Antriebsanordnung an einem Doppelkupplunqsqetriebe

für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung an einem Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Doppelkupplungsgetriebe sind in einer Vielzahl von Vorschlägen aus der Patentliteratur allgemein bekannt, wobei die beiden Lamellenkupplungen teilweise radial übereinander oder auch axial hintereinander angeordnet sein können. Die beiden Abtriebswellen der Kupplungen sind als Hohlwellen ineinander verschachtelt und die Wälzlagerungen, soweit zugänglich, an den Stirnwänden des Getriebegehäuses und zwischen den Wellen (einschließlich der Eingangswelle) zur Aufnahme der Axial- und Radialbelastungen sowie gegebenenfalls auftretender Biegemomente angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsanordnung an einem Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge vorzuschlagen, die eine baulich und fertigungstechnisch günstige Lagerung der Wellen des Doppelkupplungsgetriebes ergibt und die in besonderem Maße die die Kupplungsfunktion der Lamellenkupplungen störenden Einflüsse von den Kupplungselementen fernhält bzw. eine komfortable Kupplungsbetätigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Gemäß Anspruch 1 wird eine Antriebsanordnung an einem Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, mit zwei in einem Getriebegehäuse axial hintereinander geschalteten Kupplungen, insbesondere Lamellen- kupplungen, die zwischen voneinander beabstandeten Stirnwänden des Getriebegehäuses positioniert sind und deren bevorzugt trommeiförmiges Antriebselement über eine Eingangswelle des Getriebes angetrieben ist, wobei die Kupplungen über zwei bevorzugt topfförmige Abtriebselemente auf zwei koaxial zu der Eingangswelle angeordnete Abtriebswellen abtreiben, und zwar vorzugsweise alternierend abtreiben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die bevorzugt direkt bzw. unmittelbar im Bereich einer ersten Stirnwand drehbar gelagerte Eingangswelle bis zu der, der ersten Stirnwand gegenüberliegenden, zweiten Stirnwand des Getriebegehäuses geführt und dort mittelbar bzw. indirekt über die ebenfalls im Bereich der zweiten Stirnwand drehbar gelagerten Abtriebswellen drehbar gelagert ist. Damit kann die Eingangswelle eindeutig in voneinander beabstandeten, durch die Stirnwände ausgebildeten Gehäuseebenen gelagert werden. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der die Eingangswelle über ihren Abtriebsflansch zum Antriebselement der Kupplungen hinaus bis zu der zweiten Stirnwand verlängert bzw. geführt ist. Damit gelingt eine besonders robuste Lagerung der Eingangswelle und der Abtriebswellen, die somit keine störenden Reaktionsmomente auf die Kupplungselemente der Kupplungen, vorzugsweise der Lamellenkupplungen, ausüben und die biegemomentfrei zwischen den beiden Stirnwänden des Getriebegehäuses abgestützt bzw. gelagert sind und dementsprechend hohe Antriebsmomente übertragen können.

Durch die biegemomentenfreie Lagerung wird eine Taumelbewegung und damit ein unerwünschtes Kupplungsruckeln (Creep-Ruckeln) vermieden. Dies wird insbesondere mit einer Ausführungsform erreicht, bei der eine äußere Abtriebswelle im Bereich der Stirnwand, insbesondere im Bereich einer durch diese Stirnwand definierten Lagerebene bzw. eines durch diese Stirnwand definierten Lagerbereiches, drehbar auf einer inneren Abtriebswelle gelagert ist, welche innere Abtriebswelle wiederum drehbar auf der Eingangswelle gelagert ist. Die Lager der Eingangswelle und der Abtriebswellen untereinander sowie in den Stirnwänden sind vorzugsweise durch robuste Wälzlager gebildet, wobei grundsätzlich auch der Einsatz von Gleitlagern möglich wäre.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest die beiden inneren Wälzlager zwischen der Eingangswelle und der inneren Abtriebswelle und zwischen der inneren und der äußeren Abtriebswelle Nadellager sind, die in radialer Richtung nur einen geringen Bauraum benötigen, wodurch ein kompakter Wellenverbund geschaffen ist.

Des Weiteren können die beiden Abtriebselemente der Lamellenkupplungen rohrförmige Wellenstummel aufweisen, die über in Drehrichtung formschlüssig wirkende Verbindungen, insbesondere Steckverbindungen bzw. -ver- zahnungen jeweils mit den als Hohlwellen ausgeführten Abtriebswellen trieblich verbunden sind, wobei jeweils im Bereich der Steckverbindungen ein Lager, vorzugsweise ein Wälzlager, zwischen der inneren und der äußeren Abtriebswelle und ein Lager, vorzugsweise ein Wälzlager, zwischen der äußeren Abtriebswelle und der besagten Stirnwand des Getriebegehäuses vorgesehen ist. Daraus resultiert eine besonders steife, innere Abstützung der Wellen zueinander bei einem äußerst kompakten, montagegünstigen Wellenverbund im Kupplungsbereich. Die beiden Lager sind bevorzugt Wälzlager, höchst bevorzugt flach bauende Nadellager. Zusätzlich kann der mit der inneren Abtriebswelle trieblich verbundene Wellenstummel im Bereich des Abtriebsflansches der Eingangswelle auf der Eingangswelle über ein weiteres Lager, vorzugsweise ein Wälz- bzw. Nadellager, radial abgestützt sein und es kann zwischen dem Abtriebsflansch der Eingangswelle und zwischen an den Wellenstummeln der Abtriebselemente ausgebildeten Ringflanschen jeweils ein Axiallager eingesetzt sein. Damit ist sichergestellt, dass jegliche an den Kupplungselementen gegebenenfalls wirkende innere und äußere Störmomente sowohl in radialer als auch in axialer Richtung über die Wälzlager zuverlässig abgestützt sind und eine komfortable, ruckfreie Kupplungsfunktion begünstigt ist.

Der verlängerte Abschnitt der Eingangswelle kann schließlich als Wellenfortsatz entweder unmittelbar an die Eingangswelle angeformt oder in einer alternativen Ausgestaltung separat gefertigt und formschlüssig und/oder stoffschlüssig fest mit der Eingangswelle verbunden sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die anliegende, schematische Zeichnung zeigt in einem halben Längsschnitt eine Antriebsanordnung eines nur teilweise dargestellten Doppelkupplungsgetriebes für Kraftfahrzeuge, mit zwei Lamellenkupplungen K1 , K2, deren Kupplungselemente trieblich mit einer Eingangswelle und zwei Abtriebswellen verbunden sind und deren Wälzlagerungen im umgebenden Getriebegehäuse und im Wellenverbund vorgesehen sind.

In der Zeichnung ist eine obere Hälfte eines Ausschnittes eines Doppelkupplungsgetriebes für Kraftfahrzeuge dargestellt, mit einem an ein Getriebegehäuse 10 (nur angedeutet) angebauten, mehrteiligen Gehäuseab- Schnittes 12, in dem zwei hydraulisch betätigte Lamellenkupplungen K1 und K2 als Reibungskupplungen angeordnet sind.

Dabei leitet eine über ein erstes Wälzlager bzw. ein Kugellager 16 in der eingangsseitigen Stirnwand 12a (oder Gehäusedeckel) des Gehäuseabschnittes 12 drehbar gelagerte Eingangswelle 14 ein definiertes Antriebsdrehmoment von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine (oder einer anderen Antriebsquelle) auf ein trommeiförmiges, einseitig offenes Antriebselement 18, das trieblich in an sich bekannter Weise mit Kupplungslamellen der beiden Lamellenpakete der Lamellenkupplungen K1 und K2 verbunden ist.

Weitere, zwischen diesen Kupplungslamellen befindliche Kupplungslamellen sind trieblich mit topfförmigen Abtriebselementen 20, 22 verbunden, die auf zur Eingangswelle 14 koaxial angeordnete Abtriebs-Hohlwellen 24, 26 des Doppelkupplungsgetriebes abtreiben.

Die beiden einander axial benachbarten Lamellenpakete der Lamellenkupplungen K1 , K2 sind mittig an einem Reaktionsglied 28 abgestützt und von beiden Seiten her über sich mit dem Antriebselement 18 mitdrehende, axial verschiebliche Anpressscheiben 30, 32 beaufschlagbar.

Die Lamellenkupplungen K1 , K2 sind soweit nicht beschrieben üblicher Bauart, wobei deren Lamellen alternierend mit dem äußeren Antriebselement 18 und den inneren Abtriebselementen 20, 22 über axial ausgerichtete Kerbver- zahnungen verbunden sind, so dass durch Beaufschlagung der auf der Zeichnung linken Anpressscheibe 30 die Kupplung K1 und durch Beaufschlagung der rechten Anpressscheibe 32 die Kupplung K2 schließbar und damit das Antriebsmoment der Eingangswelle 14 auf die Abtriebswelle 24 oder die Abtriebswelle 26 des Doppelkupplungsgetriebes übertragbar ist. Die hier vorliegend als Ausrückvorrichtung bezeichnete, funktionell eigentlich eine Einrückvorrichtung darstellende Anpressvorrichtung der beiden Kupplungen K1 und K2 setzt sich jeweils zusammen aus einem Ringkolben 34 und einem am Ringkolben 34 angeordneten Ein- bzw. Ausrücklager 36.

Die Ringkolben 34 sind in Bohrungen 38 der radialen Stirnwände 12a, 10a des Getriebegehäuses 10, 12 axial verschiebbar gelagert und entsprechend abgedichtet und können in nicht dargestellter Weise hydraulisch beaufschlagt werden.

Die Eingangswelle 14 und die beiden Abtriebswellen 24, 26 sind im Getriebegehäuse 10, 12 wie folgt wälzgelagert:

Zunächst sind alle drei Wellen 14, 24, 26 an der Stirnwand 10a des Getriebegehäuses 10 in einer im Wesentlichen einheitlichen, radialen Ebene 40 über Wälzlager bzw. Nadellager 42, 44, 46 drehbar gelagert.

Dabei ist die radial äußere, hohle Abtriebswelle 24 über das Nadellager 42 direkt in dem entsprechenden Lagerhals 10b in der Stirnwand 10a gelagert, während die radial innen liegende Abtriebswelle 26 über das Nadellager 44 innerhalb der äußeren Abtriebswelle 24 indirekt gelagert ist.

Ferner ist die radial innenliegende Eingangswelle 14 über den trieblich an das trommeiförmige Antriebselement 18 der Lamellenkupplungen K1 , K2 angeschlossenen Abtriebsflansch 14a hinaus in Richtung der Stirnwand 10a mit einem Wellenfortsatz 14b verlängert, der über das dritte Nadellager 46 innerhalb der mittleren Abtriebswelle 26 und ebenfalls in etwa in der gemeinsamen Wälzlagerebene 40 wälzgelagert ist. Die triebliche Verbindung der beiden Abtriebswellen 24, 26 erfolgt über an die topfförmigen Abtriebselemente 20, 22 der Lamellenkupplungen K1 , K2 angeschlossene, rohrförmige Wellenstummel 48, 50, die jeweils über Steckverzahnungen 52, 54 (hier schwarz unterlegt eingezeichnet) mit den Abtriebswellen 24, 26 in Drehrichtung formschlüssig verbunden sind.

Die zwischen dem radial äußeren Wellenstummel 48 und der Abtriebswelle 24 vorgesehene Steckverzahnung 52 liegt wiederum in etwa im Bereich in der radialen Ebene 40 der Stirnwand 10a des Getriebegehäuses 10 und der besagten Nadellager 42, 44, 46.

Über zwei axial zueinander versetzte, weitere Wälzlager bzw. Nadellager 56, 58 ist der Wellenstummel 48 auf dem Wellenstummel 50 und der Wellenstummel 50 auf dem Wellenfortsatz 14b der Eingangswelle 14 wälzgelagert, so dass ein in sich steifer, biegemomentfreier Wellenverbund geschaffen ist.

Das Nadellager 56 ist dabei wie ersichtlich ist in einer radialen Ebene mit der Steckverbindung 54 zwischen dem Wellenstummel 50 und der inneren Abtriebswelle 26 positioniert, während das Nadellager 58 nahe dem Abtriebsflansch 14a auf der Eingangswelle 14 angeordnet ist.

Die Wellenstummel 48, 50 sind zudem über an den Wellenstummeln 48, 50 angeformte Ringflansche 48a, 50a und Axiallager 60, 62 in axialer Richtung an dem Abtriebsflansch 14a der Eingangswelle 14 abgestützt.

Der Wellenfortsatz 14b der Eingangswelle 14 kann abweichend zum Ausführungsbeispiel auch eine gebaute Konstruktion aufweisen und beispielsweise teleskopisch wie in gestrichelten Linien angedeutet mit einem Ansatz 14c in die hohle Eingangswelle 14 eingesetzt und mit dieser in einem verzugsarmen Schweißverfahren (zum Beispiel Laserschweißen oder Reibschweißen) fest verbunden sein.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Eingangswelle 14 mit dem Wellenfortsatz 14b über das Wälzlager 16 unmittelbar an der Stirnwand 12a des Gehäuseabschnittes 12 und über das Nadellager 46 mittelbar über die weiteren Nadellager 44, 42 in der zweiten Stirnwand 10a des Getriebegehäuses 10, 12 biegesteif gelagert, wobei der Wellenverbund 14, 24, 26 über die weiteren Nadellager 56, 58 und die Axiallager 60, 62 derart stabilisiert ist, dass keine gegebenenfalls auf die Eingangswelle 14 und/oder die Abtriebswellen 24, 26 wirkenden Störmomente aus den angrenzenden Getriebeelementen, zum Beispiel aus Wellendurchbiegungen bei hohen Belastungen, auftreten können und eine störungsfreie Kupplungsfunktion der beiden Lamellenkupplungen K1 , K2 sichergestellt ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird somit die Eingangs- bzw. Antriebswelle 14 eindeutig in den hier durch die Stirnwände 10a, 12a gebildeten Gehäuseebenen gelagert (in der Ebene 10a indirekt über die Lager 42, 44 und 46).