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Die Erfindung betrifft eine Lamellenkupplung mit einem Lamellenträger und diesem zugeordneten, in Axialrichtung der Lamellenkupplung angeordneten Lamellen.
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Um eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung zu gewährleisten, sind Getriebe moderner Kraftfahrzeuge häufig mit sogenannten Doppelkupplungen ausgebildet. Diese koppeln eine mit dem Antriebsaggregat verbundene Antriebswelle mit zwei Teilgetriebewellen eines in zwei Teilgetriebe unterteilten Schaltgetriebes. Jedem dieser Teilgetriebe ist hierbei eine Lamellenkupplung zugeordnet, die wiederum je einen Innenlamellenträger und einen Außenlamellenträger aufweist. Dabei sind am Innenlamellenträger sowie am Außenlamellenträger Lamellen, beispielsweise über eine Verzahnung, angeordnet. Der Innenlamellenträger ist zumeist mit dem Kupplungsausgang verbunden, da aufgrund seines niedrigeren Trägheitsmoments im Vergleich zum Außenlamellenträger ein besseres Schaltverhalten ermöglicht wird. Der Kupplungseingang ist sonach zumeist mit dem Außenlamellenträger verbunden.
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Die Lamellen der Lamellenkupplung, die beispielsweise dem Innenlamellenträger bzw. dem Außenlamellenträger zugeordnet sind, bilden je ein Lamellenpakt, bzw. ein Reibpaket. Die Reibflächen der Lamellen, also diejenigen Flächen, die mit den benachbarten Lamellen des entsprechenden anderen Lamellenträgers beim Schließen der Kupplung in Reibkontakt kommen, besitzen alle die gleiche radiale Ausdehnung bzw. radiale Erstreckung. Insbesondere weisen die Lamellen den gleichen Innen- und Außendurchmesser auf.
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Es ist bekannt, dass die Reibflächen der einzelnen Lamellen, z. B. bei einer Verformung der Lamellen, inhomogen sind. Demzufolge liegt keine homogene Flächenpressung an den Reibflächen in Axialrichtung der Lamellenkupplung vor. Insbesondere nimmt die Flächenpressung von der Krafteinleitungsseite in Richtung der Abstützungsseite ab, so dass bestimmte Reibflächen nur teilweise belastet sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lamellenkupplung anzugeben, die hinsichtlich der erreichten Flächenpressung bedarfsgerecht gestaltet ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lamellenkupplung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass wenigstens zwei der dem Lamellenträger zugeordneten Lamellen eine unterschiedliche radiale Ausdehnung aufweisen.
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Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung bzw. Erstreckung der einzelnen Lamellen bzw. der wenigstens zwei Lamellen des Lamellenträgers können durch die Krafteinleitung Verformungen der Lamellen auftreten. Damit geht eine schwächere bzw. stärkere Flächenpressung an den Lamellen einher. Somit können Bereiche an einer Lamelle identifiziert werden, die nur wenig oder gar nicht zur Flächenpressung beitragen. Aufgrund der bei Lamellenkupplungen üblichen, im Wesentlichen punktuellen Krafteinleitung, insbesondere mittels eines Drucktopfes auf eine in Axialrichtung der Lamellenkupplung gesehen erste Lamelle, nimmt die Homogenität der Flächenpressung zur Mitte des Lamellenpakets hin zu und ist dort ungefähr symmetrisch. Insbesondere an den Rändern der Lamellenkupplung bzw. den axial ersten und letzten Lamellen im Vergleich zu den dazwischen angeordneten Lamellen bzw. den äußeren zu den inneren Lamellen des Lamellenpakets liegt bei den dazwischen angeordneten bzw. den inneren Lamellen eine homogenere Flächenpressung vor.
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Durch die Ausgestaltung der einzelnen Lamellen dahingehend, dass diese unterschiedliche radiale Ausdehnungen aufweisen, können sonach Bereiche der entsprechenden Lamellen, die nicht bzw. wenig zur Flächenpressung beitragen eingespart werden. Durch diese Einsparung ist die Flächenpressung der verbleibenden Reibfläche bzw. der verbleibenden Lamelle homogener. Ferner kann durch die reduzierte radiale Ausdehnung der wenigstens einen Lamelle bzw. deren Reibflächen eine Verbesserung der Schleppmomente herbeigeführt werden, da die viskose Reibung, die zu Verlusten führt, primär durch die Geometrie der Reibflächen bzw. der Lamellen bestimmt wird. Daneben ist als weiterer Vorteil anzuführen, dass sich das Massenträgheitsmoment aufgrund der reduzierten Ausdehnung der Lamelle bzw. des verringerten Durchmessers der wenigstens einen Lamelle ebenfalls reduziert. Bei Außenlamellen ist dabei der Innendurchmesser gegenüber gewöhnlichen Lamellen vergrößert, so dass der freigestellte Bereich im Zentrum der Außenlamelle vergrößert wird. Bei Innenlamellen ist folglich der Außendurchmesser reduziert. Die radiale Ausdehnung bzw. die radiale Erstreckung bezeichnet sonach die Ausdehnung der jeweiligen Lamelle in radialer Richtung und ist letztlich ein Maß für die Größe der Lamelle bzw. gibt an, wie weit die Lamelle von dem Lamellenträger, dem sie zugeordnet ist, zu dem jeweils anderen Lamellenträger hin ragt.
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Selbstverständlich ist es möglich, sowohl die Reib- als auch die Stahllamellen bedarfsgerecht anzupassen, sofern die Lamellenkupplung derartige Lamellen aufweist. Ferner besteht kein Einfluss auf die Momentenkapazität, da die Anzahl der Reibflächen und die mittleren Reibradien gleich bleiben bzw. im Wesentlichen gleich bleiben. Als Reibflächen werden die Flächen der Lamellen bzw. deren Reibbeläge bezeichnet, die den benachbarten Lamellen zugewandt sind und die bei geschlossener Kupplung an den benachbarten Lamellen anliegen.
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Besonders bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung vorgesehen, dass eine in Axialrichtung erste und/oder eine in Axialrichtung letzte Lamelle eine geringere radiale Ausdehnung aufweist als wenigstens eine zwischen der ersten und der letzten Lamelle angeordnete Lamelle.
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Wie zuvor beschrieben, bietet dies den Vorteil, dass Bereiche, die nicht oder wenig zur Flächenpressung beitragen, der in Axialrichtung ersten bzw. der in Axialrichtung letzten Lamelle eingespart werden können. Dies ergibt sich daraus, dass der Krafteinleitungspunkt, also der Punkt, über den beispielsweise der Drucktopf das Lamellenpaket gegen den Abstützungspunkt zusammendrückt, punktuell auf die erste bzw. der Abstützungspunkt punktuell auf die letzte Lamelle des Lamellenpakets bzw. der Lamellenkupplung einwirkt. Durch diese punktuelle Einwirkung auf die erste und/oder die letzte Lamelle in Axialrichtung verformen sich die erste bzw. die letzte Lamelle stärker als die inneren Lamellen bzw. die Lamellen, die zwischen der ersten und der letzten Lamelle angeordnet sind. Aufgrund dieser Verformung entstehen Bereiche an der ersten bzw. der letzten Lamelle, die nur wenig zur Flächenpressung beitragen. Es ist daher möglich, diese Bereiche einzusparen, so dass die verbleibenden Bereiche bzw. die verbleibenden Reibflächen der ersten und/oder der letzten Lamelle gleichmäßiger an die benachbarten Lamellen angepresst werden.
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Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung sieht vor, dass in Axialrichtung wenigstens die ersten drei Lamellen unterschiedliche radiale Ausdehnungen aufweisen, wobei die Ausdehnung von der ersten bis zur dritten Lamelle zunimmt und/oder in Axialrichtung wenigstens die letzten drei Lamellen unterschiedliche radiale Ausdehnungen aufweisen, wobei die Ausdehnung von der drittletzten bis zur letzten Lamelle abnimmt.
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Gemäß dieser Ausführung ist vorgesehen, dass in Krafteinleitungsrichtung gesehen, bzw. in Axialrichtung von der ersten bis zur letzten Lamelle gesehen, die Ausdehnungen der ersten drei Lamellen in zwei Stufen zunehmen und die Ausdehnungen der letzten drei Lamellen in zwei Stufen abnehmen. Sonach ist die erste bzw. die letzte Lamelle kleiner als die zweite bzw. die vorletzte Lamelle, diese ist wiederum kleiner als die dritte bzw. die drittletzte Lamelle. Die freien Enden der kleineren Lamellen sind sonach weiter von dem gegenüberliegenden Lamellenträger beabstandet als die freien Enden der größeren Lamellen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Flächenpressung bedarfsgerecht angepasst ist, so dass die Lamellen so dimensioniert sind, dass die Flächenpressung möglichst homogen ist und keine Bereiche an den jeweiligen Lamellen auftreten, die nicht oder nur gering zur Flächenpressung beitragen. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, beliebig viele weitere Stufen hinzuzufügen, um die sich einstellende Flächenpressung optimal bedarfsgerecht einzustellen.
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Zusätzlich ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung vorzusehen, dass wenigstens zwei Reibbeläge, die unterschiedlichen Lamellen zugeordnet sind, unterschiedliche radiale Ausdehnungen aufweisen. Die Reibbeläge sind dabei besonders bevorzugt an die Ausdehnungen der Lamellen, denen sie zugeordnet sind, angepasst. Entsprechend der obigen Beschreibung können auch hier Bereiche der Reibbeläge eingespart und somit weggelassen werden, die nicht zur Flächenpressung beitragen. Insbesondere weisen die in Axialrichtung erste bzw. die in Axialrichtung letzte Lamelle einen kleineren Reibbelag bzw. der Reibbelag der diesen zugeordneten Lamellen eine kleinere Ausdehnung auf, als die Reibbeläge der benachbarten Lamellen, die zwischen der ersten und der letzten Lamelle angeordnet sind.
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Besonders bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung vorgesehen, dass in Axialrichtung wenigstens die den ersten drei Lamellen zugeordneten Reibbeläge unterschiedliche radiale Ausdehnungen aufweisen, wobei die Ausdehnungen der Reibbeläge von der ersten bis zur dritten Lamelle zunehmen und/oder in Axialrichtung wenigstens die den letzten drei Lamellen zugeordneten Reibbeläge verschiedene radiale Ausdehnungen aufweisen, wobei die Ausdehnungen der Reibbeläge von der drittletzten bis zur letzten Lamelle abnehmen.
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Dadurch wird gewährleistet, dass die den entsprechenden Lamellen zugeordneten Reibbeläge hinsichtlich ihrer radialen Ausdehnung an den Bedarf angepasst sind. Die Ausdehnung der Reibbeläge kann somit im Hinblick auf die ersten drei Lamellen in zwei Stufen zunehmen und im Hinblick auf die letzten drei Lamellen in Krafteinleitungsrichtung in zwei Stufen abnehmen. Die erste und/oder die letzte Lamelle weisen dabei die Reibbeläge mit den kleinsten radialen Ausdehnungen auf, die über die zweite bzw. die vorletzte bis hin zur dritten bzw. drittletzten Lamelle zunehmen. Bevorzugt weisen die zwischen der zweiten und der vorletzten Lamelle angeordneten Lamellen auch hierbei die gleiche Ausdehnung auf. Die den entsprechenden Lamellen zugeordneten Reibbeläge, die zwischen der zweiten und der vorletzten Lamelle angeordnet sind, weisen entsprechend ebenfalls dieselbe Ausdehnung auf. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, die einzelnen Reibbeläge hinsichtlich ihrer Ausdehnung bedarfsgerecht zu gestalten, das heißt unter Berücksichtigung einer benötigten Flächenpressung oder einer Anpresskraft.
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Die erfindungsgemäße Lamellenkupplung kann dahingehend weitergebildet sein, dass die Lamellen und/oder die Reibbeläge eine radiale Ausdehnung aufweisen, die von einer Drucktopfseite der Lamellenkupplung zu einer Abstützungsseite der Lamellenkupplung abnimmt. Die Drucktopfseite bezeichnet hierbei die Seite, in der beispielsweise über einen Drucktopf die Kraft zum Schließen der Lamellenkupplung eingeleitet wird. Die Drucktopfseite kann sonach ebenfalls als Krafteinleitungsseite bezeichnet werden. Die Abstützungsseite liegt, in axialer Richtung gesehen, der Drucktopfseite gegenüber am anderen Ende des Lamellenpakets, also an der letzten Lamelle. Insbesondere berührt die Drucktopfseite, insbesondere mittels des Drucktopfes, bei geschlossener Lamellenkupplung die erste Lamelle und die letzte Lamelle der Lamellenkupplung liegt an der Abstützungsseite an. Gemäß dieser Ausführung ist es zweckmäßig, dass die Lamellen und/oder die Reibflächen unsymmetrisch gestaltet sind. Die Ausdehnungen der Lamellen und/oder der den Lamellen zugeordneten Reibflächen nehmen somit von der Drucktopfseite zu der Abstützungsseite ab. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass die Betätigungskraft aufgrund der Verluste, die zwischen Lamelle und Lamellenträger vom Drucktopf zum Abstützblech auftreten, das an der Abstützungsseite angeordnet ist, abnimmt. Durch diese bewusste unsymmetrische Dimensionierung der radialen Ausdehnungen der Lamellen und/oder der Reibbeläge kann die erreichbare Flächenpressung zwischen den einzelnen Lamellen nach Bedarf angepasst werden. Somit kann ein Bereich der Lamellen bzw. der den Lamellen zugeordneten Reibbeläge, der nicht oder wenig zur Flächenpressung beiträgt, eingespart werden, was zu den oben beschriebenen Vorteilen führt.
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Ferner kann bei dieser Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die in Axialrichtung erste und/oder die in Axialrichtung letzte Lamelle und/oder die diesen zugeordneten Reibbeläge hinsichtlich ihrer radialen Ausdehnung kleiner ausgebildet sind als die jeweils benachbarten Reibflächen bzw. die Reibbeläge, die den benachbarten Lamellen zugeordnet sind.
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Besonders bevorzugt weist die in Axialrichtung erste und/oder die in Axialrichtung letzte Lamelle der Lamellenkupplung Reibbeläge in Axialrichtung auf beiden Seiten auf, deren radiale Ausdehnungen (Erstreckungen) unterschiedlich sind. Selbstverständlich ist dabei bevorzugt der größere Reibbelag der benachbarten Lamelle zugeordnet und der kleinere Reibbelag, also der mit der kleineren radialen Ausdehnung, ist bei der ersten Lamelle der Drucktopfseite und bei der letzten Lamelle dem Abstützungsblech zugeordnet. Durch die unterschiedlich großen Reibbeläge der äußeren Lamellen, also der in Axialrichtung ersten und/oder letzten Lamelle, kann die Flächenpressung vom Krafteinleitungspunkt bis zum Abstützblech besonders vorteilhaft und an den Bedarf angepasst werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung kann vorsehen, dass die in Axialrichtung erste und/oder letzte Lamelle dünner ausgebildet ist als wenigstens eine zwischen der ersten und der letzten Lamelle angeordnete Lamelle. Sonach kann die Dicke der einzelnen Lamellen in axialer Richtung unterschiedlich sein. Dadurch können Materialeinsparungen erzielt werden, speziell an Lamellen, die dünner ausgebildet sein können als der Rest bzw. als wenigstens eine weitere Lamelle des Lamellenpakets. Dadurch wird zum einen eine kompaktere Ausgestaltung der Lamellenkupplung erreicht, da in axialer Richtung Bauraum eingespart werden kann. Insbesondere ist dies bei den axial außenliegenden Lamellen, also der in Axialrichtung ersten und/oder letzten Lamelle möglich, da diese radial kürzer sind und einen geringeren Außendurchmesser bzw. höheren Innendurchmesser aufweisen und somit bei Krafteinleitung weniger stark gebogen werden. Selbstverständlich kann die Anpassung der Dicke der einzelnen Lamellen bzw. der einzelnen Reibbeläge, die den Lamellen zugeordnet sind, an den Bedarf und die jeweilige Anwendung angepasst werden.
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Daneben ist bevorzugt bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung vorgesehen, dass alle Reibbeläge denselben mittleren Reibradius aufweisen. Dies verbessert den symmetrischen Aufbau der Lamellenkupplung und ermöglicht, dass die Flächenpressung weitgehend homogen ist.
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Selbstverständlich können die Lamellen, die dem Innenlamellenträger oder dem Außenlamellenträger zugeordnet sind, beliebig nach einer der Ausführungen, die zuvor beschrieben wurden, gestaltet sein. Der Lamellenträger der Lamellenkupplung ist sonach als Innenlamellenträger bzw. als Außenlamellenträger ausgebildet. Der Drucktopf bzw. die in die Lamellenkupplung eingeleitete Kraft, die auf das Lamellenpaket wirkt, wird bevorzugt durch einen Kolben hydraulisch bzw. hydrostatisch eingeleitet. Selbstverständlich sind weitere gängige Betätigungen, mittels denen eine Lamellenkupplung betätigt werden kann, ebenfalls realisierbar, z. B. auf mechanischem Weg.
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Die Lamellen der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung können alternativ auch als sogenannte Single-Sided-Lamellen ausgebildet sein, wobei insbesondere die dem Innenlamellenträger und dem Außenlamellenträger zugeordneten Lamellen je einen Reibbelag aufweisen.
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Alternativ weisen die Reiblamellen gegenüber den Stahllamellen jeweils Reibbeläge auf, die in Axialrichtung jeweils den benachbarten Stahllamellen zugeordnet sind. Bei entsprechender Materialwahl ist es darüber hinaus ebenso möglich, dass die Lamellen selbst aus einem entsprechenden Material ausgebildet sind, so dass die Funktion der Lamellenkupplung gewährleistet ist und somit auf einen separaten Reibbelag verzichtet werden kann.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Doppelkupplung mit wenigstens einer nasslaufenden und/oder einer trockenlaufenden erfindungsgemäßen Lamellenkupplung. Eine nasslaufende bzw. nasse Doppelkupplung bezeichnet dabei eine Doppelkupplung, deren Lamellenkupplungen in einem Schmiermittel, insbesondere Öl, laufen. Diese bietet aufgrund der Kühlung durch das Schmiermittel gegenüber trockenlaufenden Kupplungen Vorteile im Hinblick auf eine mögliche höhere Leistung.
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Selbstverständlich sind alle Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die im Hinblick auf die erfindungsgemäße Lamellenkupplung und die erfindungsgemäße Doppelkupplung beschrieben wurden, beliebig untereinander übertragbar und miteinander kombinierbar. Daneben sind sämtliche Ausführungen, die zu der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung beschrieben wurden, ebenfalls beliebig untereinander kombinierbar, sofern dies technisch sinnvoll ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Doppelkupplung;
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2 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lamellenkupplung der erfindungsgemäßen Doppelkupplung von 1;
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3 eine erfindungsgemäße Lamellenkupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
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4 eine erfindungsgemäße Lamellenkupplung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Doppelkupplung 1 mit zwei Lamellenkupplungen 2, 3, wobei die Lamellenkupplung 2 radial innenliegend und die Lamellenkupplung 3 radial außenliegend im Hinblick auf eine Drehachse 4 angeordnet sind. Jede der Lamellenkupplungen 2, 3 weist einen Innenlamellenträger 5, 6 und einen Außenlamellenträger 7, 8 auf. Der radial innenliegenden Lamellenkupplung 2 ist dabei der Innenlamellenträger 5 und der Außenlamellenträger 7 und der radial außenliegenden Lamellenkupplung 3 ist der Innenlamellenträger 6 und der Außenlamellenträger 8 zugeordnet. Selbstverständlich könnte die Doppelkupplung 1 alternativ auch als axiale Doppelkupplung ausgebildet sein, also als Doppelkupplung, bei der die Lamellenkupplungen 2, 3 axial hintereinander angeordnet sind. An den Innenlamellenträgern 5, 6 und den Außenlamellenträgern 7, 8 sind mehrere Innenlamellen 9 und Außenlamellen 10 angeordnet. Die Außenlamellen 10 sind als Stahllamellen und die Innenlamellen 9 als Belaglamellen ausgebildet.
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Die Doppelkupplung 1 weist ferner einen Drucktopf 11, 12 für jede der Lamellenkupplungen 2, 3 auf, der bei Betätigung die jeweilige Lamellenkupplung 2, 3 öffnet bzw. schließt, indem er das jeweilige Lamellenpaket, das aus den Innenlamellen 9 und den Außenlamellen 10 einer Lamellenkupplung 2, 3 besteht, gegen ein am gegenüberliegenden Ende des Lamellenpakets angeordnetes Abstützungsblech 13, 14 drückt.
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Ersichtlich sind die Drucktöpfe 11, 12 über je einen Federmechanismus 15, 16 federbeaufschlagt, so dass die Lamellenkupplungen 2, 3 geöffnet sind, wenn der Drucktopf 11, 12 der jeweiligen Lamellenkupplung 2, 3 nicht kraftbeaufschlagt ist.
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1 zeigt ferner eine Drucktopfseite bzw. Krafteinleitungsseite 17, 18, die die Seite angibt, an der der Drucktopf 11, 12 auf das Lamellenpaket einwirkt. In axialer Richtung befinden sich gegenüber den Krafteinleitungsseiten 17, 18 Abstützungsseiten 19, 20, an denen das Lamellenpaket gegen die Kraft, die durch die Drucktöpfe 11, 12 in das Lamellenpaket eingeleitet wird, abgestützt wird.
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2 zeigt die Lamellenkupplung 2 der Doppelkupplung 1 von 1 in einer vergrößerten Darstellung. Dabei wird durch den Drucktopf 11 über den Krafteinleitungspunkt 17 eine Kraft in das Lamellenpaket eingeleitet, so dass dieses über die Abstützungsseite 19 an dem Abstützblech 13 abgestützt ist. Dies bewirkt eine Flächenpressung zwischen den einzelnen Innenlamellen 9 und den Außenlamellen 10. In Krafteinleitungsrichtung, die von dem Krafteinleitungspunkt 17 zur Abstützungsseite 19 verläuft, weist die erste Außenlamelle 21 und die letzte Außenlamelle 22 eine kleinere radiale Ausdehnung auf als die zwischen der ersten Außenlamelle 21 und der letzten Außenlamelle 22 angeordneten Außenlamellen 10. Mit anderen Worten weisen die erste Außenlamelle 21, die an dem Drucktopf 11 anliegt und die letzte Außenlamelle 22, die an dem Abstützblech 13 anliegt, einen kleineren Innendurchmesser auf, als die übrigen Außenlamellen 10. Die radiale Ausdehnung ist als Doppelpfeil 23 beispielhaft für die erste Außenlamelle 21 dargestellt.
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Ferner ist ersichtlich, dass die erste Innenlamelle 24 und die letzte Innenlamelle 25 eine geringere radiale Ausdehnung, insbesondere einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als die zwischen der ersten Innenlamelle 24 und der letzten Innenlamelle 25 in Krafteinleitungsrichtung gesehen zwischenliegenden Innenlamellen 9. In Krafteinleitungsrichtung gesehen vergrößert sich der Innendurchmesser der Außenlamellen 10 von der ersten Außenlamelle 21 zu der zweiten Außenlamelle 26 und die radiale Ausdehnung 23 verringert sich somit. Entsprechend ist der Innendurchmesser der letzten Außenlamelle 22 größer als der Innendurchmesser der vorletzten Außenlamelle 27. Die Außendurchmesser der Außenlamellen 10 sind selbstverständlich alle gleich, da diese an demselben Außenlamellenträger 8 angeordnet sind.
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Ebenso ist der Außendurchmesser der ersten Innenlamelle 24 kleiner als der Außendurchmesser der zweiten Innenlamelle 28 und der übrigen zwischen der ersten Innenlamelle 24 und der letzten Innenlamelle 25 angeordneten Innenlamellen 9. Der Außendurchmesser der letzten Innenlamelle 25 ist dabei wiederum kleiner als die Außendurchmesser der Innenlamellen 9, die zwischen der ersten Innenlamelle 24 und der letzten Innenlamelle 25 der Lamellenkupplung 2 angeordnet sind. Die radiale Ausdehnung der ersten Innenlamelle 24 und der letzten Innenlamelle 25 ist sonach geringer als die der übrigen Innenlamellen 9. Die Innenlamellen 9 weisen selbstverständlich alle denselben Innendurchmesser auf, da diese alle an demselben Innenlamellenträger 6 angeordnet sind.
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2 zeigt ferner, dass die Innenlamellen 9 Reibbeläge 30 aufweisen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jede der Innenlamellen 9 mit jeweils zwei Reibbelägen 30 versehen, die den benachbarten Außenlamellen 10 links und rechts zugewandt sind. Dabei ist der der Krafteinleitungsseite 17 zugewandte Reibbelag 31 der ersten Innenlamelle 24 kleiner als der der zweiten Außenlamelle 26 zugewandte Reibbelag 32 der ersten Innenlamelle 24. Ebenso ist der der letzten Außenlamelle 22 bzw. der Abstützungsseite 19 zugewandte Reibbelag 33 der letzten Innenlamelle 25 hinsichtlich seiner radialen Ausdehnung 23 bzw. seines Innen- und Außendurchmessers kleiner als der der vorletzten Außenlamelle 27 zugewandte Reibbelag 34.
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Die Reibbeläge 32, 34, die der zweiten Außenlamelle 26 bzw. der vorletzten Außenlamelle 27 zugewandt sind, sind wiederum hinsichtlich ihres Außendurchmessers kleiner und hinsichtlich ihres Innendurchmessers größer als der der zweiten Innenlamelle 28 bzw. der vorletzten Innenlamelle 29 zugeordnete Reibbelag 35, 36, der der zweiten Außenlamelle 26 bzw. der vorletzten Außenlamelle 27 zugewandt ist. Mit anderen Worten steigt die Größe bzw. verändern sich die Durchmesser der Reibbeläge 30 in zwei Stufen vom ersten Reibbelag 31 bis zum dritten Reibbelag 35 und bleiben dann konstant bis zum drittletzten Reibbelag 36 und nehmen über den vorletzten Reibbelag 34 und den letzten Reibbelag 33 wieder symmetrisch ab. Die symmetrische Ausgestaltung ist lediglich beispielhaft und kann anwendungsabhängig an eine benötigte Flächenpressung angepasst werden.
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Es ist selbstverständlich ebenso möglich, die Außenlamellen 10 und die Innenlamellen 9 als sogenannte Single-Sided-Plates bzw. Single-Sided-Lamellen auszuführen, so dass jede der Außenlamellen 10 bzw. Innenlamellen 9 je einen Reibbelag 30 aufweist, der einer in oder entgegen der Krafteinleitungsrichtung benachbarten Innenlamelle 9 bzw. Außenlamelle 10 zugewandt ist. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, die Innenlamellen 9 und die Außenlamellen 10 durch geeignete Materialwahl bzw. Materialpaarung derart auszubilden, dass auf die Reibbeläge 30 verzichtet werden kann.
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Die in Radialrichtung geringere Erstreckung bzw. Ausdehnung der Innenlamellen 24, 25 und der Außenlamellen 21, 22 bzw. der ersten Innenlamelle 24 und letzten Innenlamelle 25 und der ersten Außenlamelle 21 und letzten Außenlamelle 22 gegenüber den dazwischen angeordneten Innenlamellen 9 und Außenlamellen 10 bewirkt, dass die radiale Erstreckung bzw. die radiale Dimensionierung der jeweiligen Innenlamellen 9 und Außenlamellen 10 an eine benötigte Flächenpressung oder Anpresskraft angepasst ist.
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3 zeigt eine Lamellenkupplung 37, deren Aufbau im Wesentlichen dem der in 2 gezeigten Lamellenkupplung 2 entspricht. Ersichtlich weisen die erste Außenlamelle 21 und die letzte Außenlamelle 22, in Krafteinleitungsrichtung gesehen, eine gegenüber den übrigen Außenlamellen 10 verringerte Dicke auf, die durch einen Doppelpfeil 38 angezeigt wird. Die Dicke bezeichnet hierbei die Ausdehnung der jeweiligen Außenlamelle 21, 22 in Krafteinleitungsrichtung, also in Axialrichtung der Lamellenkupplung 37.
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Durch diese Ausführung ist es möglich, das Lamellenpaket und die gesamte Lamellenkupplung 37 kompakter zu gestalten. Da die Außenlamellen 21, 22, die radial kürzer sind und/oder einen größeren Innenradius aufweisen als die übrigen Außenlamellen 10, neigen sie weniger stark dazu bei einer Krafteinleitung gebogen zu werden. Sonach kann bei gleichbleibender Steifigkeit der ersten Außenlamelle 21 und der letzten Außenlamelle 22 eine verringerte Dicke und somit eine Materialeinsparung erreicht werden. Dies wirkt sich ferner vorteilhaft auf das Trägheitsmoment der Außenlamellen 21, 22 und somit der gesamten Lamellenkupplung 37 aus, das reduziert wird.
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4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Lamellenkupplung 39, deren Aufbau im Wesentlichen demjenigen der in 2 gezeigten Lamellenkupplung 2 entspricht. Ersichtlich zeigt 4, dass sich die radiale Ausdehnung bzw. Erstreckung der Außenlamellen 10 und der Innenlamellen 9 in Krafteinleitungsrichtung, das heißt von der Krafteinleitungsseite 17 zu der Abstützungsseite 19, verringert, insbesondere ab der zweiten Außenlamelle 26, wobei sich die radiale Ausdehnung der Außenlamellen 10 von der zweiten Außenlamelle 26 bis zur letzten Außenlamelle 22 stetig verringert. Der Innendurchmesser der jeweiligen Außenlamellen 10 steigt von der Krafteinleitungsseite 17 zur Abstützungsseite 19 an. Entsprechend verringern sich die Außendurchmesser der Innenlamellen 9 von der ersten Innenlamelle 24 bis zur letzten Innenlamelle 25. Das Verhältnis, in dem die einzelnen Innenlamellen 9 und/oder Außenlamellen 10 verkleinert bzw. vergrößert werden, wird gemäß den jeweiligen Anforderungen festgelegt ist und hier lediglich beispielhaft gezeigt. Dadurch wird eine unsymmetrische Gestaltung der einzelnen Außenlamellen 10 sowie der einzelnen Innenlamellen 9 erreicht. Diese kompensiert die Betätigungskraft, die aufgrund auftretender Verluste zwischen den Innenlamellen 9 und dem Innenlamellenträger 6 sowie zwischen den Außenlamellen 10 und dem Außenlamellenträger 8, vom Drucktopf 11 zum Abstützblech 13 hin abnimmt, zumindest teilweise. Ersichtlich ist der Reibbelag 31, der an der ersten Innenlamelle 24 angeordnet und der ersten Außenlamelle 21 zugewandt ist, kleiner als der gegenüberliegende Reibbelag 32, der zwischen der ersten Innenlamelle 24 und der zweiten Außenlamelle 26 angeordnet ist. Selbstverständlich ist die Größe bzw. sind die Innen- bzw. Außendurchmesser der einzelnen Innenlamellen 9, Außenlamellen 10 und der Reibbeläge 30 der Übersichtlichkeit halber vergrößert bzw. überdimensioniert dargestellt.
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Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile und Einzelheiten können selbstverständlich beliebig untereinander kombiniert werden, wobei die Dimensionierung der Außenlamellen 10 und der Innenlamellen 9 bzw. der Reibbeläge 30 an die erforderliche bzw. auftretende Flächenpressung anzupassen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Lamellenkupplung
- 3
- Lamellenkupplung
- 4
- Drehachse
- 5
- Innenlamellenträger
- 6
- Innenlamellenträger
- 7
- Außenlamellenträger
- 8
- Außenlamellenträger
- 9
- Innenlamelle
- 10
- Außenlamelle
- 11
- Drucktopf
- 12
- Drucktopf
- 13
- Abstützungsblech
- 14
- Abstützungsblech
- 15
- Federmechanismus
- 16
- Federmechanismus
- 17
- Krafteinleitungsseite
- 18
- Krafteinleitungsseite
- 19
- Abstützungsseite
- 20
- Abstützungsseite
- 21
- erste Außenlamelle
- 22
- letzte Außenlamelle
- 23
- Doppelpfeil
- 24
- erste Innenlamelle
- 25
- letzte Innenlamelle
- 26
- zweite Außenlamelle
- 27
- vorletzte Außenlamelle
- 28
- zweite Innenlamelle
- 29
- vorletzte Innenlamelle
- 30
- Reibbelag
- 31
- Reibbelag
- 32
- Reibbelag
- 33
- Reibbelag
- 34
- Reibbelag
- 35
- Reibbelag
- 36
- Reibbelag
- 37
- Lamellenkupplung
- 38
- Doppelpfeil
- 39
- Lamellenkupplung
