DE102014225783A1

DE102014225783A1 - Kippweiches Übertragungselement für ein Reibpaket einer Reibkupplung

Info

Publication number: DE102014225783A1
Application number: DE102014225783.2A
Authority: DE
Inventors: Dirk Reimnitz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2015-08-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kippweiches Übertragungselement für ein Reibpaket einer Reibkupplung, welche zumindest eine mittels zumindest einer verformbaren Membran gebildete erste Kammer und eine die erste Kammer füllende Flüssigkeit aufweist, wobei eine axiale Betätigungskraft für ein Reibpaket mittels des Übertragungselements kippmomentfrei übertragbar ist. Mit dem hier vorgeschlagenen kippweichen Übertragungselement ist eine kippmomentfreie Übertragung der axialen Betätigungskraft auf die Anpressplatte möglich, so dass eine den Reibbelag schonende und komfortable reibschlüssige Drehmomentübertragung ermöglicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein kippweiches Übertragungselement für ein Reibpaket einer Reibkupplung, insbesondere für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeugs.
Bei trockenen Reibkupplungen werden die Anpressplatten meist mit Blattfedern drehfest aber axial verschiebbar an relativ zur Kupplung feststehenden Bauteilen, zum Beispiel einem mitrotierenden Kupplungsdeckel, befestigt. Um die Anpressplatten zu bewegen und sie zum Übertragen eines Drehmoments (bei geschlossener Kupplung) gegen eine korrespondierende Kupplungsscheibe zu drücken, wird eine solche Anpressplatte meist durch ein Hebelsystem oder (andere) starre Verbindungselemente mit einem Betätigungssystem verbunden. Die Anpresskraft bei geschlossener Kupplung kann dabei durch das Betätigungssystem aufgebracht werden oder durch einen Energiespeicher, zum Beispiel eine oder mehrere Tellerfedern. Die meisten Mechanismen, die eine solche Anpressplatte bewegen und mit Kraft beaufschlagen können, zwingen der Anpressplatte auch eine Position und Ausrichtung auf. Da Kupplungsbauteile fertigungsbedingte oder verschleißbedingte Formabweichungen aufweisen können oder sich die Kupplungsbauteile unter thermischer Belastung temporär oder dauerhaft verziehen können, kann dies zu einer nicht parallel einrückenden Anpressplatte führen, was ein Rupfen und/oder erhöhten Reibbelagverschleiß mit sich zieht.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft ein kippweiches Übertragungselement für ein Reibpaket einer Reibkupplung, welche zumindest eine mittels zumindest einer verformbaren Membran gebildete erste Kammer und eine die erste Kammer füllende Flüssigkeit aufweist, wobei eine axiale Betätigungskraft für ein Reibpaket mittels des Übertragungselements kippmomentfrei übertragbar ist.
Das kippweiche Übertragungselement zwischen einer Anpressplatte und einem Betätigungssystem ist derart einrichtbar, dass eine gleichmäßige Druckverteilung zwischen der Anpressplatte und der korrespondierenden Reibscheibe erreicht wird, und somit einen geringeren Belagverschleiß, Verhinderung von Rupfen und/oder geringerer Schwingungsanregung bei schlupfender Kupplung erreicht wird. Das Betätigungssystem erzeugt dabei eine axiale Betätigungskraft, welche in Richtung der Rotationsachse der Reibkupplung ausgerichtet ist und so die verschiebbar gelagerten Reibelemente des Reibpakets betätigen kann. Das Kippmoment, dessen Übertragung zu unterbinden ist, ist um eine Achse ausgerichtet, die in einer Ebene liegt, zu der die axiale Betätigungskraft normal ist. Dabei ist es auch möglich, dass die axiale Betätigungskraft in der Praxis von der gewünschten Richtung abweicht und zu der eben bezeichneten Ebene, welche zumindest ideal parallel zu den Reibflächen des Reibpakets angeordnet ist, nicht normal ist, sondern leicht geneigt ist. Eine kippmomentfreie Übertragung gleicht eine solche Abweichung der Betätigungskraftrichtung aus, so dass zumindest die Anpressplatte mit ihrer Reibfläche parallel zu der eben bezeichneten Ebene geführt wird. Somit kommt die gesamte Fläche der Anpressplatte gleichmäßig und damit jeder Teilabschnitt der Anpressplatte gleichzeitig zum Eingriff, wodurch die oben bezeichneten Nachteile unterbunden werden.
Das Übertragungselement weist zu diesem Zweck eine durch zumindest eine verformbare Membran gebildete erste Kammer auf, wobei die erste Kammer (vollständig) durch eine Flüssigkeit gefüllt ist. Die Flüssigkeit kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass sie technisch inkompressibel ist, das heißt, dass ihre Kompressibilität vernachlässigbar ist. Die verformbaren Membranen sind dabei so eingerichtet, dass die Flüssigkeit, in der mit steigender Axialkraft auch der Druck steigt, die Membranen sich im oben beschriebenen Normalzustand nicht oder nur unwesentlich verformen aber eine Umverlagerung der Flüssigkeit ermöglichen, wenn das Übertragungselement mit einem Kippmoment beaufschlagt wird. Besonders bevorzugt ist eine solche erste Kammer an der Anpressplatte oder einem weiteren Zwischenelement mit einer in Verpressungsrichtung der Anpressplatte steifen Fläche gebildet und in der gegenüberliegenden Richtung mit zumindest einer verformbaren Membran. Mit diesem hier beschriebenen Übertragungselement wird die Anpressplatte selbst bei hohen Axiallasten (hohes übertragbares Drehmoment bei zugleich kleiner Reibfläche) nicht in ihren Kippfreiheitsgraden beschränkt. Die Kippweichheit bleibt erhalten, unabhängig davon, wie stark die Anpressplatte gegen die korrespondierende Scheibe gepresst wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest eine zweite Kammer vorgesehen, die flüssigkeitsgefüllt ist, wobei die zweite Kammer eine erste Teilkammer und eine zweite Teilkammer umfasst, die miteinander derart kommunizieren, dass an der Verbindungsstelle der beiden Teilkammern stets der gleiche Druck herrscht, und wobei die erste Teilkammer auf einen radial äußeren Bereich der ersten Kammer wirkt und die zweite Teilkammer auf einen radial inneren Bereich der ersten Kammer wirkt.
Unter Drehzahl drückt die Fliehkraft die Flüssigkeit in den Kammern radial nach außen, wodurch es in der Flüssigkeit zu einem Druckanstieg kommt. Dieser Druckanstieg ist im radial äußeren Bereich der Kammern größer als radial innen. Nach außen hin führt dieser Druckanstieg in den Kammern zu einer erhöhten Kraft, die die äußeren Kammerwände auseinanderdrücken will. Dies wird jedoch durch die Festigkeit der steifen Kammerwand verhindert. Im Inneren des Übertragungselements sind die erste und zweite Membran, die die erste und die zweite Kammer trennen und das (erste) Betätigungselement beidseitig von Flüssigkeit umgeben. Da der drehzahlbedingte Druckanstieg und die radiale Verteilung des drehzahlbedingten Druckanstiegs dadurch auf beiden Seiten dieser Bauteile gleich ist, heben sich die drehzahlbedingten Axialkräfte, die auf diese Bauteile wirken, gegenseitig auf. Der Druckunterschied der auf die erste und zweite Membran zwischen der ersten und der zweiten Kammer wirkt, ist daher nur von der von Betätigungssystem auf die Anpressplatte übertragenen Axialkraft abhängig und nicht von der Drehzahl der Kupplung. Ohne Drehzahl herrscht in der ersten und zweiten Kammer ein gleichmäßiger Innendruck, der von der übertragenen Axialkraft und der Vorspannung, insbesondere der ersten und zweiten, Membranen abhängt. Mit steigender Drehzahl steigt der Druck radial außen in der ersten Kammer an. Gleichzeitig sinkt der Druck radial innen in der ersten Kammer ab, damit die Druckkräfte, die die Flüssigkeit in axialer Richtung auf die Anpressplatte beziehungsweise das Zwischenelement ausübt, weiterhin der übertragenen Axialkraft entsprechen und das Kräftegleichgewicht gewahrt bleibt. Dieses unkompensierte drehzahlabhängige Absinken des Kammerdrucks tritt nur auf, wenn keine Ausgleichskammer vorhanden ist. Insbesondere wenn die Reibkupplung offen ist, sind die übertragenen Axialkräfte sehr gering und dadurch ist auch der Ausgangsdruck in der ersten Kammer gering. Wenn der Flüssigkeitsdruck radial innen unter Drehzahl, ausgehend von diesem niedrigen Druckniveau, weiter absinkt, kann der Druck, insbesondere wenn keine Ausgleichskammer zum Ausgleich vorhanden ist, den Gasdruck der Flüssigkeit erreichen. Die daraus resultierende plötzliche Volumenzunahme im Kammerinneren kann die Membranen beschädigen und im schlimmsten Fall sogar durch das Aufblähen der ersten Kammer die Reibkupplung ungewollt schließen. Für manche Anwendungen werden derart hohe Drehzahlen benötigt, dass es dazu kommen kann, dass die die erste Kammer füllende Flüssigkeit infolge der hohen Drehzahlen in radialer Richtung nach außen gepresst wird und somit am Außenrand ein höherer Druck herrscht als am Innenrand. Somit kann eine ungewollte Tordierung der Anpressplatte erzeugt werden. Es kann sogar dazu kommen, dass am Innenrand der Flüssigkeitsdruck auf den Dampfdruck der Flüssigkeit absinkt und somit ein Teil der Flüssigkeit gasförmig wird und das Volumen des Kammerinhalts schlagartig ansteigt. Das wiederum kann dazu führen, dass die Dichtung der Kammer beschädigt wird oder sogar ein ungewolltes Schließen der Reibkupplung verursacht wird, weil sich der Abstand der beiden Kammerseiten vergrößert.
Um die oben beschriebenen Probleme durch den absinkenden Druck zu verhindern sind zwei Kammern pro Übertragungselement sinnvoll, von denen die zweite Kammer (die Ausgleichskammer) die Folgen der Fliehkraft ausgleicht. Mittels der zweiten Kammer wird ein Fliehkraftausgleich erreicht, indem zwei Teilkammern vorgesehen sind, die jeweils auf den radial inneren Bereich der ersten Kammer und den radial äußeren Bereich der ersten Kammer wirken. Weil die Teilkammern miteinander kommunizieren, ist für einen ausgeglichenen Druck in beiden Teilkammern beziehungsweise in der gesamten zweiten Kammer gesorgt. Die Teilkammern sind dabei bevorzugt in axialer Richtung voneinander getrennt, das heißt es gibt eine Trennwand zwischen den Teilkammern, die sich in radialer Richtung erstreckt, so dass beide Teilkammern über ihre Erstreckung in gleicher oder zumindest ähnlicher Weise der Fliehkraft unterliegen. Somit wirken die Teilkammern mit dem gleichen Druck auf die Innenseite der ersten Kammer sowie die auf die radiale Außenseite der ersten Kammer, so dass ein Unterschreiten der Dampfdruckschwelle der Flüssigkeit in der ersten Kammer unterbunden wird. Besonders bevorzugt ist die zweite Kammer dabei derart eingerichtet, dass sie keinen Einfluss auf das Kippmoment sowie die axiale Betätigungskraft aufweist. Besonders bevorzugt sind dabei die Membranen oder Balge der zweiten Kammer deutlich flexibler als die Membranen der Kraftübertragungskammer, im Folgenden auch als „erste Kammer“ bezeichnet, weil hier deutlich geringere Differenzdrücke zwischen Innen und Außen herrschen und man so besonders verformbare Elemente einsetzen kann, um die Kippbewegungen und Taumelbewegungen des Übertragungselements zu erleichtern beziehungsweise nicht zu stören.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Mehrzahl von ersten Kammern und/oder eine Mehrzahl von zweiten Kammern vorgesehen, wobei die (jeweiligen) Kammern miteinander kommunizieren.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform sind über die Kreisfläche der Anpressplatte beziehungsweise eines Zwischenelements eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten ersten Kammern vorgesehen. Bei einer solchen Taschenanordnung können die Membranen besser ausgelegt werden, das heißt sie erstrecken sich jeweils über eine geringere Fläche und können so mit geringerem Materialeinsatz steifer gestaltet werden. Damit die Funktionalität erhalten bleibt, müssen die Kammern miteinander kommunizieren, das heißt zum Beispiel über Kanäle miteinander verbunden sein. Über die Kanäle kann zudem eine erhöhte Steifigkeit und/oder Trägheit des Systems erreicht werden, welche für manche Anwendungszwecke vorteilhaft sein kann.
Auch können die zweite Kammer oder beide Kammern durch diese miteinander verbundenen Kammersysteme ersetzt werden. Für einen guten Ausgleich der drehzahlbedingten Druckveränderungen ist nicht die Anordnung der beiden Kammersystemen auschlaggebend, sondern nur dass sich deren drehzahlbedingte Axialkraftveränderungen gegenseitig ausgleichen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die zumindest eine verformbare Membran eine metallische Flachmembran.
Gerade mit einer metallischen Flachmembran lässt sich eine gewünschte Kippweichheit bei gleichzeitig geringer Axialweichheit erzielen, so dass eine kippmomentfreie Übertragung möglich ist, ohne dass im gelösten Zustand eine Taumelbewegung der Anpressplatte ausgelöst wird. Besonders vorteilhaft sind die beiden Membranen in einer Ebene angeordnet, so dass sie sich bei einem Verkippen nicht gegenseitig verspannen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Flüssigkeit einen hohen Siedepunkt und/oder eine geringe Wärmeausdehnung auf, und ist bevorzugt eine Bremsflüssigkeit oder ein Silikonöl.
Innerhalb einer Reibkupplung können hohe Temperaturen vorliegen, insbesondere in unmittelbarer Nähe der Anpresslatte, welche durch die axiale Rückbewegung hohen Reibungen unterliegt. Daher sollte eine Flüssigkeit verwendet werden, die einen hohen Siedepunkt und/oder eine geringe Wärmeausdehnung aufweist, wozu sich bevorzugt eine Bremsflüssigkeit oder ein Silikonöl eignet. Besonders bevorzugt ist eine solche Flüssigkeit sowohl in der ersten Kammer als auch in der gegebenenfalls notwendigen zweiten Kammer vorgesehen, so dass die Eigenschaften der Kammern unabhängig von der anliegenden Temperatur (im Wesentlichen) konstant bleiben, das heißt eventuelle Änderungen der Eigenschaften vernachlässigbar sind. Zusätzlich ist es besonders vorteilhaft, die Kammern schmal zu gestalten, und die verwendete Flüssigkeitsmenge gering zu halten, so dass die axiale Verlagerung und die Verformung der Dichtungselemente, die unter anderem durch die Wärmeausdehnung der Flüssigkeit hervorgerufen werden können, möglichst gering gehalten werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Reibpaket einer Reibkupplung vorgeschlagen, welches zumindest eine Reibscheibe, eine Anpressplatte und ein Betätigungselement aufweist, wobei die zumindest eine Reibscheibe und die Anpressplatte dazu eingerichtet ist, mittels des Betätigungselements derart miteinander verpresst zu werden, dass durch den entstehenden Reibschluss ein Drehmoment übertragbar ist, wobei zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement ein kippweiches Übertragungselement gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen ist.
Das Reibpaket ist dazu vorgesehen, ein Drehmoment von einer Abtriebswelle auf einen Antriebsstrang zu übertragen, indem die Komponenten des Reibpakets, also die zumindest eine Reibscheibe und die Anpressplatte, axial zueinander verschiebbar sind und somit durch eine Betätigungskraft ausgehend von einem Betätigungselement miteinander verpressbar sind. Hierbei wird eine Reibkraft erzeugt, welche multipliziert mit dem Reibwert und mit dem mittleren Radius der Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. Häufig kann (wie oben beschrieben) durch das Betätigungselement eine Verkippung der Anpressplatte erzwungen werden, welche zu einem verkippten Anliegen der Anpressplatte an der zumindest einen Reibescheibe bewirken kann. Hierzu ist zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement ein kippweiches Übertragungselement wie es oben beschrieben ist vorgesehen. Mittels des kippweichen Übertragungselements wird somit eine Verkippung infolge der Ausrichtung des Betätigungselements nicht auf die Anpressplatte übertragen, so dass sie Anpressplatte mit ihrer Reibfläche gleichmäßig mit der zumindest einen Reibscheibe in Kontakt kommt. Das kippweiche Übertragungselement kann auch Parallelitätsfehler der Kupplungsbauteile ausgeleichen, die beispielsweise durch Fertigungstoleranzen oder thermische Verzüge der Bauteile auftreten können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Betätigungselement eine Tellerfeder.
Eine Tellerfeder ist ein Bauteil aus Federstahl, welches durch spannungsinduzierende Verformung zu einem Energiespeicher gebildet wird. Bei der spannungsinduzierten Verformung des Federstahls kann es in Bezug auf die Geometrie der Tellerfeder sowie auf die Gleichmäßigkeit der induzierten Eigenspannung zu Ungleichmäßigkeiten kommen, so dass eine ungleichmäßige Kraftübertragung die Folge sein kann. Mit dem vorgeschlagenen kippweichen Übertragungselement können solche Ungleichmäßigkeiten ausgeglichen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Antriebsstrang vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

– zumindest ein Reibpaket gemäß der obigen Beschreibung, über das im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist;
– zumindest ein Betätigungssystem zum Betätigen des zumindest einen Betätigungselements, wobei das Betätigungssystem bevorzugt hydraulisch, hydrostatisch, mechanisch und/oder elektromechanisch ist.

Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, ein Drehmoment lösbar von einer Abtriebswelle auf einen Antriebsstrang und umgekehrt zu übertragen. Dies wird in der Regel über das zumindest eine Reibpaket, wie es oben beschrieben ist, erreicht, welches eine axial verschiebbare, in der Regel mit der Abtriebswelle rotationsfeste, Anpressplatte aufweist, die gegen zumindest eine korrespondierende Reibscheibe pressbar ist und dann ein Drehmoment übertragen kann. Insbesondere kann die Reibscheibe dabei zwischen der Anpressplatte und einem anderen bezogen auf die Kupplung feststehenden Bauteil, zum Beispiel einer Gegenplatte, einem Schwungrad oder einer Zentralplatte, eingeklemmt werden. Die Kraft wird hierbei durch ein Betätigungssystem erzeugt, welches direkt oder indirekt durch einen Benutzer betätigt wird oder als automatisiertes System von einer Steuereinheit oder Regeleinheit angesteuert wird. Von diesem Betätigungssystem geht die Kraft aus, die zu einer axialen Verpressung des zumindest einen Reibpakets führt. Besonders bevorzugt ist das Betätigungssystem dabei hydraulisch eingerichtet, wodurch besonders große Axialkräfte erzeugt werden können und ein Übersetzungsverhältnis leicht einstellbar ist. Wegen der guten Ausgleichsfunktion des Übertragungselementes ist dieses aber auch gut geeignet für Kupplungen, die mit mechanischen oder elektromechanischen Betätigungssystemen betätigt werden. Insbesondere bei den hohen erzeugbaren Betätigungskräften und ohne kippweiches Übertragungselement kann dies zu einem schnellen Verschleiß der Reibbeläge führen und Komforteinbußen, zum Beispiel Rupfen, Schwingungen und Geräuschen, kommen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Reibkupplung eine Doppelkupplung mit zwei Reibpaketen, wobei die kippweichen Übertragungselemente eines jeden Reibpakets unmittelbar bei der jeweiligen Anpressplatte und/oder bei dem jeweiligen Betätigungssystem angeordnet sind.
Gerade bei einer Doppelkupplung ist häufig aufgrund der geometrischen Erfordernisse die Hebellänge der Hebelfeder, der Tellerfeder oder der Einzelhebel so groß, dass bereits kleine Abweichungen an der Anpressplatte zu einer großen Schiefstellung des Betätigungslagers und dadurch zum Teil auch zu großen Kippmomenten führen können. Daher ist es sinnvoll, die oben beschriebenen kippweichen Übertragungselemente bei einem jeweiligen Reibpaket vorzusehen. Besonders bevorzugt befindet sich das kippweiche Übertragungselement direkt auf der Anpressplatte, wobei die Rückseite der Anpressplatte eine Wand der ersten Kammer und eventuell der zweiten Kammer bildet. Auch kann das kippweiche Übertragungselement unmittelbar bei der jeweiligen Anpressplatte angeordnet sein, indem ein Betätigungselement zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungsarm vorgesehen ist, wobei das Zwischenelement gelenkig oder fest mit der Anpressplatte verbunden ist und selbst gegen den Betätigungsarm mittels des kippweichen Übertragungselements verbunden ist. Ganz besonders bevorzugt ist das kippweiche Übertragungselement an einer Tellerfeder angeordnet, so dass keine weiteren Elemente neben diesem Energiespeicher vorgesehen werden müssen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung aufweist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Mit der oben beschriebenen Reibkupplung kann auf kleinem Bauraum und mit verhältnismäßig geringem Aufwand, insbesondere bei trockenen Reibkupplungen, ein Kippmoment bei der Übertragung der Anpresskraft ausgeglichen werden, wodurch sich die Lebensdauer und der Komfort der Betätigung der Reibkupplung erhöht.
Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
1: eine Doppelkupplung mit einem kippweichen Übertragungselement,
2: eine Doppelkupplung mit alternativer Anordnung des kippweichen Übertragungselements,
3: eine Doppelkupplung mit einer weiteren Alternative in der Anordnung des kippweichen Übertragungselements,
4: eine Doppelkupplung mit Tellerfeder,
5: eine Alternative einer Doppelkupplung mit Tellerfeder und kippweichem Übertragungselement,
6: ein kippweiches Übertragungselement,
7: einen räumlichen Stufenschnitt durch ein kippweiches Übertragungselement,
8: ein Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.
1 zeigt eine Reibkupplung 4, bei der eine Abtriebswelle 20 rotierbar um eine Rotationsachse 19 mit einer ersten Ausgangswelle 35 beziehungsweise einer zweiten Ausgangswelle 36 über ein erstes Reibpaket 2 beziehungsweise ein zweites Reibpaket 3 lösbar verbindbar ist. Beim ersten Reibpaket 2 ist eine erste Reibscheibe 13 mittels einer ersten Anpressplatte 15 gegen eine erste Gegenplatte 37 verpressbar, so dass ein Drehmoment auf die erste Ausgangswelle 35 übertragbar ist. Ebenso wird im zweiten Reibpaket 3 durch ein Verpressen der zweiten Anpressplatte 16 gegen die zweite Reibscheibe 14 und die zweite Gegenplatte 38 ein Drehmoment von der Abtriebswelle 20 auf eine zweite Ausgangswelle 36 übertragen. Zwischen dem ersten Betätigungselement 17 und der ersten Anpressplatte 15 ist ein kippweiches Übertragungselement 1 vorgesehen und zwischen dem zweiten Betätigungselement 18 und der zweiten Anpressplatte 16 ist ein weiteres kippweiches Übertragungselement 28 vorgesehen. Der Übersichtlichkeit halber wird nur das kippweiche Übertragungselement 1 des ersten Reibpakets 2 beschrieben, wobei das weitere Übertragungselement 28 ähnlich aufgebaut ist und im Wesentlichen genauso funktioniert. Das kippweiche Übertragungselement 1 umfasst eine erste Kammer 7, welche eine erste Membran 5 und eine zweite Membran 6 aufweist und somit eine axiale Betätigungskraft 9 kippmomentfrei auf die erste Anpressplatte 15 übertragen kann. Die erste Anpressplatte 15 wird somit mit der Betätigungskraft 9 beaufschlagt zugleich ist eine Kippbewegung und/oder Taumelbewegung der ersten Anpressplatte 15 (und ebenso der zweiten Anpressplatte 16) möglich. Die vollständig mit einer Flüssigkeit 8 gefüllte erste Kammer 7 (vgl. 6) ermöglicht ein Verkippen zwischen den anpressplattenseitigen Komponenten und den betätigungsseitigen Komponenten um wenige Grad um eine beliebige senkrecht zur Rotationsachse 19 der Reibkupplung 4 stehenden Kippachse (hier nicht explizit dargestellt). Die Ausrichtung der Kippachse ist dabei beliebig und kann sich auch ständig ändern, wodurch insbesondere eine taumelnde Ausgleichsbewegung möglich ist. Die Lagerung mittels der Übertragungselemente 1 und 28 der Anpressplatten 15 und 16 kann daher auch als kardanisch oder schwimmend bezeichnet werden.
Wichtig ist hierbei, dass die hydrostatisch gefüllten Übertragungselemente 1 und 28, beziehungsweise deren erste Kammer 7, die Flüssigkeit 8 derart eingeschlossen ist, dass äußere Kräfte zu einem Anstieg des Flüssigkeitsdrucks, nicht aber zum Entweichen von der Flüssigkeit 8 führen können. Um eine Winkelausgleichsfunktion zu ermöglichen, muss die erste Kammer 7 als Ringkammer ausgeführt sein, die koaxial zur Rotationsachse 19 der Reibkupplung 4 angeordnet ist, oder es müssen eine Mehrzahl von auf dem Umfang angeordnete Kammern hydraulisch miteinander verbunden werden (nicht dargestellt). Wichtig ist, dass sich die Flüssigkeit 8 innerhalb der ersten (Ring-)Kammer 7 oder innerhalb des miteinander verbundenen Kammersystems auf dem Umfang frei verteilen kann. Wenn die Anpressplatte 15 an einer Seite einer größeren Axialkraft 9 ausgesetzt wird, steigt der Flüssigkeitsdruck an dieser Stelle in der ersten Kammer 7 etwas an, wodurch die Flüssigkeit 8 von dieser Stelle wegfließt und sich an einer anderen Stelle auf dem Umfang anlagert. Dies erfolgt solange bis der Flüssigkeitsdruck auf dem Umfang wieder ausgeglichen ist und die Verlagerung der Flüssigkeit 8 wieder selbstständig aufhört. Dort wo die Flüssigkeit 8 wegfließt, nähern sich axial gegenüberliegende Kammerwände an und an der anderen Stelle, meist auf der anderen Seite der Rotationsachse 19, wo die Flüssigkeit 8 hinfließt, entfernen sich diese Kammerwände voneinander. Dadurch verändert sich die Winkelausrichtung der beiden Seiten der Übertragungselemente 1 und 28 zueinander und die Anpressplatte 15 beziehungsweise 16 und das Betätigungssystem 22 verkippen relativ zueinander.
Die rotatorische Fixierung der Anpressplatten 15 und 16 an axial fixierten Bauteilen der Reibkupplung 4 sind in der Regel bereits ausreichend kippweich ausgelegt, so dass hier keine zusätzliche Maßnahme notwendig ist. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Blattfedern realisiert werden.
Die axiale Betätigungskraft 9 wird in 1 durch ein Betätigungssystem 22, welches hier hydraulisch ist und als Zentralausrücker aufgelegt ist, erzeugt. Der hier dargestellte Aufbau der Reibkupplung 4 ist besonders kompakt, weist jedoch den Nachteil auf, dass die Kippebene der Anpressplatten 15 und 16 und die Kippebene der Übertragungselement 1 und 28 relativ weit auseinander liegt. Je weiter die beiden Kippebenen auseinander liegen, desto wichtiger ist eine radial bewegliche Stelle in der Kraftübertragungskette. Diese radial bewegliche Stelle kann durch separate Bauteile erzeugt werden. In dieser Darstellung ist diese radiale Verschiebestelle zwischen dem ersten Betätigungselement 17 und dem Druckstück 49 des Betätigungssystems 22 als Gleitlager 48 vorgesehen. In 2 ist eine alternative Anordnung einer Reibkupplung 4 wie in 1 dargestellt, wobei hier das kippweiche Übertragungselement 1 unmittelbar bei der ersten Anpressplatte 15 angeordnet ist. Die Kippebene des Übertragungselements 1 ist dabei nah bei der Kippebene der ersten Anpressplatte 15 angeordnet.
In 3 ist eine weitere alternative Anordnung einer Reibkupplung 4 gezeigt, wobei hier die zweite Kammer 10 oder besser noch die beiden Membranen 5 und 6 (siehe 6) in der Kippebene eines Federelements 39 der Reibkupplung 4 angeordnet ist, bzw. sind. Somit liegt die Kippebene des Federelements 39 (zumindest fast) in der gleichen Ebene wie die Kippebene des weiteren Übertragungselements 28. Bei entsprechenden Ausgleichsbewegungen kommt es zu keinen gegenseitigen Verspannungen. Dieses sollte zumindest über einen Großteil der Lebensdauer der Kupplung erhalten bleiben. In einer weiteren vorteilhaften Variante,, wie sie hier in Bezug auf das Übertragungselement 1 gezeigt ist, ist die Anordnung so eingerichtet, dass es auf die Positionierung dieses Übertragungselementes 1 in Bezug auf das Federelement 50 nicht ankommt. Diese Überlegungen sind analog auch auf das Übertragungselement 28 und das damit korrespondierende Federelement 39 anwendbar., Hierbei ist das Übertragungselement 1, welches mit der Seite der ersten Kammer 7 fest über das Zwischenelement 31 mit der ersten Anpressplatte 15 verbunden ist auf der axial gegenüberliegenden Seite drehsteif und axial verschiebbar über die erste Seitenwand 51 mit einem axial fixierten Bauteil der Reibkupplung 4 verbunden. Die zweite Seitenwand 53 des Übertragungselements 1 ist Bestandteil eines Verbindungselements 52 und damit fest mit dem Drucktopf 54 verbunden, welcher hier die Funktion des ersten Betätigungselements 17 gemäß 1 übernimmt. Somit wird das Drehmoment über die Membranen 5 und 6 der ersten Kammer 7 des Übertragungselements 1 (analoger Aufbau wie in dem hier gekennzeichneten Übertragungselement 28, beziehungsweise gemäß dem in 6 detaillierter dargestellten Prinzip) übertragen und die Kippbewegung und Taumelbewegung der Anpressplatte 15 ist unabhängig von den weiteren Federelementen 50. Dieses ist der Fall, der die weiteren Federelemente 50 nicht mehr direkt mit der Anpressplatte 15 verbunden sind, sondern nur noch über das Übertragungselement 1. Kippbewegungen der Anpressplatte werden dann alleine vom Übertragungselement 1 ausgeglichen.
In 4 ist eine weitere alternative Anordnung einer Reibkupplung 4 gezeigt, wobei hier das weitere kippweiche Übertragungselement 28 in eine Betätigungskraftverstärkung in der Reibkupplung 4 eingebunden ist. Bei der motorseitigen Teilkupplung 40 der in 4 abgebildeten Reibkupplung 4 ist ein kippweiches Übertragungselement 1 einfach (indirekt) zwischen einem Zugelement 41 und der ersten Anpressplatte 15 eingebaut. Diese Bauweise entspricht hinsichtlich der Funktion und der Anordnung genau den zuvor beschriebene Varianten. Bei der getriebeseitigen Teilkupplung 42 ist das weitere Übertragungselement 28 unter dem normalerweise axial feststehenden Auflager 43 des Hebelsystems 44 angeordnet. Wenn dieses Auflager 43 verkippt, neigen sich die auf dem Umfang der Reibkupplung 4 verteilten Hebel unterschiedlich und ermöglichen somit auch der zweiten Anpressplatte 16 sich schräg zu stellen, ohne dass ein Betätigungslager 45 des Betätigungssystems 22 kippen muss. Das Hebelsystem 44 (z.B. Hebelfeder) kann dabei direkt auf dem weiteren Übertragungselement 28 aufliegen oder durch Zusatzteile mit ihm verbunden sein. Diese Zusatzteile können insbesondere auch Verstellelemente oder ein Rampenring sein, die dem Verschleißausgleich dienen.
In 5 ist eine ähnliche Anordnung wie in 4 der Reibkupplung 4 gezeigt, wobei das weitere kippweiche Übertragungselement 28 hier direkt zwischen der zweiten Anpressplatte 16 und dem Hebelsystem 44 angeordnet ist.
In 6 ist ein Beispiel eines kippweichen Übertragungselements 1 im Detailschnitt gezeigt, wobei ganz links in der Darstellung eine erste Anpressplatte 15 gezeigt ist, die mit einem Zwischenelement 31 in Kontakt steht, welches die steife Rückwand der ersten Kammer 7 bildet, welche mit dem Zwischenelement 31 und der ersten Membran 5 und der zweiten Membran 6 und dem Betätigungselement 17 eine Flüssigkeit 8 umschließt und abdichtet. Diese Darstellung entspricht im Wesentlichen dem Aufbau gemäß der 1, bzw. einem spiegelbildlichem Aufbau gemäß des Übertragungselementes 1 in der 2 oder 3. Weiterhin ist eine zweite Kammer 10 vorgesehen, welche eine steife Kammerwand 34 aufweist, die hier mit dem Zwischenelement 31 verschweißt ist und so gut Spreizkräfte erträgt. Zum Innenumfang hin ist die zweite Kammer 10 durch eine erste Ausgleichsmembran 32 und eine zweite Ausgleichsmembran 33 begrenzt und die Kammer ist mit einer Ausgleichsflüssigkeit 29 gefüllt. Dabei sind in der Darstellung links von dem Betätigungselement 17 eine zweite Teilkammer 12 und rechts davon eine erste Teilkammer 11 gebildet, welche über eine Kommunikationsverbindung 30 miteinander derart kommunizieren, dass der Druck in der ersten Teilkammer 11 und in der zweiten Teilkammer 12 gleich ist, oder zumindest nur den drehzahlabhängigen Druckunterschied aufweist, der sich durch die drehzahlbedingte radiale Druckverteilung einstellt. Infolge der Fliehkräfte bei hohen Drehzahlen wird der Druck der ersten Teilkammer 11 auf die erste Membran 5 übertragen und der Druck der zweiten Teilkammer 12 auf die zweite Membran 6, so dass ein Abfall des Drucks in der ersten Kammer 7 am Innenumfang verhindert wird. Die erste Kammer 7 ist also primär für die Übertragung der Betätigungskraft 9 und die zweite Kammer 10 zum Ausgleich von Fliehkräften vorgesehen. Der Kraftübertrag erfolgt, indem Kraft auf die mit der Flüssigkeit 8 vollständig gefüllte erste Kammer 7 ausübt und somit der Druck in der Flüssigkeit 8 ansteigt. Dieser Flüssigkeitsdruck wirkt dann auf das gegenüberliegende Bauteil und überträgt so die Axialkraft von der einen auf die andere Seite der ersten Kammer 7. Da der Flüssigkeitsdruck aber natürlich auch auf die Membranen 5 und 6 wirkt, müssen diese so abgestimmt werden, dass sie einerseits ausreichend weich sind um die notwendigen Kippbewegung und Taumelbewegungen der beiden Kammerseiten nicht übermäßig zu behindern und andererseits müssen sie aber auch so druckstabil sein, damit sie sich nicht zu stark verformen oder gar aufblähen, wenn der Druck in der Flüssigkeit 8 steigt, da dies sonst zu einer unerwünscht axialweichen Verbindung zwischen dem Betätigungselement 17 und der Anpressplatte 15 führt. Um einen möglichst guten Kompromiss aus der gewünschten Kippweichheit und der unerwünschten Axialweichheit zu erzielen, werden sinnvollerweise metallische Flachmembranen zum Abdichten der ersten Kammer eingesetzt. Zudem ist es empfehlenswert die beiden Membranen 5 und 6 in einer Ebenen anzuordnen, damit sie sich beim Verkippen nicht gegenseitig verspannen.
Weiterhin ist in 6 eine zweite Kammer 10 gezeigt, die sich auf dem gesamten Umfang axial angrenzend an die Membranen 5 und 6 der ersten Kammer befindet. Die zweite Kammer 10 sorgt dafür, dass fliehkraftbedingte Axialkräfte sich gegenseitig aufheben. Dazu ist das Betätigungselement 17 auf beiden Seiten auf einer gleichgroßen und gleich weit von der Rotationsachse 19 (hier nicht dargestellt) entfernten Fläche (Spantfläche) von einer Ausgleichsflüssigkeit 29 bedeckt. Die fliehkraftbedingten Druckkräfte sind so von beiden Seiten auf Betätigungselement 17 gleich groß und kompensieren sich gegenseitig. Auch bei der ersten Kammer 7 wirken auf die beiden Membranen 5 und 6 nun mittels der Ausgleichsflüssigkeit 29 die gleichen fliehkraftbedingten Axialkräfte, die die erste Kammer 7auseinanderdrücken wollen und sich so gegenseitig aufheben. Die Abdichtung der zweiten Kammer 10 erfolgt radial innen durch zwei flexible Ausgleichsmembranen 32 und 33 (z.B. Membranen oder Balge), die jeweils eine Seite der zweiten Kammer 10 mit dem Betätigungselement 17 verbinden. Diese Ausgleichsmembranen 32 und 33 sind sinnvollerweise deutlich flexibler als die Membranen 5 und 6 der ersten Kammer 7, da hier deutlich geringere Differenzdrücke zwischen innen und außen herrschen und man so besonders verformbare Ausgleichsmembranen 32 und 33 einsetzen kann, um die Kippbewegung und Taumelbewegungen des Übertragungselements 1 zu erleichtern.
Prinzipiell ist für die Grundfunktion des Übertragungselements 1 nur entscheidend, dass die beiden Kammern 7 und 10 komplett mit einer Flüssigkeit 8 beziehungsweise 29 gefüllt sind. Die Ausgleichsfunktion kann mit jeglicher Art von Flüssigkeit realisiert werden. Da sich das Übertragungselement 1 aber innerhalb des Kupplungsbauraums befindet, ist es sinnvoll die Flüssigkeiten 8 und 29 auf die dort herrschenden Temperaturen abzustimmen. So können die Kammern 7 und 10 beispielsweise mit Bremsflüssigkeit gefüllt werden, damit sowohl beim Winterbetrieb als auch bei heißer Kupplung, die Funktion des Übertragungselements 1 gewährleistet ist. Wenn die Kammern 7 und 10 hermetisch abgedichtet werden, führt die Wärmeausdehnung der Flüssigkeiten 8 und 29 dazu, dass sich die axiale Lage des Betätigungselements 17 geringfügig ändert, da sich die erste Kammer 7 nur in axialer Richtung ausdehnen oder zusammenzieh kann. Die Flüssigkeit 29 der zweiten Kammer 10, die dadurch verdrängt wird und die zudem natürlich auch temperaturbedingt ihr Volumen ändert, kann sich nach radial innen ausdehnen oder zusammenziehen. Die elastischen Abdichtungselemente (z.B. Membranen oder Balge), also die erste und zweite Ausgleichsmembran 32 und 33, am Innendurchmesser der zweiten Kammer 10 können im Rahmen ihrer Elastizität in radialer Richtung verformt werden. Durch dieses „Atmen“ der Ausgleichsmembranen 32 und 33 kann das Übertragungselement 1 die Wärmeausdehnung der Flüssigkeiten 8 und 29 über einen großen Temperaturbereich hinweg ertragen. Prinzipiell ist es natürlich sinnvoll die erste Kammer 7 (und bevorzugt auch die zweite Kammer 10) in axialer Richtung nur so dick auszuführen, wie für den Ausgleich eines Winkelversatzes notwendig ist. Je schmaler die erste Kammer 7 (und bevorzugt auch die zweite Kammer 10) sind und je geringer die verwendete Flüssigkeitsmenge ist, desto geringer ist die axiale Verlagerung und die Verformung von Dichtungselementen beziehungsweise der Membranen 5 und 6, beziehungsweise 32 und 33. Es können auch Flüssigkeiten mit einer geringen Wärmeausdehnung wie beispielsweise Silikonöle verwendet werden. Um einen Wärmefluss zwischen Anpressplatte und Flüssigkeit möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, die erste Kammer 7 und die Anpressplatte 15 aus verschiedenen Komponenten zu bilden und möglichst nur eine kleine Berührfläche dazwischen zu bilden. Beispielsweise sind Nocken mit umfänglich geschlossenen oder unterbrochenen Berührstellen vorteilhaft. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft für eine geringe Wärmeübertragung ein weiteres separates Bauteil zwischen der ersten Kammer 7 und der Anpressplatte 15 vorzusehen. Bei der Anordnung sollte darauf geachtet werden, dass über die erste Kammer 7 stets positive Druckkräfte und keine Zugkräfte übertragen werden, um die Membranen 5 und 6 nicht zu überlasten und/oder den Dampfdruck der Flüssigkeit nicht zu unterschreiten.
In 7 ist ein räumlicher Stufenschnitt durch eine Anordnung wie in 6 gezeigt, wobei hier die Zuordnung der einzelnen Elemente gut zu erkennen ist. Wenn die Übertragungselemente 1 und 28 nicht fest mit der Anpressplatte 15 beziehungsweise 16, dem Betätigungssystem 22 oder anderen in der Reibkupplung 4 drehfest aber axialbeweglichen Bauteilen verbunden sind, müssen sie separat an relativ zur Reibkupplung 4 feststehenden Bauteilen angebunden werden. Hier sind zwei Blattfederpakete 46 und 47 abgebildet, welche das Federelement 39 oder das weitere Federelement 50 in den obigen Figuren darstellen können, von denen das längere die Anpressplatte 15 mit dem Rest der Kupplung verbindet und das andere kürzere Blattfederpaket das Übertragungselement 1 drehfest mit der Anpressplatte 15 verbindet, wobei vorzugsweise mindestens zwei weitere baugleiche Blattfederpakete 46 und 47 auf den Umfang verteilt sind. Werden die Anpressplatte 15 und das Übertragungselement 1 über Blattfedern oder andere elastische Bauteile miteinander verbunden und in der Reibkupplung 4 zentriert, können Berührstellen an denen die Axialkraft von dem Übertragungselement 1 auf die Anpressplatte 15 übertragen werden als einfache Auflagestellen ausgeführt werden. Dadurch werden elastische oder thermische Verformungen der Komponenten und die Wärmeausdehnung der Anpressplatte 15 nicht auf die jeweils andere Komponente übertragen. Wird das Übertragungselement 1 beziehungsweise 28 über eine oder mehrere Blattfedern zentriert, können diese alternativ dazu auch direkt mit relativ zur Reibkupplung 4 feststehenden Bauteilen verbunden werden.
In allen hier vorgestellten Beispielen, werden Übertragungselemente 1 und 28 verwendet, um die axialbeweglichen Anpressplatten 15 und 16 kippweich zu machen. Die Übertragungselemente 1 und 28 können natürlich auch für die kippweiche Befestigung von axial feststehenden Platten verwendet werden. Dies gilt insbesondere für die Lagerung von Gegenplatten, Zentralplatten und Schwungscheiben. Die Übertragungselemente werden dazu zwischen den Platten und dem die Platten tragenden Kupplungsbauteilen angeordnet.
In 8 ist ein Kraftfahrzeug 23 mit einer Antriebseinheit 24 gezeigt, welche mit ihrer Motorachse 27 quer zur Längsachse 26 vor der Fahrerkabine 25 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 24 ist hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, welche über eine Abtriebswelle 20 mittels einer Reibkupplung 4 mit einem hier rein schematisch dargestellten Antriebsstrang 21 verbunden ist.
Mit dem hier vorgeschlagenen kippweichen Übertragungselement ist eine kippmomentfreie Übertragung der axialen Betätigungskraft auf die Anpressplatte möglich, so dass eine den Reibbelag schonende und komfortable reibschlüssige Drehmomentübertragung ermöglicht wird.
In allen Abbildungen wird die Kammer 7 durch zwei Membranen 5 und 6 abgedichtet, dies kann auch durch eine einzige große Membran erfolgen, auf dem sich das Betätigungselement abstützt.
Sinnvollerweise verläuft das Betätigungselement durch die zweite Kammer, in der ein geringerer Maximaldruck herrscht, als in der ersten Kammer. Es ist jedoch auch möglich das Betätigungselement durch die erste Kammer aus dem Übertragungselement heraus zu führen.
Bezugszeichenliste

1: kippweiches Übertragungselement
2: erstes Reibpaket
3: zweites Reibpaket
4: Reibkupplung
5: erste Membran
6: zweite Membran
7: erste Kammer
8: Flüssigkeit
9: axiale Betätigungskraft
10: zweite Kammer
11: erste Teilkammer
12: zweite Teilkammer
13: erste Reibscheibe
14: zweite Reibscheibe
15: erste Anpressplatte
16: zweite Anpressplatte
17: erstes Betätigungselement
18: zweites Betätigungselement
19: Rotationsachse
20: Abtriebswelle
21: Antriebsstrang
22: Betätigungssystem
23: Kraftfahrzeug
24: Antriebseinheit
25: Fahrerkabine
26: Längsachse
27: Motorachse
28: weiteres kippweiches Übertragungselement
29: Ausgleichsflüssigkeit
30: Kommunikationsverbindung
31: Zwischenelement
32: erste Ausgleichsmembran
33: zweite Ausgleichsmembran
34: steife Kammerwand
35: erste Ausgangswelle
36: zweite Ausgangswelle
37: erste Gegenplatte
38: zweite Gegenplatte
39: Federelement
40: motorseitige Teilkupplung
41: Zugelement
42: getriebeseitige Teilkupplung
43: Auflager
44: Hebelsystem
45: Betätigungslager
46: erstes Blattfederpaket
47: zweites Blattfederpaket
48: Gleitelement
49: Druckstück
50: weiteres Federelement
51: erste Seitenwand
52: Verbindungselement
53: zweite Seitenwand
54: Drucktopf

Claims

Kippweiches Übertragungselement (1, 28) für ein Reibpaket (2, 3) einer Reibkupplung (4), aufweisend zumindest eine mittels zumindest einer verformbaren Membran (5, 6) gebildete erste Kammer (7) und eine die erste Kammer (7) füllende Flüssigkeit (8), wobei eine axiale Betätigungskraft (9) für ein Reibpaket (2, 3) mittels des Übertragungselements (1, 28) kippmomentfrei übertragbar ist.
Kippweiches Übertragungselement (1, 28) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine zweite Kammer (10) vorgesehen ist, die flüssigkeitsgefüllt ist, wobei die zweite Kammer (10) eine erste Teilkammer (11) und eine zweite Teilkammer (12) umfasst, die miteinander derart kommunizieren, dass an der Verbindungsstelle der beiden Teilkammern (11, 12) stets der gleiche Druck herrscht, und wobei die erste Teilkammer (11) auf einen radial äußeren Bereich der ersten Kammer (7) wirkt und die zweite Teilkammer (12) auf einen radial inneren Bereich der ersten Kammer (7) wirkt.
Kippweiches Übertragungselement (1, 28) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Mehrzahl von ersten Kammern (7) und/oder eine Mehrzahl von zweiten Kammern vorgesehen ist, wobei die Kammern (7) miteinander kommunizieren.
Kippweiches Übertragungselement (1, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine verformbare Membran (5, 6) eine metallische Flachmembran ist.
Kippweiches Übertragungselement (1, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeit (8) einen hohen Siedepunkt und/oder eine geringe Wärmeausdehnung aufweist, und bevorzugt eine Bremsflüssigkeit oder ein Silikonöl ist.
Reibpaket (2, 3) für eine Reibkupplung (4), aufweisend zumindest eine Reibscheibe (13, 14), eine Anpressplatte (15, 16) und ein Betätigungselement (17, 18), wobei die zumindest eine Reibscheibe (13, 14) und die Anpressplatte (15, 16) dazu eingerichtet ist, mittels des Betätigungselements (17, 18) derart miteinander verpresst zu werden, dass durch den entstehenden Reibschluss ein Drehmoment übertragbar ist, wobei zwischen der Anpressplatte (15, 16) und dem Betätigungselement (17, 18) ein kippweiches Übertragungselement (1, 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
Reibpaket (2, 3) nach Anspruch 6, wobei das Betätigungselement (17, 18) eine Tellerfeder ist.
Reibkupplung (4) mit einer Rotationsachse (19) zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle (20) mit einem Antriebsstrang (21), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: – zumindest ein Reibpaket (2, 3) nach Anspruch 6 oder 7, über das im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist; – zumindest ein Betätigungssystem (22) zum Betätigen des zumindest einen Betätigungselements (17, 18), wobei das Betätigungssystem (22) bevorzugt hydraulisch, hydrostatisch, mechanisch und/oder elektromechanisch ist.
Reibkupplung (4) nach Anspruch 8, wobei die Reibkupplung (4) eine Doppelkupplung mit zwei Reibpaketen (2, 3) ist, wobei die kippweichen Übertragungselemente (1, 28) eines jeden Reibpakets (2, 3) unmittelbar bei der jeweiligen Anpressplatte (15, 16) und/oder bei dem jeweiligen Betätigungssystem (16, 17, 22) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug (23) aufweisend eine Antriebseinheit (24) mit einer Abtriebswelle (20), einen Antriebsstrang (21) und eine Reibkupplung (4) nach Anspruch 8 oder 9.