DE102015203711A1

DE102015203711A1 - Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102015203711A1
Application number: DE102015203711.8A
Authority: DE
Inventors: Jasper Fink
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-09-08
Also published as: CN105937559A; CN105937559B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung mit einer Mitnehmereinheit, die einen Lamellenträger und ein Mitnehmerteil aufweist, wobei das Mitnehmerteil drehmomentsschlüssig mit dem Lamellenträger mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden ist, wobei die formschlüssige Verbindung eine erste Aussparung mit einer ersten Aussparungskontur und wenigstens eine zweite Aussparung mit einer zweiten Aussparungskontur aufweist, wobei die erste Aussparung und die zweite Aussparung im Mitnehmerteil und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die formschlüssige Verbindung ein erstes Eingriffselement und wenigstens ein zweites Eingriffselement aufweist, wobei das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement an dem Lamellenträger versetzt in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei das erste Eingriffselement in die erste Aussparung und das zweite Eingriffselement in die zweite Aussparung eingreifen, wobei das erste Eingriffselement ausschließlich einen ersten Berührkontakt auf einer in Umfangsrichtung zum zweiten Eingriffselement abgewandten Seite mit der ersten Aussparungskontur aufweist, wobei das zweite Eingriffselement auf einer zum ersten Eingriffselement in Umfangsrichtung abgewandten Seite ausschließlich einen zweiten Berührkontakt mit der zweiten Aussparungskontur aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1.
Aus der EP 1 382 872 A1 ist eine Mitnehmereinheit für ein Lamellenkupplungssystem bekannt. Die Mitnehmereinheit umfasst eine Mitnehmerscheibe und einen Kupplungskorb, wobei auf der Mitnehmerscheibe eine Außenverzahnung vorgesehen ist und wobei das Gehäuse des Kupplungskorbs mit einer zur Außenverzahnung der Mitnehmerscheibe zumindest abschnittsweise form- und funktionskomplementären Innenverzahnung vorgesehen ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte 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 eine Mitnehmereinheit, die drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, umfasst. Die Mitnehmereinheit umfasst einen Lamellenträger und ein Mitnehmerteil. Der Lamellenträger ist ausgebildet, wenigstens einen Reibpartner eines Reibpakets zu tragen. Das Mitnehmerteil ist mit der Eingangsseite der Kupplungseinrichtung koppelbar. Das Mitnehmerteil ist drehmomentschlüssig mit dem Lamellenträger mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden. Die formschlüssige Verbindung umfasst eine erste Aussparung mit einer ersten Aussparungskontur und wenigstens eine zweite Aussparung mit einer zweiten Aussparungskontur. Die erste Aussparung und die zweite Aussparung sind im Mitnehmerteil und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Die formschlüssige Verbindung umfasst ferner ein erstes Eingriffselement und wenigstens ein zweites Eingriffselement. Das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement sind an dem Lamellenträger versetzt in Umfangsrichtung angeordnet. Das erste Eingriffselement greift in die erste Aussparung und das zweite Eingriffselement in die zweite Aussparung ein. Das erste Eingriffselement weist ausschließlich einen ersten Berührkontakt auf einer in Umfangsrichtung zu dem zweiten Eingriffselement abgewandten Seite mit der ersten Aussparungskontur und das zweite Eingriffselement auf einer zum ersten Eingriffselement in Umfangsrichtung abgewandten Seite ausschließlich einen zweiten Berührkontakt mit der zweiten Aussparungskontur auf. Dadurch wird sichergestellt, dass sowohl ein Zugmoment als auch ein Schubmoment spielfrei mittels der formschlüssigen Verbindung zwischen Mitnehmerteil und Lamellenträger übertragbar ist. Dadurch kann eine besonders leise Kupplungseinrichtung bereitgestellt werden, die insbesondere beim Momentenwechsel zwischen dem Schubmoment und Zugmoment kein Klappergeräusch erzeugt.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die erste Aussparungskontur und/oder die zweite Aussparungskontur geschlossen ausgebildet ist, da dadurch eine radiale Aufweitung des Lamellenträgers vermieden wird und somit ein Übergreifen des Lamellenträgers an dem an den Lamellenträger zu tragenden Reibpartner vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der ersten Aussparung und der zweiten Aussparung ein in radialer Richtung verlaufender Steg angeordnet. Die erste Aussparungskontur weist einen ersten Konturabschnitt und einen zweiten Konturabschnitt auf. Die zweite Aussparungskontur weist einen dritten Konturabschnitt und einen vierten Konturabschnitt auf. Der erste Konturabschnitt ist in Umfangsrichtung versetzt zu dem zweiten Konturabschnitt und der vierte Konturabschnitt in Umfangsrichtung versetzt zu dem dritten Konturabschnitt angeordnet. Der zweite Konturabschnitt ist in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Konturabschnitt und dem Steg und der dritte Konturabschnitt in Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Konturabschnitt und dem Steg angeordnet. Der erste Konturabschnitt weist einen ersten Abstand, der zweite Konturabschnitt einen zweiten Abstand, der dritte Konturabschnitt einen dritten Abstand und der vierte Konturabschnitt einen vierten Abstand zur Drehachse auf. Der erste Abstand ist unterschiedlich zum zweiten Abstand und der dritte Abstand zum vierten Abstand.
In einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Abstand gleich dem dritten Abstand und der erste Abstand gleich dem vierten Abstand.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn wenigstens einer der Konturabschnitte auf einer Kreisbahn bezogen auf die Drehachse verläuft. Dadurch kann die Aussparungskontur besonders einfach hergestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Aussparungskontur zwischen dem ersten Konturabschnitt und dem zweiten Konturabschnitt eine erste Aussparungsflanke auf. Die zweite Aussparungskontur weist zwischen dem dritten Konturabschnitt und dem vierten Konturabschnitt eine zweite Aussparungsflanke auf. Die erste Aussparungsflanke und die zweite Aussparungsflanke sind schräg zueinander angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Eingriffselement eine erste Eingriffsflanke und das zweite Eingriffselement eine zweite Eingriffsflanke auf. Die erste Eingriffsflanke ist auf einer zum zweiten Eingriffselement in Umfangsrichtung abgewandten Seite angeordnet. Die zweite Eingriffsflanke ist auf einer zum ersten Eingriffselement in Umfangsrichtung abgewandten Seite angeordnet. Die erste Aussparungsflanke ist korrespondierend zur ersten Eingriffsflanke und die zweite Aussparungsflanke korrespondierend zur zweiten Eingriffsflanke ausgerichtet. Der erste Berührkontakt erfolgt zwischen der ersten Eingriffsflanke und der ersten Aussparungsflanke und der zweite Berührkontakt zwischen der zweiten Eingriffsflanke und der zweiten Aussparungsflanke.
In einer weiteren Ausführungsform sind das erste Eingriffselement und/oder das zweite Eingriffselement in radialer Richtung vorgespannt. Dadurch wird die Spielfreiheit auch in gutem Zustand der Kupplungseinrichtung sicher gewährleistet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Kupplungseinrichtung ein Reibpaket mit wenigstens einem Reibpartner auf. Der Lamellenträger umfasst einen Verzahnungsabschnitt, der ausgebildet ist, den Reibpartner zu tragen. Das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement sind axial angrenzend an den Verzahnungsabschnitt angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen in axialer Richtung.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Kupplungseinrichtung als Doppelkupplung, insbesondere als nasslaufende Doppelkupplung, ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung;
2 eine perspektivische Ansicht eines Lamellenträgers der in 1 gezeigten Kupplungseinrichtung; und
3 einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die in 1 gezeigte Kupplungseinrichtung.
1 zeigt einen Halblängsschnitt durch eine Kupplungseinrichtung 10.
Die Kupplungseinrichtung 10 ist drehbar um eine Drehachse 15 gelagert. Die Kupplungseinrichtung 10 weist eine Eingangsseite 20 und eine Ausgangsseite 25 auf. Die Eingangsseite 20 ist ausgebildet, mit einer Ausgangsseite eines Hubkolbenmotors drehmomentschlüssig verbunden zu werden. Die Ausgangsseite 25 der Kupplungseinrichtung 10 umfasst eine erste Nabe 30 und eine zweite Nabe 35. Die erste Nabe 30 stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer ersten Getriebeeingangswelle 40 einer Getriebeeinrichtung zur Verfügung. Die zweite Nabe 35 stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einer zweiten Getriebeeingangswelle 45 der Getriebeeinrichtung zur Verfügung. Ferner umfasst die Kupplungseinrichtung 10 einen Rotor 50, der ausgebildet ist, mit einem Steuergerät der Kupplungseinrichtung 10 verbunden zu werden. Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ein erstes Reibpaket 55 und ein zweites Reibpaket 60. In der Ausführungsform ist beispielhaft das erste Reibpaket 55 radial außenseitig zum zweiten Reibpaket 60 angeordnet. Die beiden Reibpakete 55, 60 weisen jeweils erste und zweite Reibpartner 65, 70 auf. Dabei sind die ersten Reibpartner 65 als belagslose Reiblamellen ausgebildet, während hingegen die zweiten Reibpartner 70 als Belagslamellen ausgebildet sind. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. Dabei weist der erste Reibpartner 65 eine erste Außenverzahnung 75 und der zweite Reibpartner 70 eine erste Innenverzahnung 79 auf.
Die Kupplungseinrichtung 10 weist eine Mitnehmereinheit 80 auf. Die Mitnehmereinheit 80 umfasst einen ersten Lamellenträger 85 und ein Mitnehmerteil 90. Das Mitnehmerteil 90 ist axial angrenzend an den ersten Lamellenträger 85 angeordnet. Das Mitnehmerteil 90 ist radial innenseitig über eine erste Verbindung 91 mit der Eingangsseite 20 verbunden. Radial außenseitig ist das Mitnehmerteil 90 mit dem ersten Lamellenträger 85 drehmomentschlüssig mittels einer zweiten Verbindung 89 verbunden.
Der erste Lamellenträger 85 ist topfartig ausgebildet und weist einen in axialer Richtung verlaufenden Verzahnungsabschnitt 92 und einen radial verlaufenden Abschnitt 93 auf. Der radial verlaufende Abschnitt 93 ist radial innenseitig über eine dritte Verbindung 95, die in der Ausführungsform als Schweißverbindung ausgebildet ist, mit dem Rotor 50 drehmomentschlüssig verbunden. Im Wesentlichen begrenzt die Mitnehmereinheit 80 einen Innenraum 100, in dem die beiden Reibpakete 55, 60 angeordnet sind.
Ferner umfasst die Kupplungseinrichtung 10 eine erste Betätigungseinrichtung 105 und eine zweite Betätigungseinrichtung 110. Die erste Betätigungseinrichtung 105 weist einen ersten Druckraum 115 und die zweite Betätigungseinrichtung 110 einen zweiten Druckraum 120 auf. Die beiden Druckräume 115, 120 sind über teilweise dargestellte Leitungen, die im Rotor 50 angeordnet sind, hydraulisch mit dem Steuergerät verbunden.
Die erste Betätigungseinrichtung 105 weist ein erstes Betätigungselement 125 auf. Das erste Betätigungselement 125 erstreckt sich radial innenseitig vom ersten Druckraum 115 radial nach außen hin bis zum ersten Reibpaket 55 und durchgreift den ersten Lamellenträger 85 axial auf Höhe des ersten Reibpakets 55. Die zweite Betätigungseinrichtung 110 umfasst ein zweites Betätigungselement 130, das sich radial vom radial innenseitig angeordneten zweiten Druckraum 120 bis im Wesentlichen radial auf Höhe des zweiten Reibpakets 60 erstreckt.
Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ferner einen zweiten Lamellenträger 135, einen dritten Lamellenträger 140 und einen vierten Lamellenträger 145. Der zweite, dritte und vierte Lamellenträger 135, 140, 145 sind beispielhaft topfartig ausgebildet und weisen jeweils einen radial verlaufenden Abschnitt und jeweils einen axial verlaufenden Abschnitt auf. Radial innenseitig am radial verlaufenden Abschnitt ist der zweite Lamellenträger 135 drehmomentschlüssig mit der zweiten Nabe 35 verbunden. Der zweite Lamellenträger 135 ist dabei als Innenlamellenträger ausgebildet und weist eine zweite Außenverzahnung 150 auf. Der erste Lamellenträger 85 und der zweite Lamellenträger 135 bilden einen ersten Ringspalt aus, in dem das erste Reibpaket 55 angeordnet ist.
Der erste Lamellenträger 85 weist eine zweite Innenverzahnung 155 auf. Die zweite Innenverzahnung 155 und die erste Außenverzahnung 75 der ersten Reibpartner 65 sind korrespondierend zueinander ausgebildet, wobei die erste Außenverzahnung 75 in die zweite Innenverzahnung 155 des ersten Lamellenträgers 85 eingreift, sodass die ersten Reibpartner 65 des ersten Reibpakets 55 drehmomentschlüssig mit dem ersten Lamellenträger 85 verbunden sind.
In die zweite Außenverzahnung 150 greift die erste Innenverzahnung 79 der zweiten Reibpartner 70 des ersten Reibpakets 55 ein, sodass die zweiten Reibpartner 70 drehmomentschlüssig mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbunden sind.
Die Kupplungseinrichtung 10 weist mehrere Schaltzustände auf. In geöffnetem Zustand ist die Eingangsseite 20 von der Ausgangsseite 25 getrennt. In einem geschlossenen Zustand der Kupplungseinrichtung 10 wird die Eingangsseite 20 mit der Ausgangsseite 25 drehmomentschlüssig verbunden. Wird über den Rotor 50 ein Druckfluid in den ersten Druckraum 115 eingeleitet, so wird das erste Betätigungselement 125 in axialer Richtung in Richtung des ersten Reibpakets 55 verschoben. Dabei wird eine über den ersten Druckraum 115 bereitgestellte Betätigungskraft F über das erste Betätigungselement 125 in das erste Reibpaket 55 eingeleitet.
Das Mitnehmerteil 90 ist axial auf einer zum ersten Betätigungselement gegenüberliegenden Seite des ersten Reibpakets 55 angeordnet. Das Mitnehmerteil 90 dient dazu, eine zur Betätigungskraft F korrespondierende Gegenkraft F_G bereitzustellen. Dadurch werden mittels des ersten Betätigungselements 125 die Reibpartner 65, 70 des ersten Reibpakets 55 axial aneinander gepresst, sodass die Reibpartner 65, 70 einen Reibschluss aufbauen und den ersten Lamellenträger 85 drehmomentschlüssig mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbinden. Auf diese Weise kann ein als Drehmoment wirkendes Zugmoment M_Z von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90, den ersten Lamellenträger 85 und das erste Reibpaket 55 in den zweiten Lamellenträger 135 und über diesen in die zweite Nabe 35 eingeleitet werden. Das Zugmoment M_Z wird dabei genutzt, um ein Kraftfahrzeug anzutreiben. Ein Schubmoment M_S ist ähnlich zum Zugmoment M_Z, weist jedoch beispielsweise eine gegenteilige Wirkrichtung auf und wird von der Ausgangsseite 25 hin zu der Eingangsseite 20 über die Kupplungseinrichtung 10 übertragen. Üblicherweise ist das Schubmoment M_S kleiner oder gleich dem Zugmoment M_Z.
Der dritte Lamellenträger 140 und der vierte Lamellenträger 145 bilden einen zweiten Ringspalt aus, in dem das zweite Reibpaket 60 angeordnet ist. Analog zur Ausgestaltung des ersten Lamellenträgers 85 ist der dritte Lamellenträger 140 ausgebildet und stellt eine drehmomentschlüssige Verbindung mit den ersten Reibpartnern 65 bereit. Des Weiteren ist der dritte Lamellenträger 140 drehmomentschlüssig radial innenseitig mit dem Rotor 50 verbunden. Die zweiten Reibpartner 70 des zweiten Reibpakets 60 sind drehmomentschlüssig mit dem vierten Lamellenträger 145 analog zur Verbindung der zweiten Reibpartner 70 mit dem zweiten Lamellenträger 135 verbunden. Der vierte Lamellenträger 145 ist radial innenseitig drehmomentschlüssig mit der ersten Nabe 30 verbunden.
Wird das Druckfluid über den Rotor 50 in den zweiten Druckraum 120 eingeleitet, so wird das zweite Betätigungselement 130 axial verschoben und verpresst das zweite Reibpaket 60, sodass ein Drehmomentschluss zwischen dem dritten Lamellenträger 140 und vierten Lamellenträger 145 bereitgestellt wird. In diesem Fall wird das Zugmoment M_Z von der Eingangsseite 20 über das Mitnehmerteil 90 an den ersten Lamellenträger 85 und von diesem an den Rotor 50 übertragen. Von dem Rotor 50 wird das Zugmoment M_Z weiter über den dritten Lamellenträger 140 und das zweite Reibpaket 60 in den vierten Lamellenträger 145 und von dort in die erste Nabe 30 weitergeleitet. Das Schubmoment M_S wird in umgekehrter Richtung zu dem Zugmoment M_Z in diesem Schaltzustand der Kupplungseinrichtung 10 übertragen.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Lamellenträgers 85, der in 1 gezeigten Kupplungseinrichtung 10. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch die in 1 gezeigte Kupplungseinrichtung 10.
Die zweite Verbindung 89 weist ein Aussparungspaar 159 mit einer ersten Aussparung 160 und einer zweiten Aussparung 165 auf. Die erste Aussparung 160 und die zweite Aussparung 165 sind im Mitnehmerteil 90 in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet. Zwischen den beiden Aussparungen 160, 165 ist ein Steg 170 vorgesehen. Der Steg 170 erstreckt sich in radialer Richtung. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass weitere Aussparungspaare 159 in dem Mitnehmerteil 90 vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Steg 170 vorgesehen ist. Die erste Aussparung 160 weist eine erste Aussparungskontur 175 und die zweite Aussparung 165 weist eine zweite Aussparungskontur 180 auf.
Die erste Aussparungskontur 175 und die zweite Aussparungskontur 180 sind in der Ausführungsform geschlossen ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass wenigstens eine der beiden Aussparungskonturen 175, 180 zumindest teilweise offen, insbesondere radial nach innen oder radial nach außen hin offen sind.
Die erste Aussparungskontur 175 weist einen ersten Konturabschnitt 185, einen zweiten Konturabschnitt 190 und eine erste Aussparungsflanke 195 auf, wobei der erste Konturabschnitt 185 an die erste Aussparungsflanke 195 und die erste Aussparungsflanke 195 an den zweiten Konturabschnitt 190 angrenzt.
Der zweite Konturabschnitt 190 ist in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Konturabschnitt 185 und dem Steg 170 angeordnet. Der erste Konturabschnitt 185 ist in der Ausführungsform in Umfangsrichtung auf eine zum Steg 170 abgewandte Seite versetzt zu dem zweiten Konturabschnitt 190 angeordnet. Die erste Aussparungsflanke 195 ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten Aussparungskontur 175 und der zweiten Aussparungskontur 180 angeordnet und verbindet den ersten Konturabschnitt 185 mit dem zweiten Konturabschnitt 190. Die erste Aussparungsflanke 195 ist schräg zu einer Tangente 196 des ersten oder des zweiten Konturabschnitts 185, 190 in einer ersten Ebene 197 angeordnet.
Der erste Konturabschnitt 185 weist einen ersten Abstand r₁ und der zweite Konturabschnitt 190 einen zweiten Abstand r₂ zu der Drehachse 15 auf. Der erste Abstand r₁ ist dabei kleiner als der zweite Abstand r₂.
In der Ausführungsform sind beispielhaft der erste Konturabschnitt 185 auf einer ersten Kreisbahn und der zweite Konturabschnitt 190 auf einer zweiten Kreisbahn bezogen auf die Drehachse 15 verlaufend ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Konturabschnitte 185, 190 geradlinig oder eine andere geometrische Ausgestaltung aufweisen.
Die zweite Aussparungskontur 175 weist einen dritten Konturabschnitt 200, einen vierten Konturabschnitt 205 und eine zweite Aussparungsflanke 210 auf, wobei der dritte Konturabschnitt 200 an die zweite Aussparungsflanke 210 und die vierte Aussparungsflanke 205 an den vierten Konturabschnitt 190 angrenzt.
Der dritte Konturabschnitt 200 ist in Umfangsrichtung zwischen dem vierten Konturabschnitt 205 und dem Steg 170 angeordnet. Der vierte Konturabschnitt 205 ist in der Ausführungsform in Umfangsrichtung auf eine zum Steg 170 abgewandte Seite versetzt zu dem dritten Konturabschnitt 200 angeordnet. Die zweite Aussparungsflanke 210 ist in Umfangsrichtung zwischen der dritten Aussparungskontur 200 und der vierten Aussparungskontur 205 angeordnet und verbindet den dritten Konturabschnitt 200 mit dem vierten Konturabschnitt 205. Die zweite Aussparungsflanke 195 ist schräg zu einer Tangente 206 des dritten oder des vierten Konturabschnitts 200, 205 in einer zweiten Ebene 207 angeordnet.
Die zweite Aussparungsflanke 210 ist schräg zur ersten Aussparungsflanke 195 angeordnet. Dabei ist die Ausrichtung der ersten Aussparungsflanke 195 und der zweiten Aussparungsflanke 210 derart gewählt, dass die Ebenen 197, 207, die in denen die Aussparungsflanken 195, 210 angeordnet sind, sich radial außenseitig des Mitnehmerteils 90 schneiden.
Die erste Aussparungsflanke 195 und/oder die zweite Aussparungsflanke 210 sind in der Ausführungsform beispielhaft geradlinig ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die erste Aussparungsflanke 195 und/oder die zweite Aussparungsflanke 210 gekrümmt, beispielsweise bogenförmig und/oder entlang einer Evolventenverzahnung geführt ist.
In der Ausführungsform verläuft beispielhaft der dritte Konturabschnitt 200 auf einer dritten Kreisbahn und der vierte Konturabschnitt 205 auf einer vierten Kreisbahn um die Drehachse 15. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der dritte Konturabschnitt 200 und/oder der vierte Konturabschnitt 205 geradlinig oder andersartig ausgebildet sind.
Der dritte Konturabschnitt 200 weist einen dritten Abstand r₃ zu der Drehachse 15 und der vierte Konturabschnitt 205 einen vierten Abstand r₄ zu der Drehachse 15 auf. Der vierte Abstand r₄ ist dabei kleiner als der dritte Abstand r₃.
Ferner ist der dritte Abstand r₃ des dritten Konturabschnitts 200 gleich dem zweiten Abstand r₂ des zweiten Konturabschnitts 190. Der vierte Abstand r₄ des vierten Konturabschnitt 205 ist gleich dem ersten Abstand r₁ des ersten Konturabschnitts 185. Dadurch liegen der erste Konturabschnitt 185 und der vierte Konturabschnitt 205 auf einer gemeinsamen Kreisbahn um die Drehachse 15 und der zweite Konturabschnitt 190 und der dritte Konturabschnitt 200 liegen ebenso auf einer gemeinsamen Kreisbahn um die Drehachse 15.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch denkbar ist, dass die Abstände ausgewählt sind und somit der erste Abstand unterschiedlich zum zweiten Abstand und der dritte Abstand unterschiedlich zum vierten Abstand ist.
Die zweite Verbindung 89 weist ferner ein Eingriffselementpaar 214 mit einem ersten Eingriffselement 215 und einem zweiten Eingriffselement 220 auf. Das erste Eingriffselement 215 und das zweite Eingriffselement 220 sind axial angrenzend an den Verzahnungsabschnitt 92 auf einer zum radialen Abschnitt 93 abgewandten Seite des ersten Lamellenträgers 85 angeordnet. Die beiden Eingriffselemente 215, 220 bilden zwischen den Eingriffselementen 215, 220 eine Ausnehmung 224 aus. In der Ausführungsform werden die Eingriffselemente 215, 220 dadurch ausgebildet, indem die zweite Innenverzahnung 155 in axialer Richtung über das erste Reibpaket 55 weitergeführt wird und Material zwischen den Eingriffselementen 215, 220 zur Ausbildung der Ausnehmung 224 herausgetrennt wird, beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens. Dadurch sind das erste Eingriffselement 215 und das zweite Eingriffselement 220 in Umfangsrichtung versetzt am ersten Lamellenträger 85 angeordnet.
Das erste Eingriffselement 215 ist radial innenseitig zum ersten Konturabschnitt 185, dem zweiten Konturabschnitt 190 und der ersten Aussparungsflanke 195 angeordnet. Das zweite Eingriffselement 220 ist radial innenseitig zum dritten Konturabschnitt 200, dem vierten Konturabschnitt 205 und der zweiten Aussparungsflanke 210 angeordnet. Das erste Eingriffselement 215 weist eine erste Eingriffsflanke 221 und das zweite Eingriffselement 220 eine zweite Eingriffsflanke 222 auf.
Die erste Eingriffsflanke 221 ist auf einer zum Steg 170 und zum zweiten Eingriffselement 220 in Umfangsrichtung abgewandten Seite angeordnet. Die erste Eingriffsflanke 221 und die erste Aussparungsflanke 195 sind korrespondierend zueinander in der gemeinsamen ersten Ebene 197 angeordnet und weisen somit die gleiche Ausrichtung auf.
Die zweite Eingriffsflanke 222 ist auf einer zum Steg 170 und zum ersten Eingriffselement 215 in Umfangsrichtung abgewandten Seite angeordnet. Die zweite Eingriffsflanke 222 und die zweite Aussparungsflanke 210 sind korrespondierend zueinander in der gemeinsamen zweiten Ebene 207 angeordnet und weisen somit die gleiche Ausrichtung auf.
Das erste Eingriffselement 215 weist ferner eine in radialer Richtung verlaufende erste Seitenfläche 225 und eine in radialer Richtung verlaufende zweite Seitenfläche 230 auf. Die zweite Seitenfläche 230 ist in Umfangsrichtung gegenüberliegend zur ersten Seitenfläche 225 angeordnet und dem Steg 170 zugewandt. Das zweite Eingriffselement 220 weist eine dritte Seitenfläche 235 und eine vierte Seitenfläche 240 auf. Die dritte Seitenfläche 235 ist in Umfangsrichtung gegenüberliegend zur vierten Seitenfläche 240 angeordnet und dem Steg 170 zugewandt. Die erste und vierte Seitenfläche 230, 235 sind auf einer dem Steg 170 abgewandten Seite angeordnet.
Das erste Eingriffselement 215 und das zweite Eingriffselement 220 sind in Umfangsrichtung vorgespannt und stellen eine Vorspannkraft F_S bereit. Die Vorspannkraft F_S kann dabei durch eine elastische Verformung der Eingriffselemente 215, 220 beim Einschieben der Eingriffselemente 215, 220 in die Aussparungen 160, 165 erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die Vorspannkraft F_S einen Anteil einer radial nach außen auf die Eingriffselemente 215, 220 wirkenden Fliehkraft aufweist.
Durch die Vorspannkraft F_S wird die erste Eingriffsflanke 221 an die erste Aussparungsflanke 195 und die zweite Eingriffsflanke 222 an die zweite Aussparungsflanke 210 gedrückt. Die erste und die zweite Seitenfläche 225, 230 sind dabei beabstandet zu der ersten Aussparungskontur 175 angeordnet, sodass ausschließlich ein erster Berührkontakt zwischen der ersten Aussparungskontur 175 und dem ersten Eingriffselement 215 über die erste Aussparungsflanke 195 und die erste Eingriffsflanke 221 erfolgt. Gleiches gilt auch für das zweite Eingriffselement 220 und die zweite Aussparungskontur 180. Das zweite Eingriffselement 220 weist ausschließlich an der zweiten Eingriffsflanke 222 einen zweiten Berührkontakt mit der zweiten Aussparungskontur 180 auf. Insbesondere ist hierbei die dritte Seitenfläche 235 und die vierte Seitenfläche 240 beabstandet zu der zweiten Aussparungskontur 180 angeordnet.
Dadurch wird das Zugmoment M_Z von dem Mitnehmerteil 90 über die erste Eingriffsflanke 221 auf die erste Aussparungsflanke 195 an den ersten Lamellenträger 85 übertragen. Das zweite Eingriffselement 220 überträgt hierbei keinen Anteil des Zugmoments M_Z. Wird das Schubmoment M_S von dem ersten Lamellenträger 85 an das Mitnehmerteil 90 übertragen, so erfolgt dies über das zweite Eingriffselement 220. Dieses übergibt das Schubmoment M_S mittels der zweiten Eingriffsflanke 222 an die zweite Aussparungsflanke 210 und an das Mitnehmerteil 90. Das erste Eingriffselement 215 überträgt hierbei keinen Anteil des Schubmoments M_S. Dies erlaubt die oben beschrieben geschlossene Ausgestaltung der Aussparungskonturen 175, 180
Durch die oben beschriebene Anordnung der ersten Eingriffsflanke 221 und der ersten Aussparungsflanke 195 zu der zweiten Eingriffsflanke 222 und der zweiten Aussparungsflanke 210 in zwei unterschiedlichen Ebenen 197, 207, die sich radial außenseitig der Mitnehmereinheit 80 schneiden und durch die Beabstandung der Seitenflächen 225, 230, 235, 240 zu der jeweiligen Aussparungskontur 175, 180 werden die beiden Eingriffselemente 215, 220 in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt, sodass sowohl bei einer Übertragung eines Schubmoments M_S als auch bei der Übertragung eines Zugmoments M_Z eine spielfreie Drehmomentübertragung über die Eingriffsflanke 221, 222 und die Aussparungsflanke 195, 210 erzielt werden kann. Dadurch können Geräusche der Mitnehmereinheit 80 beim Wechsel zwischen Zugmoment M_Z und Schubmoment M_S vermieden werden, sodass die Kupplungseinrichtung 10 besonders leise im Betrieb ist.
Ferner wird die geschlossene Ausgestaltung der ersten Aussparungskontur 175 und der zweiten Aussparungskontur 180 wird ferner eine radiale Aufweitung des ersten Lamellenträgers 85 und somit ein Übergreifen des ersten Lamellenträgers 85 an den ersten Reibpartnern 65 vermieden.
Selbstverständlich ist auch denkbar, dass, wie in 2 gezeigt, die zweite Verbindung 89 weitere Eingriffselementpaare 214 vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung verteilt angrenzend an den Verzahnungsabschnitt 92 angeordnet sind. Zu den weiteren Eingriffselementpaaren 214 weist die zweite Verbindung 89 ferner (nicht dargestellt) in Umfangsrichtung korrespondierend zu den Eingriffselementpaaren 214 weitere Aussparungspaare 159 in dem Mitnehmerteil 90 auf. Die weiteren Eingriffselementpaare 214 und die weiteren Aussparungspaar 159 sind wie oben beschrieben ausgebildet.
Zusammengefasst hat die oben beschriebene Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 10 den Vorteil, dass eine Spielfreiheit, eine zuverlässige Momentenübergabe zwischen dem Mitnehmerteil 90 und dem ersten Lamellenträger 85 mittels der zweiten Verbindung 89 und eine Verhinderung einer Beschädigung bei einer hohen Drehzahl der Mitnehmereinheit 80 erzielt werden kann. Ferner wird durch eine Freistellung bzw. die Beabstandung des Eingriffselements 215, 220 von der Aussparungskontur 175, 180 in anderen Bereichen als der Eingriffsflanke 221, 222 zu der Aussparungskontur 175, 180 ein Toleranzausgleich zwischen Mitnehmerteil 90 und ersten Lamellenträger 85 in der zweiten Verbindung 89 erzielt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 3 gezeigten Merkmale der Kupplungseinrichtung 10 selbstverständlich miteinander kombiniert werden können. Dabei wird insbesondere darauf hingewiesen, dass in der Ausführungsform zwar die Kupplungseinrichtung 10 als Doppelkupplung ausgebildet ist, jedoch die Kupplungseinrichtung 10 selbstverständlich auch nur als einfache Kupplungseinrichtung mit nur einem Reibpaket 55, 60 ausgebildet sein kann.
Auch ist denkbar, dass abweichend zu der in den 1 bis 3 gezeigten Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 10 als nasse Kupplungseinrichtung diese als trockene Kupplungseinrichtung ausgebildet sein kann.
Auch ist denkbar, dass die zur Anbindung des ersten Lamellenträgers 85 mit dem Mitnehmerteil 90 gezeigte Ausgestaltung der zweiten Verbindung 89 auch an den weiteren Lamellenträgern 135, 140, 145 vorgesehen wird.
Bezugszeichenliste

10: Kupplungseinrichtung
15: Drehachse
20: Eingangsseite
25: Ausgangsseite
30: erste Nabe
35: zweite Nabe
40: erste Getriebeeingangswelle
45: zweite Getriebeeingangswelle
50: Rotor
55: erstes Reibpaket
60: zweites Reibpaket
65: erster Reibpartner
70: zweiter Reibpartner
75: erste Außenverzahnung
79: erste Innenverzahnung
80: Mitnehmereinheit
85: erster Lamellenträger (Außenlamellenträger)
89: zweite Verbindung
90: Mitnehmerteil
91: erste Verbindung
92: Verzahnungsabschnitt
93: radialer Abschnitt
95: dritte Verbindung
100: Innenraum
105: erste Betätigungseinrichtung
110: zweite Betätigungseinrichtung
115: erster Druckraum
120: zweiter Druckraum
125: erstes Betätigungselement
130: zweites Betätigungselement
135: zweiter Lamellenträger (Innenlamellenträger)
140: dritter Lamellenträger (Außenlamellenträger)
145: vierter Lamellenträger (Innenlamellenträger)
150: zweite Außenverzahnung
155: zweite Innenverzahnung
159: Aussparungspaar
160: erste Aussparung
165: zweite Aussparung
170: Steg
175: erste Aussparungskontur
180: zweite Aussparungskontur
185: erster Konturabschnitt
190: zweiter Konturabschnitt
195: erste Aussparungsflanke
196: Tangente
197: erste Ebene
200: dritter Konturabschnitt
205: vierter Konturabschnitt
206: Tangente
207: zweite Ebene
210: zweite Aussparungsflanke
214: Eingriffselementpaar
215: erstes Eingriffselement
220: zweites Eingriffselement
221: erste Eingriffsflanke
222: zweite Eingriffsflanke
224: Ausnehmung
225: erste Seitenfläche
230: zweite Seitenfläche
235: dritte Seitenfläche
240: vierte Seitenfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1382872 A1 [0002]

Claims

Kupplungseinrichtung (10) mit einer Mitnehmereinheit (80), die drehbar um eine Drehachse (15) lagerbar ist, – wobei die Mitnehmereinheit (80) einen Lamellenträger (85) und ein Mitnehmerteil (90) aufweist, – wobei der Lamellenträger (85) ausgebildet ist, wenigstens einen Reibpartner (65, 70) eines Reibpakets (55, 60) der Kupplungseinrichtung (10) zu tragen und wobei das Mitnehmerteil (90) mit einer Eingangsseite (20) der Kupplungseinrichtung (10) koppelbar ist, – wobei das Mitnehmerteil (90) drehmomentsschlüssig mit dem Lamellenträger (85) mittels einer formschlüssigen Verbindung (89) verbunden ist, – wobei die formschlüssige Verbindung (89) eine erste Aussparung (160) mit einer ersten Aussparungskontur (175) und wenigstens eine zweite Aussparung (165) mit einer zweiten Aussparungskontur (180) aufweist, – wobei die erste Aussparung (160) und die zweite Aussparung (165) im Mitnehmerteil (90) und in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, – wobei die formschlüssige Verbindung (89) ein erstes Eingriffselement (215) und wenigstens ein zweites Eingriffselement (220) aufweist, – wobei das erste Eingriffselement (215) und das zweite Eingriffselement (220) an dem Lamellenträger (85) versetzt in Umfangsrichtung angeordnet sind, – wobei das erste Eingriffselement (215) in die erste Aussparung (160) und das zweite Eingriffselement (220) in die zweite Aussparung (165) eingreifen, – wobei das erste Eingriffselement (215) ausschließlich einen ersten Berührkontakt auf einer in Umfangsrichtung zum zweiten Eingriffselement (220) abgewandten Seite mit der ersten Aussparungskontur (175) aufweist, – wobei das zweite Eingriffselement (220) auf einer zum ersten Eingriffselement (215) in Umfangsrichtung abgewandten Seite ausschließlich einen zweiten Berührkontakt mit der zweiten Aussparungskontur (180) aufweist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Aussparungskontur (175) und/oder die zweite Aussparungskontur (180) geschlossen ausgebildet ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, – wobei zwischen der ersten Aussparung (160) und der zweiten Aussparung (165) ein in radialer Richtung verlaufender Steg (170) angeordnet ist, – wobei die erste Aussparungskontur (175) einen ersten Konturabschnitt (185) und einen zweiten Konturabschnitt (190) und die zweite Aussparungskontur (180) einen dritten Konturabschnitt (200) und einen vierten Konturabschnitt (205) aufweist, – wobei der erste Konturabschnitt (185) in Umfangsrichtung versetzt oder angrenzend zu dem zweiten Konturabschnitt (190) und der vierte Konturabschnitt (205) in Umfangsrichtung versetzt zu dem dritten Konturabschnitt (200) angeordnet ist, – wobei der zweite Konturabschnitt (190) in Umfangsrichtung zwischen dem ersten Konturabschnitt (185) und dem Steg (170) und der dritte Konturabschnitt (200) in Umfangsrichtung zwischen dem vierten Konturabschnitt (205) und dem Steg (170) angeordnet ist, – wobei der erste Konturabschnitt (185) einen ersten Abstand, der zweite Konturabschnitt (190) einen zweiten Abstand, der dritte Konturabschnitt (200) einen dritten Abstand und der vierte Konturabschnitt (205) einen vierten Abstand zur Drehachse (15) aufweist, – wobei der erste Abstand unterschiedlich zum zweiten Abstand und der dritte Abstand unterschiedlich zum vierten Abstand ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei der zweite Abstand gleich dem dritten Abstand und der erste Abstand gleich dem vierten Abstand ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei wenigstens einer der Konturabschnitte (185, 190, 200, 205) auf einer Kreisbahn bezogen auf die Drehachse (15) verläuft.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, – wobei die erste Aussparungskontur (175) zwischen dem ersten Konturabschnitt (185) und dem zweiten Konturabschnitt (190) eine erste Aussparungsflanke (195) aufweist, – wobei die zweite Aussparungskontur (180) zwischen dem dritten Konturabschnitt (200) und dem vierten Konturabschnitt (205) eine zweite Aussparungsflanke (210) aufweist, – wobei die erste Aussparungsflanke (195) und die zweite Aussparungsflanke (210) schräg zueinander angeordnet sind.
Kupplungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, – wobei das erste Eingriffselement (215) eine erste Eingriffflanke (221) und das zweite Eingriffselement (220) eine zweite Eingriffsflanke (222) aufweist, – wobei die erste Eingriffsflanke (221) auf einer zum zweiten Eingriffselement (220) in Umfangsrichtung abgewandten Seite und die zweite Eingriffsflanke (222) auf einer zum ersten Eingriffselement (215) in Umfangsrichtung abgewandten Seite angeordnet sind, – wobei die erste Aussparungsflanke (195) korrespondierend zur ersten Eingriffsflanke (221) und die zweite Aussparungsflanke (210) korrespondierend zur zweiten Eingriffsflanke (222) ausgerichtet sind, – wobei der erste Berührkontakt zwischen der ersten Eingriffsflanke (221) und der ersten Aussparungsflanke (195) und der zweite Berührkontakt zwischen der zweiten Eingriffsflanke (222) und der zweiten Aussparungsflanke (210) erfolgt.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Eingriffselement (215) und/oder das zweite Eingriffselement (220) in radialer Richtung vorgespannt ist.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – aufweisend ein Reibpaket (55, 60) mit wenigstens einem Reibpartner (65, 70), – wobei der Lamellenträger (85) einen Verzahnungsabschnitt (92) umfasst, der ausgebildet ist, den Reibpartner (65, 70) zu tragen, – wobei das erste Eingriffselement (215) und das zweite Eingriffselement (220) axial angrenzend an den Verzahnungsabschnitt (92) angeordnet sind und sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstrecken.
Kupplungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Kupplungseinrichtung (10) als Doppelkupplung, insbesondere als nasslaufende Doppelkupplung, ausgebildet ist.