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Verbrennungsmotoren weisen, bedingt durch die Expansionsstöße der Zylinder, eine unregelmäßige Drehmomentübertragung auf. Zudem kommt es beim Fahren unter niedrigen Drehzahlen und einem Abrutschen vom Kupplungspedal zu Drehmomentstößen. Des weiteren entsteht auch beim Einkuppeln und beim plötzlichen Gasgeben und Gaswegnehmen ein unregelmäßiges Drehmoment. Zur Schonung des Getriebes und des restlichen Antriebsstrangs werden diese Unregelmäßigkeiten durch Dämpfungselemente wie beispielsweise durch Sprungfedern oder Dämpfungszylinder ausgeglichen. Diese Dämpfungselemente können zum Beispiel in die Kupplungsscheibe integriert sein. Jedoch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, statt einer einzelnen Schwungscheibe ein Zweimassenschwungrad mit zwei Schwungscheiben zu verwenden und die Dämpfungselemente zwischen den beiden Massen bzw. Schwungscheiben dieses Zweimassenschwungrads anzuordnen.
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Die Dämpfungselemente sind ihrerseits einem Verschleiß durch das unregelmäßige Drehmoment und insbesondere durch die Drehmomentstöße ausgesetzt. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Drehmomentstöße dadurch aufzufangen dass entweder eine Primärscheibe oder eine Sekundärscheibe eine Zweimassenschwungrads zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein Teil der Scheibe in den anderen eingesteckt ist, so dass sich die beiden Teile der Scheibe relativ zueinander bewegen können. Dabei sorgt eine reibschlüssige Verbindung dafür, dass eine Relativbewegung erst ab einem Mindestdrehmoment eintritt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine Kupplungsbaugruppe mit einem verbesserten Drehmomentbegrenzer zur Verfügung zu stellen. Hierzu offenbart die Anmeldung eine Kupplungsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug mit einem Schwungrad zur Verbindung mit der Ausgangswelle eines Motors, insbesondere eines Elektro- oder Verbrennungsmotors, einem auf dem Schwungrad vorgesehenen Kupplungsdeckel mit einer zwischen dem Schwungrad und dem Kupplungsdeckel vorgesehenen Kupplungsscheibe bzw. Reibscheibe zur Verbindung mit der Eingangswelle eines Getriebes.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung des Schwungrads als Zweimassenschwungrad (ZMS), wobei eine erste Schwungscheibe des Schwungrads, auch Primärscheibe genannt, mit einer Ausgangswelle des Motors fest verbunden ist und eine zweite Schwungscheibe des Schwungrads, auch Sekundärscheibe genannt, an die erste Schwungscheibe über einen Dämpfungsmechanismus gekoppelt ist. Der Kupplungsdeckel ist bei dem ZMS auf der Sekundärscheibe vorgesehen. Die Sekundärscheibe des ZMS ist mit der Kupplungsscheibe reibschlüssig verbunden, wobei die Kupplungsscheibe über eine Kupplungsbetätigungseinrichtung ausgekuppelt werden kann. Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der das Schwungrad lediglich eine einzelne Schwungscheibe aufweist, die dann sowohl mit der Ausgangswelle verbunden ist als auch den Kupplungsdeckel aufweist.
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Der Kupplungsdeckel weist die Kupplungsbetätigungseinrichtung zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Kupplungsscheibe mit dem Schwungrad auf. Der Kupplungsdeckel ist gemäß der Anmeldung relativ zum Schwungrad verdrehbar angebracht. Zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Schwungrad ist eine Drehmomentbegrenzerbaugruppe vorgesehen, die die nachfolgenden Merkmale aufweist. Wenigstens ein antriebsseitiges Element, insbesondere mit einer Ausbuchtung bzw. mit Rampen ist im Bereich des Schwungrads vorgesehen und wenigstens ein abtriebsseitiges Element, das insbesondere ebenfalls eine Ausbuchtung bzw. Rampen aufweist, ist im Bereich des Kupplungsdeckels vorgesehen.
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Weiterhin befindet sich im Bereich des Kupplungsdeckels wenigstens ein Rollelement, das im Bereich zwischen je einem antriebsseitigen Element und einem korrespondierenden abtriebsseitigen Element angeordnet ist. Zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Schwungrad ist wenigstens ein Federelement zur Erzeugung einer Rückstellkraft vorgesehen.
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Die antriebs- bzw. abtriebsseitigen Elemente können durch Bereiche auf Bauteilen ausgebildet sein. Insbesondere kann ein antriebsseitiges Element durch einen Bereich auf dem Schwungrad ausgebildet sein und ein abtriebsseitiges Element kann durch einen Bereich auf dem Kupplungsdeckel ausgebildet sein, so dass keine separaten Bauteile erforderlich sind. Das antriebs- bzw. abtriebsseitige Element können aber auch jeweils durch ein separates Bauteil ausgebildet sein, das auf dem Schwungrad bzw. auf dem Kupplungsdeckel befestigt ist. Hierdurch sind weniger bauliche Veränderungen an dem Schwungrad bzw. an dem Kupplungsdeckel erforderlich.
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Ein Drehmomentbegrenzer gemäß der Anmeldung ist besonders vorteilhaft, wenn sich zwischen dem Antrieb und dem Drehmomentbegrenzer eine Dämpfungsvorrichtung befindet, so dass die Dämpfungsvorrichtung durch den Drehmomentbegrenzer geschont wird. Die Drehmomentbegrenzerbaugruppe ist so ausgebildet, dass beim überschreiten eines vorbestimmten Drehmoments zwischen Schwungrad und Kupplungsdeckel der Kupplungsdeckel entgegen der Federkraft des wenigstens einen Federelements axial, das heißt in Richtung der Eingangswelle des Getriebes, abhebbar ist bzw. abgehoben wird. Durch das Abheben wird der Kraftfluss zwischen Kupplungsscheibe und Schwungrad unterbrochen. Insbesondere kann das Abheben wenigstens teilweise durch eine relative Drehung des Kupplungsdeckels gegenüber dem Schwungrad hervorgerufen werden, insbesondere durch eine durch die Drehung verursachte Kraft des Rollelementes auf das antriebs- und das abtriebsseitige Element.
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Das abtriebsseitige Element ist relativ zum antriebsseitigen Element in Richtung einer Abtriebsachse entgegen der Federkraft des Federelements beweglich. Das Federelement stellt den Drehmomentbegrenzer wieder in eine Ausgangsposition zurück, wenn das vorgegebene Drehmoment unterschritten wird.
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Vorteilhafterweise kann der Drehmomentbegrenzer im Außenbereich des Schwungrads angebracht werden. Insbesondere bei einer Sekundärscheibe eines Zweimassenschwungrads, bei der der Innenbereich der Sekundärscheibe bereits als Reibscheibe dient, ist es vorteilhaft, wenn hierzu lediglich der Außenbereich einer Sekundärscheibe baulich verändert werden muss. Durch das Anbringen in einem größeren radialen Abstand ist mehr Platz zur Verfügung und es können mehr Rollelemente und Ausbuchtungen vorgesehen werden.
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Durch eine spezifische Formgebung der Ausbuchtungen ist es weiterhin möglich, das Verhalten bei Drehmomentüberlast gezielt zu beeinflussen. Durch die Bewegung der Rollelemente aus der Ausgangsposition werden das antriebs- und das abtriebsseitige Element auseinandergedrückt. Dadurch vergrößert sich die Topftiefe der Kupplung durch Anheben des Kupplungsdeckels, der mit dem abtriebsseitigen Element verbunden ist, und die Kupplung schleift. Der Drehmomentstoß wird gemäß der Anmeldung nicht nur durch eine relative Bewegung des abtriebsseitigen Elements relativ zum antriebsseitigen Element aufgefangen sondern zusätzlich wird der Drehmomentstoß selbst durch das Wegbewegen des abtriebsseitigen Elements vom antriebsseitigen Element in Richtung der Eingangswelle des Getriebes verringert oder ganz aufgehoben.
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Die Rollelemente können als Zylinderrollen ausgebildet sein, die eine größere Auflagefläche haben als beispielsweise Kugeln vergleichbarer Größe. Insbesondere können die Zylinderrollen als kompakte Nadelrollen ausgebildet sein. Es sind aber auch kugelförmige Rollelemente möglich, denn diese gewähren eine größere Gestaltungsfreiheit.
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In einer speziellen Ausführungsform sind Ausbuchtungen des antriebsseitigen Elements, Ausbuchtungen des abtriebsseitigen Elements und Rollelemente radial außerhalb einer Kupplungsscheibe der Kupplungsbaugruppe angeordnet sind. Hierdurch kann der Drehmomentbegrenzer räumlich getrennt von dem Kupplungsbetätigungsmechanismus angeordnet werden.
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Insbesondere können Ausbuchtungen auf der Sekundärscheibe des Zweimassenschwungrads und Ausbuchtungen auf dem Kupplungsdeckel ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung, indem die Ausbuchtungen aus der Sekundärscheibe und aus dem Kupplungsdeckel ausgeformt werden.
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Das Federelement kann so ausgeführt sein, dass es ein oder mehrere Blattfedern aufweist die beispielsweise als Stahlring oder Stahlfinger, insbesondere in gewinkelter Bauweise ausgeführt sein können. Diese Blattfedern sind an dem Schwungrad befestigt und der Kupplungsdeckel ist drehbar mit dem Federelement verbunden. Hierbei ist vorteilhaft, dass ein Verbindungselement zwischen Schwungrad und Kupplungsdeckel zugleich als Federelement genutzt wird.
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Speziell kann die drehbare Verbindung zwischen dem Federelement und dem Kupplungsdeckel durch Schraubverbindungen ausgebildet sein, wobei die Schrauben der Schraubverbindungen in Schlitzen des Kupplungsdeckels vorgesehen sind, die parallel zu einem Kreisumfang angeordnet sind. Solche Schraubverbindungen sind technisch leicht realisierbar. Durch die Schlitze kann sich der Kupplungsdeckel gegenüber dem Schwungrad bzw. gegenüber der Sekundärscheibe des Schwungrads nur um einen maximalen Drehwinkel verdrehen, so dass die Rollelemente in den Vertiefungen bleiben. Dies kann auch durch eine Befestigung erreicht werden, die verhindert, dass sich der Kupplungsdeckel zu weit abhebt, beispielsweise durch Bolzenköpfe der Bolzen.
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Alternativ dazu kann eine drehbare Verbindung zwischen dem Federelement und dem Kupplungsdeckel auch durch ein Verbindungselement mit einem Profil ausgebildet sein wobei der Kupplungsdeckel in das Profil eingepasst ist. Durch ein Stahlprofil kann eine hohe Stabilität erzielt werden.
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Die Schraublöcher der Schraubverbindungen können insbesondere radial außen auf einer Antriebsseite des Schwungrads angeordnet sein. Gemäß einer besonders kompakten Ausführungsform befindet sich der Drehmomentbegrenzer im wesentlichen im selben radialen Abstand von einer Abtriebsachse wie die Verschraubung des Federelements.
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Das Federelement kann alternativ auch durch ein oder mehrere Tellerfedern ausgebildet sein, die konzentrisch zu Schrauben einer Schraubverbindung angeordnet sind, die den Kupplungsdeckel drehbar mit dem Schwungrad verbindet. Hierbei kann die Federkraft des Federelements durch Justieren der Schrauben angepasst werden.
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Der Drehmomentbegrenzer gemäß der Anmeldung ist besonders gut geeignet für eine Kupplungsbaugruppe mit einem Zweimassenschwungrad, wobei der Drehmomentbegrenzer zwischen der Sekundärscheibe und dem Kupplungsdeckel ausgebildet ist. Durch den Drehmomentbegrenzer gemäß der Anmeldung erhöht sich die Lebensdauer der im Zweimassenschwungrad verbauten Dämpfungselemente.
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Zur Erzielung einer Federkraft, bei dem der Anstieg der Federkraft in Abhängigkeit von dem Verdrehwinkel zwischen dem antriebsseitigen und dem antriebsseitigen Element gleichmäßig zunimmt können die Ausbuchtungen einen abgerundeten Querschnitt aufweisen und zum Beispiel als Halbkreis, Kreisausschnitt oder Ellipsenausschnitt ausgeformt sein. Zur Erzielung einer gleichmäßig bzw. stückweise gleichmäßig, ansteigenden Federkraft kann das Profil auch aus rampenförmigen Abschnitten bestehen.
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Des weiteren offenbart die Anmeldung ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplungsbaugruppe gemäß der Anmeldung und ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang gemäß der Anmeldung.
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1 zeigt eine Schemazeichnung einer Kupplungsbaugruppe mit Zweimassenschwungrad,
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2 zeigt eine Schemazeichnung einer Kupplungsbaugruppe mit Zweimassenschwungrad gemäß der Anmeldung,
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3 zeigt einen Ausschnitt des Drehmomentbegrenzers der Kupplungsbaugruppe von 2 unter Normalbelastung,
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4 zeigt den Ausschnitt des Drehmomentbegrenzers der Kupplungsbaugruppe von 2 unter Einwirkung eines Drehmomentstoßes,
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5 zeigt eine Kupplung mit einem Drehmomentbegrenzer gemäß der Anmeldung,
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6 zeigt verschiedene Rampenprofile des Drehmomentbegrenzers,
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsbaugruppe gemäß der Anmeldung, und
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsbaugruppe gemäß der Anmeldung.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kupplungsbaugruppe 10. Die Kupplungsbaugruppe 10 ist zwischen einer Kurbelwelle 11 und einer Getriebewelle 12 angeordnet. Eine Primärscheibe 14 eines Zweimassenschwungrads (ZMS) 13 ist drehfest mit der Kurbelwelle 11 verbunden. Eine Sekundärscheibe 15 des ZMS 13 ist über Dämpfungsfedern 16 und Dämpfungszylinder 17 an die Primärscheibe 14 gekoppelt. Die Sekundärscheibe 15 ist relativ zur Primärscheibe 14 bis zu einem Maximalwinkel drehbar. Ein Kupplungsdeckel 18 ist in Verbindungsbereichen 19, 20 über Bolzenverbindungen mit der Sekundärscheibe 15 verbunden. Die Verbindungsbereiche 19, 20 befinden sich im Außenbereich der Sekundärscheibe 15. Eine Kupplungsscheibe 21 ist auf der Getriebewelle 12 zwischen der Sekundärscheibe 15 und dem Kupplungsdeckel 18 auf verschiebbar angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Ausrückmechanismus mit Hebel, Feder und Druckplatte und weiteren Elementen in 1 nicht gezeigt.
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2 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Kupplungsbaugruppe 10'. Im Unterschied zu der ersten Kupplungsbaugruppe 10 ist die Sekundärscheibe in zwei Bereiche 22, 23 unterteilt, die relativ zueinander verdrehbar sind. Ein erster Bereich 22 ist über die Dämpfungselemente 16, 17 an die Primärscheibe 14 gekoppelt. Ein zweiter Bereich 23 ist über die Bolzenverbindungen 19, 20 drehfest mit dem Kupplungsdeckel 18 verbunden. Der erste Bereich 22 und der zweite Bereich 23 sind über einen Drehmomentbegrenzer 24 aneinander gekoppelt, der anhand der weiter unten gezeigten Ausführungsbeispielen genauer erläutert wird. In 2 ist Grenze zwischen dem ersten Bereich 22 und dem zweiten Bereich 23 schräg zur Getriebewelle 12 eingezeichnet. Diese Grenze kann jedoch auch senkrecht zur Getriebewelle 12 angeordnet sein. Des weiteren ist an dem ersten Bereich 22 ein antriebsseitiges Element 8 als Bestandteil des Drehmomentbegrenzers 24 ausgebildet und an dem zweiten Bereich 23 ist ein abtriebsseitiges Elemente 9 als Bestandteil des Drehmomentbegrenzers 24 ausgebildet.
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In 2 ist weiterhin der gebogene Kupplungsdeckel 18 der Einfachheit halber gerade eingezeichnet.
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Die 3 und 4 zeigen das Funktionsprinzip des Drehmomentbegrenzers 23. An dem ersten Bereich 22 sind getriebeseitig Ausbuchtungen 25 ausgeformt und an dem zweiten Bereich 23 sind motorseitig Ausbuchtungen 26 ausgeformt. Von den Ausbuchtungen 25, 26, die gleichmäßig über einen Radius verteilt sind, ist in 3 und 4 nur jeweils eine Ausbuchtung 25, 26 gezeigt. Zwischen gegenüberliegenden Ausbuchtungen 25, 26 befinden sich jeweils Zylinderrollen 27, von denen in 3 und 4 eine Stirnfläche einer Zylinderrolle 27 sichtbar ist.
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Eine Feder 28 ist so angeordnet, dass sie den ersten Bereich 22 und den zweiten Bereich 23 zusammenzieht oder zusammenpresst. Die Zylinderrollen können insbesondre als Nadelrollen ausgeführt sein.
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Bei einem Drehmoment das dem normalen Fahrbetrieb entspricht liegen sich die Einbuchtungen 25, 26 symmetrisch gegenüber und die Zylinderrolle 27 befindet sich jeweils an der tiefsten Stelle der Einbuchtung. Diese Position wird durch die Federkraft der Feder 28 stabilisiert.
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Bei einem Drehmomentstoß, wie in 4 gezeigt, reicht das Drehmoment aus, um die beiden Bereiche 22, 23 gegeneinander zu verdrehen. Dadurch rollt die Zylinderrolle 27 von den tiefsten Punkten der Ausbuchtungen 25, 26 weg und die beiden Bereiche 22, 23 werden durch die Zylinderrolle 27 entgegen der Federkraft der Feder 28 auseinandergedrückt. Da der zweite Bereich 23 fest mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist, entfernt sich der erste Bereich 22 von dem Kupplungsdeckel. Dadurch beginnt die Kupplung zu schleifen, so dass das Drehmoment wieder abnimmt.
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Wenn das Drehmoment wieder soweit abgenommen hat, dass die Federkraft der Feder 28 ausreicht, um die Bereiche 22 und 23 zusammenzudrücken, bewegt sich die Zylinderrolle zu den tiefsten Punkten der Ausbuchtungen 25 und 26 so dass die Lage von 3 erneut eingenommen wird.
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5 zeigt eine Ausführungsform einer Einscheiben-Trockenkupplung mit einem Drehmomentbegrenzer 24 gemäß der Anmeldung. Eine Primärscheibe 14 eines Zweimassenschwungrads ist an einer Kurbelwelle 11 festgeschraubt, die in 5 teilweise im Schnitt gezeigt ist. Eine Sekundärscheibe 15 ist über eine Federung 16 an die Primärscheibe 14 gekoppelt. Die Sekundärscheibe 15 ist an ihrer Innenseite als eine Hohlwelle 30 ausgeformt, die über ein Nadellager 31 auf einer Getriebewelle 12 gelagert ist. Die Primärscheibe 14 ist über ein erstes Kugellager 32 auf einer Welle 33 gelagert, die an einer Seite als Hohlwelle 34 ausgeformt ist, die ihrerseits über ein zweites Kugellager 35 auf der Hohlwelle 30 der Sekundärscheibe 15 gelagert ist.
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An der Primärscheibe 14 sind Einleitungselemente 36 über Schrauben 37 angebracht. Zwischen den Schraubenköpfen der Schrauben 37 und den Einleitungselementen 36 ist eine Haltescheibe 38 vorgesehen. Die Einleitungselemente 36 stehen in Kontakt mit der Federung 16. Ausleitungselemente 39 sind an der Sekundärscheibe 15 festgeschraubt. Die Ausleitungselemente 39 stehen ebenfalls in Kontakt mit der Federung 16.
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Die Sekundärscheibe 15 weist radial außen Ausbuchtungen 25 auf. Diese Ausbuchtungen 25 sind am besten in 3 und 4 zu erkennen. Die Ausbuchtungen 25 sind regelmäßig über einen Kreisumfang verteilt und weisen zur Seite der Kupplung (zur Abtriebsseite) hin. Der Bereich der Sekundärscheibe 15, der die Ausbuchtungen aufweist bildet ein antriebsseitiges Elemenet eines Drehmomentbegrenzers.
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Gegenüberliegend zu den Ausbuchtungen 25 befinden sich Ausbuchtungen 26 im Kupplungsdeckel 18. Die Ausbuchtungen 26 sind regelmäßig über einen Kreisumfang verteilt und weisen zur Seite des Zweimassenschwungrads und damit zur Antriebsseite 13 hin. Der Bereich des Kupplungsdeckels 18, der die Ausbuchtungen 26 enthält bildet ein abtriebsseitiges Element eines Drehmomentbegrenzers. In den Ausbuchtungen 25, 26 sind jeweils Zylinderrollen 27 vorgesehen, von denen eine Zylinderrolle 27 in 5 gezeigt ist. Diese Zylinderrolle ist in der Ausschnittsvergrößerung links oben genauer dargestellt.
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Radial außen an der Sekundärscheibe 15 ist ein Ring 40 über Bolzenverbindungen 19 durch Bolzen 42 befestigt. Der Ring 40 ist in Axialrichtung beweglich. Ein Bewegungsrichtung des Rings 40 ist durch einen Pfeil 41 angedeutet. Eine Gegendruckfeder 28 ist jeweils zwischen einem Bolzenkopf des Bolzens 42 und einer kupplungsseitigen Oberfläche des Rings 40 vorgesehen. Die Gegendruckfeder 28 ist im Ausführungsbeispiel der 5 als Tellerfeder ausgeführt. Radial innen ist in dem Ring 40 ein U-förmiges Profil 43 vorgesehen. Ein radial nach außen weisender ringförmiger Bereich des Kupplungsdeckels 18 ist in das U-förmige Profil 43 eingepasst. Dadurch ist der Kupplungsdeckels 18 einerseits radial und axial fixiert und andererseits relativ zur Sekundärscheibe 15 verdrehbar. Zur einfacheren Montage des Kupplungsdeckels 18 im Ring 40 kann der Ring 40 in zwei oder mehr Stücken ausgeführt sein.
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Im Betrieb wird das antreibende Drehmoment der Kurbelwelle 11 auf die Primärscheibe 14 übertragen. Von dort wird das Drehmoment radial nach innen über die Einleitungselemente 36 auf die Federung 16 und von der Federung 16 über die Ausleitungselemente 39 auf die Sekundärscheibe 15 übertragen. Von der Sekundärscheibe 15 wird das Drehmoment über die Zylinderrollen 27 weiter auf den Kupplungsdeckel 18 übertragen. Wenn die Membranfedern 45 gegen die Druckplatte 46 drücken, wird die Kupplungsscheibe 21 über die Reibbeläge 47, 48 der Kupplungsscheibe 21 zwischen dem Kupplungsdeckel 18 und der Sekundärscheibe 15 eingeklemmt und das antreibende Drehmoment wird über die Sekundärscheibe 15 und über den Kupplungsdeckel 18 auf die Kupplungsscheibe 21 und von dort auf die Abtriebswelle 12 übertragen.
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Wenn ein Drehmomentstoß auftritt, dann rollen die Zylinder 27 aus den tiefsten Punkten der Ausbuchtungen 25 und 26. Der Ring 40 wird von der Sekundärscheibe 15 entgegen der Federkraft der Gegendruckfedern 28 abgehoben. Dadurch vergrößert sich die Topftiefe der Kupplung, so dass die Kupplung zu rutschen beginnt. Diese Situation entspricht der in der 4 gezeigten Situation. Wenn das Drehmoment wieder abnimmt, rollen die Zylinder 27 durch die Kraft der Gegendruckfedern 28 wieder in die tiefsten Punkte der Ausbuchtungen 25 und 26. Diese Situation entspricht der in 3 gezeigten Situation.
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6 zeigt verschiedene alternative Ausführungsformen A-A, A'-A', A''-A'' der Rampenprofile des Drehmomentbegrenzers. Die gezeigten Ausschnitte liegen in der Ebene, die in der Ausschnittsvergrößerung von 5 mit A-A bezeichnet ist. Gemäß dem ersten Rampenprofil A-A sind die Ausbuchtungen 25, 26 als runde Rampen, insbesondere als Kreisausschnitte ausgebildet. Dadurch steigt die rückstellende Federkraft allmählich an, wenn die Zylinderrolle 27 sich von den tiefsten Punkten der Ausbuchtungen 25, 26 wegbewegt. Durch das gerade Rampenprofil A'-A' der Ausbuchtungen 25, 26 steigt die rückstellende Federkraft annähernd linear an, wenn sich die Zylinderrolle 27 von den tiefsten Punkten der Ausbuchtungen 25, 26 wegbewegt. Gemäß dem Rampenprofil A''-A'' weisen die Ausbuchtungen Paare von symmetrisch angeordneten geraden Rampenabschnitten 50, 51 unterschiedlicher Steigung auf. Die rückstellende Federkraft steigt in den geraden Rampenabschnitten ungefähr linear an und im zweiten Rampenabschnitt 51 stärker als im ersten Rampenabschnitt. Weiterhin sind auch mehr als zwei Rampenabschnitt möglich oder eine Kombination von geraden mit runden Rampenabschnitten.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsbaugruppe 10'' gemäß der Anmeldung. Nachfolgend werden nur die Teile beschrieben, die sich von der Ausführungsform von 5 unterscheiden. Gemäß der Ausführungsform von 7 ist der Ring 40, in den der Kupplungsdeckel 18 eingepasst ist, mit einem elastischen Stahlring 52 verschraubt. Der elastische Stahlring 52 ist im Außenbereich der Sekundärscheibe 15 des Zweimassenschwungrads 13 auf der Seite des Zweimassenschwungrads 13 an die Sekundärscheibe 15 angeschraubt. Die Sekundärscheibe 15 weist zu diesem Zweck Schraublöcher 54 in ihrem Außenbereich auf. Weiterhin ist zwischen dem elastischen Stahlring 52, dem Zweimassenschwungrad 13 und dem Ring 40 ein Zwischenraum 55 vorhanden. Gemäß 7 ist zwischen dem Einleitungselement 36 und dem Schraubkopf der Schraube 37 keine Unterlegscheibe bzw. kein Ring vorgesehen. Ein solcher Ring kann aber vorhanden sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Schraublöcher 54 und der Zwischenraum 55 nur in 8 mit Referenznummern bezeichnet.
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Die Dicke des elastischen Stahlrings 52 ist so ausgelegt, dass er sich bei einer Drehmoment-Überlast durch die Kraft der Zylinderrolle 27 auf die Rampen 25, 26 zur Kupplungsseite hin verbiegt. Der elastische Stahlring 52 dient somit gleichzeitig als Federelement 28. Daher ist gemäß 7 im Unterschied zu 5 keine Tellerfeder 28 unterhalb des Schraubkopfes der Schraube 42 vorgesehen.
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsbaugruppe 10''' gemäß der Anmeldung. Nachfolgend werden nur die Teile beschrieben, die sich von der Ausführungsform von 7 unterscheiden. Im Unterschied zur Ausführungsform von 7 sind die Zylinderrollen 27 und die Rampen 25, 26 in etwa im gleichen radialen Abstand wie die innere Verschraubung 53 der elastischen Stahlplatte 52 angebracht. Weiterhin ist der Kupplungsdeckel 18 nicht in einem Profil 43 eines Rings 40 eingepasst sondern direkt an die elastische Stahlplatte 52 angeschraubt.
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In dem Kupplungsdeckel 18 sind Schlitze 56 eingebracht. Einer dieser Schlitze 56 ist in der Aufsicht B-B im Detail gezeigt. Eine innere und äußere Begrenzung der Schlitze 56 ist parallel zum Umfang des Kupplungsdeckels 18. Die beiden seitlichen Begrenzungen der Schlitze 56 sind soweit voneinander entfernt, dass die Länge der Schlitze 56 ungefähr der Länge der Ausbuchtungen 25, 26 in dem Kupplungsdeckel 18 und in der Sekundärscheibe 15 entspricht. Eine Bewegung des Kupplungsdeckels 18 relativ zur Schraube 42 ist durch einen Doppelpfeil 57 angezeigt. Gestrichelte Linien zeigen die maximalen Auslenkungen an. Durch die Länge der Schlitze 56 können gleichzeitig auch die maximalen Auslenkungen vorgegeben werden.
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Alternativ kann der Stahlring 52 der Ausführungsbeispiele von 7 und 8 auch in mehreren Stücken ausgeführt sein. Zum Beispiel können auch mehrere Stahlfinger vorgesehen sein, die jeweils mit der Sekundärscheibe und mit dem Ring 40 verschraubt sind. Die in 8 gezeigten Schlitze 56 können statt im Kupplungsdeckel 18 auch in dem elastischen Stahlring 52 vorgesehen sein. Ferner können die Rampen der Ausbuchtungen 25, 26 in einer Umlaufrichtung und in der dazu entgegengesetzten Richtung unterschiedliche Steigung haben oder es kann auch nur jeweils eine Rampe vorhanden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 8
- antriebsseitiges Element
- 9
- abtriebsseitiges Element
- 10
- Kupplungsbaugruppe
- 11
- Kurbelwelle
- 12
- Getriebewelle
- 13
- Schwungrad
- 14
- Primärscheibe
- 15
- Sekundärscheibe
- 16
- Dämpfungsfedern
- 17
- Dämpfungszylinder
- 18
- Kupplungsdeckel
- 19
- Verbindungsbereich, Bolzenverbindung
- 20
- Verbindungsbereich, Bolzenverbindung
- 21
- Kupplungsscheibe
- 22
- erster Bereich
- 23
- zweiter Bereich
- 24
- Drehmomentbegrenzer
- 25
- Ausbuchtung
- 26
- Ausbuchtung
- 27
- Zylinderrolle
- 28
- Feder, Gegendruckfeder
- 30
- Hohlwelle
- 32
- Kugellager
- 33
- Welle
- 35
- Kugellager
- 36
- Einleitungselement
- 37
- Schraube
- 38
- Haltescheibe
- 39
- Ausleitungselement
- 40
- Ring
- 41
- Bewegungsrichtung Kupplungsdeckel
- 42
- Bolzen
- 43
- U-förmiges Profil
- 45
- Membranfedern
- 46
- Druckplatte
- 47
- Reibbelag
- 48
- Reibbelag
- 49
- Haltescheibe
- 50
- Rampenabschnitt
- 51
- Rampenabschnitt
- 53
- Schraube
- 52
- elastischer Metallring
- 53
- Schraube
- 54
- Schraubloch
- 56
- Schlitz
- 57
- Bewegung des Kupplungsdeckels
- 46
- Druckplatte
- 47
- Reibbelag
- 48
- Reibbelag
