DE102016004034A1

DE102016004034A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016004034A1
Application number: DE102016004034.3A
Authority: DE
Inventors: Richard Bäumler; Friedrich Philipp Brezger; Rainer Gerathewohl; Florian Schneider; Matthias Gerhard Veit
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2016-04-02
Publication date: 2016-10-27
Also published as: WO2016172079A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (2) mit mindestens einer Kupplung (18), insbesondere Lamellenkupplung, und einer Betätigungseinrichtung (42), insbesondere einer hydraulischen Betätigungseinrichtung (42), zur Betätigung der Kupplung (18), wobei die Betätigungseinrichtung (42) von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung (18) geöffnet ist, in eine Schließstellung überführbar ist, in der die Kupplung (18) geschlossen ist. Die Betätigungseinrichtung (42) ist formschlüssig in der Schließstellung oder Öffnungsstellung arretierbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit mindestens einer Kupplung und einer Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung, wobei die Betätigungseinrichtung von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung geöffnet ist, in eine Schließstellung überführt werden kann, in der die Kupplung geschlossen ist.
Aus der Praxis sind Kupplungsvorrichtungen mit einer Kupplung, insbesondere reibschlüssigen Kupplung, und einer hydraulischen Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung bekannt. Die Betätigungseinrichtung kann über die Hydraulik von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung geöffnet ist, in eine Schließstellung überführt werden, in der die Kupplung vermittels der Betätigungseinrichtung geschlossen ist. Um die als normalerweise geöffnete Kupplung in ihrem geschlossenen Zustand zu halten, muss die Betätigungseinrichtung durch Aufrechterhalten des hydraulischen Drucks in deren Schließstellung gehalten werden. Bei einer normalerweise geschlossenen Kupplung muss der Hydraulikdruck hingegen aufrechterhalten werden, um die Betätigungseinrichtung in ihrer Öffnungsstellung zu halten.
Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung mit einer Kupplung und einer Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung zu schaffen, bei der die Betätigungseinrichtung in die Schließstellung oder Öffnungsstellung überführt und bei relativ geringem Energieaufwand in der jeweiligen Stellung gehalten werden kann.
Diese sowie weitere Aufgaben wird/werden durch die Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung weist mindestens eine Kupplung auf. Die Kupplung ist vorzugsweise als Lamellenkupplung oder/und als nasslaufende Kupplung oder Lamellenkupplung ausgebildet. Die Kupplung kann entweder als normalerweise geöffnete Kupplung oder als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet sein. Der Kupplung ist eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung zugeordnet. Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise als hydraulische Betätigungseinrichtung zur hydraulischen Betätigung der Kupplung ausgebildet. Die Betätigungseinrichtung kann von einer Öffnungsstellung, in der die Betätigungseinrichtung derart mit der Kupplung zusammenwirkt, dass die Kupplung geöffnet ist, in eine Schließstellung überführt werden, in der die Betätigungseinrichtung derart mit der Kupplung zusammenwirkt, dass die Kupplung geschlossen ist, und umgekehrt. Um die Betätigungseinrichtung in der Schließstellung bzw. die Kupplung im geschlossenen Zustand oder die Betätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung bzw. die Kupplung im geöffneten Zustand zu halten, muss die in die Betätigungseinrichtung eingeführte Kraft nicht bzw. nicht vollständig aufrechterhalten werden, vielmehr ist die Betätigungseinrichtung derart ausgebildet, dass diese – zumindest zum Teil – formschlüssig in der Schließstellung oder Öffnungsstellung arretiert werden kann. Bei einer hydraulischen Betätigungseinrichtung würde dies beispielsweise bedeuten, dass der Hydraulikdruck zum Überführen der Betätigungseinrichtung in die Schließstellung oder Öffnungsstellung nach Erreichen der Schließstellung oder Öffnungsstellung nicht oder nur noch in geringer Höhe aufrechterhalten werden muss, um die Betätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung zu halten, zumal die formschlüssige Arretierung ein vollständiges oder zumindest teilweises Halten der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung bewirkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Betätigungseinrichtung derart ausgebildet, dass diese automatisch durch Überführen der Betätigungseinrichtung in die Schließstellung oder Öffnungsstellung arretiert wird, um die Handhabung der Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist der Betätigungseinrichtung mindestens ein bewegliches Arretierelement zugeordnet. Bei dem beweglichen Arretierelement handelt es sich vorzugsweise um einen Rollkörper, beispielsweise eine Kugel oder eine Rolle, oder um einen Gleitkörper, also beispielsweise um einen gleitend verschiebbaren Block. Das hierin genannte Arretierelement kann auch als Klemmelement bezeichnet werden. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des beweglichen Arretierelements kann das Arretierelement von einer Löseposition in eine Arretierposition, in der die Betätigungseinrichtung arretiert ist, bewegt werden und umgekehrt. Wenngleich hierin stets von mindestens einem beweglichen Arretierelement die Rede ist, so ist es dennoch bevorzugt, wenn mindestens zwei oder drei bewegliche Arretierelemente vorgesehen sind, wobei es überdies bevorzugt ist, wenn die mindestens zwei oder drei beweglichen Arretierelemente entlang eines Kreises oder/und in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet entlang dieses Kreises angeordnet sind, zumal hierdurch eine besonders sichere und gleichmäßige Arretierung der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung erzielt werden kann. Auch ist es vorteilhaft, die zwei oder mehr beweglichen Arretierelemente in Umfangsrichtung miteinander zu verbinden, um deren Beabstandung zueinander zu gewährleisten, beispielsweise mittels eines Federelements. Alternativ kann auch nur ein einzelnes bewegliches Arretierelement vorgesehen sein, das als Ring ausgebildet ist, um unter anderem die Teilevielzahl zu reduzieren. Der Durchmesser des Rings ist dabei vorzugsweise veränderbar, gegebenenfalls elastisch veränderbar. Zu diesem Zweck ist es besonders bevorzugt, wenn der Ring eine Trennung oder einen Spalt zwischen zwei Endabschnitten des den Ring ausbildenden langgestreckten Ringkörpers aufweist, um ein Aufweiten oder/und Zusammendrücken des Rings in radialer Richtung zu ermöglichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung kann das Arretierelement durch eine von der Betätigungseinrichtung aufbringbare oder aufgebrachte Betätigungskraft von der Löseposition in die Arretierposition bewegt werden. Dies hat den Vorteil, dass zum Bewegen des Arretierelements von der Löseposition in die Arretierposition keine zusätzliche Betätigungseinrichtung, wie beispielsweise eine weitere Hydraulik oder ein motorischer Antrieb, für das Arretierelement vorgesehen sein muss, wodurch der Aufbau der Kupplungsvorrichtung vereinfacht ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist das Arretierelement zwischen einem ersten Kraftübertragungselement und einem zweiten Kraftübertragungselement der Betätigungseinrichtung angeordnet. Die genannten Kraftübertragungselemente dienen der Übertragung der Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung oder einer Rückstellkraft zum Zurückstellen der Kupplung. Die beiden Kraftübertragungselemente, zwischen denen das Arretierelement angeordnet ist, also das erste Kraftübertragungselement und das zweite Kraftübertragungselement, sind in einer Bewegungsrichtung bewegbar, wobei die Bewegungsrichtung der beiden Kraftübertragungselemente vorzugsweise den axialen Richtungen der Kupplungsvorrichtung entspricht. So können das erste und zweite Kraftübertragungselement beispielsweise sowohl in der einen axialen Richtung der Kupplungsvorrichtung als auch in der entgegengesetzten anderen axialen Richtung der Kupplungsvorrichtung bewegt oder verschoben werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind das erste Kraftübertragungselement und das zweite Kraftübertragungselement in der Löseposition des Arretierelements über das Arretierelement in der Bewegungsrichtung der Kraftübertragungselemente aneinander abstützbar oder abgestützt. Mithin kann in der Löseposition des Arretierelements in Bewegungsrichtung eine Kraft von dem einen Kraftübertragungselement über das Arretierelement auf das andere Kraftübertragungselement übertragen werden. Auch sind die Kraftübertragungselemente in der Löseposition des Arretierelements derart gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Kraftübertragungselements in die eine Bewegungsrichtung eine Bewegung des anderen Kraftübertragungselements in dieselbe Bewegungsrichtung zur Folge hat, so dass auch von einer Kopplung der Bewegung der beiden Kraftübertragungselemente über das Arretierelement in der Löseposition gesprochen werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind das erste Kraftübertragungselement und das zweite Kraftübertragungselement in der Arretierposition des Arretierelements bezogen auf die Bewegungsrichtung zumindest teilweise oder gänzlich voneinander entkoppelt. Bei einer gänzlichen Entkopplung der beiden Kraftübertragungselemente voneinander ist es somit möglich, die beiden Kraftübertragungselemente relativ zueinander in Bewegungsrichtung zu verschieben, ohne dass eine Bewegung des einen Kraftübertragungselements in Bewegungsrichtung zwangsläufig eine Bewegung des anderen Kraftübertragungselements in Bewegungsrichtung zur Folge hat. Bei dieser ersten Ausführungsvariante ist es somit möglich, zumindest einen Teil der Betätigungseinrichtung zu arretieren und von dem Rest der Betätigungseinrichtung zu entkoppeln, ohne dass sämtliche Elemente der Betätigungseinrichtung zur Arretierung derselben in der Schließstellung oder Öffnungsstellung in einer vorbestimmten Stellung arretiert werden müssten. Bei der zuvor genannten zweiten Ausführungsvariante, bei der das erste und zweite Kraftübertragungselement in der Arretierposition des Arretierelements bezogen auf die Bewegungsrichtung zumindest teilweise voneinander entkoppelt sind, wird nur noch ein Teil der von dem einen Kraftübertragungselement aufgebrachten bzw. übertragenen Kraft über das Arretierelement in der Arretierposition auf das andere Kraftübertragungselement übertragen, so dass zumindest von einer teilweisen Entkopplung gesprochen werden kann. Auch kann in diesem Fall eine von dem anderen Kraftübertragungselement entgegengehaltene oder entgegengesetzte Kraft geringer sein, um das erstgenannte Kraftübertragungselement in dessen Stellung und damit auch die Betätigungseinrichtung in der Öffnungs- oder Schließstellung zu halten. So wäre im Falle einer hydraulischen Betätigungseinrichtung lediglich ein geringer hydraulischer Druck erforderlich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Betätigungseinrichtung einen hydraulisch antreibbaren Betätigungskolben auf. Der Betätigungskolben weist wiederum eine einen Druckraum begrenzende Seite und eine einen Druckausgleichsraum begrenzende Seite auf. Mithin kann durch das Vorsehen eines mit einem Hydraulikmedium beaufschlagbaren Druckraums und eines mit einem Fluid gefüllten Druckausgleichsraum ein Ausgleich der fliehkraftbedingt von dem Hydraulikmedium und dem Fluid auf den Betätigungskolben wirkenden Kräfte, zuweilen auch Fliehölausgleich genannt, erzielt werden. Der hydraulisch antreibbare Betätigungskolben ist innerhalb der Kupplungsvorrichtung vorzugsweise als Nehmerkolben ausgebildet, so dass bei den den Druckraum darüber hinaus begrenzenden Bauteilen der Kupplungsvorrichtung auch von einem Nehmerzylinder gesprochen werden kann. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn der Betätigungskolben als Ringkolben ausgebildet ist, der besonders bevorzugt mittelbar oder unmittelbar entlang einer Hauptnabe der Kupplungsvorrichtung geführt, gegebenenfalls abdichtend geführt, ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung wirkt der Betätigungskolben mit dem ersten Kraftübertragungselement zusammen. Mit anderen Worten kann eine Kraft des Betätigungskolbens über das erste Kraftübertragungselement und das Arretierelement in dessen Löseposition auf das zweite Kraftübertragungselement übertragen werden und umgekehrt. Hierbei kann das erste Kraftübertragungselement zum, Beispiel getrennt von dem Betätigungskolben ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch überdies bevorzugt, wenn der Betätigungskolben einstückig mit dem ersten Kraftübertragungselement ausgebildet ist, um die Teilevielfalt sowie den Herstellungsaufwand zu reduzieren. Alternativ kann der Betätigungskolben jedoch auch an dem ersten Kraftübertragungselement befestigt sein, um eine gegebenenfalls vorteilhafte Einzelfertigung des ersten Kraftübertragungselements und des Betätigungskolbens durchführen zu können, ehe diese aneinander befestigt werden.
Um einen besonders kompakten Aufbau der Kupplungsvorrichtung zu erzielen, ist das zweite Kraftübertragungselement in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung zumindest teilweise innerhalb des Druckausgleichsraums angeordnet. Hierbei ist es überdies bevorzugt, wenn das innerhalb des Druckausgleichsraums angeordnete zweite Kraftübertragungselement zumindest teilweise durchlässig für ein Fluid innerhalb des Druckausgleichsraums ausgebildet ist, um einen zusammenhängenden Druckausgleichsraum zu schaffen. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn in demjenigen Abschnitt des zweiten Kraftübertragungselements, der in dem Druckausgleichsraum angeordnet ist, eine oder mehrere, gegebenenfalls fensterartige, Aussparungen vorgesehen sind, um die zuvor erwähnte Durchlässigkeit für ein Fluid zu gewährleisten.
Grundsätzlich kann das zweite Kraftübertragungselement einteilig ausgebildet sein. Um das Betriebsverhalten des zweiten Kraftübertragungselements jedoch gezielt zu beeinflussen, ist das zweite Kraftübertragungselement in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mindestens zweiteilig aus einem ersten Übertragungsabschnitt und einem zweiten Übertragungsabschnitt gebildet, wobei die beiden Übertragungsabschnitte in Bewegungsrichtung federnd aneinander abstützbar oder abgestützt sind. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn die federnde Abstützbarkeit oder Abstützung mittels einer Federeinrichtung der Kupplungsvorrichtung bewirkt ist, die ein Federelement, gegebenenfalls eine Tellerfeder, oder mehrere Federelemente, gegebenenfalls mehrere Tellerfedern, aufweist. Im Falle von mehreren Tellerfedern hat es sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt, wenn diese einen Tellerfederstapel ausbilden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist der erste Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements durch die Federeinrichtung in einer Ausgangsstellung relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements vorgespannt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der erste Übertragungsabschnitt mittelbar oder unmittelbar an dem zweiten Übertragungsabschnitt abstützbar oder abgestützt ist, um den ersten Übertragungsabschnitt sicher in dessen Ausgangsstellung zu halten. Im Rahmen einer mittelbaren Abstützung des ersten Übertragungsabschnitts an dem zweiten Übertragungsabschnitt hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn dies vermittels eines Sicherungsrings erfolgt, zumal hierdurch nicht nur eine sichere Abstützung gewährleistet, sondern vielmehr auch ein relativ einfacher und leicht zu fertigender Aufbau erzielt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Federeinrichtung eine mindestens zweistufige Federkennlinie mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe mit geringerer Steigung der Federkennlinie als in der ersten Stufe auf. Sollte es sich bei der Kupplung beispielsweise um eine normalerweise geöffnete Kupplung handeln, so könnte das zweite Kraftübertragungselement beim Beginn des Schließvorgangs zunächst relativ zügig in Richtung der Schließstellung bewegt werden, zumal der erste Übertragungsabschnitt und der zweite Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements im Bereich der ersten Stufe der Federkennlinie relativ steif aneinander abgestützt sind. Wird dadurch die Schließstellung erreicht, so drückt der zweite Übertragungsabschnitt gegen die Kupplung oder deren Lamellenpaket. Bei einer weiteren Druckerhöhung würde hingegen die zweite Stufe der Federkennlinie erreicht. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die Federkennlinie in der zweiten Stufe einen im Wesentlichen horizontalen Verlauf aufweist, wobei in der zweiten Stufe vorzugsweise eine zumindest geringe – möglichst positive – Steigung vorhanden sein sollte, um einen undefinierten Betriebszustand zu vermeiden. Überdies sollte die Federeinrichtung zusammen mit den Übertragungsabschnitten des zweiten Kraftübertragungselements vorzugsweise derart ausgelegt sein, dass der erste Übertragungsabschnitt im Bereich der zweiten Stufe der Federkennlinie relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt bewegbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Federeinrichtung mit der zumindest zweistufigen Federkennlinie durch Vorspannung des ersten Übertragungsabschnitts in dessen Ausgangsstellung mindestens bis in die erste Stufe, vorzugsweise bis zu dem Anfang der zweiten Stufe oder bis in die zweite Stufe, der Federkennlinie vorgespannt, um den vorstehend genannten Vorteil noch zu verstärken.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist der Betätigungskolben mindestens zweiteilig aus einem ersten Kolbenabschnitt und einem zweiten Kolbenabschnitt gebildet, die in Bewegungsrichtung relativ zueinander verschiebbar sind. Mithin bilden bei dieser Ausführungsform der erste und zweite Kolbenabschnitt gemeinsam die den Druckraum begrenzende Seite und die den Druckausgleichsraum begrenzende Seite aus. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der erste Kolbenabschnitt mit dem ersten Kraftübertragungselement zusammenwirkt, einstückig mit dem ersten Kraftübertragungselement ausgebildet oder an dem ersten Kraftübertragungselement befestigt ist. Diese Ausführungsform hat sich in Verbindung mit einem zumindest zweiteilig ausgebildeten zweiten Kraftübertragungselement als vorteilhaft herausgestellt, insbesondere wenn eine zwischen dem ersten Übertragungsabschnitt und dem zweiten Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements angeordnete Federeinrichtung vorgesehen ist, die die zuvor erwähnte zumindest zweistufige Federkennlinie aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, bei der der Betätigungskolben mindestens zweiteilig aus einem ersten Kolbenabschnitt und einem zweiten Kolbenabschnitt gebildet ist, wirkt der zweite Kolbenabschnitt mit dem zweiten Kraftübertragungselement zusammen, ist einstückig mit dem zweiten Kraftübertragungselement ausgebildet oder ist an dem zweiten Kraftübertragungselement befestigt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der zweite Kolbenabschnitt mit dem zweiten Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements zusammenwirkt, einstückig mit diesem ausgebildet oder an diesem befestigt ist. Durch diese Ausführungsform wird sinngemäß ein zweistufiges Schließen oder Öffnen der Kupplung bewirkt. Wird beispielsweise zunächst der Druck in dem Druckraum erhöht, so werden beide Kolbenabschnitte in die Bewegungsrichtung bewegt. Eine weitere Erhöhung des Drucks innerhalb des Druckraums bewirkt, dass nur noch der erste Kolbenabschnitt entgegen der Federkraft der Federeinrichtung – vorzugsweise im Bereich der zweiten Stufe der Federkennlinie – zwischen dem ersten und zweiten Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements bewegt wird, um die Kupplung gegebenenfalls weiter zu schließen oder zu öffnen. Anschließend kann der Druck innerhalb des Druckraums zumindest auf ein gewisses Maß reduziert werden, ohne dass die Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung nennenswert reduziert wird, da die Betätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung arretiert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind das erste Kraftübertragungselement und das zweite Kraftübertragungselement relativ zu einem Stützelement in der Bewegungsrichtung bewegbar, wobei das zweite Kraftübertragungselement, vorzugsweise dessen erster Übertragungsabschnitt, in der Arretierposition des Arretierelements in Bewegungsrichtung über das Arretierelement an dem Stützelement abstützbar oder abgestützt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist eine erste Stützfläche an dem zweiten Kraftübertragungselement, vorzugsweise dem ersten Übertragungsabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements, und eine zweite Stützfläche an dem zuvor erwähnten Stützelement vorgesehen. Die erste und zweite Stützfläche sind derart ausgebildet, dass an diesen das Arretierelement in der Arretierposition abstützbar oder abgestützt ist. Dabei sind die erste Stützfläche und die zweite Stützfläche unter Aufweitung eines zwischen den Stützflächen angeordneten Aufnahmeraums für das Arretierelement in Richtung der Löseposition des Arretierelements zueinander schräggestellt. Dies hat zwar zur Folge, dass keine vollständige Entkopplung von erstem und zweitem Kraftübertragungselement in der Arretierposition des Arretierelements möglich ist, jedoch ist hierdurch auch sichergestellt, dass das Arretierelement relativ zügig und ohne eine weitere Aktuierungseinrichtung, mithin automatisch oder selbsttätig, wieder aus der Arretierposition in die Löseposition gelangen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weisen die zuvor erwähnten Stützflächen, nämlich die erste Stützfläche an dem zweiten Kraftübertragungselement und die zweite Stützfläche an dem Stützelement, jeweils eine geradlinige Kontur auf. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Stützflächen, nämlich die erste und zweite Stützfläche, in einem Winkel zwischen einschließlich 1° und einschließlich 20°, vorzugsweise zwischen einschließlich 5° oder 10° und einschließlich 18° oder 12°, zueinander schräggestellt sind, um einerseits ein zügiges Zurückführen des Arretierelements von der Arretierposition in die Löseposition zu ermöglichen und andererseits eine weitgehende Entkopplung von erstem und zweitem Kraftübertragungselement in der Arretierposition des Arretierelements zu gewährleisten.
Um den vorangehend genannten Vorteil noch zu verstärken, schließt die erste Stützfläche an dem zweiten Kraftübertragungselement einen Winkel mit der Bewegungsrichtung ein, der kleiner als 90° ist. Hierbei ist es überdies bevorzugt, wenn der genannte Winkel weniger als 80° oder 75° beträgt. In diesem Zusammenhang hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn der genannte Winkel mehr als 50° beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind an dem ersten Kraftübertragungselement eine dritte Stützfläche, an dem das Arretierelement in der Löseposition abstützbar ist, und eine vierte Stützfläche vorgesehen, an dem das Arretierelement in der Arretierposition abstützbar oder abgestützt ist. Dabei schließt die vierte Stützfläche einen Winkel mit der Bewegungsrichtung ein, der kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 45°, besonders bevorzugt größer als 30°, ist. Auch hat es hierbei als vorteilhaft herausgestellt, wenn die vierte Stützfläche eine geradlinige Kontur aufweist.
Grundsätzlich kann die zuvor erwähnte dritte Stützfläche in einem Winkel von 90° zu der Bewegungsrichtung angeordnet sein, in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung schließt die dritte Stützfläche jedoch mit der Bewegungsrichtung einen Winkel ein, der kleiner als 90° ist, um das Überführen des Arretierelements von der Löseposition in die Arretierposition zu unterstützen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung schließt die dritte Stützfläche einen Winkel mit der Bewegungsrichtung ein, der größer als der Winkel der von der vierten Stützfläche mit der Bewegungsrichtung eingeschlossene Winkel ist, so dass hier sinngemäß eine zweistufige Abstützung des Arretierelements erfolgt. Hier wie auch vor- und nachstehend weist die dritte Stützfläche vorzugsweise ebenfalls eine im Wesentlichen geradlinige Kontur auf.
Bei den hierin genannten Winkeln zwischen der jeweiligen Stützfläche einerseits und der Bewegungsrichtung andererseits handelt es sich vorzugsweise jeweils um denjenigen Winkel, der auf der dem Arretierelement zugewandten Seite der jeweiligen Stützfläche zwischen der jeweiligen Stützfläche und der Bewegungsrichtung oder der Drehachse der Kupplungsvorrichtung eingeschlossen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist das Stützelement einstückig mit einer Hauptnabe zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung ausgebildet. Hierdurch kann die Teilezahl reduziert werden, wodurch die Fertigung vereinfacht ist.
Alternativ zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung ist das Stützelement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung als separates Bauteil ausgebildet, das an der Hauptnabe zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung befestigt ist. Hierdurch ist eine exaktere Fertigung des Stützelements, gegebenenfalls mit der zuvor erwähnten zweiten Stützfläche, möglich. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn das Stützelement drehfest oder/und lösbar an der Hauptnabe zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn das separate Bauteil hülsen- oder rohrförmig ausgebildet oder/und auf die Hauptnabe aufgesteckt oder aufgeschoben ist, um die Fertigung zu vereinfachen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine teilweise Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung mit der Betätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung,
2 die Kupplungsvorrichtung von 1 mit der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung,
3 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung mit der Betätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung,
4 die Kupplungsvorrichtung von 3 mit der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung,
5 eine teilweise Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung mit der Betätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung,
6 die Kupplungsvorrichtung von 5 mit der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung,
7 eine teilweise Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mit der Betätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung,
8 die Kupplungsvorrichtung von 7 mit der Betätigungseinrichtung in der Schließstellung und
9 eine Ausführungsform der Federkennlinie der Federeinrichtung aus den 3 bis 8.
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Kupplungsvorrichtung 2, wobei die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 der Kupplungsvorrichtung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet sind. Überdies ist in den Figuren auch die Drehachse 16 der Kupplungsvorrichtung 2 angedeutet.
Die Kupplungsvorrichtung 2 weist mindestens eine Kupplung 18 auf, die als Lamellenkupplung mit einem Lamellenpaket 20 ausgebildet ist. Überdies ist die Kupplung 18 als nasslaufende Kupplung 18 bzw. Lamellenkupplung ausgebildet. Die Kupplung 18 weist eine Ein- oder Ausgangsseite 22 in Form eines Innenlamellenträgers 24 und eine Aus- oder Eingangsseite 26 in Form eines Außenlamellenträgers 28 auf, wobei das Lamellenpaket 20 in radialer Richtung 8, 10 zwischen dem Innenlamellenträger 24 und dem Außenlamellenträger 28 angeordnet ist. Der Außenlamellenträger 28 weist einen im Wesentlichen rohrförmigen und sich in axialer Richtung 4, 6 erstreckenden Lamellentragabschnitt 30 und einen sich in axialer Richtung 6 an den Lamellentragabschnitt 30 anschließenden, sich im Wesentlichen in radialer Richtung 10 nach innen erstreckenden Radialabschnitt 32 auf. Der Radialabschnitt 32 erstreckt sich in radialer Richtung 10 nach innen bis zu einer im Wesentlichen rohrförmigen Hauptnabe 34, die sich ausgehend von dem Radialabschnitt 32 wiederum in axialer Richtung 4 erstreckt und der Abstützung der Kupplungsvorrichtung 2 in radialer Richtung 8, 10 dient, wie dies in 1 zumindest schematisch anhand des Lagers 36 angedeutet ist. In axialer Richtung 4 schließt sich wiederum ein Radialabschnitt 38 an die Hauptnabe 34 an, wobei der Radialabschnitt 38 in radialer Richtung 10 nach innen zu einer Aus- oder Eingangsnabe 40 führt. Mithin bilden der Lamellentragabschnitt 30, der Radialabschnitt 32 und die Hauptnabe 34 sinngemäß ein Gehäuse der Kupplungsvorrichtung 2 aus, wobei der Radialabschnitt 32, der hier beispielhaft einstückig mit der Hauptnabe 34 ausgebildet ist, und der Radialabschnitt 38, der hier ebenfalls beispielhaft einstückig mit der Hauptnabe 34 ausgebildet ist, mit der Hauptnabe 34 in Drehmitnahmeverbindung steht.
Der Kupplung 18, bei der es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine normalerweise geöffnete Kupplung handelt, ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung 42 zur Betätigung derselben zugeordnet. So kann die Betätigungseinrichtung 42 von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung 18 geöffnet und die in 1 gezeigt ist, in eine Schließstellung überführt werden, in der die Kupplung 18 geschlossen und die in 2 gezeigt ist, wobei nachstehend zunächst näher auf den Aufbau der Betätigungseinrichtung 42 eingegangen werden soll.
Die Betätigungseinrichtung 42 weist einen hydraulisch antreibbaren Betätigungskolben 44 auf, der in den axialen Richtungen 4, 6 bewegbar bzw. verschiebbar ist, weshalb die axialen Richtungen 4, 6 auch als Bewegungsrichtungen 4, 6 der Betätigungseinrichtung 42 bezeichnet werden. Dem Betätigungskolben 44 ist ein mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbarer Druckraum 46 zugeordnet, der zum einen durch eine Seite 48 des Betätigungskolbens 44, hier im Wesentlichen in axialer Richtung 4, begrenzt ist. Zum anderen ist der Druckraum 46 in radialer Richtung 8 nach außen durch einen Abschnitt des Lamellentragabschnitts 30, in axialer Richtung 6 durch den Radialabschnitt 32 und in radialer Richtung 10 nach innen durch die Hauptnabe 34 begrenzt. Darüber hinaus ist dem Betätigungskolben 44 ein Druckausgleichsraum 50 zugeordnet, der in der axialen Richtung 6 im Wesentlichen durch die der Seite 48 abgewandte Seite 52 des Betätigungskolbens 44 begrenzt ist. Darüber hinaus ist der Druckausgleichsraum 50 durch eine an der Hauptnabe 34 in axialer Richtung 4 festgelegte Trennwand 54 in der axialen Richtung 4 begrenzt. Wie aus 1 ersichtlich, weist der Druckausgleichsraum 50 eine Überlauföffnung 56 im Bereich der Anbindung der Trennwand 54 an die Hauptnabe 34 auf, um beispielsweise eine Fliehölsäule vorbestimmter Höhe innerhalb des Druckausgleichsraums 50 zu erzielen.
Darüber hinaus weist die Betätigungseinrichtung 42 ein erstes Kraftübertragungselement 58, ein zweites Kraftübertragungselement 60 und mindestens ein zwischenliegendes Arretierelement 62 auf. Das erste Kraftübertragungselement 58 wirkt derart mit dem Betätigungskolben 44 zusammen, dass eine Verschiebung des Betätigungskolbens 44 in den axialen Richtungen 4, 6, zumindest jedoch in der axialen Richtung 4, eine Verschiebung in den genannten Richtungen des ersten Kraftübertragungselements 58 bewirkt. In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Kraftübertragungselement 58 einstückig mit dem Betätigungskolben 44 ausgebildet, wobei sich das erste Kraftübertragungselement 58 in radialer Richtung 10 innen an den Betätigungskolben 44 anschließt und sich in axialer Richtung 4 erstreckt. In der dargestellten Ausführungsform kann auch davon gesprochen werden, dass der Betätigungskolben 44 gleichermaßen das erste Kraftübertragungselement 58 ausbildet. Alternativ könnte das erste Kraftübertragungselement 58 auch als separates Bauteil ausgebildet sein, das an dem Betätigungskolben 44 befestigt wurde oder das nur mit dem Betätigungskolben 44 zusammenwirkt, ohne daran befestigt zu sein. Das zweite Kraftübertragungselement 60 ist zumindest teilweise innerhalb des Druckausgleichsraums 50 angeordnet und erstreckt sich ausgehend von einem in radialer Richtung 10 inneren Abschnitt, der mit dem Arretierelement 62 zusammenwirkt im Wesentlichen in radialer Richtung 8 nach außen, um dort zwischen der Trennwand 54 und dem Betätigungskolben 44 aus dem Druckausgleichsraum 50 herauszutreten, so dass das zweite Kraftübertragungselement 60 auf das Lamellenpaket 20 der Kupplung 18 einwirken kann. Das Arretierelement 62 ist von einer in 1 gezeigten Löseposition in eine in 2 gezeigte Arretierposition bewegbar, in der die Betätigungseinrichtung 42 zumindest zum Teil formschlüssig in der Schließstellung oder Öffnungsstellung, hier in der Schließstellung, arretierbar oder arretiert ist. Hierbei ist die Betätigungseinrichtung 42 automatisch durch Überführen der Betätigungseinrichtung 42 in die Schließstellung oder Öffnungsstellung – hier in die Schließstellung – arretierbar, wobei auf die genaue Funktionsweise später nochmals näher eingegangen werden soll. In der dargestellten Ausführungsform kann das Arretierelement 62 von einer Kugel gebildet sein, wobei dann vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung 12, 14 voneinander beabstandete, kugelförmige Arretierelemente 62 vorgesehen sind. Alternativ kann das Arretierelement 62 von einem Ring gebildet sein, dessen langgestreckter Ringkörper sich in Umfangsrichtung 12, 14 um die Drehachse erstreckt, wobei der Ringkörper einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen kann. Der Durchmesser des Rings ist dabei vorzugsweise veränderbar, gegebenenfalls elastisch veränderbar. Dabei kann der Ring durchaus als geschlossener und elastisch verformbarer Ring ausgebildet sein. Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn der Ring eine Trennung oder einen Spalt zwischen zwei in Umfangsrichtung 12 bzw. 14 weisenden Endabschnitten des den Ring ausbildenden langgestreckten Ringkörpers aufweist, um ein Aufweiten oder/und Zusammendrücken des Rings in radialer Richtung 8, 10 zu ermöglichen. So kann der Ring beispielsweise als geschlitzter Ring ausgebildet sein.
Die Kupplungsvorrichtung 2 weist ferner ein Stützelement 64 auf, zu dem das erste Kraftübertragungselement 58, das zweite Kraftübertragungselement 60 und das mindestens eine Arretierelement 62 in den axialen Richtungen 4, 6 relativ bewegbar sind. In der dargestellten Ausführungsform ist das Stützelement 64 einstückig mit der im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Hauptnabe 34 ausgebildet. In der in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Seite des Stützelements 64 ist zumindest eine Vertiefung 66 ausgebildet, die mithin gegenüber einer in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Stützseite 68 des Stützelements 64 bzw. der Hauptnabe 34 zurückgesetzt ist. In der Vertiefung 66 ist das Arretierelement 62 aufnehmbar, wobei jedem der Arretierelemente 62 eine solche Vertiefung 66 zugeordnet sein kann, es ist jedoch ebenso möglich, eine in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufende Vertiefung 66 bereitzustellen, in der alle Arretierelemente 62 in der Arretierposition des Arretierelements 62 (2) aufnehmbar sind. Eine in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufende Vertiefung 66 ist auch dann bevorzugt, wenn ein einziges Arretierelement 62 in Form des oben beschriebenen Rings vorgesehen ist. Zusätzlich zu der Stützseite 68, an der das Arretierelement 62 in radialer Richtung 10 nach innen abstützbar ist, wenn sich das Arretierelement 62 in dessen Löseposition befindet (1), sind dem Arretierelement 62 weitere Stützflächen zugeordnet. So weist das zweite Kraftübertragungselement 60 eine erste Stützfläche 70, das Stützelement 64 eine zweite Stützfläche 72, die gleichermaßen eine seitliche Begrenzung der Vertiefung 66 darstellt, und das erste Kraftübertragungselement 58 eine dritte Stützfläche 74 sowie eine vierte Stützfläche 76 auf. Die genannten Stützflächen 70, 72, 74, 76 können wahlweise pro Arretierelement 62 vorgesehen sein oder jeweils als in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufende Stützfläche 70, 72, 74 oder 76 ausgebildet sein, insbesondere wenn nur ein einziges Arretierelement 62 in Form eines Ringes vorgesehen ist. Auch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Stützflächen 70, 72, 74, 76 – wie in den Querschnittsansichten der 1 und 2 zu erkennen – eine geradlinige Kontur bzw. einen geradlinigen Verlauf aufweisen.
Die erste Stützfläche 70 ist derart ausgebildet, dass das Arretierelement 62 in dessen Arretierposition nach 2 an der ersten Stützfläche 70 abstützbar oder abgestützt ist, wobei die erste Stützfläche 70 ferner derart ausgebildet sein kann, dass das Arretierelement 62 bereits in dessen Löseposition nach 1 an der ersten Stützfläche 70 des zweiten Kraftübertragungselements 60 abstützbar oder abgestützt ist. Die zweite Stützfläche 72 an dem Stützelement 64 ist hingegen derart angeordnet bzw. ausgebildet, dass das Arretierelement 62 in dessen Arretierposition nach 2 an der zweiten Stützfläche 72 abstützbar oder abgestützt ist. Die erste Stützfläche 70 und die zweite Stützfläche 72 sind jedoch nicht parallel zueinander angeordnet, vielmehr sind diese unter Aufweitung eines zwischen den Stützflächen 70, 72 angeordneten Aufnahmeraums 78 für das Arretierelement 62 in dessen Arretierposition (2) in Richtung der Löseposition des Arretierelements 62 zueinander schräggestellt. Dies ist in den Figuren anhand des Winkels α angedeutet, der die Schrägstellung der ersten und zweitens Stützfläche 70, 72 relativ zueinander verdeutlicht. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Winkel α zwischen einschließlich 1° und einschließlich 20°, besonders bevorzugt zwischen einschließlich 5° oder 10° und einschließlich 18° oder 12°, beträgt. Grundsätzlich könnte die erste Stützfläche 70 dabei einen rechten Winkel mit der Bewegungsrichtung, hier den axialen Richtungen 4, 6 einschließen. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist es jedoch bevorzugt, wenn die erste Stützfläche 70 einen Winkel β mit den axialen Richtungen 4, 6 bzw. der Drehachse 16 einschließt, der kleiner als 90° ist, um die Führung der Arretierelemente 62 sowie deren sichere Anordnung innerhalb der Kupplungsvorrichtung 2 zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang hat sich ein Winkel β als vorteilhaft erwiesen, der weniger als 80°, vorzugsweise weniger als 75°, beträgt und besonders bevorzugt nicht größer als 50° ist.
An der dritten Stützfläche 74 an dem ersten Kraftübertragungselement 58 ist das Arretierelement 62 in der Löseposition nach 1 abstützbar oder abgestützt, während an der vierten Stützfläche 76 an dem ersten Kraftübertragungselement 58 das Arretierelement 62 in der Arretierposition nach 2 abstützbar oder abgestützt ist. Grundsätzlich könnte die dritte Stützfläche 74 mit der Bewegungsrichtung der Betätigungseinrichtung 42, hier den axialen Richtungen 4, 6 bzw. der Drehachse 16, einen rechten Winkel einschließen, es ist abweichend von der Darstellung in den 1 und 2 jedoch bevorzugt, wenn der von der dritten Stützfläche 74 mit der Bewegungsrichtung eingeschlossene Winkel γ kleiner als 90° ist, wie dies in den Figuren angedeutet ist. Auch der von der vierten Stützfläche 76 mit der Bewegungsrichtung, hier den axialen Richtungen 4, 6 bzw. der Drehachse 16, eingeschlossene Winkel δ ist kleiner als 90°, wobei es sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn der Winkel δ kleiner als 45°, besonders bevorzugt jedoch größer als 30°, ist. Überdies hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Winkel γ, der zwischen der dritten Stützfläche 74 und der Bewegungsrichtung eingeschlossen ist, größer als der Winkel δ ist, der zwischen der vierten Stützfläche 76 und der Bewegungsrichtung eingeschlossen ist.
Nachstehend wird die Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung 2 beim Überführen der Betätigungseinrichtung 42 von der Öffnungsstellung nach 1 in die Schließstellung nach 2 und umgekehrt unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
In der Öffnungsstellung der Betätigungseinrichtung 42 nach 1 ist die Kupplung 18 geöffnet, so dass das Lamellenpaket 20 der Kupplung 18 nicht zusammengedrückt ist und der Innenlamellenträger 24 von dem Außenlamellenträger 28 im Wesentlichen drehmitnahmeentkoppelt ist. Um die Kupplung 18 zu schließen, wird der hydraulische Druck innerhalb des Druckraums 46 erhöht, um den Betätigungskolben 44 in axialer Richtung 4 zu verschieben. Dabei ist das Arretierelement 62 in axialer Richtung 6 an der dritten Stützfläche 74 des mit dem Betätigungskolben 44 zusammenwirkenden ersten Kraftübertragungselements 58, in radialer Richtung 10 nach innen an der Stützseite 68 des Stützelements 64 und in axialer Richtung 4 an dem zweiten Kraftübertragungselements 60, hier bereits an der ersten Stützfläche 70 des zweiten Kraftübertragungselements 60, abgestützt, so dass die Kraftübertragungselemente 58, 60 in der in 1 gezeigten Löseposition des Arretierelements 62 über das Arretierelement 62 in den axialen Richtungen 4, 6 aneinander abstützbar oder abgestützt sind und das zweite Kraftübertragungselement 60 zusammen mit dem Betätigungskolben 44 in axialer Richtung 4 gegen das Lamellenpaket 20 der Kupplung 18 verschoben wird, um dieses zusammenzudrücken und die Kupplung 18 zu schließen, wie dies in 2 gezeigt ist, die die Betätigungseinrichtung 42 in der Schließstellung zeigt. Durch die beschriebene Bewegung des Betätigungskolbens 44 sowie des damit zusammenwirkenden ersten Kraftübertragungselements 58 wird das Arretierelement 62 durch die von der Betätigungseinrichtung 42 bzw. dem Betätigungskolben 44 aufgebrachte Betätigungskraft von der Löseposition nach 1 in die Arretierposition nach 2 bewegt. Das Arretierelement 62 wird dabei von der Löseposition in dessen Arretierposition innerhalb der Vertiefung 66 in dem Stützelement 64 gedrängt. In dieser Arretierposition nach 2 befindet sich das Arretierelement 62 somit in dem zuvor genannten Aufnahmeraum 78 zwischen der ersten Stützfläche 70 des zweiten Kraftübertragungselements 60 und der zweiten Stützfläche 72 an dem Stützelement 64. Die Verschiebung des zweiten Kraftübertragungselements 60 erfolgt entgegen der Rückstellkraft mindestens einer Federanordnung 80, über die das zweite Kraftübertragungselement 60 federnd in axialer Richtung 4 an der zuvor erwähnten Trennwand 54 abstützbar oder abgestützt ist.
In der in 2 gezeigten Arretierposition des Arretierelements 62 ist das Arretierelement 62 in axialer Richtung 4 an der ersten Stützfläche 70 des zweiten Kraftübertragungselements 60 und in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 sowohl an der zweiten Stützfläche 72 des Stützelements 64 als auch an der vierten Stützfläche 76 des ersten Kraftübertragungselements 58 abstützbar oder abgestützt. Mithin ist das zweite Kraftübertragungselement 60 in axialer Richtung 6 sowohl an dem Stützelement 64 als auch an dem ersten Kraftübertragungselement 58 über das Arretierelement 62 abgestützt, so dass das erste und zweite Kraftübertragungselement 58, 60 zumindest teilweise in axialer Richtung 6 voneinander entkoppelt sind, zumal ein Teil der Rückstellkraft der Federanordnung 80, die in axialer Richtung 6 auf das zweite Kraftübertragungselement 60 wirkt, an dem Stützelement 64 und ein weiterer Teil der Rückstellkraft an dem ersten Kraftübertragungselement 58 abstützbar oder abgestützt ist.
Wären die erste und zweite Stützfläche 70, 72 parallel zueinander angeordnet, so würde eine gänzliche Entkopplung der Kraftübertragungselemente 58, 60 voneinander bewirkt. Da die Stützflächen 70, 72 jedoch unter Aufweitung des zwischen den Stützflächen 70, 72 angeordneten Aufnahmeraums 78 in Richtung der Löseposition des Arretierelements 62 zueinander schräggestellt sind, wie dies anhand des Winkels α angedeutet ist, bewirkt die Rückstellkraft der Federanordnung 80 ein Zurückdrängen des Arretierelements 62 in radialer Richtung 8 nach außen und in axiale Richtung 6 in die Löseposition außerhalb der Vertiefung 66. Aus diesem Grunde kann der hydraulische Druck innerhalb des Druckraums 46 nach dem Erreichen der Schließstellung bzw. nach dem Schließen der Kupplung 18 zwar reduziert werden, dieser sollte jedoch bis zu einem gewissen Maße aufrechterhalten werden, um sicherzustellen, dass das Arretierelement 62 über das erste Kraftübertragungselement 58 und den damit verbundenen Betätigungskolben 44 in dessen Arretierposition gehalten wird.
Bei einem nachfolgenden Öffnen der Kupplung 18 muss die Betätigungseinrichtung 42 lediglich wieder in die Öffnungsstellung nach 1 überführt werden. Zu diesem Zweck wird der hydraulische Druck innerhalb des Druckraums 46 derart reduziert, dass sich der Betätigungskolben 44 zusammen mit dem ersten Kraftübertragungselement 58 wieder in axiale Richtung 6 bewegt. Infolgedessen gibt das erste Kraftübertragungselement 58 das Arretierelement 62 insofern frei, als dass die Rückstellkraft der Federanordnung 80 in Verbindung mit den zueinander schräggestellten Stützflächen 70, 72 ein Herausdrängen des Arretierelements 62 in radialer Richtung 8 nach außen und in axialer Richtung 6 aus der Vertiefung 66 bewirkt. Ist das Arretierelement 62 aus der Vertiefung 66 an dem Stützelement 64 herausgedrängt, so dass dieses nicht mehr an der zweiten Stützfläche 72 des Stützelements 64 abgestützt ist, so bewirkt die Rückstellkraft der Federanordnung 80 ein weiteres Verschieben des zweiten Kraftübertragungselements 60 in axiale Richtung 6, wobei das Arretierelement 62 dabei wieder auf die bereits zuvor beschriebene Weise an dem ersten Kraftübertragungselement 58, dem zweiten Kraftübertragungselement 60 und dem Stützelement 64 abgestützt ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 eine zweite Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 2 beschrieben, die der ersten Ausführungsform nach den 1 und 2 im Wesentlichen entspricht, so dass lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
In der zweiten Ausführungsform nach den 3 und 4 ist das zweite Kraftübertragungselement 60 zumindest zweiteilig aus einem ersten Übertragungsabschnitt 82 und einem zweiten Übertragungsabschnitt 84 gebildet. Dabei sind die beiden Übertragungsabschnitte 82, 84 in gewissen Grenzen relativ zueinander in den Bewegungsrichtungen, hier den axialen Richtungen 4, 6, bewegbar. Der erste Übertragungsabschnitt 82 weist die bereits zuvor beschriebene erste Stützfläche 70 auf, an der das Arretierelement 62 in dessen Arretierposition (4), gegebenenfalls auch in dessen Löseposition (3), abstützbar oder abgestützt ist, so dass das zweite Kraftübertragungselement 60 über dessen ersten Übertragungsabschnitt 82 in der Arretierposition des Arretierelements 62 in Bewegungsrichtung über das Arretierelement 62 an dem Stützelement 64 abstützbar oder abgestützt ist, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde. Der zweite Übertragungsabschnitt 84 ist hingegen über die Federanordnung 80 auf die bereits zuvor beschriebene Weise an der Trennwand 54 in axialer Richtung 4 abstützbar oder abgestützt.
Die beiden Übertragungsabschnitte 82, 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60 sind in Bewegungsrichtung, hier den axialen Richtungen 4, 6, federnd aneinander abstützbar oder abgestützt, wobei zu diesem Zweck eine Federeinrichtung 86 vorgesehen ist. Die Federeinrichtung 86 weist mindestens ein Federelement 88 oder mehrere Federelemente 88 auf. Bei dem Federelement 88 handelt es sich vorzugsweise um eine Tellerfeder, sollten mehrere Federelemente 88 vorgesehen sein, so handelt es sich dabei vorzugsweise um mehrere Tellerfedern, die besonders bevorzugt als Tellerfederstapel zusammenwirken. Der erste Übertragungsabschnitt 82 ist durch die Federeinrichtung 86 zumindest in der in 3 gezeigten Öffnungsstellung der Betätigungseinrichtung 42 in eine Ausgangsstellung in axialer Richtung 4, 6 relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 vorgespannt. In dieser Ausgangsstellung ist der erste Übertragungsabschnitt 82 in axialer Richtung 6 an dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 abstützbar oder abgestützt, wobei dies in der dargestellten Ausführungsform vermittels eines Sicherungsrings 90 bewirkt ist, so dass auch von einer mittelbaren Abstützung des ersten Übertragungsabschnitts 82 an dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 gesprochen werden kann. Auch sei an dieser Stelle erwähnt, dass in dieser Ausgangsstellung nach 3 auch der zweite Übertragungsabschnitt 84 in axialer Richtung 4 vermittels des Sicherungsrings 90 an dem ersten Übertragungsabschnitt 82 abstützbar oder abgestützt ist. Überdies sei erwähnt, dass der erste Übertragungsabschnitt 82 abweichend von den 3 und 4 in der Ausgangsstellung auch unmittelbar an dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 abgestützt sein kann oder umgekehrt. Die zuvor erwähnte Federeinrichtung 86 ist auf der der Federanordnung 80 in axialer Richtung 6 abgewandten Seite des zweiten Kraftübertragungselements 60 angeordnet, um zwischen dem ersten und zweiten Übertragungsabschnitt 82, 84 zu wirken und einen kompakten Aufbau zu erzielen, insbesondere wenn die Federanordnung 80 eine oder mehrere Schraubenfedern aufweist, wie dies in der Ausführungsform nach den 3 und 4 der Fall ist.
Als weiterer Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform nach den 1 und 2 ist zu nennen, dass bei der ersten Ausführungsform ein radial außenliegender Beaufschlagungsabschnitt 92 des zweiten Kraftübertragungselements 60 zur Beaufschlagung des Lamellenpakets 20 in Drehmitnahmeverbindung mit dem Außenlamellenträger 28, genauer gesagt dem Lamellentragabschnitt 30 des Außenlamellenträgers 28, steht, was bei der ersten Ausführungsform beispielhaft über eine mit dem Lamellentragabschnitt 30 wirkverbundene Drehmitnahmekontur 94 an dem Beaufschlagungsabschnitt 92 bewirkt ist. Demgegenüber wird bei dem Beaufschlagungsabschnitt 92 an dem zweiten Kraftübertragungselement 60, genauer gesagt dessen zweiten Übertragungsabschnitt 84, der Ausführungsform nach den 3 und 4 auf eine solche Drehmitnahmekontur 94 und deren Verbindung mit dem Außenlamellenträger 28 bzw. dem Lamellentragabschnitt 30 verzichtet. Auch ist bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 ein Federelement 96 zwischen dem Beaufschlagungsabschnitt 92 und dem Lamellenpaket 20 angeordnet, auf das bei der Ausführungsform nach den 3 und 4 verzichtet wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass bei der ersten Ausführungsform nach den 1 und 2 auch auf das zusätzliche Federelement 96 oder/und die Drehmitnahmekontur 94 im Sinne der Ausführungsform nach den 3 und 4 verzichtet werden kann. Überdies könnte bei der Ausführungsform nach den 3 und 4 eine entsprechende Drehmitnahmekontur 94 oder/und ein entsprechendes Federelement 96 gemäß der Ausführungsform nach den 1 und 2 vorgesehen sein.
Hinsichtlich der Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung 2 bei Betätigung durch die Betätigungseinrichtung 42 sei auf die vorangehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebene Funktionsweise verwiesen, wobei folgendes zu ergänzen ist. Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Kupplung 18 mit der Betätigungseinrichtung 42 in der Schließstellung nach 4 geschlossen, wobei sich das Arretierelement 62 in dessen Arretierposition innerhalb der Vertiefung 66 des Stützelements 64 befindet. Auch kann in der Schließstellung der Betätigungseinrichtung 42 bereits der erste Übertragungsabschnitt 82 unter Komprimierung der Federeinrichtung 86 aus seiner Ausgangsstellung nach 3 relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 in axialer Richtung 4 verschoben sein.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 eine dritte Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 2 beschrieben, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach den 3 und 4 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
In der Kupplungsvorrichtung 2 nach den 5 und 6 ist der zuvor erwähnte Betätigungskolben 44 mindestens zweiteilig aus einem ersten Kolbenabschnitt 98 und einem zweiten Kolbenabschnitt 100 gebildet, die in Bewegungsrichtung, hier in den axialen Richtungen 4, 6, relativ zueinander verschiebbar oder bewegbar sind. In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Kolbenabschnitt 98 als radial innenliegender erster Kolbenabschnitt 98 ausgebildet, während der zweite Kolbenabschnitt 100 als radial außenliegender zweiter Kolbenabschnitt 100 ausgebildet ist, wobei die beiden Kolbenabschnitte 98, 100 in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet sind. Mithin bilden die Kolbenabschnitte 98, 100 gemeinsam die zuvor erwähnte, dem Druckraum 46 zugeordnete Seite 48 und gemeinsam die dem Druckausgleichsraum 50 zugewandte Seite 52 des Betätigungskolbens 44 aus. Um hierbei die Dichtigkeit des zweiteiligen Betätigungskolbens 44 sicherzustellen, ist zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 98 und dem zweiten Kolbenabschnitt 100 eine entsprechende Dichtung 102 angeordnet, hier in radialer Richtung 8, 10 zwischen den Kolbenabschnitten 98, 100 und in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend. Der erste Kolbenabschnitt 98 wirkt wiederum mit dem ersten Kraftübertragungselement 58 zusammen, wobei der erste Kolbenabschnitt 98 in der dargestellten Ausführungsform zu diesem Zweck einstückig mit dem ersten Kraftübertragungselement 58 ausgebildet ist. Alternativ ist es jedoch auch hier möglich, das erste Kraftübertragungselement 58 zunächst separat von dem ersten Kolbenabschnitt 98 auszubilden, um das erste Kraftübertragungselement 58 an dem ersten Kolbenabschnitt 98 zu befestigen, beispielsweise mittels einer lösbaren Verbindung, oder das erste Kraftübertragungselement 58 ohne Befestigung mit dem Kolbenabschnitt 98 zusammenwirken zu lassen.
Der zweite Kolbenabschnitt 100 wirkt hingegen mit dem zuvor erwähnten zweiten Kraftübertragungselement 60 zusammen, wobei der zweite Kolbenabschnitt 100 zu diesem Zweck in der vorliegenden Ausführungsform einstückig mit dem zweiten Kraftübertragungselement 60, hier dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60, ausgebildet ist. Auch hier ist es jedoch alternativ möglich, das zweite Kraftübertragungselement 60 bzw. dessen zweiten Übertragungsabschnitt 84 zunächst separat von dem zweiten Kolbenabschnitt 100 auszubilden, um das zweite Kraftübertragungselement 60 bzw. dessen zweiten Übertragungsabschnitt 84 anschließend an dem zweiten Kolbenabschnitt 100 zu befestigen.
Als weiterer Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach den 3 und 4 ist zu nennen, dass die Federeinrichtung 86, die hier von einem Tellerfederstapel gebildet ist, zusammen mit der Federanordnung 80 auf der dem Druckausgleichsraum 50 zugewandten Seite des zweiten Kraftübertragungselements 60 angeordnet ist. Auch ist die Federanordnung 80 gemäß der Ausführungsform nach den 5 und 6 nicht von einer oder mehreren Schraubenfedern, sondern vielmehr von mindestens einer Tellerfeder gebildet. Des Weiteren ist das Stützelement 64 in der Ausführungsform nach den 5 und 6 nicht einstückig mit der Hauptnabe 34 der Kupplungsvorrichtung 2 ausgebildet, sondern vielmehr als separates Bauteil, das an der Hauptnabe 34 zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung 2 drehfest oder/und lösbar befestigt ist. Zu diesem Zweck ist das Stützelement 64 im Wesentlichen hülsen- oder rohrförmig ausgebildet und in axialer Richtung 4, 6, hier in axialer Richtung 6, auf die Hauptnabe 34 aufgesteckt oder aufgeschoben. Die drehfeste Verbindung mit der Hauptnabe 34 kann hierbei beispielsweise über eine Presspassung oder/und eine Steckverzahnung 104 erfolgen. Die in den 5 und 6 als Steckverzahnung 104 bezeichnete Verbindung kann jedoch auch als eine Gewindeverbindung ausgelegt werden, um ein Aufschrauben des Stützelements 64 auf die Hauptnabe 34 zu ermöglichen.
Die vorangehend beschriebene Funktionsweise gilt in entsprechender Weise für die Kupplungsvorrichtung 2 nach den 5 und 6, wobei ferner folgendes zu ergänzen ist. Durch den Aufbau des hydraulischen Drucks in dem Druckraum 46 wird der hier einstückig mit dem zweiten Kolbenabschnitt 100 ausgebildete zweite Übertragungsabschnitt 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60 direkt mit der Betätigungskraft beaufschlagt, um den zweiten Übertragungsabschnitt 84 mit dessen Beaufschlagungsabschnitt 92 gegen das Lamellenpaket 20 der Kupplung 18 zu drücken. Drückt der genannte Beaufschlagungsabschnitt 92 das Lamellenpaket 20 zusammen, so bewirkt der Druck innerhalb des Druckraums 46 die zuvor erwähnte Verschiebung des ersten Übertragungsabschnitts 82 aus dessen Ausgangsstellung relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 in Bewegungsrichtung, hier der axialen Richtung 4, wie dies in 6 gezeigt ist, und zwar unter Zusammendrücken der Federeinrichtung 86. Hierdurch wird das Volumen des Druckraums 46 vergrößert.
Die 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 2, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach den 5 und 6 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche oder ähnliche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den 5 und 6 ist der Betätigungskolben 44 nicht mehr zweiteilig aus dem ersten Kolbenabschnitt 98 und dem zweiten Kolbenabschnitt 100 zusammengesetzt, so wie dies bereits in den Ausführungsformen nach den 1 bis 4 der Fall war. Mithin besteht auch bei der Ausführungsform nach den 7 und 8 keinerlei direkte Wirkverbindung mehr zwischen dem Betätigungskolben 44 oder einem Abschnitt desselben und dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60.
Wie bereits vorangehend beschrieben, ist bei den Ausführungsformen nach den 3 bis 8 eine Federeinrichtung 86 vorgesehen, über die der erste und zweite Übertragungsabschnitt 82, 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60 federnd aneinander abgestützt oder abstützbar sind. Hierbei ist es bei den genannten Ausführungsformen bevorzugt, wenn die Federeinrichtung 86 eine mindestens zweistufige Federkennlinie aufweist, die beispielhaft in dem Diagramm nach 9 dargestellt ist, in dem der Verlauf der Rückstellkraft der Federeinrichtung 86 über dem Federweg W aufgezeichnet ist. So weist die mindestens zweistufige Federkennlinie eine erste Stufe a und eine zweite Stufe b auf, wobei die Federkennlinie in der zweiten Stufe b eine geringere Steigung aufweist als in der ersten Stufe a. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Federkennlinie in der zweiten Stufe b im Wesentlichen horizontal verläuft, wie dies in 9 angedeutet ist.
Bezug nehmend auf die Ausführungsformen nach den 3 bis 8 ist es insbesondere bevorzugt, wenn der erste Übertragungsabschnitt 82 ausgehend von seiner Ausgangsstellung im Bereich der zweiten Stufe b relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 des zweiten Kraftübertragungselements 60 bewegbar ist. Wenngleich von Vorteil, so muss der erste Übertragungsabschnitt 82 jedoch nicht ausschließlich im Bereich der zweiten Stufe b relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 bewegbar sein, vielmehr kann sich dieser grundsätzlich auch zum Teil im Bereich der ersten Stufe a der Federkennlinie relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt 84 bewegen. In den dargestellten Ausführungsformen nach den 3 bis 8 ist die Federeinrichtung 86 durch Vorspannung des ersten Übertragungsabschnitts 82 in dessen Ausgangsstellung mindestens bis in die erste Stufe a der Federkennlinie vorgespannt, wie dies anhand des Vorspannweges c in 9 dargestellt ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Federeinrichtung 86 mindestens bis zu dem Anfang der zweiten Stufe b der Federkennlinie vorgespannt ist, wie dies anhand des Vorspannweges d in 9 angedeutet ist. Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn die Federeinrichtung 86 nicht nur bis zu dem Anfang der zweiten Stufe b der Federkennlinie, sondern darüber hinaus bis in die zweite Stufe b der Federkennlinie vorgespannt ist, wie dies anhand des Vorspannweges e in 9 angedeutet ist.
Darüber hinaus haben alle vorgenannten Ausführungsformen nach den 1 bis 9 die Gemeinsamkeit, dass der Betätigungskolben 44, gegebenenfalls dessen Kolbenabschnitte 98, 100, als kupplungsvorrichtungsseitiger Nehmerkolben oder/und als Ringkolben ausgebildet ist. Auch ist jeweils zwischen der Trennwand 54 und dem zweiten Kraftübertragungselement 60, gegebenenfalls dessen zweitem Übertragungsabschnitt 84, eine Dichtung 106 angeordnet, um den Druckausgleichsraum 50 in radialer Richtung 8 nach außen sicher abzudichten. Auch ist bei den Ausführungsformen nach den 1 bis 4 jeweils eine Dichtung 108 zwischen dem zweiten Kraftübertragungselement 60, gegebenenfalls dessen zweitem Übertragungsabschnitt 84, und dem Betätigungskolben 44 zur Abdichtung des Druckausgleichsraums 50 in radialer Richtung 8 nach außen angeordnet. Demgegenüber ist bei den Ausführungsformen nach den 5 bis 8 eine Dichtung 110 zwischen dem zweiten Kraftübertragungselement 60 bzw. dessen zweiten Übertragungsabschnitt 84 und dem Außenlamellenträger 28 angeordnet, die bei der Ausführungsform nach den 7 und 8 der Abdichtung des Druckausgleichsraums 50 und bei der Ausführungsform nach den 5 und 6 der Abdichtung des Druckraums 46 dient. Des Weiteren sind in den zweiten Kraftübertragungselementen 60 bzw. den zweiten Übertragungsabschnitten 84 der Ausführungsformen nach den 1 bis 4 und 7 bis 8 fensterartige Aussparungen 112 vorgesehen, die das Hindurchtreten eines Fliehmediums, wie beispielsweise Fliehöl, ermöglichen und somit einen weitgehend zusammenhängenden Druckausgleichsraum 50 schaffen.
Bezugszeichenliste

2: Kupplungsvorrichtung
4: axiale Richtung/Bewegungsrichtung
6: axiale Richtung/Bewegungsrichtung
8: radiale Richtung
10: radiale Richtung
12: Umfangsrichtung
14: Umfangsrichtung
16: Drehachse
18: Kupplung
20: Lamellenpaket
22: Ein- oder Ausgangsseite
24: Innenlamellenträger
26: Aus- oder Eingangsseite
28: Außenlamellenträger
30: Lamellentragabschnitt
32: Radialabschnitt
34: Hauptnabe
36: Lager
38: Radialabschnitt
40: Aus- oder Eingangsnabe
42: Betätigungseinrichtung
44: Betätigungskolben
46: Druckraum
48: Seite
50: Druckausgleichsraum
52: Seite
54: Trennwand
56: Überlauföffnung
58: erstes Kraftübertragungselement
60: zweites Kraftübertragungselement
62: Arretierelement
64: Stützelement
66: Vertiefung
68: Stützseite
70: erste Stützfläche
72: zweite Stützfläche
74: dritte Stützfläche
76: vierte Stützfläche
78: Aufnahmeraum
80: Federanordnung
82: erster Übertragungsabschnitt
84: zweiter Übertragungsabschnitt
86: Federeinrichtung
88: Federelemente
90: Sicherungsring
92: Beaufschlagungsabschnitt
94: Drehmitnahmekontur
96: Federelement
98: erster Kolbenabschnitt
100: zweiter Kolbenabschnitt
102: Dichtung
104: Steckverzahnung
106: Dichtung
108: Dichtung
110: Dichtung
112: Aussparung
α: Winkel
β: Winkel
γ: Winkel
δ: Winkel
a: erste Stufe
b: zweite Stufe
c: Vorspannweg
d: Vorspannweg
e: Vorspannweg
F: Rückstellkraft
W: Federweg

Claims

Kupplungsvorrichtung (2) mit mindestens einer Kupplung (18), insbesondere Lamellenkupplung, und einer Betätigungseinrichtung (42), insbesondere einer hydraulischen Betätigungseinrichtung (42), zur Betätigung der Kupplung (18), wobei die Betätigungseinrichtung (42) von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung (18) geöffnet ist, in eine Schließstellung überführbar ist, in der die Kupplung (18) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (42) formschlüssig in der Schließstellung oder Öffnungsstellung arretierbar ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (42) automatisch durch Überführen der Betätigungseinrichtung (42) in die Schließstellung oder Öffnungsstellung arretierbar ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungseinrichtung (42) mindestens ein bewegliches Arretierelement (62) zugeordnet ist, das von eine Löseposition in eine Arretierposition bewegbar ist, in der die Betätigungseinrichtung (42) arretiert ist, wobei das Arretierelement (62) vorzugsweise durch eine von der Betätigungseinrichtung (42) aufbringbare oder aufgebrachte Betätigungskraft von der Löseposition in die Arretierposition bewegbar und besonders bevorzugt von einer Kugel oder einem Ring gebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (62) zwischen einem ersten Kraftübertragungselement (58) und einem zweiten Kraftübertragungselement (60) der Betätigungseinrichtung (42) angeordnet ist, die in einer Bewegungsrichtung (4, 6) bewegbar sind, wobei die Kraftübertragungselemente (58, 60) vorzugsweise in der Löseposition des Arretierelements (62) über das Arretierelement (62) in der Bewegungsrichtung (4, 6) aneinander abstützbar oder abgestützt oder/und in der Arretierposition des Arretierelements (62) bezogen auf die Bewegungsrichtung (4; 6) zumindest teilweise oder gänzlich voneinander entkoppelt sind.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (42) einen hydraulisch antreibbaren Betätigungskolben (44) mit einer einen Druckraum (46) begrenzenden Seite (48) und einer einen Druckausgleichsraum (50) begrenzenden Seite (52) aufweist, wobei der Betätigungskolben (44) vorzugsweise mit dem ersten Kraftübertragungselement (58) zusammenwirkt, besonders bevorzugt einstückig mit dem ersten Kraftübertragungselement (58) ausgebildet oder an dem ersten Kraftübertragungselement (58) befestigt ist, oder/und das zweite Kraftübertragungselement (60) vorzugsweise zumindest teilweise innerhalb des Druckausgleichsraums (50) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement (60) mindestens zweiteilig aus einem ersten Übertragungsabschnitt (82) und einem zweiten Übertragungsabschnitt (84) gebildet ist, wobei die beiden Übertragungsabschnitte (82, 84) in Bewegungsrichtung (4; 6) federnd aneinander abstützbar oder abgestützt sind, vorzugsweise mittels einer Federeinrichtung (86), die ein Federelement (88), besonders bevorzugt eine Tellerfeder, oder mehrere Federelemente (88), besonders bevorzugt mehrere Tellerfedern, aufweist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Übertragungsabschnitt (82) durch die Federeinrichtung (86) in eine Ausgangsstellung relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt (84) vorgespannt ist, in der der erste Übertragungsabschnitt (82) vorzugsweise mittelbar, besonders bevorzugt vermittels eines Sicherungsrings (90), oder unmittelbar an dem zweiten Übertragungsabschnitt (84) abstützbar oder abgestützt ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (86) eine mindestens zweistufige Federkennlinie mit einer ersten Stufe (a) und einer zweiten Stufe (b) mit geringerer Steigung der Federkennlinie als in der ersten Stufe (a) aufweist, wobei die Federkennlinie in der zweiten Stufe (b) vorzugsweise im Wesentlichen horizontal verläuft und der erste Übertragungsabschnitt (82) besonders bevorzugt im Bereich der zweiten Stufe (b) relativ zu dem zweiten Übertragungsabschnitt (84) bewegbar ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (86) durch Vorspannung des ersten Übertragungsabschnitts (82) in dessen Ausgangsstellung mindestens bis in die erste Stufe (a), vorzugsweise bis zu dem Anfang der zweiten Stufe (b) oder bis in die zweite Stufe (b), der Federkennlinie vorgespannt ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (44) mindestens zweiteilig aus einem ersten Kolbenabschnitt (98) und einem zweiten Kolbenabschnitt (100) gebildet ist, die in Bewegungsrichtung (4; 6) relativ zueinander verschiebbar sind, wobei der erste Kolbenabschnitt (98) vorzugsweise mit dem ersten Kraftübertragungselement (58) zusammenwirkt, einstückig mit dem ersten Kraftübertragungselement (58) ausgebildet oder an dem ersten Kraftübertragungselement (58) befestigt ist oder/und der zweite Kolbenabschnitt (100) vorzugsweise mit dem zweiten Kraftübertragungselement (60) zusammenwirkt, einstückig mit dem zweiten Kraftübertragungselement (60) ausgebildet oder an dem zweiten Kraftübertragungselement (60) befestigt ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftübertragungselement (58) und das zweite Kraftübertragungselement (60) relativ zu einem Stützelement (64) in der Bewegungsrichtung (4; 6) bewegbar sind und das zweite Kraftübertragungselement (60), vorzugsweise dessen erster Übertragungsabschnitt (82), in der Arretierposition des Arretierelements (62) in Bewegungsrichtung (4; 6) über das Arretierelement (62) an dem Stützelement (64) abstützbar oder abgestützt ist, wobei eine erste Stützfläche (70) an dem zweiten Kraftübertragungselement (60) und eine zweite Stützfläche (72) an dem Stützelement (64), an denen das Arretierelement (62) in der Arretierposition abstützbar oder abgestützt ist, unter Aufweitung eines zwischen den Stützflächen (70, 72) angeordneten Aufnahmeraums (78) für das Arretierelement (62) in Richtung der Löseposition des Arretierelements (62) zueinander schräggestellt sind, wobei die Stützflächen (70, 72) vorzugsweise eine geradlinige Kontur aufweisen und besonders bevorzugt in einem Winkel (α) zwischen einschließlich 1° und einschließlich 20°, gegebenenfalls zwischen einschließlich 5° oder 10° und einschließlich 18° oder 12°, zueinander schräggestellt sind.
Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stützfläche (70) einen Winkel (β) mit der Bewegungsrichtung (4, 6) einschließt, der kleiner als 90° ist, wobei der Winkel (β) vorzugsweise weniger als 80° oder 75°, besonders bevorzugt mehr als 50°, beträgt.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Kraftübertragungselement (58) eine dritte Stützfläche (74), an der das Arretierelement (62) in der Löseposition abstützbar oder abgestützt ist, und eine vierte Stützfläche (76) vorgesehen sind, an der das Arretierelement (62) in der Arretierposition abstützbar oder abgestützt ist, wobei die vierte Stützfläche (76) einen Winkel (δ) mit der Bewegungsrichtung (4, 6) einschließt, der kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 45°, besonders bevorzugt größer als 30°, ist, oder/und die dritte Stützfläche (74) einen Winkel (γ) mit der Bewegungsrichtung (4, 6) einschließt, der größer als der Winkel (δ) der von der vierten Stützfläche (76) mit der Bewegungsrichtung (4, 6) eingeschlossene Winkel oder/und kleiner als 90° ist.
Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (64) einstückig mit einer Hauptnabe (34) zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung (2) oder als separates Bauteil ausgebildet ist, das an der Hauptnabe (34) zur radialen Abstützung der Kupplungsvorrichtung (2), gegebenenfalls drehfest oder/und lösbar, befestigt ist, wobei das separate Bauteil vorzugsweise hülsen- oder rohrförmig ausgebildet und besonders bevorzugt auf die Hauptnabe (34) aufgesteckt oder aufgeschoben ist.