WO2010048913A1

WO2010048913A1 - Kupplung

Info

Publication number: WO2010048913A1
Application number: PCT/DE2009/001344
Authority: WO
Inventors: Dirk Reimnitz
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2011-04-27
Also published as: DE112009002440A5; DE102009042823A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung (1), insbesondere eine Doppelkupplung, zur Verwendung in einem Antriebstrang eines Fahrzeuges zwischen Antrieb und Getriebe, mit einem antriebseitig angeordneten Festlager (25) mit dem die Kupplung an einem Antriebsgehäuse oder an einem mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Kupplungsgehäuse (3) gelagert ist.

Description

Kupplung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere eine Doppelkupplung, zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen Antrieb (insbesondere Verbrennungsmotor und/oder E-Motor) und Getriebe.

Die derzeit entwickelten trockenen Doppelkupplungen werden hauptsächlich mit zwischen Motor und Kupplung angeordnetem Dämpfer entwickelt. Diese Bauweise ermöglicht eine einfache getriebeseitige Lagerung der Doppelkupplung, da ein Achsversatz zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswellen im Dämpfer ausgeglichen werden kann.

Eine Alternative zu einem solchen extern der Kupplung angeordneten Dämpfer stellen Kupplungen mit gedämpften Scheiben dar. Werden derartige Kupplungen mit gedämpften Scheiben aber weiterhin am Getriebe gelagert, so sind Maßnahmen erforderlich, um den Achsversatz auszugleichen. Bekannte Ausgleichsvorrichtungen sind aber recht aufwändig und teuer.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplung, insbesondere eine Doppelkupplung, zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen Antrieb und Getriebe anzugeben, durch welche die Lagerung der Kupplung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kupplung, insbesondere eine Doppelkupplung, zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen Antrieb und Getriebe, mit einem antriebsseitig angeordneten Festlager, mit dem die Kupplung (Doppelkupplung) an einem Antriebsgehäuse oder an einem mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Getriebegehäuse (bzw. Kupplungsglocke) gelagert ist.

Aufgrund dieser motorseitigen Lagerung der Kupplung (insbesondere der trockenen Doppelkupplung) erübrigen sich aufwändige Zusatzelemente, mit denen ein Achsversatz zwischen Motor und Getriebe ausgeglichen werden müsste. Vielmehr tritt der Achsversatz dann zwischen der Kupplung und dem Getriebe auf und kann durch die Kupplungsscheiben und die Elastizität der Getriebeeingangswellen ausgeglichen werden. Das antriebsseitig (= motorsei- tig) angeordnete Festlager kann zudem axiale Betätigungskräfte der (Doppel-)Kupplung ab- stützen. Bei einer starren Anbindung der (Doppel-)KuppIung an die Kurbelwelle, wie es seit langem Stand der Technik ist, würden hingegen diese Betätigungskräfte der Kupplung an die Kurbelwellenlager direkt übertragen. Da die Betätigungskräfte gerade bei Doppelkupplungen recht hoch sind und über eine lange Zeit wirken ist es daher äußerst vorteilhaft, wenn die axialen Betätigungskräfte gemäß der vorliegenden Erfindung über das antriebsseitig angeordnete Festlager abgestützt werden können.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist eine Lageranbindung des antriebsseitig angeordneten Festlagers an das Antriebsgehäuse oder an das mit dem Antriebsgehäuse verbundene Getriebegehäuse (bzw. die Kupplungsglocke) einen radialen Freiheitsgrad auf. Alternativ oder kumulativ hierzu kann auch das antriebsseitig angeordnete Festlager selbst einen radialen Freiheitsgrad aufweisen.

Hierbei kann als Lageranbindung des Festlagers an das Antriebsgehäuse oder an das mit dem Antriebsgehäuse verbundene Getriebegehäuse (bzw. die Kupplungsglocke) ein Trägerelement vorgesehen sein, das zwischen antriebsseitig angeordnetem Festlager einerseits und Antriebsgehäuse, Getriebegehäuse oder Kupplungsglocke andererseits angeordnet ist, wobei das Trägerelement das antriebsseitig angeordnete Festlager in axialer Richtung abstützt.

Der radiale Freiheitsgrad der Lageranbindung kann dadurch erzeugt werden, dass die Verbindung zwischen Festlager und Trägerelement und/oder die Verbindung zwischen Trägerelement und Antriebsgehäuse, Getriebegehäuse oder Kupplungsglocke radial verschieblich ist.

Weiterhin kann zwischen Trägerelement und antriebsseitig angeordnetem Festlager zumindest ein Gleitlagerelement angeordnet sein und/oder das Trägerelement bzw. das antriebsseitig angeordnete Festlager zumindest abschnittsweise oberflächenbehandelt oder oberflächenbeschichtet sein.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung, insbesondere die Doppelkupplung, ausschließlich über das antriebsseitig angeordnete Festlager gelagert.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Lagerring des antriebsseitig angeordneten Festlagers radial und/oder axial mit Federelementen belastet. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Drehmoment eines Antriebs von einer Antriebswelle über eine mit der Antriebswelle verbundene Flexplate oder über eine andere mit der Antriebswelle verbundene in axialer Richtung elastische und in radialer Richtung starre und drehfeste Verbindung, wie mindestens eine Blattfeder oder mindestens ein Blattfederpaket, oder über ein mit der Antriebswelle verbundene Dämpfungselement (insbesondere mit tangential angeordneten Schrauben- oder Bogenfedern) auf die Kupplung übertragen. Über diese Verbindung wird die Kupplung in radialer Richtung abgestützt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Verbindungselement, wie eine axiale oder radiale Schraub- und/oder Schnappverbindung, zwischen einer Schwungmasse der Kupplung, insbesondere einer Zentralplatte der Doppelkupplung, und einem mit der Antriebswelle verbundenen Mitnehmertopf bzw. Kupplungsdeckel der antriebsseitigen Kupplung vorgesehen, durch welches die Kupplung in zwei Teilbaugruppen zerlegbar und bei einer Montage des Antriebsstranges des Fahrzeuges wieder verbindbar ist. Dieser Verbindung kann unmittelbar zwischen Schwungmasse und Mitnehmertopf/Kupplungsdeckel oder mittelbar über ein Zwischenstück erfolgen, das Schwungmasse und Mitnehmertopf/Kupplungsdeckel verbindet.

Hierbei kann die Kupplungsglocke derart ausgebildet sein, dass eine Montagehilfe, wie radial angeordnete Schrauben, vorgesehen ist, um zur Montage der Kupplung im Antriebsstrang die getriebeseitige Baugruppe in der Kupplungsglocke zu lagern bzw. zu fixieren.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Befestigung des Trägerelementes auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser als die Verbindung von Antriebsgehäuse und Getriebegehäuse. Hierbei können bevorzugt eine oder mehrere Aussparungen im Mitnehmertopf bzw. Kupplungsdeckel und in der Flexplate bzw. der anderen elastischen Verbindungen bzw. im Dämpfungselement vorgesehen sein, um das Trägerelement am Antriebsgehäuse befestigen zu können.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung, wie ein Gegengewicht oder eine radial wirkende Feder, vorgesehen, die Gewicht und Massenkräfte des Festlagers ausgleicht, wobei diese Vorrichtung auf der nicht-mitdrehenden Anbindungs- seite des Festlagers angeordnet ist. - A -

Die vorliegende Erfindung lehrt zudem ein Verfahren zur Montage einer Kupplung mit folgenden Schritten: a. Die Kupplung wird in eine Anbindungs- und Lagerungskomponenten aufweisende erste Baugruppe und eine die übrigen Kupplungsteile aufweisende zweite Baugruppe zerlegt, b. die erste Baugruppe wird am Antrieb montiert, c. die zweite Baugruppe wird in der Kupplungsglocke positioniert und provisorisch fixiert, d. die ersten und zweiten Baugruppen werden miteinander verbunden und die provisorische Fixierung wird aufgehoben.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele und erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 Eine Ausführungsbeispiel einer Doppelkupplung mit motorseitigem Festlager, wobei die Doppelkupplung an einer Schnittstelle zwischen Motorblock und Getriebegehäuse (Kupplungsglocke) abgestützt ist, mit Befestigung des Trägerelementes an der Schnittstelle Motorblock und Getriebeblock,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Doppelkupplung mit motorseitigem Festlager, wobei die Doppelkupplung am Motorblock abgestützt ist, mit Befestigung des Trägerelementes auf einem kleineren Teilkreis als bei der Schnittstelle Motorblock und Getriebeblock,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Doppelkupplung mit motorseitigem Festlager, wobei die Doppelkupplung am Motorblock abgestützt ist und wobei die motorseitige Lagerung vor der Kurbelwelle angeordnet ist und

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Doppelkupplung mit motorseitigem Festlager, wobei ein Außenring des motorseitigen Festlagers mit einem Kupplungsdeckel der antriebs- seitig angeordneten Teilkupplung verbunden ist und wobei Außenring und Innenring des motorseitigen Festlagers radial verschieblich angebunden ist.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils einen Teil eines Antriebstranges eines Kraftfahrzeuges mit Antrieb (vorliegend einem Verbrennungsmotor), Kupplung (vorliegend einer Doppelkupplung) und Getriebe (vorliegend einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben) im Halb- schnitt. Vorliegend ist die Doppelkupplung mit einer Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors (oder einer andere vergleichbare Antriebswelle bei einem anderen Antrieb als einem Verbrennungsmotor) und mit den beiden Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Die Getriebeeingangswellen sind vorliegend zur Bauraumersparnis ineinandergeschachtelt angeordnet, wobei die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist. Vielmehr kann das vorgestellte Lagerungskonzept auch bei vollständig anderen Anordnungen der Getriebeeingangswellen verwendet werden.

Zwischen Antriebseinheit und Doppelkupplung 1 ist gemäß den in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen keine Drehschwingungsdämpfung geschaltet. Vielmehr ist die Doppelkupplung direkt mit der Kurbelwelle 4 über die Schraubverbindung 7 (mit einer oder mehreren am Umfang verteilten Schrauben) und die Flexplate 8 verbunden. Die Kurbelwelle 4 kann hierbei zur Zentrierung der Flexplate 8 einen Absatz 4a aufweisen. Zwischen Flexplate 8 und Schraubverbindung 7 ist zumindest eine Unterlegscheibe angeordnet. Diese zumindest eine Unterlegscheibe kann als separate Unterlegscheibe unter jede der Schrauben (im Regelfall: 3) der Schraubverbindung 7 oder als konzentrischer Ring oder als Mehrzahl an Segmenten ausgebildet sein.

Die Flexplate 8 ist mit einem Mitnehmerblech 9 über eine Nietverbindung 10 mit einem oder mehreren am Umfang verteilten Nieten verbunden. Vorliegend wird über die Nietverbindung 10 zudem ein Anlasserzahnkranz 11 mit dem Mitnehmerblech 9 (auch als Mitnehmertopf bezeichnet) verbunden.

Das Mitnehmerblech 9 ist mit einer Zwischendruckplatte 12 (auch als Zentralplatte bezeichnet) über eine Schraubverbindung 13 (mit einer oder mehreren am Umfang verteilten Schrauben) verbunden. Diese Schraubverbindung 13 ist vorliegend radial angeordnet, kann jedoch auch axial oder unter einem anderen Winkel zur Normalen auf der Getriebeeingangs- wellenachsen angeordnet werden. Ebenso ist eine Schnappverbindung an dieser Stelle denkbar. Zudem kann die Verbindung mittelbar oder unmittelbar erfolgen.

Aufgrund der Schraubverbindung 13 und/oder Schnappverbindung können die Zwischendruckplatte 12 und das Mitnehmerblech 9 - einschließlich der mit diesen Komponenten verbundenen Bauteile - voneinander getrennt und wieder miteinander verbunden werden. Entsprechend stellt die Schraubverbindung 13 und/oder Schnappverbindung mit der Zwischendruckplatte 12 eine Trennlinie zwischen zwei Kupplungshälften dar, wobei eine erste Kupp- lungshälfte die Anbindungs- und Lagerungskomponenten der Kupplung aufweist und wobei eine zweite Kupplungshälfte die eigentlichen Kupplungskomponenten umfasst. Das nachstehend erläuterte Montageverfahren stützt sich wesentlich auf eine solche Trennung in zwei Kupplungshälften, um die motorseitig über ein Festlager gelagerte Doppelkupplung zu montieren.

Zwischen der Zwischendruckplatte 12 und einer motorseitige Druckplatte 14 der motorseitigen Teilkupplung sind Reibbeläge einer ersten Kupplungsscheibe 5 (mit integriertem Dämpfer) einklemmbar. Die erste Kupplungsscheibe 5 ist über ein Nabenteil drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle 14 verbunden, die vorliegend als Vollwelle ausgeführt ist.

Die erste Getriebeeingangswelle 14 ist in einer zweiten Getriebeeingangswelle 15, die als Hohlwelle ausgebildet ist, drehbar angeordnet. Ein Nabenteil einer zweiten Kupplungsscheibe 6 ist drehfest mit dem antriebseitigen Ende der zweiten Getriebeeingangswelle 15 verbunden. An der zweiten Kupplungsscheibe 6 (mit Dämpfer) sind radial außen Reibbeläge befestigt, die zwischen der Zwischendruckplatte 12 und einer getriebeseitigen Druckplatte 16 der getriebe- seitigen Teilkupplung einklemmbar sind.

Die motorseitige Druckplatte 14 ist mit einem Zuganker 17 verbunden. Der Zuganker 17 stützt sich an einer Tellerfeder 18 ab. Die Tellerfeder 18 ist über eine Verschleißnachstellung an einen Kupplungsdeckel 19 der getriebeseitigen Teilkupplung abgestützt. Der Kupplungsdeckel 19 ist mit der Zwischendruckplatte 12 verbunden. Am Kupplungsdeckel 19 ist eine weitere Tellerfeder 20 abgestützt.

Beide Tellerfedern 18, 20 weisen radial innen Tellerfederzungen auf, welche mit Betätigungslagern 21, 22 in Wirkverbindung stehen, indem ein erstes Betätigungslager 21 auf die erste Hebelfeder 18 der antriebsseitigen Teilkupplung und ein zweites Betätigungslager 22 auf die Hebelfeder 20 der getriebeseitigen Teilkupplung einwirken kann. Betätigungslager und zugehörige Tellerfeder als Betätigungshebel bilden entsprechend eine Betätigungseinrichtung für die jeweilige Teilkupplung, wobei der jeweilige Betätigungshebel die jeweilige Druckplatte 14, 16 in axialer Richtung relativ zur Zwischendruckplatte 12 begrenzt verlagern kann.

Anstatt Tellerfedern können auch Hebelfedern als Betätigungshebel verwendet werden. Die Betätigungslager der Betätigungseinrichtungen sind über hydraulische Einrichtungen 23, 24 mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar. Dieser hydraulische Zentralausrücker mit den hydraulischen Einrichtungen 23, 24 stützt sich an einem Kupplungsgehäuse 3 ab.

Anstatt einer hydraulischen Betätigungseinrichtung können auch mechanische Hebelsysteme mit elektrischen oder hydraulischen Aktoren verwendet werden.

Das Mitnehmerblech 9 (der Mitnehmertopf 9) ist, wie bereits ausgeführt, über die Flexplate 8 mit der Kurbelwelle 4 über die Schraubverbindung 7 verbunden. Der Mitnehmertopf 9 umfasst einen axialen zylindrischen Abschnitt 9A (an dem die Schraubverbindung 13 bzw. Schnappverbindung angreifen), einen radialen Abschnitt 9B sowie einen radial innen angeordneten axialen Halsabschnitt 9C. Der radial innen angeordnete axiale Halsabschnitt 9C ist mit einem Lageraußenring eines Wälzlagers 25 verbunden.

Der Lagerinnenring des Wälzlagers 25 ist mit einem Trägerelement 26 verbunden, wobei das Trägerelement 26 am Antriebsgehäuse 2 befestigt ist. Das Wälzlager 25 ist vorliegend das antriebseitig angeordnete Festlager, d. h. das Wälzlager 25 (Festlager) ist in axialer Richtung festgelegt, und/oder kann Kippmomente in axialer Richtung aufnehmen und weist in radialer Richtung einen Freiheitsgrad auf.

Nachfolgend wird die Anbindung an der Schnittstelle 28 zwischen Antrieb (Motorblock) und Getriebe (Getriebeblock) durch das am Motorblock abgestützte Trägerelement näher erläutert.

Das antriebsseitige (motorseitige) Kupplungslager 25 (=Festlager) ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 radial außerhalb des Kurbelwellenflansches 4 angeordnet und über das Mitnehmerblech 9 (Mitnehmertopf 9) mit der Doppelkupplung 1 verbunden, indem der Lageraußenring mit dem radial innen angeordneten axialen Halsabschnitt 9C und einem Lagerdeckel 27 axial fixiert ist, wobei Lagerdeckel 27 und axialer Halsabschnitt 9C über Nietverbindungen miteinander verbunden sind.

Am Motorblock und/oder an der Kupplungsglocke wird das motorseitige Festlager 25 in axialer Richtung und gegen Verkippen von einem Trägerelement 26 abgestützt, das mit dem Motorblock 2 und/oder dem Getriebeblock (Kupplungsglocke) verbunden ist. Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verbindung zwischen Wälzlager

25 und Trägerelement 26 radial verschieblich. Durch diesen radialen Freiheitsgrad kann sich das Wälzlager 25 auf die von der Kurbelwelle 4 vorgegebene Drehachse einstellen. Konstruktiv kann dies beispielsweise durch eine große radiale Spielpassung zwischen Trägerelement

26 und dem diesem Trägerelement zugewandten Lagerinnenring des Wälzlagers 25 erfolgen.

In Axialrichtung muss der Lagerinnenring dagegen mit wenig Spiel gefasst werden, um möglichst wenig Axial - bzw. Kippbewegungen zuzulassen.

Um beispielsweise Klappern oder Mitwandern zu verhindern, kann der Lagerinnenring auch radial und/oder axial mit Federelementen vorbelastet werden. In Fig. 1 ist beispielhaft ein Federelement 128 gezeigt, das den Lagerinnenring des Wälzlagers 25 in axialer Richtung vorbelastet.

Um ein Gleiten des Lagerinnenringes in radialer Richtung zu erleichtern und um den Verschleiß zu reduzieren, können auch Gleitlagerelemente oder spezielle Oberflächenbehandlungen bzw. -beschichtungen verwenden werden.

Das Ausführungsbeispiel der Doppelkupplung 1 nach Fig. 1 beruht dementsprechend auf einem Lagerkonzept, bei dem ein Wälzlager als Festlager motorseitig (also zwischen Motor und eigentlicher Kupplung) angeordnet ist und Axialkräfte sowie Kippmomente der Kupplung aufnimmt und wobei ein radialer Freiheitsgrad zwischen dem Lager und dem Motorblock bzw. dem Getriebeblock vorgesehen ist, so dass sich das Lager auf die Drehachse der Kurbelwelle 4 einstellen kann, wodurch eine radiale Relativbewegung vermieden werden kann.

Um die radiale Relativbewegung pro Motorumdrehung zu vermeiden oder zumindest zu minimieren, sollte vorliegend ein möglichst kleiner Koaxialitätsfehler zwischen dem Festlager (Wälzlager 25) und dem Kurbelwellensitz (Mitnehmertopf 9 und Flexplate 8) vorhanden sein. Wenn dies nicht realisierbar ist, kann das Festlager (Wälzlager 25) auch mit je einem radialen Freiheitsgrad auf der Festlager-Kupplungsseite (also vom Festlager in Richtung auf die Kupplung gesehen) und auf der Festlager-Gehäuseseite (also vom Festlager in Richtung auf den Motor gesehen) versehen werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei je einem Freiheitsgrad auf der Kupplungsseite und auf der Gehäuseseite des Festlagers kann sich das Lager in bestimmten Grenzen frei verschieben bis die radialen Gleitbewegun- gen auf beiden Seiten des Festlagers minimal sind, so dass ein Energieminimum erreicht ist. Dieses Energieminimum ist dann erreicht, wenn sich das Festlager auf die Drehachse der Kurbeiwelle 4 eingestellt hat. Um diese Einstellung eines Energieminimums zu erleichtern und beizubehalten, können gerade im Fall mit je einem radialen Freiheitsgrad auf der Kupplungsseite und auf der Gehäuseseite des Festlagers Federelemente eingesetzt werden, die die Lagerringe axial bzw. radial vorspannen. Auch Gleitelemente, Oberflächenbehandlungen und Oberflächenbeschichtungen können ein solches Einstellen des Energieminimums positiv beeinflussen.

Bei schweren Festlagern (Wälzlager 25) kann auf der nicht-mitdrehenden Anbindungsseite des Festlagers (also der Festlager-Gehäuseseite, d.h. dem Festlager-Innenring beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 , 2 und 4 bzw. dem Festlager-Außenring beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3) auch eine Vorrichtung angebracht werden, die das Gewicht und die Massenkräfte des Festlagers ausgleicht, z. B. ein Gegengewicht oder eine radial wirkende Feder.

Wie Eingangs dargelegt, wird das Drehmoment des Motors (des Antriebs) von der Kurbelwelle 4 über die Flexplate 8 auf die Doppelkupplung übertragen. Hierbei werden Axial - und Taumelbewegungen des Kurbelwellenflansches sowie Axialtoleranzen von der Flexplate 8 ausgeglichen. Alternativ zu einer Flexplate kann auch eine andere Art einer elastischen Verbindung, wie z. B. Blattfedern, eingesetzt werden. Daneben ist es auch möglich, eine Art Dämpfer einzusetzen, dessen tangential angeordnete Schrauben- oder Bogenfedern weniger der Dämpfung von Torsionsschwingungen dienen, sondern die Axial- und Taumelbewegung der Kurbelwelle 4 ausgleichen.

Für die Montage der mittels des motorseitigen Festlagers 25 gelagerten Doppelkupplung 1 ist es besonders zweckmäßig, wenn eine Trennstelle zwischen der eigentlichen Kupplung und den Anbindungs- und Lagerungskomponenten am Motor vorgesehen ist. Die Anbindungs- und Lagerungskomponenten umfassen insbesondere das Trägerelement 26, das Festlager 25 und den Mitnehmertopf 9. Die eigentlichen Kupplungselemente umfassen insbesondere die Zentralplatte 25, die Druckplatten 14,16, den Zuganker 17, den Kupplungsdeckel 19 und die Hebelfedern. Im Regelfall werden die Betätigungseinrichtungen (21-24) separat in der Kupplungsglocke montiert (wobei die Betätigungseinrichtungen aber auch mit den eigentlichen Kupplungselementen gemeinsam verbaut werden können). In Fig. 1 ist diese Trennstelle durch eine radiale Verschraubung 13 zwischen der Zentralplatte 12 und dem Mitnehmertopf 9 (dem Verbindungselement zwischen motorseitigem Festlager 25 und Zentralplatte 12) realisiert. Hierdurch können die Anbindungs- und Lagerungskomponenten von den Kupplungskomponenten getrennt und an den Motor 2 (vor-)montiert werden. Die Montage am Motor bzw. am Motorgehäuse 2 erfolgt derart, dass die Flexplate 8 an der Kurbelwelle 4 verschraubt und das Trägerelement 26 am Motorblock 2 befestigt wird. Dies kann beispielsweise, wie in Fig. 1 gezeigt, an der Motorblock-Getriebeblock-Schnittstelle 28 erfolgen.

Zusätzlich kann sich das Trägerelement 26 ggf. radial innen an der Stelle 29 am Motorblock 2 abstützen.

Die eigentliche Doppelkupplung 1 wird ohne die Anbindungs- und Lagerungskomponenten in der Kupplungsglocke 3 positioniert. Da die eigentlichen Kupplungskomponenten in dieser Montagephase, wenn Motor und Getriebe noch nicht miteinander verbunden sind, von den Anbindungs- und Lagerungskomponenten getrennt ist, benötigen die eigentlichen Kupplungskomponenten eine provisorische Fixierung. Dies kann beispielsweise durch radiale Schrauben 30 erfolgen, die von der Kupplungsglocke 3 ausgehend die Doppelkupplungskomponenten halten. Eine provisorische Fixierung kann aber auch durch eine automatisierte Montagevorrichtung realisiert werden. Ebenfalls können Kunststoffelemente vorgesehen sein, die als provisorische Fixierung dienen und beim ersten Starten des Antriebsstranges selbstständig abreißen.

Wenn der Motor mit den Anbindungs- und Lagerungskomponenten und das Getriebe mit den eigentlichen Kupplungskomponenten jeweils versehen sind, können Motor und Getriebe miteinander verschraubt werden. Das in Fig. 1 gezeigte Trägerelement 26 liegt zwischen Motor und Getriebe und wird hierdurch an der Stelle 28 fixiert. Anschließend werden die Anbindungs- und Lagerungskomponenten wieder mit den eigentlichen Kupplungskomponenten verbunden. Hierzu können z. B. Öffnungen in der Kupplungsglocke 3 vorgesehen werden, damit die Trennstelle 13 zugänglich ist. Neben der in Fig. 1 gezeigten radialen Verschraubung kann die Trennstelle 13 auch als axiale Verschraubung oder als Schnappverbindung ausgeführt werden. Für die meisten Anwendungen ist hierbei zweckmäßig, wenn die Trennstelle möglichst nahe der Motorrückwand angeordnet ist. Nachdem die Trennstelle verbunden ist, kann die provisorische Fixierung 30 der Doppelkupplung entfernt oder unwirksam gemacht werden. Wie dargelegt, ist das Trägerelement 26 an der Trennstelle 28 zwischen Motorblock 2 und Getriebeglocke 3 angebunden. Um das Trägerelemente möglichste kompakt und streif ausführen zu können, kann dessen Befestigung aber auch auf einem kleineren Teilkreisdurchmessererfolgen, als die Verbindungsstelle 28 von Motorblock 2 und Getriebeblock 3.

Um das Trägerelement 26 am Motorblock verschrauben zu können, sind Aussparungen im Mitnehmertopf 9 und der Flexplate 8 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vorgesehen. Die übrigen Merkmale des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 der Doppelkupplung 1 mit mo- torseitig angeordneten Festlager 25 entsprechen den im Zusammenhang in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind daher in Fig. 2 nur die wesentlichsten Bezugszeichen angegeben, wobei das Bezugszeichen 31 für die zumindest eine Aussparung im Mitnehmertopf 9 und das Bezugszeichen 32 für die zumindest eine Aussparung in der Flexplate ergänzt sind.

Bei den Ausführungsbeispielen der Doppelkupplung 1 mit motorseitig angeordnetem Festlager gemäß den Fig. 1 und 2 ist das motorseitig angeordnete Festlager 25 radial außerhalb eines Kurbelwellenflansches angeordnet. Diese Positionierung radial außerhalb des Kurbelwellenflansches bedingt jedoch einen relativ großen Lagerdurchmesser. Desweiteren sind Motoren bekannt, bei denen der Kurbelwellenflansch relativ eben mit der Motorrückwand abschließt und das Lager somit nicht in der im Rahmen der Fig. 1 und 2 gezeigten Position angeordnet werden kann. Fig. 3 zeigt dementsprechend ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Zwischenstück 33 auf der Kurbelwelle 4 verschraubt ist. Mit Hilfe dieses auf der Kurbelwelle 4 verschraubten Zwischenstückes 33 kann das motorseitig angeordnete Festlager 25 auch vor der Kurbelwelle 4 positioniert werden. Durch das Zwischenstück kann das Lager nicht nur in axialer Richtung verschoben werden, sondern das Lager kann auch radial innerhalb oder außerhalb des Kurbelwellenflansches angeordnet werden.

Um dies realisieren zu können, ist das Trägerelement 26 für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gegenüber den Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 modifiziert. Gemäß den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Trägerteil 26 einen kreisringförmigen Bereich auf, welcher mit dem Motorgehäuse verschraubt wird und partiell oder vollständig an diesem anliegt, sowie einen zylindrischen Bereich, der axial ausgerichtet ist und den Lagerinnenring des Festlagers umgreift. Der ringförmige Bereich und der axial ausgerichtete zylindrische Bereich des Trägerelementes sind vorliegend miteinander verschweißt. Zwischen dem ringförmigen Bereich und dem axial ausgerichteten zylindrischen Bereich ist neben dem Lage- rinnenring zu dem das Federelement 28 aufgenommen und abgestützt. Anstelle des kreisringförmigen Bereichs kann auch zumindest ein längserstreckter Bereich (vergleichbar einer oder mehrerer Montagelasche(n)) vorgesehen werden, um das Trägerelement 26 am Motorblock bzw. am Getriebeblock zu befestigen. Der ringförmige Bereich bzw. der längserstreckte Bereich kann auch gegen das Motorgehäuse vorgespannt werden, so dass eine Kraft auf die Abstützungsstelle wirkt, wodurch die Steifigkeit des Trägerelementes erhöht wird.

Im Gegensatz hierzu weist das Trägerteil 26B gemäß Fig. 3 einen nur vergleichsweise kurzen ringförmigen Bereich bzw. einen vergleichsweise kurzen längserstreckten Bereich auf, der am Motorblock 2 anliegt, welcher durch einen radialen Bereich fortgesetzt wird, der sich unter einen Winkel vom Motorblock 2 entfernt und in einen axial ausgerichteten zylindrischen Bereich mündet, der an einen Lageraußenring des Festlagers 25 anliegt, wobei der Lageraußenring des Festlagers 25 zwischen einem Stirnbereich des axial ausgerichteten zylindrischen Bereiches des Trägerelementes 26B und einem mit dem Trägerelement 26B verbundenen Lagerdeckel gehalten ist.

Der Lagerinnenring des motorseitig angeordneten Festlagers 25 ist mit dem Mitnehmertopf 34 verbunden, welcher radial innen einen Rücksprung aufweist, an dem der Lagerinnenring befestigt und mit einem Sicherungsring gesichert ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung (der gemeinsam mit oder getrennt zu den übrigen Aspekten dieses und der übrigen Ausführungsbeispiele verwendet werden kann) sind sowohl Lagerinnenring als auch Lageraußenring des Festlagers 25 axial wie radial fest am Trägerelement 26B und am Mitnehmertopf 34 angebracht. Der radiale Freiheitsgrad wird gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel an der Anbindungsstelle 35 des Trägerelementes 26B an den Motorblock 2 realisiert.

Hierzu weist die Anbindungsstelle 35 eine Zwischenscheibe 36 auf, welche über eine oder mehrere Schraube(n) 37 am Motorblock verschraubt ist. Die Zwischenscheibe 36 weist zumindest eine Aussparung 36A auf, in welcher das motorseitige Ende des Trägerelementes 26B eingreift. Das motorseitige Ende des Trägerelementes 26B kann sich nun in der zwischen Zwischenscheibe 36 und Motorblock 2 gebildeten Nut 38 gleitend bewegen.

Gerade aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 auf der einen Seite und der Fig. 3 auf der anderen Seite wird klar, dass die radiale Ausgleichsstelle zwischen motorseitigem Festlager 25 und Motorgehäuse 2 (bzw. Getriebegehäuse 3) an einer beliebigen Stelle der Lageranbindung zwischen dem Festlager 25 und dem Motorblock 2 liegen kann.

Außerdem kann eine weitere radiale Ausgleichsstelle zwischen dem Festlager 25 und der eigentlichen Doppelkupplung (Zentralplatte) liegen.

Eine weitere Möglichkeit, den radialen Freiheitsgrad zu realisieren, stellt das Festlager 25 selbst dar. Wenn dessen Aufbau einen ausreichend großen radialen Versatz kompensieren kann, kann auf eine oder beide extern angeordneten Ausgleichstellung verzichtet werden.

Die vorstehend beschriebenen Varianten zur Erzeugung des radialen Freiheitsgrades sind auch miteinander kombinierbar, um den radialen Freiheitsgrad zu erhöhen.

Das im Rahmen der Fig. 1 und 2 beschriebene Montagekonzept kann auch auf das Ausführungsbeispiel des Doppelkupplung 1 mit motorseitig angeordnetem Festlager 25 gemäß Fig. 3 angewendet werden, es kommt dann lediglich das Zwischenstück 33 hinzu, das mit der Kurbelwelle 4 verbunden werden muss, bevor die Anbindungs- und Lagerungskomponenten am Motorblock 2 befestigt werden.

Zudem kann bei sämtlichen Ausführungsbeispielen zwischen Antriebswelle 4 und Flexplate (oder ähnliche Verbindung) bzw. zwischen Zwischenstück 33 und Flexplate 8 (bzw. anderen axial elastischen und radial starrem Verbindungselement) ein Trägerelement 33A angeordnet sein, das den Kraftfluss zwischen Antriebswelle 4 und Kupplung sicherstellt.

Das vorstehend beschriebene Lagerungskonzept, insbesondere für eine Doppelkupplung, kann an eine Vielzahl an Doppelkupplungstypen (nass und trocken) angepasst werden. Ein entsprechendes Beispiel ist in Fig. 4 gezeigt.

Bei der Doppelkupplung gemäß Fig. 4 mit einer antriebs- und einer abtriebsseitigen Betätigungseinrichtung kann das motorseitig angeordnete Festlager 25 über den Kupplungsdeckel 36 der motorseitigen Kupplung mit der Zentralplatte 12 verbunden werden. Die übrigen Merkmale des Ausführungsbeispieles gerade hinsichtlich des Lagerungskonzeptes entsprechen dem in Fig. 1 gezeigten. Für die Montage einer solchen Doppelkupplung nach Fig. 4 muss die motorseitige Kupplung von der Zentralplatte getrennt werden. Diese motorseitige (Teil-)Kupplung wird zusammen mit den Anbindungs- und Lagerungskomponenten am Motor befestigt. Nachdem das Getriebe mit der provisorisch fixierten getriebeseitigen (Teil-)Kupplung am Motorblock montiert ist, werden die beiden Teilkupplungen wieder zu einer Doppelkupplung verbunden.

Fig. 4 ist zudem eine Ausführungsform der Festlageranbindung entnehmbar, bei der ein radialer Freiheitsgrad am Lagerinnenring und ein weiterer radialer Freiheitsgrad am Lageraußenring vorgesehen sind. Diese Ausbildung des Freiheitsgrades kann auch mit sämtlichen anderen Arten der Ausbildung des Freiheitsgrades kombiniert werden.

Bei allen Ausführungsbeispielen sind gedämpfte oder ungedämpfte Kupplungsscheiben verwendbar.

Die vorstehende Beschreibung offenbart insbesondere ein Lagerungskonzept für eine Doppelkupplung mit einem Festlager, das motorseitig der Zentralplatte 12 angeordnet ist und Axialkräfte sowie Kippmomente der Kupplung aufnimmt. Durch zumindest einen radialen Freiheitsgrad des Festlagers bzw. der Lageranbindung werden Radialkräfte über die Kurbelwelle abgestützt. Somit ist eine Verspannung zwischen dem Festlager und der Kurbelwellenlagerung in radialer Richtung ausgeschlossen. Axial- und Taumelbewegungen des Kurbelwellenflansches sowie Axialtoleranzen werden von einer Flexplate (oder einer anderen elastischen Verbindung) ausgeglichen.

Aufgrund der vorliegenden Belastungsart sind als Festlager insbesondere Wälzlager, wie Rillenkugellager, Rillenkugellager mit Vierpunktschliff, Vierpunktlager, zweireihige Schrägkugellager oder zweireihige Axiallager gut geeignet. Das Festlager kann aus einem Einzellager oder aus mehreren Lagern, die bevorzugt nebeneinander angeordnet sind, bestehen und auch ggf. noch notwendige Befestigungselemente zur Sicherung der Festlager-Eigenschaft, wie Sicherungsringe, umfassen.

Die vorstehende Beschreibung zeigt eine Möglichkeit auf, die (Doppel-)Kupplung motorseitig zu lagern und die Drehachse der Kupplung koaxial zur Kurbelwelle auszurichten. Dadurch sind keine Ausgleichselemente für den Achsversatz zwischen Motor und Kupplung erforderlich. Der Achsversatz tritt dann zwischen der Kupplung und dem Getriebe auf und kann durch Kupplungsscheiben und die Elastizität der Getriebeeingangswellen ausgeglichen werden. Würde die Kupplung starr auf der Kurbelwelle gelagert, wie es seit langem dem Stand der Technik entspricht, würden die Betätigungskräfte der Kupplung hingegen auf die Kurbelwellenlager übertragen. Diese Betätigungskräfte sind bei Doppelkupplungen recht hoch und wirken über eine vergleichsweise lange Zeit. Demgegenüber werden die axialen Betätigungskräfte bei der vorliegenden Lehre über ein Festlager (Wälzlager) abgestützt. Somit wird eine Lagerung für Kupplungen (insbesondere trockene Doppelkupplungen) vorgestellt, die ohne aufwändige Zusatzelement mit dem Achsversatz zwischen Motor und Getriebe zurecht kommt.

Bezuqszeichenliste

Doppelkupplung

Motorblock

Kupplungsgehäuse

Kurbelwelle a Absatz

Kupplungsscheiben

Schraubverbindungen

Flexplate

Mitnehmerblech a zylindrischer Abschnitt b radialen Abschnitt c axialer Halsabschnitt 0 Nietverbindung 1 Anlasserzahnkranz 2 Zwischendruckplatte 3 Schraubverbindung 4 Druckplatte 5 Getriebeeingangswelle 6 Druckplatte 7 Zuganker 8 Tellerfeder 9 Kupplungsdeckel 0 Tellerfeder 1 Betätigungslager 2 Betätigungslager 3 hydraulische Einrichtungen 4 hydraulische Einrichtungen 5 Wälzlagers 6 Trägerelement 6b Trägerelement 7 Lagerdeckel Motor-Getriebe-Schnittstelle zusätzliche Lagerstelle für Trägerelement radiale Schrauben

Zwischenstück

Mitnehmertopf

Anbindungsstelle

Scheibe

Schraube

Nut

Federelement Getriebeeingangswelle

Claims

Patentansprüche

1. Kupplung, insbesondere Doppelkupplung, zur Verwendung in einem Antriebstrang eines Fahrzeuges zwischen Antrieb und Getriebe, mit einem antriebseitig angeordneten Festlager mit dem die Kupplung an einem Antriebsgehäuse oder an einem mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Getriebegehäuse gelagert ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1 , wobei eine Lageranbindung des Festlagers an das Antriebsgehäuse oder an das mit dem Antriebsgehäuse verbundene Getriebegehäuse einen radialen Freiheitsgrad aufweist und/oder wobei das antriebseitig angeordnete Festlager selbst einen radialen Freiheitsgrad aufweist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, wobei als Lageranbindung des Festlagers an das Antriebsgehäuse oder an das mit dem Antriebsgehäuse verbundene Getriebegehäuse ein Trägerelement vorgesehen ist, das zwischen antriebseitig angeordnetem Festlager und Antriebsgehäuse oder Getriebegehäuse angeordnet ist, und wobei das Trägerelement das antriebseitig angeordnete Festlager in axialer Richtung und/oder gegen Verkippen abstützt.

4. Kupplung nach Anspruch 3, wobei der radiale Freiheitsgrad der Lageranbindung dadurch erzeugt wird, dass die Verbindung zwischen antriebseitig angeordnetem Festlager und Trägerelement und/oder die Verbindung zwischen Trägerelement und Antriebsgehäuse oder Getriebegehäuse radial verschieblich ist.

5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, wobei im Bereich des radialen Freiheitsgrades zumindest ein Gleitlagerelement angeordnet ist und/oder das Trägerelement bzw. das antriebseitig angeordnete Festlager bzw. die Verbindungselemente zwischen Trägerelement und Antriebsgehäuse oder Getriebegehäuse zumindest abschnittsweise oberflächenbehandelt oder oberflächenbeschichtet ist.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Festlager je einem radialen Freiheitsgrad auf der Kupplungsseite und der Antriebsseite aufweist.

7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kupplung, insbesondere die Doppelkupplung, ausschließlich über das antriebseitig angeordnete Festlager gelagert ist.

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest ein Lagerring des an- triebseitig angeordneten Festlagers radial und/oder axial mit Federelementen belastet ist.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Drehmoment des Antriebes von einer Antriebswelle über eine mit der Antriebswelle verbundene Flexplate oder über eine andere mit der Antriebswelle verbundene in axialer Richtung elastische und in radialer Richtung starre und drehfeste Verbindung oder über ein mit der Antriebswelle verbundenes Dämpfungselement auf die Kupplung übertragen wird.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Verbindungselement, wie eine axiale oder radiale Verschraubung oder eine Schnappverbindung, zwischen einer Schwungmasse der Kupplung, insbesondere einer Zentralplatte der Doppelkupplung, und einem mit der Antriebswelle verbundenen Mitnehmertopf bzw. einem Kupplungsdeckel der antriebsseitigen Kupplung vorgesehen ist, durch welches die Kupplung in zwei Teilbaugruppen zerlegbar und bei einer Montage des Antriebsstranges des Fahrzeuges wieder verbindbar ist.

11. Kupplung nach Anspruch 10, wobei das Kupplungsgehäuse derart ausgebildet ist, dass eine Montagehilfe, wie radial angeordnete Schrauben, um im verbundenen Zustand die getriebeseitige Baugruppe im Kupplungsgehäuse zu lagern bzw. zu fixieren.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Befestigung des Trägerelementes auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser erfolgt, als die Verbindung von Antriebsgehäuse und Getriebegehäuse.

13. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Vorrichtung, wie ein Gegengewicht oder eine radial wirkende Feder, die Gewicht und Massenkräfte des Festlagers ausgleicht, wobei die Vorrichtung auf der nicht-mitdrehenden Anbindungsseite des Festlagers angeordnet ist.

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit mindestens einem Zwischenstück (33), das mit der Antriebswelle (4) verbunden ist, wodurch ein Bauraum geschaffen wird, um das Festlager in axialer und/oder radialer Richtung verlagern zu können.

15. Verfahren zur Montage einer Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit folgenden Schritten:

• die Kupplung wird in eine Anbindungs- und Lagerungskomponenten aufweisende erste Baugruppe und eine die übrigen Kupplungsteile aufweisende zweite Baugruppe zerlegt;

• die erste Baugruppe wird am Antrieb montiert;

• die zweite Baugruppe wird in der Kupplungsglocke positioniert und provisorisch fixiert;

• die erste und zweite Baugruppe werden miteinander verbunden; und

• die provisorische Fixierung wird aufgehoben.

16. Verfahren zur Montage einer Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit folgenden Schritten:

• die Kupplung wird mit den Anbindungs- und Lagerungskomponenten und den übrigen Kupplungsteilen (mit oder ohne Betätigungseinrichtung) mit der Antriebswelle und dem Antriebsgehäuse verbunden, und

• der Antrieb wird mit dem Getriebegehäuse verbunden, wobei die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der zumindest einen Kupplungsscheibe verbunden wird.