DE10049459A1 - Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke, innerhalb derer eine Reibungskupplung von einem Zentralausrücker ein- und ausrückbar angeordnet ist, mittels welcher eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar ist, wobei die Kupplungsglocke einerseits mit einem Gehäuse der Antriebswelle und andererseits mit einem Gehäuse der Getriebewelle verbunden ist und der Zentralausrücker eine gegenüber einem der Gehäuse abgestützte Komponente sowie eine axialverschiebliche Komponente umfasst, welche an der Reibungskupplung abstützbar ist. DOLLAR A Um einen Bauraum sparenden und auch unter extremen Fahrbedingungen ausfallsicheren Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kupplungsglocke zumindest einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Strömungskanal aufweist, welcher entlang dem Zentralausrücker verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solcher Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke ist bereits aus der DE 197 16 600 A1 bekannt. Bei diesem ist innerhalb der Kupplungsglocke eine Reibungskupplung von einem Zentralausrücker ein- und ausrückbar angeordnet. Mittels dieser Reibungskupplung ist eine Antriebswelle mit einer Getriebewelle koppelbar. Die Kupplungsglocke ist einerseits mit einem Gehäuse der Antriebswelle und andererseits mit einem Gehäuse der Getriebewelle verbunden, so daß der Raum innerhalb der Kupplungsglocke abgeschlossen ist. Innerhalb dieses Raumes stützt sich der Zentralausrücker mit seiner feststehenden Zylinder an dem Getriebegehäuse und mit seiner axialbeweglichen Kolben an einem Ausrückglied der Reibungskupplung ab.

Nachteilhaft an einem solchen Kraftfahrzeugantriebsstrang ist der reibungsbedingte Temperaturanstieg innerhalb der abgeschlossenen Kupplungsglocke, der sich unmittelbar auf das Druckmittel innerhalb des Zentralausrückers auswirkt.

Ferner ist aus der DE 197 16 473 A1 ein weiterer Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem Zentralausrücker bekannt.

Aus der Veröffentlichung JP 06221344 A ist eine Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer belüfteten Kupplungsglocke bekannt, bei welchem allerdings ein Stellglied zum Ausrücken der Reibungskupplung außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet ist, so daß keine Erhitzung des Druckmittels erfolgt.

Ferner ist aus der US 5,279,182 ein Zweimassenschwungrad einer Reibungskupplung mit Kühlluftschaufeln und aus der US 4,629,047 eine Tellerfeder einer Reibungskupplung mit verformten Tellerfederzungen zu Luftumwälzungszwecken bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bauraum sparenden und auch unter extremen Fahrbedingungen ausfallsicheren Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung ist der, daß infolge eines Strömungskanals, der Umgebungsluft an einem Zentralausrücker vorbei und schließlich in die Umgebungsluft zurück führt, der Zentralausrücker bzw. das in diesem befindliche Druckmittel gekühlt wird. Der Zentralausrücker spart gegenüber dezentral anlenkenden Stellgliedern Bauraum, da die in der Kupplungsglocke befindliche axialverschiebliche Komponente zum ein-/ausrücken der Reibungskupplung und das Stellglied als eine Einheit ausgeführt sind. Infolge der guten Kühlung kann der Zentralausrücker besonders kostengünstig und leicht aus Kunststoff hergestellt werden.

Da die Temperatur entscheidend in den Verschleiß der Reibbeläge der Reibungskupplung eingeht, weist die Reibungskupplung eine höhere Lebensdauer auf.

Bei hydraulischem Druckmittel ergeben sich folgende Vorteile:
Das viskose Druckmittel bleibt verhältnismäßig dickflüssig, was sich in einem geringen Verlust über die Lebensdauer bemerkbar macht.

Die Ausrück-/Einrückkraft bzw. -zeit bleiben verhältnismäßig konstant, da die Viskositätsschwankungen gering bleiben. Insbesondere bei einer automatisierten Betätigung der Reibungskupplung gemäß Patentanspruch 20 ist dies von Vorteil, da Steuerungsvorgänge anstatt von Regelungsvorgängen ausgeführt werden können bzw. da Regelungsvorgänge relativ unabhängig von der Temperatur sind.

Auch bei der Verwendung von hygroskopischen Hydraulikfluid ist in vorteilhafter Weise eine Sieden von aufgenommenem Wasser sicher ausgeschlossen. Insbesondere bei Kunststoffzentralausrückern, die gegenüber Metallzentralausrückern wasserdurchlässiger sind, kommt dieser Vorteil zum Tragen.

Infolge der verringerten Temperaturschwankungen können engere und damit genauere Toleranzen an der Passung zwischen Zentralausrückerkolben und -zylinder gewählt werden.

Bei pneumatischem Druckmittel ergibt sich der folgende Vorteil:

Die Dichte der Druckluft ist relativ gleichbleibend, weshalb auch das von dieser eingenommene Volumen gleichbleibend ist.

Patentanspruch 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher kostengünstig - beispielsweise bereits beim Gießen des Gehäuses - zu fertigende Ausnehmungen unmittelbar in der Kupplungsglocke angeordnet sind.

Patentanspruch 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher ein Schutz des kupplungsglockeninneren Raumes bei verhältnismäßig geringer Temperatur gegeben ist.

Patentanspruch 6 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher das unmittelbar an der Reibungskupplung anliegende und damit thermisch hoch belastete Ausrücklager besonders gut gekühlt wird.

Patentanspruch 7 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden und damit in einem besonderen Maße Wärme abgeführt wird, indem der Strömungsquerschnitt klein gehalten wird.

Patentanspruch 8 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Strömungskanal in den Zentralausrücker integrierbar ist. Dabei können sowohl Fahrzeuge, die die erfindungsgemäße Kühlungsmaßnahme benötigen und solche, die diese erfindungsgemäße Kühlungsmaßnahme nicht benötigen auf einer Fertigungsstraße mit nur einer Kupplungsglockenausführung bzw. einer Getriebegehäuseausführung produziert werden. Ausschließlich die Ausführungsform des Zentralausrückers varriert.

Patentanspruch 10 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden und damit in einem besonderen Maße Wärme abgeführt wird, indem der Strömungsquerschnitt klein gehalten wird.

Patentanspruch 12 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Hydraulikkanal zur Druckzuleitung zum ein- und ausrücken der Reibungskupplung und der Strömungskanal zur Kühlung in einer Baueinheit des Zentralausrückers verwirklicht werden können. Diese Baueinheit kann beispielsweise ein Arm des Zentralausrückers sein. Mit dieser kompakten Ausgestaltung gehen Bauraum-, Kosten-, Herstellungs- und Gewichtsvorteile einher.

Patentanspruch 13 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Wärmeableitung der Luft im kupplungsglockeninneren Raum weiter vergrößert wird.

Patentansprüche 16 bis 19 zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, bei welchen zum einen hohe Strömungsgeschwindigkeiten mit der entsprechend guten Wärmeabführung und zum anderen eine Führung der kühlen Umgebungsluft in die thermisch belasteten Bereiche erzielt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus weiteren Merkmalen der Unteransprüche, der Beschreibung und der Zeichnung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Teilbereich eines Antriebsstranges, in welchem u. a. eine Kupplungsglocke mit einer innerhalb dieser angeordneten, mittels eines Zentralausrückers ein-/aus­ rückbaren, Reibungskupplung angeordnet ist,

Fig. 2 in einem zweiten Ausgestaltungsbeispiel eine perspektivische Darstellung eines Trägerkörpers eines Zentralausrückers, der ähnlich dem Zentralausrücker des ersten Ausgestaltungsbeispiels ausgestaltet ist,

Fig. 3 einen Schnitt eines Trägerarms entlang der Linie III-III aus Fig. 2,

Fig. 4 ein einteilig mit einer Kupplungsglocke ausgeführtes Getriebegehäuse, in welchem ein Trägerkörper gemäß Fig. 2 eingebaut ist,

Fig. 5 eine Ansicht auf die Kupplungsglocke gemäß Fig. 4 aus Richtung des nicht näher dargestellten Antriebsmotors, wobei der Zentralausrücker des zweiten Ausgestaltungsbeispiels im eingebauten Zustand dargestellt ist,

Fig. 6 in einem dritten Ausgestaltungsbeispiel einen Teilbereich eines Antriebsstranges, in welchem u. a. eine Kupplungsglocke mit einer innerhalb dieser angeordneten, mittels eines Zentralausrückers ein-/ausrückbaren, Reibungskupplung angeordnet ist,

Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 10 stellen in vier Schritten ein Fertigungsverfahren für einen Lageraußenring eines Ausrücklagers in einem vierten Ausführungsbeispiel dar,

Fig. 11 und Fig. 12 zeigen ein fünftes Ausgestaltungsbeispiel eines Ausrücklagers für besonders beengte Platzverhältnisse. Dabei zeigt Fig. 11 eine geschnittene Darstellung, wobei der Schnitt in einer Ebene liegt, in welcher auch die Zentralachse des Ausrücklagers liegt,

Fig. 13. Fig. 14 und Fig. 15 zeigen eine alternative Ausgestaltung einer Tellerfeder für einen Reibungskupplung, bei welcher die Luftströmung innerhalb einer Kupplungsglocke verstärkt wird,

Fig. 16, Fig. 17 und Fig. 18 zeigen in weiteren Ausgestaltungsbeispielen Möglichkeiten, die Luftzufuhr von atmosphärischer Luft zu verwirklichen, und

Fig. 19 in einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel einen Zentralausrücker 1001 mit einer Formscheibe 1000.

Fig. 1 zeigt einen Teilbereich eines Antriebsstranges, in welchem u. a. eine Kupplungsglocke 1 mit einer innerhalb dieser angeordneten, mittels eines Zentralausrückers 2 ein-/aus­ rückbaren, Reibungskupplung 3 angeordnet ist. Ein Lüftungseinsatz 4 ist dabei in einem teilweise geöffneten Zustand dargestellt.

Die Kupplungsglocke 1 weist radial außen angeordnete Flanschbereiche 5a, 5b auf, an denen die Kupplungsglocke 1 bewegungsfest mit einem nicht näher dargestellten Motorgehäuse eines Antriebsmotors verschraubt ist. Der Antriebsmotor ist eine Brennkraftmaschine, von der in der Fig. 1 nur der Kurbelwellenflansch 6 ersichtlich ist.

Die Kupplungsglocke 1 ist einteilig mit einem Getriebegehäuse 7 ausgeführt, welches ein üblich ausgestaltetes Vorgelegegetriebe aufnimmt. Eine drehbar innerhalb des Getriebegehäuses 7 gelagerte Getriebeeingangswelle 8 ist drehfest mit einer Kupplungsscheibe 10 verbunden, welche dazu in einem radial inneren Bereich eine Verbindungsmuffe 9 aufweist, die mittels einer Welle-Nabe-Verzahnung drehfest und axialverschieblich gegenüber der Getriebeeingangswelle 8 ist. Die Kupplungsscheibe 10 ist in einem radial äußeren Bereich 11 axial reibschlüssig zwischen einer Druckplatte 12 und einer Gegendruckplatte 13 einer Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrades verspannt. Diese Sekundärmasse ist drehmomentübertragend - aber begrenzt drehbeweglich - gegenüber einer Primärmasse 15 elastisch abgestützt. Diese elastische Abstützung wird mittels eines Torsionsdämpfers 16 bewerkstelligt, der im Kraftfluß zwischen der Primärmasse 15 und der Sekundärmasse angeordnet ist und Torsionsschwingungen reduziert.

Die Verspannung der Kupplungsscheibe 10 zwischen der Druckplatte 12 und der Gegendruckplatte 13 erfolgt mittels einer Tellerfeder 17, welche sich in einem radial äußeren Bereich an der Druckplatte 12 und in einem radial mittleren Bereich unter Zwischenfügung einer Verschleißnachstellung 18 an einem Kupplungsdeckel 19 abstützt, welcher bewegungsfest mit der Sekundärmasse verschraubt ist. Die Tellerfeder 17 ist zur Verdeutlichung der Funktion in der Fig. 1 mit durchgezogenen Linien für den eingerückten Zustand der Reibungskupplung 3 und mit strichpunktierten Linien für den ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 3 dargestellt.

Am radial inneren Bereich der Tellerfeder 17 stützt sich mittelbar der konzentrisch zu einer gemeinsamen Rotationsachse 79 des Kurbelwellenflansches 6, der Reibungskupplung 3 und der Getriebeeingangswelle 8 angeordnete Zentralausrücker 2 ab. Der Zentralausrücker 2 ist oberhalb der Rotationsachse 79 der Reibungskupplung 3 in einem im Betrieb nicht auftretenden Zustand und unterhalb der Rotationsachse 79 bei voll ausgerückter Reibungskupplung 3 dargestellt.

Der Zentralausrücker 2 umfaßt u. a. einen Trägerkörper 20, einen Ringkolben 21, ein Ausrücklager 22, einen Luftleitzylinder 32, eine Schraubendruckfeder 23 und eine Staubschutzmanschette 24.

Der Trägerkörper 20 ist in nicht näher dargestellter Weise mit dem Getriebegehäuse 7 bewegungsfest verschraubt. Dabei liegt der Trägerkörper 20 mit stegartigen Ansätzen 58 bzw. Bereichen 57 am Getriebegehäuse 7 bzw. an der Kupplungsglocke 1 an. Ferner weist der Trägerkörper zentrisch eine ringförmige Ausnehmung 25 auf. In diese ringförmige Ausnehmung 25 ist von Seiten der Reibungskupplung 3 der Ringkolben 21 eingesetzt. Der Ringkolben 21 ist gleitend gegenüber einer radial inneren Zylinderwandung 39 und einer radial äußeren Zylinderwandung 40 der Ausnehmung 25 gelagert. Innerhalb der inneren Zylinderwandung 39 erstreckt sich radial beabstandet die Getriebeeingangswelle 8. Infolge dieses radialen Abstandes bildet sich ein Ringkanal 55.

Zur Abdichtung eines Druckraumes 26, der innerhalb der vom Ringkolben 21 verschlossenen Ausnehmung 25 gebildet wird, weist der Ringkolben 21 eine Dichtmanschette 27 auf, deren Dichtlippen an der radial inneren Zylinderwandung 39 und der radial äußeren Zylinderwandung 40 anliegen. In einen Bodenbereich der ringförmigen Ausnehmung mündet ein Hydraulikkanal 44, der in einem sich radial nach außen erstreckendem Arm 45 des Trägerkörpers 20 verläuft. Dieser Hydraulikkanal 44 mündet radial außen in eine Bohrung 46 eines zapfenförmigen Anschlussstutzens 47, der durch einen Durchbruch 48 der Gehäusewandung 49 der Kupplungsglocke 1 ragt. Dabei ist der zapfenförmige Anschlussstutzen 47 bezüglich dessen parallel zur Rotationsachse 79 angeordneter Zentralachse 50 radial beabstandet zu der Gehäusewandung 49. Somit verbleibt ein ringförmiger Lufteintrittskanal 51 zwischen dem zapfenförmigen Anschlussstutzen 47 und der Gehäusewandung 49. Dieser ringförmige Lufteintrittskanal 51 stellt eine Strömungsverbindung zwischen der atmosphärischen Luft außerhalb der Kupplungsglocke 1 und einem Luftzufuhrkanal 52 des Zentralausrückers 2 her. Dieser Luftzufuhrkanal 52 verläuft parallel zum Hydraulikkanal 44 entlang des Armes 45 zwischen diesem und der Kupplungsglocke 1 bzw. dem Getriebegehäuse 7. Dieser Luftzufuhrkanal 52 leitet die atmosphärische Luft radial nach innen zu einem zentralen Bereich des Trägerkörpers 20.

Teilbereiche des Trägerkörpers 20 in diesem zentralen Bereich sind axial und radial beabstandet zum Getriebegehäuse 7. Infolge dieser Beabstandungen bilden sich Austrittskanäle 53, 54, durch welche die eingeleitete atmosphärische Luft aus dem Trägerkörper 20 austreten kann. Einer der Austrittskanäle 54 leitet die Luft in den Ringkanal 55 von dem die Luft schließlich mittels eines schematisch dargestellten Schaufelringes 71 in einen zentralen Bereich der Reibungskupplung 3 geleitet wird. Der Schaufelring 71 ist dazu in einem axial mittigen Bereich der radial inneren Zylinderwandung 39 drehbar gegenüber dieser, hingegen drehfest mit der Getriebeeingangswelle 8 verbunden. Zusätzlich zu der Förderwirkung des Schaufelringes 71 wird infolge der Drehbewegung der Reibungskupplung 3 die aus dem Ringkanal 55 in den zentralen Bereich austretende Luft radial nach außen geleitet. Bei dieser Luftströmung spielen zum einen die Zentrifugalkräfte an der rotierenden Reibungskupplung 3 eine Rolle. Zum anderen geht eine Saugwirkung von dem verhältnismäßig engen radialen Raum 56 zwischen der Reibungskupplung 3 und der Kupplungsglocke 1 aus, welche infolge der hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten in diesem engen Raum 56 bedingt ist.

Aus dem radial äußeren Bereich strömt die vom Zentralausrücker 2 bzw. der Reibungskupplung 3 erhitzte Luft durch den Lüftungseinsatz 4 in die Umgebungsluft zurück.

Der Lüftungseinsatz 4 ist dabei in einer runden Ausnehmung einer Gehäusewandung 73 der Kupplungsglocke 1 eingeclipst.

Der Lüftungseinsatz 4 umfasst einen elastischen Kunststoffzylinder 35 mit einer umlaufenden Ringnut, in die die Gehäusewandung 73 der Kupplungsglocke 1 eingreift. Diese Ringnut unterteilt den Lüftungseinsatz 4 in einen gehäuseinneren Bereich 37 und einen gehäuseäußeren Bereich 38.

Der ähnlich einer Drosselklappe ausgestaltete Verschlußkörper 34 ist innerhalb des gehäuseinneren Bereich 37 des Lüftungseinsatzes 4 angeordnet und verschließt den Lüftungseinsatzes 4 in einem in der Zeichnung nicht dargestellten geschlossenen Zustand mit einem geringen Spiel gegenüber einer Innenwandung des Kunststoffzylinders 35. Der Verschlusskörper 34 weist an zwei diametral zueinander liegenden Bereichen Aufnahmen für Achsstummel auf, die in Bohrungen des Kunststoffzylinders 35 eingesetzt sind, so daß der Verschlusskörper 34 zum Öffnen und Schließen des Lüftungseinsatzes 4 drehbar um eine gemeinsame Längsachse der beiden Achsstummel ist. Eine Bimetallfeder 41 ist mit deren einem Ende in den Kunststoffzylinder 35 und mit deren anderem Ende in den drosselklappenartigen Verschlusskörper 34 eingesetzt. Somit ist ein temperaturabhängiger Öffnungswinkel des Verschlusskörpers 34 gegeben. Dabei ist die Bimetallfeder 41 derart eingesetzt, daß ein Temperaturanstieg der Bimetallfeder 41 zur Vergrößerung eines Strömungskanals 42, der durch den Lüftungseinsatz 4 verläuft, führt. Hingegen führt ein Absinken der Bimetallfedertemperatur zum Schwenken des Verschlusskörpers 34 in Schließrichtung. Die Temperatur der Bimetallfeder 41 wird infolge deren Anordnung innerhalb der Kupplungsglocke 1 maßgeblich von der Temperatur der Reibungskupplung 3, des Zentralausrückers 2, der Brennkraftmaschine, des Getriebegehäuses 7 und eines kupplungsglockeninneren Raumes bestimmt.

Der zuvor genannte gehäuseäußere Bereich 38 des Lüftungseinsatzes 4 weist einen Schmutzabweiser 43 auf. Dieser Schmutzabweiser 43 umfaßt drei in den Kunststoffzylinder 35 eingeclipste Abweisebleche mit versetzt zueinander angeordneten Öffnungen. Infolge dieser Versetzung der Öffnungen erhält der Strömungskanal 42 einen verwundenen Verlauf. In der atmosphärischen Luft enthaltene Wasserteilchen, die dem Strömungskanal 42 beim Luftaustausch zwischen dem kupplungsglockeninneren Raum 50 und einem kupplungsglockenäußeren Raum 51 folgen, setzten sich infolge des verwundenen Verlaufes im besonderen Maße an den Abweiseblechen ab. Die Abweisebleche sind kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig ausgestaltet, so daß die zu Wassertröpfchen gesammelten Wasserteilchen an die tiefsten Bereiche der Abweisebleche geleitet werden und schließlich vom unteren Rand des Kunststoffzylinders 35 abtropfen.

An der außenliegenden Stirnfläche des Ringkobens 21 ist das Ausrücklager 22 angeordnet, welches als ein Axial/Radial- Wälzlager ausgeführt ist. Ein Lagerinnenring 29 des Ausrücklagers 22 stützt sich axial an besagter Stirnfläche des Ringkobens 21 ab. Ein Lageraußenring 28 des Ausrücklagers 22 stützt sich axial an dem radial inneren Bereich der Tellerfeder 17 ab. Der Lageraußenring 28 ist radial nach aussen kragend zu einem Bord 31 ausgeformt, welcher ausgestanzte Leitbleche 33 aufweist, die ähnlich einem Propeller ausgeformt sind.

Radial außerhalb dieses Bordes 31 ist mit nur einem geringen Ringspalt beabstandet ein Luftleitzylinder 32 koaxial zur Rotationsachse 79 angeordnet. Dieser Luftleitzylinder 32 ist auf dessen dem Getriebe zugewandter Seite bewegungsfest mit dem Trägerkörper 20 verbunden und weist einen Ausnehmung auf, die vom Arm 45 des Trägerkörpers 20 durchsetzt ist. Die axialverschieblichen Bauteile des Zentralausrückers 2 sind innerhalb des Luftleitzylinders 32 angeordnet.

Infolge der Drehung der propellerartigen Leitbleche 33 in der vom Antriebsmotor auferzwungenen Drehrichtung wird eine Luftströmung erzeugt, die in einem Ringraum 70 innerhalb des Luftleitzylinders 32 ein geringer Unterdruck erzeugt. Da dieser Ringraum 70 über eine Bohrung 36 strömungsmäßig mit dem Luftzufuhrkanal 52 verbunden ist, wird ein Teilstrom der Umgebungsluft in der vom Getriebe auf den Antriebsmotor weisenden Richtung gefördert.

Dieser Teilstrom strömt entlang dem Ausrücklager 22 und kühlt dieses infolge des direkten Kontaktes mit der Reibungskupplung 3 thermisch hoch belastete Ausrücklager 22.

Demzufolge wird zwangsläufig auch der Ringkolben 21 thermisch entlastet. Dieser Ringkolben 21 weist einen radial nach außen gezogenen ringförmigen Ansatz 30 auf, an dem das eine Ende der Staubschutzmanschette 24 befestigt ist. Das andere Ende dieser Staubschutzmanschette 24 ist mit dem Trägerkörper 20 verbunden. Somit ist ein von dem Trägerkörper 20, dem ringförmigen Ansatz 30 und der Staubschutzmanschette 24 eingeschlossener Raum geschaffen, innerhalb dessen die Schraubendruckfeder 23 angeordnet ist, die sich axial einerseits an dem Trägerkörper 20 und andererseits an dem ringförmigen Ansatz 30 abstützt. Diese Schraubendruckfeder 23 drückt somit mittelbar über den ringförmigen Ansatz 30 und den Ringkolben 21 das Ausrücklager 22 gegen die Tellerfeder 17, so daß auch bei druckentlastetem Druckraum 26 das Ausrücklager 22 an der Tellerfeder 17 anliegt. Damit wird eine definierte Stellung des Ausrücklagers 22 bewirkt. Ferner wird die Rotation der propellerartigen Leitbleche 33 und damit auch deren andauernde Kühlwirkung sichergestellt.

Fig. 2 zeigt in einem zweiten Ausgestaltungsbeispiel eine perspektivische Darstellung eines Trägerkörpers 120 eines Zentralausrückers, der ähnlich dem Zentralausrücker des ersten Ausgestaltungsbeispiels ausgestaltet ist. Die Blickrichtung entspricht dabei der Blickrichtung vom nicht dargestellten Getriebe auf den nicht dargestellten Antriebsmotor.

Von dem in einem zentralen Bereich im wesentlichen zylindrischen Trägerkörper 120 erstrecken sich zwei diametral zueinander angeordnete Trägerkörperarme 145, 159, welche an Endbereichen 160, 161 Zentrierbohrungen 162, 163 aufweisen. Der eine Trägerkörperarm 159 weist an dessen Endbereich 161 ferner einen Entlüftungsanschluß 164 auf, mittels dessen eine einfache und sichere Entlüftung eines - innerhalb des zylindrischen Bereiches auf der abgewandten Seite der Zeichnung liegenden - Druckraumes ermöglicht ist. Der andere Trägerkörperarm 145 weist an dessen Endbereich 160 einen zapfenförmigen Anschlussstutzen 147 auf, der im montierten Zustand einen in Fig. 4 ersichtlichen Durchbruch 148 der Gehäusewandung 149 der Kupplungsglocke 101 durchsetzt. Dabei verbleibt ein ringförmiger Lufteintrittskanal 151 zwischen dem zapfenförmigen Anschlussstutzen 147 und der Gehäusewandung 149.

Der zapfenförmigen Anschlussstutzen 147 weist eine zentrale Bohrung 146 auf, welche in einen in Fig. 3 ersichtlichen Hydraulikkanal 144 innerhalb des Trägerkörperarmes 145 mündet.

Der Trägerkörperarm 145 weist auf der in der Fig. 2 vornehmlich ersichtlichen Seite eine längliche Ausnehmung 165 auf, so daß stegartige Bereiche 157a, 157b verbleiben, die im montierten Zustand Luft von dem ringförmigen Lufteintrittskanal 151 in den zentralen Bereich leiten und von dort durch Lücken 166a, 166b, 166c, 166d, 166e, 166f zwischen weiteren stegartigen Ansätzen 158a, 158b, 158c, 158d, in den kupplungsglockeninneren Raum leiten. Dabei ist in den Trägerkörper 120 eine parallel zu einer Zentralachse 179 des zylindrischen Trägerkörpers 120 angeordnete Bohrung 136 zur Kühlluftversorgung eines Ausrücklagers eingebracht.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht auf die Kupplungsglocke 101 aus Richtung des nicht näher dargestellten Antriebsmotors, wobei der Zentralausrücker 102 des zweiten Ausgestaltungsbeispiels eingebaut ist.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht auf die Kupplungsglocke gemäß Fig. 4 aus Richtung des nicht näher dargestellten Antriebsmotors, wobei der Zentralausrücker des zweiten Ausgestaltungsbeispiels im eingebauten Zustand dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt in einem dritten Ausgestaltungsbeispiel einen Teilbereich eines Antriebsstranges, in welchem u. a. eine Kupplungsglocke 301 mit einer innerhalb dieser angeordneten, mittels eines Zentralausrückers 302 ein-/ausrückbaren, Reibungskupplung 303 angeordnet ist. In weiten Teilen entspricht dieses dritte Ausgestaltungsbeispiel dem ersten Ausgestaltungsbeispiel.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeipiel ist ein Luftleitzylinder 332 mittels eines Trennbleches 380 an der Kupplungsglocke 301 befestigt. Das Trennblech 380 unterteilt den kupplungsglockeninneren Raum in einen druckseitigen Raum 382 und einen saugseitigen Raum 381. Die Gehäusewandung 372 der Kupplungsglocke 301 im Bereich des saugseitigen Raumes 381 weist eine Lufteinlassausnehmung 391 auf. Die Gehäusewandung 373 der Kupplungsglocke 301 im Bereich des druckseitigen Raumes 382 weist eine Luftauslassausnehmung 390 auf.

An einem Lageraußenring 328 eines Ausrücklagers 322 sind propellerartige Leitbleche 333 befestigt, die einen Kühlluftstrom 392:

• - aus der Umgebungsluft,
• - durch die Lufteinlassausnehmung 391,
• - den saugseitigen Raum 381,
• - entlang dem Ausrücklager 322,
• - durch den druckseitigen Raum 382
• - aus der Luftauslassausnehmung 390
• - in die Umgebungsluft,

leiten.

Die Luftauslassausnehmung 390 ist in der Einbaulage der Kupplungsglocke 301 - ebenso wie eine Abflußöffnung 393 im Trennblech 380 - an der geodätisch tiefsten Stelle angeordnet, so daß ein sicherer Ablauf von Wasser, welches unter ungünstigen Umständen in die Kupplungsglocke 301 eingedrungen ist, gegeben ist.

Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 10 stellen in vier Schritten ein Fertigungsverfahren für einen Lageraußenring 428 eines Ausrücklagers in einem vierten Ausführungsbeispiel dar.

Dabei wird eine flache, zentrisch gelochte Metallscheibe 401 zu einem Topf 402 tiefgezogen.

Anschließend wird der Topf gemäß Fig. 8 an dessen Randbereich zu einem - in Fig. 9 ersichtlichen - radial nach aussen kragenden Bord 431 ausgeformt. Anschließend werden Leitbleche 433 ausgestanzt, die ähnlich einem Propeller ausgeformt sind.

Fig. 11 und Fig. 12 zeigen ein fünftes Ausgestaltungsbeispiel eines Ausrücklagers für besonders beengte Platzverhältnisse.

Dabei zeigt Fig. 11 eine geschnittene Darstellung, wobei der Schnitt in einer Ebene liegt, in welcher auch die Zentralachse des Ausrücklagers liegt.

Das Ausrücklager umfasst einen Lageraußenring 528, einen Lagerinnenring 529, propellerartige Leitbleche 533 und mehrere Wälzlagerkugeln 580. Um die Strömung der Luft in die auf die Reibungskupplung weisende Richtung zu gewährleisten ist eine Motordrehrichtung 599 notwendig.

Die Fertigung des Lageraußenringes 528 erfolgt ähnlich dem in Fig. 7 bis Fig. 10 gezeigten ersten Verfahren.

Im Unterschied zum ersten Verfahren wird jedoch ein Bord 531 ein weiteres mal gefaltet, so daß die wesentliche Erstreckung des ringförmigen Borde 531 parallel zur Zentralachse des Ausrücklagers verläuft. Die Leitbleche 533 sind aus den ringförmigen Bord 531 ausgestanzt, so daß im Bord 531 ein Fenster 595 verbleibt. Die Leitbleche 533 sind, ebenso wie die Fenster 595, im Bezug auf die Zentralachse im Winkel geneigt.

Fig. 13. Fig. 14 und Fig. 15 zeigen eine alternative Ausgestaltung einer Tellerfeder 617 für einen Reibungskupplung, bei welcher die Luftströmung innerhalb einer Kupplungsglocke verstärkt wird. Eine solche Tellerfeder 617 kann beispielsweise innerhalb von Kupplungsglocken gemäß dem ersten oder dritten Ausgestaltungsbeispiel Anwendung finden.

Wie aus Fig. 15, welche ein Detail von Fig. 14 in einer Ansicht gemäß Linie XV-XV darstellt, ersichtlich ist, sind bei Tellerfeder 617 sich radial erstreckende Tellerfederzungen 618 gegenüber dem radial äußeren Randbereich 620 der Tellerfeder 617 um einen Winkel α verdreht.

Fig. 16, Fig. 17 und Fig. 18 zeigen in weiteren schematisch dargestellten Ausgestaltungsbeispielen Alternativen, die Luftzufuhr von Umgebungsluft zu verwirklichen. Diese Alternativen finden insbesondere dann Anwendung, wenn eine Trennwand zur Aufteilung in einen saugseitigen und einen druckseitigen Raum beispielsweise aus konstruktiven bzw. bauraumbedingten Gründen nicht gewünscht bzw. möglich ist.

Fig. 16 zeigt dabei eine Alternative zur Luftzufuhr für einen Kupplungsglockeninnenraum 701, bei welcher eine zentrische Bohrung 702 in einer Getriebeeingangswelle 708 verläuft. Dabei tritt die Getriebeeingangswelle 708 an deren einer Kupplungsglocke 709 gegenüberliegenden Ende 710 aus einem Getriebegehäuse 707, so daß Umgebungsluft an diesem Ende 710 in die zentrische Bohrung 702 eintreten kann und innerhalb der Getriebeeingangswelle 708 in den Kupplungsglockeninnenraum 701 geleitet wird. Dabei ist an dem Ende 710 eine Dichtung vorgesehen, die die Getriebeeingangswelle 708 gegen das Getriebegehäuse 707 abdichtet.

Fig. 17 zeigt eine weitere Alternative zur Luftzufuhr für einen Kupplungsglockeninnenraum 801, bei welcher eine zentrische Bohrung 802 in einer Vorgelegewelle 808 verläuft. Dabei tritt die Vorgelegewelle 808 an deren einer Kupplungsglocke 809 gegenüberliegenden Ende 810 aus einem Getriebegehäuse 807, so daß Umgebungsluft an diesem Ende 810 in die zentrische Bohrung 802 eintreten kann und innerhalb der Vorgelegewelle 808 in den Kupplungsglockeninnenraum 801 geleitet wird. Dabei ist an dem Ende 810 eine Dichtung vorgesehen, die die Vorgelegewelle gegen das Getriebegehäuse 807 abdichtet.

Fig. 18 zeigt eine weitere Alternative zur Luftzufuhr für einen Kupplungsglockeninnenraum 901, bei welcher die Zentrifugalkräfte des in den Kupplungsglockeninnenraum 901 ragenden Endes 902 der Getriebeeingangswelle 903 genutzt werden, um die Luft von einer Lufteinlassausnehmung 904 zu einer Luftauslassausnehmung 905 zu leiten. Dabei ragt eine mit der Kupplungsglocke 909 verbundene halbseitige Zwischenwand 910 in den Kupplungsglockeninnenraum 901 bis zum Ende 902 der Getriebeeingangswelle 903.

Fig. 19 zeigt in einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel einen Zentralausrücker 1001 mit einer Formscheibe 1000. Dieser Zentralausrücker entspricht in weiten Teilen dem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei ist ein Strömungskanal, der Umgebungsluft in den kupplungsglockeninneren Raum führt, nur teilweise dargestellt. Die Strömung der Luft ist anhand von Pfeilen 1002 dargestellt. Ein Trägerkörper 1020 ist Bereich eines Ringkolbens 1021 geteilt und umfaßt neben einem Grundkörper 1030 zusätzlich ein zwischen diesem Grundkörper 1030 und einem Getriebegehäuse 1007 verspanntes Lagerrohr 1040 und die axial benachbart verspannte Formscheibe 1000. Die Formscheibe 1000 weist Ausnehmungen auf, die die Lufteinströmung in einen Bereich zwischen dem Lagerrohr 1040 und einer innerhalb des Lagerrohres 1040 angeordneten Getriebeeingangswelle 1008 ermöglichen.

Anstelle der in Fig. 13 bis Fig. 15 gezeigten Verdrehung der Tellerfeder um den Winkel α sind beliebige andere Verdrehungen der Tellerfederzungen vorstellbar, so daß Luft in alle erdenklichen Bereiche des Kupplungsglockeninnenraumes leitbar ist.

Ferner sind in weiteren Ausgestaltungen der Erfindung Leitschaufeln an beliebigen Stellen der Reibungskupplung bzw. des Zweimassenschwungrades anordenbar.

Bei der Ausführung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann zumindest einer der beiden Ausnehmungen in der Gehäusewandung mit einem thermisch geregelt öffnenden bzw. schließenden Lüftungseinsatz ausgestaltet sein. D. h., insbesondere kann auch die Lufteinlassausnehmung mit einem Lüftungseinsatz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel versehen sein.

Eine Zwischenwand gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann kostengünstig aus Kunststoff hergestellt werden und im kupplungsglockeninneren Raum ohne Verschraubungen montagefreundliche eingeclipst werden oder auch an einer der vorhandenen Verschraubungspunkte des Zentralausrückers mitbefestigt werden.

Ferner kann ein Rohr, dessen eine Seite aus der Kupplungsglocke ragt, und dessen andere Seite auf den Zentralausrücker bzw. die Leitbleche des Ausrücklagers führt, mit der Kupplungsglocke verbunden sein. Somit leitet das Rohr die Umgebungsluft von außen kommend direkt auf die wärmeführenden Bauteile. Damit bildet das Rohr praktisch einen saugseitigen Raum, wohingegen der Rest des Kupplungsglockeninneren Raum einen druckseitigen Raum bildet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine Lufteinlassausnehmung in der Wandung der Kupplungsglocke eine Eintrittshutze auf, deren Eintrittsöffnung in Fahrtrichtung vorne geöffnet ist, so daß bei Fahrt Umgebungsluft in den kupplungsglockeninneren Raum gedrückt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine Luftauslassausnehmung in der Wandung der Kupplungsglocke eine Austrittshutze auf, deren Eintrittsöffnung in Fahrtrichtung hinten geöffnet ist, so daß bei Fahrt Luft aus dem kupplungsglockeninneren Raum gesaugt wird.

In eine weiteren Ausgestaltung eines Zentralausrückers ist dieser ähnlich dem Zentralausrücker gemäß Fig. 2 bis Fig. 5. Im Unterschied zu diesem bilden jedoch die Stege einen geschlossenen Zug.

Die in den Ausgestaltungsbeispielen gezeigten Gehäuse - d. h. Getriebegehäuse, Antriebsmotorgehäuse und Kupplungsglocke - bilden eine bewegungsfest verbundene Einheit. Demzufolge sind je nach vorhandenen Einbauverhältnissen der Strömungskanalverlauf und die Abstützung des Trägerkörpers an einem der drei Gehäuse anordenbar. So kann in einer weiteren Ausgestaltung der Trägerkörper des Zentralausrückers auch einteilig mit der Kupplungsglocke bzw. dem Getriebegehäuse ausgeführt sein.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims (20)

1. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke (1), innerhalb derer eine Reibungskupplung (3) von einem Zentralausrücker (2) ein- und ausrückbar angeordnet ist, mittels welcher eine Antriebswelle (Kurbelwelle) mit einer Getriebewelle (Getriebeeingangswelle 8) koppelbar ist, wobei die Kupplungsglocke (1) einerseits mit einem Gehäuse der Antriebswelle (Kurbelwelle) und andererseits mit einem Gehäuse (Getriebegehäuse 7) der Getriebewelle (Getriebeeingangswelle 8) verbunden ist und der Zentralausrücker (2) eine gegenüber einem der Gehäuse (Getriebegehäuse 7) abgestützte Komponente (Trägerkörper 20) sowie eine axialverschiebliche Komponente (Ringkolben 21) umfasst, welche an der Reibungskupplung (3) abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglocke (1) zumindest einen mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Strömungskanal aufweist, welcher entlang dem Zentralausrücker (2) verläuft.

2. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralausrücker (2) hydraulisch betätigbar ist.

3. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gehäusewandung (49/73, 372/373) der Kupplungsglocke (1, 301) zwei Ausnehmungen (Lufteintrittskanal 51/­ Strömungskanal 42, Lufteinlassausnehmung 391/Luftauslassausnehmung 390) aufweist.

4. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglocke (1) zumindest eine von einem Verschlußkörper (34) selbsttätig öffen- und schließbare Ausnehmung (Strömungskanal 42) aufweist.

5. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte axialverschiebliche Komponente (Ringkolben 21) mittels eines Ausrücklagers (22) an der Reibungskupplung (3) abstützbar ist.

6. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lageraußenring (28) des Ausrücklagers (22) Leitschaufeln (Leitbleche 33) aufweist, die in dem besagten Strömungskanal liegen.

7. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Lageraußenring (28) gegenüber einem Luftleitzylinder (32) drehbar ist, welcher gegenüber zumindest einem der beiden Gehäuse (Getriebegehäuse 7) fest ist, wobei zwischen dem besagten Lageraußenring (28) und dem Luftleitzylinder (32) ausschließlich ein geringer Ringspalt verbleibt und ein Ringraum (70) innerhalb des Luftleitzylinders (32) mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.

8. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der gegenüber einem der beiden Gehäuse (Getriebegehäuse 7) abgestützte Komponente (Trägerkörper 20) und diesem Gehäuse (Getriebegehäuse 7) ein Kanal (Luftzufuhrkanal 52, Bohrung 36) verbleibt, der im Strömungskanal von der Umgebungsluft zu dem Ringraum (70) liegt.

9. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal radial innerhalb der gegenüber einem der beiden Gehäuse abgestützten Komponente (Trägerkörper 20) verläuft.

10. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Wellen (Getriebeeingangswelle 8) radial innerhalb der gegenüber einem der beiden Gehäuse abgestützten Komponente (Trägerkörper 20) angeordnet ist und in diesem Bereich Leitschaufeln (Schaufelring 71) aufweist.

11. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber einem der beiden Gehäuse abgestützte Komponente zu einem Trägerkörper (20) ausgestaltet ist, in dem ein Hydraulikkanal (44) verläuft, der in einen Druckraum (26) mündet, welcher von der axialverschieblichen Komponente verschlossen ist, die als Ringkolben (21) ausgestaltet ist.

12. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Strömungskanal durch einen Anschlußbereich (Lufteintrittskanal 51) des Hydraulikkanals (44) außerhalb der Kupplungsglocke (1) verläuft.

13. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die axialverschiebliche Komponente an einer Tellerfeder (617) der Reibungskupplung abstützt, welche radial nach innen gerichtete, gegenüber dem radial äußeren Randbereich (620) der Tellerfeder (617) verdrehte Tellerfederzungen (618) aufweist.

14. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal durch einen Kanal (Bohrung 702, 802) einer Getriebewelle (Getriebeeingangswelle 708, Vorgelegewelle 808) verläuft.

15. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung (Trennblech 380, Zwischenwand 910) innerhalb der Kupplungsglocke (301, 909) angeordnet ist.

16. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (Trennblech 380) mit einem Luftleitzylinder (332) verbunden ist, innerhalb dessen der Zentralausrücker (302) angeordnet ist.

17. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (Trennblech 380) den kupplungsglockeninneren Raum in einen saugseitigen Raum (381) und einen druckseitigen Raum (382) aufteilt, wobei der saugseitige Raum über eine Lufteinlassausnehmung (391) mit der Umgebungsluft und der druckseitige Raum (381) über eine Luftauslassausnehmung (390) mit der Umgebungsluft in Verbindung bringbar ist.

18. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung innerhalb des druckseitigen Raumes (382) angeordnet ist.

19. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal innerhalb eines Rohres verläuft, dessen eines Ende Umgebungsluft in die Kupplungsglocke leitet, und dessen anderes Ende in den Bereich des Zentralausrückers führt.

20. Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplungsglocke nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung automatisiert ist.