-
Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, vzw. eine Doppelkupplung für ein automatisches oder automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe, mit mindestens einer Reibkupplung, wobei die Reibkupplung einerseits mit einer Motorwelle und andererseits mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist, mit einem Lamellenträger und mit einem am Lamellenträger angeordneten Lamellenpaket, wobei das Lamellenpaket mit einem Stützelement abgestützt ist, und wobei der. Lamellenträger eine Ringnut aufweist.
-
Doppelkupplungen, insbesondere Doppelkupplungen für Doppelkupplungsgetriebe, teilen das zu übertragende Drehroment auf, nämlich auf zwei verschiedene Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes. Die vzw. mit der ersten Gangstufe der ersten Eingangswelle verbindbare erste Reibkupplung ist im Allgemeinen die thermisch höher belastete Reibkupplung, weil die erste Reibkupplung während des Anfahrens hier die besonders entstehende Wärme abführen muss. Der Kraftfluss wird zwischen der Motorwelle und den beiden Reibkupplungen über ein Kupplungsgehäuse und vzw. eine mit dem Kupplungsgehäuse drehfest in Verbindung stehende Kupplungshauptnabe übertragen. An der Kupplungshauptnabe sind vzw. Lamellenträger befestigt, wobei an den Lamellenträgern vzw. jeweils ein Lamellenpaket angeordnet ist. In Axialrichtung können bspw. mit einem Betätigungskolben Kräfte in das Lamellenpaket eingeleitet werden, so dass die dem Lamellenpaket zugeordnete Reibkupplung schließt. Die Anzahl der Lamellen in den Lamellenpaketen kann dabei in Abhängigkeit von dem maximal zu übertragenden Drehmoment ausgewählt werden.
-
Die Sicherung eines Lamellenpakets ist bspw. aus der
DE 10 2004 058 871 A1 bekannt. Zur axialen Abstützung des Lamellenpakets weist der Lamellenträger eine Ringnut auf, in die ein Sicherungsring eingesetzt ist, wobei der Sicherungsring aus der Ringnut in Radialrichtung vorsteht. Das Stützelement ist in Axialrichtung am vorstehenden Teil des Sicherungsrings gegen axiales Verschieben abgestützt.
-
Aus der
DE 1 152 895 A ist zudem eine Lamellenkupplung bekannt, die zur Verdrehsicherung einer Druckplatte innerhalb eines Lamellenträgers eine radial in die Verzahnung der Druckplatte eingreifende Madenschraube offenbart. Eine zweite Ausführung sieht eine axiale Verschraubung in der Druckplatte vor, die in eine äußere Ausnehmung des Lamellenträgers eingreift. Wesentliches Sicherungselement ist in beiden Fällen eine Verschraubung.
-
Ferner ist bekannt, zur axialen Abstützung von Lamellenpaketen Endlamellen als Stützelement zu verwenden und diese Endlamellen an einem in einer Ringnut angeordneten Sicherungsring abzustützen. Endlamellen weisen eine einseitige Reibfläche auf. Die Endlamellen sind für ausreichende Steifigkeit sehr massiv auszuführen, wodurch die Produktionskosten für die Herstellung der Endlamellen sowie das Gewicht dieser Endlamellen hoch ausfallen. Eine axiale Deformation der Stützscheibe bzw. Endlamellen führt zu einem so genannten „Tellern”, wodurch das Lamellenpaket ungleichmäßig gepresst wird, d. h. es liegt eine asymmetrische Pressungsverteilung vor. Eine radial mittige Abstützung, d. h. auf dem mittleren Reibdurchmesser des Lamellenpakets lässt sich mit den üblichen Endlamellen nicht erzielen. Falls ein Lamellenpaket beim Betätigen ungleichmäßig zusammengepresst wird, resultiert daraus ein ebenfalls ungleichmäßiger Verschleiß, wodurch Hysterese durch Bewegung der dann tellerförmigen Reibflächen aufeinander resultieren kann. Dies kann die Gefahr eines Ruckelverhaltens, insbesondere eines so genannten „Creep-Ruckelns” erhöhen. Ferner erfordern Endlamellen und Sicherungsring einen erhöhten axialen Bauraum.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass ein Tellern des Stützelements bei axialer Kraftanleitung in das Lamellenpaket vermieden bzw. verringert wird und der notwendige axiale Bauraum wesentlich verringert ist.
-
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun für die Kupplung dadurch gelöst, dass das Stützelement selbst zusätzlich auch als funktional wirksames Sicherungselement ausgebildet ist und das Stützelement in die Ringnut eingreifend ausgebildet ist. Hierdurch kann auf einen Sicherungsring zur axialen Sicherung des Stützelements verzichtet werden. Dadurch wird zunächst axialer Bauraum gespart. Ferner ist durch den Eingriff des Stützelements in die Ringnut das Stützelement gegen axiales Verschieben gesichert. Der Eingriff des Stützelements in die Ringnut bewirkt ferner eine besonders belastbare axiale Abstützung des Lamellenpakets, wodurch ein Tellern und damit eine ungleichmäßige Pressung des Lamellenpakets vermieden werden kann. Durch die Erfindung sind entsprechende Vorteile erzielt und die oben genannten Nachteile vermieden.
-
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Kupplung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine Doppelkupplung in schematischer, teilweise geschnittener Darstellung von der Seite, allerdings nur hälftig dargestellt,
-
2 eine Verdrehsicherung in schematisch, perspektivischer Detaildarstellung,
-
3 einen Lamellenträger mit montierter Stützscheibe und Verdrehsicherung in Frontansicht, und
-
4 den Lamellenträger mit der Stützscheibe und der Verdrehsicherung in einer parallel zur Stirnseite des Lamellenträgers geschnittenen Ansicht.
-
Die in 1 dargestellte Doppelkupplung 1 wird insbesondere für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet, nämlich vzw. für ein automatisches oder automatisiertes, hier allerdings nicht im Einzelnen dargestelltes Doppelkupplungsgetriebe.
-
Gut ersichtlich ist eine erste Reibkupplung K1 und eine zweite Reibkupplung K2. Die erste Reibkupplung K1 ist mit einer nicht im Einzelnen dargestellten Motorwelle verbindbar. Erkennbar ist in 1 rechts unten die Kupplungseingangswelle 2, die wiederum mit einer Motorwelle entsprechend verbindbar ist. Andererseits sind die erste und die zweite Reibkupplung K1 und K2 mit jeweils einer Getriebeeingangswelle, vzw. eines Doppelkupplungsgetriebes verbindbar. Dargestellt ist in 1 hier nur teilweise die erste Getriebeeingangswelle 3 und die zweite Getriebeeingangswelle 4 bzw. die entsprechenden Verbindungselemente 3 und 4.
-
Die Doppelkupplung 1 weist mehrere Lamellenträger auf. Der ersten Reibkupplung K1 ist ein erster Außenlamellenträger 5 zugeordnet. Am ersten Außenlamellenträger 5, insbesondere an dessen Innenumfang sind erste Außenlamellen 6 angeordnet, wobei die Außenlamellen 6 im drehfesten Eingriff mit dem Außenlamellenträger 5 stehen. In Axialrichtung zwischen den ersten Außenlamellen 5 sind an einem ersten Innenlamellenträger 7 angeordnete, erste Innenlamellen 8 vorgesehen. Die abwechselnd geschichteten, ersten Außenlamellen 6 und die ersten Innenlamellen 7 bilden zusammen das nicht näher bezeichnete erste Lamellenpaket, das der ersten Reibkupplung K1 zugeordnet ist. Der erste Außenlamellenträger 5 steht im drehfesten Eingriff mit einer Mitnehmerscheibe 9, die wiederum drehfest mit der Kupplungseingangswelle 2 verbunden ist. Die ersten Innenlamellen 8 sind über den ersten Innenlamellenträger 7 drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle bzw. dem ersten Verbindungselement 3 verbunden.
-
Zum Betätigen der ersten Reibkupplung K1 ist ein erster Betätigungskolben 10 vorgesehen, wobei der Betätigungskolben 10 in Axialrichtung verschiebbar ist. Der vzw. hydraulisch betätigbare Betätigungskolben 10 kann das Lamellenpaket der Reibkupplung K1 zusammendrücken, wodurch die Reibkupplung K1 schließt und ein Drehmoment von der Kupplungseingangswelle 2 auf die erste Getriebeeingangswelle übertragbar ist.
-
Die Mitnehmerscheibe 9 und der erste Außenlamellenträger 5 bilden zudem ein nicht näher bezeichnetes Kupplungsgehäuse, in dem zum einen die beiden Reibkupplungen K1 und K2 aufgenommen sind und über das ein Drehmoment von der Kupplungseingangswelle 2 auf eine Kupplungshauptnabe 11 übertragbar ist. Der als Gehäusetopf ausgebildete, erste Außenlamellenträger 5 ist an der Kupplungshauptnabe 11 befestigt bzw. drehfest mit der Kupplungshauptnabe verbunden. Funktional wirksam steht mit der Kupplungseingangswelle 2 ferner ein zweiter Außenlamellenträger 12 in Verbindung, wobei der zweite Außenlamellenträger 12 der zweiten Reibkupplung K2 zugeordnete, zweite Außenlamellen 13 trägt. Zwischen den zweiten Außenlamellen 13 sind an einem zweiten Innenlamellenträger 14 angeordnete zweite Innenlamellen 15 vorgesehen. Die zweiten Außenlamellen 13 und die zweiten Innenlamellen 15 bilden das nicht näher bezeichnete Lamellenpaket der zweiten Reibkupplung K2. Über den zweiten Außenlamellenträger 12 stehen die zweiten Außenlamellen 13 im drehfesten Eingriff mit der Kupplungseingangswelle 2. Die zweiten Innenlamellen 15 stehen über den zweiten Innenlamellenträger 14 im drehfesten Eingriff mit der zweiten Getriebeeingangswelle 4. bzw. deren Verbindungselement 4.
-
Das der ersten Reibkupplung K1 zugeordnete Lamellenpaket ist mit der als Stützelement dienenden Mitnehmerscheibe 9 abgestützt. Der erste Außenlamellenträger 5 weist eine erste Ringnut 16 auf. In die erste Ringnut 16 ist ein Sicherungsring 17 eingesetzt, an der die Mitnehmerscheibe 9 gegen axiales Verschieben abgestützt ist.
-
Das der zweiten Reibkupplung K2 zugeordnete Lamellenpaket ist an einem Stützelement 18 abgestützt. Der zweite Außenlamellenträger 12 weist eine zweite Ringnut 19 auf. Die zweite Ringnut 19 ist vzw. an einem sich vzw. im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckenden Bereich 12a des Lamellenträgers 12 ausgebildet. Die zweite Ringnut 19 ist vzw. am Innenumfang des axialen Bereichs 12a ausgebildet, da der Lamellenträger 12 vzw. als Außenlamellenträger 12 ausgebildet ist. Denkbar ist jedoch auch, dass die zweite Ringnut 19 am Außenumfang des axialen Bereichs 12 ausgebildet ist, wobei der Lamellenträger dann als Innenlamellenträger ausgebildet wäre.
-
Die eingangs beschriebenen Nachteile sind nur dadurch vermieden, dass das Stützelement 18 selbst zusätzlich auch als funktional wirksames Sicherungselement ausgebildet ist und das Stützelement 18 in die zweite Ringnut 19 eingreifend ausgebildet ist. Hierdurch kann auf einen Sicherungsring zur axialen Fixierung, vzw. des der zweiten Reibkupplung K2 zugeordneten Lamellenpakets verzichtet werden. Dadurch, dass das Stützelement 18 in die Ringnut 19 eingreift, ist das Stützelement 18 gegen axiales Verschieben in der zweiten Ringnut 19 gesichert. Durch den Eingriff des Stützelements 18 in die zweiten Ringnut 19 ist ferner das Stützelement 18 besonders biegebelastbar bei Einleitung von Axialkräften in das Lamellenpaket, der zweiten Reibkupplung K2 abgestützt, so dass eine Verbiegung des Stützelements 18 vermieden bzw. vermindert ist. Dadurch dass die Abstützung besonders stabil ist, kann eine insbesondere gleichmäßige Pressungsverteilung bei Betätigung der zweiten Reibkupplung K2 im Lamellenpaket sichergestellt werden.
-
Vzw. ist das Stützelement 18 als insbesondere kräftig ausgebildete Stützscheibe 20 ausgebildet. Die Stützscheibe 20 kann sich insbesondere im Wesentlichen vom Außenumfang des Lamellenpaketes der Reibkupplung K2 bis zu dessen Innenumfang erstrecken. Vzw. stützt das Stützelement 18 das Lamellenpaket radial mittig ab. Dazu kann das Stützelement 18 eine in Axialrichtung zum Lamellenpaket gewölbte Schulter 21 zum Abstützen des Lamellenpakets aufweisen. Durch die radialmittige Abstützung des Lamellenpakets kann eine zum mittleren Reibdurchmesser des Lamellenpakets symmetrische Pressungsverteilung im Lamellenpaket erzielt werden. Der Verschleiß des Lamellenpakets kann durch die gleichmäßige Pressungsverteilung ebenfalls gleichmäßig ausfallen, wodurch die Steuerqualität der zweiten Reibkupplung K2 erhöht werden kann. Ferner ist die Gefahr des „Creep-Ruckelns” und das Auftreten von Hystereseerscheinungen gemindert.
-
Das Stützelement 18, vzw. in Form der Stützscheibe 20, stützt das Lamellenpaket an einer Lamelle 22 ab, wobei diese Lamelle 22 relativ zum Stützelement 18 drehfest angeordnet ist. Diese Lamelle 22 ist eine der Außenlamellen 13, nämlich die in Axialrichtung äußerste Lamelle. Die Außenlamellen 13 und damit auch die Lamelle 22 sind drehfest am zweiten Außenlamellenträger 12 angeordnet, wodurch eine Relativdrehbewegung zwischen dem Stützelement 18 und der Lamelle 22 vermieden ist. Da keine Relativdrehbewegung zwischen der Lamelle 22 und dem Stützelement 18 im Betrieb der Doppelkupplung 1 auftritt, ist keine Reibflächenbearbeitung der Stützscheibe 22 erforderlich. Die Lamelle 22 kann als Stahllamelle ausgebildet sein. Die Lamelle 22 kann eine nur einseitige Reibflächenbearbeitung aufweisen. Vzw. sind die zweiten Innenlamellen 15 als Reiblamellen ausgebildet.
-
Erfindungsgemäß weist das Stützelement 18 in die zweite Ringnut 19 eingreifende Zähne 23 auf. Die Zähne 23 sind am Außenumfang der Stützscheibe 20 angeordnet. In anderer Ausgestaltung, kann das Lamellenpaket am Außenumfang eines Lamellenträgers angeordnet sein, wobei dieser Lamellenträger an seinem Außenumfang mit einer Ringnut versehen ist, in die ein Stützelement dann an seinem Innenumfang eingreift, vzw. mit an seinem Innenumfang angeordneten Zähnen.
-
Im Folgenden wird auf die 3 und 4 Bezug genommen. Der Lamellenträger 12 weist vzw. mit der Ringnut 19 verbundene, zur Stirnseite des zweiten Außenlamellenträgers 12 hin offene Axialnuten 24 und zwischen den Axialnuten 24 verbleibende Zahnbereiche 25 auf. Durch die zur Stirnseite des Außenlamellenträgers 12 hin offenen Axialnuten 24 können die Zähne 23 zum Einsetzen oder Ausbauen der Stützscheibe 20 geschoben werden. Die Zähne 23 können von der Stirnseite des zweiten Außenlamellenträgers 12 in Axialrichtung bis zur Ringnut 19 geschoben werden und danach so in die Ringnut 19 eingedreht werden, dass die in die Ringnut 19 eingreifenden Zähne 23 des Stützelements 18 in Axialrichtung hinter den stirnseitigen Zahnbereichen 25 des Lamellenträgers 12 angeordnet sind. In dieser Montagelage sind die Zähne 23 von den Zahnbereichen 25 überdeckt. Durch die Anordnung der Zähne 23 hinter den Zahnbereichen 25 ist die Stützscheibe 20 gegen axiales Verschieben gesichert.
-
Um die Stützscheibe 20 gegen Verdrehen zu sichern, ist erfindungsgemäß eine Verdrehsicherung 26 vorgesehen. Die Verdrehsicherung 26 ist teilweise in 2 dargestellt. Die Verdrehsicherung 26 weist erfindungsgemäß in der Ringnut 19 bzw. in der Axialnut 24 mindestens einen zwischen den Zähnen 23 des Stützelements 18 angeordnetes Klammerelement 27 auf. Die Klammerelemente 27 sind in den Axialnuten 24 angeordnet und liegen erfindungsgemäß an den Seitenwänden 28 der Axialnut 24 und weiter erfindungsgemäß an den Flanken der Zähne 23 an. Die Verdrehsicherung 26 weist die Klammerelemente 27 verbindende Verbindungsstege 29 auf. Vzw. ist die Verdrehsicherung 26 ringförmig ausgebildet.
-
Die Verdrehsicherung 26 ist am Stützelement 18 vzw. durch eine Rastverbindung verrastet. Die Rastverbindung dient dazu, dass die Verdrehsicherung 26, insbesondere die Klammerelemente 27 nicht aus der Axialnut 24 ausrücken können. Das Stützelement 18 weist mindestens eine Rastvertiefung 30, vzw. mehrere Rastvertiefungen 30, auf. Die Verdrehsicherung 26 weist mindestens einen, vzw. mehrere, in die Rastvertiefung eingreifende Rastelemente 31 auf. Die Rastelemente 31 sind vzw. als im Wesentlichen in Radialrichtung ragende Rastlaschen ausgebildet, die in die am Außenumfang des Stützelements 18 vorgesehenen Rastvertiefungen 30 eingreifen.
-
Vzw. sind zwei Reibkupplungen K1 und K2 vorgesehen. Denkbar ist aber auch, dass nur eine Reibkupplung vorgesehen ist. Falls zwei Reibkupplungen vorgesehen sind, ist das Stützelement 18 vzw. an der radial inneren, d. h. der zweiten Reibkupplung K2 vorgesehen. In anderer Ausgestaltung kann das Stützelement auch an der radial äußeren, vzw. der ersten Reibkupplung vorgesehen sein. Denkbar ist auch, dass das Stützelement am Außenumfang eines Innenlamellenträgers in eine Ringnut eingreift.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Kupplungseingangswelle
- 3
- erste Getriebeeingangswelle
- 4
- zweite Getriebeeingangswelle
- 5
- erster Außenlamellenträger
- 6
- erste Außenlamellen
- 7
- erster Innenlamellenträger
- 8
- erste Innenlamellen
- 9
- Mitnehmerscheibe
- 10
- Betätigungskolben
- 11
- Kupplungshauptnabe
- 12
- zweiter Außenlamellenträger
- 12a
- axialer Bereich
- 13
- zweite Außenlamellen
- 14
- zweiter Innenlamellenträger
- 15
- zweite Innenlamellen
- 16
- erste Ringnut
- 17
- Sicherungsring
- 18
- Stützelement
- 19
- zweite Ringnut
- 20
- Stützscheibe
- 21
- Schulter
- 22
- Lamellen
- 23
- Zahne
- 24
- Axialnut
- 25
- Zahnbereich
- 26
- Verdrehsicherung
- 27
- Klammerelemente
- 28
- Seitenwände
- 29
- Verbindungsstege
- 30
- Rastvertiefungen
- 31
- Rastelemente
- K1
- erste Reibkupplung
- K2
- zweite Reibkupplung