DE102005022218B4

DE102005022218B4 - Drehmomentübertragunsmechanismus mit Sperrvorrichtung

Info

Publication number: DE102005022218B4
Application number: DE102005022218A
Authority: DE
Inventors: Paul D. Ann Arbor Stevenson; Jeffrey J. Dexter Biallas; Clinton E. Monroe Carey
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2025-05-14
Also published as: US20050258013A1; US7036644B2; DE102005022218A1

Abstract

Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung, umfassend:
ein erstes drehbares Element (22) und ein zweites drehbares Element (26), die durch einen Drehmomentübertragungsmechanismus (10), der selektiv in Eingriff treten kann und Reibungsplatten (14, 16) umfasst, in Wirkverbindung stehen;
eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung (38) mit einer axial verschieblichen Einrückplatte (12), die durch eine Eingriffskraft (A) derart axial verschiebbar ist, dass in dem Drehmomentübertragungsmechanismus (10) ein Reibungseingriff erzeugt wird;
wobei die Sperrvorrichtung (52) ein Eingriffsmittel zum drehstarren Verbinden der Einrückplatte (12) und eines Reaktionselements (40) umfasst, das ein Zurückziehen der Einrückplatte (12) als Folge des Wegnehmens der Eingriffskraft (A) verhindert,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrückplatte (12) unabhängig von dem ersten drehbaren Element (22) und dem zweiten drehbaren Element (26) drehbar und in axialer Richtung derart zwischen dem Reaktionselement (40) und dem Drehmomentübertragungsmechanismus (10) positioniert ist, dass sie erst infolge des Reibungseingriffs des Drehmomentübertragungsmechanismus (10) derart in Rotation versetzt wird, dass die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungs-Sperrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie im Wesentlichen beispielsweise aus der US 5,651,437 A bekannt geworden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwendung von feststehenden Einrichtungen zum Einrücken von rotierenden Kupplungsdrehmomentübertragungsmechanismen oder der Wunsch, diese zu verwenden, wird immer weiter verbreitet. Diese Einrichtungen werden in Erwägung gezogen, da sie die Verwendung von Elektromotor-Einrückmechanismen und einfacheren hydraulischen Einrückmechanismen ermöglichen.
Im Allgemeinen umfassen die Elektromotoreinrichtungen auch eine Vorrichtung, die im Allgemeinen als Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung bezeichnet ist und einen Drehantrieb in einen axialen Schub umwandelt, der wiederum die erforderliche Kraft für das Ineingrifftreten des Drehmomentübertragungsmechanismus bereitstellt, wie dies beispielsweise aus der US 5,651,437 A , der DE 1 575 762 A oder der DE 100 33 482 B4 bekannt ist.
Die hydraulischen Einrückeinrichtungen weisen nicht rotierende Kolben auf, die die erforderliche Kraft für das Ineingrifftreten des Drehmomentübertragungsmechanismus liefern. Ein Axiallager ist zwischen dem nicht rotierenden Antriebsmechanismus, der entweder hydraulisch oder elektrisch ist, und der Einrückplatte für den Drehmomentübertragungsmechanismus angeordnet. Während das Axiallager die erforderliche Einrückkraft übertragen kann, wäre es besonders wünschenswert, wenn die Einrückkraft auf ein Mindestmaß reduziert oder beseitigt werden könnte, um eine Lagergröße zu reduzieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesem Wunsch gerecht zu werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird mit einer Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Drehmomentübertragungsmechanismus einen Einrückmechanismus, der ein Ineingrifftreten einleitet, und eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung, die den Eingriff aufrechterhält, auf.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung als Teil eines Sperrmechanismus verwendet, der das Einrücken oder den Eingriff des Drehmomentübertragungsmechanismus aufrechterhält, während ermöglicht wird, dass der Einrückmechanismus auf einen Minimalwert reduziert wird.
In wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Sperrmechanismus direkt zwischen einem Einrückkolben und einem relativ feststehenden Bauteil des Drehmomentübertragungsmechanismus angeordnet.
In wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Sperrmechanismus einen Einwege- bzw. Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus, der in dem Sperrmechanismus angeordnet ist.
In wieder einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Sperrmechanismus einen mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismus, der dazu dient, eine direkte Antriebsverbindung zwischen zwei Seiten eines Drehmoment/Schub-Umwandlungsmechanismus bereitzustellen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Teilaufriss eines Drehmomentübertragungsmechanismus, der die vorliegende Erfindung enthält.
2 ist eine schematische Darstellung der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Ansicht, die 1 ähnlich ist und eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
4 ist eine Ansicht, die 2 ähnlich ist, und den Betrieb der Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, beschreibt.
5 ist eine Ansicht, die ähnlich 1 ist, und eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
6 ist eine Ansicht, die 2 ähnlich ist und 5 weiter beschreibt.
7 ist ein Teilaufriss eines Abschnitts eines Drehmomentübertragungsmechanismus mit einer weiteren Ausführungsform, die die vorliegende Erfindung enthält.
8 ist eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in 7.
9 ist ein alternativer Aufbau, der dem in 8 gezeigten ähnlich ist.
BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen oder entsprechenden Teile darstellen, ist in 1 eine Teilansicht eines Drehmomentübertragungsmechanismus 10 mit einer Einrückplatte 12, einer ersten Vielzahl an Reibungsplatten 14, einer zweiten Vielzahl an Reibungsplatten 16 und einer Feder 18 gezeigt. Die Reibungsplatten 14 stehen über eine Keilnut 20 mit einem Nabenelement 22, das wiederum mit einem nicht dargestellten Übertragungsbauteil verbunden ist, in einer Antriebsverbindung. Die Platten 16 stehen über eine Keilnut 24 mit einer Welle 26 in einer Antriebsverbindung. Eine Rückstellfeder 28 ist zwischen einem Halter 30 und der Einrückplatte 12 zusammengedrückt. Der Halter 30 ist durch einen Sicherungs- oder Ausdehnungsring 32 an der Welle 26 angeordnet.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 weist einen Kupplungseinrückmechanismus 34 auf, der die Einrückplatte 12 über ein Axiallager 36 mit einer Kraft beaufschlagt, wie es durch einen Pfeil A gezeigt ist. Der Kupplungseinrückmechanismus kann entweder aus einer herkömmlichen Hydraulikkolbenanordnung (vorzugsweise ein nicht rotierender Kolben) oder aus einem Elektromotor, der einen zusätzlichen Drehmoment/Schub-Umwandlungsmechanismus mit Energie beaufschlagt, bestehen. Die Einrückplatte 12 ist auch ein Bauteil in einer Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung, die allgemein mit 38 bezeichnet ist. Die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 umfasst eine Drehplatte 40 mit einer auf ihr ausgebildeten Nockenoberfläche 42, eine Vielzahl an Wälzkörpern oder Kugeln 44, die in Eingriff stehend mit der Nockenoberfläche 42 angeordnet sind, und eine Nockenoberfläche 46, die an der Einrückplatte 12 ausgebildet ist.
Die Drehplatte 40 steht über eine Keilnut 48 mit der Welle 26 in einer Antriebsverbindung. Die Einrückplatte 12 rotiert auch mit der Welle 26, und die Vielzahl an Wälzkörpern oder Kugeln 44 der Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 tritt durch einen leichten Reibungswiderstand zwischen der Einrückplatte 12 und der Platte 14 in einen Positionseingriff. Die Drehplatte 40 weist eine äußere Keilnut 50 auf, die mit einer mechanischen Kupplung 52 in einer Antriebsverbindung steht. Die mechanische Kupplung 52 weist eine sich axial erstreckende gezahnte Oberfläche 54 auf, die ausgebildet ist, um mit einer komplementären gezahnten Oberfläche 56, die an der Platte 12 ausgebildet ist, in Eingriff zu treten.
Wenn die mechanische Kupplung 52 in Eingriff steht (die Position, die gezeigt ist), rotieren die Platte 40 und die Einrückplatte 12 einheitlich. Während des Betriebs, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 außer Eingriff steht, steht die mechanische Kupplung 52 ebenfalls außer Eingriff. Um den Drehmomentübertragungsmechanismus 10 einzurücken, wird durch das Axiallager 36 an dem Kupplungseinrückmechanismus 34 eine Einrückkraft in der Richtung eines Pfeils A hergestellt. Wenn sich die Einrückplatte 12 axial bewegt und mit den Platten 14 und 16 in Eingriff tritt, verursacht der resultierende Reibungskontakt zwischen diesen eine Rotation der Einrückplatte 12 relativ zu der Platte 40, so dass die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 den relativen axialen Abstand zwischen der Einrückplatte 12 und der Platte 40 anpasst, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 in Eingriff steht. Es wird durch einen Schulterabschnitt 58 verhindert, dass sich die Platte 40 an der Welle 26 nach links bewegt.
Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 vollständig in Eingriff steht, dann steht die mechanische Kupplung 52 in Eingriff, so dass die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 nicht die relativen Positionen zwischen der Platte 40 und dem Einrückkolben 12 ändern kann. Somit wird der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 in Eingriff gehalten, und die Kraft von dem Kupplungseinrückmechanismus 34 kann weggenommen werden. Die Feder 18 stellt sicher, dass, wenn die Kraft von dem Kupplungseinrückmechanismus 34 weggenommen und zu der Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 übertragen wird, die Einrückkraft aufgrund von Biegungen in dem Drehmoment/Schub-Übertragungsmechanismus nicht wesentlich fällt. Der Kupplungseinrückmechanismus 34 kann ein herkömmlicher nicht rotierender hydraulischer Kolben oder eine elektromotorisch angetriebene Drehmoment/-Schub-Umwandlungsvorrichtung wie beispielsweise ein Kugelmutteraktuator sein, um die Einrückkraft A an dem Lager 36 herzustellen. Durch Reduzieren oder Zurücknehmen der Kraft A von dem Lager 36 wird die Lebensdauer des Lagers verbessert, Lagerreibungsverluste werden erheblich reduziert und das Niveau der Belastung des Lagers ist nie größer als notwendig, um den Betrieb des Drehmomentübertragungsmechanismus 10 herzustellen.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Bewegung der Platte 40A durch die Schulter 58A beschränkt. Die Einrückkraft A bewirkt, dass sich die Einrückplatte 12A in Richtung von Pfeil C bewegt. Die Reaktion auf die Einrückkraft A stellt auch eine Reibungskraft F her, die bewirkt, dass sich die Einrückplatte 12A auch in der Richtung von Pfeil B bewegt, was einen Kontakt zwischen den Kugeln 44A zwischen der Platte 40A und der Einrückplatte 12A aufrechterhält. Der Bewegung der Einrückplatte 12A in Richtung des Pfeils C wird sowohl durch eine Rückstellfederkraft, die durch den Pfeil RS gezeigt ist, als auch durch eine Kraft CC, die die Feder 18 darstellt, Widerstand entgegengebracht.
Um den Drehmomentübertragungsmechanismus 10 einzurücken, wird die Einrückplatte 12 über das Axiallager 36 mit einer axialen Kraft von einer nicht rotierenden Quelle beaufschlagt. Der Reibungswiderstand an der Kupplungsplatte oder Reibungsplatte, die der Einrückplatte 12 am nächsten liegt, erzeugt einen Reibungszug, der eine Rotation der Einrückplatte 12 relativ zu der Platte 40 der Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 38 bewirkt, so dass die Kugeln 44 eine axiale Bewegung der Einrückplatte 12 erzwingen. Sobald der Drehmomentübertragungsmechanismus 10 in einen vollständigen Eingriff eingerückt ist, steht die mechanische Kupplung 52 in Eingriff, was den Drehmoment/Schub-Übertragungsmechanismus in der in Eingriff stehenden Position sperrt und eine Rotationsbewegung zwischen der Einrückplatte 12 und der Drehplatte 40 verhindert. Nach dem Sperren wird die Einrückkraft A weggenommen. Wenn die Einrückkraft A weggenommen ist, wird die Reaktionskraft der Eingriffslast von der Einrückkraft A zu den Kugeln oder Wälzkörpern 44 verschoben.
Wenn die mechanische Kupplung 52 vollständig in Eingriff steht, kann keine relative Rotation zwischen der Einrückplatte 12 und der Drehplatte 40 auftreten. Da keine Rotationsbewegung auftritt, kann es keine Änderung bei der axialen Positionierung geben, und die Spannkraft auf den Drehmomentübertragungsmechanismus bleibt bestehen. Um den Drehmomentübertragungsmechanismus 10 zu lösen oder ein Außereingrifftreten von diesem zu verursachen, wird die Einrückkraft A mit ihrer maximalen Belastung wieder aufgebracht. Dies entlastet die mechanische Kupplung 52 und ermöglicht ein Außereingrifftreten von dieser. Die Einrückkraft A wird dann auf eine gesteuerte Art und Weise, wie es gewünscht wird, verringert.
Eine Teilansicht eines Drehmomentübertragungsmechanismus 100, die in 3 gezeigt ist, umfasst eine Einrückplatte 102, eine Vielzahl an Platten 104, die mit einer Welle 106 über eine Keilnutverbindung verbunden sind, und eine Vielzahl an Platten 108, die über eine Keilnutverbindung mit einem Getriebenabenabschnitt 110 verbunden sind. Die Einrückplatte 102 ist auch ein Element einer Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 113, die eine Platte 114, die mit der Welle 106 in einer Antriebsverbindung steht und auf dieser durch ein Schulterelement 118 positioniert ist, und eine Vielzahl an Kugeln oder Wälzkörpern 120, die in Nockenoberflächen 122 bzw. 124 angeordnet sind, die auf der Einrückplatte 102 bzw. der Platte 114 ausgebildet sind, umfasst. Eine Torsionsfeder 112 ist zwischen der Einrückplatte 102 und der Platte 104A angeordnet. Diese Torsionsfeder 112 erhält einen Kontakt zwischen den Kugeln oder Wälzkörpern 120 und den Nockenoberflächen 122 und 124 aufrecht, wenn sich die Einrückplatte 102 während des Ineingrifftretens des Drehmomentübertragungsmechanismus axial bewegt. Eine mechanische Kupplung 126 steht über eine Keilnutverbindung mit der Platte 114 in einer Antriebsverbindung und kann mit der Einrückplatte 102 über eine Vielzahl an sich axial erstreckenden Zähnen 128 in Eingriff treten.
Der Kupplungseinrückmechanismus 34A liefert über ein Axiallager 130 eine Kraft A, um zu bewirken, dass die Einrückplatte 102 über ein Axiallager 132 einen Reibungseingriff zwischen den Platten 104 und 108 erzwingt. Wenn sich der Reibungseingriff zwischen den Platten 104 und 108 erhöht, beginnt die Einrückplatte 102 aufgrund von der Kraft von der Torsionsfeder 112, relativ zu der Platte 114 zu rotieren. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 100 vollständig in Eingriff steht, kann die mechanische Kupplung 126 in Eingriff treten, wodurch eine relative Rotation zwischen der Einrückplatte 102 und der Platte 114 verhindert wird. Der Aufbau des Kupplungseinrückmechanismus 34A ist vorzugsweise ähnlich wie der des Einrückmechanismus 34.
Die schematische Darstellung in 4 liefert ein weiteres Beispiel des Betriebs des Mechanismus, der in 3 gezeigt ist. In 4 ersetzt die Kraft T der Torsionsfeder 112 die Kraft F der Reibung in 1. In 3 ist auch eine Rückstellfeder 134 in dem Drehmomentübertragungsmechanismus zwischen den Platten 104A und 104C angeordnet. Die Rückstellfederkraft sowie die Kupplungsfederkraft RS bzw. CC wirken über das Axiallager 132, um der axialen Bewegung der Platte 102 Widerstand entgegenzubringen. Wie oben erklärt, tritt die mechanische Kupplung 126 in Eingriff, nachdem der Drehmomentübertragungsmechanismus 100 vollständig eingerückt ist.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 100 weist eine Platte 104A auf, die mit der Welle 106, welche benachbart zu der Einrückplatte 102 angeordnet ist, in einer Antriebsverbindung steht. Dieser Unterschied ermöglicht der Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 113, in jeder Drehrichtung für die Nabe 110 zu arbeiten. Ob die Nabe 110 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn rotiert, ist für die Anwendung der Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 113 unwesentlich, da die Torsionsfeder 112 einen Kontakt zwischen den Kugeln oder Wälzkörpern 120 und den Nockenoberflächen 122 und 124 aufrechterhält.
Wenn gewünscht wird, dass der Drehmomentübertragungsmechanismus 100 gelöst wird oder außer Eingriff tritt, wird die Einrückkraft A wieder hergestellt, was die Kräfte auf die mechanische Kupplung 126 wegnimmt und wodurch ein Lösen der mechanischen Kupplung 126 ermöglicht ist. Nach dem Lösen der mechanischen Kupplung 126 kann die Einrücklast auf eine gesteuerte Art und Weise, die für Drehmomentübertragungsmechanismen typisch ist, verringert werden.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 100A aus der Teilansicht in 5 und 6 hat einen ähnlichen Aufbau und eine ähnliche Funktionsweise wie der Drehmomentübertragungsmechanismus 100, der in 3 gezeigt ist. Die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung 113 umfasst jedoch auch einen Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus 150, der zwischen der Platte 114 und der mechanischen Kupplung 126 angeordnet ist. Der Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus 150 ermöglicht, dass die mechanische Kupplung 126 vor dem Beaufschlagen der Kupplung mit der Einrückkraft A in Eingriff tritt.
Wenn die Einrückkraft A dann hergestellt ist, ermöglicht der Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus 150 eine relative Rotation zwischen der Einrückplatte 102 und der Platte 114. Der Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus 150 verhindert eine Rotation der Platte 114 in die entgegengesetzte Richtung relativ zu der Einrückplatte 102, und hält daher den Drehmomentübertragungsmechanismus 150 vollständig in Eingriff, und die Einrückkraft A kann weggenommen werden. Der Einsatz oder die Verwendung des Freilauf-Drehmomentübertragungsmechanismus 150 ermöglicht, dass die Einrückkraft A in dem Drehmomentübertragungsmechanismus 100 angehoben wird, wie es erforderlich ist, ohne dass die mechanische Kupplung 126 außer Eingriff tritt.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 200 aus der Teilansicht in 7 umfasst eine Einrückplatte 202, eine Vielzahl an Reibungsscheiben 204, die über eine Keilnutverbindung mit einer Getriebenabe 206 verbunden sind, und eine Vielzahl an Reibungsscheiben 208, die über eine Keilnutverbindung mit einer Getriebewelle 210 verbunden sind. Die Einrückplatte 202 ist auch über eine Keilnutverbindung mit der Welle 210 verbunden. Ein ringförmiges Rampenelement 214 ist über eine Keilnutverbindung mit der Welle 210 verbunden und umfasst einen Rampenabschnitt oder eine Rampenoberfläche 216, die mit der Vielzahl an Wälzkörpern 218 in Eingriff steht, welche wiederum mit einer ringförmigen inneren Oberfläche 220, die an der Einrückplatte 202 ausgebildet ist, in Eingriff stehen. Die Wälzkörper 218 sind, wie es in 7 gezeigt ist, durch ein Federpaket 222, das zusammengedrückt zwischen einem Löseelement 224 und einer Halteplatte 226 angeordnet ist, nach links gedrängt. Die Halteplatte 226 ist durch einen Sicherungsring 228 an der Welle 210 angeordnet.
Die Wälzkörper 218 sind in einem Käfigabschnitt 230 des Löseelements 224 gehalten. Ein Kraftbeaufschlagungsmechanismus 232 ist angebracht, um die Wälzkörper 218 und das Element 224 nach rechts zu drängen, wenn es gewünscht wird. Wie es in 8 gezeigt ist, sind die Wälzkörper 218 eine Vielzahl an Kugeln, die zwischen der Einrückplatte 202 und der Rampenoberfläche 216 angeordnet sind.
9 ist eine alternative Ausführungsform des in 8 gezeigten Mechanismus, wobei der Mechanismus zylinderförmige Wälzkörper 218A aufweist, die zwischen einer Vielzahl an rechteckigen Oberflächen 220A, die an der Platte 202 ausgebildet sind, und einer Vielzahl an rechteckigen Rampenoberflächen 216A, die an dem Rampenelement 214A ausgebildet sind, angeordnet sind. Während des Außereingrifftretens des Drehmomentübertragungsmechanismus 200 werden die Wälzkörper nach rechts gedrängt, um eine wesentliche relative Rotation zwischen den Platten 204 und 208 zu ermöglichen. Wenn gewünscht wird, dass der Drehmomentübertragungsmechanismus 200 in Eingriff tritt, wird dieser mit einer Kraft A durch einen Einrückmechanismus 234 beaufschlagt, der als ein nicht rotierender Kolben und ein Axiallager, oder als ein Elektromotorantrieb mit einer Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung und ein Axiallager ausgebildet sein kann. Jede dieser Einrichtungen liefert die erwünschte Einrückkraft A.
Wenn die Einrückkraft A die Platte 202 nach rechts bewegt, um einen Reibungseingriff zwischen den Platten 204 und 208 und somit eine Antriebsverbindung zwischen der Welle 210 und der Nabe 206 herzustellen, werden die Wälzkörper 218, 218A durch die Feder 222 gedrängt, um zwischen der Rampenoberfläche 216 und der inneren Oberfläche 220 der Einrückplatte 202 in Eingriff zu bleiben. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 200 vollständig ein Eingriff steht, kann die Einrückkraft A weggenommen werden; die Platte 202 kann sich jedoch aufgrund von der Wirkungsweise der Wälzkörper 218, 218A zwischen der Einrückplatte 202 und dem Rampenelement 214 nicht nach links bewegen, um von dem Drehmomentübertragungsmechanismus 200 außer Eingriff zu treten.
Wenn ein Außereingrifftreten der Kupplung erwünscht ist, wird die Einrückkraft A wiederhergestellt und gleichzeitig werden die Wälzkörper 218 und das Käfigelement 224 durch den Einrückmechanismus 232 nach rechts gedrängt, um den Kontakt zwischen den Wälzkörpern 218 und der Rampenoberfläche 216 oder der Oberfläche 220 zu beenden. Wenn die Wälzkörper somit außer Eingriff getreten sind, kann die Einrückkraft A auf eine gesteuerte Art und Weise weggenommen werden, wodurch ein gesteuertes Lösen des Drehmomentübertragungsmechanismus 200 ermöglicht wird. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 200 vollständig außer Eingriff getreten ist, wird die Kraft auf das Element 232weggenommen und die Wälzkörper 218 kehren in ihre Betriebsposition zurück, die in 7 gezeigt ist.
Jede der oben beschriebenen Vorrichtungen weist einen Sperrmechanismus in Form einer mechanischen Kupplung und einen Drehmoment/Schub-Übertragungsmechanismus oder eine Freilaufkupplung auf, die den Eingriff des jeweiligen Drehmoment/Schub-Übertragungsmechanismus aufrechterhält. Die Sperrvorrichtung wird gelöst, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus außer Eingriff treten soll, indem eine Einrückkraft auf den Drehmomentübertragungsmechanismus aufgebracht wird, während die Sperrvorrichtung gelöst wird und dann die Eingriffskraft weggenommen wird. Dies ermöglicht, dass der Eingriffskraftmechanismus gelöst wird, während der Drehmomentübertragungsmechanismus während eines normalen Betriebs in Eingriff bleibt.

Claims

Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung, umfassend: ein erstes drehbares Element (22) und ein zweites drehbares Element (26), die durch einen Drehmomentübertragungsmechanismus (10), der selektiv in Eingriff treten kann und Reibungsplatten (14, 16) umfasst, in Wirkverbindung stehen; eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung (38) mit einer axial verschieblichen Einrückplatte (12), die durch eine Eingriffskraft (A) derart axial verschiebbar ist, dass in dem Drehmomentübertragungsmechanismus (10) ein Reibungseingriff erzeugt wird; wobei die Sperrvorrichtung (52) ein Eingriffsmittel zum drehstarren Verbinden der Einrückplatte (12) und eines Reaktionselements (40) umfasst, das ein Zurückziehen der Einrückplatte (12) als Folge des Wegnehmens der Eingriffskraft (A) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrückplatte (12) unabhängig von dem ersten drehbaren Element (22) und dem zweiten drehbaren Element (26) drehbar und in axialer Richtung derart zwischen dem Reaktionselement (40) und dem Drehmomentübertragungsmechanismus (10) positioniert ist, dass sie erst infolge des Reibungseingriffs des Drehmomentübertragungsmechanismus (10) derart in Rotation versetzt wird, dass die Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung (38) eine Fortsetzung der Axialbewegung der Einrückplatte (12) erzwingt.
Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: dass die Eingriffskraft (A) durch entweder einen Elektromotor und eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung oder eine nicht rotierende hydraulische Kolbenvorrichtung aufgebracht wird; und dass die Eingriffskraft (A) wieder aufgebracht wird, um ein Außereingrifftreten des Drehmomentübertragungsmechanismus (10) und ein Lösen der Sperrvorrichtung (52) zu ermöglichen.
Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: dass die Einrückplatte (12) durch entweder einen Elektromotor und eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung oder einen nicht rotierenden hydraulischen Kolben in Eingriff tritt; und dass das Sperrvorrichtungsmittel eine mechanische Kupplung (52) umfasst, die über den Drehmoment/Schub-Umwandlungsmechanismus (38) in Eingriff treten kann.
Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtungen nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: dass die Einrückplatte (12) durch entweder einen Elektromotor und eine Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung oder einen nicht rotierenden hydraulischen Kolben in Eingriff tritt; und dass das Sperrvorrichtungsmittel ein Freilaufdrehmomentübertragungsmittel (150) umfasst, das über den Drehmoment/Schub-Umwandlungsmechanismus (38) in Eingriff treten kann.
Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: ein federndes Element (112), das zwischen einem Reibungselement (104A) des Drehmomentübertragungsmechanismus (10) und der Einrückplatte wirksam angeordnet ist, um eine Positionierungskraft auf den Drehmoment/Schub-Umwandlungsmechanismus (38) aufrecht zu erhalten.
Drehmomentübertragungs- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: dass das Sperrvorrichtungsmittel ein Freilaufschubübertragungsmittel (218, 222) umfasst, um ein Zurückziehen der Einrückplatte als Folge des Wegnehmens der Eingriffskraft (A) zu verhindern.