DE102014211598A1

DE102014211598A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014211598A1
Application number: DE102014211598.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Chambrion; Johannes Ruf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1) mit zumindest einer Reibungskupplung (2) enthaltend eine um eine Drehachse (d) drehangetriebene Gegendruckplatte (3) mit einem mit diesem fest verbundenen Deckel (4), einer drehfest und axial gegenüber der Gegendruckplatte (3) verlagerbaren Anpressplatte (5), einer Kupplungsscheibe (8) mit einer Kupplungsnabe (13), einer mit der Kupplungsnabe (13) mittels einer Verzahnung drehschlüssig verbundenen Abtriebswelle (16) und axial zwischen Gegendruckplatte (3) und Anpressplatte (5) angeordneten, an einem Arbeitspunkt der Reibungskupplung (2) einen Reibeingriff mit diesen bildenden Reibbelägen (9), einer zwischen Deckel (4) und Anpressplatte (5) verspannten, eine schaltbare Anpresskraft auf die Anpressplatte (5) ausbildende Tellerfeder (6) und einem mittels einer Betätigungskraft auf Tellerfederzungen (15) der Tellerfeder (6) die Anpresskraft einstellenden Betätigungseinrichtung. Um die Betätigungskraft zur Betätigung der zumindest einen Reibungskupplung (2) zu verringern, ist zwischen Reibbelägen (9) und Abtriebswelle (16) eine die Anpresskraft der Tellerfeder (6) bei vorliegendem Reibeingriff verstärkende Schrägverzahnung (19) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit zumindest einer Reibungskupplung enthaltend eine um eine Drehachse drehangetriebene Gegendruckplatte mit einem mit diesem fest verbundenen Deckel, einer drehfest und axial gegenüber der Gegendruckplatte verlagerbaren Anpressplatte, einer Kupplungsscheibe mit einer Kupplungsnabe, einer mit der Kupplungsnabe mittels einer Verzahnung drehschlüssig verbundenen Abtriebswelle und axial zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte angeordneten, an einem Arbeitspunkt der Reibungskupplung einen Reibeingriff mit diesen bildenden Reibbelägen, einer zwischen Deckel und Anpressplatte verspannten, eine schaltbare Anpresskraft auf die Anpressplatte ausbildende Tellerfeder und einem mittels einer Betätigungskraft auf Tellerfederzungen der Tellerfeder die Anpresskraft einstellenden Betätigungseinrichtung.
Gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungen mit zumindest einer Reibungskupplung sind seit Langem bekannt. Hierbei wird eine Gegendruckplatte beispielsweise von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehangetrieben. Zwischen der Gegendruckplatte und einer axial gegenüber dieser verlagerbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen wird ein schaltbarer Reibeingriff hergestellt und damit ein einstellbares Drehmoment von der Gegendruckplatte über die Kupplungsscheibe auf eine Abtriebswelle wie Getriebeeingangswelle eines Getriebes übertragen. Zur Steuerung des zu übertragenden Drehmoments wird eine Tellerfeder zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte unter Einspannung der Reibbeläge vorgespannt. Die Anpresskraft der Tellerfeder wird dabei durch eine Betätigungseinrichtung gesteuert, die radial innerhalb einer Einspannung der Tellerfeder zwischen der Anpressplatte und einem mit der Gegendruckplatte verbundenen Deckel angeordnete Tellerfederzungen axial verlagert.
Aufgrund des im Wesentlichen durch Anordnung der Reibungskupplung in einer Kupplungsglocke zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe und der Hebelverhältnisse zwischen Tellerfeder, Anpressplatte und Betätigungseinrichtung ist die Betätigungskraft der Reibungskupplung im Wesentlichen abhängig von dem übertragbaren Drehmoment vorgegeben. Hierbei steigt die Betätigungskraft aufgrund zunehmender Anpresskräfte mit zunehmendem Drehmoment. Dies kann für die aufzuwendenden Pedalkräfte bei vom Fahrer betätigter Reibungskupplung unkomfortabel oder für die Kapazität eines Kupplungsaktors bei automatisiert betätigter Reibungskupplung grenzwertig sein.
Aus der DE 10 2010 048 830 ist daher eine sogenannte Booster-Kupplung bekannt, bei der die Betätigungskraft verringert wird, indem ein Teil der Betätigungskraft dem zu übertragenden Drehmoment entnommen wird. Hierbei wird eine Vorsteuerkupplung betätigt, mittels der eine Hauptkupplung mittels eines Kugelrampenmechanismus betätigt wird. Bei sich zwischen Gegendruckplatte, Anpressplatte und Reibbelägen der Hauptkupplung ausbildendem Reibeingriff schließt die Hauptkupplung entlang des Kugelrampenmechanismus selbstverstärkend und verringert die Betätigungskraft der Reibungskupplung.
Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Reibungskupplung mit verringerter Betätigungskraft, die ohne einen Rampenmechanismus auskommt.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung enthält zumindest eine, zwischen einem Drehantrieb wie Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Hybrid- oder Elektroantriebs oder dergleichen und einer Abtriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes angeordnete Reibungskupplung. Die Reibungskupplung kann als Einscheiben- oder Mehrscheibenkupplung, also mit einer oder mehreren Kupplungsscheiben, Lamellen und dergleichen ausgebildet sein und nass, trocken oder feucht betrieben werden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung kann beispielsweise in einem Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens, eines Kraftrads eines Traktors oder dergleichen mit einer Einfach- oder Doppelkupplung, einer Hybridkupplung oder dergleichen eingesetzt werden. Im Falle einer Doppelkupplung können zwei Reibungskupplungen mit bevorzugt teilweise funktionsübergreifenden Funktionsbauteilen wie beidseitig von jeweils einer Reibungskupplung genutzter Gegendruckplatte, gemeinsam genutztem Eingangsteil, Gehäuse und/oder dergleichen vorgesehen sein, wobei jeweils eine Reibungskupplung mit einer Abtriebswelle, beispielsweise koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes drehschlüssig verbunden ist.
Die zumindest eine Reibungskupplung enthält eine um eine Drehachse drehangetriebene Gegendruckplatte mit einem mit diesem fest verbundenen Deckel wie Kupplungsdeckel oder Kupplungsgehäuse. Gegenüber der Gegendruckplatte ist axial verlagerbar und drehfest beispielsweise mittels über den Umfang verteilter Blattfedern oder Blattfederpaketen eine Anpressplatte vorgesehen. Eine die Gegendruckplatte, Anpressplatte und Deckel enthaltende, drehangetriebene Kupplungsdruckplatte bildet das Eingangsteil der Reibungskupplung der Drehmomentübertragungseinrichtung, auf welches Eingangsteil beispielsweise direkt von der Kurbelwelle oder unter Zwischenschaltung eines Drehschwingungsdämpfers gegebenenfalls mit Fliehkraftpendel das zu übertragende Drehmoment eingeleitet wird. Das Ausgangsteil ist aus zumindest einer Kupplungsscheibe gebildet. Die zumindest eine Kupplungsscheibe enthält eine Kupplungsnabe, die mittels einer Verzahnung drehschlüssig mit einer Abtriebswelle wie Getriebeeingangswelle verbunden ist. Die zumindest eine Kupplungsscheibe enthält axial zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte angeordnete, an einem Arbeitspunkt der Reibungskupplung einen Reibeingriff mit diesen bildende Reibbelägen. Zur Bildung eines von außen steuerbaren Reibeingriffs ist in der Kupplungsdruckplatte eine zwischen Deckel und Anpressplatte verspannte, eine schaltbare Anpresskraft auf die Anpressplatte ausbildende Tellerfeder vorgesehen. Je nach Ausbildung der Reibungskupplung als zwangsweise geschlossene oder zwangsweise geöffnete Reibungskupplung bildet die Tellerfeder mit dem Gehäuse und der Anpressplatte einen einarmigen oder zweiarmigen Hebel, wobei radial innen an der Tellerfeder Tellerfederzungen angeordnet sind, die axial entlang der Drehachse mit einer Betätigungskraft einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise einem Kupplungspedal oder Kupplungsaktor mit entsprechender Betätigungsmechanik verlagert werden, welche damit die Anpresskraft der Tellerfeder gegenüber der Anpressplatte, der Reibbeläge und der Gegendruckplatte einstellt.
Zwischen Reibbelägen und Abtriebswelle ist dabei eine Schrägverzahnung vorgesehen, so dass die Anpresskraft der Tellerfeder bei vorliegendem Reibeingriff verstärkt wird, indem das Drehmoment durch den Verzahnungswinkel gegenüber der Drehachse in eine Umfangskomponente und eine Axialkomponente aufgeteilt wird. Die Axialkomponente unterstützt dabei die Anpresskraft. Hierdurch kann die Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung vermindert oder bei gleicher Betätigungskraft die Anpresskraft erhöht werden. Es versteht sich, dass in einem Kennfeld der Anpresskraft, der Reibfläche der Reibbeläge, des Gewindewinkels und der Betätigungskraft für jede Anwendung ein entsprechend vorgegebenes Optimum eingestellt werden kann. Die Anordnung und Ausgestaltung der Schrägverzahnung kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein. Die Schrägverzahnung hat zugleich bei Drehmomentumkehr beispielsweise im Schubbetrieb des Antriebsstrangs den Vorteil, dass die Anpresskraft der Tellerfeder verringert wird und damit insbesondere bei der Anwendung der Drehmomentübertragungseinrichtung in Motorrädern eine Begrenzung des Schubmoments (Anti-Hopping-Funktion) erzielt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Schrägverzahnung zwischen der Kupplungsnabe und der Abtriebswelle vorgesehen sein. Hierbei ist die Kupplungsnabe axial fest und verdrehbar mit der Anpressplatte verbunden, so dass die Anpressplatte von der Kupplungsnabe bei deren axialer Verlagerung mitgenommen wird und damit die Anpresskraft der Tellerfeder auf die Anpressplatte verstärkt und der Reibeingriff zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte einerseits und den Reibelägen andererseits verstärkt wird und damit höhere Drehmomente übertragen werden können. Zwischen den Reibbelägen und der Kupplungsnabe ist eine Geradverzahnung oder ein axial elastischer Axialausgleich vorgesehen, so dass die durch die Schrägverzahnung während eines Drehmomenteintrags bewirkte Axialverlagerung der Kupplungsnabe auf diese beschränkt bleibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorgeschlagenen Drehmomentübertragungseinrichtung ist die Kupplungsnabe beispielsweise mittels eines Axiallagers wie beispielsweise Rillenkugellagers axial fest und verdrehbar mit dem Deckel verbunden. Auf der Kupplungsnabe ist eine Zwischennabe vorgesehen, welche mittels der Schrägverzahnung auf der Kupplungsnabe aufgenommen und axial fest und verdrehbar mit der Anpressplatte verbunden ist. Die Reibbeläge sind beispielsweise mittels eines Belagträgers drehschlüssig und axial gegenüber der Zwischennabe beispielsweise mittels einer Geradverzahnung oder einer axialen elastischen Ausgleichseinrichtung mit der Zwischennabe verbunden.
Auf den Naben – Kupplungsnabe oder Zwischennabe – ist beispielsweise ein Anpressplattenflansch aufgenommen, der die Naben mit der Anpressplatte axial fest verbindet. Bevorzugt zwischen dem Anpressplattenflansch und der Nabe ist ein Axiallager wie beispielsweise ein Rillenkugellager zur verdrehbaren und axial festen Aufnahme des Anpressplattenflanschs auf der Nabe vorgesehen. Eine aus der Schrägverzahnung resultierende Axialkraft ist gegenüber der Anpressplatte in Richtung Gegendruckplatte beispielsweise mittels des Anpressplattenflanschs oder einem anderen Verbindungsmittel wirksam.
In einer vereinfachten Ausführungsform einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei deren zumindest einen Reibungskupplung eine aus der Schrägverzahnung wirksame Axialkraft gegenüber den Reibbelägen wirksam ist, kann vorgesehen sein, dass die Reibbeläge beispielsweise mittels eines Belagträgers auf der Kupplungsnabe mittels der Schrägverzahnung aufgenommen sind. Die Kupplungsnabe ist hierbei axial fest und verdrehbar gegenüber dem Deckel abgestützt. Die Reibbeläge sind entgegen der Wirkung eines Energiespeichers in Richtung der Wirkung der Schrägverzahnung gegenüber der Kupplungsnabe axial verlagerbar und drehfest aufgenommen. Bei einer Drehmomentübertragung über die Kupplungsscheibe werden bei axial an dem Deckel festgelegter Kupplungsnabe die Reibbeläge axial entlang der Schrägverzahnung gegen die Gegendruckplatte verlagert. Die Anpressplatte wird nachgeführt und ein erhöhter Reibeingriff bei gleichbleibender Anpresskraft der Tellerfeder entsteht. Bei Drehmomentumkehr oder nachlassendem Drehmoment werden die Reibbeläge wieder mittels des Energiespeichers, beispielsweise eine Rückholfeder wie beispielsweise über den Umfang verteilt zwischen einem Belagträger der Reibbeläge und einem an der Kupplungsnabe aufgenommenen Flanschteil angeordneten Blattfedern oder Blattfederpaketen wieder auf ein Minimum beabstandet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorgeschlagenen Drehmomentübertragungseinrichtung kann die zumindest eine Reibungskupplung in eine Hauptkupplung und eine Vorsteuerkupplung aufgeteilt werden. Hierbei sind erste, die Hauptkupplung bildende Reibbeläge auf jeweils einem Belagträger axial gegeneinander verlagerbar zwischen zwei axial fest angeordneten Gegendruckplatten aufgenommen. Hierbei ist ein erster Belagträger mittels der Schrägverzahnung auf der Kupplungsnabe aufgenommen und der andere Belagträger ist drehfest und axial verlagerbar mit dem ersten Belagträger verbunden. Die Vorsteuerkupplung ist zwischen einer der Gegendruckplatten, bevorzugt der näher an der Tellerfeder vorgesehenen Gegendruckplatte, und der Anpressplatte, die beispielsweise als Blechteil ausgebildet sein kann, angeordnet. Zwischen dieser Gegendruckplatte und der Anpressplatte, die von der Tellerfeder mit der Anpresskraft beaufschlagt wie axial von der Betätigungseinrichtung steuerbar verspannt wird, sind zweite Reibbeläge vorgesehen, die beispielsweise mittels eines Belagträgers mit dem anderen Belagträger der Hauptkupplung verbunden sind. Bei Übertragung eines Drehmoments erfolgt bei geschlossener Vorsteuerkupplung mittels der Schrägverzahnung eine axiale Beabstandung der ersten Reibbeläge und daher ein Reibeingriff der Hauptkupplung. Hierbei wird das über die Vorsteuerkupplung übertragene Moment mittels einer axial elastischen Drehanbindung, beispielsweise zwischen den Belagträgern angeordneten Blattfedern von den zweiten Reibbelägen über die Belagträger auf die Abtriebswelle übertragen. Hierdurch werden die Belagträger aufgrund der Schrägverzahnung gegeneinander axial verlagert und die Hauptkupplung überträgt ebenfalls Drehmoment. Wird die Vorsteuerkupplung geöffnet, entfällt der Drehantrieb der Belagträger, so dass diese mittels der elastischen Drehanbindung wieder einander axial angenähert werden, so dass ein Drehmomentabfall an der Hauptkupplung eintritt.
Die beiden Gegendruckplatten können axial beabstandet an dem Deckel aufgenommen sein. Hierzu kann der Deckel entsprechende, beispielsweise bei einem aus Blech hergestellten Deckel entsprechend angeformte Anlageflächen aufweisen.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 die obere Hälfte einer um eine Drehachse verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung in schematischer Schnittdarstellung,
2 die obere Hälfte einer gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1 abgeänderten Drehmomentübertragungseinrichtung in schematischer Schnittdarstellung,
3 eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen in einer schematischen Schnittdarstellung der oberen Hälfte,
4 die obere Hälfte einer gegenüber den Drehmomentübertragungseinrichtungen der 1 und 2 abgeänderten Drehmomentübertragungseinrichtung in schematischer Schnittdarstellung,
5 eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen in einer schematischen Schnittdarstellung der oberen Hälfte
und
6 die obere Hälfte einer gegenüber den Drehmomentübertragungseinrichtungen der 1, 2 und 4 abgeänderten Drehmomentübertragungseinrichtung in schematischer Schnittdarstellung.
Die 1 zeigt die obere Hälfte der um die Drehachse d verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit der Reibungskupplung 2 in schematischer Darstellung. Die Gegendruckplatte 3 ist direkt mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden und bildet mittels drehfester Verbindung mit dem Deckel 4 und der Anpressplatte 5 sowie der Tellerfeder 6 die als Eingangsteil der Reibungskupplung 2 dienende Kupplungsdruckplatte 7. Die Kupplungsscheibe 8 mit den zwischen der Gegendruckplatte 3 und der Anpressplatte 5 einspannbaren Reibbelägen 9, dem Belagträger 10, der Scheibennabe 11, der Zwischennabe 12 und der Kupplungsnabe 13 bilden das Ausgangsteil der Reibungskupplung 2 und damit der Drehmomentübertragungseinrichtung 1.
Die Anpressplatte 5 ist gegenüber der Gegendruckplatte 3 axial verlagerbar angeordnet und wird von der Tellerfeder 6 am Arbeitspunkt der Reibungskupplung 2 gegen die Gegendruckplatte 3 mit der vorgegebenen Anpresskraft verspannt. Hierzu stützt sich die Tellerfeder 6 mittels der Bolzen 14 an dem Deckel ab. Zum Öffnen der Reibungskupplung 2 verlagert eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung die Tellerfederzungen 15 der Tellerfeder 6 in Richtung Gegendruckplatte 3 mit der vorgegebenen Betätigungskraft. Im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 2 wird das in die Gegendruckplatte 3 eingetragene Drehmoment auf die Reibbeläge 9, den Belagträger 10, die Scheibennabe 11, die Zwischennabe 12 und die Kupplungsnabe 13 auf die Abtriebswelle 16 wie Getriebeeingangswelle eines Getriebes übertragen.
Die dargestellte Reibungskupplung 2 ist als selbstverstärkende Reibungskupplung 2 ausgebildet, bei der ein Teil des übertragenden Drehmoments zur Erhöhung der Anpresskraft der Anpressplatte 5 gegenüber der Gegendruckplatte 3 zur Erhöhung des übertragbaren Drehmoments eingesetzt wird. Hierzu sind die Scheibennabe 11 und die Zwischennabe 12 sowie die Abtriebswelle 16 und die Kupplungsnabe 13 mittels der Geradverzahnungen 17, 18 gerade, das heißt parallel zur Drehachse d verzahnt. Zwischen der Zwischennabe 12 und der Kupplungsnabe 13 ist die Schrägverzahnung 19 vorgesehen. Desweiteren ist die Kupplungsnabe 13 mittels des Rillenkugellagers 20 und des Deckelflanschs 22 axial fest und verdrehbar mit dem Deckel 4 und die Zwischennabe 12 axial fest und verdrehbar mittels des Rillenkugellagers 23 und dem Anpressplattenflansch 21 mit der Anpressplatte 5 verbunden.
Daraus ergibt sich folgende Funktion der Reibungskupplung 2: Bei geschlossener Reibungskupplung 2 und über die Kupplungsscheibe 8 übertragenem Drehmoment verlagert sich die Zwischennabe 12 an der Schrägverzahnung 19 gegenüber der Kupplungsnabe 13. Hierdurch wird die Anpressplatte 5 bei axial fester Kupplungsnabe mit einer zusätzlichen die Anpresskraft unterstützenden Axialkraft belastet. Bei einer Schubumkehr mit dem Drehmoment entgegenwirkendem Schubmoment kehrt sich die Axialverlagerung der Zwischennabe 12 an der Schrägverzahnung 19 um und die Axialkraft an der Anpressplatte 5 wirkt gegen die Anpresskraft, so dass die Wirkung des das Schubmoment der Abtriebswelle 16 durch Rutschen der Reibungskupplung 2 auf die Gegendruckplatte 3 verringert wird und damit eine negative Wirkung des von der Brennkraftmaschine am Antrieb des Fahrzeugs, beispielsweise ein Stempeln des oder der Antriebsräder mittels einer Anti-Hopping-Funktion vermieden wird. Durch die unterstützende Wirkung der Axialkraft kann die Betätigungskraft reduziert werden, so dass die Betätigungskräfte für den Fahrer einer mittels eines Kupplungshebels oder eines Kupplungspedals oder für einen Kupplungsaktor bei automatisiert betätigter Reibungskupplung geringer werden.
Die 2 zeigt die gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 abgeänderte Drehmomentübertragungseinrichtung 1a mit der Reibungskupplung 2a in derselben Darstellung. Im Unterschied zu dieser ist keine Zwischennabe 12 (1) vorgesehen. Hierzu ist die Schrägverzahnung 19a direkt zwischen der Kupplungsnabe 13a und der Abtriebswelle 16a ausgebildet. Auf der Kupplungsnabe 13a ist die Scheibennabe 11a mit dem Belagträger 10a und den Reibbelägen 9a direkt mittels der Geradverzahnung 17a drehschlüssig aufgenommen. Die Kupplungsnabe 13a ist mittels des Rillenkugellagers 23a und des Anpressplattenflanschs 21a axial fest und verdrehbar verbunden, so dass bei Einleitung eines Drehmoments in die Kupplungsscheibe 8a die Kupplungsnabe 13a an der Schrägverzahnung 19a axial verlagert wird und über das Rillenkugellager 23a und den Anpressplattenflansch 21a die Anpressplatte 5a eine die Axialkraft der Tellerfeder 6a verstärkende Axialkraft erfährt.
Die 3 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1b in schematischer Schnittdarstellung. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1b enthält die Doppelkupplung 24b mit den beiden Reibungskupplungen 2b, 2b‘, die als sogenannte zugedrückte Reibungskupplungen ausgebildet sind. Diese sind im nicht betätigten Zustand geöffnet und werden mittels der Tellerfedern 6b, 6b‘, die relativ steif als Hebelfedern ausgebildet sind, eingerückt, indem mittels nicht dargestellter Betätigungseinrichtungen die Anpressplatten 5b, 5b‘ gegen die gemeinsame, verdrehbar und axial fest auf einer der beiden koaxial zueinander angeordneten Abtriebswellen 16b, 16b‘ gelagerten Gegendruckplatte 3b axial verlagert werden. Die Gegendruckplatte 3b wird mittels des Antriebsblechs 25b von dem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers 26b drehangetrieben. Zwischen der Gegendruckplatte 3b und den Anpressplatten 5b, 5b‘ sind jeweils Kupplungsscheiben 8b, 8b‘ mit Reibbelägen 9b, 9b‘, Belagträgern 10b, 10b‘ und Kupplungsnaben 13b, 13b‘ angeordnet. Die Kupplungsnaben 13b, 13b‘ sind jeweils mittels Schrägverzahnungen 19b, 19b‘ mit den Abtriebswellen 16b, 16b‘ wie Getriebeeingangswellen eines Doppelkupplungsgetriebes drehschlüssig und abhängig vom eingetragenen Drehmoment axial verlagerbar aufgenommen. Die Anpressplatten 5b, 5b‘ sind mittels der Rillenkugellager 23b, 23b‘ und der Anpressplattenflansche 21b, 21b‘ axial fest und verdrehbar mit den Kupplungsnaben 13b, 13b‘ verbunden. Werden die unabhängig voneinander betätigbaren Reibungskupplungen 2b, 2b‘ geschlossen, wird bei beginnender Drehmomentübertragung über die Reibbeläge 9b, 9b‘ die jeweilige Kupplungsnabe 13b, 13b‘ axial an der Schrägverzahnung 19b, 19b‘ verlagert und nimmt die jeweilige Anpressplatte 5b, 5b‘ axial mit, so dass eine die Betätigungskraft unterstützende Axialkraft an der Anpressplatte 5b, 5b‘ entsteht.
Die 4 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1c mit der Reibungskupplung 1c in schematischer Darstellung der oberhalb der Drehachse d angeordneten Hälfte. Im Unterschied zu den Reibungskupplungen 2, 2a der 1 und 2 ist die Reibungskupplung 2c mit einem geänderten Funktionsprinzip versehen, bei dem nur der Belagträger 10c mit den Reibbelägen 9c abhängig vom in die Reibbeläge 9c eingetragenen Drehmoment verlagert werden. Hierzu ist die Kupplungsnabe 13c mittels des Rillenkugellagers 20c und des Deckelflanschs 22c axial fest und verdrehbar an dem Deckel 4c abgestützt. Zwischen der Kupplungsnabe 13c und der Scheibennabe 11c ist die Schrägverzahnung 19c vorgesehen. Zwischen der Kupplungsnabe 13c und dem mit dem Belagträger 10c verbundenen Nabenflansch 27c ist der die Kupplungsnabe 13c und die Scheibennabe 11c auf axialen Zug beanspruchende Energiespeicher 28c vorgesehen. Die drehschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsnabe 13c und Abtriebswelle 16c erfolgt mittels der Geradverzahnung 18c. Bei wirksamem Reibeingriff zwischen Reibbelägen 9c und Gegendruckplatte 3c und Anpressplatte 5c wird die Kupplungsnabe 13c und damit der Belagträger 10c mit den Reibbelägen 9c gegen die Gegendruckplatte 3c vorgespannt, so dass der Reibeingriff verstärkt wird und die Anpresskraft der Tellerfeder 6c zur Bildung des Reibeingriffs unterstützt wird. Hierbei wird der Energiespeicher 28c axial vorgespannt, wobei sich die Kupplungsnabe 13c axial an dem Deckel 4c abstützt. Wird die Reibungskupplung 2c geöffnet, verlagert sich der Belagträger 10c unter Einwirkung des Energiespeichers 28c, beispielsweise über den Umfang verteilt zwischen der Kupplungsnabe 13c und dem Nabenflansch 27c angeordnete Blattfedern oder Blattfederpakete wieder axial in Richtung der Anpressplatte 5c zurück.
Die 5 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1d mit der Doppelkupplung 24d, die bezüglich ihres Funktionsprinzips und Darstellung der Drehmomentübertragungseinrichtung 1b der 3 ähnlich ist. Im Unterschied zu dieser erfolgt die selbstverstärkende Wirkung der Schrägverzahnungen 19d, 19d‘ der Kupplungsscheiben 8d, 8d‘ dem Funktionsprinzip der Drehmomentübertragungseinrichtung 1c der 4. Hierzu sind die Nabenflansche 27d, 27d‘ jeweils entgegen der Wirkung der Energiespeicher 28d, 28d‘ axial verlagerbar auf den Kupplungsnaben 13d, 13d‘ aufgenommen. Die axiale, deckelfeste und verdrehbare Abstützung entsprechend dem Rillenkugellager 20c der 4 erfolgt seitens der Reibungskupplung 2d mittels der axial festen und verdrehbaren Aufnahme der Gegendruckplatte 3d auf der Abtriebswelle 16d mittels des Schrägkugellagers 23d und dem Axialanschlag 29d der Abtriebswelle 16d und seitens der Reibungskupplung 2d‘ mittels des Axiallagers 30d zwischen Gegendruckplatte 3d und Kupplungsnabe 13d‘. Die Kupplungsnaben 13d, 13d‘ sind mit den Abtriebswellen 16d, 16d‘ mittels der Geradverzahnungen 18d, 18d‘ und mit den Scheibennaben 11d, 11d‘ mit den Nabenflanschen 27d, 27d‘ mittels der Schrägverzahnungen 19d, 19d‘ verbunden.
Die 6 zeigt in Abänderungen zu den Drehmomentübertragungseinrichtungen 1, 1a, 1c der 1, 2, 4 die Drehmomentübertragungseinrichtung 1e mit der Reibungskupplung 2e, die die Hauptkupplung 31e und die Vorsteuerkupplung 32e aufweist. Die Hauptkupplung 31e ist aus den beiden axial beabstandet mit dem Deckel 4e verbundenen Gegendruckplatten 3e, 3e‘ gebildet, zwischen denen axial beabstandbare, erste Reibbeläge 9e aufgenommen sind. Hierbei ist jeweils ein Reibbelag auf einem Belagträger 10e, 10e‘ angeordnet. Die beiden Belagträger 10e, 10e‘ sind mittels des auf Zug wirksamen Energiespeichers 33e axial aneinander gekoppelt. Der Belagträger 10e ist mittels der Schrägverzahnung 19e auf der Kupplungsnabe 13e aufgenommen, die ihrerseits mittels der Geradverzahnung 18e mit der Abtriebswelle 16e drehschlüssig verbunden ist. Der minimale Abstand der Belagträger 10e, 10e‘ zueinander ist durch das Axiallager 34e begrenzt. Die Vorsteuerkupplung 32e ist aus der Gegendruckplatte 3e‘, der axial verlagerbar und drehfest an dem Deckel 4e angeordneten und von der Tellerfeder 6e mit der vorgegebenen Anpresskraft belasteten Anpressplatte 5e und der Kupplungsscheibe 8e mit den zweiten Reibbelägen 9f gebildet. Die Kupplungsscheibe 8e ist fest mit dem Belagträger 10e‘ verbunden.
Bei geschlossener Vorsteuerkupplung 32e wird der Belagträger 10e‘ drehfest gehalten. Über den Energiespeicher 33e wird das Drehmoment der Vorsteuerkupplung 32e auf den Belagträger 10e und über die Schrägverzahnung 19e, die Kupplungsnabe 13e und die Geradverzahnung 18e in die Abtriebswelle 16e geleitet. Hierbei verlagert sich der Belagträger 10e axial entgegen der Wirkung des Energiespeichers 33e, beispielsweise über den Umfang verteilte Blattfedern oder Blattfederpakete. Hierdurch legen sich die ersten Reibbeläge 9e an den Gegendruckplatten 3e, 3e‘ an und übertragen zusätzlich Drehmoment. Zum Öffnen der Reibungskupplung 2e ist lediglich die verringerte Anpresskraft der Vorsteuerkupplung 32e nötig. Wird die Vorsteuerkupplung 32e geöffnet, wird die die axiale Vorspannung der Reibbeläge 9e aufrechterhaltende Relativverdrehung der Belagträger 10e, 10e‘ aufgehoben und der Energiespeicher 33e minimiert unter Aufhebung des Reibeingriffs zwischen den Reibbelägen 9e und den Gegendruckplatten 3e, 3e‘ den Abstand zwischen den Belagträgern 10e, 10e‘.
Bezugszeichenliste

1: Drehmomentübertragungseinrichtung
1a: Drehmomentübertragungseinrichtung
1b: Drehmomentübertragungseinrichtung
1c: Drehmomentübertragungseinrichtung
1d: Drehmomentübertragungseinrichtung
1e: Drehmomentübertragungseinrichtung
2: Reibungskupplung
2a: Reibungskupplung
2b: Reibungskupplung
2b‘: Reibungskupplung
2c: Reibungskupplung
2d: Reibungskupplung
2d‘: Reibungskupplung
2e: Reibungskupplung
3: Gegendruckplatte
3b: Gegendruckplatte
3c: Gegendruckplatte
3d: Gegendruckplatte
3e: Gegendruckplatte
3e‘: Gegendruckplatte
4: Deckel
4c: Deckel
4e: Deckel
5: Anpressplatte
5a: Anpressplatte
5b: Anpressplatte
5b‘: Anpressplatte
5c: Anpressplatte
5e: Anpressplatte
6: Tellerfeder
6a: Tellerfeder
6b: Tellerfeder
6b‘: Tellerfeder
6c: Tellerfeder
6e: Tellerfeder
7: Kupplungsdruckplatte
8: Kupplungsscheibe
8a: Kupplungsscheibe
8b: Kupplungsscheibe
8b‘: Kupplungsscheibe
8d: Kupplungsscheibe
8d‘: Kupplungsscheibe
8e: Kupplungsscheibe
9: Reibbelag
9a: Reibbelag
9b: Reibbelag
9b‘: Reibbelag
9c: Reibbelag
9e: Reibbelag
9f: Reibbelag
10: Belagträger
10a: Belagträger
10b: Belagträger
10b‘: Belagträger
10c: Belagträger
10e: Belagträger
10e‘: Belagträger
11: Scheibennabe
11a: Scheibennabe
11c: Scheibennabe
11d: Scheibennabe
11d‘: Scheibennabe
12: Zwischennabe
13: Kupplungsnabe
13a: Kupplungsnabe
13b: Kupplungsnabe
13b‘: Kupplungsnabe
13c: Kupplungsnabe
13d: Kupplungsnabe
13d‘: Kupplungsnabe
13e: Kupplungsnabe
14: Bolzen
15: Tellerfederzunge
16: Abtriebswelle
16a: Abtriebswelle
16b: Abtriebswelle
16b‘: Abtriebswelle
16c: Abtriebswelle
16d: Abtriebswelle
16d‘: Abtriebswelle
16e: Abtriebswelle
17: Geradverzahnung
17a: Geradverzahnung
18: Geradverzahnung
18c: Geradverzahnung
18d: Geradverzahnung
18d‘: Geradverzahnung
18e: Geradverzahnung
19: Schrägverzahnung
19a: Schrägverzahnung
19b: Schrägverzahnung
19b‘: Schrägverzahnung
19c: Schrägverzahnung
19d: Schrägverzahnung
19d‘: Schrägverzahnung
19e: Schrägverzahnung
20: Rillenkugellager
20c: Rillenkugellager
21: Anpressplattenflansch
21a: Anpressplattenflansch
21b: Anpressplattenflansch
21b‘: Anpressplattenflansch
22: Deckelflansch
22c: Deckelflansch
23: Rillenkugellager
23a: Rillenkugellager
23b: Rillenkugellager
23b‘: Rillenkugellager
23d: Schrägkugellager
24b: Doppelkupplung
24d: Doppelkupplung
25b: Antriebsblech
26b: Drehschwingungsdämpfer
27c: Nabenflansch
27d: Nabenflansch
27d‘: Nabenflansch
28c: Energiespeicher
28d: Energiespeicher
28d‘: Energiespeicher
29d: Axialanschlag
29d’: Axialanschlag
30d: Axiallager
31e: Hauptkupplung
32e: Vorsteuerkupplung
33e: Energiespeicher
34e: Axiallager
d: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010048830 [0004]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung (1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e) mit zumindest einer Reibungskupplung (2, 2a, 2b, 2b‘, 2c, 2d, 2d‘, 2e) enthaltend eine um eine Drehachse (d) drehangetriebene Gegendruckplatte (3, 3b, 3c, 3d, 3e, 3e‘) mit einem mit diesem fest verbundenen Deckel (4, 4c, 4e), einer drehfest und axial gegenüber der Gegendruckplatte (3, 3b, 3c, 3d, 3e, 3e‘) verlagerbaren Anpressplatte (5, 5a, 5b, 5b‘, 5c, 5e), einer Kupplungsscheibe (8, 8a, 8b, 8b‘, 8d, 8d‘, 8e) mit einer Kupplungsnabe (13, 13a, 13b, 13b‘, 13c, 13d, 13d‘, 13e), einer mit der Kupplungsnabe (13, 13a, 13b, 13b‘, 13c, 13d, 13d‘, 13e) mittels einer Verzahnung drehschlüssig verbundenen Abtriebswelle (16, 16a, 16b, 16b‘, 16c, 16d, 16d‘, 16e) und axial zwischen Gegendruckplatte (3, 3b, 3c, 3d, 3e, 3e‘) und Anpressplatte (5, 5a, 5b, 5b‘, 5c, 5e) angeordneten, an einem Arbeitspunkt der Reibungskupplung (2, 2a, 2b, 2b‘, 2c, 2d, 2d‘, 2e) einen Reibeingriff mit diesen bildenden Reibbelägen (9, 9a, 9b, 9b‘, 9c, 9e, 9f), einer zwischen Deckel (4, 4c, 4e) und Anpressplatte (5, 5a, 5b, 5b‘, 5c, 5e) verspannten, eine schaltbare Anpresskraft auf die Anpressplatte (5, 5a, 5b, 5b‘, 5c, 5e) ausbildende Tellerfeder (6, 6a, 6b, 6b‘, 6c, 6e) und einem mittels einer Betätigungskraft auf Tellerfederzungen (15) der Tellerfeder (6, 6a, 6b, 6b‘, 6c, 6e) die Anpresskraft einstellenden Betätigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Reibbelägen (9, 9a, 9b, 9b‘, 9c, 9e, 9f) und Abtriebswelle (16, 16a, 16b, 16b‘, 16c, 16d, 16d‘, 16e) eine die Anpresskraft der Tellerfeder (6, 6a, 6b, 6b‘, 6c, 6e) bei vorliegendem Reibeingriff verstärkende Schrägverzahnung (19, 19a, 19b, 19b‘, 19c, 19d, 19d‘, 19e) vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsnabe (13a) mittels der Schrägverzahnung (19a) mit der Abtriebswelle (16a) drehschlüssig, die Kupplungsnabe (13a) axial fest und verdrehbar mit der Anpressplatte (5a) und die Reibbeläge (9a) mittels einer Geradverzahnung (17a) mit der Kupplungsnabe (13a) verbunden sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsnabe (13) axial fest und verdrehbar mit dem Deckel (4) verbunden ist und eine Zwischennabe (12) vorgesehen ist, welche mittels der Schrägverzahnung (19) auf der Kupplungsnabe (13) aufgenommen ist, wobei die Zwischennabe (12) axial fest und verdrehbar mit der Anpressplatte (5) verbunden ist und die Reibbeläge (9) mittels einer Geradverzahnung (17) drehschlüssig mit der Zwischennabe (12) verbunden sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1, 1a) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kupplungsnabe (13a) oder Zwischennabe (12) und Anpressplatte (5, 5a) ein Anpressplattenflansch (21, 21a) axial fest und verdrehbar aufgenommen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1, 1a) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus der Schrägverzahnung (19, 19a) resultierende Axialkraft gegenüber der Anpressplatte (5, 5a) in Richtung Gegendruckplatte (3) wirksam ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbeläge (9c) auf der Kupplungsnabe (13c) mittels der Schrägverzahnung (19c) aufgenommen sind, die Kupplungsnabe (13c) axial fest und verdrehbar gegenüber dem Deckel (4c) abgestützt ist und die Reibbeläge (9c) entgegen der Wirkung eines Energiespeichers (28c) in Richtung der Wirkung der Schrägverzahnung (19c) gegenüber der Kupplungsnabe (13c) axial verlagerbar und drehfest aufgenommen sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1c) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus der Schrägverzahnung (19c) wirksame Axialkraft gegenüber den Reibbelägen (9c) wirksam ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1e) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste Reibbeläge (9e) auf jeweils einem Belagträger (10e, 10e‘) axial gegeneinander verlagerbar zwischen zwei axial beabstandeten Gegendruckplatten (3e, 3e‘) aufgenommen sind, wobei ein erster Belagträger (10e) mittels der Schrägverzahnung (19e) auf der Kupplungsnabe (13e) aufgenommen ist und der andere Belagträger (10e‘) drehfest und axial entgegen der Wirkung eines Energiespeichers (33e) verlagerbar mit dem ersten Belagträger (10e) verbunden und eine Vorsteuerkupplung (32e) mit einer Gegendruckplatte (3e‘) und einer Anpressplatte (5e) sowie zwischen diesen von der Tellerfeder (6e) axial verspannbaren, zweiten Reibbelägen (9f) gebildet ist, wobei die zweiten Reibbeläge (9f) mit dem anderen Belagträger (10e‘) verbunden sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1e) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckplatten (3e, 3e‘) axial beabstandet an dem Deckel (4e) aufgenommen sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit zwei eine Doppelkupplung (24b, 24d) bildenden Reibungskupplungen (2b, 2b‘; 2d, 2d‘), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Reibbelägen (9b, 9b‘) jeweils einer Reibungskupplung (2b, 2b‘; 2d, 2d‘) und jeweils einer der beiden koaxial zueinander angeordneten Abtriebswellen (16b, 16b‘; 16d, 16d‘) eine Schrägverzahnung (19b, 19b‘; 19d, 19d‘) vorgesehen ist.