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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs und zum Kuppeln einer Antriebswelle mit wenigstens einer Getriebeeingangswelle, umfassend ein mit der Antriebswelle verbundenes Schwungrad, wenigstens eine Gegenplatte und einen Mitnehmerring zur Übertragung eines Drehmoments von dem Schwungrad auf die wenigstens eine Gegenplatte.
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Die
WO 2015/149804 A1 offenbart eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer ersten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle, wobei die erste Teilkupplung eine erste Gegenplatte, eine relativ zur ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Zwischenplatte und eine relativ zur ersten Gegenplatte und zur ersten Zwischenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte zum Verpressen von ersten Reibbelägen einer ersten Kupplungsscheibe zwischen der ersten Gegenplatte und der ersten Zwischenplatte sowie zwischen der der ersten Zwischenplatte und der ersten Anpressplatte aufweist, einer zweiten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte, eine relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Zwischenplatte und eine relativ zur zweiten Gegenplatte und zur zweiten Zwischenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibe zwischen der zweiten Gegenplatte und der zweiten Zwischenplatte sowie zwischen der der zweiten Zwischenplatte und der zweiten Anpressplatte aufweist, einem mit der ersten Gegenplatte und der zweiten Gegenplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel zum Abdecken zumindest eines Teils der ersten Teilkupplung und/oder der zweiten Teilkupplung, einem an dem Kupplungsdeckel schwenkbar abgestützten ersten Hebelelement zum Verlagern der ersten Anpressplatte und einem an dem Kupplungsdeckel schwenkbar abgestützten zweiten Hebelelement zum Verlagern der zweiten Anpressplatte.
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Aus der
DE 10 2014 213 165 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Eingangsteil, mit einem eine primäre Schwungmasse bildenden Masseteil, und einem koaxial zu diesem angeordneten, entgegen der Wirkung einer in einem Ringraum untergebrachten Federeinrichtung relativ gegenüber diesem verdrehbaren Ausgangsteil, wobei der Ringraum mittels zumindest eines separat zu dem Masseteil ausgebildeten Schalenteils ausgebildet ist. In bevorzugter Weise ist der Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad ausgebildet. Ein solches Zweimassenschwungrad kann in einem Antriebsstrang ein einteiliges Schwungrad ersetzen und gegenüber dem einteiligen Schwungrad vorteilhaft Schwingungen dämpfen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Drehmomentübertragungseinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Dadurch, dass ein Mitnehmerring der Drehmomentübertragungseinrichtung wenigstens eine Targetkontur zum Zusammenwirken mit einem ortsfesten Sensor aufweist, kann auf die Verwendung eines separat ausgebildeten und in der Drehmomentübertragungseinrichtung angeordneten Sensorrings zur Erfassung einer Drehzahl einer Antriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle, verzichtet werden, wodurch Bauraum eingespart ist. Der ortsfeste Sensor ist vorzugsweise ein an sich bekannter Sensor, der geeignet ist, Targets zu erfassen, beispielsweise ein magnetischer Sensor, ein induktiver Sensor oder ein optischer Sensor. Die Targets bzw. Targetkonturen und der Sensor sind bevorzugt zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebswelle und/oder zur Erfassung einer Winkelstellung der Antriebswelle vorgesehen.
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Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ auf eine Erstreckungsrichtung einer Drehachse des Mitnehmerrings. „Axial“ entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Drehachse. „Radial“ ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Drehachse senkrechte und sich mit der Drehachse schneidende Richtung. „In Umfangsrichtung“ entspricht dann einer Kreisbogenrichtung um die Drehachse.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle. Vorzugsweise umfasst die Doppelkupplung eine erste Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle, und eine zweite Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte und eine relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibenanordnung aufweist. Bevorzugt ist es, wenn die erste Teilkupplung eine erste Gegenplatte und eine relativ zur ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte zum Verpressen von ersten Reibbelägen einer ersten Kupplungsscheibenanordnung aufweist. Zudem ist es bevorzugt, wenn die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte und eine relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibenanordnung aufweist. Besonders bauraumökonomisch ist es, wenn die erste Gegenplatte und die zweite Gegenplatte gemeinsam durch eine Zentralplatte ausgebildet sind. Die Zentralplatte kann aus erster Gegenplatte und zweiter Gegenplatte zusammengesetzt ausgebildet sein oder einteilig ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind der Mitnehmerring und die Zentralplatte mittels mehrerer Blattfederpakete miteinander verbunden. Diese Blattfederpakete übertragen das Drehmoment von dem Mitnehmerring auf die Doppelkupplung, indem jeweils ein freies Ende eines jeden Blattfederpakets an der Zentralplatte vernietet ist, und das jeweils andere freie Ende eines jeden Blattfederpakets an dem Mitnehmerring vernietet ist. Vorzugsweise ist die Zentralplatte, insbesondere mittels der Blattfederpakete, kardanisch an den Mitnehmerring angebunden.
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Einer bevorzugten Ausführung zufolge umfasst der Mitnehmerring einen Ringabschnitt, der die wenigstens eine Targetkontur aufweist. Der Ringabschnitt ist vorzugsweise zylinderförmig.
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Bevorzugt ist es, wenn die wenigstens eine Targetkontur als eine Durchstellung in dem Mitnehmerring ausgebildet ist. Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn die wenigstens eine Targetkontur als ein Durchbruch in dem Mitnehmerring ausgebildet ist. Durchstellungen und Durchbrüche lassen sich fertigungstechnisch mit geringem Aufwand in den Mitnehmerring einbringen. Der Mitnehmerring ist vorzugsweise aus einem magnetisch oder elektrisch leitfähigen Werkstoff, insbesondere einer Stahllegierung, gefertigt. Durchbrüche stellen Regionen ohne Leitfähigkeit dar und sind leicht zu detektieren.
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Die Auflösung der Sensoranordnung ist besonders gut, wenn der Mitnehmerring mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Targetkonturen aufweist. Vorzugsweise sind die Targetkonturen in Umfangsrichtung untereinander durch Stege getrennt. Indem der Mitnehmerring genau eine erste Targetkontur und eine Mehrzahl von zweiten Targetkonturen aufweist, lässt sich besonders einfach ein Drehwinkel erkennen.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine bauraumoptimierte Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere Doppelkupplung. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Doppelkupplungen, deren Eingangsdrehzahl erfasst werden soll, besteht die Notwendigkeit, einen Sensorring im Umfeld des Schwungrades vorzusehen. Dieser so muss so gestaltet sein, dass er gemeinsam mit einem im gleichen Bereich der Kupplung notwendigen Mitnehmerring angeordnet ist. Dies führt üblicherweise zu einem erhöhten radialen Bauraumbedarf. Des Weiteren sind Doppelkupplungen bekannt, bei denen das Drehmoment von einem kurbelwellenseitigen Schwungrad zur Doppelkupplung über eine kardanische Anbindung übertragen wird. Ein Bestandteil dieser Einrichtung ist ein Mitnehmerring, der als Bestandteil der Doppelkupplung bei der Montage des Getriebes an Motor mit dem Schwungrad verbunden wird. Dieser Mitnehmerring gehört dann kinematisch zum Schwungrad. Erfindungsgemäß ist eine Vereinheitlichung der Bauteile Mitnehmerring und Sensorring vorgesehen, in der Form, dass in einen zylinderförmigen Bereich des Mitnehmerrings eine geeignete Kontur in Form von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Durchstellungen eingebracht ist. Diese Durchstellungen stellen die im Arbeitsbereich eines ortsfesten Sensors notwendige Targetgeometrie dar. Die Erfindung eignet sich besonders für trockene Doppelkupplungen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
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Das Schwungrad ist vorzugsweise als einteiliges Schwungrad oder als ein Zweimassenschwungrad oder ein anderer Torsionsschwingungsdämpfer ausgeführt. Eine besonders gute Tilgung von Schwingungen bietet ein Zweimassenschwungrad mit einer Fliehkraftpendelanordnung.
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Mit der Erfindung wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere Doppelkupplung, zur Verfügung gestellt, deren Bauraumbedarf reduziert ist, indem ein separat ausgebildeter Sensorring im Bereich des Schwungrades, aufgrund der Integration der Targetkonturen in den Mitnehmerring, entfallen kann.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Schnittansicht einer Doppelkupplung im Umfeld eines Doppelkupplungsgetriebes, und
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2 eine perspektivische Ansicht eines Mitnehmerrings mit daran angeordneten Blattfederpaketen.
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1 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 100, vorliegend eine Doppelkupplung. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 100 weist eine erste Teilkupplung 102 zum Kuppeln einer Antriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einer ersten Getriebeeingangswelle 104, und eine zweite Teilkupplung 106 zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer konzentrisch zur ersten Getriebeeingangswelle 104 angeordneten zweiten Getriebeeingangswelle 108 auf. Die erste Teilkupplung 102 weist eine erste Gegenplatte 110 und eine relativ zur ersten Gegenplatte 110 axial verlagerbare erste Anpressplatte 112 auf. Zwischen der ersten Gegenplatte 110 und der erste Anpressplatte 112 ist eine erste Kupplungsscheibenanordnung 114 mit Reibbelägen angeordnet. Die erste Kupplungsscheibenanordnung 114 ist drehfest mit der ersten Getriebeeingangswelle 104 verbunden. Die zweite Teilkupplung 106 weist eine zweite Gegenplatte 116 und eine relativ zur zweiten Gegenplatte 116 axial verlagerbare zweite Anpressplatte 118 auf. Zwischen der zweiten Gegenplatte 116 und der zweiten Anpressplatte 118 ist eine zweite Kupplungsscheibenanordnung 120 mit Reibbelägen angeordnet. Die zweite Kupplungsscheibenanordnung 120 ist drehfest mit der zweiten Getriebeeingangswelle 108 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste Gegenplatte 110 und die zweite Gegenplatte 116 durch eine gemeinsame Zentralplatte 122 ausgebildet, so dass sich ein Dreiplattendesign ergibt.
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Mit der Zentralplatte 122, und damit mit der ersten Gegenplatte 110 und der zweiten Gegenplatte 116, ist ein Kupplungsdeckel 124 verbunden, an dem sich ein als Tellerfeder ausgestaltetes erstes Hebelelement 126 und ein als Tellerfeder ausgestaltetes zweites Hebelelement 128 jeweils schwenkbar abstützen.
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Bei einer Schwenkbewegung des ersten Hebelelements 126 kann das erste Hebelelement 126 über einen Zuganker 130 die erste Anpressplatte 112 axial verlagern, um für ein Schließen der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 die Reibbeläge der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 reibschlüssig zwischen der ersten Gegenplatte 110 und der ersten Anpressplatte 112 zu verpressen, oder für ein Öffnen der ersten Kupplungsscheibenanordnung 114 einen Reibschluss mit den Reibbelägen der ersten erste Kupplungsscheibenanordnung 114 aufzuheben.
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Bei einer Schwenkbewegung des zweiten Hebelelements 128 kann das zweite Hebelelement 128 über einen Drucktopf 132 die zweite Anpressplatte 118 axial verlagern, um für ein Schließen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 die Reibbeläge der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 reibschlüssig zwischen der zweiten Gegenplatte 116 und der zweiten Anpressplatte 118 zu verpressen, oder für ein Öffnen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 einen Reibschluss mit den Reibbelägen der zweiten Kupplungsscheibenanordnung 120 aufzuheben.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zentralplatte 122 über einen Mitnehmerring 134 und ein Schwungrad 136 mit der Antriebswelle verbunden. Dazu sind der Mitnehmerring 134 und die Zentralplatte 122 mittels mehrerer Blattfederpakete 138 miteinander verbunden. Die Blattfederpakete 138 sind über den Umfang des Mitnehmerrings 134 verteilt angeordnet. Die Zentralplatte 122 ist mittels der Blattfederpakete 138 kardanisch an den Mitnehmerring 134 angebunden. Der Mitnehmerring 134 gehört kinematisch zum Schwungrad 136. Vorzugsweise sind die Blattfederpakete 138 einerseits mit dem Mitnehmerring 134 und andererseits der Zentralplatte 122 vernietet. Ferner ist mit dem Schwungrad 136 ein Starterkranz 140 zum Einleiten eines Startmoments zum Starten des Kraftfahrzeugmotors verbunden.
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Die Zentralplatte 122 und damit die erste Gegenplatte 110 und die zweite Gegenplatte 116 sind über ein Stützlager 142 an der äußeren zweiten Getriebeeingangswelle 108 zur Abtragung von Axialkräften und/oder Radialkräften abgestützt.
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2 zeigt den Mitnehmerring 134 in einer perspektivischen Ansicht. Der Mitnehmerring 134 ist im Wesentlichen ringförmig mit einem L-förmigen Querschnitt. Der Mitnehmerring 134 weist einen zylindrischen Ringabschnitt 144 und einen ringscheibenförmigen Flanschabschnitt 146 auf. Der Flanschabschnitt 146 ist senkrecht zum Ringabschnitt 144 aufgerichtet. Der Ringabschnitt 144 und der Flanschabschnitt 146 sind einteilig miteinander verbunden. Der Ringabschnitt 144 und der Flanschabschnitt 146 gehen verrundet ineinander über. In dem verrundeten Übergangsbereich weist der Mitnehmerring 134 mehrere über den Umfang verteilte, insbesondere gezogene, Töpfe 146 als Befestigungspunkte für die Blattfederpakete 138 auf.
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In den Mitnehmerring 134 ist die Funktion eines Sensorrings zur Ermittlung der Drehzahl und Winkelposition der mit dem Schwungrad 136 verbundenen Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle, integriert. Dazu weist der Ringabschnitt 144 über den Umfang verteilt angeordnet mehrere Targetkonturen 150, 152 auf, die vorliegend als Durchbrüche ausgebildet sind. Der Ringabschnitt 144 weist genau eine erste Targetkontur 150 und eine Mehrzahl von zweiten Targetkonturen 152 auf. Die erste Targetkontur 150 ist im Wesentlichen rechteckförmig, wobei eine in Umfangsrichtung des Ringabschnitts 144 orientierte erste Kantenlänge größer ist als eine in axialer Richtung orientierte zweite Kantenlänge. Jede der zweiten Targetkonturen 152 ist im Wesentlichen rechteckförmig, wobei eine in Umfangsrichtung des Ringabschnitt 144 orientierte erste Kantenlänge kleiner ist als eine in axialer Richtung orientierte zweite Kantenlänge. Die zweiten Targetkonturen 152 sind untereinander gleich groß. Die Targetkonturen 150, 152 sind in Umfangsrichtung untereinander durch Stege 154, 156, 158 getrennt. In einer ersten Umfangsrichtung ist die erste Targetkontur 150 durch einen ersten Steg 154 von einer unmittelbar benachbarten zweiten Targetkontur 152 getrennt und in der zweiten Umfangsrichtung durch einen zweiten Steg 156 von einer unmittelbar benachbarten zweiten Targetkontur 152 getrennt. Der erste Steg 154 ist, in Umfangsrichtung betrachtet, breiter als der zweite Steg 156. Jeweils zwei benachbarte zweite Targetkonturen 152 sind durch jeweils einen dritten Steg 158 voneinander getrennt. Sämtliche dritte Stege 158 sind gleich breit. Jeder der dritten Stege 158 ist, in Umfangsrichtung betrachtet, breiter als eine zweite Targetkontur 152.
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Die Targetkonturen 150, 152 haben die Funktion eines Sensorrings, der zusammenwirkend mit einem ortsfesten Sensor 160 in an sich bekannter Weise, insbesondere zur Messung der Drehzahl der Antriebswelle und/oder zur Erkennung einer Winkelstellung in Umfangsrichtung der Antriebswelle, dient.
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In einer in den Figuren nicht dargestellten Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist das Schwungrad als ein an sich bekanntes Zweimassenschwungrad ausgebildet.
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Obwohl in 1 ausschließlich eine Doppelkupplung im Dreiplattendesign gezeigt ist, ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch Doppelkupplungen mit mehreren Platten, wie beispielsweise einem Vierplattendesign oder mit mehreren Kupplungsscheiben pro Teilkupplung können durch die beschriebene Integration der Targetkonturen in den Mitnehmerring verbessert werden, insbesondere können die Abmessungen der Doppelkupplung aufgrund des Einsparens eines separaten Sensorrings reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drehmomentübertragungseinrichtung, Doppelkupplung
- 102
- erste Teilkupplung
- 104
- erste Getriebeeingangswelle
- 106
- zweite Teilkupplung
- 108
- zweite Getriebeeingangswelle
- 110
- erste Gegenplatte
- 112
- erste Anpressplatte
- 114
- erste Kupplungsscheibenanordnung
- 116
- zweite Gegenplatte
- 118
- zweite Anpressplatte
- 120
- zweite Kupplungsscheibenanordnung
- 122
- Zentralplatte
- 124
- Kupplungsdeckel
- 126
- erstes Hebelelement
- 128
- zweites Hebelelement
- 130
- Zuganker
- 132
- Drucktopf
- 134
- Mitnehmerring
- 136
- Schwungrad
- 138
- Blattfederpaket
- 140
- Starterkranz
- 142
- Stützlager
- 144
- Ringabschnitt
- 146
- Flanschabschnitt
- 150
- erste Targetkontur
- 152
- zweite Targetkontur
- 154
- erster Steg
- 156
- zweiter Steg
- 158
- dritter Steg
- 160
- Sensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/149804 A1 [0002]
- DE 102014213165 A1 [0003]
