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Die
Erfindung betrifft eine Kopplungsanordnung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine
solche Kopplungsanordnung ist beispielsweise aus der
DE 197 22 151 C2 bekannt.
Die dort insbesondere in
5 behandelte Kopplungsanordnung
ist als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet, bei welchem
der hydrodynamische Kreis durch ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und
ein Leitrad gebildet wird, und mit einer Kupplungsvorrichtung zusammenwirkt,
durch welche, sofern diese ihre Einrückposition einnimmt,
der hydrodynamische Kreis überbrückt werden kann.
In Ausrückposition der Kupplungsvorrichtung ist dagegen der
hydrodynamische Kreis wirksam, um Drehmoment von einem Kupplungsgehäuse
der Kopplungsanordnung zu einem Abtrieb, wie beispielsweise einer
Torsionsdämpfernabe eines Torsionsschwingungsdämpfers,
zu übertragen.
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Die
Kupplungsvorrichtung setzt sich im einzelnen aus einem zur Realisierung
der Einrück- oder der Ausrückposition axial verlagerbaren
Kolben als Anpresselement, einem die Kraft dieses Anpresselementes
aufnehmenden Gegenanpresselement sowie einer Mehrzahl zwischen Anpresselement
und Gegenanpresselement angeordneter Kupplungselemente zusammen.
Eines dieser Kupplungselemente steht über eine mit dem
Kupplungsgehäuse feste Verzahnung in drehfester Verbindung
mit dem Kupplungsgehäuse, während zwei andere
Kupplungselemente, ebenfalls über eine Verzahnung, drehfest
an einem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers angebunden
sind. Die einzelnen Kupplungselemente sind in Einrückposition
der Kupplungsvorrichtung über Reibbeläge miteinander
in Wirkverbindung versetzbar, um auf diese Weise das vom Kupplungsgehäuse
gelieferte Drehmoment über den Torsionsschwingungsdämpfer
auf die Torsionsdämpfernabe zu übertragen.
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Bei
derartigen Kupplungsvorrichtungen hat sich insbesondere die Zahnverbindung
zwischen der mit dem Kupplungsgehäuse festen Verzahnung
und dem zugeordneten Kupplungselement als nachteilig erwiesen, da
die derart hergestellte Drehverbindung zwischen Kupplungsgehäuse
und Kupplungselement in Umfangsrichtung aus fertigungsbedingten
Gründen spielbehaftet sein muss, und dadurch bei Lastwechselschlägen
oder eingeleiteten Torsionsschwingungen Klappergeräusche
im Bereich dieser Zahnverbindung nicht vermeidbar sind. Dieses Problem tritt
insbesondere dann auf, wenn wie bei der Kopplungsanordnung gemäß der
DE 197 22 151 C2 die Zahnverbindung
zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Kupplungselement
im radial äußeren Bereich des Kupplungsgehäuses,
mithin also auf großem Durchmesser, vorgesehen ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung
einer Kopplungsanordnung derart auszubilden, dass auch bei Lastwechselschlägen
oder Torsionsschwingungen ein möglichst geräuschfreier
Betrieb gewährleistet ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist an einer Kopplungsanordnung
eine Kupplungsvorrichtung in einem Kupplungsgehäuse vorgesehen,
die über ein zum Einstellen einer Einrückposition
oder einer Ausrückposition dienendes Anpresselement, ein
dessen Axialkraft aufnehmendes Gegenanpresselement sowie eine Mehrzahl
von zwischen dem Anpresselement und dem Gegenanpresselement vorgesehene
Kupplungselemente verfügt. Durch drehfeste und axial unbewegbare
Aufnahme des Gegenanpresselementes am Kupplungsgehäuse
wird eine der wesentlichen Grundlagen für einen geräuschfreien
Betrieb der Kupplungsvorrichtung gelegt. Besonders vorteilhaft gestaltet
sich die Verbindung des Gegenanpresselementes mit dem Kupplungsgehäuse,
wenn das Gegenanpresselement mittels eines Schweißvorganges,
insbesondere eines nur geringen Verzug am Kupplungsgehäuse auslösenden
Laserschweißvorganges oder eines Lichtbogenschweißvorganges,
an dem Kupplungsgehäuse befestigt ist, und zwar mit Vorzug
axial zwischen einem Gehäusedeckel des Kupplungsgehäuses
und einem Hauptgehäuseteil des Kupplungsgehäuses.
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Dieses
derart am Kupplungsgehäuse befestigte Gegenanpresselement
nimmt, vorzugsweise über eine Mehrzahl axial wirksamer
Energiespeicher, wenigstens ein Kupplungselement drehfest, aber
axial verlagerbar auf. Auf diese Weise können die Kupp lungselemente
zwar eine axiale Relativbewegung gegenüber dem Gegenanpresselement
ausführen, was für die Einstellung der Einrückposition
oder der Ausrückposition der Kupplungsvorrichtung von wesentlicher
Bedeutung ist, die axial wirksamen Energiespeicher lassen aber in
Umfangsrichtung keine Relativbewegung des zumindest einen Kupplungselementes
gegenüber dem Gegenanpresselement zu. Aufgrund der drehfesten
Anbindung dieses zumindest einen Kupplungselementes ist dasselbe
funktional als antriebsseitiges Kupplungselement wirksam. Alternativ
kann dieses zumindest eine Kupplungselement aber auch am Kupplungsgehäuse
angebunden sein, zumal das Gegenanpresselement drehfest und axial
unbewegbar an dem Kupplungsgehäuse aufgenommen ist.
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Sofern
nicht nur ein einzelnes antriebsseitiges Kupplungselement vorgesehen
ist, sondern eine Mehrzahl hiervon, sind auch diese Kupplungselemente
untereinander jeweils mittels axial wirksamer Energiespeicher drehfest,
aber axial relativ zueinander verlagerbar verbunden. In diesem Fall
entsteht ein Verbund, bei welchem das dem Gegenanpresselement benachbarte
Kupplungselement einerseits mit dem Gegenanpresselement mittels
axial wirksamer Energiespeicher verbunden ist, andererseits aber
auch mit demjenigen Kupplungselement, das an der vom Gegenanpresselement
abgewandten Seite des erstgenannten Kupplungselementes vorgesehen ist,
eine Verbindung mittels axial wirksamer Energiespeicher besteht.
Dieses weiter vom Gegenanpresselement entfernte Kupplungselement
kann wiederum, mittels axial wirksamer Energiespeicher, mit wieder
einem weiteren Kupplungselement in Wirkverbindung stehen, wobei
alle diese Kupplungselemente als antriebsseitige Kupplungselemente
dienen. Alternativ hierzu können aber auch alle vorgenannten Kupplungselemente über
die axial wirksamen Energiespeicher unmittelbar am Gegenanpresselement oder
aber auch unmittelbar am Kupplungsgehäuse befestigt sein.
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Axial
zwischen dem Gegenanpresselement und dem benachbarten antriebsseitigen
Kupplungselement oder zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem
benachbarten antriebsseitigen Kupplungselement ist anspruchsgemäß ein
Kupplungselement vorgesehen, das über keine drehfeste Verbindung zum
Gegenanpresselement oder zum Kupplungsgehäuse verfügt,
dafür aber in Umfangsrichtung in Wirkverbindung mit einem
Abtrieb, wie beispielsweise einer Torsionsdämpfernabe,
steht. Funktional handelt es sich demnach um ein abtriebsseitiges
Kupplungselement. Sofern weitere abtriebsseitige Kupplungselemente
vorgesehen sind, befinden diese sich jeweils zwischen zwei zueinander
benachbarten antriebsseitigen Kupplungselementen. Bei Überführung
in die Einrückposition werden demnach die antriebsseitigen
Kupplungselemente unter Verformung der jeweiligen axial wirksamen
Energiespeicher in Richtung zum Gegenanpresselement belastet und
stellen hierbei, sich aneinander annähernd, eine Reibverbindung
zu den abtriebsseitigen Kupplungselementen her. Mit Vorzug sind
hierbei die axial wirksamen Energiespeicher derart vorgespannt,
dass diese zugunsten geringer Schleppverluste eine Rückstellung der
Kupplungselemente in deren Ausrückposition anstreben. Die
Bewegung von Bauteilen der Kupplungsvorrichtung in deren Einrückposition
erfolgt demnach gegen die Vorspannung der axial wirksamen Energiespeicher.
Alternativ hierzu können die Energiespeicher allerdings
auch in entgegengesetzter Richtung vorgespannt sein. Dadurch kann
die Reaktionszeit des Ein- oder Ausrückvorganges reduziert
werden.
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Eine
Reduzierung der vom Anpresselement in Richtung zum Gegenanpresselement
aufgebrachten Axialkraft bewirkt eine zumindest teilweise Freigabe
der Kupplungselemente gegeneinander, und damit eine zumindest teilweise Überführung
der Kupplungsvorrichtung in die Ausrückposition, was, wie
bereits erwähnt, mit Vorzug durch die axial wirksamen Energiespeicher
unterstützt wird.
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Die Überführung
des Anpresselementes zwischen der Einrückposition der Kupplungsvorrichtung und
deren Ausrückposition erfolgt mit Vorzug durch Anordnung
des Anpresselementes zwischen zwei Druckräumen, wobei das
jeweils eingestellte Druckgefälle zwischen den beiden Druckräumen
die Bewegungsrichtung des Anpresselementes bestimmt.
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In
den Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungen
zum Anbinden der axial wirksamen Energiespeicher zum einen an das
Gegenanpresselement und zum anderen an die antriebsseitigen Kupplungselemente
angegeben. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die antriebsseitigen
Kupplungselemente über einen zumindest im wesentlichen
ringförmigen Grundkörper verfügen, gegenüber
welchem jeweils zur Befestigung der entsprechenden Energiespeicherenden
der axial wirksamen Energiespeicher dienende Energiespeicheraufnahmen
radial überstehen. Auf diese Weise kann die Verbindung
der Kupplungselemente untereinander oder aber mit dem Gegenanpresselement
oder dem Kupplungsgehäuse radial abseits der Reibfläche
des jeweiligen Kupplungselementes erfolgen, wobei die Energiespeicheraufnahmen
sich mit Vorzug radial außerhalb des ringförmigen
Grundkörpers befinden, und demnach auch die Einleitung
hoher Drehmomente begünstigen.
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Mit
Vorzug stehen die abtriebsseitigen Kupplungselemente in drehfester
Verbindung mit einem Eingangsteil eines Torsionsschwingungsdämpfers, so
dass eventuell über die Kupplungselemente der Kupplungsvorrichtung übertragene
Lastwechselstöße oder Torsionsschwingungen vor
einer Weiterleitung an den Abtrieb, wie beispielsweise die Torsionsdämpfernabe,
gedämpft werden können. Vorteilhafterweise ist
hierbei ein Deckblech des Torsionsschwingungsdämpfers mit
einer Außenprofilierung ausgebildet, die mit einer an den
abtriebsseitigen Kupplungselementen vorgesehen Innenprofilierung in
drehfester Verbindung steht.
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Mit
Vorzug ist dem Anpresselement der Kupplungsvorrichtung ein Strömungsführungselement
zugeordnet, das an seiner dem Anpresselement zugewandten Seite über
eine Distanzhalterung verfügt, um auf diese Weise eine
Strömungsrinne zwischen dem Anpresselement und dem Strömungsführungselement
entstehen zu lassen. In vorteilhafter Ausbildung ist dieses Strömungsführungselement mit
dem Anpresselement mittels einer Vernietung verbunden und an der
den Kupplungselementen zugewandten Seite des Anpresselementes vorgesehen.
Radial außen verfügt dieses Strömungsführungselement
einerseits über einen Strömungsdurchlass, der
im radialen Erstreckungsbereich der Kupplungselemente mündet,
und andererseits über eine Abstützung, über
welche es bei Belastung durch das Anpresselement am benachbarten
Kupplungselement in Anlage gelangt, so dass letztendlich das Strömungsführungselement
zur Übertragung der Anpresskraft zwischen dem Anpresselement
und den Kupplungselementen dient. Aufgrund dieses Strömungsführungs elementes
besteht die Befähigung, frisches Fluid unmittelbar in den
radialen Erstreckungsbereich der Kupplungsvorrichtung zu führen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 die
obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine als
hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildete Kopplungsanordnung
mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Torsionsschwingungsdämpfer;
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2 eine
vergrößerte Herauszeichnung des in 1 eingekreisten
Bereiches der Kupplungsvorrichtung;
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3 eine
Explosionsdarstellung der in 2 gezeigten
Kupplungsvorrichtung, versehen mit jeweils einem antriebsseitigen
Kupplungselement und jeweils einem abtriebsseitigen Kupplungselement;
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4 wie 3,
aber mit einer Mehrzahl von antriebsseitigen Kupplungselementen
und abtriebsseitigen Kupplungselementen;
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5 wie 4,
aber mit Anbindung aller antriebsseitiger Kupplungselemente an ein
gemeinsames Gegenanpresselement;
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6 wie 5,
aber mit Anbindung aller antriebsseitiger Kupplungselemente an ein
Kupplungsgehäuse der Kupplungsvorrichtung.
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Die
in 1 gezeigte Kopplungsanordnung 1 verfügt über
ein Kupplungsgehäuse 2, das sich im Wesentlichen
aus einem Gehäusedeckel 4 und einem Hauptgehäuseteil 5 zusammensetzt.
Dieses Kupplungsgehäuse 2 vermag Bewegungen um
eine Drehachse 7 auszuführen, und ist im Hinblick
auf eine nachfolgend ausführlich erläuterte Kupplungsvorrichtung 20 als
Antrieb 3 wirksam.
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Das
Kupplungsgehäuse
2 verfügt im radial inneren
Bereich über einen Lagerzapfen
12, der zur Zentrierung
in eine nicht gezeigte Ausnehmung einer Antriebsvorrichtung, wie
beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, eingreift.
Auf welche Weise dies erfolgen kann, ist beispielhaft in
1 der
DE 32 22 119 C1 dargestellt.
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Am
radial äußeren Bereich des Gehäusedeckels
4 ist
ein Antriebsflansch
10 angeformt, der zur Aufnahme von
Befestigungselementen
11 dient. Diese Befestigungselemente
sind vorgesehen, um den Antriebsflansch
10 und damit das
Kupplungsgehäuse
2 an einer axial flexiblen Platte
zu befestigen, wie dies ebenfalls in
1 der bereits
erwähnten
DE
32 22 119 C1 der Fall ist. Eine derartige flexible Platte wird üblicherweise
an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigt.
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Der
Gehäusedeckel 4 weist an seiner vom Lagerzapfen 12 abgewandten
Seite eine antriebsseitige Gehäusenabe 13 auf,
während der Hauptgehäuseteil 5 im radial
inneren Bereich mit einer abtriebsseitigen Gehäusenabe 6 versehen
ist. Axial zwischen der antriebsseitigen Gehäusenabe 13 und
dem Gehäusedeckel 4 ist ein erster Strömungsdurchgang 14 vorgesehen,
der radial außen in einen ersten Druckraum 16 mündet,
und radial innen mit einer ersten Strömungsleitung 90 verbunden
ist, die ü ber eine Verteilerstation 94 an eine
Fluidquelle 95 angeschlossen ist. Der erste Druckraum 16 ist
mittels eines Anpresselementes 15, das auf der antriebsseitigen
Gehäusenabe 13 axial verlagerbar angeordnet ist,
von einem zweiten Druckraum 17 getrennt, der sich axial
zwischen dem Anpresselement 15 und einem Torsionsschwingungsdämpfer 50 erstreckt,
der nachfolgend noch ausführlich erläutert wird.
Dieser zweite Druckraum steht mit einem zweiten Strömungsdurchgang 18 in
Wirkverbindung, wobei dieser zweite Strömungsdurchgang 18 mittels
einer zweiten Strömungsleitung 91 über
die Verteilerstation 94 mit der Fluidquelle 95 verbunden
ist. Schließlich ist, ebenfalls über die Verteilerstation 94,
eine dritte Strömungsleitung 92 mit der Fluidquelle 95 verbunden, wobei
diese dritte Strömungsleitung 92 über
einen dritten Strömungsdurchgang 87 mit einem
hydrodynamischen Kreis 75 verbunden ist, welcher nachgehend
noch erläutert wird.
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Der
Gehäusedeckel 4 sowie der Hauptgehäuseteil 5 des
Kupplungsgehäuses 2 sind radial außen
unter Zwischenschaltung eines Gegenanpresselementes 23 miteinander
verbunden. Bevorzugt wird dieses Gegenanpresselement 23 durch
Verschweißung am Kupplungsgehäuse 2 befestigt,
und zwar besonders bevorzugt mittels Laserschweißnähten 29,
alternativ auch mittels Lichtbogenschweißnähten, da
sich hierdurch eine besonders verzugsarme Befestigung des Gegenanpresselementes 23 im
Kupplungsgehäuse 2 ergibt. Damit ist das Gegenanpresselement 23,
das Teil der Kupplungsvorrichtung 20 ist, drehfest und
axial gesichert im Kupplungsgehäuse 2 aufgenommen.
Axial zwischen dem Anpresselement 15 und dem Gegenanpresselement 23 sind
Kupplungselemente 21, 22 angeordnet, die ebenfalls
Teil der Kupplungsvorrichtung 20 sind, und die bezüglich ihrer
Anordnung und Wirkungsweise anschaulich anhand 3 erläutert
werden sollen.
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Wie 3 zeigt,
verfügt das Kupplungselement 21 über
einen ringförmigen Grundkörper 30, welcher
nach radial außen durch Energiespeicheraufnahmen 31b überragt
ist. Diesen Energiespeicheraufnahmen 31b sind Energiespeicheraufnahmen 31a im
Gegenanpresselement 23 zugeordnet, wobei die Energiespeicheraufnahmen 31a jeweils zur
Aufnahme einer ersten Vernietung 40a dienen, durch welche
ein erstes Energiespeicherende 33 je eines axial wirksamen
Energiespeichers 32 am Gegenanpresselement 23 zu
befestigen ist. Das zweite Energiespeicherende 34 des axial
wirksamen Energiespeichers 32 wird jeweils über
eine zweite Vernietung 41a an der Energiespeicheraufnahme 31b des Kupplungselementes 21 befestigt.
Da die axial wirksamen Energiespeicher 32 in Achsrichtung
verformbar, in Umfangsrichtung dagegen fest sind, wird das Kupplungselement 21 axial
relativ verlagerbar, aber drehfest an das Gegenanpresselement 23 angebunden,
und ist demnach ebenso wie dieses Gegenanpresselement 23 drehfest
mit dem Kupplungsgehäuse 2, also mit dem Antrieb 3 verbunden.
Damit bildet dieses Kupplungselement 21 ein antriebsseitiges Kupplungselement 24.
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Axial
zwischen dem Gegenanpresselement 23 und dem antriebsseitigen
Kupplungselement 24 ist das Kupplungselement 22 vorgesehen,
das über einen Belagträger 26 verfügt,
an welchem beidseits Reibbeläge 27 aufgebracht
sind, die über Nutungen 28 verfügen.
Der Reibbelagträger 27 und damit das Kupplungselement 22 verfügt über
eine Innenprofilierung 44 in Form einer Verzahnung, die
mit einer als Gegenverzah nung wirksamen Außenprofilierung 54 eines
Deckbleches 53 in drehfester Verbindung steht. Dieses Deckblech 53 ist
Teil des bereits erwähnten und in 1 gezeigten
Torsionsschwingungsdämpfers 50, der außer über
das Deckblech 53 auch über ein weiteres Deckblech 52 verfügt.
Aufgrund der speziellen Anordnung im vorliegenden Torsionsschwingungsdämpfer 50 wird
nachfolgend das Deckblech 52 als antriebsseitig bezeichnet,
das Deckblech 53 dagegen als abtriebsseitig. Beide Deckbleche 52, 53 gemeinsam
bilden einen Eingangsteil 51 des Torsionsschwingungsdämpfers 50 und
verfügen über Ausnehmungen 55 zur Aufnahme je
einer Umfangsfeder 56 eines Umfangsfedersatzes 57. Über
die Umfangsfedern 56 wirkt der Eingangsteil 51 des
Torsionsschwingungsdämpfers 50 mit einer Nabenscheibe 60 zusammen,
die ebenfalls über Ausnehmungen 61 für
die Umfangsfedern 56 des Umfangsfedersatzes 57 verfügt,
und mittels einer Vernietung 62 mit einer Torsionsdämpfernabe 63 verbunden
ist. Die Nabenscheibe 60 wirkt gemeinsam mit der Torsionsdämpfernabe 63 als
Ausgangsteil 65 des Torsionsschwingungsdämpfers 50,
während die Torsionsdämpfernabe 63 als
Abtrieb 64 für die Kupplungsvorrichtung 20 dient.
Demnach ist das mit dem abtriebsseitigen Deckblech 53 des
Torsionsschwingungsdämpfers 50 verbundene Kupplungselement 22 als
abtriebsseitiges Kupplungselement 25 wirksam.
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Während
die Torsionsdämpfernabe 63 des Torsionsschwingungsdämpfers 50 über
eine Lagerung 66 radial und axial gegenüber der
antriebsseitigen Gehäusenabe 13 des Kupplungsgehäuses 2 positioniert
ist, wird über Zapfen 71 an den Deckblechen 52 und 53 ein
Turbinenrad 73 befestigt. Die Zapfen 71 durchgreifen
Aussparungen 70 der Nabenscheibe 60, wobei die
Aussparungen 70 in Umfangsrichtung größer
ausgebildet sind als die Zapfen 71. Diese Aussparungen 70 dienen
demnach als Relativ drehauslenkungsbegrenzung zwischen dem Eingangsteil 51 und
dem Ausgangsteil 65 des Torsionsschwingungsdämpfers 50.
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Das
Turbinenrad 73 wirkt mit einem Pumpenrad 74 sowie
mit einem Leitrad 80 zusammen, wobei Pumpenrad 74,
Turbinenrad 73 und Leitrad 80 gemeinsam den hydrodynamischen
Kreis 75 bilden. Die Kopplungsanordnung 1 ist
demnach als hydrodynamischer Drehmomentwandler 76 realisiert.
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Das
zuvor erwähnte Leitrad 80 ist auf einem Freilauf 81 angeordnet,
der in Achsrichtung zum einen durch eine antriebsseitige Leitradlagerung 82 und
eine antriebsseitige Leitraddruckscheibe 84 positioniert
ist, zum anderen durch eine abtriebsseitige Leitradlagerung 83 und
eine abtriebsseitige Leitraddruckscheibe 86. In zumindest
einer der beiden Leitraddruckscheiben 84, 86 ist
der bereits erwähnte dritte Strömungsdurchgang 87 vorgesehen.
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Bevor
auf die Wirkungsweise der vorliegenden Kupplungsvorrichtung 20 im
einzelnen eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, dass an der vom
Gehäusedeckel 4 abgewandten Seite des Anpresselementes 15 ein
Strömungsführungselement 96 vorgesehen
ist. Dieses Strömungsführungselement 96 verfügt
an seiner dem Anpresselement 15 zugewandten Seite über
Distanzhalterungen 101, und ist mittels einer Vernietung 100 am
Anpresselement 15 befestigt. Aufgrund der Distanzhalterungen 101 ergibt
sich axial zwischen dem Anpresselement 15 und dem Strömungsführungselement 96 eine Strömungsrinne 97,
die dazu befähigt ist, über einen Strömungsdurchgang 102 eingespeistes
frisches Fluid nach radial außen bis unmittelbar an die
Kupplungsele mente 21, 22 zu leiten. Im radial äußersten Bereich
greift das Strömungsführungselement 96 zumindest
bis an den Außenumfang des Anpresselementes 15,
und bietet demnach eine Abstützung 105, über
welche das Strömungsführungselement 96 eine vom
Anpresselement 15 übernommene Axialkraft auf die
Kupplungselemente 21, 22 und damit auf das Gegenanpresselement 23 leitet.
In Umfangsrichtung versetzt zu Anpressbereichen des Anpresselementes 15 gegenüber
dem Strömungsführungselement 96 sind
Strömungsdurchlässe 104 vorgesehen.
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Die
Kupplungsvorrichtung 20 wirkt wie folgt:
Durch Beaufschlagung
der ersten Strömungsleitung 90 (1)
mittels der Verteilerstation 94 gelangt frisches Fluid
aus der Fluidquelle 95 über den ersten Strömungsdurchgang 14 in
den ersten Druckraum 16, und verlagert damit das Anpresselement 15 aus seiner
Ausrückposition in Richtung zu den Kupplungselementen 21 und 22 sowie
dem Gegenanpresselement 23. Die das Kupplungselement 21 mit
dem Gegenanpresselement 23 verbindenden, axial wirksamen
Energiespeicher 32 (3) sind
vorzugsweise vorgespannt, und zwar derart, dass sie zur Vermeidung
unnötiger Schleppverluste den Abstand des Kupplungselementes 21 gegenüber
dem Gegenanpresselement 23 zu erhöhen versuchen.
Die zuvor geschilderte Axialbewegung des Anpresselementes 15 bei
einem Überdruck im ersten Druckraum 16 bewirkt
demnach eine Annäherung des Kupplungselementes 21 an
das Gegenanpresselement 23 gegen die Wirkung der axial
wirksamen Energiespeicher 32, bis schließlich
eine Wirkverbindung zwischen dem Kupplungselement 21 und
dem benachbarten Kupplungselement 22 zum einen und zwischen
diesem Kupplungselement 22 und dem benach barten Gegenanpresselement 23 hergestellt
ist. In dieser sogenannten Einrückposition der Kupplungsvorrichtung werden
vom Antrieb 3, also vorn Kupplungsgehäuse 2 aufgenommene
Drehmomente über die Kupplungsvorrichtung 20 und
den mit dem Kupplungselement 22 drehfesten Torsionsschwingungsdämpfer 50 auf
den Abtrieb 64 übertragen. Umgekehrt bewirkt eine
Entlastung des ersten Druckraumes 16 durch Druckentlastung
der ersten Strömungsleitung 90 bei gleichzeitigem
Druckaufbau über die zweite Strömungsleitung 91 im
zweiten Druckraum 17 eine Axialverlagerung des Anpresselementes 15 in
Richtung zum Gehäusedeckel 4, wodurch die auf
die Kupplungselemente 21, 22 und auf das Gegenanpresselement 23 ausgeübte
Anpresskraft zumindest teilweise aufgehoben wird, so dass sich,
unterstützt durch die Vorspannung der axial wirksamen Energiespeicher 32,
das Kupplungselement 21 vom Kupplungselement 22 und
das letztgenannte vom Gegenanpresselement 23 lösen
kann. Mit Vorzug sind die axial wirksamen Energiespeicher 32 als
Blattfederelemente 35 ausgebildet.
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Abweichend
von der Darstellung in 3 zeigt 4 eine Ausführung
der Kupplungsvorrichtung 20 mit einer höheren
Anzahl an Kupplungslamellen 21a, 21b, 22a, 22b,
die sich allerdings bezüglich ihrer Anbindung an andere
Bauteile der Kopplungsanordnung 1 sowie im Hinblick auf
deren Wirkprinzip nicht von der bereits geschilderten Ausführung
in 3 unterscheiden.
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Wie 4 näher
zeigt, verfügt auch bei dieser Ausführung das
Gegenanpresselement 23 über Energiespeicheraufnahmen 31a für
eine erste Vernietung 40a, durch welche eine Anbindung
erster Energiespeicherenden 33a der axial wirksamen Energiespei cher 32a am
Gegenanpresselement 23 erfolgen soll. Die zweiten Energiespeicherenden 34a der axial
wirksamen Energiespeicher 32a sind indessen jeweils mittels
einer Vernietung 41a mit den Energiespeicheraufnahmen 31b des
Kupplungselementes 21a verbunden. Dieses Kupplungselement 21a ist darüber
hinaus mit Energiespeicheraufnahmen 31c versehen, welche
jeweils über eine erste Vernietung 40b jeweils
mit einem ersten Energiespeicherende 33b eines axial wirksamen
Energiespeichers 32b verbunden sind, der jeweils mit einem
zweiten Energiespeicherende 34b und einer zweiten Vernietung 41b mit
einer Energiespeicheraufnahme 31d des Kupplungselementes 21b verbunden
ist. Auf diese Weise ist zum einen das erste Kupplungselement 21a mittels
der axial wirksamen Energiespeicher 32a drehfest, aber
axial verlagerbar am Gegenanpresselement 23 angebunden,
während über die axial wirksamen Energiespeicher 32b das
zweite Kupplungselement 21b am ersten Kupplungselement 21a drehfest,
aber axial verlagerbar befestigt ist. Ebenso wie auch bei der Ausführung
gemäß 3 sind die axial wirksamen Energiespeicher 32a, 32b jeweils
als Blattfederelemente 35 ausgebildet, und mit Vorzug mit
einer Vorspannung versehen, welche die beiden Kupplungselemente 21a und 21b ebenso
auseinanderdrückt wie das Kupplungselement 21a gegenüber dem
Gegenanpresselement 23. Aufgrund der jeweils drehfesten
Verbindung sind logischerweise beide Kupplungselemente 21a und 21b als
antriebsseitige Kupplungselemente 24 wirksam.
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Axial
zwischen dem Gegenanpresselement 23 und dem ersten Kupplungselement 21a ist
ein Kupplungselement 22a angeordnet, während axial zwischen
dem ersten Kupplungselement 21a und dem zweiten Kupplungselement 21b ein
weiteres Kupplungselement 22b vorgesehen ist. Beide Kupplungselemente 22a und 22b tragen
jeweils beidseits Reibbeläge 27 mit Nutungen 28,
und weisen eine Innenprofilierung 44 in Form jeweils einer
Verzahnung auf, die in eine als Gegenverzahnung wirksame Außenprofilierung 54 des
bereits erläuterten abtriebsseitigen Deckbleches 53 des
Eingangsteils 51 des Torsionsschwingungsdämpfers 50 drehfest
eingreift. Die Kupplungselemente 22a, 22b dienen
demnach als abtriebsseitige Kupplungselemente 25.
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Bei
einer Verlagerung des Anpresselementes 15 (1)
in seine Einrückposition werden die beiden Kupplungselemente 21a und 21b aneinander angenähert,
was in gleicher Weise auch bei dem zum Gegenanpresselement 23 benachbarten
Kupplungselement 21a gegenüber dem Gegenanpresselement 23 erfolgt.
Somit wird das Kupplungselement 22a zwischen dem Gegenanpresselement 23 und
dem Kupplungselement 21a eingespannt, während
das Kupplungselement 22b zwischen den beiden Kupplungselementen 21a und 21b eingespannt
wird. Die Folge ist die Herstellung einer Wirkverbindung zwischen
den Kupplungselementen 21a, 21b in Verbindung
mit dem Gegenanpresselement 23 mit den Kupplungselementen 22a, 22b.
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Bei
der Rückbewegung des Anpresselementes 15 in seine
Ausrückposition wird die auf die Kupplungselemente 21a bis 22b ausgeübte
Anpresskraft in Richtung zum Gegenanpresselement 23 zumindest
teilweise aufgehoben, und dadurch die Wirkverbindung zwischen den
einzelnen Kupplungselementen 21a bis 22b zumindest
teilweise gelöst, zumal die axial wirksamen Energiespeicher 32a, 32b diesen Vorgang
aufgrund ihrer Vorspannung unterstützen.
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Die
Ausführungen nach 5 oder 6 weichen
lediglich bezüglich Anbindung und Ausbildung der Energiespeicher 32' von
der Ausführung nach 4 ab, weshalb
diese Figuren lediglich im Hinblick auf die Energiespeicher 32 und 32' beschrieben
werden soll. Bezüglich des übrigen Aufbaus und der
Funktionsweise gleichen die Ausführungen nach 5 oder 6 derjenigen
nach 4.
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Beginnend
mit 5, sind die ersten Energiespeicherenden 33, 33' der
Energiespeicher 32, 32' über eine erste
Vernietung 40, 40' mit Energiespeicheraufnahmen 31, 31' des
Gegenanpresselementes 23 befestigt. Während die
zweiten Energiespeicherenden 34 der Energiespeicher 32 über
eine zweite Vernietung 41 an Energiespeicheraufnahmen 31b am
Kupplungselement 21a angreifen, sind die zweiten Energiespeicherenden 34' der
Energiespeicher 32' über eine zweite Vernietung 41' mit
Energiespeicheraufnahmen 31d des Kupplungselementes 21b verbunden.
Da das Kupplungselement 21a einen geringeren Axialabstand
zum Gegenanpresselement 23 aufweist als das Kupplungselement 21b, verfügen
die Energiespeicher 32 über eine geringere Steigung
zwischen ihren Energiespeicherenden 33, 34 als
die Energiespeicher 32' zwischen deren Energiespeicherenden 33', 34'.
Somit sind letztlich alle Kupplungselemente 21a, 21b axial
verlagerbar, aber drehfest, am Gegenanpresselement 23 angebunden.
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Auch
bei der Ausführung nach 6 sind Energiespeicher 32 und 32' mit
unterschiedlicher Steigung zwischen den Energiespeicherenden 33, 33' und 34 vorgesehen.
Abweichend von 5 sind jetzt allerdings alle
Kupplungselemente 21a, 21b axial verlagerbar,
aber drehfest, an Stiften 106, 106' Kupplungsgehäuses 2,
insbesondere hierbei des Gehäusedeckels 4, angebunden.
Hierzu sind die ersten Energiespei cherenden 33, 33' der
Energiespeicher 32, 32' über die Stifte 106, 106' mit
Energiespeicheraufnahmen 31, 31' des Gehäusedeckels 4 verbunden.
Während die zweiten Energiespeicherenden 34 der
Energiespeicher 32 über eine Vernietung 41 an Energiespeicheraufnahmen 31b am
Kupplungselement 21a angreifen, sind die zweiten Energiespeicherenden 34' der
Energiespeicher 32' über eine Vernietung 41' mit
Energiespeicheraufnahmen 31d des Kupplungselementes 21b verbunden.
Da das Kupplungselement 21a einen geringeren Axialabstand
zum Gehäusedeckel 4 aufweist als das Kupplungselement 21b,
verfügen die Energiespeicher 32 über
eine geringere Steigung zwischen ihren Energiespeicherenden 33, 34 als
die Energiespeicher 32' zwischen deren Energiespeicherenden 33', 34'.
-
- 1
- Kopplungsanordnung
- 2
- Kupplungsgehäuse
- 3
- Antrieb
- 4
- Gehäusedeckel
- 5
- Hauptgehäuseteil
- 6
- abtriebsseitige
Gehäusenabe
- 7
- Drehachse
- 10
- Antriebsflansch
- 11
- Befestigungselemente
- 12
- Lagerzapfen
- 13
- antriebsseitige
Gehäusenabe
- 14
- erster
Strömungsdurchgang
- 15
- Anpresselement
- 16
- erster
Druckraum
- 17
- zweiter
Druckraum
- 18
- zweiter
Strömungsdurchgang
- 20
- Kupplungsvorrichtung
- 21
- Kupplungselement
- 22
- Kupplungselement
- 23
- Gegenanpresselement
- 24
- antriebsseitiges
Kupplungselement
- 25
- abtriebsseitiges
Kupplungselement
- 26
- Belagträger
- 27
- Reibbeläge
- 28
- Nutungen
- 29
- Laserschweißnähte
- 30,
a, b
- ringförmiger
Grundkörper
- 31,
a, b
- Energiespeicheraufnahmen
- 31c,
d
- Energiespeicheraufnahmen
- 32,
a, b
- axial
wirksame Energiespeicher
- 33,
a, b
- erstes
Energiespeicherende
- 34,
a, b
- zweites
Energiespeicherende
- 35
- Blattfederelemente
- 40,
a, b
- erste
Vernietung
- 41,
a, b
- zweite
Vernietung
- 44
- Innenprofilierung
- 50
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 51
- Eingangsteil
- 52
- antriebsseitiges
Deckblech
- 53
- abtriebsseitiges
Deckblech
- 54
- Außenprofilierung
- 55
- Ausnehmungen
- 56
- Umfangsfedern
- 57
- Umfangsfedersatz
- 60
- Nabenscheibe
- 61
- Ausnehmungen
- 62
- Vernietung
- 63
- Torsionsdämpfernabe
- 64
- Abtrieb
- 65
- Ausgangsteil
- 66
- Lagerung
- 70
- Aussparungen
- 71
- Zapfen
- 72
- Turbinenfuß
- 73
- Turbinenrad
- 74
- Pumpenrad
- 75
- hydrodynamischer
Kreis
- 76
- hydrodynamischer
Drehmomentwandler
- 80
- Leitrad
- 81
- Freilauf
- 82
- antriebsseitige
Leitradlagerung
- 83
- abtriebsseitige
Leitradlagerung
- 84
- antriebsseitige
Leitraddruckscheibe
- 85
- zweiter
Strömungsdurchgang
- 86
- abtriebsseitige
Leitraddruckscheibe
- 87
- dritter
Strömungsdurchgang
- 90
- erste
Strömungsleitung
- 91
- zweite
Strömungsleitung
- 92
- dritte
Strömungsleitung
- 94
- Verteilerstation
- 95
- Fluidquelle
- 96
- Strömungsführungselement
- 97
- Strömungsrinne
- 100
- Vernietung
- 101
- Distanzhalterungen
- 102
- Zuleitung
- 103
- Strömungsversorgung
- 104
- Strömungsdurchlass
- 105
- Abstützung
- 106
- Stifte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19722151
C2 [0002, 0004]
- - DE 3222119 C1 [0023, 0024]