) bis zum Anschlag auf die Druckplatten (16 und 17) geschoben. Ein beim Betrieb der Antriebsanordnung an den Kolben (5 und 11) anzule­ gender Vorspanndruck stellt die Druckstangen (7 und 8) so nach, daß sie stets die Druckplatten (16 und 17) berühren. Damit entfallen sämtliche Einstellvorgänge bei der Montage der Betäti­ gungsvorrichtung. Darüber hinaus bedarf die Fertigung keiner der Druckstangen besonders engen Toleranzen bei den axialen Abmessungen und kann deshalb kostengünstig gestaltet werden.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform der Erfindung zeigt, daß durch die Anordnung der Krafterzeugungseinrichtungen 1 innerhalb des Getriebegehäuses 3a die Baulänge der im wesent­ lichen aus Brennkraftmaschine, Schwungmasse und Getriebe be­ stehenden Antriebsanordnung durch den Getriebedeckel 3b nur unwesentlich vergrößert wird. Gegenüber anderen bisher bekannten Anordnungen von Krafterzeugungseinrichtungen nimmt die erfin­ dungsgemäße Anordnung der Krafterzeugungseinrichtungen 1 insge­ samt wenig Raum in Anspruch und stellt gerade im Hinblick auf die Gesamtlänge der beschriebenen Antriebsanordnung eine be­ sonders günstige Lösung dar.

Claims (3)

1. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Schwungmasse, wobei die Schwungmasse mit dem Getriebe über eine Anfahr- und Schaltkupplung (24) und mit der Brennkraftmaschine über eine Trennkupplung (25) verbunden ist, wobei für jede Kupplung mindestens eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, jede Betätigungsvorrichtung mit Hilfe einer Krafterzeugungseinrichtung (1) betätigbar ist und mindestens ein Kraftübertragungselement (7 oder 8) aufweist, wobei die Kraftübertragungselemente (7, 8) in einer Hohlwelle (9) des Getriebes konzentrisch ineinander angeordnet sind und an einem Ende mit den konzentrisch zueinander angeordneten Kupplungen (24, 25) sowie am anderen Ende mit der jeweiligen Krafterzeugungseinrichtung (1) verbunden sind und wobei die Krafterzeugungseinrichtung (1) durch konzentrisch ineinander angeordnete Kolben (5, 11) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kraftübertragungselement (7, 8) als Druckstab ausgebildet ist und die Kraftübertragungselemente (7, 8) so ineinander angeordnet sind, daß bei Betätigung einer Kupplung (24, 25) das zugehörige Kraftübertragungselement (7 oder 8)zur Sicherung gegen Verknicken vom anderen Kraftübertragungselement (7 oder 8) gestützt wird, daß die Krafterzeugungseinrichtung (1) innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist und daß das Getriebeöl des Getriebes das hydraulische Arbeitsmedium ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafterzeugungseinrichtungen (1) an der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Getriebes angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung mit Getriebeöl geschmiert wird.