DE102014219963A1

DE102014219963A1 - Mitnehmereinheit, Montageverfahren und Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014219963A1
Application number: DE102014219963.8A
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, ein Verfahren zur Montage einer solchen Mitnehmereinheit und eine Kupplungseinrichtung mit einer solchen 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 ist, wobei der Lamellenträger mittels einer Bajonettverbindung drehmomentschlüssig mit dem Mitnehmerteil verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmereinheit gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zur Montage gemäß Patentanspruch 8 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.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Mitnehmereinheit, ein verbessertes Verfahren zur Montage einer solchen 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 für eine Kupplungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Mitnehmereinheit drehbar um eine Drehachse ist. Ferner weist die Mitnehmereinheit ein Mitnehmerteil und einen Lamellenträger auf, wobei das Mitnehmerteil angrenzend an den Lamellenträger angeordnet ist, wobei der Lamellenträger mittels einer Bajonettverbindung drehmomentschlüssig mit dem Mitnehmerteil verbunden ist. Auf diese Weise kann der Lamellenträger in der Montage der Kupplungseinrichtung besonders schnell mit dem Mitnehmerteil verbunden werden. Ferner ist eine Drehmomentübertragung zwischen dem Lamellenträger und dem Mitnehmerteil möglich.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Bajonettverbindung in dem Lamellenträger eine Aussparung und an dem Mitnehmerteil ein Eingriffselement auf. Das Eingriffselement greift in die Aussparung ein. Vorzugsweise ist die Aussparung L-förmig oder T-förmig ausgebildet. Dadurch wird eine axiale Demontage verhindert.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Lamellenträger eine Innenverzahnung mit wenigstens einem Zahngrund und einem Zahnkopf auf, wobei der Zahngrund radial versetzt zu dem Zahnkopf angeordnet ist und der Zahngrund mit dem Zahnkopf mit einer Zahnflanke verbunden ist, wobei die Aussparung einen in Umfangsrichtung verlaufenden Einfädelabschnitt und Axialsicherungsabschnitt umfasst, wobei der Einfädelabschnitt zumindest teilweise in der Zahnflanke und der Axialsicherungsabschnitt in dem Zahnkopf angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Aussparung einen in axialer Richtung verlaufenden Einrastabschnitt auf. Der Axialsicherungsabschnitt ist in Umfangsrichtung zwischen dem Einrastabschnitt und dem Einfädelabschnitt angeordnet. Vorzugsweise ist der Einrastabschnitt in dem Zahnkopf angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Eingriffselement eine erste Seitenfläche und der Einrastabschnitt eine zweite Seitenfläche auf. Die beiden Seitenflächen sind gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnet, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche schräg zu einer Drehebene angeordnet sind, wobei die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche im Wesentlichen in radialer Richtung sich erstrecken. Dadurch kann eine optimale Einpassung und spielfreie Befestigung des Mitnehmerteils gegenüber dem ersten Lamellenträger gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Eingriffselement eine dritte Seitenfläche und der Einrastabschnitt eine vierte Seitenfläche auf. Die dritte Seitenfläche ist auf einer gegenüberliegenden Seite zur ersten Seitenfläche und die vierte Seitenfläche auf einer gegenüberliegenden Seite zu der zweiten Seitenfläche angeordnet. Die dritte Seitenfläche und die vierte Seitenfläche sind parallel zueinander ausgerichtet. Dabei ist die dritte Seitenfläche schräg zu der ersten Seitenfläche und die vierte Seitenfläche ist schräg zu der zweiten Seitenfläche ausgerichtet. Zusätzlich oder alternativ ist die dritte Seitenfläche und die vierte Seitenfläche parallel zu der Drehachse ausgerichtet.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Verspanneinrichtung vorgesehen. Die Verspanneinrichtung ist mit dem Lamellenträger und mit dem Eingriffselement gekoppelt. Die Verspanneinrichtung ist ausgebildet, eine Verspannkraft bereitzustellen, um mittels der Verspannkraft das Eingriffselement in den Einrastabschnitt zu drücken.
Die Aufgabe wird aber auch durch ein Verfahren zur Montage gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein verbessertes Verfahren zur Montage einer oben beschriebenen Mitnehmereinheit dadurch zur Verfügung gestellt werden kann, dass das Mitnehmerteil radial außenseitig derart elastisch verformt wird, dass das Eingriffselement axial auf Höhe der Aussparung angeordnet ist, wobei das Mitnehmerteil gegenüber dem Lamellenträger verdreht wird und das Eingriffselement in die Aussparung eingefädelt wird, wobei das Mitnehmerteil entlastet wird und das Eingriffselement in den Eingriffsabschnitt eingreift.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn das Mitnehmerteil (axial) vorgespannt wird und das Eingriffselement axial in den Eingriffsabschnitt drückt.
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 entsprechender Komponenten des Reibpakets das Reibpaket auf einfache Weise gewechselt werden kann. Zum anderen ist die Ausgestaltung der Mitnehmereinheit derart, dass diese bauraumneutral ist, sodass die Mitnehmereinheit auch in bestehenden Kupplungseinrichtungen eingesetzt werden kann, um ein schnelles Wechseln der Reibpartner zu ermöglichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht einer Mitnehmereinheit der in 1 ge zeigten Kupplungseinrichtung;
3 einen Halblängsschnitt entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit;
4 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die in den 2 und 3 gezeigte Mitnehmereinheit;
5 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch eine Variante der in den 2 bis 4 gezeigten Mitnehmereinheit; und
6 eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch eine weitere Variante der in den 2 bis 5 gezeigten Mitnehmereinheit.
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 ist scheibenartig ausgebildet und ist radial innenseitig mit der Eingangsseite 20 der Kupplungseinrichtung 10 drehmomentschlüssig verbunden, beispielsweise mit einer ersten Verbindung 91, insbesondere einer Schweißverbindung. 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.
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 Drehmoment M 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.
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 Drehmoment M 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 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 der Mitnehmereinheit 80 der in 1 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. 3 zeigt einen Halblängsschnitt entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene A-A durch die in 2 gezeigte Mitnehmereinheit 80. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch die in den 2 und 3 gezeigte Mitnehmereinheit 80.
Wie bereits oben erläutert, weist die Mitnehmereinheit 80 den ersten Lamellenträger 85 und das Mitnehmerteil 90 auf. Das Mitnehmerteil 90 ist angrenzend an den ersten Lamellenträger 85 angeordnet und mittels einer Bajonettverbindung 159 mit dem ersten Lamellenträger 85 verbunden. Dadurch kann das Mitnehmerteil 90 besonders schnell in der Fertigung mit dem ersten Lamellenträger 85 drehmomentschlüssig verbunden werden.
Das Mitnehmerteil 90 ist scheibenartig ausgebildet und weist einen Scheibenabschnitt 160 auf. Der Scheibenabschnitt 160 erstreckt sich dabei im Wesentlichen in radialer Richtung und ist radial innenseitig über die erste Verbindung 91 mit der Eingangsseite 20 drehmomentschlüssig verbunden. Die Bajonettverbindung 159 weist an dem Mitnehmerteil 90 ein Eingriffselement 165 auf das mit dem Scheibenabschnitt 160 radial innenseitig verbunden ist. Das Eingriffselement 165 ist dabei zahnförmig ausgebildet. Das Eingriffselement 165 verjüngt sich keilartig axial in Richtung einer dem Reibpaket 55, 60 abgewandten Seite. Das Mitnehmerteil 90 kann dabei mittels eines Stanzprägeverfahrens aus einer Metallplatte gefertigt werden,
Die zweite Innenverzahnung 155 weist mehrere in Umfangsrichtung verteilte, in gleichmäßigem Abstand auf einer Kreisbahn angeordnete Zähne 170 auf. Dabei weist jeder Zahn 170 einen Zahnkopf 175 und beidseitig des Zahnkopfs 175 angeordnete Zahnflanken 180 auf. Zwischen den Zähnen 170 ist jeweils ein Zahngrund 185 vorgesehen. In der Ausführungsform ist der Zahngrund 185 radial außenseitig zu dem Zahnkopf 175 angeordnet. Dabei verbindet die Zahnflanke 180 den Zahngrund 185 mit dem Zahnkopf 175. In der Ausführungsform ist die Zahnflanke 180 schräg zu einer Tangente bezogen auf die Drehachse 15 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Zahnflanke 180 senkrecht zu der Tangente an die Drehachse 15 angeordnet ist.
Die Bajonettverbindung 159 weist in dem ersten Lamellenträger 85 eine Aussparung 190 auf. In montiertem Zustand (wie in 3 strichliert gezeigt), greift das Eingriffselement 165 in die Aussparung 190 ein. Dabei ist die Aussparung 190 in der Seitenansicht L-förmig (vgl. 4) ausgestaltet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Aussparung 190 eine andere Ausgestaltung aufweist. So ist auch denkbar, dass die Aussparung T-förmig ausgestaltet ist.
Die Aussparung 190 weist einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Einfädelabschnitt 195 und einen daran in Umfangsrichtung angrenzenden Axialsicherungsabschnitt 200 auf. Der Einfädelabschnitt 195 ist dabei an der Zahnflanke 180 angeordnet und erstreckt sich entlang der Zahnflanke 180 sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung. Der Axialsicherungsabschnitt 200 ist in dem Zahnkopf 175 angeordnet. Ferner umfasst die Aussparung 190 einen in axialer Richtung verlaufenden Einrastabschnitt 205. Der Einrastabschnitt 205 ist in Umfangsrichtung auf der zum Einfädelabschnitt 195 gegenüberliegenden Seite des Axialsicherungsabschnitts 200 angeordnet. Der Einrastabschnitt 205 ist dabei vorzugsweise im Zahnkopf 175 angeordnet. Der Einrastabschnitt 205 erstreckt sich in einer vom ersten Reibpaket 55 abgewandten Richtung hin zu einer Stirnfläche 210 des ersten Lamellenträgers 85.
In axialer Richtung weist der Einrastabschnitt 205 an einer der Stirnfläche 210 zugewandten Seite des Einrastabschnitts 205 einen Grund 245 auf, der in Umfangsrichtung eine erste Breite b₁ aufweist (vgl. 4). Auf einer der Stirnseite 210 des Lamellenträgers 85 abgewandten Seite und angrenzend an den Axialsicherungsabschnitt 200 weist der Einrastabschnitt 205 in Umfangsrichtung eine zweite Breite b₂ auf. Die zweite Breite b₂ ist größer als die erste Breite b₁. Die zweite Breite b₂ des Einrastabschnitts 205 ist in Umfangsrichtung kleiner einer dritten Breite b₃ des Eingriffselements 165 an einer ersten Stirnseite 250, die auf einer dem Grund 245 zugewandten Seite angeordnet ist, ausgebildet. Die dritte Breite b₃ ist größer als die erste Breite b₁. Eine vierte Breite b₄ in Umfangsrichtung einer zweiten Stirnseite 255 des Eingriffselements 165, die auf einer dem Einrastabschnitt 205 abgewandten Seite angeordnet ist, ist dabei größer als die dritte Breite b₃. Somit ist ein Grund 245 des Einrastabschnitts 205 schmaler ausgebildet als eine dem Grund 245 zugewandte Stirnseite 250 des Eingriffselements 165.
In axialer Richtung ist der Einfädelabschnitt 195 und der Axialsicherungsabschnitt 200 breiter als eine axiale Erstreckung des Eingriffselements 165 ausgebildet. Auf diese Weise wird ein leichtes Einfügen und Verdrehen des Mitnehmerteils 90 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 gewährleistet.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Eingriffselement 165 eine erste Seitenfläche 220 und der Einrastabschnitt 205 eine zur ersten Seitenfläche 220 gegenüberliegend im montierten Zustand angeordnete zweite Seitenfläche 225 aufweist. Ferner weist das Eingriffselement 165 eine dritte Seitenfläche 230 und der Einrastabschnitt 205 eine vierte Seitenfläche 235 auf. Die erste Seitenfläche 220 ist parallel zur zweiten Seitenfläche 225 angeordnet, wobei die erste Seitenfläche 220 im montierten Zustand an der zweiten Seitenfläche 225 anliegt. Die dritte Seitenfläche 230 liegt im montierten Zustand an der vierten Seitenfläche 235 des Einrastabschnitts 205 an und ist parallel zu der vierten Seitenfläche 235 angeordnet. Die dritte Seitenfläche 230 und die vierte Seitenfläche 235 sind senkrecht zu der Drehebene 240 angeordnet und somit parallel zu der Drehachse 15 angeordnet. Die erste Seitenfläche 220 ist zu der dritten Seitenfläche 230 schräg angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die erste Seitenfläche 220 parallel zu der dritten Seitenfläche 230 angeordnet ist (strichliert in 4 dargestellt). Die zweite Seitenfläche 225 ist schräg zu der vierten Seitenfläche 235 angeordnet. Auch ist denkbar, dass die zweite Seitenfläche 225 parallel zu der vierten Seitenfläche 225 angeordnet ist. Die erste Seitenfläche 220 und die zweite Seitenfläche 225 sind ferner schräg zu einer Drehebene 240 senkrecht zur Drehachse 15 angeordnet. Dabei erstrecken sich die Seitenflächen 220, 225, 230, 235 im Wesentlichen in radialer Richtung. Dadurch weist in dem in 4 gezeigten Querschnitt des Eingriffselements 165 das Eingriffselement 165 eine im Wesentlichen trapezförmige Ausgestaltung auf.
Um das Mitnehmerteil 90 drehmomentschlüssig mit dem ersten Lamellenträger 85 zu verbinden, werden drei Montageschritte durchgeführt, die in den 2 bis 4 mit römischen Zahlen gekennzeichnet sind.
In einem ersten Montageschritt (I) wird das Mitnehmerteil 90 positioniert und mit der ersten Verbindung 91 drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite 20 verbunden. Danach wird das Mitnehmerteil 90 so gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 verdreht, dass das Eingriffselement 165 in Umfangsrichtung überlappend mit dem Zahngrund 185 angeordnet ist und das Eingriffselement 165 zwischen die Zähne 170 eingreift. Danach wird das Mitnehmerteil 90 radial außenseitig gegenüber der radial innenseitig angeordneten ersten Verbindung 91 derart elastisch verformt, dass sich das Eingriffselement 165 axial auf Höhe des Einfädelabschnitts 195 befindet. Dabei wird das Mitnehmerteil 90 vorgespannt. Das Mitnehmerteil 90 stellt durch die Vorspannung eine in axialer Richtung wirkende Vorspannkraft F_S zur Verfügung.
In einem zweiten Montageschritt (II) wird das Mitnehmerteil 90 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 relativ verdreht, bis das Eingriffselement 165 in Umfangsrichtung auf Höhe des Einrastabschnitts 205 angeordnet ist. Dabei wird das Eingriffselement 165 durch den Einfädelabschnitt 195 in den Axialsicherungsabschnitt 200 eingeführt.
In einem dritten Montageschritt (III) wird das Mitnehmerteil 90 entlastet und entspannt. Die Entlastung bewirkt eine Rückverformung des Mitnehmerteils 90 in Richtung seiner ursprünglichen, vor dem ersten Montageschritt (I) vorliegenden Ausgestaltung, sodass das Eingriffselement 165 sich in axialer Richtung vom ersten Reibpaket 55 weg bewegt und in den Einrastabschnitt 205 eingreift. Dabei bewirkt im dritten Montageschritt (III) die Vorspannkraft F_S des Mitnehmerteils 90, dass das Eingriffselement 165 in den Einrastabschnitt 205 gedrückt wird. Die Vorspannkraft F_S wird dabei durch die schräge Anordnung der ersten und zweiten Seitenfläche 220, 225 bei einem Berührkontakt der ersten und zweiten Seitenfläche 220, 225 in eine in Umfangsrichtung wirkende Verspannkraft F_A teilweise umgewandelt, mit der zum einen das Eingriffselement 165 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85 in seine endgültige Position verdreht wird und zum anderen die dritte Seitenfläche 230 an die vierte Seitenfläche 235 gepresst wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Grund 245 des Einrastabschnitts 205 schmaler ausgebildet ist als die dem Grund 245 zugewandte Stirnseite 250 des Eingriffselements 165 ausgebildet ist. Durch die Vorspannkraft F_S wird gewährleistet, dass sich das Mitnehmerteil 90 im Betrieb der Kupplungseinrichtung 10 nicht unbeabsichtigt löst. Ferner wird ein Lösen des Mitnehmerteils 90 vom ersten Lamellenträger 85 zusätzlich dadurch verhindert, dass das Mitnehmerteil 90 durch die durch die erste Betätigungseinrichtung 105 eingeleitete Betätigungskraft F in den Einrastabschnitt 205 zusätzlich gepresst wird. Dadurch wird eine tangentiale Sicherung des Mitnehmerteils 90 an dem ersten Lamellenträger 85 gewährleistet. Ferner wird gewährleistet, dass die Bajonettverbindung 159 bei einer schrägen Anordnung wenigstens der ersten und zweiten Seitenfläche 220, 225 und/oder der dritten und vierten Seitenfläche 230, 235 das Mitnehmerteil 90 spielfrei mit dem ersten Lamellenträger 85 gekoppelt ist und somit auch im Betrieb der Kupplungseinrichtung 10 im Leerlauf ein Klappern der Kupplungseinrichtung 10 zwischen dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 vermieden werden kann. Dadurch kann die Kupplungseinrichtung 10 besonders leise ausgebildet werden.
5 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 2 gezeigten Schnittebene B-B durch eine Variante 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 Aussparung 190 T-förmig ausgebildet. Ferner ist die dritte Seitenfläche 230 und die vierte Seitenfläche 235 schräg zu der Drehebene 240 angeordnet. Dadurch weist das Eingriffselement 165 und der Einrastabschnitt 205 eine im Wesentlichen keilförmige Ausgestaltung auf, die sich in Richtung der Stirnfläche 210 des ersten Lamellenträgers 85 verjüngt. Die schräge Anordnung der dritten und vierten Seitenfläche 230, 235 bewirkt eine in Umfangsrichtung exakte festgelegte Ausrichtung des Eingriffselements 165 in den Einrastabschnitt 205 und somit eine exakte Positionierung des Mitnehmerteils 90 gegenüber dem ersten Lamellenträger 85. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bajonettverbindung 159 spielfrei ausgebildet ist und somit auch im Betrieb der Kupplungseinrichtung 10 im Leerlauf ein Klappern der Kupplungseinrichtung 10 zwischen dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 vermieden werden kann. Dadurch kann die Kupplungseinrichtung 10 besonders leise ausgebildet werden.
6 zeigt eine Schnittansicht durch eine weitere Variante der in den 2 bis 5 gezeigten Mitnehmereinheit 80 entlang der in 2 gezeigten Schnittebene B-B.
Die Mitnehmereinheit 80 ist im Wesentlichen identisch zu der in 5 gezeigten Variante ausgebildet. Abweichend dazu ist zusätzlich auf einer dem ersten Reibpaket 55 zugewandten Seite des Mitnehmerteils 90 eine Verspanneinrichtung 300 vorgesehen. Die Verspanneinrichtung 300 kann beispielsweise als Tellerfeder oder Keilring ausgebildet sein. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Verspanneinrichtung 300 andersartig ausgebildet ist.
Die Verspanneinrichtung 300 ist dabei mit dem ersten Lamellenträger 85 und mit dem Eingriffselement 165 gekoppelt. Die Verspanneinrichtung 300 stellt dabei eine zusätzliche Verspannkraft F_SF bereit, um mittels der Verspannkraft F_S und der zusätzlichen Verspannkraft F_SF das Eingriffselement 165 in den Einrastabschnitt 205 zu drücken.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen beispielhaft sind und selbstverständlich die Merkmale der einzelnen Figuren 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 am 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
159: Bajonettverbindung
160: Scheibenabschnitt
165: Eingriffselement
170: Zahn
175: Zahnkopf
180: Zahnflanke
185: Zahngrund
190: Aussparung
195: Einfädelabschnitt
200: Axialsicherungsabschnitt
205: Einrastabschnitt
210: Stirnfläche
220: erste Seitenfläche
225: zweite Seitenfläche
230: dritte Seitenfläche
235: vierte Seitenfläche
240: Drehebene
245: Grund
250: erste Stirnseite des Eingriffselements
255: zweite Stirnseite des Eingriffselements
300: Verspanneinrichtung

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 ist, – wobei der Lamellenträger (85) mittels einer Bajonettverbindung (159) drehmomentschlüssig mit dem Mitnehmerteil (90) verbunden ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 1, – wobei die Bajonettverbindung (159) in dem Lamellenträger (85) eine Aussparung (190) und an dem Mitnehmerteil (90) ein Eingriffselement (165) aufweist, – wobei das Eingriffselement (165) in die Aussparung (190) eingreift, – wobei vorzugsweise die Aussparung (190) L-förmig oder T-förmig ausgebildet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 2, – wobei der Lamellenträger (85) eine Innenverzahnung (155) mit wenigstens einem Zahngrund (185) und einem Zahnkopf (175) aufweist, – wobei der Zahngrund (185) radial versetzt zu dem Zahnkopf (175) angeordnet ist und der Zahngrund (185) mit dem Zahnkopf (175) mit einer Zahnflanke (180) verbunden sind, – wobei die Aussparung (190) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Einfädelabschnitt (195) und Axialsicherungsabschnitt (200) aufweist, – wobei der Einfädelabschnitt (195) zumindest teilweise in der Zahnflanke (180) und der Axialsicherungsabschnitt (200) in dem Zahnkopf (175) angeordnet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 3, – wobei die Aussparung (190) einen in axialer Richtung verlaufenden Einrastabschnitt (205) aufweist, – wobei der Axialsicherungsabschnitt (200) in Umfangsrichtung zwischen dem Einrastabschnitt (205) und dem Einfädelabschnitt (195) angeordnet ist, – wobei vorzugsweise der Einrastabschnitt (205) im Zahnkopf (175) angeordnet ist.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 4, – wobei das Eingriffselement (165) eine erste Seitenfläche (220) und der Einrastabschnitt (205) eine zweite Seitenfläche (225) aufweist, – wobei die beiden Seitenflächen (220, 225) gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnet sind, – wobei die erste Seitenfläche (220) und die zweite Seitenfläche (225) schräg zu einer Drehebene (240) angeordnet sind, – wobei sich die erste Seitenfläche (220) und die zweite Seitenfläche (225) im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken.
Mitnehmereinheit (80) nach Anspruch 5, – wobei das Eingriffselement (165) eine dritte Seitenfläche (230) und der Einrastabschnitt (205) eine vierte Seitenfläche (235) aufweist, – wobei die dritte Seitenfläche (230) auf einer gegenüberliegenden Seite zu der ersten Seitenfläche (220) und die vierte Seitenfläche (235) auf einer gegenüberliegenden Seite zu der zweiten Seitenfläche (225) angeordnet ist, – wobei die dritte Seitenfläche (230) und die vierte Seitenfläche (235) parallel zueinander ausgerichtet sind, – wobei die dritte Seitenfläche (230) schräg zu der ersten Seitenfläche (220) und die vierte Seitenfläche (235) schräg zu der zweiten Seitenfläche (225) ausgerichtet ist, – und/oder wobei die dritte Seitenfläche (230) und die vierte Seitenfläche (235) parallel zur Drehachse (15) ausgerichtet sind.
Mitnehmereinheit (80) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, – wobei eine Verspanneinrichtung (300) vorgesehen ist, – wobei die Verspanneinrichtung (300) mit dem Lamellenträger (85) und mit dem Eingriffselement (165) gekoppelt ist, – wobei die Verspanneinrichtung (300) ausgebildet ist, eine Verspannkraft (F_SF) bereitzustellen, um mittels der Verspannkraft (F_SF) das Eingriffselement (165) in den Einrastabschnitt (205) zu drücken.
Verfahren zur Montage einer Mitnehmereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei das Mitnehmerteil (90) radial außenseitig derart elastisch verformt wird, dass das Eingriffselement (165) axial auf Höhe der Aussparung (190) angeordnet ist, – wobei das Mitnehmerteil (90) gegenüber dem Lamellenträger (85) verdreht wird und das Eingriffselement (165) in die Aussparung (190) eingefädelt wird, – wobei das Mitnehmerteil (90) entlastet wird und das Eingriffselement (165) in den Eingriffsabschnitt (205) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Mitnehmerteil (90) vorgespannt wird und das Eingriffselement (165) axial in den Eingriffsabschnitt (205) drückt.
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 7, – 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.