DE102014219957A1

DE102014219957A1 - Mitnehmereinheit und Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014219957A1
Application number: DE102014219957.3A
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 der Lamellenträger wenigstens eine zumindest abschnittsweise in axialer Richtung verlaufende Aussparung mit einer Aussparungsflanke aufweist, wobei das Mitnehmerteil ein Eingriffselement sowie einen Scheibenabschnitt umfasst, der drehmomentschlüssig mit einer Eingangsseite der Kupplungseinrichtung verbindbar ist, wobei sich das Eingriffselement in radialer Richtung erstreckt und in die Aussparung eingreift, wobei das Eingriffselement einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Umfangsabschnitt und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt aufweist, wobei der Umfangsabschnitt mit dem Scheibenabschnitt verbunden ist, wobei der Axialabschnitt mit dem Umfangsabschnitt verbunden ist und an der Aussparungsflanke zumindest abschnittsweise anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmereinheit gemäß Patentanspruch 1 und eine Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 9.
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.
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. Der Lamellenträger weist eine zumindest abschnittsweise in axialer Richtung verlaufende Aussparung mit einer Aussparungsflanke auf. Das Mitnehmerteil umfasst ein Eingriffselement sowie einen Scheibenabschnitt. Der Scheibenabschnitt ist drehmomentschlüssig mit einer Eingangsseite der Kupplungseinrichtung verbindbar. Das Eingriffselement erstreckt sich in radialer Richtung und greift in die Aussparung ein. Das Eingriffselement weist einen sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Umfangsabschnitt und einen in sich zumindest teilweise in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt auf. Der Umfangsabschnitt ist mit dem Scheibenabschnitt verbunden. Der Axialabschnitt ist mit dem Umfangsabschnitt verbunden und liegt an der Aussparungsflanke zumindest abschnittsweise an.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine spielfreie Verbindung zwischen dem Lamellenträger und dem Mitnehmerteil bereitgestellt werden kann, sodass ein Klappern der Mitnehmereinheit in einem Leerlauf vermieden werden kann. Dadurch kann die Mitnehmereinheit besonders leise ausgebildet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Axialabschnitt im Wesentlichen senkrecht zum Umfangsabschnitt angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass der Umfangsabschnitt im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist in dem Umfangsabschnitt eine Ausnehmung angeordnet. Der Umfangsabschnitt umfasst einen ersten Bereich und einen in Umfangsrichtung beabstandet zum ersten Bereich angeordneten zweiten Bereich auf. In Umfangsrichtung ist die Ausnehmung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich angeordnet. Vorzugsweise ist die Ausnehmung zumindest abschnittsweise geradlinig ausgebildet und/oder erstreckt sich in Richtung der Drehachse. Vorzugsweise ist die Ausnehmung radial außenseitig geöffnet. Dadurch kann eine Rissbildung beim Übergang zwischen Eingriffselement und Scheibenabschnitt im Mitnehmerteil, insbesondere bei einer Herstellung des Mitnehmerteils in einem Stanzbiegeverfahren, vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Bereich und der zweite Bereich in Umfangsrichtung im Wesentlichen eine gleiche Erstreckung auf. Alternativ ist auch denkbar, dass der erste Bereich und der zweite Bereich in Umfangsrichtung eine unterschiedliche Erstreckung aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform sind der erste Bereich zur Übertragung eines Zugmoments und der zweite Bereich zur Übertragung eines Schubmoments zwischen dem Mitnehmerteil und dem Lamellenträger ausgebildet. Dabei entspricht ein Verhältnis einer ersten Erstreckung in Umfangsrichtung des ersten Abschnitts zu einer zweiten Erstreckung in Umfangsrichtung im Wesentlichen einem Verhältnis eines zwischen dem Mitnehmerteil und dem Lamellenträger zu übertragenden maximalen Zugmoments zu einem zwischen dem Mitnehmerteil und dem Lamellenträger zu übertragenen maximalen Schubmoment. Dadurch kann die Mitnehmereinheit optimal ausgebildet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine radiale Erstreckung der Ausnehmung größer als eine radiale Erstreckung des Umfangsabschnitts. Dadurch kann eine Rissbildung im Übergang zwischen dem Eingriffselement und dem Scheibenabschnitt im Betrieb der Mitnehmereinheit vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Eingriffselement einen weiteren Axialabschnitt auf. Der weitere Axialabschnitt ist in Umfangsrichtung auf einer zum Axialabschnitt gegenüberliegenden Seite des Umfangsabschnitts angeordnet und mit dem Umfangsabschnitt verbunden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Eingriffselement eine Haltenase auf, wobei die Haltenase radial außenseitig des Lamellenträgers angeordnet ist. Die Haltenase ist in Umfangsrichtung und/oder axial überlappend mit dem Lamellenträger angeordnet. Dadurch kann eine radiale fliehkraftbedingte Aufweitung des Lamellenträgers vermieden werden.
Auf diese Weise kann eine besonders kostengünstig ausgebildete Mitnehmereinheit bereitgestellt werden, die mittels eines Stanzbiegeprozesses auf einfache Weise herstellbar ist.
Die Aufgabe wird aber auch durch eine Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.
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 zum Erzeugen eines Reibschlusses zwischen den beiden Reibpartnern zur Verfügung.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Reibpaket bei einem Verschleiß, Defekt, bei einer Demontage oder zur Auswertung entsprechender Komponenten des Reibpakets auf einfache Weise gewechselt werden kann. Zum anderen ist die Ausgestaltung der Mitnehmereinheit derart, dass diese bauraumneutral ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung;
2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer in 1 gezeigten Mitnehmereinheit der Kupplungseinrichtung;
3 einen Ausschnitt einer Seitenansicht auf die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit während der Montage der Kupplungseinrichtung;
4 eine Draufsicht auf ein Mitnehmerteil einer Mitnehmereinheit der in den 1 bis 3 gezeigten Kupplungseinrichtung; und
5 eine Variante der Kupplungseinrichtung der in den 2 bis 4 gezeigten Mitnehmereinheit 80.
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 zur Verfügung. Die zweite Nabe 35 stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer zweiten Getriebeeingangswelle 45 (strichliert dargestellt) der Getriebeeinrichtung zur Verfügung. 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 weist einen Scheibenabschnitt 181 auf. Der Scheibenabschnitt 181 ist radial innenseitig über eine erste Verbindung 91 mit der Eingangsseite 20 verbunden. Der Scheibenabschnitt 181 kann dabei im Wesentlichen geradlinig radial nach außen geführt sein. Auch ist denkbar, wie in 1 gezeigt ist, dass der Scheibenabschnitt 181 eine Topfung 185 aufweist. Die Topfung 185 dient dazu, eine besonders kompakte Mitnehmereinheit 80 bereitzustellen. 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 sind 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.
Die Kupplungseinrichtung 10 weist mehrere Schaltzustände auf. In geöffnetem Zustand ist die Eingangsseite 20 von der Ausgangsseite 25 getrennt. In einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung 10 wird die Eingangsseite 20 mit der Ausgangsseite 25 drehmomentschlüssig verbunden. 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 aneinander gepresst, 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 als Drehmoment wirkendes Zugmoment M_Z von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90, den ersten Lamellenträger 85 und das erste Reibpaket 55 in den zweiten Lamellenträger 135 und über diesen in die zweite Nabe 35 eingeleitet werden. Das Zugmoment M_Z wird dabei genutzt, um ein Kraftfahrzeug anzutreiben. Ein Schubmoment M_S ist ähnlich zum Zugmoment M_S, weist jedoch beispielsweise eine gegenteilige Wirkrichtung auf und wird von der Ausgangsseite 25 hin zu der Eingangsseite 20 über die Kupplungseinrichtung 10 übertragen. Üblicherweise ist das Schubmoment M_S kleiner oder gleich bezogen auf das Zugmoment M_Z.
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 zur Verbindung der zweiten Reibpartner 70 mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbunden. Der vierte Lamellenträger 145 ist radial innenseitig drehmomentschlüssig mit der ersten Nabe 30 verbunden.
Wird das Druckfluid über den Rotor 50 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 vierten Lamellenträger 145 bereitgestellt wird. In diesem Fall wird das Zugmoment M_S von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90 an den ersten Lamellenträger 85 und von diesem an den Rotor 50 übertragen. Von dem Rotor 50 wird das Zugmoment 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. Das Schubmoment M_S wird in umgekehrter Richtung zu dem Zugmoment M_Z in diesem Schaltzustand der Kupplungseinrichtung 10 übertragen.
2 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer in 1 gezeigten Mitnehmereinheit 80 der Kupplungseinrichtung 10 und 3 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht auf die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit 80 während der Montage der Kupplungseinrichtung 10. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Mitnehmerteil 90 der Mitnehmereinheit 80 der in den 1 bis 3 gezeigten Kupplungseinrichtung 10.
Der erste Lamellenträger 85 (vgl. 2 und 3) weist vorteilhafterweise mehrere in axialer Richtung verlaufende Aussparungen 160 auf. Die Aussparungen 160 sind in Umfangsrichtung in regelmäßigem Abstand zueinander angeordnet. In der Seitenansicht weist die Aussparung 160 einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Dabei umfasst die Aussparung 160 eine erste Aussparungsflanke 165 und eine in Umfangsrichtung gegenüberliegend zur ersten Aussparungsflanke 165 angeordnete zweite Aussparungsflanke 170. Die erste Aussparungsflanke 165 und die zweite Aussparungsflanke 170 weisen einen Abstand b_n in Umfangsrichtung zueinander auf. Die Aussparung 160 weist einen Aussparungsgrund 175 auf. Der Aussparungsgrund 175 ist in Richtung des Reibpakets 55 versetzt zu einer Stirnseite 180 des ersten Lamellenträgers 85 angeordnet. Der Aussparungsgrund 175 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Drehebene. Dabei wird unter der Drehebene eine Ebene verstanden, die senkrecht zur Drehachse 15 angeordnet ist. Die Aussparungsflanken 165, 170 sind senkrecht zum Aussparungsgrund 175 und somit im Wesentlichen parallel zur Drehachse 15 angeordnet. Die Aussparung 160 ist hin zur Stirnseite 180 des ersten Lamellenträgers 85 geöffnet. Die Aussparungen 160 bilden an dem ersten Lamellenträger 85 eine Stirnverzahnung aus. Es wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich in dem ersten Lamellenträger 85 nur eine einzige Aussparung 160 vorgesehen sein kann. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Aussparungen 160 in ungleichmäßigem Abstand in Umfangsrichtung zueinander angeordnet sein können.
Das Mitnehmerteil 90 weist ferner für jede Aussparung 160 ein Eingriffselement 190 auf. Das Eingriffselement 190 ist dabei radial außenseitig an dem Scheibenabschnitt 181 angeordnet. Dabei sind die Eingriffselemente 190 in Umfangsrichtung korrespondierend zu der jeweils dem Eingriffselement 190 zugeordneten Aussparung 160 angeordnet. Das Eingriffselement 190 erstreckt sich dabei radial von dem Scheibenabschnitt 181 nach außen hin weg. Das Eingriffselement 190 weist einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Umfangsabschnitt 195 auf. Der Umfangsabschnitt 195 ist im Wesentlichen in einer Drehebene senkrecht zur Drehachse 15 angeordnet. Der Umfangsabschnitt 195 ist dabei radial innenseitig mit dem Scheibenabschnitt 181 verbunden.
Das Eingriffselement 190 umfasst ferner einen ersten Axialabschnitt 200 und einen zweiten Axialabschnitt 205. Der erste Axialabschnitt 200 ist mit dem Umfangsabschnitt 195 verbunden. Der zweite Axialabschnitt 205 ist auf einer zum ersten Axialabschnitt gegenüberliegenden Seite des Umfangsabschnitts 195 angeordnet und mit dem Umfangsabschnitt 195 verbunden. Der erste Axialabschnitt 200 weist auf einer zum zweiten Axialabschnitt 205 gegenüberliegenden Seite, die der ersten Aussparungsflanke 165 zugewandt ist, eine erste Anlagefläche 210 auf. Der zweite Axialabschnitt 205 weist auf einer der zweiten Aussparungsflanke 170 zugewandten Seite und somit auf einer dem ersten Axialabschnitt 200 abgewandten Seite eine zweite Anlagefläche 215 auf. Der Umfangsabschnitt 195 weist auf einer dem Aussparungsgrund 175 zugewandten Seite eine dritte Anlagefläche 220 auf.
In dem Umfangsabschnitt 195 des Eingriffselements 190 ist eine Ausnehmung 225 vorgesehen. Die Ausnehmung 225 ist radial nach außen hin geöffnet und erstreckt sich in Richtung der Drehachse 15. Die Ausnehmung 225 weist einen ersten Ausnehmungsabschnitt 230 und einen zweiten Ausnehmungsabschnitt 235 auf. Der erste Ausnehmungsabschnitt 230 ist im Wesentlichen geradlinig ausgebildet und erstreckt sich von radial außenseitig bis etwa radial auf Höhe einer äußeren Umfangsseite 240 des Scheibenabschnitts 181. Radial innenseitig zum ersten Ausnehmungsabschnitt 230 ist der zweite Ausnehmungsabschnitt 235 vorgesehen. Der Ausnehmungsabschnitt 235 ist beispielhaft teilkreisförmig ausgebildet und im Scheibenabschnitt 181 angeordnet. Dabei ist der zweite Ausnehmungsabschnitt 235 in Umfangsrichtung breiter ausgestaltet als der erste Ausnehmungsabschnitt 230. Dadurch kann eine Kerbwirkung der Ausnehmung 225 in dem Scheibenabschnitt 181 reduziert werden.
Die Ausnehmung 225 teilt den Umfangsabschnitt 195 in einen ersten Bereich 245 und in einen zweiten Bereich 250 auf. Der erste Bereich 245 weist in Umfangsrichtung eine erste Erstreckung b₁ auf. Der zweite Bereich 250 weist in Umfangsrichtung eine zweite Erstreckung b₂ auf. In der Ausführungsform ist die erste Erstreckung b₁ gleich der zweiten Erstreckung b₂.
Dabei ist in Umfangsrichtung die Ausnehmung 225 zwischen dem ersten Bereich 245 und dem zweiten Bereich 250 angeordnet, so dass der erste Bereich 245 in Umfangsrichtung beabstandet zum zweiten Bereich 250 angeordnet ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass auf die Ausnehmung 225 verzichtet wird. In der Ausführungsform ist die radiale Erstreckung r₂ der Ausnehmung 225 größer als eine radiale Erstreckung r₁ des Umfangsabschnitts 195. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die radiale Erstreckung r₂ der Ausnehmung 225 gleich oder kleiner der radialen Erstreckung r₁ des Umfangsabschnitts 195 ist.
Auch ist denkbar, dass die Ausnehmung 225 eine andersartige geometrische Ausgestaltung aufweist. So ist beispielsweise auch denkbar, dass die Ausnehmung 225 gekrümmt geführt ist. Auch ist beispielsweise auch denkbar, dass auf den zweiten Ausnehmungsabschnitt 235 verzichtet wird.
Das Mitnehmerteil 90 wird vorteilhafterweise in einem Stanzbiegeverfahren hergestellt. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt zuerst das Mitnehmerteil 90 aus einem planen Rohmaterial, vorzugsweise einem Blech, gestanzt. Nach diesem Fertigungsschritt verlaufen die Axialabschnitte 200, 205 wie auch der Umfangsabschnitt 195 in Umfangsrichtung.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Axialabschnitt 200, 205 umgebogen. Dabei wird vorteilhafterweise der Axialabschnitt 200, 205 derart gebogen, dass dieser in nicht montiertem Zustand, wie in 3 gezeigt, schräg zur Drehachse 15 ausgerichtet ist. Dabei weisen die Axialabschnitte 200, 205 an ihren freien Enden in Umfangsrichtung in noch nicht montiertem Zustand eine maximale Erstreckung b₃ auf. Die maximale Erstreckung b3 ist im unmontierten Zustand größer als der Abstand b_n der ersten Aussparungsflanke 165 zu der zweiten Aussparungsflanke 170.
In der Montage der Kupplungseinrichtung 10 wird zuerst in den ersten Ringspalt zwischen dem ersten Lamellenträger 85 und dem zweiten Lamellenträger 135 das erste Reibpaket 55 eingebracht. Anschließend wird das Mitnehmerteil 90 in den ersten Lamellenträger 85 gepresst, wobei das Eingriffselement 190 dann in die Aussparung 160 eingreift. Dabei werden die Axialabschnitte 200, 205 in Umfangsrichtung durch die Aussparung 160 zusammengedrückt, sodass diese in montiertem Zustand, wie in 2 gezeigt, im Wesentlichen senkrecht zum Umfangsabschnitt 195 ausgerichtet sind. Dabei liegt dann die erste Anlagefläche 210 des ersten Axialabschnitts 200 an der ersten Aussparungsflanke 165 und die zweite Anlagefläche 215 an der zweiten Aussparungsflanke 170 an. Es wird darauf hingewiesen, dass das Eingriffselement 190 beim Einpressen des Eingriffselements 190 in die Aussparung 160 sowohl elastisch und/oder auch plastisch verformt werden kann.
Durch die Verformung des Axialabschnitts 200, 205 beim axialen Einschieben des Eingriffselements 190 in die Aussparung 160 wird der Axialabschnitt 200, 205 vorgespannt, so dass der Axialabschnitt 200, 205 eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung wirkende Vorspannkraft F_v zur Verfügung stellt. Die Vorspannkraft F_v drückt dann in montiertem Zustand (vgl. 2) die Anlagefläche 210, 215 gegen die jeweils korrespondierende Aussparungsflanke 165, 170, sodass in Umfangsrichtung das Eingriffselement 190 spielfrei mit der Aussparung 160 formschlüssig verbunden ist. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die dritte Anlagefläche 220 des Umfangsabschnitts 195 an dem Aussparungsgrund 175 anliegt. Dadurch kann der axiale Bauraumbedarf der Mitnehmereinheit 80 minimiert werden.
Wird das Zugmoment M_Z von der Eingangsseite 20 hin zur Ausgangsseite 25 übertragen, so erfolgt die Übertragung des Zugmoments M_Z von dem Scheibenabschnitt 181 auf den ersten Bereich 245 des Umfangsabschnitts 195. Der erste Bereich 245 überträgt das Zugmoment M_Z auf den ersten Axialabschnitt 200, der über die erste Anlagefläche 210 das Zugmoment M_Z auf die erste Aussparungsflanke 165 und somit auf den erste Lamellenträger 85 überträgt.
Wird das Schubmoment M_S von der Ausgangsseite 25 hin zur Eingangsseite 20 mittels der Kupplungseinrichtung 10 übertragen, so übergibt die zweite Aussparungsflanke 170 das Schubmoment M_S an die zweite Anlagefläche 215 des zweiten Axialabschnitts 205. Dieser leitet das Schubmoment M_S weiter an den zweiten Bereich 250, der das Schubmoment M_S in den Scheibenabschnitt 181 des Mitnehmerteils 90 weiterleitet. Über den Scheibenabschnitt 181 und die erste Verbindung 91 wird das Schubmoment M_S an die Eingangsseite 20 übertragen. Durch die identische erste und zweite Erstreckung b₁, b₂ des ersten und zweiten Bereichs 245, 250 kann das mit der Mitnehmereinheit 80 übertragbare Schubmoment M_S gleich dem mit der Mitnehmereinheit 80 übertragbarem Zugmoment M_Z sein.
Die oben beschriebene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch das Eingriffselement 190 die Kopplung des Mitnehmerteils 90 mit dem ersten Lamellenträger 85 in Umfangsrichtung elastischer als bei herkömmlichen formschlüssigen Verbindungen möglich ist. Durch die elastische Ausgestaltung des Eingriffselements 190 wird ein Tragbild zwischen dem Axialabschnitt 200, 205 und der Aussparung 160 verbessert. Ferner wird ein Abheben des Eingriffselements 190 von der Aussparungsflanke 165, 170 vermieden. Dadurch wird ein Klappergeräusch und/oder ein Anschlagen des Eingriffselements 190 an der Aussparung 160 durch die in der Montage vorgespannten Axialabschnitte 200, 205 in einem Zug/Schub-Wechselbetrieb vermieden.
5 zeigt eine Variante der Kupplungseinrichtung 10 der in den 2 bis 4 gezeigten Mitnehmereinheit 80.
Die Mitnehmereinheit 80 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 2 bis 4 gezeigten Mitnehmereinheit 80 ausgebildet. Abweichend dazu ist die erste Erstreckung b₁ des ersten Bereichs 245 des Umfangsabschnitts 195 unterschiedlich, in der Ausführungsform größer als die zweite Erstreckung b₂ des zweiten Bereichs 250. Dabei entspricht ein Verhältnis der ersten Erstreckung b₁ in Umfangsrichtung des ersten Bereichs 245 zu der zweiten Erstreckung b₂ in Umfangsrichtung des zweiten Bereichs 250 im Wesentlichen einem Verhältnis eines zwischen dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 zu übertragenden maximalen Zugmoments M_Z zu einem zwischen dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 zu übertragenden maximalen Schubmoment M_S. Dadurch kann das Mitnehmerteil 90 optimal auf die zu übertragenden Momente angepasst werden. Die Anpassung der Erstreckung der beiden Bereiche 245, 250 erfolgt durch die Anordnung der Ausnehmung 225 in dem Umfangsabschnitt 195. In 5 ist dabei die Ausnehmung 225 außermittig bezogen auf eine Mitte des Umfangsabschnitts 195 angeordnet.
Um eine fliehkraftbedingte radiale Aufweitung des ersten Lamellenträgers 85 zu vermeiden, weist das Eingriffselement 190 radial außenseitig des ersten Lamellenträgers 85 eine Haltenase 255 auf. Die Haltenase 255 ist umlaufend an dem Umfangsabschnitt 195 und an den Axialabschnitten 200, 205 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Haltenase 255 nur an einem Teil der Abschnitte 195, 200, 205 angeordnet ist. Die Haltenase 255 erstreckt sich in der Ausführungsform beispielhaft an dem Axialabschnitt 200, 205 in Umfangsrichtung Dabei überlappt die Haltenase 255 mit dem ersten Lamellenträger 85 in Umfangsrichtung. Dabei wird unter einer Überlappung in Umfangsrichtung verstanden, dass, wenn die Haltenase 255 und der erste Lamellenträger 85 auf eine Zylinderschale projiziert werden, deren Achse mit der Drehachse 15 überlappt, diese gemeinsame Bereiche aufweisen.
An dem Umfangsabschnitt 195 erstreckt sich die Haltenase 255 axial in Richtung des ersten Reibpakets 55. Dabei überlappt die Haltenase 255 axial mit dem ersten Lamellenträger 85. Dabei wird unter einer axialen Überlappung verstanden, dass, wenn die Haltenase 255 und der erste Lamellenträger 85 in eine Ebene in der die Drehachse 15 projiziert werden, diese gemeinsame Bereiche aufweisen. Die Haltenase 255 stützt radial außenseitig im Betrieb der Kupplungseinrichtung 10 den ersten Lamellenträger 85 ab, sodass eine radiale Aufweitung des ersten Lamellenträgers 85 vermieden wird.
Ferner ist denkbar, dass, wie in 2 strichliert gezeigt, zusätzlich eine Sicherungseinrichtung 260 vorgesehen ist. Die Sicherungseinrichtung 260 kann beispielsweise eine radial innenseitig am ersten Lamellenträger 85 angeordnete Nut 265 umfassen, in die ein Sicherungselement 270 der Sicherungseinrichtung 260 eingreift. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass zuverlässig die Gegenkraft F_G durch das Mitnehmerteil 90 zur Gewährleistung des Reibschlusses im ersten Reibpaket 55 zur Verfügung gestellt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 5 gezeigten Merkmale selbstverständlich auch auf andere Weise miteinander kombiniert werden können.
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 denkbar, dass die Kupplungseinrichtung 10 als trockene Kupplung, insbesondere als trockene Doppelkupplung ausgebildet ist. Auch 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 angrenzend zum zweiten Reibpaket 60 angeordnet ist und beispielsweise mit dem dritten Lamellenträger 140 oder dem vierten Lamellenträger 145 verbunden 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: Aussparung
165: erste Aussparungsflanke
170: zweite Aussparungsflanke
175: Aussparungsgrund
180: Stirnseite
181: Scheibenabschnitt
185: Topfung
190: Eingriffselement
195: Umfangsabschnitt
200: erster Axialabschnitt
205: zweiter Axialabschnitt
210: erste Anlagefläche
215: zweite Anlagefläche
220: dritte Anlagefläche
225: Ausnehmung
230: erster Ausnehmungsabschnitt
235: zweiter Ausnehmungsabschnitt
240: äußere Umfangsseite des Scheibenabschnitts
245: erster Bereich
250: zweiter Bereich
255: Haltenase
260: Sicherungseinrichtung
265: Nut
270: Sicherungselement

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 der Lamellenträger (85) wenigstens eine zumindest abschnittsweise in axialer Richtung verlaufende Aussparung (160) mit einer Aussparungsflanke (165, 170) aufweist, – wobei das Mitnehmerteil (90) ein Eingriffselement (190) sowie einen Scheibenabschnitt (181) umfasst, der drehmomentschlüssig mit einer Eingangsseite (20) der Kupplungseinrichtung (10) verbindbar ist, – wobei das Eingriffselement (190) sich in radialer Richtung erstreckt und in die Aussparung (160) eingreift, – wobei das Eingriffselement (190) einen sich zumindest teilweise in Umfangsrichtung erstreckenden Umfangsabschnitt (195) und einen sich zumindest teilweise in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt (200, 205) aufweist, – wobei der Umfangsabschnitt (195) mit dem Scheibenabschnitt (181) verbunden ist, – wobei der Axialabschnitt (200, 205) mit dem Umfangsabschnitt (195) verbunden ist und an der Aussparungsflanke (165, 170) zumindest abschnittsweise anliegt.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 1, – wobei der Axialabschnitt (200, 205) im Wesentlichen senkrecht zum Umfangsabschnitt (195) angeordnet ist – und/oder – wobei der Umfangsabschnitt (195) im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (15) ausgerichtet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 1 oder 2, – wobei in dem Umfangsabschnitt (195) eine Ausnehmung (225) angeordnet ist – wobei der Umfangsabschnitt (195) einen ersten Bereich (245) und einen in Umfangsrichtung beabstandet zum ersten Bereich (245) angeordneten zweiten Bereich (250) umfasst, – wobei in Umfangsrichtung die Ausnehmung (225) zwischen dem ersten Bereich (245) und dem zweiten Bereich (250) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise die Ausnehmung (225) zumindest abschnittsweise geradlinig ausgebildet ist und/oder sich in Richtung der Drehachse (15) erstreckt, – wobei vorzugsweise die Ausnehmung (225) radial außenseitig geöffnet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 3, – wobei der erste Bereich (245) und der zweite Bereich (250) in Umfangsrichtung im Wesentlichen eine gleiche Erstreckung aufweisen, – oder – wobei der erste Bereich (245) und der zweite Bereich (250) in Umfangsrichtung eine unterschiedliche Erstreckung aufweisen.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 3 oder 4, – wobei der erste Bereich (245) zur Übertragung eines Zugmoments (M_Z) und der zweite Bereich (250) zur Übertragung eines Schubmoments (M_S) zwischen dem Mitnehmerteil (90) und dem Lamellenträger (85) ausgebildet ist, – wobei ein Verhältnis einer ersten Erstreckung (b₁) in Umfangsrichtung des ersten Bereichs (245) zu einer zweiten Erstreckung (b₂) in Umfangsrichtung des zweiten Bereichs (250) im Wesentlichen einem Verhältnis eines maximal zwischen dem Mitnehmerteil (90) und dem Lamellenträger (85) zu übertragenden maximalen Zugmoments (M_Z) zu einem maximal zwischen dem Mitnehmerteil (90) und dem Lamellenträger (85) zu übertragenden Schubmoment (M_S) entspricht.
Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine radiale Erstreckung (r₂) der Ausnehmung (225) größer ist als eine radiale Erstreckung (r₁) des Umfangsabschnitts (195).
Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, – wobei das Eingriffselement (190) einen weiteren Axialabschnitt (205) aufweist, – wobei der weitere Axialabschnitt (205) in Umfangsrichtung auf einer zum Axialabschnitt (200) gegenüberliegenden Seite des Umfangsabschnitts (195) angeordnet und mit dem Umfangsabschnitt (195) verbunden ist.
Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei das Eingriffselement (190) eine Haltenase (255) aufweist, – wobei die Haltenase (255) radial außenseitig des Lamellenträgers (85) angeordnet ist, – wobei die Haltenase (255) in Umfangsrichtung und/oder axial überlappend mit dem Lamellenträger (85) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung (10), die drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, – mit einem Reibpaket (55, 60), einer Betätigungseinrichtung (105, 110) und einer Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – 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 F zur Erzeugung eines Reibschlusses zwischen den beiden Reibpartnern (65, 70) bereitzustellen.