WO2023237147A1 - Trockene doppelkupplung für lastschaltbare wendeschaltung - Google Patents

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WO2023237147A1
WO2023237147A1 PCT/DE2023/100336 DE2023100336W WO2023237147A1 WO 2023237147 A1 WO2023237147 A1 WO 2023237147A1 DE 2023100336 W DE2023100336 W DE 2023100336W WO 2023237147 A1 WO2023237147 A1 WO 2023237147A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
actuation
pressure plate
partial
rotation
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100336
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastien Morel
Sebastien Charles
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of WO2023237147A1 publication Critical patent/WO2023237147A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to a dual clutch for a reversing transmission for use in a motor vehicle.
  • the motor vehicle is preferably an agricultural machine such as, in particular, a tractor.
  • the dual clutch according to the present invention therefore serves as a power-shiftable reversing gear.
  • Reversing gears are usually used for tractors and implements that frequently switch between forward and reverse travel.
  • Reversing transmissions are manual transmissions in which at least one direction of rotation can be reversed.
  • Such gearboxes are required when a drive system is intended to provide two equivalent directions of rotation, but the reversal cannot be generated by the drive machine.
  • a dual clutch with a reversing gear connected to it enables a mostly fully automatic change of direction between driving “forwards” and driving “backwards” without any interruption in tractive power, the so-called powershift change, and without operating a clutch pedal.
  • the torque is transmitted via one of two partial clutches that connect two partial transmissions with a drive.
  • wet clutches allow higher torques and vehicle masses with the same size.
  • the heat loss generated during switching and starting is removed via a cooling oil stream.
  • the gearbox itself is usually used as the oil sump.
  • the oil is used both to cool the clutch and to lubricate the wheelset.
  • a wet double clutch always has a certain drag torque when opened, which leads to higher idling losses, which results in a reduction in efficiency.
  • the operation of the oil pump reduces the overall efficiency.
  • a wet dual clutch requires additional components for operation and control.
  • wet double clutches must always be provided with a cooling circuit for the lubricating oil supplying them in order to dissipate the heat absorbed in the oil.
  • Corresponding slave/encoder arrangements consisting of actuating levers and actuating bearings as well as the additional cooling circuit sometimes require a considerable amount of components. In addition, such an arrangement involves a considerable amount of space and requires a high level of effort to assemble the device.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art.
  • the double clutch according to the invention for a loadable change-over gearshift with a rotation axis comprises a first partial clutch and a second partial clutch, the first partial clutch comprising a first pressure plate, a flywheel and a first clutch disk located in between in the direction of the rotation axis, the first pressure plate and the first clutch disk along the Axis of rotation are slidably mounted, wherein the second partial clutch comprises a second pressure plate in the direction of the axis of rotation, a housing projection that is fixedly connected to a housing and an intermediate second clutch disk, wherein the second pressure plate and the second clutch disk are mounted slidably along the axis of rotation, further comprising an actuation system with a first operating lever for operating the first partial clutch and a second operating lever for operating the second partial clutch, the first and second partial clutches being disengaged in the unactuated state, the first operating lever being actuated in a pushing manner, and the second operating lever being actuated in a pulling manner.
  • the first partial clutch comprising a
  • first”, “second”,... ) primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or order of these objects, sizes or prescribe processes to each other. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it will be obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • the double clutch is preferably designed as a dry double clutch.
  • a wet double clutch always has a certain drag torque when opened, which leads to higher idling losses. These idling losses do not occur with dry dual clutches.
  • the dry double clutch therefore has increased efficiency compared to a wet embodiment.
  • the dry double clutch is compared to one wet double clutch is less complex and requires fewer components, as an oil cooling circuit in particular is not necessary. As a result, the dry double clutch also has a reduced need for installation space. Due to the reduced complexity, the assembly effort is also reduced. Since the double clutch according to the invention is preferably used in agricultural machinery such as a tractor, the reduction in components of the double clutch also leads to easier repairs, which can also be carried out on site, for example, not in a workshop.
  • the double clutch is formed from two partial clutches, with the first partial clutch being formed at least from the elements marked “first/s/n...”, with the second partial clutch being formed at least from the elements marked “second/ s/n...” are marked.
  • the flywheel is a disk-shaped mass that is rotatably mounted on the axis of rotation without imbalance.
  • a flywheel is used, among other things, as an energy store of kinetic energy in the form of rotational energy and inertia by storing its rotation or rotation with the lowest possible friction loss for use when necessary.
  • the flywheel is preferably connected to the crankshaft of an internal combustion engine.
  • the housing and the flywheel are connected to one another in a rotationally fixed manner, so that the flywheel fulfills the function of both a flywheel and a front housing cover.
  • the mass of the flywheel is increased by the components connected to it in a rotationally fixed manner, which increases its moment of inertia to the desired extent.
  • a reduction in the mass of the actual flywheel, which is compensated for by the mass of the housing, is also preferred in order to save weight of the entire device.
  • first and the second partial clutch are arranged one behind the other along the axis of rotation, with the one between the first and the second clutch disk arranged first and second pressure plates are each disc-shaped and aligned coaxially to the axis of rotation.
  • first and second pressure plates can each be actuated by means of the first or second actuating lever.
  • disengaged in the unactuated state means that the respective partial clutch is disengaged when the assigned operating lever is not actuated, i.e. does not exert any actuating force, i.e. there is no frictional connection between the respective friction partners of the partial clutch.
  • a pressing actuation is understood to mean that, in the event of actuation, the associated actuating lever presses one of the elements of the respective partial clutch in the direction of the other, i.e. exerts a force which serves to displace the respective components of the partial clutch in order to produce a frictional connection.
  • the first and second clutch discs are components rotating relative to the housing and within the housing, each of which is designed with a friction section on the radial outside, the housing preferably coaxially with at least the first and second clutch discs and the first and second pressure plates the axis of rotation surrounds the circumference. With the respective friction section, the first and second clutch discs come into contact with the friction surface of the flywheel or with a friction surface of the housing when the clutch is closed (engaged). Once a respective frictional connection has been established, a torque is transmitted to the first or second clutch disk via the housing projection or via the flywheel.
  • the housing projection is an area that is directly or indirectly connected to the housing. This area is designed to serve as an abutment for the return springs and to keep the ends of the return springs that are supported in or on the housing projection stationary in relation to the rest of the housing.
  • the first actuation lever is preferably operatively connected to the first pressure plate by means of a first transmission element
  • the second actuation lever being operatively connected to the second pressure plate by means of a second transmission element is operatively connected.
  • the task of the first and second actuating levers is to pass on a compressive or tensile force that is exerted on the first or second actuating lever to the first or second pressure plate.
  • the first and/or the second transmission element are preferably designed as eyebolts.
  • An eyebolt is a bolt, with a ring for receiving, for example, a bearing pin being formed at one end of the bolt, with the other end of the bolt having a thread.
  • the first and second transmission elements are not limited to the design as eyebolts.
  • the first transmission element and the first pressure plate are at least indirectly operatively connected to one another by a mold element and the second transmission element and the second pressure plate by a further mold element, wherein further preferably the mold element and the further mold element act as a nut and/or as a shoulder on the first and/or or second transmission element are formed.
  • a first spring element is provided between the mold element and the first pressure plate, with a second spring element being provided between the further mold element and the second pressure plate.
  • the first and second spring elements are each preferably formed coaxially with the bolt section of the first and second transmission elements.
  • the first spring element is supported with one end on the first pressure plate and with the other end on the molded element, the second spring element being supported with one end on the second pressure plate and with the other end on the further molded element.
  • the first and second spring elements are designed to dampen the actuation force when engaging the respective partial clutch and to compensate for sudden actuations.
  • the shaped elements are also designed to lift the first and second pressure plates from the first and second clutch discs during the disengaging process and to create an air gap between the first and second clutch discs and the flywheel or the housing projection.
  • the actuation of the first actuation lever takes place in a pushing manner by an actuation device arranged coaxially to the axis of rotation, with the actuation of the second actuation lever taking place in a pulling manner by the actuation device.
  • the actuation directions i.e. the directions for converting the respective partial clutch into an engaged state, are oriented anti-parallel to one another. Consequently, only one partial clutch can be engaged while the other partial clutch is disengaged, since the engagement of one partial clutch causes the disengagement of the other partial clutch.
  • the double clutch has three position states, a first state in which the first partial clutch is engaged and the second partial clutch is disengaged, a second state in which the first partial clutch is disengaged and the second partial clutch is engaged and a third state in in which both partial clutches are normally disengaged and the double clutch does not transmit any torque.
  • the actuation device comprises a first actuation bearing and a second actuation bearing, wherein the first and second actuation bearings are arranged coaxially to the axis of rotation.
  • the first and second actuation bearings are therefore components of the actuation device.
  • the actuating device is mounted coaxially to the axis of rotation and movable along it.
  • the actuating device is designed with two bearing seats for the first and second actuating bearings, the first and second actuating bearings being locked in a stationary or partially rotationally fixed manner in the actuating device.
  • a reversing transmission comprising a dual clutch as described here.
  • the reversing gear is preferably used in a motor vehicle, in particular an agricultural machine.
  • the details and advantages revealed for the dual clutch can be transferred and applied to the shuttle and vice versa.
  • Fig. 1 a schematic cross section of the invention
  • Fig. 2 a schematic representation of a first partial clutch of the double clutch according to the invention.
  • Fig. 3 a schematic representation of a second partial clutch of the double clutch according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section of a double clutch 1 for a powershiftable reversing shift, consisting of a first partial clutch 1a and a second partial clutch 1b.
  • the double clutch 1 comprises a flywheel 5, which is coaxially connected to its axis of rotation A with a third transmission shaft 4 in a rotationally fixed or rotatable manner and at its radially outer and circumferential end with a rotating housing 10.
  • the third transmission shaft 4 is preferably designed to connect a drive (not shown), preferably the engine, directly to a power take-off shaft (also not shown).
  • a first gear shaft 2 designed as a hollow shaft is rotatably mounted on the outer peripheral surface of the third gear shaft 4 and displaceable in the axial direction along the axis of rotation A.
  • the first transmission shaft 2 is connected in a rotationally fixed manner to a first clutch disk 6 pointing radially outwards.
  • the first transmission shaft 2 is designed to switch the forward gear via the first clutch disk 6.
  • one is coaxial with the first and third transmission shafts 2, 4 second gear shaft 3 is rotatably mounted on the outer peripheral surface of the first gear shaft 2 and displaceable in the axial direction along the axis of rotation A.
  • the second gear shaft 3 is shortened in the direction of the flywheel 5 compared to the first gear shaft 2.
  • the second transmission shaft 3, on the other hand, is designed to switch the reverse gear via the second clutch disk 7.
  • the second gear shaft 3 is connected in a rotationally fixed manner to a second clutch disc 7 pointing radially outward, the first and second clutch discs 6, 7 having an identical radial extent.
  • a first pressure plate 40 and a second pressure plate 50 are arranged between the first and second clutch disks 6, 7.
  • the first and second pressure plates 40, 50 are each disc-shaped and arranged coaxially to the axis of rotation A, the first and second pressure plates 40, 50 having a radial extension outwards and inwards, towards the axis of rotation A, in each case a through opening 42, 52 are provided through which the first, second and third gear shafts 2, 3, 4 extend.
  • a first operating lever 20 and a second operating lever 30 are each pivotally mounted at one end, with the first and second operating levers 20, 30 extending from a respective pivot bearing 21, 31 on the housing 10 in the radial direction to the axis of rotation A extend inwards.
  • the other, radially inward-facing end of the first and second actuating levers 20, 30 is mounted pivotably in the direction of the axis of rotation A and about the respective pivot bearing 21, 31.
  • the first actuating lever 20 rests with its side facing away from the flywheel 5 on the side of a first actuating bearing 80 facing the flywheel 5.
  • the second actuating lever 30 rests with its side facing the flywheel 5 on the side of the second actuating bearing 90 facing away from the flywheel 5.
  • the first and second actuation bearings 80, 90 are components of an actuation device 100.
  • the actuation device 100 is mounted coaxially to the axis of rotation A and movable along it. Furthermore, the actuating device has two bearing seats for the first and second actuation bearings 80, 90 are formed, wherein the first and second actuation bearings 80, 90 are mounted in a stationary or partially rotated manner in the actuation device 100.
  • the actuating device 100 is designed to engage and disengage the first and second partial clutches 1a, 1b, and is therefore set up to operate the double clutch 1.
  • the first and second actuation bearings 80, 90 are each designed as rolling bearings, so they each have an annular shape.
  • the first and second actuation bearings 80, 90 are mounted coaxially to the axis of rotation A.
  • the first and second actuation bearings 80, 90 designed as rolling bearings are each provided with an inner and an outer ring, the outer ring of the first actuation bearing 80 being supported on the first actuation lever 20 and the outer ring of the second actuation bearing 90 being supported on the second actuation lever 30.
  • first and a second actuating lever 20, 30 are shown in FIG. 1, but a plurality of first and second actuating levers 20, 30 are provided over the circumference of the housing 10.
  • a further pivot bearing 22 is provided on the radial inside opposite the pivot bearing 21, with a first transmission element 23 being mounted at one end on the further pivot bearing 22.
  • the first transmission element 23 extends from the further pivot bearing 22 essentially parallel to the axis of rotation A in the direction of the flywheel 5.
  • the first transmission element 23 is designed as an eye bolt, with the eye forming the receptacle for the further pivot bearing 22.
  • the end of the first transmission element 23 facing away from the eye is designed as a bolt and is provided with an external thread. A radial expansion of the bolt in the form of a shoulder 24 is also formed between this threaded section of the bolt and the eye.
  • a first spring element 70 which is formed coaxially with the bolt section of the first transmission element 23, is supported at one end on the shoulder 24 in the direction of the flywheel 5.
  • the first spring element 70 is supported on the other end first pressure plate 40.
  • a shaped element 41 in the form of a nut is screwed onto the threaded section of the transmission element 23.
  • the first spring element 70 is designed to dampen the actuation force when engaging the first partial clutch 1a and to compensate for sudden actuations.
  • the first spring element 70 defines the corresponding contact pressure of the first partial clutch 1a.
  • the shaped element 41 is designed to lift the first pressure plate 40 from the first clutch disk 6 during the disengagement process and to create an air gap between the first clutch disk 6 and the flywheel 5.
  • the first pressure plate 40 is designed with the side facing the first clutch disk 6 with a friction surface 43 for a friction section 8 of the first clutch disk 6.
  • the flywheel 5 also has a friction surface 5a for the friction section 8 of the first clutch disk 6 on the side facing the first clutch disk 6.
  • a further pivot bearing 32 is also provided radially on the inside opposite the pivot bearing 31, with a second transmission element 33 being mounted at one end on the further pivot bearing 32.
  • the second transmission element 33 starting from the further pivot bearing 32, also extends essentially parallel to the axis of rotation A in the direction of the flywheel 5.
  • the second transmission element 33 like the first transmission element 23, is designed as an eye screw, the eye being the receptacle for the further pivot bearing 32 forms.
  • the end of the second transmission element 33 facing away from the eye is designed as a bolt and is provided with an external thread.
  • a further shaped element 51 in the form of a nut is screwed onto the threaded section of the transmission element 33 facing the flywheel 5.
  • a further shoulder 34 is formed on the side of the second pressure plate 50 facing away from the flywheel 5 on the bolt section of the second transmission element 33.
  • a second spring element 71 is supported at one end on the further shaped element 51, whereby the second spring element 71 is supported with the other end on the second pressure plate 50.
  • the second spring element 71 is designed to dampen the actuating force when engaging the second partial clutch 1 b and to compensate for sudden actuations.
  • the second spring element 71 defines the contact force of the second partial clutch 1 b.
  • the further shaped element 51 on the side of the second pressure plate 50 facing away from the flywheel 5, on the other hand, is designed to lift the second pressure plate 50 from the second clutch disk 6 during the disengagement process and to create an air gap.
  • the second pressure plate 50 is designed with the side facing the second clutch disk 7 as a friction surface 53 for a friction section 9 of the second clutch disk 7.
  • first and second actuating levers 20, 30 also applies to the first and second transmission elements 23, 33 and the shaped elements 41, 51, namely that FIG. 1 only shows two actuation levers 20, 30, but several transmission elements 23, 33, are distributed over the circumference of the housing 10 in accordance with the number of lever elements 20, 30.
  • the first partial clutch 1a is formed at least from the flywheel 5, the first clutch disk 6, the first pressure plate 40, the first transmission element 23, the first actuating lever 20 and the actuating device 100 .
  • the second partial clutch 1 b is correspondingly formed at least from the housing projection 11, the second clutch disk 7, the second pressure plate 50, the second transmission element 33, the second actuating lever 30 and also the actuating device 100.
  • the actuating device 100 is therefore part of both the first partial clutch 1 a and the second partial clutch 1 b.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the first partial clutch 1a of the double clutch 1 according to the invention, ignoring the second partial clutch 1b, to illustrate the functioning of the device.
  • the first partial clutch 1a is at least formed from the elements that are marked with “first/s/n...”
  • the second partial clutch 1b being formed at least from the elements that are marked with “second/s/n...”.
  • an actuating force is transmitted in a first actuating direction B in the direction of the flywheel 5 through the actuating device 100 to the first actuating lever 20 .
  • the first transmission element 23 in the form of the eyebolt the force in the form of pressure and the path corresponding to the lever ratio are transmitted to the first pressure plate 40.
  • the first pressure plate 40 follows the lever movement and moves in the direction of the friction surface 5a of the flywheel 5.
  • the first clutch disk 6 is clamped between the friction surface 43 of the first pressure plate 40 and the friction surface 5a of the flywheel 5, whereby torque is transferred from the third gear shaft 4, which is non-rotatably connected to the flywheel 5, to the first gear shaft 2 under the effect of friction.
  • a compressive force is exerted by the first actuating lever 20 on the first pressure bar 40 to engage the first partial clutch 1a, this is passed on in a dampened manner by the first spring element 70.
  • a tensile force acts on the first pressure plate 40 to disengage the first partial clutch 1a, this tensile force is applied directly and undamped to the first pressure plate 40.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the second partial clutch 1 b of the double clutch 1 according to the invention, now with the first partial clutch 1a hidden, to illustrate the functioning of the device.
  • a tensile force acts on the actuating device 100, i.e. a force in a second actuating direction C in the opposite direction of the flywheel 5.
  • the second actuation direction C is therefore oriented opposite to the actuation direction B during the engagement process of the first partial clutch 1a.
  • the force and the path in the second partial clutch 1b are also transmitted to the second pressure plate 50 in accordance with the lever ratio, whereby here, in contrast to the first partial clutch 1a, the second pressure plate 50 is pulled in the direction of the second actuating lever 30 becomes.
  • the second pressure plate 50 thus follows the lever movement of the second actuating lever 30 and moves away from the flywheel 5.
  • the second clutch disk 7 is pulled against the inside of the housing 10 or in particular against the housing projection 11 after a certain distance.
  • the translated actuating force causes the second clutch disk 7 to be clamped between the friction surface 53 of the second pressure plate 50 and the friction surface 13 of the housing projection 11.
  • a frictional effect is thus created between the second clutch disk 7 and the housing projection 11, so that the second partial clutch 1 b reaches the engaged state and a torque transmission can take place from the housing 10 connected to the flywheel 5 to the second transmission shaft 3.
  • a tensile force is exerted by the second actuating lever 30 on the second pressure plate 50 in order to cause the second partial clutch 1 b to engage, this is passed on in a dampened manner by the second spring element 71.
  • the second partial clutch 1 b is to be disengaged, a compressive force acts on the second pressure plate 50, with this compressive force being applied to it directly and undamped.
  • first and second actuation directions B, C are oriented anti-parallel to one another in order to convert the respective partial clutch 1a, 1b into an engaged or disengaged state. Consequently, only one partial clutch 1a, 1b can be engaged, while the other partial clutch 1a, 1b is disengaged, since the engagement of one partial clutch 1a, 1b through the connection of the first actuation bearing 80 to the second actuation bearing 90 disengages the other partial clutch 1a, 1b conditionally.
  • the actuating device 100 therefore makes it possible to actuate both actuating levers 20, 30 and thus both partial clutches 1a by moving the actuating device 100 either in the first actuating direction B for actuating, i.e. for engaging or closing, the first partial clutch 1a , whereby at the same time the second partial clutch 1 b is opened or disengaged, or is moved in the second actuation direction C for actuating the second partial clutch 1 b, at the same time the first partial clutch 1a is opened. Since both partial clutches 1a, 1b are designed to be normally disengaged, the actuating device 100 can ensure that at most one partial clutch 1a, 1b is always engaged and never both partial clutches 1a, 1b at the same time.
  • the actuating device 100 is moved via a corresponding actuator, not shown, in the direction of the axis of rotation A, i.e. in the first actuation direction B or the second actuation direction C, in order to initialize the corresponding closing and opening processes.
  • the actuator can preferably be a hydraulic actuator.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung (1) mit einer Drehachse (A) umfassend eine erste Teilkupplung (1a) und eine zweite Teilkupplung (1b) für ein Wendegetriebe eines Kraftfahrzeuges umfassend ein koaxial zu der Drehachse (A) angeordnete Betätigungseinrichtung (100), wobei sich sowohl ein erster Betätigungshebel (20) an der Betätigungseinrichtung (100) als auch ein zweiter Betätigungshebel (30) an der Betätigungseinrichtung (100) abstützt, wobei die erste Teilkupplung (1 a) zum Einrücken drückend durch die Betätigungseinrichtung (100) betätigt wird, wobei die zweite Teilkupplung (1b) zum Einrücken ziehend durch die Betätigungseinrichtung (100) betätigt wird.

Description

Trockene Doppelkupplunq für lastschaltbare Wendeschaltunq
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelkupplung für ein Wendegetriebe, zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug eine Landmaschine wie insbesondere ein Traktor. Die Doppelkupplung nach der vorliegenden Erfindung dient daher einer lastschaltbaren Wendeschaltung.
Meist werden entsprechende Wendegetriebe für Traktoren und Arbeitsgeräte verwendet, bei denen ein häufiger Wechsel zwischen Vorwärtsfahrten und Rückwärtsfahrten stattfindet. Wendegetriebe sind Schaltgetriebe, bei denen zumindest eine Drehrichtungsumkehr geschaltet werden kann. Solche Getriebe werden benötigt, wenn ein Antriebssystem zwei gleichwertige Drehrichtungen bereitstellen soll, die Umkehr sich jedoch nicht durch die Antriebsmaschine erzeugen lässt.
Ein Doppelkupplung mit einem daran angeschlossenen Wendegetriebe ermöglicht einen zumeist vollautomatischen Richtungswechsel zwischen einer Fahrt „vorwärts“ und einer Fahrt „rückwärts“ ohne Zugkraftunterbrechung, dem so genannten Lastschaltwechsel, sowie ohne Betätigung eines Kupplungspedals. Die Übertragung des Moments erfolgt über eine von zwei Teilkupplungen, die zwei Teilgetriebe mit einem Antrieb verbinden.
In einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes kommen in der Regel zwei nasslaufende Lamellenkupplungen oder Einscheibentrockenkupplungen zum Einsatz. Einscheibentrockenkupplungen in Doppelkupplungsgetrieben werden serienmäßig nur in der Kompaktklasse mit Motoren bis etwa 650 Nm Drehmoment eingesetzt, da die Abführung der größeren Verlustwärme bei höheren Leistungen schwierig zu realisieren ist.
Nasslaufende Kupplungen erlauben bei gleicher Baugröße höhere Drehmomente und Fahrzeugmassen. Die beim Schaltvorgang und Anfahren entstehende Verlustwärme wird über einen Kühlölstrom abgeführt. Als Ölsumpf wird üblicherweise das Getriebe selbst verwendet. Das Öl dient somit sowohl zur Kühlung der Kupplung als auch zur Schmierung des Radsatzes. Eine nasse Doppelkupplung hat immer ein gewisses Schleppmoment im geöffneten Zustand, dadurch kommt es zu höheren Leerlaufverlusten, was eine Wirkungsgradverminderung zur Folge hat. Zusätzlich dazu sorgt der Betrieb der Ölpumpe für eine Verringerung des Gesamtwirkungsgrades. Darüber hinaus benötigt eine nasse Doppelkupplung zusätzliche Komponenten für den Betrieb und zur Steuerung bzw. Regelung.
Aus dem Stand der Technik sind nasse Doppelkupplungen für Wendegetriebe bekannt, die insbesondere für Landmaschinen wie einem Traktor vorgesehen sind.
Nasse Doppelkupplungen müssen stets mit einem Kühlkreislauf für das sie versorgende Schmieröl versehen sein, um entsprechende, in dem Öl aufgenommene Wärme abzuführen. Entsprechende Nehmer/Geber-Anordnungen aus Betätigungshebeln und Betätigungslagern sowie dem zusätzlichen Kühlkreislauf erfordern zum Teil einen erheblichen Aufwand an Bauteilen. Darüber hinaus ist eine solche Anordnung mit einem erheblichen Aufwand an Bauraum verbunden sowie ist ein hoher Grad an Aufwand für die Montage der Vorrichtung notwendig.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. Die erfindungsgemäße Doppelkupplung für eine lastbare Wechselschaltung mit einer Drehachse umfasst eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung, wobei die erste Teilkupplung in Richtung der Drehachse eine erste Anpressplatte, ein Schwungrad und eine dazwischenliegende erste Kupplungsscheibe umfasst, wobei die erste Anpressplatte und die erste Kupplungsscheibe entlang der Drehachse verschiebbar gelagert sind, wobei die zweite Teilkupplung in Richtung der Drehachse eine zweite Anpressplatte, einen mit einem Gehäuse ortsfest verbundenen Gehäusevorsprung und eine dazwischenliegende zweite Kupplungsscheibe umfasst, wobei die zweite Anpressplatte und die zweite Kupplungsscheibe entlang der Drehachse verschiebbar gelagert sind, weiterhin umfassend ein Betätigungssystem mit einem ersten Betätigungshebel zur Betätigung der ersten Teilkupplung und einem zweiten Betätigungshebel zur Betätigung der zweiten Teilkupplung, wobei die erste und zweite Teilkupplung im unbetätigten Zustand ausgerückt sind, wobei die Betätigung des ersten Betätigungshebels drückend erfolgt, und wobei die Betätigung des zweiten Betätigungshebels ziehend erfolgt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Vorzugsweise ist die Doppelkupplung als trockene Doppelkupplung ausgebildet. Eine nasse Doppelkupplung hat immer ein gewisses Schleppmoment im geöffneten Zustand, dadurch kommt es zu höheren Leerlaufverlusten. Jene Leerlaufverluste treten bei der trockenen Doppelkupplungen nicht auf. Somit hat die trockene Doppelkupplung einen erhöhten Wirkungsgrad gegenüber einer nassen Ausführungsform. Darüber hinaus ist die trockene Doppelkupplung gegenüber einer nassen Doppelkupplung weniger komplex und benötigt weniger Komponenten, da insbesondere ein Ölkühlkreislauf nicht nötig ist. Damit einhergehend weist die trockene Doppelkupplung ebenfalls einen reduzierten Bedarf an Bauraum auf. Aufgrund der reduzierten Komplexität ist auch der Montageaufwand reduziert. Da die erfindungsgemäße Doppelkupplung bevorzugt in Landmaschinen wie beispielsweise einem Traktor eingesetzt wird, führt die Reduzierung an Komponenten der Doppelkupplung auch zu einer erleichterten Reparatur, die beispielsweise auch vor Ort, also nicht in einer Werkstatt vorgenommen werden kann.
Die Doppelkupplung wird aus zwei Teilkupplungen gebildet, wobei die erste Teilkupplung zumindest aus den Elementen gebildet wird, die mit „erste/s/n...“ gekennzeichnet sind, wobei die zweite Teilkupplung zumindest aus den Elementen gebildet wird, die mit „zweite/s/n...“ gekennzeichnet sind.
Bei dem Schwungrad handelt es sich um eine Masse mit scheibenförmiger Ausbildung, die unwuchtfrei auf der Drehachse drehbar gelagert ist. Ein Schwungrad wird unter anderem als Energiespeicher kinetischer Energie in Form von Rotationsenergie und Masseträgheit genutzt, indem seine Drehbewegung beziehungsweise Rotation mit möglichst geringem Reibungsverlust zur Verwendung im Bedarfsfall gespeichert wird. Bevorzugt ist das Schwungrad mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden.
Vorzugsweise sind das Gehäuse und das Schwungrad drehfest miteinander verbunden, so dass das Schwungrad sowohl die Funktion eines Schwungrades als auch eines stirnseitigen Gehäusedeckels erfüllt. Darüber hinaus ist die Masse des Schwungrades durch die drehfest mit diesem verbundenen Komponenten erhöht, was dessen Trägheitsmoment im gewünschten Maße erhöht. Ferner bevorzugt ist auch eine Reduzierung der Masse des eigentlichen Schwungrades, die durch die Masse des Gehäuses kompensiert wird, um Gewicht der gesamten Vorrichtung einzusparen.
Die erste und die zweite Teilkupplung sind entlang der Drehachse hintereinander angeordnet, wobei die zwischen der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe angeordnete erste und zweite Anpressplatte jeweils scheibenförmig ausgebildet und koaxial zu der Drehachse ausgerichtet sind. Um ein Einrücken oder ein Ausrücken der Teilkupplungen herbeizuführen, sind die erste und die zweite Anpressplatte jeweils mittels des ersten oder zweiten Betätigungshebels betätigbar. Unter dem Begriff „im unbetätigten Zustand ausgerückt“ wird verstanden, dass die jeweilige Teilkupplung, wenn der zugeordnete Betätigungshebel nicht betätigt wird, also keine Betätigungskraft ausübt, ausgerückt ist, also kein Reibschluss zwischen den jeweiligen Reibpartnern der Teilkupplung besteht. Unter einer drückenden Betätigung wird verstanden, dass im Betätigungsfall der zugeordnete Betätigungshebel eines der Elemente der jeweiligen Teilkupplung in Richtung der anderen drückt, also eine Kraft ausübt, die zu einer Verlagerung der jeweiligen Komponenten der Teilkupplung zum Herstellen eines Reibschlusses dient.
Bei der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe handelt es sich um gegenüber dem Gehäuse und innerhalb des Gehäuses rotierende Bauteile, die jeweils radial außenliegend mit einem Reibabschnitt ausgebildet sind, wobei vorzugsweise das Gehäuse zumindest die erste und die zweite Kupplungsscheibe sowie die erste und zweite Anpressplatte koaxial zu der Drehachse umfangsseitig umgibt. Mit dem jeweiligen Reibabschnitt kommen die erste und zweite Kupplungsscheibe bei geschlossener (eingerückter) Kupplung an der Reibfläche des Schwungrades oder an einer Reibfläche des Gehäuses zur Anlage. Ist ein jeweiliger Reibschluss hergestellt, wird über den Gehäusevorsprung oder über das Schwungrad ein Drehmoment auf die erste oder zweite Kupplungsscheibe übertragen. Bei dem Gehäusevorsprung handelt es sich um einen Bereich, der unmittelbar oder auch mittelbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Dieser Bereich ist dazu ausgebildet, den Rückholfedern als Widerlager zu dienen und die in oder an dem Gehäusevor-sprung lagernden Enden der Rückholfedern ortsfest gegenüber dem restlichen Gehäuse zu halten.
Um eine Betätigung der ersten oder zweiten Teilkupplung zu erwirken, ist vorzugsweise der erste Betätigungshebel mittels eines ersten Übertragungselements mit der ersten Anpressplatte wirkverbunden, wobei der zweite Betätigungshebel mittels eines zweiten Übertragungselements mit der zweiten Anpressplatte wirkverbunden ist. Aufgabe des ersten und zweiten Betätigungshebels ist es jeweils, eine Druck- oder Zugkraft, die auf den ersten oder zweiten Betätigungshebel ausgeübt wird, an die erste oder zweite Anpressplatte weiterzugeben. Bevorzugt sind das erste und/oder das zweite Übertragungselement als Augenschraube ausgebildet. Bei einer Augenschraube handelt es sich um einen Bolzen, wobei an einem Ende des Bolzens ein Ring zur Aufnahme beispielsweise eines Lagerstiftes ausgebildet ist, wobei das andere Ende des Bolzens ein Gewinde aufweist. Grundsätzlich ist das erste und das zweite Übertragungselement nicht auf die Ausführung als Augenschraube beschränkt.
Vorzugsweise sind das erste Übertragungselement und die erste Anpressplatte durch ein Formelement und das zweite Übertragungselement und die zweite Anpressplatte durch ein weiteres Formelement zumindest mittelbar miteinander wirkverbunden, wobei ferner bevorzugt das Formelement und das weitere Formelement als Mutter oder/und als Absatz auf dem ersten und/oder zweiten Übertragungselement ausgebildet sind. Insbesondere bevorzugt ist zwischen dem Formelement und der ersten Anpressplatte ein erstes Federelement vorgesehen, wobei zwischen dem weiteren Formelement und der zweiten Anpressplatte ein zweites Federelement vorgesehen ist. Das erste und zweite Federelement ist jeweils vorzugsweise koaxial zu dem Bolzenabschnitt des ersten und zweiten Übertragungselement ausgebildet. Das erste Federelement stützt sich mit einem Ende an der ersten Anpressplatte und mit dem anderen Ende an dem Formelement ab, wobei sich das zweite Federelement mit einem Ende an der zweiten Anpressplatte und mit dem anderen Ende an dem weiteren Formelement abstützt. Das erste und zweite Federelemente sind dazu ausgebildet, die Betätigungskraft beim Einrücken der jeweiligen Teilkupplung zu dämpfen und zu plötzliche Betätigungen zu kompensieren. Die Formelemente sind neben der Abstützung des ersten und zweiten Federelements zusätzlich dazu ausgebildet, die erste und die zweite Anpressplatte beim Ausrückvorgang von der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe abzuheben und einen Luftspalt zwischen der ersten und zweiten Kupplungsscheibe und dem Schwungrad beziehungsweise dem Gehäusevorsprung zu erzeugen. Vorzugsweise erfolgt die Betätigung des ersten Betätigungshebels drückend durch eine koaxial zu der Drehachse angeordnete Betätigungseinrichtung, wobei die Betätigung des zweiten Betätigungshebels ziehend durch die Betätigungseinrichtung erfolgt. Somit sind die Betätigungsrichtungen, also die Richtungen, um die jeweilige Teilkupplung in einen eingerückten Zustand zu überführen, antiparallel zueinander orientiert. Folglich kann jeweils nur eine Teilkupplung eingerückt sein, während die andere Teilkupplung ausgerückt ist, da das Einrücken der einen Teilkupplung, das Ausrücken der anderen Teilkupplung bedingt. Daraus ergibt sich, dass die Doppelkupplung drei Positionszustände aufweist, einen ersten Zustand, in dem die erste Teilkupplung eingerückt und die zweite Teilkupplung ausgerückt ist, einen zweiten Zustand, in dem die erste Teilkupplung ausgerückt und die zweite Teilkupplung eingerückt ist und einen dritten Zustand, in dem beide Teilkupplungen normal ausgerückt sind und die Doppelkupplung kein Moment überträgt.
Bevorzugt umfasst die Betätigungseinrichtung ein erstes Betätigungslager und ein zweites Betätigungslager, wobei das erste und das zweite Betätigungslager koaxial zu der Drehachse angeordnet sind. Das erste und das zweite Betätigungslager sind somit Bestandteile der Betätigungseinrichtung. Die Betätigungseinrichtung ist koaxial zu der Drehachse und entlang dieser bewegbar gelagert. Ferner ist die Betätigungseinrichtung mit zwei Lagersitzen für das erste und zweite Betätigungslager ausgebildet, wobei das erste und zweite Betätigungslager ortsfest beziehungsweise teilweise drehfest in der Betätigungseinrichtung arretiert sind.
Weiterhin wird ein Wendegetriebe vorgeschlagen, umfassend eine Doppelkupplung wie hier beschrieben. Bevorzugt wird das Wendegetriebe in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Landmaschine, eingesetzt. Die für die Doppelkupplung offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf das Wendegetriebe übertragen und anwenden und umgekehrt.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten
Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen
Doppelkupplung;
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer ersten Teilkupplung der erfindungsgemäßen Doppelkupplung; und
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer zweiten Teilkupplung der erfindungsgemäßen Doppelkupplung.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Doppelkupplung 1 für eine lastschaltbare Wendeschaltung, bestehend aus einer ersten Teilkupplung 1a und einer zweiten Teilkupplung 1 b. Die Doppelkupplung 1 umfasst ein Schwungrad 5, das koaxial zu seiner Drehachse A mit einer dritten Getriebewelle 4 drehfest oder drehbar sowie an seinem radial äußeren und umfangsseitigen Ende mit einem umlaufenden Gehäuse 10 verbunden ist. Die dritte Getriebewelle 4 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, einen nicht dargestellten Antrieb, vorzugsweise den Motor, direkt mit einer ebenfalls nicht dargestellten Nebenantriebswelle zu verbinden. Koaxial zu der dritten Getriebewelle 4 ist eine als Hohlwelle ausgebildete erste Getriebewelle 2 auf der Außenumfangsfläche der dritten Getriebewelle 4 drehbar, sowie in axialer Richtung entlang der Drehachse A verschiebbar gelagert. An dem zum Schwungrad 5 weisenden Ende ist die erste Getriebewelle 2 drehfest mit einer radial nach außen weisenden ersten Kupplungsscheibe 6 drehfest verbunden. Die erste Getriebewelle 2 ist dazu ausgebildet, über die erste Kupplungsscheibe 6 den Vorwärtsgang zu schalten. Darüber hinaus ist koaxial zu der ersten und dritten Getriebewelle 2, 4 eine zweite Getriebewelle 3 auf der Außenumfangsfläche der ersten Getriebewelle 2 drehbar sowie in axialer Richtung entlang der Drehachse A verschiebbar gelagert. Die zweite Getriebewelle 3 ist in Richtung des Schwungrades 5 verkürzt gegenüber der ersten Getriebewelle 2 ausgebildet. Die zweite Getriebewelle 3 ist hingegen dazu ausgebildet, über die zweite Kupplungsscheibe 7 den Rückwärtsgang zu schalten.
An dem zu der ersten Kupplungsscheibe 6 weisenden Ende der zweiten Getriebewelle 3 ist die zweite Getriebewelle 3 drehfest mit einer radial nach außen weisenden zweiten Kupplungsscheibe 7 verbunden, wobei die erste und die zweite Kupplungs-scheibe 6, 7 eine identische radiale Erstreckung aufweisen. Zwischen der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe 6, 7 ist eine erste Anpressplatte 40 und eine zweite Anpressplatte 50 angeordnet. Die erste und die zweite Anpressplatte 40, 50 sind jeweils scheibenförmig ausgebildet und koaxial zu der Drehachse A angeordnet, wobei die erste und die zweite Anpressplatte 40, 50 nach außen hin eine radiale Erstreckung aufweisen und nach innen, zu der Drehachse A hin, jeweils mit einer Durchgangsöffnung 42, 52 versehen sind, durch die sich die ersten, zweite und dritte Getriebewelle 2, 3, 4 erstrecken.
An dem Gehäuse 10 sind ein erster Betätigungshebel 20 und ein zweiter Betätigungshebel 30 jeweils mit einem Ende schwenkbar gelagert, wobei sich jeweils der erste und zweite Betätigungshebel 20, 30 von einem jeweiligen Schwenklager 21 , 31 an dem Gehäuse 10 in radialer Richtung zu der Drehachse A nach Innen erstrecken. Das andere, nach radial Innen weisende Ende des ersten und zweiten Betätigungshebels 20, 30 ist in Richtung der Drehachse A und um das jeweilige Schwenklager 21 , 31 verschwenkbar gelagert. Der erste Betätigungshebel 20 liegt mit seiner dem Schwungrad 5 abgewandten Seite an der dem Schwungrad 5 zugewandten Seite eines ersten Betätigungslagers 80 an. Hingegen liegt der zweite Betätigungshebel 30 mit seiner dem Schwungrad 5 zugewandten Seite an der dem Schwungrad 5 abgewandten Seite des zweiten Betätigungslagers 90 an. Das erste und zweite Betätigungslager 80, 90 sind Bestandteile einer Betätigungseinrichtung 100. Die Betätigungseinrichtung 100 ist koaxial zu der Drehachse A und entlang dieser bewegbar gelagert. Ferner ist die Betätigungseinrichtung mit zwei Lagersitzen für das erste und zweite Betätigungslager 80, 90 ausgebildet, wobei das erste und zweite Betätigungslager 80, 90 ortsfest beziehungsweise teilweise drehtest in der Betätigungseinrichtung 100 gelagert sind. Die Betätigungseinrichtung 100 ist zum Ein- und Ausrücken der ersten und zweiten Teilkupplung 1a, 1 b ausgebildet, somit zur Betätigung der Doppelkupplung 1 eingerichtet.
Das erste und zweite Betätigungslager 80, 90 sind jeweils als Wälzlager ausgebildet, somit weisen diese jeweils eine ringförmige Gestalt auf. Das erste und zweite Betätigungslager 80, 90 sind koaxial zu der Drehachse A gelagert. Die als Wälzlager ausgebildeten ersten und zweiten Betätigungslager 80, 90 sind jeweils mit einem Innen- und einem Außenring versehen, wobei sich der Außenring des ersten Betätigungslagers 80 an dem ersten Betätigungshebel 20 und der Außenring des zweiten Betätigungslagers 90 an dem zweiten Betätigungshebel 30 abstützen.
Dargestellt sind in Fig. 1 nur jeweils ein erster und ein zweiter Betätigungshebel 20, 30, allerdings sind über den Umfang des Gehäuses 10 eine Mehrzahl an ersten und zweiten Betätigungshebeln 20, 30 vorgesehen.
An dem ersten Betätigungshebel 20 ist gegenüber dem Schwenklager 21 radial innenseitig ein weiteres Schwenklager 22 vorgesehen, wobei an dem weiteren Schwenklager 22 ein erstes Übertragungselement 23 mit einem Ende gelagert ist. Das erste Übertragungselement 23 erstreckt sich ausgehend von dem weiteren Schwenklager 22 im Wesentlichen parallel zu der Drehachse A in Richtung des Schwungrades 5. Das erste Übertragungselement 23 ist als Augenschraube ausgebildet, wobei das Auge die Aufnahme für das weitere Schwenklager 22 bildet. Das von dem Auge abgewandte Ende des ersten Übertragungselements 23 ist als Bolzen ausgebildet und mit einem Außengewinde versehen. Zwischen diesem Gewindeabschnitt des Bolzens und dem Auge ist darüber hinaus eine radiale Erweiterung des Bolzens in Form eines Absatzes 24 ausgebildet. Auf dem Absatz 24 stützt sich mit einem Ende ein erstes Federelement 70 in Richtung des Schwungrades 5 ab, das koaxial zu dem Bolzenabschnitt des ersten Übertragungselements 23 ausgebildet ist. Mit dem anderen Ende stützt sich das erste Federelement 70 an der ersten Anpressplatte 40 ab. Auf der von dem ersten Federelement 70 abgewandten Seite der ersten Anpressplatte 40 ist ein Formelement 41 in Form einer Mutter auf den Gewindeabschnitt des Übertragungselements 23 aufgeschraubt. Das erste Federelement 70 ist dazu ausgebildet, die Betätigungskraft beim Einrücken der ersten Teilkupplung 1a zu dämpfen und zu plötzliche Betätigungen zu kompensieren. Zudem definiert das erste Federelement 70 die entsprechende Anpresspkraft der ersten Teilkupplung 1a. Das Formelement 41 hingegen ist dazu ausgebildet, die erste Anpressplatte 40 beim Ausrückvorgang von der ersten Kupplungsscheibe 6 abzuheben und einen Luftspalt zwischen der ersten Kupplungsscheibe 6 und dem Schwungrad 5 zu erzeugen.
Die erste Anpressplatte 40 ist mit der zu der ersten Kupplungsscheibe 6 weisenden Seite mit einer Reibfläche 43 für einen Reibabschnitt 8 der ersten Kupplungsscheibe 6 ausgebildet. Darüber hinaus weist das Schwungrad 5 ebenfalls eine Reibfläche 5a für den Reibabschnitt 8 der ersten Kupplungsscheibe 6 auf der zu der ersten Kupplungsscheibe 6 weisenden Seite auf.
An dem zweiten Betätigungshebel 30 ist gegenüber dem Schwenklager 31 radial innenseitig ebenfalls ein weiteres Schwenklager 32 vorgesehen, wobei an dem weiteren Schwenklager 32 ein zweites Übertragungselement 33 mit einem Ende gelagert ist. Das zweite Übertragungselement 33 erstreckt sich ausgehend von dem weiteren Schwenklager 32 ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Drehachse A in Richtung des Schwungrades 5. Das zweite Übertragungselement 33 ist, so wie auch das erste Übertragungselement 23, als Augenschraube ausgebildet, wobei das Auge die Aufnahme für das weitere Schwenklager 32 bildet. Das von dem Auge abgewandte Ende des zweiten Übertragungselements 33 ist als Bolzen ausgebildet und mit einem Außengewinde versehen. Auf dem zu dem Schwungrad 5 weisenden Gewindeabschnitt des Übertragungselements 33 ist ein weiteres Formelement 51 in Form einer Mutter aufgeschraubt. Darüber hinaus ist ein weiterer Absatz 34 auf der von dem Schwungrad 5 abgewandten Seite der zweiten Anpressplatte 50 auf dem Bolzenabschnitt des zweiten Übertragungselements 33 ausgebildet. Auf dem weiteren Formelement 51 stützt sich mit einem Ende ein zweites Federelement 71 ab, wobei sich das zweite Federelement 71 mit dem anderen Ende an der zweiten Anpressplatte 50 abstützt. Auch in der zweiten Teilkupplung 1 b ist das zweite Federelement 71 dazu ausgebildet, die Betätigungskraft beim Einrücken der zweiten Teilkupplung 1 b zu dämpfen und zu plötzliche Betätigungen zu kompensieren. Zudem definiert das zweite Federelement 71 die Anpresskraft der zweiten Teilkupplung 1 b. Das weitere Formelement 51 auf der von dem Schwungrad 5 abgewandten Seite der zweiten Anpressplatte 50 hingegen ist dazu ausgebildet, die zweite Anpressplatte 50 beim Ausrückvorgang von der zweiten Kupplungsscheibe 6 abzuheben und einen Luftspalt zu erzeugen.
Die zweite Anpressplatte 50 ist mit der zu der zweiten Kupplungsscheibe 7 weisenden Seite als Reibfläche 53 für einen Reibabschnitt 9 der zweiten Kupplungsscheibe 7 ausgebildet. Auch für das erste und zweite Übertragungselement 23, 33 sowie die Formelemente 41 , 51 gilt das zu den ersten und zweiten Betätigungshebeln 20, 30 gesagte, dass die Fig. 1 zwar nur zwei Betätigungshebel 20, 30 darstellt, jedoch mehrere Übertragungselemente 23, 33, entsprechend der Anzahl der Hebelelemente 20, 30, über den Umfang des Gehäuses 10 verteilt sind.
Gemäß der Kennzeichnung mit „erste/s“ oder „zweite/s“ wird die erste Teilkupplung 1a zumindest aus dem Schwungrad 5, der ersten Kupplungsscheibe 6, der ersten Anpressplatte 40, dem ersten Übertragungselement 23, dem ersten Betätigungshebel 20 und der Betätigungseinrichtung 100 gebildet. Die zweite Teilkupplung 1 b wird entsprechend zumindest aus dem Gehäusevorsprung 11 , der zweiten Kupplungsscheibe 7, der zweiten Anpressplatte 50, dem zweiten Übertragungselement 33, dem zweiten Betätigungshebel 30 und ebenfalls der Betätigungseinrichtung 100 gebildet. Die Betätigungseinrichtung 100 ist also sowohl Teil der ersten Teilkupplung 1 a als auch der zweiten Teilkupplung 1 b.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der ersten Teilkupplung 1a der erfindungsgemäßen Doppelkupplung 1 unter Ausblendung der zweiten Teilkupplung 1 b, zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Vorrichtung. Wie bereits in der vorangegangenen Beschreibung dargelegt, wird die erste Teilkupplung 1a zumindest aus den Elementen gebildet, die mit „erste/s/n...“ gekennzeichnet sind, wobei die zweite Teilkupplung 1b zumindest aus den Elementen gebildet wird, die mit „zweite/s/n...“ gekennzeichnet sind.
Um einen Reibschluss zwischen der ersten Kupplungsscheibe 6 und einer Reibfläche 5a des Schwungrades 5 zu schaffen beziehungsweise den ersten Kupplungsteil 1a der Doppelkupplung 1 einzurücken, wird eine Betätigungskraft in eine erste Betätigungsrichtung B in Richtung des Schwungrades 5 durch die Betätigungseinrichtung 100 auf den ersten Betätigungshebel 20 übertragen. Durch das erste Übertragungselement 23 in Form der Augenschraube wird die Kraft in Form von Druck und der Weg entsprechend der Hebelübersetzung auf die erste Anpressplatte 40 übertragen. Die erste Anpressplatte 40 folgt so der Hebelbewegung und bewegt sich in Richtung der Reibfläche 5a des Schwungrades 5.
Dementsprechend wird die erste Kupplungsscheibe 6 zwischen der Reibfläche 43 der ersten Anpressplatte 40 und der Reibfläche 5a des Schwungrades 5 geklemmt, wobei unter Reibwirkung eine Momentenübertragung von der mit dem Schwungrad 5 drehfest verbundenen dritten Getriebewelle 4 auf die erste Getriebewelle 2 erfolgt. Wird zum Einrücken der ersten Teilkupplung 1a eine Druckkraft von dem ersten Betätigungshebel 20 auf die erste Anpresslatte 40 ausgeübt, wird diese durch das erste Federelement 70 gedämpft weitergegeben. Wirkt hingegen zum Ausrücken der ersten Teilkupplung 1a eine Zugkraft auf die erste Anpressplatte 40, liegt diese Zugkraft unmittelbar und ungedämpft an der ersten Anpressplatte 40 an.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der zweiten Teilkupplung 1 b der erfindungsgemäßen Doppelkupplung 1 , jetzt unter Ausblendung der ersten Teilkupplung 1a, zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Vorrichtung. Um einen Reibschluss zwischen der zweiten Kupplungsscheibe 7 und der Reibfläche 13 des Gehäusevor-sprung 11 zu schaffen beziehungsweise die zweite Teilkupplung 1 b der Doppelkupplung 1 einzurücken, wirkt eine Zugkraft auf die Betätigungseinrichtung 100, also eine Kraft in einer zweiten Betätigungsrichtung C in entgegengesetzter Richtung zu des Schwungrades 5. Die zweite Betätigungsrichtung C ist somit entgegengesetzt orientiert wie die Betätigungsrichtung B beim Einrückvorgang der ersten Teilkupplung 1a.
Durch das zweite Übertragungselement 33 wird auch in der zweiten Teilkupplung 1 b die Kraft und der Weg entsprechend der Hebelübersetzung auf die zweite Anpressplatte 50 übertragen, wobei hier, im Gegensatz zu der ersten Teilkupplung 1a, die zweite Anpressplatte 50 in Richtung des zweiten Betätigungshebels 30 gezogen wird. Die zweite Anpressplatte 50 folgt somit der Hebelbewegung des zweiten Betätigungshebels 30, und bewegt sich von dem Schwungrad 5 weg.
Dementsprechend wird die zweite Kupplungsscheibe 7 nach einem gewissen Weg gegen die Innenseite des Gehäuses 10 beziehungsweise insbesondere gegen den Gehäusevorsprung 11 gezogen. Durch die übersetzte Betätigungskraft wird die zweite Kupplungsscheibe 7 zwischen der Reibfläche 53 der zweiten Anpressplatte 50 und der Reibfläche 13 des Gehäusevorsprungs 11 geklemmt. Somit wird eine Reibwirkung zwischen der zweiten Kupplungsscheibe 7 und dem Gehäusevorsprung 11 geschaffen, so dass die zweite Teilkupplung 1 b den eingerückten Zustand erreicht und eine Momentenübertragung von dem mit dem Schwungrad 5 verbundenen Gehäuse 10 an die zweite Getriebewelle 3 stattfinden kann. Wird eine Zugkraft von dem zweiten Betätigungshebel 30 auf die zweite Anpresslatte 50 ausgeübt, um ein Einrücken der zweiten Teilkupplung 1 b zu bewirken, wird diese durch das zweite Federelement 71 gedämpft weitergegeben. Soll die zweite Teilkupplung 1 b hingegen ausgerückt werden, wirkt hingegen eine Druckkraft auf die zweite Anpressplatte 50, wobei diese Druckkraft unmittelbar und ungedämpft an dieser anliegt.
Somit sind die erste und die zweite Betätigungsrichtung B, C, um die jeweilige Teilkupplung 1a, 1 b in einen eingerückten oder ausgerückten Zustand zu überführen, antiparallel zueinander orientiert. Folglich kann jeweils nur eine Teilkupplung 1a, 1 b eingerückt sein, während die andere Teilkupplung 1a, 1 b ausgerückt ist, da das Einrücken der einen Teilkupplung 1 a, 1 b durch die Verbindung des ersten Betätigungslagers 80 mit dem zweiten Betätigungslager 90 das Ausrücken der anderen Teilkupplung 1a, 1 b bedingt. Daraus ergibt sich, wie aus den Figs. 2 und 3 beziehungsweise, wie aus der Zusammenschau mit Fig. 1 hervorgeht, dass die Doppelkupplung 1 drei Positionszustände aufweist. Nämlich einen ersten Zustand, in dem die erste Teilkupplung 1a eingerückt und die zweite Teilkupplung 1 b ausgerückt ist, einen zweiten Zustand, in dem die erste Teilkupplung 1a ausgerückt und die zweite Teilkupplung eingerückt ist und einen dritten Zustand, in dem beide Teilkupplungen 1a, 1 b normal ausgerückt sind und die Doppelkupplung 1 kein Moment überträgt.
Durch die Betätigungseinrichtung 100 ist es somit möglich, beide Betätigungshebel 20, 30 und damit beide Teilkupplungen 1a, ab zu betätigen, in dem die Betätigungseinrichtung 100 entweder in die erste Betätigungsrichtung B zur Betätigung, also zum Einrücken oder Schließen, der ersten Teilkupplung 1a bewegt wird, wobei gleichzeitig die zweite Teilkupplung 1 b geöffnet oder ausgerückt wird, oder in die zweite Betätigungsrichtung C zur Betätigung der zweiten Teilkupplung 1 b bewegt wird, wobei gleichzeitig die erste Teilkupplung 1a geöffnet wird. Da beide Teilkupplungen 1a, 1 b normal ausgerückt ausgebildet sind kann durch die Betätigungseinrichtung 100 bewirkt werden, dass immer höchstens eine Teilkupplung 1a, 1 b eingerückt ist und niemals beide Teilkupplungen 1a, 1 b gleichzeitig. Die Betätigungseinrichtung 100 wird über einen entsprechenden, nicht gezeigten, Aktor in Richtung der Drehachse A, also in der ersten Betätigungsrichtung B oder der zweiten Betätigungsrichtung C bewegt, um die entsprechenden Schließ- und Öffnungsvorgänge zu initialisieren. Der Aktor kann bevorzugt ein hydraulischer Aktor sein.
Bezuqszeichenliste
Doppelkupplung a erste Teilkupplung b zweite Teilkupplung erste Getriebewelle zweite Getriebewelle dritte Getriebewelle
Schwungrad a Reibfläche erste Kupplungsscheibe zweite Kupplungsscheibe
Reibabschnitt erste Kupplungsscheibe
Reibabschnitt zweite Kupplungsscheibe 0 Gehäuse 1 Gehäusevorsprung 3 Reibfläche 0 erster Betätigungshebel 1 Schwenklager 2 weiteres Schwenklager 3 erstes Übertragungselement 4 Absatz 0 zweiter Betätigungshebel 1 Schwenklager 2 weiteres Schwenklager 3 zweites Übertragungselement 4 Absatz 0 erste Anpressplatte 1 Formelement 2 Durchgangsöffnung 3 Reibfläche 0 zweite Anpressplatte 1 Formelement 52 Durchgangsöffnung
53 Reibfläche
70 erstes Federelement
71 zweites Federelement
80 erstes Betätigungslager
90 zweites Betätigungslager
100 Betätigungseinrichtung
A Drehachse
B erste Betätigungsrichtung
C zweite Betätigungsrichtung

Claims

Patentansprüche Doppelkupplung (1 ) für eine lastschaltbare Wendeschaltung mit einer Drehachse (A), umfassend eine erste Teilkupplung (1a) und eine zweite Teilkupplung (1 b), wobei die erste Teilkupplung (1a) in Richtung der Drehachse (A) eine erste Anpressplatte (40), ein Schwungrad (5) und eine dazwischenliegende erste Kupplungsscheibe (6) umfasst, wobei die erste Anpressplatte (40) und die erste Kupplungsscheibe (6) entlang der Drehachse (A) verschiebbar gelagert sind, wobei die zweite Teilkupplung (1 b) in Richtung der Drehachse (A) eine zweite Anpressplatte (50), einen mit einem Gehäuse (10) ortsfest verbundenen Gehäusevorsprung (11 ) und eine dazwischenliegende zweite Kupplungsscheibe (7) umfasst, wobei die zweite Anpressplatte (50) und die zweite Kupplungsscheibe (7) entlang der Drehachse (A) verschiebbar gelagert sind, weiterhin umfassend ein Betätigungssystem mit einem ersten Betätigungshebel (20) zur Betätigung der ersten Teilkupplung (1a) und einem zweiten Betätigungshebel (30) zur Betätigung der zweiten Teilkupplung (1 b), wobei die erste und zweite Teilkupplung (1a, 1 b) im unbetätigten Zustand ausgerückt sind, wobei die Betätigung des ersten Betätigungshebels (20) drückend erfolgt, und wobei die Betätigung des zweiten Betätigungshebels (30) ziehend erfolgt. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des ersten Betätigungshebels (20) drückend durch eine koaxial zu der Drehachse (A) angeordnete Betätigungseinrichtung (100) erfolgt, wobei die Betätigung des zweiten Betätigungshebels (30) ziehend durch die Betätigungseinrichtung (100) erfolgt. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (100) ein erstes Betätigungslager (80) und ein zweites Betätigungslager (90) umfasst, wobei das erste und das zweite Betätigungslager (80, 90) koaxial zu der Drehachse (A) angeordnet sind. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 1 , durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) zumindest die erste und die zweite Kupplungsscheibe (6, 7) sowie die erste und die zweite Anpressplatte (40, 50) koaxial zu der Drehachse (A) umfangsseitig umgibt. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betätigungshebel (20) mittels eines ersten Übertragungselements (23) mit der ersten Anpressplatte (40) wirkverbunden ist, wobei der zweite Betätigungshebel (30) mittels eines zweiten Übertragungselements (33) mit der zweiten Anpressplatte (50) wirkverbunden ist. Doppelkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Übertragungselement (23, 33) als Augenschraube ausgebildet sind. Doppelkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungselement (23) und die erste Anpressplatte (40) durch ein Formelement (41 ) und das zweite Übertragungselement (33) und die zweite Anpressplatte (50) durch ein weiteres Formelement
(51 ) zumindest mittelbar miteinander wirkverbunden sind. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (41 ) und das weitere Formelement (51 ) als Mutter oder/und als Absatz auf dem ersten und/oder zweiten Übertragungselement (23, 33) ausgebildet sind. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Formelement (41 ) und der ersten Anpressplatte (40) ein erstes Federelement (70) vorgesehen ist, wobei zwischen dem weiteren Formelement (51 ) und der zweiten Anpressplatte (50) ein zweites Federelement (71 ) vorgesehen ist. Wendegetriebe, umfassend eine Doppelkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114761B3 (de) * 2022-06-13 2023-06-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Trockene Doppelkupplung mit individuell betätigbaren Teilkupplungen
DE102022122049B3 (de) 2022-08-31 2023-07-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Trockene Doppelkupplung mit individuell betätigbaren Teilkupplungen
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1256084B (de) * 1962-09-14 1967-12-07 Porsche Kg Doppelkupplung fuer Ackerschlepper
DE10149702A1 (de) * 2001-10-09 2003-04-10 Zf Sachs Ag Mehrfach-Kupplungsanordnung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1988889U (de) 1963-10-26 1968-07-04 Luk Lamellen & Kupplungsbau Doppelreibungskupplung fuer schlepper, geraetetraeger od. dgl.
DE10236590A1 (de) 2001-10-09 2003-04-10 Zf Sachs Ag Montage/Zentrier-Unterstützungsanordnung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1256084B (de) * 1962-09-14 1967-12-07 Porsche Kg Doppelkupplung fuer Ackerschlepper
DE10149702A1 (de) * 2001-10-09 2003-04-10 Zf Sachs Ag Mehrfach-Kupplungsanordnung

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