DE102010060590A1 - Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement - Google Patents

Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement Download PDF

Info

Publication number
DE102010060590A1
DE102010060590A1 DE102010060590A DE102010060590A DE102010060590A1 DE 102010060590 A1 DE102010060590 A1 DE 102010060590A1 DE 102010060590 A DE102010060590 A DE 102010060590A DE 102010060590 A DE102010060590 A DE 102010060590A DE 102010060590 A1 DE102010060590 A1 DE 102010060590A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching
clamping
schaltendstellung
output element
switchable coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010060590A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010060590B4 (de
Inventor
Dr. Baumgart Rico
Prof. Dr. Tenberge Peter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Technische Universitaet Chemnitz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Chemnitz filed Critical Technische Universitaet Chemnitz
Priority to DE201010060590 priority Critical patent/DE102010060590B4/de
Publication of DE102010060590A1 publication Critical patent/DE102010060590A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010060590B4 publication Critical patent/DE102010060590B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/04Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
    • F16D43/14Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
    • F16D43/18Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members with friction clutching members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Kupplung (1), insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem (5), welche zwischen einem Antriebselement (2) und einem Abtriebselement (3) angeordnet ist, wobei die schaltbare Kupplung (1) ein Kupplungssystem (4) für eine reib- oder/und formschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) aufweist und das Betätigungssystem (5) ein Schaltglied (6) beinhaltet, das durch Aktuierung des Betätigungssystems (5) aus einer Schaltstartstellung (7) in eine Schaltendstellung (9) bewegbar ist und in der Schaltendstellung (9) das Kupplungssystem (4) zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) schließt, und wobei die schaltbare Kupplung (1) eine mit dem Abtriebselement (3) verbundene Hilfskupplung (10) mit gelagerten Klemmkörpern (13) aufweist, die ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements (3) durch die wirkende Beschleunigungskraft entgegen der Kraft eines federnden Elementes (15) in Wirkverbindung mit dem Antriebselement (2) kommen, wobei diese Wirkverbindung nach einer Deaktuierung des Betätigungssystems (5) und dem Lösen des Schaltgliedes (6) aus der Schaltendstellung (9) aufrecht erhalten wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem, zwischen einem, beispielsweise als Riemenscheibe ausgeführten, Antriebselement und einem Abtriebselement, wobei die schaltbare Kupplung ein Kupplungssystem für eine reib- oder/und formschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement sowie ein vorzugsweise elektrisch oder hydraulisch aktuiertes Betätigungssystem aufweist, das ein Schaltglied beinhaltet, welches insbesondere stufenlos zwischen einer Schaltstartstellung und einer Schaltendstellung bewegt werden kann, wobei das Schaltglied in mindestens einer Schaltstellung das Kupplungssystem zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement schließt.
  • Derartige Kupplungen finden beispielsweise in PKWs zum Zuschalten von Nebenaggregaten, wie z. B. einem Klimakompressor, Anwendung und werden vom Verbrennungsmotor über einen Riementrieb angetrieben. Um die Nebenaggregate bei Nichtgebrauch vom Riementrieb zu trennen und somit Antriebsenergie einzusparen, kommen schaltbare Kupplungen, wie unter anderem in EP 1378 677 A2 beschrieben, zum Einsatz. Diese Kupplungen werden mit Hilfe einer elektrisch betätigten Magnetspule geschaltet. Sie haben den Nachteil, dass mindestens in einer Schaltstellung für den Schaltzustand „Kupplung = geschlossen” oder den Schaltzustand „Kupplung = offen” das elektrisch aktuierte Betätigungssystem permanent bestromt werden muss und dabei Energie verbraucht, da im geschalteten Zustand der Magnetspule permanent elektrische Leistung zugeführt werden muss, was im Falle der Anwendung in einem Pkw zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem, zu entwickeln, bei der das elektrisch oder hydraulisch aktuierte Betätigungssystem nur während der Umschaltungen elektrisch bestromt oder mit Hydraulikdruck belastet werden muss, weil sich die schaltbare Kupplung danach in den entscheidenden Schaltstellungen für die Schaltzustände „Kupplung = geschlossen” und „Kupplung = offen” aufgrund ihres Aufbaus selbst hält und somit weder im geschalteten noch im ungeschalteten Zustand permanent (elektrische, pneumatische oder hydraulische) Leistung benötigt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement angeordnete erfindungsgemäße schaltbare Kupplung, welche insbesondere mit einem elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem ausgestattet ist, weist ein Kupplungssystem für eine reib- oder/und formschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement auf und das Betätigungssystem beinhaltet ein Schaltglied, das durch Aktuierung des Betätigungssystems aus einer Schaltstartstellung in eine Schaltendstellung bewegbar ist und in der Schaltendstellung das Kupplungssystem zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement schließt, und wobei die schaltbare Kupplung eine mit dem Abtriebselement verbundene Hilfskupplung mit drehbeweglich gelagerten Klemmkörpern aufweist, die ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements durch die wirkende Beschleunigungskraft entgegen der Kraft eines federnden Elementes in Wirkverbindung mit dem Antriebselement kommen, wobei diese Wirkverbindung nach einer Deaktuierung des Betätigungssystems und dem Lösen des Schaltgliedes aus der Schaltendstellung aufrecht erhalten wird. Dies bietet den Vorteil, dass ohne weiteren Energieeintrag des Betätigungselementes das Drehmoment von dem Antriebselement über die Hilfskupplung auf das Abtriebselement übertragen wird. Dies erfolgt so lange bis die Drehzahl des Antriebselementes und damit des Abtriebselementes soweit abfällt, dass die Klemmkörper durch die Rückstellkraft der federnden Elemente aus der Wirkverbindung mit dem Antriebselement gelangen.
  • Demnach ist ein elektrisch oder hydraulisch aktuiertes Kupplungssystem vorgesehen, mit dem eine kraft- oder/und reibschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement hergestellt werden kann, so dass das Abtriebselement angetrieben wird.
  • Die Hilfskupplung beinhaltet dazu einen mit dem Abtriebselement in Verbindung stehenden Flansch, auf dem mehrere Haltebolzen angeordnet sind, wobei auf jedem Haltebolzen je ein Klemmkörper drehbeweglich sitzt und die Bewegung jedes Klemmkörpers um den Haltebolzen durch wenigstens einen Anschlag auf dem Flansch in einer Drehrichtung begrenzt ist. Weiterhin ist auf dem Flansch für jeden Klemmkörper ein federndes Element angeordnet, welches den Klemmkörper gegen diesen Anschlag drückt.
  • Die Klemmkörper sind so gestaltet, dass ihr Schwerpunkt außerhalb ihrer Drehachse um den Haltebolzen liegt und zwar in der Art, dass ab einer bestimmten Drehzahl die Klemmkörper vom Anschlag abheben und sich gegen die Federkraft der federnden Elemente bewegen. Durch diese Bewegung kommen die Klemmflächen der Klemmkörper mit der Reibfläche auf dem Antriebselement in Kontakt. Durch die im Kontakt wirkenden Kräfte entsteht eine Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement, die ausreicht, um ein Drehmoment vom Antriebselement zum Abtriebselement zu überfragen.
  • Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass nachdem durch die Klemmkörper die Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement hergestellt ist, das elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuierte Kupplungssystem nicht mehr elektrisch bestromt bzw. mit Hydraulik- oder Pneumatikdruck beaufschlagt werden muss und somit Energie eingespart werden kann. Diese Lösung zeichnet sich vor allem durch den geringen Bauraum und das niedrige Gewicht aus.
  • Durch die Betätigung des Kupplungssystems wird das Abtriebselement angetrieben. Bei einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselementes kommt es zu einer Bewegung der Klemmkörper, so dass deren Klemmflächen mit der Reibfläche auf dem Antriebselement in Kontakt kommen und somit die Drehmomentübertragung übernehmen. Die Differenzdrehzahl zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement kann aber dazu führen, dass es im Augenblick des Kontaktes zu einem Stoß kommt. Um dies zu verhindern, ist auf dem Schaltglied für jeden Klemmkörper ein Stift angebracht. Bei Bewegung des Schaltgliedes in Richtung der Schaltendstellung gelangt eine erste Wirkfläche dieses Stiftes mit einer zweiten Wirkfläche auf dem Klemmkörper in Kontakt, so dass die Bewegung des Klemmkörpers um den Haltebolzen vermieden und somit ein stoßartiges Verklemmen unterbunden wird. Wird das Kupplungssystem eine Zeitlang aktuiert, so kann sichergestellt werden, dass sich zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement eine geringe Differenzdrehzahl einstellt. Danach wird durch Deaktivierung des Betätigungselementes das Schaltglied insbesondere durch die Kraft einer oder mehrerer Rückstellfedern in Richtung der Schaltstartstellung bewegt. Dadurch kommen die beiden Wirkflächen außer Kontakt, wodurch sich der Klemmkörper um den Haltebolzen bewegen kann. Durch die wirkenden Beschleunigungskräfte gelangt letztendlich die Klemmfläche des Klemmkörpers mit der Reibfläche auf dem Antriebselement bei minimaler Differenzdrehzahl in Kontakt und das Drehmoment wird über die Hilfskupplung vom Antriebselement auf das Abtriebselement übertragen.
  • Vorzugsweise greifen die federnden Elemente so an den Klemmkörpern an, dass sie deren Klemmfläche unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit der Reibfläche auf dem Antriebselement bringt.
  • Das Schaltglied ist zwischen der Schaltstartstellung und der Schaltendstellung bevorzugt stufenlos in mehreren Schaltstellungen betätigbar und insbesondere entgegen der Kraft eines energiespeichernden Elementes, beispielsweise eine Rückstellfeder, durch das Betätigungssystem aus der Schaltstartstellung in die Schaltendstellung bewegbar.
  • Wenn beispielsweise das Betätigungselement in Form eines Magneten ausgebildet ist, erfolgt bei dessen Aktuierung/Betätigung die Bewegung des Schaltgliedes entgegen der Kraft des energiespeichernden Elementes aus der Schaltstartstellung in die Schaltendstellung. Nach Deaktuieren/Stromlosschalten des Betätigungselementes wird das Schaltglied durch die Rückstellkraft des energiespeichernden Elementes aus der Schaltendstellung in die Schaltstartstellung bewegt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die Prinzipdarstellung eines Teillängsschnitts durch die Kupplung im Bereich der Lagerung eines Klemmkörpers in der Schaltstartstellung,
  • 2 die Vorderansicht gemäß 1 aus Richtung des Klemmkörpers,
  • 3 die Darstellung der Hilfskupplung,
  • 4 einen Teillängsschnitt durch die Kupplung in einer mittleren Schaltstellung,
  • 5 einen Teillängsschnitt der Kupplung in der Schaltendstellung.
  • In den nachfolgenden Darstellungen wird eine Kupplung 1 gezeigt, deren Antriebselement 2 mittels eines nicht dargestellten Keilriemens über einen ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben wird und mit welcher das Antriebsmoment auf ein Abtriebselement 3, hier eine Abtriebswelle, übertragbar ist. Von der Abtriebswelle 3 kann das Drehmoment zum Antrieb von nicht dargestellten Nebenaggregaten des Fahrzeuges (z. B. einem Klimakompressor) zur Verfügung gestellt werden.
  • Die hier insbesondere als Reibkupplung ausgeführte Kupplung 1 weist dazu ein Kupplungssystem 4 sowie ein Betätigungssystem 5 auf, welches hier in Form eines elektrisch betätigbaren Magneten ausgebildet ist. Das Kupplungssystem 4 besitzt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein ringscheibenförmiges Schaltglied 6, welches entlang der Längsachse A der Kupplung 1 bei Betätigung des Betätigungselementes 5 in Form des Magneten
    • – aus einer Schaltstartstellung 7, in welcher die Verbindung zum Antriebselement 2 unterbrochen ist (1)
    • – über eine Schaltmittelstellung 8 (4)
    • – in eine Schaltendstellung (9), in welcher eine form- und/oder reibschlüssige Verbindung zum Antriebselement 2 besteht,
    bewegbar ist.
  • Das Schaltglied 6 ist axial beweglich an einer Hilfskupplung 10 gelagert. Die Hilfskupplung 10 weist einen Flansch 11 auf, der fest mit dem Abtriebselement 3 verbunden ist. In dem Flansch 11 ist ein Führungsdurchbruch 11.1 vorgesehen, in welchem ein sich axial erstreckender Führungsbereich 6.1 des Schaltgliedes 6 geführt ist. Das Schaltglied 6 ist zwischen Flansch 11 der Hilfskupplung 10 und einer sich radial erstreckenden ersten Reibfläche 2.1 des Antriebselementes 2 angeordnet.
  • Das Antriebselement 2 weist einen sich über die Hilfskupplung 10 erstreckenden Bund 2.2 auf, an dessen Innendurchmesser eine umlaufende zweite Reibfläche 17 ausgebildet ist.
  • An dem Flansch 11 der Hilfskupplung 10 sind mehrere Haltebolzen 12 angeordnet, wobei auf jedem Haltebolzen 12 je ein Klemmkörper 13 drehbeweglich gelagert ist. Die Bewegung jedes Klemmkörpers 13 um den Haltebolzen 12 ist durch wenigstens einen Anschlag 14 (siehe 2) auf dem Flansch 11 in einer Drehrichtung begrenzt. Weiterhin ist auf dem Flansch 11 für jeden Klemmkörper 13 ein federndes Element 15 angeordnet, welches den Klemmkörper 13 gegen diesen Anschlag 14 drückt.
  • Der Schwerpunkt S jedes Klemmkörpers 13 liegt außerhalb seiner Drehachse A13 um den Haltebolzen 12 derart, dass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements 3 die Klemmkörper 13 von den Anschlägen 14 abheben und sich gegen die Federkraft der federnden Elemente 15 radial nach außen drehen und mit ihrer Klemmfläche 16 mit der zweiten Reibfläche 17 des Antriebselementes 2 in Wirkverbindung kommen.
  • Um einen zu zeitigen Kontakt der Klemmkörper 13 mit dem Antriebselement 2 zu verhindern, weist das Schaltelement 6 an seinem in Richtung zu den Klemmkörpern 13 weisenden Ende des Führungsbereiches 6.1 Stifte 18 auf, deren Anzahl der Anzahl der Klemmkörper entspricht. Jeder Stift 18 ist mit einer ersten Wirkfläche 19 (siehe 2) versehen, die in der Schaltstartstellung 7 (1) außer Eingriff ist und bei der Bewegung des Schaltglieds 6 in Richtung Schaltendstellung 9 (5) ab einer Schaltmittelstellung 8 (4) mit einer zweiten Wirkfläche 20 einer Ausnehmung 20.1 im Klemmkörper 13 in Kontakt kommt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Klemmkörpers 13 um den Haltbolzen 12 behindert wird. Erst bei der Bewegung des Schaltglieds 6 aus der Schaltendstellung 9 in Richtung Schaltstartstellung 7 kommen diese beiden Wirkflächen 19 und 20 in etwa ab der Schaltmittelstellung 8 wieder außer Kontakt, wodurch sich nun die Klemmkörper 13 aufgrund der Beschleunigungskräfte um ihre Drehachse A13 drehen und mit ihrer Klemmfläche 16 mit der zweiten Reibfläche 17 in Wirkverbindung kommen, wodurch nun das durch das Antriebselement 2 eingeleitete Drehmoment über die Hilfskupplung 10 auf das Abtriebselement 3 übertragen wird.
  • Zwischen dem Abtriebselement 2 und dem Schaltglied 6 ist eine Rückstellfeder 21 angeordnet. Bei Betätigung des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 somit entgegen der Rückstellkraft dieser Rückstellfeder 21 in Richtung zur ersten Reibfläche 2.1 des Betätigungselementes 5 bewegt. Bei Deaktivierung und somit Stromlosschalten des Betätigungselementes 5 wird das Schaltglied 6 durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 21 in Richtung zur Schaltstartstellung 7 bewegt.
  • Das Antriebselement 2 ist über ein Lager 22 auf einem nur angedeuteten gestellfesten Gehäuse 23 drehbar gelagert. Durch das Gehäuse 23 führt das Abtriebselement 3.
  • Vorteilhafter Weise greifen die federnden Elemente 15 so an die Klemmkörper 13 an, dass sie deren Klemmflächen 16 unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements 3 auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit der Reibfläche 17 bringt. Wird der nicht dargestellte Antriebsmotor abgeschaltet, werden die Klemmkörper 13 durch die Federkraft der federnden Elemente 15 wieder in ihre Ausgangsposition zurück bewegt und der Kraftfluss zwischen Antriebselement 2 und Abtriebselement 3 unterbrochen.
  • Das Nebenaggregat des Fahrzeuges, z. B. der Kältemittelverdichter einer Klimaanlage, wird damit abgeschaltet.
  • Beim nächsten Startvorgang des Fahrzeugmotors erfolgt durch die Fahrzeugelektronik die Entscheidung, ob ein erneutes Starten der Klimaanlage erforderlich ist. Ist dies der Fall, wird das Nebenaggregat durch kurzzeitiges Zuschalten des Betätigungselementes 5 aktiviert und über die nun ohne weiteren Strombedarf selbsthaltende Kupplung betrieben.
  • Gemäß weiterer nicht dargestellter Ausführungsbeispiele ist es auch möglich, das Schaltglied 6 mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Betätigungselementes 15 zu Schalten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    schaltbare Kupplung
    2
    Antriebselement
    2.1
    erste Reibfläche
    2.2
    Bund
    2.3
    zweite Reibfläche
    3
    Abtriebselement
    4
    Kupplungssystem
    5
    Betätigungssystem
    6
    Schaltglied
    6.1
    Führungsbereich
    7
    Schaltstartstellung
    8
    Schaltmittelstellung
    9
    Schaltendstellung
    10
    Hilfskupplung
    11
    Flansch
    11.1
    Führungsdurchbruch
    12
    Haltebolzen
    13
    Klemmkörper
    14
    Anschlag
    15
    federndes Element
    16
    Klemmfläche
    17
    Reibfläche
    18
    Stift
    19
    erste Wirkfläche
    20
    zweite Wirkfläche
    21
    Rückstellfeder
    A
    Längsachse
    A13
    Drehachse
    S
    Schwerpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1378677 A2 [0002]

Claims (9)

  1. Schaltbare Kupplung (1), insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem (5), welche zwischen einem Antriebselement (2) und einem Abtriebselement (3) angeordnet ist, wobei die schaltbare Kupplung (1) ein Kupplungssystem (4) für eine reib- oder/und formschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) aufweist und das Betätigungssystem (5) ein Schaltglied (6) beinhaltet, das durch Aktuierung des Betätigungssystems (5) aus einer Schaltstartstellung (7) in eine Schaltendstellung (9) bewegbar ist und in der Schaltendstellung (9) das Kupplungssystem (4) zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) schließt, und wobei die schaltbare Kupplung (1) eine mit dem Abtriebselement (3) verbundene Hilfskupplung (10) mit drehbeweglich gelagerten Klemmkörpern (13) aufweist, die ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements (3) durch die wirkende Bescheunigungskraft entgegen der Kraft eines federnden Elementes (15) in Wirkverbindung mit dem Antriebselement (2) kommen, wobei diese Wirkverbindung nach einer Deaktuierung des Betätigungssystems (5) und dem Lösen des Schaltgliedes (6) aus der Schaltendstellung (9) aufrecht erhalten wird.
  2. Schaltbare Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung zwischen den Klemmkörpern (13) und dem Antriebselement unterbrochen wird, wenn die Drehzahl des Antriebselementes (2) und damit des Abtriebselementes (3) so abfällt, dass die Klemmkörper (13) durch die Rückstellkraft der federnden Elemente (15) aus der Wirkverbindung mit dem Antriebselement (2) gelangen.
  3. Schaltbare Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskupplung (10) einen mit dem Abtriebselement (3) in Verbindung stehenden Flansch (11) beinhaltet, auf dem mehrere Haltebolzen (12) angeordnet sind, wobei auf jedem Haltebolzen (12) je ein Klemmkörper (13) drehbeweglich sitzt und die Bewegung jedes Klemmkörpers (13) um den Haltebolzen (12) durch wenigstens einen Anschlag (14) auf dem Flansch (11) in einer Drehrichtung begrenzt ist und wobei auf dem Flansch (11) für jeden Klemmkörper (13) ein federndes Element (15) angeordnet ist, das den Klemmkörper (13) gegen diesen Anschlag (14) drückt.
  4. Schaltbare Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt der Klemmkörper (13) außerhalb ihrer Drehachse um den Haltebolzen (12) liegt derart, dass ab einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements (3) die Klemmkörper (13) von den Anschlägen (14) abheben und sich gegen die Federkraft der federnden Elemente (15) bewegen, und dass die Klemmkörper (13) eine Klemmfläche (16) aufweisen, die bei dieser Bewegung mit einer Reibfläche (17) auf dem Antriebselement (2) in Wirkverbindung kommen.
  5. Schaltbare Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Schaltglied (6) für jeden Klemmkörper (13) ein Stift (18) befindet, der eine erste Wirkfläche (19) aufweist, die bei der Bewegung des Schaltglieds (6) in Richtung Schaltendstellung (9) ab einer Schaltmittelstellung (8) mit einer zweiten Wirkfläche (20) am Klemmkörper (13) in Kontakt kommt, und zwar in der Art, dass dadurch die Bewegung des Klemmkörpers (13) um den Haltbolzen (12) behindert wird und dass bei der Bewegung des Schaltglieds (6) in Richtung Schaltstartstellung (7) ab einer Schaltmittelstellung (8) diese beiden Wirkflächen (19 und 20) außer Kontakt kommen.
  6. Schaltbare Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Elemente (15) so an den Klemmkörpern (13) angreifen, dass sie deren Klemmfläche (16) unterhalb einer bestimmten Drehzahl des Abtriebselements (3) auch noch gegen ein Restklemmmoment außer Eingriff mit der Reibfläche (17) bringt.
  7. Schaltbare Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (6) zwischen der Schaltstartstellung (7) und der Schaltendstellung (9) stufenlos in mehreren Schaltstellungen bewegbar ist.
  8. Schaltbare Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (6) entgegen der Kraft eines energiespeichernden Elementes, insbesondere einer Rückstellfeder (21), durch das Betätigungssystem (5) aus der Schaltstartstellung (7) in die Schaltendstellung (9) bewegbar ist.
  9. Schaltbare Kopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) in Form eines Magneten ausgebildet ist, bei dessen Aktvierung/Betätigung das Schaltglied (6) entgegen der Kraft des energiespeichernden Elementes (21) aus der Schaltstartstellung (7) in die Schaltendstellung (9) bewegbar ist und dass nach Deaktuieren/Stromlos schalten des Betätigungselementes (5) das Schaltglied (6) durch die Kraft des energiespeichernden Elementes aus der Schaltendstellung (9) in die Schaltstartstellung bewegbar ist.
DE201010060590 2010-11-16 2010-11-16 Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement Active DE102010060590B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010060590 DE102010060590B4 (de) 2010-11-16 2010-11-16 Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010060590 DE102010060590B4 (de) 2010-11-16 2010-11-16 Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010060590A1 true DE102010060590A1 (de) 2012-05-16
DE102010060590B4 DE102010060590B4 (de) 2012-11-22

Family

ID=45999012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010060590 Active DE102010060590B4 (de) 2010-11-16 2010-11-16 Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010060590B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015204660A1 (de) 2015-03-16 2016-09-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsvorrichtung mit sperrbarer Verriegelungsklinke
CN112262270A (zh) * 2018-08-08 2021-01-22 宝马股份公司 用于机动车传动系的离合器组件以及机动车传动系

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016210582B4 (de) 2016-06-15 2018-03-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenkupplungssystem mit elektromagnetischer Kupplung für ein Nebenaggregat, wie einen Kältemittelkompressor
DE102018107060A1 (de) 2018-03-26 2019-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ausrückmechanismus für Kupplungen
DE102018107061A1 (de) 2018-03-26 2019-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ausrückmechanismus für Kupplungen
DE102018107062A1 (de) 2018-03-26 2019-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ausrückmechanismus für Kupplungen

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE619879C (de) * 1931-05-17 1935-10-09 Orenstein & Koppel Akt Ges Klauenkupplung mit Drehzahlangleichung vermittels einer Reibungskupplung
DE637795C (de) * 1936-11-04 Wuelfel Eisenwerk Zusammengesetzte Wellenkupplung
DE2515351C2 (de) * 1975-04-09 1976-12-16 Flender A F & Co Drehzahlgeschaltete Sicherheitskupplung
DE2917448A1 (de) * 1979-04-30 1980-11-13 Luk Lamellen & Kupplungsbau Fliehkraftreibungskupplung
DE3427091A1 (de) * 1983-07-22 1985-02-07 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Kupplungseinrichtung fuer arbeitsfahrzeuge
US5014841A (en) * 1989-11-01 1991-05-14 Gillespie Joseph D Clutch adjustment and lockup system
EP1378677A2 (de) 2002-07-01 2004-01-07 Ntn Corporation Elektromagnetische Riemenscheibenkupplung
WO2008014294A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Ace Manufacturing & Parts Company Centrifugally assisted clutch
DE102008031527A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-14 Audi Ag Fliehkraftkupplung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE637795C (de) * 1936-11-04 Wuelfel Eisenwerk Zusammengesetzte Wellenkupplung
DE619879C (de) * 1931-05-17 1935-10-09 Orenstein & Koppel Akt Ges Klauenkupplung mit Drehzahlangleichung vermittels einer Reibungskupplung
DE2515351C2 (de) * 1975-04-09 1976-12-16 Flender A F & Co Drehzahlgeschaltete Sicherheitskupplung
DE2917448A1 (de) * 1979-04-30 1980-11-13 Luk Lamellen & Kupplungsbau Fliehkraftreibungskupplung
DE3427091A1 (de) * 1983-07-22 1985-02-07 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Kupplungseinrichtung fuer arbeitsfahrzeuge
US5014841A (en) * 1989-11-01 1991-05-14 Gillespie Joseph D Clutch adjustment and lockup system
EP1378677A2 (de) 2002-07-01 2004-01-07 Ntn Corporation Elektromagnetische Riemenscheibenkupplung
WO2008014294A2 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Ace Manufacturing & Parts Company Centrifugally assisted clutch
DE102008031527A1 (de) * 2008-07-03 2010-01-14 Audi Ag Fliehkraftkupplung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015204660A1 (de) 2015-03-16 2016-09-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsvorrichtung mit sperrbarer Verriegelungsklinke
CN112262270A (zh) * 2018-08-08 2021-01-22 宝马股份公司 用于机动车传动系的离合器组件以及机动车传动系
US11448270B2 (en) 2018-08-08 2022-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Clutch assembly for a motor vehicle drive train, and motor vehicle drive train

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010060590B4 (de) 2012-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010060590B4 (de) Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungselement
DE102007051346B4 (de) Starter mit kompaktem Aufbau für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
EP0626523A1 (de) Zweistufige elastische Wellenkupplung
DE102008026994A1 (de) Kupplungssystem mit Hebeleinrücker
DE102016210582A1 (de) Riemenscheibenkupplungssystem mit elektromagnetischer Kupplung für ein Nebenaggregat, wie einen Kältemittelkompressor
DE102013205174A1 (de) Verbindungsvorrichtung und Verfahren zur Betätigung einer solchen Verbindungsvorrichtung
EP2558739B1 (de) Kopplungsanordnung
DE102014214297A1 (de) Kupplungsanordnung
DE102014008800B3 (de) Freischaltende Überlastkupplung mit Einrastung durch magnetisch beaufschlagte Steuerelemente
DE102016215149A1 (de) Spindeltrieb eines Aktors und Kupplung mit mindestens einem solchen Aktor
DE102005022457A1 (de) Elektromagnetisch schaltbare Kupplung
DE102007014831A1 (de) Kupplungsaktuatorik mit einer Unterstützungseinrichtung und Kupplung mit einer solchen Kupplungsaktuatorik
DE102009014027A1 (de) Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsmotor zu einem Nebenaggregat
DE102014204564A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen und Lösen einer drehfesten Verbindung zwischen zwei Wellen
DE102014203397A1 (de) Elektromagnetisch betätigbare Schaltvorrichtung für eine Zahnrad-Welle-Verbindung
DE102015224664A1 (de) Formschlusskupplung mit einem Rückstellelement
DE202011051978U1 (de) Schaltbare Kupplung, insbesondere für Nebenaggregate im Pkw
DE102015200484A1 (de) Reibkupplung mit Wälzkörper-abgestützter Anpressplatte
DE102013216410A1 (de) Arretierungsvorrichtung
DE202010012900U1 (de) Schaltbare Kupplung, insbesondere mit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch aktuiertem Betätigungssystem
DE102018107062A1 (de) Ausrückmechanismus für Kupplungen
DE102018107060A1 (de) Ausrückmechanismus für Kupplungen
DE102012021221A1 (de) Mechanisches System
DE102014208420A1 (de) Ventilbetätigungseinrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102014217740B4 (de) Riemenscheibenanordnung mit als Kupplung wirkender Rückdrehkulisse für Start-Stopp-Systeme

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130223

R082 Change of representative

Representative=s name: RUMRICH, GABRIELE, DIPL.-ING. PAT.-ING., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VOLKSWAGEN AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: TECHNISCHE UNIVERSITAET CHEMNITZ, 09111 CHEMNITZ, DE

Effective date: 20150113

R082 Change of representative

Representative=s name: RUMRICH, GABRIELE, DIPL.-ING. PAT.-ING., DE

Effective date: 20150113