DE102014219951A1

DE102014219951A1 - Mitnehmereinheit und Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014219951A1
Application number: DE102014219951.4A
Authority: DE
Inventors: Philipp Tepper
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmereinheit und eine Kupplungseinrichtung mit solch einer Mitnehmereinheit, wobei die Mitnehmereinheit drehbar um eine Drehachse lagerbar ist und ein Mitnehmerteil und einen Lamellenträger umfasst, wobei das Mitnehmerteil angrenzend an den Lamellenträger angeordnet und drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger verbunden ist, wobei eine Verspanneinrichtung vorgesehen ist, wobei die Verspanneinrichtung mit dem Lamellenträger und dem Mitnehmerteil gekoppelt und ausgebildet ist, das Mitnehmerteil gegen den Lamellenträger in Umfangsrichtung zu verspannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmereinheit gemäß Patentanspruch 1 und eine Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 10.
Aus der EP 1 382 872 A1 ist eine Mitnehmereinheit für ein Lamellenkupplungssystem bekannt. Die Mitnehmereinheit umfasst eine Mitnehmerscheibe und einen Kupplungskorb, wobei auf der Mitnehmerscheibe eine Außenverzahnung vorgesehen ist, und wobei das Gehäuse des Kupplungskorbs mit einer zur Außenverzahnung der Mitnehmerscheibe zumindest abschnittsweise form- und funktionskomplementären Innenverzahnung vorgesehen ist. Die Mitnehmerscheibe ist in den Kupplungskorb einsetzbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Mitnehmereinheit und eine verbesserte Kupplungseinrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Mitnehmereinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Mitnehmereinheit dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Mitnehmereinheit drehbar um eine Drehachse lagerbar ist und ein Mitnehmerteil und einen Lamellenträger aufweist. Das Mitnehmerteil ist angrenzend an den Lamellenträger angeordnet und drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger verbunden. Ferner umfasst die Mitnehmereinheit eine Verspanneinrichtung. Die Verspanneinrichtung koppelt den Lamellenträger mit dem Mitnehmerteil und ist ausgebildet, das Mitnehmerteil gegen den Lamellenträger in Umfangsrichtung zu verspannen. Dadurch wird im Leerlaufbetrieb der Mitnehmereinheit ein Klappern der Mitnehmereinheit vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Mitnehmerteil wenigstens ein erstes Eingriffselement und der Lamellenträger wenigstens eine erste Aussparung mit einer Aussparungskontur auf. Das erste Eingriffselement weist eine der Aussparungskontur zugewandte Eingriffsflanke auf. Vorzugsweise erstreckt sich das erste Eingriffselement im Wesentlichen in radialer Richtung und die erste Aussparung im Wesentlichen in axialer Richtung. Das erste Eingriffselement greift in die erste Aussparung ein, wobei die Verspanneinrichtung ausgebildet ist, die Eingriffsflanke an die Aussparungskontur zu drücken. Dadurch wird ein kontinuierliches Anliegen der Eingriffsflanke an der Aussparungskontur gewährleistet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Mitnehmerteil in Umfangsrichtung ein beabstandet zu dem ersten Eingriffselement angeordnetes zweites Eingriffselement auf. Der Lamellenträger weist eine in Umfangsrichtung beabstandet zu der ersten Aussparung angeordnete zweite Aussparung auf. Das zweite Eingriffselement greift in die zweite Aussparung ein. Auf diese Weise kann ein besonders hohes Drehmoment zwischen dem Mitnehmerteil und dem Lamellenträger übertragen werden.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die erste Aussparung eine erste Aussparungserstreckung und das erste Eingriffselement eine erste Eingriffselementerstreckung in Umfangsrichtung aufweist, wobei die erste Eingriffselementerstreckung kleiner als die erste Aussparungserstreckung ist. Die zweite Aussparung weist eine zweite Aussparungserstreckung und das zweite Eingriffselement eine zweite Eingriffselementerstreckung in Umfangsrichtung auf. Die zweite Eingriffselementerstreckung entspricht im Wesentlichen der zweiten Aussparungserstreckung.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Verspanneinrichtung einen Ringabschnitt und einen Federabschnitt auf. Der Ringabschnitt erstreckt sich im Wesentlichen auf einer Kreisbahn um die Drehachse und ist stirnseitig an dem Mitnehmerteil angeordnet. Der Federabschnitt ist mit einem festen Ende mit dem Ringabschnitt verbunden. Der Federabschnitt liegt mit einem freien Ende an der Aussparungskontur an.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Federabschnitt einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich ist angrenzend an das feste Ende und der zweite Bereich angrenzend an den ersten Bereich angeordnet. Der erste Bereich erstreckt sich im Wesentlichen in radialer Richtung und der zweite Bereich erstreckt sich in axialer Richtung.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verspanneinrichtung einen Befestigungsabschnitt. Der Befestigungsabschnitt ist mit einem festen Ende mit dem Ringabschnitt verbunden. Der Befestigungsabschnitt ist zumindest teilweise zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement angeordnet. Dadurch kann eine Drehmomentübertragung zwischen dem Befestigungsabschnitt und den Eingriffselementen erfolgen.
Von besonderem Vorteil ist, wenn der Befestigungsabschnitt ein freies Ende aufweist, wobei das freie Ende des Befestigungsabschnitts das Mitnehmerteil auf einer zum Ringabschnitt abgewandten Seite des Mitnehmerteils hintergreift. Dadurch kann auf zuverlässige Art und Weise die Verspanneinrichtung an dem Mitnehmerteil befestigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind der Befestigungsabschnitt und der Federabschnitt abwechselnd in Umfangsrichtung, vorzugsweise in gleichem Abstand, angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist ferner denkbar, dass der Befestigungsabschnitt und der Federabschnitt in Umfangsrichtung radial außenseitig an dem Ringabschnitt angeordnet sind.
Die Aufgabe wird aber auch durch eine Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Kupplungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Kupplungseinrichtung ein Reibpaket, eine Betätigungseinrichtung und eine Mitnehmereinheit aufweist. Die Mitnehmereinheit ist wie oben beschrieben ausgebildet. Das Reibpaket weist wenigstens einen ersten Reibpartner und einen zweiten Reibpartner auf, wobei wenigstens einer der Reibpartner drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger verbunden ist. Die Betätigungseinrichtung stellt eine Betätigungskraft zur Erzeugung eines Reibschlusses zwischen den beiden Reibpartnern bereit.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass bei einem Verschleiß, Defekt, Demontage oder zur Auswertung von Komponenten des Reibpakets das Reibpaket auf einfache Weise gewechselt werden kann. Zum anderen ist die Ausgestaltung der Mitnehmereinheit derart, dass diese bauraumneutral ist.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die Kupplungseinrichtung eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweist, wobei die Eingangsseite mit einem Antriebsmotor und die Ausgangsseite mit einer Getriebeeingangswelle einer Getriebeeinrichtung verbindbar ist, wobei die Verspanneinrichtung bezogen auf die Drehachse ein Verspannmoment zum Anpressen der Eingriffsflanke an die Aussparungskontur bereitstellt, das größer ist als ein von der Ausgangsseite zu der Eingangsseite zu übertragendes maximales Schubmoment. Dadurch wird auch in einem Schub-Zug-Wechselbetrieb ein zuverlässiges Anliegen der Eingriffsflanke an der Aussparungskontur gewährleistet, sodass auch bei einem Wechsel von Schub- auf Zugbetrieb und umgekehrt, keine Klackergeräusche in der Kupplungseinrichtung auftreten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht einer Mitnehmereinheit der Kupplungseinrichtung;
3 eine Schnittansicht durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A; und
4 eine Schnittansicht durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B.
1 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10.
Die Kupplungseinrichtung 10 ist drehbar um eine Drehachse 15 gelagert. Die Kupplungseinrichtung 10 weist eine Eingangsseite 20 und eine Ausgangsseite 25 auf. Die Eingangsseite 20 ist ausgebildet, mit einer Ausgangsseite eines Hubkolbenmotors drehmomentschlüssig verbunden zu werden. Die Ausgangsseite 25 der Kupplungseinrichtung 10 umfasst eine erste Nabe 30 und eine zweite Nabe 35. Die erste Nabe 30 stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer ersten Getriebeeingangswelle 40 (strichliert dargestellt) einer Getriebeeinrichtung bereit. Die zweite Nabe 35 stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer zweiten Getriebeeingangswelle 45 (strichliert dargestellt) der Getriebeeinrichtung bereit.
Ferner umfasst die Kupplungseinrichtung 10 einen Rotor 50, der ausgebildet ist, mit einem Steuergerät der Kupplungseinrichtung 10 verbunden zu werden. Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ein erstes Reibpaket 55 und ein zweites Reibpaket 60. In der Ausführungsform ist beispielhaft das erste Reibpaket 55 radial außenseitig zum zweiten Reibpaket 60 angeordnet. Die beiden Reibpakete 55, 60 weisen jeweils erste und zweite Reibpartner 65, 70 auf. Dabei sind die ersten Reibpartner 65 als belagslose Reiblamellen ausgebildet, während hingegen die zweiten Reibpartner 70 als Belagslamellen ausgebildet sind. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. Dabei weist der erste Reibpartner 65 eine erste Außenverzahnung 75 und der zweite Reibpartner 70 eine erste Innenverzahnung 79 auf.
Die Kupplungseinrichtung 10 weist eine Mitnehmereinheit 80 auf. Die Mitnehmereinheit 80 umfasst einen ersten Lamellenträger 85 und ein Mitnehmerteil 90. Das Mitnehmerteil 90 ist axial angrenzend an den ersten Lamellenträger 85 angeordnet. Das Mitnehmerteil 90 ist scheibenartig ausgebildet und ist radial innenseitig mit der Eingangsseite 20 der Kupplungseinrichtung 10 drehmomentschlüssig, beispielsweise mit einer ersten Verbindung 91, insbesondere einer Schweißverbindung, verbunden. Radial außenseitig ist das Mitnehmerteil 90 mit dem ersten Lamellenträger 85 drehmomentschlüssig verbunden.
Der erste Lamellenträger 85 ist topfartig ausgebildet und weist einen axial verlaufenden Abschnitt 92 und einen radial verlaufenden Abschnitt 93 auf. Der radial verlaufende Abschnitt 93 ist radial innenseitig über eine zweite Verbindung 95, die in der Ausführungsform als Schweißverbindung ausgebildet ist, mit dem Rotor 50 drehmomentschlüssig verbunden. Im Wesentlichen begrenzt die Mitnehmereinheit 80 einen Innenraum 100, in dem die beiden Reibpakete 55, 60 angeordnet sind.
Im Innenraum 100 der Kupplungseinrichtung 10 ist ferner eine erste Betätigungseinrichtung 105 und eine zweite Betätigungseinrichtung 110 vorgesehen. Die erste Betätigungseinrichtung 105 weist einen ersten Druckraum 115 und die zweite Betätigungseinrichtung 110 einen zweiten Druckraum 120 auf. Die beiden Druckräume 115, 120 sind über nicht dargestellte Leitungen, die im Rotor 50 angeordnet sind, hydraulisch mit dem Steuergerät verbunden.
Die erste Betätigungseinrichtung 105 weist ein erstes Betätigungselement 125 auf. Das erste Betätigungselement 125 erstreckt sich radial innenseitig vom ersten Druckraum 115 radial nach außen hin bis zum ersten Reibpaket 55. Die zweite Betätigungseinrichtung 110 umfasst ein zweites Betätigungselement 130, das sich radial vom radial innenseitig angeordneten zweiten Druckraum 120 bis im Wesentlichen radial auf Höhe des zweiten Reibpakets 60 erstreckt.
Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ferner einen zweiten Lamellenträger 135, einen dritten Lamellenträger 140 und einen vierten Lamellenträger 145. Der zweite, dritte und vierte Lamellenträger 135, 140, 145 sind topfartig ausgebildet und weisen jeweils einen radial verlaufenden Abschnitt und jeweils einen axial verlaufenden Abschnitt auf. Radial innenseitig am radial verlaufenden Abschnitt ist der zweite Lamellenträger 135 drehmomentschlüssig mit der zweiten Nabe 35 verbunden. Der zweite Lamellenträger 135 ist dabei als Innenlamellenträger ausgebildet und weist eine zweite Außenverzahnung 150 auf. Der erste Lamellenträger 85 und der zweite Lamellenträger 135 bilden einen ersten Ringspalt aus, in dem das erste Reibpaket 55 angeordnet ist.
Der erste Lamellenträger 85 weist eine zweite Innenverzahnung 155 auf. Die zweite Innenverzahnung 155 und die erste Außenverzahnung 75 der ersten Reibpartner 65 sind korrespondierend zueinander ausgebildet, wobei die erste Außenverzahnung 75 in die zweite Innenverzahnung 155 des ersten Lamellenträgers 85 eingreift, sodass die ersten Reibpartner 65 des ersten Reibpakets 55 drehmomentschlüssig mit dem ersten Lamellenträger 85 verbunden sind.
In die zweite Außenverzahnung 150 greift die erste Innenverzahnung 79 der zweiten Reibpartner 70 des ersten Reibpakets 55 ein, sodass die zweiten Reibpartner 70 drehmomentschlüssig mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbunden sind.
Wird über den Rotor 50 ein Druckfluid in den ersten Druckraum 115 eingeleitet, so wird das erste Betätigungselement 125 in axialer Richtung in Richtung des ersten Reibpakets 55 verschoben. Dabei wird eine über den ersten Druckraum 115 bereitgestellte Betätigungskraft F über das erste Betätigungselement 125 in das erste Reibpaket 55 eingeleitet.
Das Mitnehmerteil 90 ist axial auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Reibpakets 55 angeordnet. Das Mitnehmerteil 90 dient dazu, eine zur Betätigungskraft F korrespondierende Gegenkraft F_G bereitzustellen. Dadurch werden mittels des ersten Betätigungselements 125 die Reibpartner 65, 70 des ersten Reibpakets 55 axial aneinandergepresst, sodass die Reibpartner 65, 70 einen Reibschluss aufbauen und den ersten Lamellenträger 85 drehmomentschlüssig mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbinden. Auf diese Weise kann ein Drehmoment M von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90, dem ersten Lamellenträger 85 und das erste Reibpaket 55 in den zweiten Lamellenträger 135 und über diesen in die zweite Nabe 35 eingeleitet werden.
Der dritte Lamellenträger 140 und der vierte Lamellenträger 145 bilden einen zweiten Ringspalt aus in dem das zweite Reibpaket 60 angeordnet ist. Analog zur Ausgestaltung des ersten Lamellenträgers 85 ist der dritte Lamellenträger 140 ausgebildet und stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung mit den ersten Reibpartnern 65 bereit. Des Weiteren ist der dritte Lamellenträger 140 drehmomentschlüssig radial innenseitig mit dem Rotor 50 verbunden. Die zweiten Reibpartner 70 des zweiten Reibpakets 60 sind drehmomentschlüssig mit dem vierten Lamellenträger 145, analog zu der Verbindung der zweiten Reibpartner 70 mit dem zweiten Lamellenträger 135, verbunden. Der vierte Lamellenträger 145 ist radial innenseitig mit der ersten Nabe 30 drehmomentschlüssig verbunden.
Wird über den Rotor 50 das Druckfluid in den zweiten Druckraum 120 eingeleitet, so wird das zweite Betätigungselement 130 axial verschoben und verpresst das zweite Reibpaket 60, sodass ein Drehmomentschluss zwischen dem dritten Lamellenträger 140 und dem vierten Lamellenträger 145 bereitgestellt wird. In diesem Fall wird von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90 das Drehmoment M an den ersten Lamellenträger 85 und von diesem an den Rotor 50 übertragen. Von dem Rotor 50 wird das Drehmoment M weiter über den dritten Lamellenträger 140 und das zweite Reibpaket 60 in den vierten Lamellenträger 145 und von dort in die erste Nabe 30 weitergeleitet.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mitnehmereinheit 80 der Kupplungseinrichtung 10 und 3 eine Schnittansicht durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit 80 entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A. 4 zeigt eine Schnittansicht durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit 80 entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B.
Die Mitnehmereinheit 80 umfasst neben dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 eine Verspanneinrichtung 160. Die Verspanneinrichtung 160 umfasst einen Ringabschnitt 165, einen Federabschnitt 170 und einen Befestigungsabschnitt 175. Der Ringabschnitt 165 erstreckt sich im Wesentlichen auf einer Kreisbahn um die Drehachse 15 und ist scheibenförmig ausgebildet. Radial außenseitig sind abwechselnd in Umfangsrichtung der Befestigungsabschnitt 175 und der Federabschnitt 170 in regelmäßigem Abstand in Umfangsrichtung radial außenseitig an dem Ringabschnitt 165 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Abstand unregelmäßig ist oder dass eine ungleiche Anzahl von Federabschnitten 170 und Befestigungsabschnitten 175 vorgesehen ist. Auch ist denkbar, dass der Befestigungsabschnitt 175 radial innenseitig an dem Ringabschnitt 165 angeordnet ist. Auch ist denkbar, dass auf den Befestigungsabschnitt 175 verzichtet wird. Dabei ist denkbar, dass die Verspanneinrichtung 160 andersartig mit dem Mitnehmerteil 90, beispielsweise mittels einer Nietverbindung verbunden ist.
Das Mitnehmerteil 90 ist axial angrenzend an den ersten Lamellenträger 85 angeordnet. Dabei weist das Mitnehmerteil 90 einen beispielhaft sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Scheibenabschnitt 180 auf. Radial außenseitig an dem Scheibenabschnitt 180 sind ein erstes Eingriffselement 185 und ein zweites Eingriffselement 186 angeordnet. Das erste Eingriffselement 185 ist in Umfangsrichtung beabstandet zu dem zweiten Eingriffselement 186 angeordnet. Die beiden Eingriffselemente 185, 186 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 15. Das erste Eingriffselement 185 weist in Umfangsrichtung eine erste Eingriffselementerstreckung e₁ und das zweite Eingriffselement 186 weist in Umfangsrichtung eine zweite Eingriffselementerstreckung e₂ auf. Das erste Eingriffselement 185 weist eine erste Eingriffsflanke 215 und das zweite Eingriffselement 186 eine zweite Eingriffsflanke 220 auf. Die beiden Eingriffsflanken 215, 220 sind jeweils in einer Ebene angeordnet, in der auch die Drehachse 15 verläuft.
Der erste Lamellenträger 85 weist angrenzend an eine Stirnseite 190 eine erste Aussparung 195 und eine zweite Aussparung 200 auf. Die erste Aussparung 195 ist in Umfangsrichtung beabstandet zu der zweiten Aussparung 200 angeordnet. Die beiden Aussparungen 195, 200 erstrecken sich in axialer Richtung und sind zur Stirnseite 190 des ersten Lamellenträgers 85 offen. Die erste Aussparung 195 weist eine erste Aussparungskontur 205 und die zweite Aussparung 200 weist eine zweite Aussparungskontur 210 auf. Die erste Aussparungskontur 205 weist eine erste Aussparungsfläche 211 und eine zweite Aussparungsfläche 212 auf. Die erste Aussparungsfläche 211 ist in Umfangsrichtung beabstandet zu der zweiten Aussparungsfläche 212 angeordnet. Dabei weist die erste Aussparung 195 in Umfangsrichtung eine erste Aussparungserstreckung a₁ auf, die einem Abstand der ersten Aussparungsfläche 211 zu der zweiten Aussparungsfläche 212 in Umfangsrichtung entspricht. Die zweite Aussparungskontur 210 weist eine dritte Aussparungsfläche 213 und eine vierte Aussparungsfläche 214 auf. Die dritte Aussparungsfläche 213 ist in Umfangsrichtung beabstandet zu der vierten Aussparungsfläche 214 angeordnet. Dabei weist die zweite Aussparung 200 in Umfangsrichtung eine zweite Aussparungserstreckung a₂ auf, die einem Abstand der dritten Aussparungsfläche 213 zu der vierten Aussparungsfläche 214 in Umfangsrichtung entspricht.
Die erste Aussparung 195 wird durch das erste Eingriffselement 185 von radial innen nach radial außen hin durchgriffen. Ferner greift in die erste Aussparung der Federabschnitt 170 ein. Die zweite Aussparung 200 durch das zweite Eingriffselement 186 von radial innen nach radial außen durchgriffen. Dabei ragen die beiden Eingriffselemente 185, 186 über eine äußere Umfangsfläche 216 des ersten Lamellenträgers 85 hinaus. Dadurch wird ein sicherer Eingriff der Eingriffselemente 185, 186 und ein Abrutschen der Eingriffselemente 185, 186 aus den Aussparungen 195, 200 vermieden. Ferner wird eine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Lamellenträger 85 und dem Mitnehmerteil 90 bereitgestellt. Die erste Eingriffselementerstreckung e₁ ist dabei kleiner als die erste Aussparungserstreckung a₁. Ferner ist von Vorteil, wenn die zweite Eingriffselementerstreckung e₂ im Wesentlichen der zweiten Aussparungserstreckung a₂ entspricht. Hierbei ist, um eine besonders gute Montage zu erleichtern, von Vorteil, wenn die zweite Eingriffselementerstreckung e₂ zu der zweiten Aussparungserstreckung a₂ ein Passungsspiel einer Spielpassung aufweist. Dadurch können die Montagekräfte zur Montage der Kupplungseinrichtung 10 gering gehalten werden.
Der Ringabschnitt 165 liegt an dem Scheibenabschnitt 180 des Mitnehmerteils 90 an. Dabei ist der Ringabschnitt 165 auf einer zum ersten Reibpaket 55 abgewandten Seite des Mitnehmerteils 90 angeordnet. In Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Eingriffselement 185 ist der Federabschnitt 170 an dem Ringabschnitt 160 angeordnet. Ein festes Ende 225 des Befestigungsabschnitts 175 ist dabei radial außenseitig mit dem Ringabschnitt 165 verbunden. Der Befestigungsabschnitt 175 ist U-förmig im Längsschnitt (vgl. 4) geführt und hintergreift mit einem freien Ende 230 das Mitnehmerteil 90 auf einer zum Ringabschnitt 165 abgewandten Seite des Mitnehmerteils 90 und befestigt die Verspanneinrichtung 160 an dem Mitnehmerteil 90. Dabei ist der Befestigungsabschnitt 175 in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Eingriffselement 185 und dem zweiten Eingriffselement 186 geführt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn eine Breite b im Wesentlichen einem Abstand a des ersten Eingriffselements 185 zu dem zweiten Eingriffselement 186 entspricht. Dadurch kann eine relative Verdrehung der Verspanneinrichtung 160 in Umfangsrichtung gegenüber dem Mitnehmerteil 90 auf einfache Weise vermieden werden.
Der Federabschnitt 170 weist einen ersten Bereich 240 und einen zweiten Bereich 245 auf. Der Federabschnitt 170 ist dabei mit einem festen Ende 250 radial außenseitig an dem Ringabschnitt 165 angeordnet. Der erste Bereich 240 grenzt dabei an das feste Ende 250 des Federabschnitts 170 an. Der erste Bereich 240 erstreckt sich im Wesentlichen radial nach außen hin, ist in der Ausführungsform beispielhaft schräg zu einer Tangente 251 bezogen auf die Drehachse 15 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der erste Bereich 240 senkrecht zu der Tangente 250 zu der Drehachse 15 angeordnet ist. Angrenzend an den ersten Bereich 240 ist der zweite Bereich 245 angeordnet. Der zweite Bereich 245 erstreckt sich im Wesentlichen in axialer Richtung. Der zweite Bereich 245 weist an einem freien Ende auf einer der zweiten Aussparungsfläche 212 der ersten Aussparungskontur 205 zugewandten Seite eine Anlagefläche 255 auf. Der zweite Bereich 245 kann, wie in 2 beispielhaft gezeigt, gekrümmt ausgebildet sein. Die Anlagefläche 255 liegt dabei an der zweiten Aussparungsfläche 212 an.
Das Mitnehmerteil 90 ist, wie oben beschrieben, mit der Eingangsseite 20 verbunden. Im Zugbetrieb der Kupplungseinrichtung 10 erfolgt eine Drehmomentübertragung von der Eingangsseite 20 zu der Ausgangsseite 25 über den Scheibenabschnitt 180 hin zu den Eingriffselementen 185, 186. Die erste Eingriffsflanke 215 liegt im Zugbetrieb an der ersten Aussparungsfläche 211 an. Die zweite Eingriffsflanke 220 liegt an der dritten Aussparungsfläche 213 an.
Besonders von Vorteil ist, wenn der Federabschnitt 170 in der Montage der Verspanneinrichtung 160 elastisch verformt wird und dabei vorgespannt in die erste Aussparung 195 eingreift, so dass der Federabschnitt 170 eine Vorspannkraft F_V bereitstellt. Dadurch verspannt der Federabschnitt 170 über den Ringabschnitt 165 und den Befestigungsabschnitt 175 das Mitnehmerteil 90 gegen den ersten Lamellenträger 85 in Umfangsrichtung. Dabei drückt der Federabschnitt 170 die erste Eingriffsflanke 215 gegen die erste Aussparungsfläche 211 auf einer zur Anlagefläche 255 gegenüberliegenden Seite in Umfangsrichtung und die zweite Eingriffsflanke 220 gegen die dritte Aussparungsfläche. Dies hat den Vorteil, dass im Betrieb der Kupplungseinrichtung 10 im Leerlauf, also wenn beide Betätigungseinrichtungen 105, 110 so geschalten sind, dass ein Drehmomentfluss zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 25 unterbrochen ist, die Eingriffsflanke 215, 220 an der Aussparungskontur 205, 210 anliegt. Dadurch kann ein Klappern der Mitnehmereinheit 80 vermieden werden.
Um eine besonders hohe Vorspannung bereitstellen zu können, ist von besonderem Vorteil, wenn die Verspanneinrichtung 160 einstückig und materialeinheitlich, vorzugsweise aus einem Federstahl, mittels eines Stanzbiegeverfahrens gefertigt wird. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Verspanneinrichtung 160 ein anderes Material aufweist.
Die Verspannkraft F_V der Verspanneinrichtung 160 bewirkt ein Verspannmoment M_V bezogen auf die Drehachse 15. Im Zugbetrieb, also bei einer Drehmomentübertragung von der Eingangsseite 20 hin zur Ausgangsseite 25, wirkt das Verspannmoment M_V in die gleiche Richtung wie das Drehmoment M. Dadurch wird auch bei Drehmomentschwankungen im Zugbetrieb ein zuverlässiges Anliegen der Eingriffsflanken 215, 220 an der Aussparungskontur 205, 210 gewährleistet.
Im Schubbetrieb, also bei einer Drehmomentübertragung eines Schubmoments M_S von der Ausgangsseite 25 hin zu der Eingangsseite 20, wirkt das Verspannmoment M_V in entgegengesetzter Richtung zu dem zu übertragenden Schubmoment M_S. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn das Verspannmoment M_V größer als ein maximal zu übertragendes Schubmoment M_S von der Ausgangsseite 25 hin zu der Eingangsseite 20 ist. Dadurch wird zum einen ein zuverlässiger Berührkontakt zwischen der Eingriffsflanke 215, 220 zu der Aussparungskontur 205, 210 gewährleistet, zum anderen wird eine relative Verdrehung des Mitnehmerteils 90 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 vermieden. Die Drehmomentübertragung erfolgt in diesem Fall von der zweiten Aussparungsfläche 212 über den Federabschnitt 170 auf den Ringabschnitt 165 hin zum Befestigungsabschnitt 175, der dann das Schubmoment M_S über das zweite Eingriffselement 186 in das Mitnehmerteil 90 einleitet. Dadurch kann ferner vermieden werden, dass bei einem Wechsel zwischen Schub- und Zugbetrieb Klackergeräusche in der Mitnehmereinheit 80 auftreten. Dadurch ist die Kupplungseinrichtung 10 auch im Schub-Zug-Wechselbetrieb besonders leise.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 4 gezeigten Merkmale selbstverständlich auch eine andere Ausgestaltung aufweisen können. Wesentlich dabei ist, dass die Verspanneinrichtung 160 das Mitnehmerteil 90 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 verspannt.
Auch ist denkbar, dass auf den Befestigungsabschnitt 175 verzichtet wird. Dabei ist denkbar, dass die Verspanneinrichtung 160 andersartig mit dem Mitnehmerteil 90, beispielsweise mittels einer Nietverbindung verbunden ist.
In der Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung 10 als Doppelkupplung, insbesondere als nasslaufende Doppelkupplung ausgebildet, sodass in dem Innenraum 100 ein Kühlfluid vorgesehen ist, um die Reibpartner 65, 70 zu kühlen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kupplungseinrichtung 10 selbstverständlich auch andersartig ausgebildet sein kann. So ist beispielsweise denkbar, dass auf das zweite Reibpaket 60 verzichtet wird und die Kupplungseinrichtung 10 als herkömmliche Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet ist. Auch ist denkbar, dass das Mitnehmerteil 90 am zweiten Reibpaket 60 angeordnet ist und beispielsweise mit dem dritten Lamellenträger 140 oder dem vierten Lamellenträger 145 verbunden ist.
Auch ist denkbar, dass die Kupplungseinrichtung 10 als trockene Kupplung, insbesondere als trockene Doppelkupplung ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungseinrichtung
15: Drehachse
20: Eingangsseite
25: Ausgangsseite
30: erste Nabe
35: zweite Nabe
40: erste Getriebeeingangswelle
45: zweite Getriebeeingangswelle
50: Rotor
55: erste Reibpaket
60: zweite Reibpaket
65: erster Reibpartner
70: zweiter Reibpartner
75: erste Außenverzahnung
79: erste Innenverzahnung
80: Mitnehmereinheit
85: erster Lamellenträger (Außenlamellenträger)
90: Mitnehmerteil
91: erste Verbindung
92: axialer Abschnitt
93: radialer Abschnitt
95: zweite Verbindung
100: Innenraum
105: erste Betätigungseinrichtung
110: zweite Betätigungseinrichtung
115: erster Druckraum
120: zweiter Druckraum
125: erstes Betätigungselement
130: zweites Betätigungselement
135: zweiter Lamellenträger (Innenlamellenträger)
140: dritter Lamellenträger (Außenlamellenträger)
145: vierter Lamellenträger (Innenlamellenträger)
150: zweite Außenverzahnung
155: zweite Innenverzahnung
160: Verspanneinrichtung
165: Ringabschnitt
170: Federabschnitt
175: Befestigungsabschnitt
180: Scheibenabschnitt
185: erstes Eingriffselement
186: zweites Eingriffselement
190: Stirnseite
195: erste Aussparung
200: zweite Aussparung
205: erste Aussparungskontur
210: zweite Aussparungskontur
216: äußere Umfangsfläche
211: erste Aussparungsfläche
212: zweite Aussprarungsfläche
213: dritte Aussparungsfläche
214: vierte Aussparungsfläche
215: erste Eingriffsflanke
216: äußere Umfangsfläche
220: zweite Eingriffsflanke
225: festes Ende des Befestigungsabschnitts
230: freies Ende des Befestigungsabschnitts
240: erster Bereich des Federabschnitts
245: zweiter Bereich des Federabschnitts
250: festes Ende des Federabschnitts
251: Tangente
255: Anlagefläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1382872 A1 [0002]

Claims

Mitnehmereinheit (80) für eine Kupplungseinrichtung (10), die drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, – aufweisend ein Mitnehmerteil (90) und einen Lamellenträger (85), – wobei das Mitnehmerteil (90) angrenzend an den Lamellenträger (85) angeordnet und drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger (85) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Verspanneinrichtung (160) vorgesehen ist, – wobei die Verspanneinrichtung (160) mit dem Lamellenträger (85) und dem Mitnehmerteil (90) gekoppelt und ausgebildet ist, das Mitnehmerteil (90) gegen den Lamellenträger (85) in Umfangsrichtung zu verspannen.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 1, – wobei das Mitnehmerteil (90) wenigstens ein erstes Eingriffselement (185) und der Lamellenträger (85) wenigstens eine erste Aussparung (195) mit einer Aussparungskontur (205, 210) umfasst, – wobei das erste Eingriffselement (185) eine der Aussparungskontur (205, 210) zugewandte Eingriffsflanke (215, 220) aufweist, – wobei sich das erste Eingriffselement (185) vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung und die erste Aussparung (195) im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, – wobei das erste Eingriffselement (185) in die erste Aussparung (195) eingreift, – wobei die Verspanneinrichtung (160) ausgebildet ist, die Eingriffsflanke (215, 220) an die Aussparungskontur (205, 210) zu drücken.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 2, – wobei das Mitnehmerteil (90) in Umfangsrichtung ein beabstandet zu dem ersten Eingriffselement (185) angeordnetes zweites Eingriffselement (186) umfasst, – wobei der Lamellenträger (85) in Umfangsrichtung beabstandet zu der ersten Aussparung (195) eine zweite Aussparung (200) umfasst, – wobei das zweite Eingriffselement (186) in die zweite Aussparung (200) eingreift.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 3, – wobei die erste Aussparung (195) eine erste Aussparungserstreckung (a₁) und das erste Eingriffselement (185) eine erste Eingriffselementerstreckung (e₁) in Umfangsrichtung aufweist, – wobei die erste Eingriffselementerstreckung (e₁) kleiner als die erste Aussparungserstreckung (a₁) ist, – wobei die zweite Aussparung (200) eine zweite Aussparungserstreckung (a₂) und das zweite Eingriffselement (186) eine zweite Eingriffselementerstreckung (e₂) in Umfangsrichtung aufweist, – wobei die zweite Eingriffselementerstreckung (e₂) im Wesentlichen der zweiten Aussparungserstreckung (a₂) entspricht.
Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, – wobei die Verspanneinrichtung (160) einen Ringabschnitt (165) und einen Federabschnitt (170) aufweist, – wobei sich der Ringabschnitt (165) in Umfangsrichtung im Wesentlichen auf einer Kreisbahn um die Drehachse (15) erstreckt und stirnseitig an dem Mitnehmerteil (90) angeordnet ist, – wobei der Federabschnitt (170) mit einem festen Ende (250) mit dem Ringabschnitt (165) verbunden ist, – wobei der Federabschnitt (170) mit einem freien Ende an der Aussparungskontur (205, 210) anliegt.
Mitnehmereinheit nach Anspruch 5, – wobei der Federabschnitt (170) einen ersten Bereich (240) und einen zweiten Bereich (245) aufweist, – wobei der erste Bereich (240) angrenzend an das feste Ende (250) und der zweite Bereich (245) angrenzend an den ersten Bereich (240) angeordnet ist, – wobei der erste Bereich (240) sich in radialer Richtung und der zweite Bereich (245) in axialer Richtung erstreckt.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 5 oder 6, – wobei die Verspanneinrichtung (160) einen Befestigungsabschnitt (175) umfasst, – wobei der Befestigungsabschnitt (175) mit einem festen Ende (225) mit dem Ringabschnitt (165) verbunden ist, – wobei der Befestigungsabschnitt (175) zumindest teilweise zwischen dem ersten Eingriffselement (185) und dem zweiten Eingriffselement (186) angeordnet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 7, – wobei der Befestigungsabschnitt (175) ein freies Ende (230) aufweist, – wobei das freie Ende (230) des Befestigungsabschnitts (175) das Mitnehmerteil (90) auf einer zum Ringabschnitt (165) abgewandten Seite des Mitnehmerteils (90) hintergreift.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 7 oder 8, – wobei der Befestigungsabschnitt (175) und der Federabschnitt (170) abwechselnd in Umfangsrichtung, vorzugsweise in gleichem Abstand, angeordnet sind, – und/oder – wobei der Befestigungsabschnitt (175) und der Federabschnitt (170) in Umfangsrichtung radial außenseitig am Ringabschnitt (165) angeordnet sind.
Kupplungseinrichtung (10) – mit einem Reibpaket (55, 60), einer Betätigungseinrichtung (105, 110) und einer Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – wobei das Reibpaket (55, 60) wenigstens einen ersten Reibpartner (65) und einen zweiten Reibpartner (70) aufweist, – wobei wenigstens einer der Reibpartner (65, 70) drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger (85) verbunden ist, – wobei die Betätigungseinrichtung (105, 110) ausgebildet ist, eine Betätigungskraft zur Erzeugung eines Reibschlusses zwischen den beiden Reibpartnern (65, 70) bereitzustellen.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 10, – aufweisend eine Eingangsseite (20) und eine Ausgangsseite (25), – wobei die Eingangsseite (20) mit einem Antriebsmotor und die Ausgangsseite (25) mit einer Getriebeeingangswelle (40, 45) einer Getriebeeinrichtung verbindbar ist, – wobei die Verspanneinrichtung (160) bezogen auf die Drehachse (15) ein Verspannmoment zum Anpressen der Eingriffsflanke (215, 220) an die Aussparungskontur (205, 210) bereitstellt, das größer ist als ein von der Ausgangsseite (25) zu der Eingangsseite (20) zu übertragendes maximales Schubmoment.