DE102014224374A1

DE102014224374A1 - Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014224374A1
Application number: DE102014224374.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Chambrion; Christoph Raber; Johannes Ruf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung, die drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, eine Eingangsseite, eine Ausgangsseite, wenigstens ein Reibpaket mit wenigstens einem ersten Reibpartner und wenigstens einen zweiten Reibpartner, sowie eine Verstärkungseinrichtung umfasst, wobei der erster Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite verbunden ist, wobei der zweite Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden ist, wobei der erste und der zweite Reibpartner durch eine Anpresskraft in Reibeingriff bringbar sind, um ein Drehmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zu übertragen, wobei die Verstärkungseinrichtung ausgebildet ist, die Anpresskraft mit einer Verstärkungskraft zu beaufschlagen, wobei eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Begrenzungseinrichtung ausgebildet ist, die Anpresskraft und/oder die Verstärkungskraft zumindest teilweise zu begrenzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1.
Aus der DE 10 2014 203 954 A1 ist eine selbstverstärkende Kupplungseinrichtung bekannt. Die Kupplungseinrichtung weist eine Verstärkungseinrichtung auf, die eine Anpresskraft eines Ausrücksystems für das zu übertragende Drehmoment der Kupplungseinrichtung verstärkt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kupplungseinrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Kupplungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Kupplungseinrichtung drehbar um eine Drehachse lagerbar ist und eine Eingangsseite, eine Ausgangsseite, wenigstens ein Reibpaket mit wenigstens einem ersten Reibpartner und wenigstens einem zweiten Reibpartner sowie eine Verstärkungseinrichtung aufweist. Der erste Reibpartner ist drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite verbunden. Der zweite Reibpartner ist drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden. Der erste und der zweite Reibpartner sind durch eine Anpresskraft in Reibeingriff bringbar, um ein Drehmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zu ertragen. Die Verstärkungseinrichtung ist ausgebildet, die Anpresskraft mit einer Verstärkungskraft zu beaufschlagen. Ferner ist eine Begrenzungseinrichtung vorgesehen. Die Begrenzungseinrichtung ist ausgebildet, die Anpresskraft und/oder die Verstärkungskraft zumindest teilweise zu begrenzen.
Dadurch wird vermieden, dass in einem Antriebsstrang, in dem Kupplungseinrichtung angeordnet ist, Komponenten des Antriebsstrangs durch ein Moment, das größer ist als ein maximal mit dem Antriebsstrang zu übertragendes Drehmoment, überlastet werden, und somit die Komponenten, aber auch die Kupplungseinrichtung vor Überlastung geschützt sind.
Besonders von Vorteil ist hierbei, wenn eine Abstützeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Abstützeinrichtung mit der Ausgangsseite gekoppelt und ausgebildet ist, eine Gegenkraft zur Anpresskraft bereitzustellen, um den Reibeingriff zwischen dem ersten und dem zweiten Reibpartner zu bewirken, wobei die Begrenzungseinrichtung zwischen der Abstützeinrichtung und dem Reibpaket angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass die Begrenzungseinrichtung zwischen der Ausgangsseite und der Abstützeinrichtung angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Anpresseinrichtung vorgesehen. Die Anpresseinrichtung ist ausgebildet, die Anpresskraft bereitzustellen. Die Begrenzungseinrichtung ist zwischen dem Reibpaket und der Anpresseinrichtung angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in axialer Richtung die Kupplungseinrichtung besonders schlank ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Begrenzungseinrichtung zwischen der Verstärkungseinrichtung und der Ausgangsseite angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Ausgangsseite eine Ausgangswelle und ein Abstützelement auf, wobei das Abstützelement mit der Ausgangswelle zumindest in eine axiale Richtung gekoppelt ist. Ferner ist eine Nabe vorgesehen, die drehmomentschlüssig mit der Ausgangswelle verbunden und axial verschiebbar gegenüber der Ausgangswelle ist. Zwischen der Nabe und dem Abstützelement ist die Begrenzungseinrichtung angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Begrenzungseinrichtung wenigstens ein Federmittel. Das Federmittel ist als Druckfeder oder als Tellerfeder oder als Zugfeder oder als Blattfeder ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Federmittel mit einer Vorspannkraft vorgespannt. Die Vorspannkraft weist einen Wert auf, der einer Summe der Anpresskraft und einem vordefinierten Wert der Verstärkungskraft entspricht. Dadurch wird gewährleistet, dass die Begrenzungseinrichtung ab einem bestimmten Wert der Summe der Anpresskraft und dem vordefinierten Wert der Verstärkungskraft auslöst.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Lamellenträger vorgesehen, wobei der Lamellenträger drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner und der Ausgangsseite gekoppelt ist, wobei ein Anschlagsmittel vorgesehen ist, wobei das Anschlagsmittel angrenzend an den zweiten Reibpartner auf einer zum Federmittel gegenüberliegenden Seite des zweiten Reibpartners angeordnet ist und mit dem Lamellenträger gekoppelt ist, wobei der zweite Reibpartner axial verschiebbar gegenüber dem Lamellenträger ist, wobei das Anschlagsmittel ausgebildet ist, die axiale Verschiebbarkeit des zweiten Reibpartners gegenüber dem Lamellenträger durch ein Anschlagen des zweiten Reibpartners am Anschlagsmittel zu begrenzen. Diese Ausgestaltung hat ferner den Vorteil, dass das Federmittel vorgespannt montiert werden kann und die Vorspannung in der Montage auf einfache Weise aufrechterhalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform sind ein Anschlagsmittel und eine Nabe vorgesehen, wobei das Anschlagsmittel mit der Nabe gekoppelt ist, wobei der Lamellenträger drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner und drehmomentschlüssig mit der Verstärkungseinrichtung verbunden ist, wobei die Nabe drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden ist, wobei die Verstärkungseinrichtung eine Anpressscheibe umfasst, die drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit der Nabe gekoppelt ist, wobei das Anschlagsmittel ausgebildet ist, die relative Verschiebbarkeit der Anpressscheibe gegenüber der Nabe durch ein Anschlagen der Anpressscheibe an dem Anschlagsmittel zu begrenzen.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Nabe und ein Lamellenträger vorgesehen, wobei der Lamellenträger drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner und über die Verstärkungseinrichtung drehmomentschlüssig mit der Nabe verbunden ist, wobei die Nabe drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden ist, wobei der Lamellenträger axial relativ verschiebbar gegenüber der Nabe ist, wobei ein weiteres Anschlagsmittel vorgesehen ist, wobei das weitere Anschlagsmittel ausgebildet ist, die relative Verschiebbarkeit des Lamellenträgers gegenüber der Nabe durch ein Anschlagen des weiteren Anschlagsmittel an der Verstärkungseinrichtung zu begrenzen.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Lamellenträger vorgesehen, wobei der Lamellenträger drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner und der Ausgangsseite verbunden ist, wobei ein weiteres Anschlagsmittel vorgesehen ist, wobei die Anpresseinrichtung relativ gegenüber dem Lamellenträger bewegbar ist, wobei das weitere Anschlagsmittel ausgebildet ist, durch ein Anschlagen der Anpresseinrichtung an dem Lamellenträger die Bewegbarkeit der Anpresseinrichtung gegenüber dem Lamellenträger zumindest teilweise zu begrenzen. Auf diese Weise wird ein Überdrücken des Federmittels durch die Anpresseinrichtung vermieden, sodass das Federmittel nicht beschädigt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
4 eine Schnittansicht eine Kupplungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
5 einen Ausschnitt der in 4 gezeigten Kupplungseinrichtung;
6 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
7 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform;
8 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform;
9 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer achten Ausführungsform;
10 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform;
11 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform;
12 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer elften Ausführungsform;
13 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform;
14 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform;
15 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer 14. Ausführungsform;
16 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer 15. Ausführungsform;
17 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer 16. Ausführungsform;
18 einen Ausschnitt der in 17 gezeigten Kupplungseinrichtung;
19 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform;
20 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform;
21 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform; und
22 eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Die Kupplungseinrichtung 10 ist drehbar um eine Drehachse 15 lagerbar. Die Kupplungseinrichtung 10 weist eine Eingangsseite 20 und eine Ausgangsseite 25 auf. Die Eingangsseite 20 kann beispielsweise mit einem Antriebsmotor, insbesondere einem Hubkolbenmotor, verbunden sein. Die Ausgangsseite 25 ist mit einer Getriebeeinrichtung verbindbar. In der Ausführungsform weist die Eingangsseite 20 eine Verzahnung 30 auf, die radial außenseitig angeordnet ist, um eine drehmomentschlüssige Verbindung mit dem Antriebsmotor (nicht dargestellt) bereitzustellen.
Die Kupplungseinrichtung 10 weist ferner einen ersten Lamellenträger 35 und einen zweiten Lamellenträger 40 auf. Der erste Lamellenträger 35 ist als Außenlamellenträger ausgebildet. Der zweite Lamellenträger 40 ist als Innenlamellenträger ausgebildet. Der erste Lamellenträger 35 ist drehmomentschlüssig über eine erste Verbindung 45 mit der Eingangsseite 20 verbunden. Der erste Lamellenträger 35 bildet mit dem zweiten Lamellenträger 40 einen Ringspalt aus. In dem weist die Kupplungseinrichtung 10 ein Reibpaket 50 auf. Das Reibpaket 50 weist in der Ausführungsform mehrere erste Reibpartner 55 und mehrere zweite Reibpartner 60 auf, die abwechselnd stapelartig in dem Reibpaket 50 angeordnet sind. Dabei ist der erste Reibpartner 55 drehmomentschlüssig mit dem ersten Lamellenträger 35 verbunden. Der zweite Reibpartner 60 ist drehmomentschlüssig mit dem zweiten Lamellenträger 40 verbunden.
Die Ausgangsseite 25 weist eine Ausgangswelle 65 und ein Ausgangselement 70 auf. Die Ausgangswelle 65 ist beispielhaft gestuft ausgebildet. Auf der Ausgangswelle 65 ist die Eingangsseite 30 drehbar gegenüber der Ausgangswelle 65 mittels einer Lagerung 71 gelagert. Axial angrenzend an die Eingangsseite 20 ist eine Abstützeinrichtung 75 vorgesehen. Die Abstützeinrichtung 75 ist dabei topfartig ausgebildet. Die Abstützeinrichtung 75 erstreckt sich radial innenseitig von der Ausgangswelle 65 hin zum Reibpaket 50. Ferner ist eine Nabe 80 vorgesehen. Die Nabe 80 ist drehmomentschlüssig mit der Ausgangswelle 65 verbunden. Zwischen der Nabe 80 und dem zweiten Lamellenträger 40 ist eine Verstärkungseinrichtung 85 vorgesehen. Die Verstärkungseinrichtung 85 ist drehmomentschlüssig über eine zweite Verbindung 90 mit dem zweiten Lamellenträger 40 verbunden. Über eine dritte Verbindung 95 ist die Verstärkungseinrichtung 85 drehmomentschlüssig mit der Nabe 80 verbunden.
In axialer Richtung ist die Nabe 80 zwischen dem Ausgangselement 70 und der Abstützeinrichtung 75 angeordnet. Axial zwischen der Abstützeinrichtung 75 und einem Absatz 100 der Ausgangswelle 65 ist fakultativ eine Scheibe 102 angeordnet. Die Scheibe 102 liegt dem Absatz 100 der Ausgangswelle 65 an. Die Abstützeinrichtung 75 liegt axial an der Scheibe 102 an. Das Ausgangselement 70 ist in der Ausführungsform als Sicherungsring ausgebildet, der in eine Nut 101 der Ausgangswelle 65 eingreift. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die axiale Position der Nabe 80 und der Abstützeinrichtung 75 gewährleistet ist.
Ferner weist die Kupplungseinrichtung 10 eine Anpresseinrichtung 105 auf. Die Anpresseinrichtung 105 ist auf einer zur Abstützeinrichtung 75 gegenüberliegenden Seite des Reibpaketes 50 angeordnet. Die Anpresseinrichtung 105 ist in der Ausführungsform mittels einer vierten Verbindung 110 mit dem zweiten Lamellenträger 40 verbunden. Die Anpresseinrichtung 105 ist mit einem Ausrücksystem 106 verbunden. Das Ausrücksystem 106 kann beispielsweise ein Seilzugsystem oder ein Hydrauliksystem aufweisen, um die Kupplungseinrichtung 10 auszurücken (öffnen) oder zu schließen.
Die Kupplungseinrichtung 10 ist in der Ausführungsform beispielhaft als gezogene Kupplungseinrichtung ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Kupplungseinrichtung 10 als gedrückte Kupplungseinrichtung ausgebildet ist. Die Anpresseinrichtung 105 stellt eine Anpresskraft F bereit. Die Anpresskraft F drückt die Reibpartner 55, 60 aneinander. Korrespondierend zur Anpresskraft F stellt auf der gegenüberliegenden Seite des Reibpakets 50 die Abstützeinrichtung 75 eine Gegenkraft F_G bereit. Die Gegenkraft F_G wirkt in entgegengesetzter Richtung zu der Anpresskraft F, um einen Reibeingriff der Reibpartner 55, 60 zur drehmomentschlüssigen Verbindung des ersten Lamellenträgers 35 mit dem zweiten Lamellenträger 40 und somit der Eingangsseite 20 mit der Ausgangsseite 25 zu gewährleisten. Um den Reibschluss im Reibpaket 50 aufzuheben, wird mittels des Ausrücksystems 106 die Anpresseinrichtung 105 vom Reibpaket 50 weggezogen und die Anpresskraft F aufgehoben.
Ein zu übertragendes Drehmoment M wird im Zugbetrieb der Kupplungseinrichtung 10 über die Verzahnung 30 in die Eingangsseite 20 eingeleitet. Das Drehmoment M wird von der Eingangsseite 20 über die erste Verbindung 40 in den ersten Lamellenträger 35 und von diesem durch den Reibeingriff der Reibpartner 55, 60 des Reibpakets 50 an den zweiten Lamellenträger 40 übertragen. Vom zweiten Lamellenträger 40 wird das Drehmoment M über die zweite Verbindung 90 an die Verstärkungseinrichtung 85 weitergeleitet. Die Verstärkungseinrichtung 85 überträgt das Drehmoment M über die dritte Verbindung 95 an die Nabe 80. Die Nabe 80 leitet das Drehmoment M in die Ausgangswelle 65 ein.
Die Verstärkungseinrichtung 85 weist in der Ausführungsform wenigstens eine schraubenförmig ausgebildet Blattfeder 115 auf. Die Blattfeder 115 bewirkt bei Einleitung des Drehmoments M, eine als Verstärkungskraft F_A wirkende Axialkraft und eine Umfangskraft. Die Verstärkungskraft F_A bewirkt eine Verspannung der Blattfeder 115 in axialer Richtung zwischen der Nabe 80 und dem zweiten Lamellenträger 40. Über den zweiten Lamellenträger 40 und die vierte Verbindung 110 wird die Verstärkungskraft F_A in die Anpresseinrichtung 105 weitergeleitet. Die Abstützeinrichtung 75 passt die Gegenkraft F_G an die Summe der Anpresskraft F und die Verstärkungskraft F_A, so dass die Gegenkraft F_G und die Summe der Anpresskraft F und die Verstärkungskraft F_A gleich sind.
Die Verstärkungskraft F_A wirkt in gleiche Richtung wie die Anpresskraft F. In Summe bewirken die Verstärkungskraft F_A und die Anpresskraft F einen verstärkten Reibschluss im Reibpaket 50, so dass ein maximales über das Reibpaket 50 zu übertragendes Drehmoment M erhöht wird. Dabei wird unter dem maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbaren Drehmoment ein Drehmoment verstanden, das mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbar ist, ohne dass die Kupplungseinrichtung 10 und/oder eine Komponente des Antriebsstrangs dauerhaft Schaden nimmt. Ist das in die Kupplungseinrichtung 10 eingeleitete Drehmoment größer dem maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbaren Drehmoment, wird die Kupplungseinrichtung 10 und/oder Komponenten im Antriebsstrang überlastet.
Um die Überlastung zu vermeiden, weist die Kupplungseinrichtung 10 eine Begrenzungseinrichtung 125 auf.
Die Begrenzungseinrichtung 125 kann hierbei an allen Positionen eines Kraftflusses 130 durch die Kupplungseinrichtung 10, der in 1 mittels einer dicken Linie gekennzeichnet ist, angeordnet werden. Die Begrenzungseinrichtung 125 dient dazu, die Anpresskraft F und/oder die Verstärkungskraft F_A zu begrenzen, um bei Übertragung des Drehmoments, das höher als das maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbare Drehmoment M ist, einen Schlupf zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 25 in der Kupplungseinrichtung 10 zu erzielen, sodass die Kupplungseinrichtung 10 selbst aber auch die Komponenten des Antriebsstrangs vor Beschädigung geschützt sind. Mittels des Schlupfs im Reibpaket 50 überträgt die Kupplungseinrichtung 10 ein Schlupfmoment zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 25, das im Wesentlichen dem maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 zu übertragenenden Drehmoment entspricht. Dadurch kann beispielsweise ein Ausbrechen eines Zahns in einer Getriebeeinrichtung durch das Drehmoment M, das höher ist, als das maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 zu übertragende Drehmoment M, vermieden werden. Auch wird eine vollständige Drehmomentunterbrechung zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 25 vermieden.
Dies ist insbesondere dann von Relevanz, wenn die Kupplungseinrichtung 10 beispielsweise in einem Motorrad eingebaut ist. Das Motorrad fährt über ein Schlagloch oder springt, sodass bei Wiederaufsetzen eines Rads des Motorrads und somit wieder einer direkten Verbindung zwischen Fahrbahn und dem Antriebsmotor ein hohes, zu übertragendes Drehmoment M auf den Antriebsstrang wirkt.
Die in 1 beschriebene Kupplungseinrichtung 10 verstärkt dabei mit dem zu übertragenden Drehmoment M die Anpresskraft F mit der Verstärkungskraft F_A, sodass dieses zu übertragende Drehmoment M mittels der Kupplungseinrichtung 10 übertragbar ist. Überschreitet das zu übertragende Drehmoment M das maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbares Drehmoment, das in Abhängigkeit des Reibschlusses, einer Summe der Anpresskraft F und einem vordefinierten Wert der Verstärkungskraft F_A korreliert, so löst die Begrenzungseinrichtung 125 aus und erlaubt ein Durchrutschen des Reibpakets 50 der Kupplungseinrichtung 10, sodass ein weiterer Anstieg der Verstärkungskraft F_A durch die Begrenzungseinrichtung 125 vermieden wird und somit eine Drehmomentübertragung des Drehmoments, das größer als das maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 zu übertragene Drehmoment M, vermieden wird.
2 zeigt einen schematischen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in 1 gezeigten Kupplungseinrichtung als selbstverstärkende Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu sind die Nabe 80, der zweite Lamellenträger 40 und die Abstützeinrichtung 75 einteilig ausgeführt. Dabei stellt der zweite Lamellenträger 40 über die Abstützeinrichtung 75 die Gegenkraft F_G zu der Anpresskraft F und der Verstärkungskraft F_A bereit. Ferner ist an der Nabe 80 ein Anlageabschnitt vorgesehen.
Die Anpresseinrichtung 105 weist eine Aufnahme 201 auf. Die Verstärkungseinrichtung 85 umfasst ein Gewinde 205, das der Anpresseinrichtung 105 angeordnet ist, und die Anpresseinrichtung 105 mit der Ausgangswelle 65 gekoppelt. Das Gewinde 205 kann dabei schraubenförmig angeordnete Flanken aufweisen. Das Gewinde 205 bewirkt, dass bei einer relativen Verdrehung der Anpresseinrichtung 105 gegenüber der Ausgangswelle 65 die Anpresseinrichtung 105 in axialer Richtung relativ zu der Ausgangswelle 65 bewegt wird.
Die Anpresseinrichtung 105 umfasst ein vorgespannte angeordentes Federelement 200. Das Federelement 200 ist in einer Aufnahme 201 der Anpresseinrichtung 105 angeordnet und stützt sich mit einem ersten Ende 210 an der Aufnahme 201 ab. Ein zweites Ende 215 des Federelements 200 stützt sich an dem Anlageabschnitt 220 der Nabe 80 ab.
Die Anpresseinrichtung 105 ist mit dem Ausrücksystem 106 gekoppelt. In geschlossenem Zustand der Kupplungseinrichtung 10 stellt das Federelement 200 die Anpresskraft F bereit. Die Anpresskraft F bewirkt, wie bereits schon in 1, einen Reibschluss im Reibpaket 50 zur (teilweisen) drehmomentschlüssigen Verbindung des ersten Lamellenträgers 35 mit dem zweiten Lamellenträger 40. Bei Einleitung des zu übertragenden Drehmoments M verdreht sich Ausgangsseite 25 gegenüber der Anpresseinrichtung 105. Das Gewinde 206 bewirkt eine Umsetzung zumindest eines teils des übertragenen Drehmoments M in eine in axialer Richtung wirkende Verstärkungskraft F_A. Das Reibpaket 50 wir mit der Verstärkungskraft F_A zusätzlich zur Anpresskraft F beaufschlagt. Die Verstärkungseinrichtung 85 erhöht die Verstärkungskraft F_A soweit, dass das zu übertragende Drehmoment M vollständig über das Reibpaket 50 übertragen wird und im Reibpaket 50 keine Verdrehung der Eingangsseite 20 gegenüber der Ausgangsseite 25 Schlupf ermöglicht wird.
Der Kraftfluss 130 der Verstärkungskraft F_A und der Anpresskraft F verläuft entlang der in 2 mittels dicken Linie von dem Anlageabschnitt 220 hin zur Nabe 80 erfolgen. Entlang des Kraftflusses 130 kann die Begrenzungseinrichtung 125 angeordnet werden. Dabei bewirkt die Begrenzungseinrichtung 125 die gleiche Wirkung wie in 1 erläutert, dass, bei beispielsweise einem schlagartigen Einleiten eines zu hohen für die Kupplungseinrichtung 10 und schädlichen zu übertragenden Drehmoments M, dieses nicht durch die Kupplungseinrichtung 10 übertragen wird, sondern die Drehmomentübertragung teilweise durch eine Begrenzung der Anpresskraft F und insbesondere der Verstärkungskraft F_A begrenzt wird, sodass Komponenten im Antriebsstrang durch den Schlupf in der Kupplungseinrichtung 10 vor Beschädigung geschützt sind.
3 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in 1 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Dabei ist die Begrenzungseinrichtung 125 zwischen der Ausgangsseite 20 und der Abstützeinrichtung 75 angeordnet.
Die Begrenzungseinrichtung 125 umfasst in der Ausführungsform ein Federmittel 300. Das Federmittel 300 ist beispielhaft als Tellerfeder ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Federmittel 300 andersartig ausgebildet ist. So ist beispielsweise denkbar, dass das als Druckfeder oder als Zugfeder oder als Blattfeder ausgebildet ist.
Ferner umfasst die Ausgangsseite 25 eine Abstützscheibe 305, die auf einer zum Federmittel 300 abgewandten Seite an dem Absatz 100 der Ausgangswelle 65 anliegt. Zur axial kompakten Ausgestaltung weist die Abstützeinrichtung 75 radial innenseitig eine Topfung 310 auf, die das Federmittel 300 aufnimmt. Das Federmittel 300 ist somit radial innenseitig der Verstärkungseinrichtung 85 und des zweiten Lamellenträgers 40 angeordnet. Das Federmittel 300 ist radial außenseitig einem in axialer Richtung verlaufenden Axialabschnitt 315 der Nabe 80 angeordnet. Die Nabe 80 weist ferner einen Radialabschnitt 320 auf, der in axialer Richtung auf einer zum Federmittel 300 gegenüberliegenden Seite mit dem Axialabschnitt 315 verbunden ist. Radial außenseitig an dem Radialabschnitt 320 ist die Verstärkungseinrichtung 85 mit der Nabe 80 verbunden. In der Ausführungsform ist die Ausgangswelle 65 gestuft ausgebildet. Axial angrenzend an den Absatz 100, ist wie bereits erläutert, die Abstützscheibe 305 angeordnet. Angrenzend an die Abstützscheibe 305 ist der Axialabschnitt 315 der Nabe 80 angeordnet. An dem Axialabschnitt 315 grenzt das Ausgangselement 70 an. Mit jeder der genannten Komponenten wird in axialer Richtung die Ausgangswelle 65 schmaler. Dabei wird die Abstützscheibe 305 und die Nabe 80 durch das Ausgangselement 70 axial gesichert. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Nabe 80 oder die Abstützscheibe 305 mittels einer Mutter auf der Ausgangswelle 65 gesichert werden.
Das als Tellerfeder ausgebildete Federmittel 300 ist vorgespannt angeordnet. Die Vorspannung weist dabei einen Wert auf, der im Wesentlichen einer Summe der Anpresskraft F und einem vordefinierten Wert der Verstärkungskraft F_A ist. Um die Vorspannkraft des Federmittels 300 in der Montage zu erhalten, ist ein Anschlagmittel 405 vorgesehen. Das Anschlagmittel 405 umfasst einen Sicherungsring 415 und eine in der Nabe 80 angeordnete Nut 410. Die Nut 410 verläuft dabei in Umfangsrichtung. In die Nut 410 greift der Sicherungsring 415 ein. Zwischen dem Federmittel 300 und dem Sicherungsring 415 ist die Abstützeinrichtung 75 angeordnet. Die Abstützeinrichtung 75 wird durch die vorgespannte Anordnung des Federmittels 300 zwischen der Abstützscheiben 305 und der Abstützeinrichtung 75 gegen den Sicherungsring 415 gepresst. Der Sicherungsring 415 blockiert durch das Anschlagen der Abstützeinrichtung 75 an dem Sicherungsring 415 eine Entspannung des Federmittels 300.
Ein Überpressen des Federmittels 300 wird in der Ausführungsform dadurch begrenzt, dass die Anpresseinrichtung 105 oder das Ausrücksystem 106 nicht dargestellte Mittel aufweist, die eine weitere axiale Verschiebung der Anpresseinrichtung 105 in Richtung der Eingangsseite 20 blockieren. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, wenn das Ausrücksystem 106 eine Seilzugbetätigung umfasst. Ist das Ausrücksystem 106 teilweise hydraulisch ausgebildet, so ist es sinnvoll, dass ein weiteres Anschlagsmittel vorgesehen ist, das eine weitere axiale Verschiebung der Anpresseinrichtung 105 über das Reibpaket 50 und der Abstützeinrichtung 75 verhindert.
4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform. 5 zeigt einen Ausschnitt der in 4 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen eine konstruktive Ausgestaltung der in 3 erläuterten Kupplungseinrichtung 10.
Abweichend dazu wurde auf die Topfung 310 radial innenseitig zur Aufnahme des Federmittels 300 an der Abstützeinrichtung 75 verzichtet. Stattdessen weist die Abstützscheibe 305 eine Topfung 430 auf, um radial innenseitig der Topfung 430 eine Lagerstelle bereitzustellen, mit der die Abstützscheibe auf der Lagerung 71 drehbar auf der Nabe 80 gelagert ist. Radial außenseitig ist an der Abstützscheibe 305 das Anschlagsmittel 405 angeordnet. Die Nut 410 ist dabei radial außenseitig in Umfangsrichtung verlaufend an der Abstützscheibe 305 angeordnet.
Das Federmittel 300 ist auf einer zur Verstärkungseinrichtung 85 gegenüberliegenden Seite der Abstützeinrichtung 75 zwischen der Abstützeinrichtung 75 und der Abstützscheibe 305 angeordnet. Das Federmittel 300 drückt, wie in 5 gezeigt, mit der Vorspannkraft von unten gegen ein dem Federmittel 300 und der Abstützeinrichtung 75 angeordneten Zwischenring 420. Der Zwischenring 420 liegt an der Abstützeinrichtung 75 auf einer zum Reibpaket 50 gegenüberliegenden Seite an. Das Federmittel 300 drückt die Abstützeinrichtung 75 in 5 in Richtung dem Reibpaket 50, sodass eine der Verstärkungseinrichtung 85 zugewandte Seitenfläche 425 an dem Sicherungsring 415 anliegt und eine weitere Entspannung des Federmittels 300 verhindert wird.
Die Vorspannkraft des Federmittels 300 bewirkt, dass im Regulärbetrieb, also wenn das zu übertragende Drehmoment M kleiner als ein maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbares Drehmoment ist, die Abstützeinrichtung 75 in ihrer Position gehalten wird. Wird ein überhöhtes Drehmoment, das größer ist als das Drehmoment das maximal mit der Kupplungseinrichtung 10 übertragbar ist, in die Kupplungseinrichtung 10 eingeleitet, so erzeugt die Verstärkungseinrichtung 85, wie oben erläutert, die Verstärkungskraft F_A, korrespondierend zum überhöhten Drehmoment. Ist die Summe der Anpresskraft F und der Verstärkungskraft F_A größer der Vorspannkraft des Federmittels 300, gibt das Federmittel 300 nach, sodass die Abstützeinrichtung 75 axial nach unten durch die Summe der ansteigende Verstärkungskraft F_A und der Anpresskraft F verschoben wird. Mit anderen Worten, bewirkt das Federmittel 300 bei Überschreiten der Vorspannkraft und somit einem elastischen Nachgeben des Federmittels 300 einen Einbruch der Gegenkraft F_G und somit eine Veränderung des Kräftegleichgewichts zwischen der Summe der Anpresskraft F und der Verstärkungskraft F_A und der Gegenkraft F_G, die in einer Verschiebung des Reibpakets 50, aber auch der Anpresseinrichtung 105 und der Abstützeinrichtung 75 resultiert.
6 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer fünften Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen wie in 2 erläutert ausgebildet. Abweichend dazu ist die Begrenzungseinrichtung 125, wie in den 3 bis 5 erläutert, ausgebildet und das in den 3 bis 5 erläuterte Anschlagsmittel 405 vorgesehen.
7 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 3 bis 5 erläuterten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Federmittel 300 als Druckfeder ausgebildet. Ferner ist die Topfung 310 der Abstützeinrichtung 75 stärker als in 3 erläutert in axialer Richtung beispielhaft ausgebildet, um axial Bauraum für das Federmittel 300 bereitzustellen. In 7 ist in der Ausführungsform eine einzige Druckfeder gezeigt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass mehrere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete Druckfedern vorgesehen sind, um eine gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt wirkende Vorspannkraft des Federmittels 300 bereitzustellen.
8 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer siebten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist dabei eine Kombination aus der in 6 erläuterten Kupplungseinrichtung 10 und der in 7 erläuterten Kupplungseinrichtung 10. Dabei ist der konstruktive Aufbau entsprechend der in 6 gezeigten Kupplungseinrichtung, wobei die Topfung 310 der Abstützeinrichtung 75 und das Federmittel 300 wie in 7 erläutert ausgebildet sind, der übrige Aufbau der Kupplungseinrichtung 10 entspricht der in 6 erläuterten Kupplungseinrichtung 10.
9 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer achten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in 7 ausgebildeten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Federmittel 300 radial außenseitig gegenüber 7 auf einer gegenüberliegenden Seite zu der Abstützeinrichtung 75 (bezogen auf 7) angeordnet. Das Federmittel 300 ist nun auf einer zum Reibpaket 50 zugewandten Seite der Abstützeinrichtung 75 angeordnet. Zusätzlich ist ein Druckring 500 vorgesehen, der zwischen dem Reibpaket 50 und dem Federmittel 300 der Begrenzungseinrichtung 125 angeordnet ist. Der Druckring 500 ist mittels einer fünften Verbindung 505 axial verschiebbar, aber drehmomentschlüssig mit der Abstützeinrichtung 75 verbunden. Die Abstützeinrichtung 75 ist radial außenseitig topfförmig ausgebildet, sodass ausreichend Bauraum zwischen einem Axialabschnitt 510 der Abstützeinrichtung 75 und dem zweiten Lamellenträger 40 zur Anordnung des Federmittels 300 vorhanden ist. Ferner stellt die Verbindung 505 sicher, dass das Federmittel 300 zwischen der Abstützeinrichtung 75 und dem Druckring 500 vorgespannt montiert werden kann.
Die Funktionsweise der Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in den 1, 3 bis 5 und 7 erläuterten Kupplungseinrichtungen 10. Auch hierbei gibt die Begrenzungseinrichtung 125 nach Überschreiten der Vorspannkraft in axialer Richtung in Richtung der Eingangsseite 20 nach, sodass ein Schlupf im Reibpaket 50 auftritt und somit die Eingangsseite 20 nicht mehr voll drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite 25 verbunden ist. Dadurch kann nur noch das Schlupfmoment und nicht mehr das an der Eingangsseite 20 oder Ausgangsseite 25 anliegende Drehmoment M zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 25 übertragen werden, sodass die Komponenten im Antriebsstrang vor dem überhöhten Drehmoment M geschützt sind.
10 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer neunten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist eine Kombination aus der in 8 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 und der in 9 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Dabei ist von 8 im Wesentlichen der generelle Aufbau der Kupplungseinrichtung 10 übernommen, wobei der in 9 gezeigte Aufbau der Begrenzungseinrichtung 125 und der Abstützeinrichtung 75 übernommen ist.
11 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer zehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in 9 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Federmittel 300 gegenüber der in 9 gezeigten Ausgestaltung als Druckfeder als Tellerfeder ausgebildet. Ferner ist der Axialabschnitt 510 der Abstützeinrichtung 75 radial innenseitig gegenüber der in 9 gezeigten Ausgestaltung angeordnet, sodass der Axialabschnitt 510 parallel zum zweiten Lamellenträger 40 verläuft. Ferner ist zwischen der Abstützeinrichtung 75 und dem Reibpaket 50 der Druckring 500 vorgesehen, um ein direktes Reiben des Federmittels 300 an dem Reibpaket 50 zu vermeiden. Das Federmittel 300 liegt in der Ausführungsform radial innenseitig an einem in radialer Richtung verlaufenden Radialabschnitt 520 der Abstützeinrichtung 75 und radial außenseitig auf einer zum Reibpaket 50 abgewandten Seite des Druckrings 500 an.
12 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer elften Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist eine Kombination aus der in 10 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 und der in 11 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Dabei entspricht der Aufbau im Wesentlichen der in 10 gezeigten Kupplungseinrichtung 10, wobei jedoch die Begrenzungseinrichtung 125 und die Abstützeinrichtung 75 wie in 11 erläutert ausgebildet sind.
13 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer zwölften Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in den 1, 3 bis 5, 7, 9 und 11 gezeigten Kupplungseinrichtungen 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist die Begrenzungseinrichtung 125 zwischen dem Reibpaket 50 und der Anpresseinrichtung 105 angeordnet. Das Federmittel 300 der Begrenzungseinrichtung 125 ist dabei in der Ausführungsform beispielhaft als Druckfeder 200 ausgebildet. Das Federmittel 300 liegt in der Ausführungsform direkt an dem zweiten Reibpartner 60 des Reibpakets 50 an. Es ist aber auch denkbar, dass ein Druckring 500 zur Abstützung des Federmittels 300 an dem Reibpaket 50 zusätzlich vorgesehen ist.
Um die Begrenzungseinrichtung 125 mit einem vorgespannten Federmittel 300 montieren zu können, ist zusätzlich ein Anschlagsmittel 600 vorgesehen. Das Anschlagsmittel 600 ist angrenzend an den zweiten Reibpartner 60 auf einer zum Federmittel 300 gegenüberliegenden Seite des zweiten Reibpartners 60 angeordnet. Das Anschlagsmittel 600 ist mit dem zweiten Lamellenträger 40 gekoppelt. Das Anschlagsmittel 600 begrenzt dabei die axiale Verschiebbarkeit des Reibpartners 60 gegenüber dem zweiten Lamellenträger 40. Die Montage und Demontage kann dadurch erfolgen, dass das Federmittel 300 vorgespannt an der Anpresseinrichtung 105 angebracht wird und der zweite Lamellenträger 40 mit der vierten Verbindung 110 mit der Anpresseinrichtung 105 gekoppelt wird. Durch die Kopplung des zweiten Lamellenträgers 40 mit der Anpresseinrichtung 105 wird der Kraftschluss des vorgespannten Federmittels 300 über den zweiten Reibpartner 60, dem Anschlagsmittel 600, dem zweiten Lamellenträger 40 sowie der vierten Verbindung 110 und der Anpresseinrichtung 105 geschlossen.
14 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer zwölften Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen eine Kombination aus der in 13 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 mit der in 12 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Dabei weist die Anpresseinrichtung 105 eine zusätzliche Topfung 605 auf, die radial nach außen hin offen ist. Die Topfung 605 dient dazu, axialen Bauraum zur Aufnahme des Federmittels 300 zu schaffen.
Das Anschlagsmittel 600 weist in der Ausführungsform eine in der Anpresseinrichtung 105 angeordnete Nut 610 und einen Sicherungsring 615 auf. Der Sicherungsring 615 greift in die Nut 610 ein. Der Sicherungsring 615 sowie die Nut 610 sind im Wesentlichen axial auf Höhe des ersten Reibpartners 55, der als erstes von dem Reibpaket 50 angrenzend zu dem Federmittel 300 angeordnet ist, angeordnet. Dies bewirkt, dass zwischen dem Federmittel 300 und dem Sicherungsring 615 der zweite Reibpartner 60 angeordnet ist.
Ferner ist ein weiteres Anschlagsmittel 620 vorgesehen. Das weitere Anschlagsmittel 620 weist einen am zweiten Lamellenträger 40 angeordneten ersten Absatz 625 und einen an der Anpresseinrichtung 105 angeordneten und dem ersten Absatz 625 zugewandten zweiten Absatz 630 auf. Die beiden Absätze 625, 630 sind radial auf gleicher Höhe angeordnet. Während das Anschlagsmittel 600 sicherstellt, dass das Federmittel 300 vorgespannt montiert werden kann, sichert das weitere Anschlagsmittel 620, dass das Federmittel 300 nach Überschreiten der Vorspannkraft nicht überdrückt und mechanisch beschädigt wird. Bei Überschreiten der Vorspannkraft bewegt sich die Anpresseinrichtung 105 in Richtung der Eingangsseite 20. Nach Überschreiten eines vordefinierten Federwegs des Federmittels 300 schlägt der zweite Absatz 630 an dem ersten Absatz 625 an, sodass eine weitere axiale Verschiebung der Anpresseinrichtung 105 gegenüber dem zweiten Lamellenträger 40 in Richtung der Eingangsseite 20 blockiert ist. Dadurch kann eine mechanische Beschädigung des Federmittels 300 vermieden werden. Dies ist besonders von Vorteil, wenn das Ausrücksystem 106 eine hydraulische Betätigung aufweist.
15 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer vierzehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in 13 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Federmittel 300 als Tellerfeder ausgebildet. Auf diese Weise kann auch der axial benötigte Bauraum für die Anpresseinrichtung 105, insbesondere durch Verzicht auf die Topfung 605 der Anpresseinrichtung 105 (vgl. 13 und 14), reduziert werden. Dadurch ist die Kupplungseinrichtung 10 insgesamt besonders kompakt ausgebildet.
16 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen eine Kombination aus der in 14 und 15 gezeigten Kupplungseinrichtungen 10. Dabei ist im Wesentlichen der Aufbau der Kupplungseinrichtung 10 entsprechend der in 14 gezeigten Kupplungseinrichtung, wobei jedoch die Anpresseinrichtung 105 und die Begrenzungseinrichtung 125 im Wesentlichen wie in 15 erläutert ausgebildet sind.
17 zeigt eine Schnittansicht durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer sechzehnten Ausführungsform. 18 zeigt einen Ausschnitt der in 17 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen eine konstruktive Ausgestaltung der in 15 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. Abweichend dazu ist zusätzlich ein Druckring 700 zwischen dem Reibpaket 50 und dem Federmittel 300 angeordnet. Ferner weist das weitere Anschlagsmittel 620 in dem zweiten Lamellenträger 40 eine Nut 705 auf, die sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt. Das weitere Anschlagsmittel 600 weist an dem Druckring 700 einen Zapfen 710 auf. Der Zapfen 710 erstreckt sich von dem ringförmig ausgebildeten Druckring 700 radial nach innen hin. Der Zapfen 710 ist dabei in Umfangsrichtung im Wesentlichen korrespondierend zu der Nut 705 ausgebildet und greift in die Nut 705 ein. Die Nut 705 weist einen Nutgrund 715 auf. Der Zapfen 710 weist eine in einer Drehebene angeordnete Seitenfläche 720 auf. Die axiale Bewegung des Druckrings 700 wird durch das Anschlagen der Seitenfläche 720 des Zapfens 710 an dem Nutgrund 715 verhindert. Dadurch wird gewährleistet, dass das Federmittel 300 vorgespannt montiert werden kann. In der Ausführungsform sitzt das Federmittel 300 radial außenseitig an einem Absatz 725 des Druckrings 700 auf. Radial innenseitig liegt das Federmittel 300 an der Anpresseinrichtung 105 an. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass das Federmittel 300 andersartig mit dem Druckring 700 und der Anpresseinrichtung 105 gekoppelt ist.
19 zeigt eine schematische Darstellung eines einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer siebzehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in den 1, 3 bis 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 18 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist Nabe 80 und die Begrenzungseinrichtung 125 andersartig als in den vorherigen Figuren ausgebildet.
Die Nabe 80 weist zusätzlich einen weiteren sich in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt 800 und einen weiteren sich in radialer Richtung erstreckenden Radialabschnitt 805 auf. Der weitere Axialabschnitt 800 grenzt an den bereits in 3 erläuterten Radialabschnitt 320 an und ist mit diesem verbunden. Der weitere Axialabschnitt 800 ist dabei radial außenseitig zum bereits in 3 erläuterten Axialabschnitt 315 angeordnet. In axialer Richtung ist ebenso der weitere Axialabschnitt 800 axial versetzt zu dem axialen Abschnitt 315 angeordnet. Dabei erstreckt sich der weitere Axialabschnitt 805 von dem Radialabschnitt 320 hin zur Anpresseinrichtung 105. Radial nach außen erstreckt sich vom weiteren Axialabschnitt 800 der weitere Radialabschnitt 805. Diese Ausgestaltung sorgt dafür, dass die Nabe 80 radial außenseitig zu dem Radialabschnitt 320 eine Topfung 810 ausbildet. Zwischen dem weiteren Axialabschnitt 800 und dem zweiten Lamellenträger 40 ist die Begrenzungseinrichtung 125 vorgesehen.
Ferner ist ein erstes Anschlagsmittel 815 vorgesehen. Das erste Anschlagsmittel 815 umfasst in der Ausführungsform beispielhaft eine in dem zweiten Lamellenträger 40 radial innenseitig angeordnete erste Nut 820 und einen ersten Sicherungsring 825, der in die erste Nut 820 eingreift. Die erste Nut 820 verläuft in einer Drehebene. Radial außenseitig an dem weiteren Axialabschnitt 800 ist ein zweites Anschlagsmittel 830 vorgesehen. Das zweite Anschlagsmittel 830 ist in axialer Richtung versetzt zu dem ersten Anschlagsmittel 820 angeordnet. Das zweite Anschlagsmittel 830 umfasst eine in dem weiteren Axialabschnitt 800 angeordnete zweite Nut 835 und einen zweiten Sicherungsring 840. Der zweite Sicherungsring 840 greift radial außenseitig zu dem weiteren Axialabschnitt 800 in die zweite Nut 835 ein.
Die Verstärkungseinrichtung 85 umfasst eine Anpressscheibe 845, die über eine formschlüssige Verbindung 850 mit der Nabe 80, in der Ausführungsform beispielhaft mit dem weiteren Axialabschnitt 800, drehmomentschlüssig, jedoch axial verschiebbar verbunden ist. Die Anpressscheibe 845 ist über die zweite Verbindung 90 mit der Blattfeder 115 verbunden. Die Anpressscheibe 845 ist axial zwischen dem ersten Anschlagsmittel 815 und dem zweiten Anschlagsmittel 830 und radial zwischen der Nabe 80 und dem zweiten Innenlamellenträger 40 angeordnet.
Die Begrenzungseinrichtung 125 ist axial zwischen der Anpressscheibe 845 und dem weiteren Radialabschnitt 805 angeordnet. In radialer Richtung ist die Begrenzungseinrichtung 125 zwischen dem weiteren Axialabschnitt 800 und dem zweiten Lamellenträger 40 angeordnet.
Die Begrenzungseinrichtung 125 umfasst, wie bereits in den 3 bis 18 erläutert, das Federmittel 300, das in der Ausführungsform als Druckfeder 200 beispielhaft ausgebildet ist. Zur Fixierung der Position des Federmittels 300 ist ferner ein Bolzen 855 vorgesehen, der mit der Anpressscheibe 845 verbunden ist. Auf einer zur Anpressscheibe 845 abgewandten Seite des Bolzens 855 ist der Bolzen 855 beabstandet zu dem weiteren Radialabschnitt 805 angeordnet.
Wird das Drehmoment über die Eingangsseite 20 in die Kupplungseinrichtung 10 eingeleitet, so führt das Drehmoment in Verbindung mit der Anpresskraft F durch die Verstärkungseinrichtung 85 zu der Verstärkungskraft F_A. Das Federmittel 300 ist wie in den 3 bis 18 erläutert vorgespannt, sodass die axiale Position der Anpressscheibe 845 fixiert ist, wobei hierbei die Anpressscheibe 845 durch das Anschlagen an dem zweiten Anschlagsmittel 830 festgelegt wird. Wird ein Drehmoment M bereitgestellt, das größer als das maximal zu übertragende Drehmoment in dem Antriebsstrang ist, wird gleichzeitig die Verstärkungskraft F_A so weit erhöht, dass in Verbindung mit der Anpresskraft F das Federmittel 300 nachgibt und die Anpressscheibe 845 axial in Richtung dem weiteren Radialabschnitt 805 verschoben wird. Gleichzeitig bewegt sich der zweite Lamellenträger 40 in Richtung der Eingangsseite 20 nach unten hin in 17. Dabei wird eine relative Verschiebbarkeit des zweiten Lamellenträgers 40 gegenüber der Nabe 80 dadurch begrenzt, dass der zweite Lamellenträger 40 mit dem ersten Anschlagsmittel 815 an der Anpressscheibe 845 anschlägt. Dadurch wird gewährleistet, dass das Federmittel 300 nicht überdrückt wird.
20 zeigt eine schematische Darstellung eines Halblängsschnitts durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer achtzehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen ähnlich zu der in 19 gezeigten Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das Federmittel 300 als Tellerfeder ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf den in 17 gezeigten Bolzen 855 verzichtet werden kann. Auch kann dadurch der weitere Axialabschnitt 800 gegenüber 17 kürzer ausgebildet werden. Dadurch kann die Kupplungseinrichtung 10 insgesamt leichter ausgebildet werden.
21 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer neunzehnten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist ähnlich zu der in den 19 und 20 gezeigten Kupplungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist die Begrenzungseinrichtung 125 radial nach innen versetzt angeordnet. Das Federmittel 300 der Begrenzungseinrichtung 125 ist hierbei als Tellerfeder ausgebildet und axial zwischen dem Ausgangselement 70 und der Nabe 80 angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Federmittel 300 besonders einfach montierbar ist.
In der Ausführungsform ist zusätzlich axial zwischen dem Ausgangselement 70 und dem Federmittel 300 eine Abstützscheibe 900 vorgesehen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass auf die Abstützscheibe 300 verzichtet werden kann.
22 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10 gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform. Die Kupplungseinrichtung 10 ist im Wesentlichen eine Kombination aus der in 21 erläuterten Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 10 und der in 20 erläuterten Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 10. Das Federmittel 300 der Begrenzungseinrichtung 125 ist zwischen der Abstützscheibe 305 und der Nabe 80 in axialer Richtung angeordnet. Auf die Anpressscheibe 845, wie in 20 gezeigt, wird verzichtet. Hierbei ist die Nabe 80, wie bereits in den 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 erläutert ausgebildet. Die Verstärkungseinrichtung 85 koppelt mit der Blattfeder 115 den zweiten Lamellenträger 40 und der Nabe 80. Die Abstützscheibe 305 weist hierbei eine weitere Topfung 905 auf, um die axiale Länge der Ausgangswelle 65 kurz zu halten. Die Abstützscheibe 305 ist in der Ausführungsform hierbei axial beabstandet zu der Nabe 80 angeordnet.
Die oben beschriebenen Ausgestaltungen haben den Vorteil, dass bei selbstverstärkenden Kupplungen wie sie in den Figuren gezeigt sind, höhere Belastungen im Antriebsstrang zum einen realisierbar, zum anderen Überlastungen, beispielsweise beim zum schnellen Einkoppeln oder bei Sprüngen des Fahrzeugs des Antriebsstrangs vermieden werden können. Insbesondere werden hier dynamische Beanspruchungen kurzzeitig vermieden. Dies hat den Vorteil, dass selbstverstärkende Kupplungseinrichtungen 10 ohne diesen störenden Nebeneffekt in verschiedensten dynamischen Beanspruchungen eingesetzt werden können. Dadurch kann die Dynamikempfindlichkeit der selbstverstärkenden Kupplungseinrichtungen 10 reduziert und somit verbessert werden.
Auch wird durch die oben beschriebenen Ausgestaltungen gewährleistet, dass unter Berücksichtigung von Einbautoleranzen und Verschleiß die Anpresskraft F in Verbindung mit der Verstärkungskraft F_A auf einem nahezu konstanten Niveau begrenzt wird. Durch die oben beschriebene Vorspannung des Federmittels 300 wird gewährleistet, dass bei Momentenschlägen bzw. Sprüngen die Begrenzungseinrichtung nicht betätigt wird. Ist, wie oben beschrieben, das Federmittel 300 vorgespannt, so wird gewährleistet, dass die Begrenzungseinrichtung 125 bei Momentenanschlägen nicht betätigt wird. Auch ist von Vorteil, wenn eine Steifigkeit des Federmittels 300 im Betriebspunkt möglichst gering ist, um so die Anpresskraftbegrenzung für die Summe der Anpresskraft F und der Verstärkungskraft F_A bei einem konstanten Wert auslöst.
Die Wegbegrenzung des Federmittels 300 wird in der Ausführungsform teilweise durch die oben beschriebenen Anschlagsmittel 405, 600, 620, 815, 830 übernommen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass auf die Anschlagsmittel 405, 600, 620, 815, 830 zumindest teilweise verzichtet wird und diese durch das Ausrücksystem 106, insbesondere durch ein Seilzugausrücksystem, übernommen werden. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Anschlagsmittel 405, 600, 620, 815, 830 anders ausgebildet sind. So ist durchaus denkbar, dass wenigstens eines der Anschlagsmittel 405, 600, 620, 815, 830 einen Stufenbolzen, eine Abstandshülse oder eine Abstandsscheibe umfasst.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Federmittel 300, die in den Figuren gezeigt sind, beispielhaft ist. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Anzahl der Federmittel anders ist. Insbesondere ist hierbei denkbar, dass die Federmittel, beispielsweise die Tellerfeder, gestapelt sind, um die Vorspannkraft auf einen vordefinierten Wert festzulegen.
Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die Merkmale der in den 1 bis 22 beschriebenen Ausführungsformen miteinander auch anders als beschrieben kombiniert werden können.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungseinrichtung
15: Drehachse
20: Eingangsseite
25: Ausgangsseite
30: Verzahnung
35: erster Lamellenträger
40: zweiter Lamellenträger
45: erste Verbindung
50: Reibpaket
55: erster Reibpartner
60: zweiter Reibpartner
65: Ausgangswelle
70: Ausgangselement
71: Lagerung
75: Abstützeinrichtung
80: Nabe
85: Verstärkungseinrichtung
90: zweite Verbindung
95: dritte Verbindung
100: Absatz
101: Nut
102: Scheibe
105: Anpresseinrichtung
106: Ausrücksystem
110: vierte Verbindung
115: Blattfeder
125: Begrenzungseinrichtung
130: Kraftfluss
200: Druckfeder
201: Aufnahme
205: Gewinde
210: erstes Ende
215: zweites Ende
220: Anlageabschnitt
300: Federmittel
305: Abstützscheibe
310: Topfung
315: Axialabschnitt
320: Radialabschnitt
405: Anschlagsmittel
410: Nut
415: Sicherungsring
420: Zwischenring
425: Seitenfläche
430: Topfung
500: Druckring
505: fünfte Verbindung
510: Abschnitt
600: Anschlagsmittel
605: Topfung
610: Nut
615: Sicherungsring
620: weiteres Anschlagsmittel
625: erster Absatz
630: zweiter Absatz
700: Druckring
705: Nut
710: Zapfen
715: Nutgrund
720: Seitenfläche
725: Absatz des Druckrings
800: weiterer Axialabschnitt
805: weiterer Radialabschnitt
810: Topfung
815: erstes Anschlagsmittel
820: erste Nut
825: erster Sicherungsring
830: zweites Anschlagsmittel
835: zweite Nut
840: zweites Sicherungsmittel
845: Anpressscheibe
850: formschlüssige Verbindung
855: Bolzen
900: Abstützscheibe
905: weitere Topfung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014203954 A1 [0002]

Claims

Kupplungseinrichtung (10), die drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, aufweisend: – eine Eingangsseite (20), eine Ausgangsseite (25), wenigstens ein Reibpaket (50) mit wenigstens einem ersten Reibpartner (55) und wenigstens einen zweiten Reibpartner (60), sowie eine Verstärkungseinrichtung (85), – wobei der erster Reibpartner (55) drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite (20) verbunden ist, – wobei der zweite Reibpartner (60) drehmomentschlüssig der Ausgangsseite (25) verbunden ist, – wobei der erste und der zweite Reibpartner (55, 60) durch eine Anpresskraft (F) in Reibeingriff bringbar sind, um ein Drehmoment (M) zwischen der Eingangsseite (20) und der Ausgangsseite (25) zu übertragen, – wobei die Verstärkungseinrichtung (85) ausgebildet ist, die Anpresskraft (F) mit einer Verstärkungskraft (F_A) zu beaufschlagen, – dadurch gekennzeichnet, dass – eine Begrenzungseinrichtung (125) vorgesehen ist, – wobei die Begrenzungseinrichtung (125) ausgebildet ist, die Anpresskraft (F) und/oder die Verstärkungskraft (F_A) zumindest teilweise zu begrenzen.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, – wobei eine Abstützeinrichtung (75) vorgesehen ist, – wobei die Abstützeinrichtung (75) mit der der Ausgangsseite (25) gekoppelt und ausgebildet ist, eine Gegenkraft (F_G) zur Anpresskraft (F) bereitzustellen, um den Reibeingriff zwischen dem ersten und zweiten Reibpartner (55, 60) zu bewirken, – wobei die Begrenzungseinrichtung (125) zwischen der Abstützeinrichtung (75) und dem Reibpaket (50) und/oder – wobei die Begrenzungseinrichtung (125) zwischen der Ausgangsseite (25) und der Abstützeinrichtung (75) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, – wobei eine Anpresseinrichtung (105) vorgesehen ist, – wobei die Anpresseinrichtung (105) ausgebildet ist, die Anpresskraft (F) bereitzustellen, – wobei die Begrenzungseinrichtung (125) zwischen dem Reibpaket (50) und der Anpresseinrichtung (105) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Begrenzungseinrichtung (125) zwischen der Verstärkungseinrichtung (85) und der Ausgangsseite (25) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, – wobei die Ausgangsseite (25) eine Ausgangswelle (65) und ein Ausgangselement (70) aufweist, – wobei das Ausgangselement (70) mit der Ausgangswelle (65) zumindest in eine axiale Richtung gekoppelt ist, – wobei eine Nabe (80) vorgesehen ist, die drehmomentschlüssig mit der Ausgangswelle (65) verbunden und axial verschiebbar gegenüber der Ausgangswelle (65) ist, – wobei zwischen der Nabe (80) und dem Abstützabschnitt die Begrenzungseinrichtung (125) angeordnet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, – wobei die Begrenzungseinrichtung (125) wenigstens ein Federmittel (300) umfasst, – wobei das Federmittel (300) als Druckfeder oder als Tellerfeder oder als Zugfeder oder als Blattfeder ausgebildet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 5, – wobei das Federmittel (300) mit einer Vorspannkraft vorgespannt ist, – wobei die Vorspannkraft einen Wert aufweist, der einer Summe der Anpresskraft (F) und einem vordefiniertem Wert der Verstärkungskraft (F_A) entspricht.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, – wobei ein Lamellenträger (40) vorgesehen ist, – wobei der Lamellenträger (40) drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner (60) und der Ausgangsseite (25) gekoppelt ist, – wobei ein Anschlagsmittel (600) vorgesehen ist, – wobei das Anschlagsmittel (600) angrenzend an den zweiten Reibpartner (60) auf einer zum Federmittel (300) gegenüberliegenden Seite des zweiten Reibpartners (60) angeordnet ist und mit dem Lamellenträger (40) gekoppelt, – wobei der zweite Reibpartner (60) axial verschiebbar gegenüber dem Lamellenträger (40) ist, – wobei das Anschlagsmittel (600) ausgebildet ist, die axiale Verschiebbarkeit des zweiten Reibpartners (60) gegenüber dem Lamellenträger (40) durch ein Anschlagen des zweiten Reibpartners (60) am Anschlagsmittel (600) zu begrenzen.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – wobei ein Anschlagsmittel (830) und eine Nabe (80) vorgesehen ist, – wobei das Anschlagsmittel (830) mit der Nabe (80) gekoppelt ist, – wobei der Lamellenträger (40) drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner (60) und drehmomentschlüssig mit der Verstärkungseinrichtung (85) verbunden ist, – wobei die Nabe (80) drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite (25) verbunden ist, – wobei die Verstärkungseinrichtung (85) eine Anpressscheibe (845) umfasst, die drehmomentschlüssig und axial verschiebbar mit der Nabe (80) gekoppelt ist, – wobei das Anschlagsmittel (830) ausgebildet ist, die relative Verschiebbarkeit Anpressscheibe (845) gegenüber der Nabe (80) durch ein Anschlagen der Anpressscheibe (845) an dem Anschlagsmittel (830) zu begrenzen.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – aufweisend eine Nabe (80) und ein Lamellenträger (40), – wobei der Lamellenträger (40) drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner (60) und über die Verstärkungseinrichtung (85) drehmomentschlüssig mit der Nabe (80) verbunden ist, – wobei die Nabe (80) drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite (25) verbunden ist, – wobei der Lamellenträger (40) axial relativ verschiebbar gegenüber der Nabe (80) ist, – wobei ein weiteres Anschlagsmittel (815) vorgesehen ist, – wobei das weitere Anschlagsmittel (815) ausgebildet ist, die relative Verschiebbarkeit des Lamellenträgers (40) gegenüber der Nabe (80) durch ein Anschlagen des weiteren Anschlagsmittel (815) an der Verstärkungseinrichtung (85) zu begrenzen.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – wobei ein Lamellenträger (40) vorgesehen ist, – wobei der Lamellenträger (40) drehmomentschlüssig mit dem zweiten Reibpartner (60) und der Ausgangsseite (25) verbunden ist, – wobei ein weiteres Anschlagsmittel (620) vorgesehen ist, – wobei die Anpresseinrichtung (105) relativ gegenüber dem Lamellenträger (40) bewegbar ist, – wobei das weitere Anschlagsmittel (620) ausgebildet ist, durch ein Anschlagen der Anpresseinrichtung (105) an dem Lamellenträger (40) die Bewegbarkeit der Anpresseinrichtung (105) gegenüber dem Lamellenträger (40) zumindest teilweise zu begrenzen.