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Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung, insbesondere eine trockene Doppelkupplung für ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, einen Lkw oder einen Traktor, mit einer über eine Kurbelwelle oder ein Zweimassenschwungrad antreibbaren Zentralplatte, mit einer ersten Kupplungsscheibe und einer zweiten Kupplungsscheibe, zwischen denen zumindest ein Abschnitt der Zentralplatte positioniert ist, wobei ein erster Reibbelag mit der ersten Kupplungsscheibe verbunden ist und ein zweiter Reibbelag mit der zweiten Kupplungsscheibe verbunden ist.
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Solche Doppelkupplungen sind derart, dass der Reibbelag jeweils direkt oder indirekt mit der entsprechenden Kupplungsscheibe verbunden ist. So kann bei einer indirekten Variante noch ein Zwischenteil vorhanden sein.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Doppelkupplungen bekannt.
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Solche Kupplungsaggregate werden bspw. in Doppelkupplungen eingesetzt, wobei die
DE 10 2011 101 566 A1 ein Kupplungsaggregat mit einer geteilten Anpressplatte offenbart. In dieser Druckschrift ist ein Kupplungsaggregat mit einem Kupplungsdeckel offenbart, mit einer Kupplungsscheibe, mit einer drehfest an dem Kupplungsdeckel festgelegten Anpressplatte, die begrenzt axial verschieblich auf eine mit dem Kupplungsdeckel verbundene Gegendruckplatte zu beweglich ist, wobei die Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte einklemmbar ist, wobei ferner die Anpressplatte aufgeteilt ist, zum einen in eine Druckplatte, die abhängig von der Bewegung einer Kraftübertragungseinrichtung, wie einer Hebelfeder oder eines Drucktopfes, in Richtung der Kupplungsscheibe bewegbar ist, und zum anderen in eine von der Druckplatte separate Zwischenplatte, die zumindest indirekt von der Druckplatte in Richtung der Kupplungsscheibe drängbar ist. Auf diese Weise wird auch eine Sensiervorrichtung, zum Sensieren des Verschleißes der Kupplungsscheibe und zum selbsttätigen Nachstellen des Verschleißes realisiert.
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Verbesserungen an Doppelkupplungen werden auch in der
DE 10 2010 007 198 A1 offenbart. Dort ist bspw. ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug mit zwei Teilgetrieben und einer mit Eingangswellen dieser Teilgetriebe verbundenen Doppelkupplung mit zwei trockenen Teilkupplungen offenbart, wobei zumindest eine Luftfördereinrichtung, die mit der Kupplungsscheibe eine der Kupplungen verbunden oder an dieser ausgeformt ist, vorgestellt wird.
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Fliehkraftkupplungen, die etwa in anderen Anwendungen eingesetzt werden, sind aus der
DE 60 2005 000 022 T2 bekannt. So wird dort eine Fliehkraftkupplung offenbart, umfassend ein Kupplungsäußeres, das im Wesentlichen durch eine Bodenwand in Schalenform gebildet ist, die koaxial mit einem Ausgangselement verbunden ist, die an deren äußerem Rand mit einem Ende einer zylindrischen Trommelwand einstückig verbunden ist; ein Kupplungsinneres, das mit einem Eingangselement verbunden ist, das koaxial mit dem Ausgangselement angeordnet ist; ein Fliehkraftgewicht, welches ein Reibmaterial, das einen Reibschluss in einer Innenfläche der Trommelwand gestattet, beinhaltet und das nach innen an der Trommelwand angeordnet ist und drehbeweglich von dem Kupplungsinneren gehalten wird, dass es entsprechend der Wirkung einer Fliehkraft in Reibkontakt mit der Innenfläche der Trommelwand gebracht wird; eine Kupplungsfeder, die das Fliehkraftgewicht in die Richtung drängt, in der das Reibmaterial zur Innenfläche der Trommelwand beabstandet ist; und einen Schwingungsisolierring, der die Trommelwand umgibt und der daran befestigt ist; worin der Schwingungsisolierring eine zylindrische Form aufweist und an einer Stelle angeordnet ist, die die Trommelwand umgibt und die einen Gleitkontaktbereich des Reibmaterials mit der Trommelwand entspricht; und worin ein innerer Rand eines Endabschnitts des Schwingungsisolierrings mit einem äußeren Rand der Trommelwand an einer zur Bodenwand gegenüberliegenden Seite des Kupplungsäußeren verschweißt ist.
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Ähnliche Vorrichtungen sind auch aus der
DE 29 17 448 A1 bekannt. Dort wird eine Fliehkraftreibungskupplung mit von der Drehzahl abhängiger Momentübertragung offenbart, mit einem Eingangsteil und einem anzutreiben Teil, bei der das Eingangsteil ein nabenartiges und das anzutreibende Teil ein trommelartiges, von Fliehgewichten beaufschlagbares Teil ist und wobei über eine erste Drehzahlstufe keine Momentübertragung erfolgt, in dem Fliehgewichte zurückgehalten sind, über eine weitere Drehzahlstufe eine zumindest annähernd proportional des Anstiegs der Fliehkraft und des Reibwertes ansteigende Momentübertragung erfolgt und über eine dritte, darüber hinausgehende Drehzahlstufe eine Momentübertragung erfolgt, die geringer ist, als die in dieser Stufe der Fliehkraft und dem Reibwert proportionale Momentübertragung und wobei eine Mehrzahl von radial verlagerbaren Reibschuhen in Umfangsrichtung fest mit einem Abtriebsteil der Kupplung sind, wobei die Reibschuhe unter der Wirkung von in radialer Richtung nach außen nachgiebigen Rückhaltemittel stehen, während sie andererseits von den Fliehgewichten radial nach außen bewegbar sind, wobei als besonders herausgestellt ist, dass die Fliehgewichte unter der Einwirkung der Fliehkraft mitsamt den Reibschuhen radial und relativ verschwenkbar gegenüber diesen gelagert sind.
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Grundsätzlich werden radial angeordnete, trockene Doppelkupplungen im Bereich automatisierter Doppelkupplungssysteme, u. a. bei Pkws, Lkws und Traktoren angewendet. Bei Fliehkraftkupplungen ist als Nachteil aufzuführen, dass sie nicht so ausgelegt sind, dass sie gezielt geöffnet oder geschlossen werden können. Auch ist die Anpresskraft bei geringeren Drehzahlen geringer als bei höheren. Bei Zunahme der Drehzahl wird die Kupplung geschlossen, wohingegen sie bei absinkender Drehzahl wieder öffnet.
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Bei bekannten Doppelkupplungen ist als Nachteil aufzuführen, dass sie in axialer Richtung relativ viel Bauraum benötigen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben und eine fliehkraftunabhängige Betätigung einer Doppelkupplung zu gewährleisten, wobei diese Doppelkupplung jedoch wenig axialen Bauraum benötigt. Gleichzeitig soll eine langlebige und kostengünstige Ausführung geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Reibbelag und/oder der zweite Reibbelag radial auf die Zentralplatte verfahrbar ist. Gerade bei trockenen Doppelkupplungen hat sich dies als probate Lösung herausgestellt, da eine solche Doppelkupplung in axialer Länge sehr kurz dimensioniert werden kann. Der entsprechende Reibradius liegt sehr weit außen und somit können bei gleicher Anpresskraft höhere Momente übertragen werden. Das Gewicht und die Trägheit der Doppelkupplung kann leicht an der Zentralplatte verändert werden und ist somit flexibel gegenüber dynamischen Einrenkungsproblemen ist. Bei kleineren Motoren mit kleineren Drehmomenten ist eine leichtere Zentralplatte einsetzbar, da sich die dann vorhandenen geringeren Trägheitsmomente von Vorteil auswirken.
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Das Öffnen und Schließen der beiden Teilkupplungen kann bei allen Motor- bzw. Getriebeeingangswellendrehzahlen wunschgemäß funktionieren. Eine Ausfallsicherheit ist ebenfalls ausreichend hoch.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn der erste Reibbelag auf einem ersten Kipphebel angebracht ist und/oder der zweite Reibbelag auf einem zweiten Kipphebel angebracht ist. Gerade das Vorsehen von Kipphebeln ermöglicht eine effiziente Betätigung.
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Um die Konstruktion kostengünstig ausführen zu können, ist es von Vorteil, wenn der erste Kipphebel um einen durch die erste Kupplungsscheibe gebildeten Lagerbereich drehbar gelagert ist und/oder der zweite Kipphebel um einen durch die zweite Kupplungsscheibe gebildeten Lagerbereich drehbar gelagert ist.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die erste Kupplungsscheibe und/oder die zweite Kupplungsscheibe im Lagerbereich als Zapfen ausgebildet ist/sind, wobei der Zapfen in eine Ausnehmung des jeweiligen Kipphebels greift. Eine einfach zu montierende Variante kann dann erreicht werden.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn der erste Reibbelag und der zweite Reibbelag so angeordnet sind, dass sie sich zum Erreichen eines Kraftschlusses mit der Zentralplatte im Wesentlichen aufeinander zu bewegen. Der erste Reibbelag fährt dann von außen auf eine axial ausgerichtete Umfangsfläche der Zentralplatte zu, während ein sich von innen auf die Zentralplatte zu bewegender zweiter Reibbelag gegenüberliegend zum ersten Reibbelag in Anlage mit der Zentralplatte gelangt. Die Kräfte lassen sich dann relativ verformungsneutral übertragen.
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Die Betätigbarkeit kann vereinfacht werden, wenn die Zentralplatte zwei radial voneinander beabstandete vorsprung- oder flanschartige Abschnitte aufweist, von denen jeweils einer mit dem ersten und/oder zweiten Reibbelag in Kontakt gelangbar ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibbelag und der zweite Reibbelag so angeordnet sind, dass sie sich zum Erreichen eines Kraftschlusses mit der Zentralplatte im Wesentlichen in dieselbe Radialrichtung bewegen, vorzugsweise radial nach innen oder radial nach außen.
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Um die Kräfte gleichmäßig über den Umfang der Zentralplatte aufbringen zu können, ist es von Vorteil, wenn eine Vielzahl von in Umfangsrichtung zu einander beabstandeten ersten Kipphebeln radial außerhalb einer Vielzahl von in Umfangsrichtung zu einander beabstandeten zweiten Kipphebeln vorhanden sind, auf denen jeweils ein Reibbelag vorhanden ist.
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Um ein fliehkraftunabhängiges Betätigen sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn auf einer reibbelagfernen Seite des Lagerbereichs des ersten Kipphebels und/der des zweiten Kipphebels ein Betätigungsorgan für den jeweiligen Kipphebel, wie ein Verbindungsring, vorhanden ist.
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Von Vorteil ist es ferner, wenn der Verbindungsring einen ersten Kipphebel oder einen zweiten Kipphebel mit einem weiteren ersten Kipphebel bzw. einem weiteren zweiten Kipphebel verbindet, da dann durch Aktivierung eines einzigen Organs alle jeweiligen Kipphebel auf einmal in Eingriff mit der Zentralplatte bringbar sind, was die Betätigbarkeit vereinfacht. Auch können alle ersten Kipphebel miteinander verbunden werden bzw. alle zweiten Kipphebel mit einander verbunden werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass nur einzelne der ersten Kipphebel und einzelne der zweiten Kipphebel miteinander verbunden sind, somit also mehrere Verbindungsringe vorgehalten werden, insbesondere mehr als zwei Verbindungsringe pro erster oder zweiter Kipphebel.
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Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Zentralplatte topfförmig ausgebildet ist, um die Fertigung zu erleichtern.
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Wenn die ersten Kipphebel über die erste Kupplungsscheibe drehfest mit einer ersten Getriebewelle verbunden sind, wobei eine in der zweiten Getriebewelle vorhandene zweite Getriebewelle über die zweite Kupplungsscheibe drehfest mit dem zweiten Kipphebel verbunden ist, so lässt sich die Doppelkupplung besonders kompakt bauen.
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Statt bisher eine Vollwelle als innere Getriebewelle zu verwenden, ist es auch von Vorteil, wenn die zweite Getriebewelle hohl ausgebildet ist, durch die vorzugsweise ein Aktivierungsorgan zum Bewegen des Betätigungsorgans oder der ersten oder zweiten Kipphebel befindlich ist. Eine besonders einfache und wirkungsvolle Betätigung kann dann erreicht werden.
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Auch ist es von Vorteil, wenn das Aktivierungsorgan als Zug- oder Druckstange ausgebildet ist. Bei Realisierung jener Variante lassen sich besonders die Kosten niedrig halten.
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Um die Kraftumlenkung sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn die Zug- oder Druckstange mit einem Lager und einem Rampenmechanismus zusammenwirkt.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn das Aktivierungsorgan als eine auf Verdrehung beanspruchte Stange ausgebildet ist.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine reibende Einrichtung, wie eine Reibungskupplung eingesetzt ist, um den inneren Verbindungsring gegen eine Federvorbelastung zu verdrehen und dadurch den jeweiligen Kipphebel zu betätigen. Dies ist auch für einen äußeren Verbindungsring einsetzbar.
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Wenn ein zylindrischer Grundaufbau oder eine Kegelflächenanordnung der Reibbeläge realisiert ist, so kann eine bedarfsgerechte Konstruktion erreicht werden. Es ist jedoch darauf zu achten, dass bei Realisierung einer Kegelflächenanordnung im Betätigungsfall eine Axialkraftkomponente erzeugt wird, die dann im System abgefangen werden sollte.
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Wenn Dämpfer über den Umfang eingesetzt sind und/oder Fliehkraftpendel als Tilger integriert sind, so kann das System besonders fein abgestimmt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es sind darin zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
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1 eine erste schematische, ausschnittsweise Längsschnittdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der die Reibbeläge aufeinander zu bewegbar sind,
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2 die Ausführungsformen aus 1 in einer Schnittansicht entlang der Linie II,
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3 eine zweite Ausführungsform in gleicher Darstellungsart wie aus 1 bekannt, wobei jedoch die Reibbeläge gleichsinnig radial nach außen zum in Kraftschluss versetzen mit der Zentralplatte bringbar sind, und
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4 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäß 3 in einer Darstellung, wie schon aus 2 bekannt.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Doppelkupplung 1 dargestellt. Die Doppelkupplung 1 ist als trockene Doppelkupplung ausgestaltet und ist für ein Kraftfahrzeug, wie ein Pkw, ein Lkw oder einen Traktor dimensioniert. Eine Zentralplatte 2 ist über eine Kurbelwelle oder ein Zweimassenschwungrad antreibbar.
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Eine erste Kupplungsscheibe 3 und eine zweite Kupplungsscheibe 4 sind beidseitig der Zentralplatte 2 angeordnet. Dabei weist die Zentralplatte 2 einen vorsprung- oder flanschartigen Abschnitt 5 auf, der von außen von einem ersten Reibbelag 6 und von innen von einem zweiten Reibbelag 7 kontaktiert werden kann.
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Der erste Reibbelag 6 ist an einem distalen Ende eines ersten Kipphebels 8 angeordnet, wohingegen der zweite Reibbelag 7 an einem distalen Ende eines zweiten Kipphebels 9 befestigt ist. Der erste Kipphebel 1 und der zweite Kipphebel 9 werden durch je ein Betätigungsorgan 10 fliehkraftunabhängig bewegt. Jedes Betätigungsorgan 10 ist gelenkig an einem dem jeweiligen Reibbelag 6 oder 7 gegenüberliegenden distalen Ende des jeweiligen Kipphebels 8 oder 9 befestigt.
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Das Betätigungsorgan 10, welches am ersten Kipphebel 8 angreift, ist mit dem Bezugszeichen 11 referenziert und als Verbindungsring ausgebildet. Das Betätigungsorgan 10, welches in gleicher Art, wie schon für den ersten Kipphebel 8 erläutert, am zweiten Kipphebel 9 befestigt ist, ist mit dem Bezugszeichen 12 referenziert und ist ebenfalls als Verbindungsring ausgebildet. Jeder Verbindungsring 11 oder 12 verbindet dabei mehrere erste Kipphebel 8 oder mehrere zweite Kipphebel 9. Die ersten Kipphebel 8 sind entlang des Umfanges beabstandet zueinander angeordnet, wobei die Abstände immer gleich groß sind. Auch die zweiten Kippheben 9 sind über den Umfang gleich verteilt zueinander beabstandet angeordnet.
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Die erste Kupplungsscheibe 3 ist form-, stoff- und/oder reibschlüssig mit einer ersten Getriebewelle 13 verbunden. Die zweite Kupplungsscheibe 4 ist ihrerseits form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit einer zweiten Getriebewelle 14 verbunden, die als Hohlwelle 15 ausgebildet ist, genauso wie die erste Getriebewelle 13.
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Die beiden Kupplungsscheiben 3 und 4 definieren einen Lagerbereich 16, in dem der jeweilige Kipphebel 8 oder 9 drehbar gelagert ist. Dabei sitzt der erste Kipphebel 8 auf einem als Zapfen 17 ausgebildeten Ende der ersten Kupplungsscheibe 3, wohingegen der zweite Kipphebel 9 auf einem als Zapfen 18 ausgebildeten Ende der zweiten Kupplungsscheibe 4 drehbar sitzt.
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In 2 ist die Betätigbarkeit über eine in Umfangsrichtung geschehene Verstellung des Betätigungsorgans 10 mit einem Pfeil 19 angedeutet.
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Es ist gut zu erkennen, dass die ersten Reibbeläge 6 grundsätzlich eine konkave Außenform aufweisen, wohingegen die zweiten Reibbeläge 7 eine konvexe Außenform aufweisen.
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Während in den in den 1 und 2 ausgeführten erfindungsgemäßen Beispiele die zwei Reibbeläge 6 und 7 aufeinander zu bewegbar sind, ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 und 4 eine gleichsinnige Bewegung der Reibbeläge zum in Kontakt gelangen der jeweiligen Kupplungsscheibe 3 oder 4 mit der Zentralplatte 2 vorgesehen. Dabei bewegen sich die Reibbeläge 6 und 7 diesbezüglich nach außen, wenn ein Kraftschluss hergestellt werden soll.
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Anders als im ersten Ausführungsbeispiel, liegt dann das Betätigungsorgan 10 zu dem Verbindungsring 11 für den ersten Kipphebel 8 radial innerhalb des Lagerbereichs 16 bzw. des ersten Reibbelages 6, also näher an einem radial inneren Vorsprung 20, als der Reibbelag 6. Der Reibbelag 6 ist auch zur Inkontaktgelangung mit einem radial äußeren Vorsprung 21 vorgesehen. Beide Reibbeläge 6 und 7 gelangen auf einer nach innen weisenden Fläche mit der Zentralplatte 2 in Anlage.
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Die Reibbeläge 6 und 7 könnten auch als Bremsbeläge bezeichnet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Zentralplatte
- 3
- erste Kupplungsscheibe
- 4
- zweite Kupplungsscheibe
- 5
- Abschnitt
- 6
- erster Reibbelag
- 7
- zweiter Reibbelag
- 8
- erster Kipphebel
- 9
- zweiter Kipphebel
- 10
- Betätigungsorgan
- 11
- Verbindungsring
- 12
- Verbindungsring
- 13
- erste Getriebewelle
- 14
- zweite Getriebewelle
- 15
- Hohlwelle
- 16
- Lagerbereich
- 17
- Zapfen
- 18
- Zapfen
- 19
- Pfeil
- 20
- radial innerer Vorsprung
- 21
- radial äußerer Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011101566 A1 [0004]
- DE 102010007198 A1 [0005]
- DE 602005000022 T2 [0006]
- DE 2917448 A1 [0007]
