-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit einer Kupplung und einer Kupplungsbetätigungseinrichtung.
-
Aus der Praxis sind Kupplungsvorrichtungen mit einer Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, und einer Kupplungsbetätigungseinrichtung, insbesondere einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung, bekannt. Die bekannten Kupplungsbetätigungseinrichtungen weisen dabei mindestens eine Kraftübertragungseinrichtung auf, die der Übertragung einer Betätigungskraft auf die Kupplung dient. Insbesondere bei hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtungen, denen eine Druckkammer zur Beaufschlagung mit einem hydraulischen Druck, und eine Druckausgleichskammer zur Erzielung eines Fliehölsausgleichs zugeordnet sind, müssen Druckkammer und Druckausgleichskammer derart dimensioniert werden, dass die drehzahlabhängige Druckdifferenz zwischen Druckkammer und Druckausgleichskammer dem spezifischen Bedürfnis innerhalb der jeweiligen Kupplungsvorrichtung angepasst und gegebenenfalls beseitigt wird.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung mit einer Kupplung und einer, gegebenenfalls in der Schließstellung oder Öffnungsstellung der Kupplung arretierbaren, Kupplungsbetätigungseinrichtung zu schaffen, bei der der drehzahlabhängige Einfluss des Fliehöls durch geringen konstruktiven Aufwand genau vorbestimmt und gegebenenfalls beseitigt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch die in 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 dabei entweder als normalerweise geöffnete Kupplung oder als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet sein. Der Kupplung ist eine Kupplungsbetätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung zugeordnet. Bei der Kupplungsbetätigungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung zur hydraulischen Betätigung der Kupplung. Die Kupplungsbetätigungseinrichtung kann von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplungsbetätigungseinrichtung derart mit der Kupplung zusammenwirkt, dass die Kupplung geöffnet ist, in eine Schließstellung überführt werden, in der die Kupplungsbetätigungseinrichtung derart mit der Kupplung zusammenwirkt, dass die Kupplung geschlossen ist, und umgekehrt. Die Kupplungsbetätigungseinrichtung weist eine erste Kraftübertragungseinrichtung auf, der eine Druckkammer und eine Druckausgleichskammer zugeordnet ist. So kann die erste Kraftübertragungseinrichtung beispielsweise einen Kolben oder Ringkolben umfassen oder aufweisen, der einerseits mit einem Druck in der Druckkammer und andererseits mit einem Druck in der Druckausgleichskammer beaufschlagbar und entsprechend verschiebbar ist. Des Weiteren weist die Kupplungsbetätigungseinrichtung eine zweite Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Betätigungskraft von der ersten Kraftübertragungseinrichtung auf die Kupplung auf. Dabei weist die zweite Kraftübertragungseinrichtung einen innerhalb der Druckausgleichskammer angeordneten ersten Kraftübertragungsabschnitt und einen innerhalb eines Bereichs außerhalb der Druckausgleichskammer angeordneten zweiten Kraftübertragungsabschnitt auf, wobei die Betätigungskraft von dem ersten Kraftübertragungsabschnitt auf den zweiten Kraftübertragungsabschnitt und anschließend auf die Kupplung übertragbar ist. Um den Fliehöleinfluss auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung, gegebenenfalls auch die erste Kraftübertragungseinrichtung, gezielt zu beeinflussen oder gar weitgehend zu eliminieren, ist an einer die Druckausgleichskammer oder/und Druckkammer radial außen begrenzenden äußeren Wand eine radial nach innen hervorstehende Trennwand befestigt, die die Druckausgleichskammer oder die Druckkammer von dem Bereich außerhalb der Druckausgleichskammer trennt. Je nach gewählter radialer Ausdehnung der Trennwand kann der Fliehöleinfluss auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung, gegebenenfalls auch die erste Kraftübertragungseinrichtung, gezielt erhöht oder verringert, wenn nicht gar eliminiert, werden, wobei die Trennwand eine einfache und platzsparende Lösung zur Erreichung dieses Ziels darstellt. Die erste und zweite Kraftübertragungseinrichtung können entweder zusammenhängend ausgebildet, also beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet oder aneinander befestigt, sein, so dass eine Bewegung der einen Kraftübertragungseinrichtung stets eine Bewegung der anderen Kraftübertragungseinrichtung bewirkt, oder voneinander getrennt ausgebildet sein. Letzteres ist bei einer gegebenenfalls vorhandenen Arretiereinrichtung bevorzugt, die nachstehend beschrieben ist.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Kupplungsbetätigungseinrichtung eine Arretiereinrichtung auf, mittels derer die Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Schließstellung oder der Öffnungsstellung arretierbar ist. Die Arretiereinrichtung ist hierbei vorzugsweise in Wirkrichtung zwischen der ersten Kraftübertragungseinrichtung und der zweiten Kraftübertragungseinrichtung angeordnet. Die erste und zweite Kraftübertragungseinrichtung sind vorzugsweise voneinander getrennt ausgebildet.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung trennt die Trennwand die Druckausgleichskammer oder Druckkammer von dem Bereich derart, dass die Druckausgleichskammer oder Druckkammer durch die Trennwand gegenüber dem Bereich abgedichtet ist.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Trennwand abdichtend an der äußeren Wand befestigt. Hierbei hat sich beispielsweise eine stoffschlüssige Befestigung als vorteilhaft herausgestellt, wobei diese stoffschlüssige Befestigung gegebenenfalls durch Schweißen oder Kleben erzielt werden kann. Alternativ oder ergänzend kann die Trennwand auch formschlüssig, gegebenenfalls durch Verstemmen, Vernieten, Clinchen oder einen Sicherungsring, an der äußeren Wand befestigt sein. Alternativ oder ergänzend kommt hier auch eine kraftschlüssige Befestigung der Trennwand an der äußeren Wand in Betracht, wobei hier die Befestigung beispielsweise durch Einpressen der Trennwand in oder zwischen die äußere Wand erfolgen kann. Mit anderen Worten kommt hier eine Presspassung in Frage. Grundsätzlich können die vorstehend genannten Befestigungsmethoden zur Befestigung der Trennwand an der äußeren Wand derart ausgebildet sein, dass diese bereits eine Abdichtung der Druckausgleichskammer oder der Druckkammer gegenüber dem Bereich außerhalb der Druckausgleichskammer bewirken. Alternativ oder ergänzend kann die Befestigung bei dieser Ausführungsform jedoch auch unter Zwischenlage eines Dichtmittels, wie beispielsweise eines Dichtrings oder Ähnliches, erfolgen. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Dichtmittel an die Trennwand anvulkanisiert ist.
-
Um einen besonders einfachen und platzsparenden Aufbau der Kupplungsvorrichtung zu erzielen, der insbesondere die Herstellung derselben vereinfachen soll, ist die Trennwand in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung von einem Blech- oder Blechformteil gebildet. Ein solches Blech- oder Blechformteil kann besonders einfach durch Blechbearbeitung oder/und Tiefziehen hergestellt werden und weist neben der relativ hohen Festigkeit auch ein geringes Gewicht auf. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn das Blech- oder Blechformteil ring- oder ringscheibenförmig ausgebildet ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung unter Abdichtung der Druckausgleichskammer oder Druckkammer gegenüber dem Bereich entlang der Trennwand geführt. Hierbei ist es bevorzugt, wenn ein zwischenliegendes Dichtmittel an der Trennwand oder der zweiten Kraftübertragungseinrichtung angeordnet oder befestigt ist, um eine sichere Abdichtung zu bewirken. Um die korrekte Anordnung des zwischenliegenden Dichtmittels und somit dessen Funktionssicherheit sicherzustellen, ist es bei dieser Ausführungsform überdies bevorzugt, wenn das Dichtmittel an die Trennwand oder die zweite Kraftübertragungseinrichtung anvulkanisiert ist. Hierdurch ist nicht nur eine Verliersicherheit des Dichtmittels gewährleistet, vielmehr kann das Dichtmittel zusammen mit demjenigen Teil, an dem es anvulkanisiert ist, verbaut werden, wodurch die Montage vereinfacht ist.
-
Um die Steifigkeit der Trennwand zu erhöhen, so dass diese auch einem höheren Druck in der Druckausgleichskammer oder Druckkammer standzuhalten vermag, weist die Trennwand in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung einen von einem geradlinigen Verlauf abweichenden Verlauf auf. So kann die Trennwand beispielsweise einen Abschnitt aufweisen, der gegenüber einem weiteren Abschnitt winklig oder quer verläuft, um die Steifigkeit der Trennwand zu erhöhen. Auch ein gekrümmter oder geknickter Verlauf der Trennwand ist hierbei möglich.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Trennwand einen sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Radialabschnitt und einen sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt auf, um die Steifigkeit der Trennwand zu erhöhen. Dem sich in axialer Richtung erstreckenden Axialabschnitt kommt hier vorteilhafterweise eine weitere Funktion zu, nämlich die Führung der zweiten Kraftübertragungseinrichtung. So ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn die zweite Kraftübertragungseinrichtung unter Abdichtung der Druckausgleichskammer oder Druckkammer gegenüber dem Bereich entlang des Axialabschnitts der Trennwand geführt ist.
-
Um die Steifigkeit der Trennwand weiter zu erhöhen, weist diese in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung einen sich an den Axialabschnitt der Trennwand anschließenden, sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden zweiten Radialabschnitt auf. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn die Trennwand ferner einen sich an den zweiten Radialabschnitt anschließenden, sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden zweiten Axialabschnitt aufweist. Der zweite Axialabschnitt ist dabei vorzugsweise mit dem zuvor erwähnten Axialabschnitt radial geschachtelt angeordnet. So kann die zweite Kraftübertragungseinrichtung oder zumindest ein Abschnitt derselben beispielsweise in den Bereich zwischen den beiden Axialabschnitten der Trennwand eintauchen. Bei dieser Ausführungsvariante ist es überdies bevorzugt, wenn die zweite Kraftübertragungseinrichtung unter Abdichtung der Druckausgleichskammer oder Druckkammer gegenüber dem Bereich entlang des Axialabschnitts oder des zweiten Axialabschnitts der Trennwand geführt ist.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist an einer die Druckausgleichskammer radial innen begrenzenden inneren Wand eine radial nach außen hervorstehende zweite Trennwand zur Begrenzung der Druckausgleichskammer angeordnet. Die zweite Trennwand kann hier beispielsweise über einen Sicherungsring in axialer Richtung an der inneren Wand festgelegt sein oder/und eine Überlauföffnung zur Festlegung der radialen Ausdehnung der Fliehölsäule aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die zweite Kraftübertragungseinrichtung unter Abdichtung der Druckausgleichskammer entlang der zweiten Trennwand geführt ist. Auch bei der zweiten Trennwand ist es bevorzugt, wenn diese einen Axialabschnitt aufweist, entlang derer die zweite Kraftübertragungseinrichtung geführt ist. Zum Zwecke der Abdichtung hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die zweite Kraftübertragungseinrichtung unter Zwischenlage eines Dichtmittels entlang der zweiten Trennwand oder einem Axialabschnitt der zweiten Trennwand geführt ist. Das Dichtmittel kann beispielsweise an der Trennwand oder an der zweiten Kraftübertragungseinrichtung befestigt sein, wobei es sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn das zwischenliegende Dichtmittel an der zweiten Trennwand oder der zweiten Kraftübertragungseinrichtung anvulkanisiert ist.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung entspricht ein Radialabstand der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung und der zweiten Trennwand zur Drehachse im Wesentlichen einem Radialabstand der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung und der Trennwand zur Drehachse, um einen weitestgehenden Fliehölausgleich im Hinblick auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung zu erzielen. Je nach gewünschtem Einfluss des auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung wirkenden Fliehöls innerhalb der Druckausgleichskammer kann der Radialabstand der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung und der zweiten Trennwand zur Drehachse jedoch auch größer oder kleiner als der Radialabstand der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung und der Trennwand zur Drehachse sein.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die erste Kraftübertragungseinrichtung radial außen an der äußeren Wand unter Abdichtung der Druckkammer gegenüber der Druckausgleichskammer geführt. Alternativ ist die erste Kraftübertragungseinrichtung radial außen an der zweiten Kraftübertragungseinrichtung unter Abdichtung der Druckkammer gegenüber der Druckausgleichskammer geführt. Auch hierbei können wiederum entsprechende Dichtmittel zum Einsatz kommen, wie sie bereits vorangehend unter Bezugnahme auf andere Ausführungsformen beschrieben wurden. Unabhängig von den beiden hierin erwähnten Ausführungsvarianten ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die erste Kraftübertragungseinrichtung radial innen an der inneren Wand unter Abdichtung der Druckkammer gegenüber der Druckausgleichskammer geführt ist.
-
Grundsätzlich könnte die zweite Kraftübertragungseinrichtung einteilig ausgebildet sein. Um das Betriebsverhalten der zweiten Kraftübertragungseinrichtung jedoch gezielt zu beeinflussen, ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mindestens zweiteilig aus einem ersten Übertragungselement und einem zweiten Übertragungselement gebildet, wobei die beiden Übertragungselemente in deren Bewegungsrichtung, vorzugsweise in der axialen Richtung der Kupplungsvorrichtung, 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 vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Kupplungsbetätigungseinrichtung - zumindest zum Teil - formschlüssig durch die Arretiereinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung arretierbar. Grundsätzlich hat die Arretiereinrichtung den Vorteil, dass die in die Kupplungsbetätigungseinrichtung eingeführte Kraft nicht bzw. nicht vollständig aufrechterhalten werden muss, um die Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Schließstellung bzw. die Kupplung im geschlossenen Zustand oder die Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung bzw. die Kupplung im geöffneten Zustand zu halten. Bei einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung bedeutet dies beispielsweise, dass der Hydraulikdruck zum Überführen der Kupplungsbetätigungseinrichtung in die Schließstellung oder Öffnungsstellung nach Erreichen der Schließstellung oder Öffnungsstellung nicht oder nur noch in geringer Höhe aufrechterhalten werden muss, um die Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung zu halten, zumal die formschlüssige Arretierung ein vollständiges oder zumindest teilweises Halten der Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Schließstellung oder Öffnungsstellung bewirkt.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist die Kupplungsbetätigungseinrichtung derart ausgebildet, dass diese automatisch durch Überführen der Kupplungsbetätigungseinrichtung in die Schließstellung oder Öffnungsstellung arretiert wird, um die Handhabung der Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist die Arretiereinrichtung mindestens ein bewegliches Arretierelement auf. Bei dem beweglichen Arretierelement handelt es sich vorzugsweise um einen Rollkörper, beispielsweise eine Kugel oder 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 Kupplungsbetätigungseinrichtung, vorzugsweise die zweite Kraftübertragungseinrichtung der Kupplungsbetätigungseinrichtung, 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 Kupplungsbetätigungseinrichtung 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 vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung kann das Arretierelement durch eine von der Kupplungsbetätigungseinrichtung 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 weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist das Arretierelement zwischen der ersten Kraftübertragungseinrichtung und der zweiten Kraftübertragungseinrichtung angeordnet, die in einer Bewegungsrichtung, vorzugsweise der axialen Richtung, bewegt werden können. So können die erste und zweite Kraftübertragungseinrichtung beispielsweise sowohl in der einen axialen Richtung der Kupplungsvorrichtung als auch in der entgegengesetzten axialen Richtung der Kupplungsvorrichtung bewegt oder verschoben werden.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind die erste Kraftübertragungseinrichtung und die zweite Kraftübertragungseinrichtung in der Löseposition des Arretierelements über das Arretierelement in der Bewegungsrichtung der Kraftübertragungseinrichtungen aneinander abstützbar oder abgestützt. Mithin kann in der Löseposition des Arretierelements in Bewegungsrichtung eine Kraft von der einen Kraftübertragungseinrichtung über das Arretierelement auf die andere Kraftübertragungseinrichtung übertragen werden. Auch sind die Kraftübertragungseinrichtungen in der Löseposition des Arretierelements derart gekoppelt, dass eine Bewegung der einen Kraftübertragungseinrichtung in die eine Bewegungsrichtung eine Bewegung der anderen Kraftübertragungseinrichtung in dieselbe Bewegungsrichtung zur Folge hat, so dass auch von einer Kopplung der Bewegung der beiden Kraftübertragungseinrichtungen über das Arretierelement in der Löseposition gesprochen werden kann.
-
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind die erste Kraftübertragungseinrichtung und die zweite Kraftübertragungseinrichtung in der Arretierposition des Arretierelements bezogen auf die Bewegungsrichtung zumindest teilweise oder gänzlich voneinander entkoppelt. Bei einer gänzlichen Entkopplung der beiden Kraftübertragungseinrichtungen voneinander ist es möglich, die beiden Kraftübertragungseinrichtungen relativ zueinander in Bewegungsrichtung zu verschieben, ohne dass eine Bewegung der einen Kraftübertragungseinrichtung in Bewegungsrichtung zwangsläufig eine Bewegung der anderen Kraftübertragungseinrichtung in Bewegungsrichtung zur Folge hat. Bei dieser ersten Ausführungsvariante ist es somit möglich, zumindest einen Teil der Kupplungsbetätigungseinrichtung zu arretieren und von dem Rest der Kupplungsbetätigungseinrichtung zu entkoppeln, ohne dass sämtliche Elemente der Kupplungsbetätigungseinrichtung zur Arretierung derselben in der Schließstellung oder Öffnungsstellung in einer vorbestimmten Stellung arretiert werden müssten. Bei der zuvor genannten zweiten Ausführungsvariante, bei der die erste und zweite Kraftübertragungseinrichtung in der Arretierposition des Arretierelements bezogen auf die Bewegungsrichtung zumindest teilweise voneinander gekoppelt sind, wird nur noch ein Teil der von der einen Kraftübertragungseinrichtung aufgebrachten bzw. übertragenen Kraft über das Arretierelement in der Arretierposition auf die andere Kraftübertragungseinrichtung übertragen, so dass zumindest von einer teilweisen Entkopplung gesprochen werden kann. Auch kann in diesem Fall eine von der anderen Kraftübertragungseinrichtung entgegengehaltene oder entgegengesetzte Kraft geringer sein, um die erstgenannte Kraftübertragungseinrichtung in deren Stellung und damit auch die Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Öffnungs- oder Schließstellung zu halten. So wäre im Falle einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung lediglich ein geringer hydraulischer Druck erforderlich.
-
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 Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Öffnungsstellung,
- 2 die Kupplungsvorrichtung von 1 mit der Kupplungsbetätigungseinrichtung in der Schließstellung,
- 3 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung,
- 4 eine teilweise Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung und
- 5 eine teilweise Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in geschnittener Darstellung.
-
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 sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckende 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. nasslaufende 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, einen sich in axialer Richtung 6 an den Lamellentragabschnitt 30 und im Wesentlichen ebenfalls in axialer Richtung 4, 6 erstreckenden Wandabschnitt, der nachstehend als äußere Wand 32 bezeichnet wird, und einen sich in axialer Richtung 6 an die äußere Wand 32 anschließenden, sich im Wesentlichen in radialer Richtung 10 nach innen erstreckenden Radialabschnitt 34 auf. Der Radialabschnitt 34 erstreckt sich in radialer Richtung 10 nach innen bis zu einer im Wesentlichen rohrförmigen Hauptnabe 36, die sich ausgehend von dem Radialabschnitt 34 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 38 angedeutet ist, über welches die Hauptnabe 36 beispielsweise an einem Tragrohr abgestützt sein kann. In axialer Richtung 4 schließt sich wiederum ein Radialabschnitt 40 an die Hauptnabe 36 an, wobei der Radialabschnitt 40 in radialer Richtung 10 nach innen zu einer Aus- oder Eingangsnabe 42 führt. Mithin bilden der Lamellentragabschnitt 30, die äußere Wand 32 und die Hauptnabe 36 sinngemäß ein Gehäuse der Kupplungsvorrichtung 2 aus, wobei der Radialabschnitt 34, der hier beispielhaft einstückig mit der Hauptnabe 36 ausgebildet ist, und der Radialabschnitt 40, der hier ebenfalls beispielhaft einstückig mit der Hauptnabe 36 ausgebildet ist, mit der Hauptnabe 36 in Drehmitnahmeverbindung steht.
-
Der Kupplung 18, bei der es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine normalerweise geöffnete Kupplung handelt, ist ferner eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 zur Betätigung derselben zugeordnet. So kann die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 von einer Öffnungsstellung, in der die Kupplung 18 geöffnet ist 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 Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 eingegangen werden soll. So weist die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 insbesondere eine erste Kraftübertragungseinrichtung 46, eine zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 und eine Arretiereinrichtung 50 auf, deren konkreter Aufbau nachstehend im Einzelnen beschrieben wird.
-
Die erste Kraftübertragungseinrichtung 46 weist einen hydraulisch antreibbaren Kolben 52 auf, der in den axialen Richtungen 4, 6 bewegbar bzw. verschiebbar ist, weshalb die axialen Richtungen 4, 6 nachstehend auch als Bewegungsrichtungen 4, 6 der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 bzw. der ersten und zweiten Kraftübertragungseinrichtung 46, 48 der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 bezeichnet werden. Dem Kolben 52, der hier als Ringkolben ausgebildet ist, ist eine mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbare Druckkammer 54 zugeordnet, die zum einen durch die in axiale Richtung 6 weisende Seite des Kolbens 52 begrenzt ist. Zum anderen ist die Druckkammer 54 in radialer Richtung 8 nach außen durch die äußere Wand 32, in axialer Richtung 6 durch den Radialabschnitt 34 und in radialer Richtung 10 nach innen durch die Hauptnabe 36 begrenzt, wobei die Hauptnabe 36 gleichermaßen eine innere Wand 56 ausbildet, die sowohl die Druckkammer 54 als auch die nachstehend näher beschriebene Druckausgleichskammer 58 in radialer Richtung 10 nach innen begrenzt.
-
Darüber hinaus ist dem Kolben 52 der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 die bereits erwähnte Druckausgleichskammer 58 zugeordnet, die in der axialen Richtung 6 im Wesentlichen durch die in axiale Richtung 4 weisende Seite des Kolbens 52 begrenzt ist. Darüber hinaus ist die Druckausgleichskammer 58 in radialer Richtung 8 nach außen durch die äußere Wand 32 und in radialer Richtung 10 nach innen durch die innere Wand 56 begrenzt. Des Weiteren ist ein äußerer Bereich der Druckausgleichskammer 58 in axialer Richtung 4 durch eine erste Trennwand 60 und ein radial innerer Bereich der Druckausgleichskammer 58 durch eine zweite Trennwand 62 in axialer Richtung 4 sowie auch zum Teil in radialer Richtung 8 begrenzt. Die zweite Trennwand 62 ist dabei an der die Druckausgleichskammer 58 in radialer Richtung 10 nach innen begrenzenden inneren Wand 56 derart angeordnet, dass diese in radialer Richtung 8 nach außen hervorsteht. Die aus einem Blech- oder Blechformteil gebildete zweite Trennwand 62 ist genauer gesagt in axialer Richtung 4 an der inneren Wand 56 bzw. der Hauptnabe 36 vermittels eines Sicherungsrings 64 festgelegt bzw. abgestützt. Dabei weist die zweite Trennwand 62 einen sich in radialer Richtung 8 nach außen erstreckenden Radialabschnitt 66 auf, an dessen in radiale Richtung 8 weisenden Ende sich ein ausgehend von dem Radialabschnitt 66 in axialer Richtung 6 erstreckender Axialabschnitt 68 anschließt, der die Druckausgleichskammer 58 zumindest teilweise in radialer Richtung 8 nach außen begrenzt. Aus 1 ist dabei ferner ersichtlich, dass die Druckausgleichskammer 58 eine Überlauföffnung 70 im Bereich der Anbindung der zweiten Trennwand 62 an die innere Wand 56 aufweist.
-
Die erste Trennwand 60 ist ebenfalls von einem ring- oder ringscheibenförmigen Blech- oder Blechformteil gebildet. Die erste Trennwand 60 ist an der die Druckkammer 54 und die Druckausgleichskammer 58 in radialer Richtung 8 nach außen begrenzenden äußeren Wand 32 befestigt und steht in radialer Richtung 10 nach innen über die äußere Wand 32 hervor, um die Druckausgleichskammer 58 in axialer Richtung 4 zu begrenzen. Genauer gesagt ist die erste Trennwand 60 an einem Radialabschnitt 72 der äußeren Wand 32 in axialer Richtung 6 abgestützt und befestigt, der die äußere Wand 32 mit dem Lamellentragabschnitt 30 verbindet. Auf den genaueren Aufbau und die Anordnung der ersten Trennwand 60 wird später nochmals näher eingegangen. In jedem Fall ist die erste Kraftübertragungseinrichtung 46 bzw. der Kolben 52 derselben in radialer Richtung 8 außen an der äußeren Wand 32 unter Abdichtung der Druckkammer 54 gegenüber der Druckausgleichskammer 58 und in radialer Richtung 10 innen an der inneren Wand 56 unter Abdichtung der Druckkammer 54 gegenüber der Druckausgleichskammer 58 geführt, wie dies anhand der Dichtmittel 74, 76 angedeutet ist.
-
Die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 dient der Übertragung einer Betätigungskraft von der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 auf die Kupplung 18, wobei die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 zumindest teilweise in der Druckausgleichskammer 58 angeordnet ist. Genauer gesagt weist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 einen in der Druckausgleichskammer 58 angeordneten ersten Kraftübertragungsabschnitt 78 und einen innerhalb eines Bereiches 80, der außerhalb der Druckausgleichskammer 58 vorgesehen ist, angeordneten zweiten Kraftübertragungsabschnitt 82 auf. Dabei ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 zumindest zweiteilig aus einem ersten Übertragungselement 84 und einem zweiten Übertragungselement 86 gebildet, die in deren Bewegungsrichtung 4, 6 über eine Federeinrichtung 88 federnd aneinander abstützbar oder abgestützt sind. Bei der Federeinrichtung 88 kann es sich beispielsweise um eine Tellerfeder oder um - wie in 1 gezeigt - mehrere Tellerfedern handeln, die einen Tellerfederstapel bzw. ein Tellerfederpaket ausbilden. Das erste Übertragungselement 84 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und wirkt über die später näher beschriebene Arretiereinrichtung 50 mit dem Kolben 52 der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 zusammen. Die Federeinrichtung 88 ist in axialer Richtung 6 an dem ringförmig ausgebildeten ersten Übertragungselement 84 abgestützt. Das in radialer Richtung 8 weiter außen angeordnete zweite Übertragungselement 86 weist einen im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt 90 mit einem in radialer Richtung 10 hervorstehenden Ansatz 92, an dem die Federeinrichtung 88 in axialer Richtung 4 abstützbar oder abgestützt ist, und einen sich ausgehend von dem rohrförmigen Abschnitt 90 in radialer Richtung 8 nach außen erstreckenden Betätigungsabschnitt 94 auf, der beispielsweise ringförmig oder ringscheibenförmig ausgebildet sein kann. Während der rohrförmige Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 innerhalb der Druckausgleichskammer 58 angeordnet ist, erstreckt sich der Betätigungsabschnitt 94 des zweiten Übertragungselements 86 durch eine in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufende Öffnung 96, die zwischen der ersten und zweiten Trennwand 60, 62 ausgebildet ist, um dort den zuvor erwähnten zweiten Kraftübertragungsabschnitt 82 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 innerhalb des Bereiches 80 auszubilden.
-
Aus der vorangehenden Beschreibung ist zunächst ersichtlich, dass die erste Trennwand 60 die Druckausgleichskammer 58 in axialer Richtung 4 von dem Bereich 80 trennt, in dem der zweite Kraftübertragungsabschnitt 82 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 angeordnet ist. Genauer gesagt ist die Druckausgleichskammer 58 durch die erste Trennwand 60 auch gegenüber dem Bereich 80 abgedichtet. So ist ein sich im Wesentlichen in radialer Richtung 8, 10 erstreckender Radialabschnitt 98 der ersten Trennwand 60 abdichtend an der äußeren Wand 32 bzw. dem Radialabschnitt 72 der äußeren Wand 32 befestigt. Eine solche abdichtende Befestigung kann beispielsweise durch eine stoffschlüssige Befestigung erreicht werden, die gegebenenfalls durch Verschweißen oder Verkleben der ersten Trennwand 60 mit dem Radialabschnitt 72 der äußeren Wand 32 erfolgen kann. Alternativ oder ergänzend wäre jedoch auch eine formschlüssige Befestigung, gegebenenfalls durch Verstemmen, Vernieten, Clinchen oder einem Sicherungsring, möglich. Auch ein kraftschlüssiges Befestigen, gegebenenfalls durch Einpressen der ersten Trennwand 60 in den Lamellentragabschnitt 30 bis zu dem Radialabschnitt 72 oder ein Einpressen in die äußere Wand 32 sind dabei denkbar, wobei alle genannten Befestigungsmethoden vorzugsweise auch unter Zwischenlage eines Dichtmittels 100 zwischen der ersten Trennwand 60 und der äußeren Wand 32 erfolgen können, wie dies beispielhaft in den Ausführungsformen nach 4 und 5 gezeigt ist.
-
In radialer Richtung 10 nach innen schließt sich an den Radialabschnitt 98 der ersten Trennwand 60 ein sich im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 erstreckender Axialabschnitt 102 der ersten Trennwand 60 an, so dass die erste Trennwand 60 einen von einem geradlinigen Verlauf abweichenden Verlauf aufweist. Hierdurch wird nicht nur die Steifigkeit der ersten Trennwand 60 erhöht, um dem Fliehöldruck innerhalb der Druckausgleichskammer 58 sicher standzuhalten, vielmehr trägt der Axialabschnitt 102 auch zu einer sicheren Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 gegenüber dem Bereich 80 bei. So ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48, genauer gesagt deren zweites Übertragungselement 86, unter Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 gegenüber dem Bereich 80 entlang der ersten Trennwand 60 in axialer Richtung 4, 6 geführt. Genauer gesagt ist der rohrförmige Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 unter Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 gegenüber dem Bereich 80 entlang des Axialabschnitts 102 der ersten Trennwand 60 geführt, wobei zu diesem Zweck ein zwischenliegendes Dichtmittel 104 vorgesehen ist, das an der ersten Trennwand 60 oder dem rohrförmigen Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 angeordnet oder befestigt sein kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Dichtmittel 104 an die erste Trennwand 60 oder das zweite Übertragungselements 86 anvulkanisiert ist, wie dies in der ersten Ausführungsform nach den 1 und 2 dargestellt ist. Mithin ist das Dichtmittel 104 an der in radiale Richtung 10 nach innen weisenden Seite des Axialabschnitts 102 der ersten Trennwand 60 abgestützt, um ein Übertreten des Fluids innerhalb der Druckausgleichskammer 58 über die Öffnung 96 in den Bereich 80 zu verhindern.
-
Darüber hinaus ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 auch unter Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 gegenüber dem Bereich 80 entlang der zweiten Trennwand 62 in axialer Richtung 4, 6 geführt. Genauer gesagt ist der rohrförmige Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 an dem Axialabschnitt 68 der zweiten Trennwand 62 unter Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 geführt, so dass auch hier kein Fluid aus der Druckausgleichskammer 58 über die Öffnung 96 in den Bereich 80 gelangen kann. Auch in diesem Fall erfolgt die Abdichtung unter Zwischenlage eines Dichtmittels 106, das an der zweiten Trennwand 62 oder dem zweiten Übertragungselement 86 angeordnet, befestigt oder anvulkanisiert sein kann, wobei das Dichtmittel 106 in der dargestellten Ausführungsform an dem zweiten Übertragungselement 86 anvulkanisiert ist.
-
In der dargestellten Ausführungsform entspricht ein Radialabstand a der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 und der zweiten Trennwand 62 zur Drehachse 16 im Wesentlichen dem Radialabstand b der Abdichtung zwischen der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 und der ersten Trennwand 60 zur Drehachse 16. Alternativ kann der Radialabstand b jedoch auch kleiner oder größer als der Radialabstand a gewählt werden, was durch eine relativ einfache Variation der radialen Ausdehnung der ersten Trennwand 60 möglich ist. Der Verwendung der ersten Trennwand 60 zur Abgrenzung der Druckausgleichskammer 58 von dem Bereich 80 liegt der Gedanke zugrunde, dass die zumindest teilweise innerhalb der Druckausgleichskammer 58 angeordnete zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 die Druckausgleichskammer 58 in einen ersten Kammerabschnitt 108, der in axialer Richtung 6 neben der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 angeordnet ist, und einen zweiten Kammerabschnitt 110 unterteilt, der in axialer Richtung 4 neben der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 angeordnet ist, selbst wenn die beiden Kammerabschnitte 108, 110 miteinander in Strömungsverbindung stehen. In beiden Kammerabschnitten 108, 110 entstehen während des Betriebes somit Fliehölsäulen, wobei die Fliehölsäulen in radialer Richtung 8 unterschiedliche Ausdehnungen besitzen. Während sich die Fliehölsäule im ersten Kammerabschnitt 108 in radialer Richtung 8 bis zu der äußeren Wand 32 erstreckt, reicht die Fliehölsäule in dem zweiten Kammerabschnitt 110 lediglich bis zu dem Axialabschnitt 68 der zweiten Trennwand 62. Die erste Trennwand 60 vermag es, die unterschiedliche Ausdehnung der Fliehölsäulen in den beiden Kammerabschnitten 108, 110 insoweit zu kompensieren, als dass der in radialer Richtung 8 äußere Bereich des ersten Kammerabschnitts 108 gegenüber dem Bereich 80 und somit auch gegenüber dem Betätigungsabschnitt 94 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 getrennt wird. Dies hat zur Folge, dass die Fliehölsäule innerhalb des ersten Kammerabschnitts 108 allenfalls bis zu dem Radialabstand b eine Wirkung auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 hat. Somit kann die fliehölbedingt auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 wirkende Kraft durch die erste Trennwand 60 auf einfache Weise vorbestimmt werden, wobei auch ein vollständiger Fliehölausgleich zwischen erstem und zweitem Kammerabschnitt 108, 110 möglich ist.
-
Ehe auf die weiteren Ausführungsformen nach den 3 bis 5 eingegangen werden soll, wird nachstehend die Arretiereinrichtung 50 sowie deren Funktionsweise beim Öffnen und Schließen der Kupplung 18 näher beschrieben.
-
Die Arretiereinrichtung 50 der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 weist mindestens ein Arretierelement 112 zwischen der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 und der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 auf, die beide in die bereits zuvor erwähnten Bewegungsrichtungen 4, 6 bewegbar sind. Genauer gesagt ist das Arretierelement 112 in axialer Richtung 4, 6 zwischen dem Kolben 52 der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 und dem ersten Übertragungselement 84 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 angeordnet. Das Arretierelement 112 kann von der in 1 gezeigten Löseposition in eine in 2 gezeigte Arretierposition bewegt werden, in der die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 zumindest zum Teil formschlüssig in der Schließstellung oder Öffnungsstellung, hier in der Schließstellung, arretierbar oder arretiert ist. Hierbei ist die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 automatisch durch Überführen der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 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 ist das Arretierelement 112 von einer Kugel gebildet, wobei dann vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung 12, 14 voneinander beabstandete, kugelförmige Arretierelemente 112 vorgesehen sind. Alternativ kann das Arretierelement 112 von einem Ring gebildet sein, dessen langgestreckter Ringkörper sich in Umfangsrichtung 12, 14 um die Drehachse 16 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 ausgebildeten langgestreckten Ringkörpers aufweist, um ein Aufweiten oder/und Zusammendrücken des Rings in radialer Richtung 8, 10 zu ermöglichen. So kann das als Ring ausgebildete Arretierelement 112 beispielsweise als geschlitzter Ring ausgebildet sein.
-
Die Arretiereinrichtung 50 weist ferner ein Stützelement 114 auf, zu dem die erste Kraftübertragungseinrichtung 46 bzw. deren Kolben 52, die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 bzw. deren erstes Übertragungselement 84 und das mindestens eine Arretierelement 112 in den axialen Richtungen 4, 6 relativ bewegbar sind. In der dargestellten Ausführungsform ist das Stützelement 114 einstückig mit der Hauptnabe 36 bzw. der inneren Wand 56 ausgebildet. Genauer gesagt wird das Stützelement 114 von einer radialen Abstufung an der inneren Wand 56 gebildet.
-
Nachstehend wird die Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung 2 beim Überführen der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 von der Öffnungsstellung nach 1 in die Schließstellung nach 2 und umgekehrt unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
-
In der Öffnungsstellung der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 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 der Druckkammer 54 erhöht, um den Kolben 52 in axiale Richtung 4 zu verschieben. In der in 1 gezeigten Löseposition des Arretierelements 112 sind die Kraftübertragungseinrichtungen 46, 48 bzw. der Kolben 52 und das erste Übertragungselement 84 in der Bewegungsrichtung 4, 6 aneinander abstützbar oder abgestützt, so dass die Bewegung des Kolbens 52 über das Arretierelement 112, das erste Übertragungselement 84, die Federeinrichtung 88 und das zweite Übertragungselement 86 übertragen wird und das zweite Übertragungselement 86 somit gegen das Lamellenpaket 20 verschoben wird, um dieses zusammenzudrücken und die Kupplung 18 zu schließen, wie dies in 2 gezeigt ist, die die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 in der Schließstellung zeigt. Durch die beschriebene Bewegung des Kolbens 52 wird das Arretierelement 112 durch die von der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 bzw. von dem Kolben 52 aufgebrachte Betätigungskraft von der Löseposition nach 1 in die Arretierposition nach 2 bewegt. In dieser Arretierposition nach 2 befindet sich das Arretierelement 112 somit in axialer Richtung 4 hinter dem Stützelement 114, so dass das Arretierelement 112 in axialer Richtung 4 an dem ersten Übertragungselement 84 und in axialer Richtung 6 zumindest zum Teil an dem Stützelement 114 abgestützt ist. Darüber hinaus ist das Arretierelement 112 auch in axialer Richtung 6 an dem Kolben 52 abgestützt. Mithin ist das erste Übertragungselement 84 in axialer Richtung 6 sowohl an dem Stützelement 114 als auch an dem Kolben 52 über das Arretierelement 112 abgestützt, so dass das erste Übertragungselement 84 und der Kolben 52 zumindest teilweise in axialer Richtung 6 voneinander entkoppelt sind, zumal ein Teil der Rückstellkraft einer zwischen der zweiten Trennwand 62 und dem zweiten Übertragungselement 86 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 wirkende Federeinrichtung 116, die in axialer Richtung 6 auf die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 wirkt, an dem Stützelement 114 und ein weiterer Teil der Rückstellkraft an dem Kolben 52 abstützbar oder abgestützt ist. In dieser Arretierposition des Arretierelements 112 kann der Druck innerhalb der Druckkammer 54 deutlich reduziert werden, zumal dieser lediglich ausreichen muss, um das Arretierelement 112 in dessen Arretierposition nach 2 zu halten.
-
Zum Öffnen der Kupplung 18 muss lediglich die Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 wieder in die Öffnungsstellung nach 1 überführt werden. Zu diesem Zweck wird der hydraulische Druck innerhalb der Druckkammer 54 derart reduziert, dass sich der Kolben 52 wieder in axiale Richtung 6 bewegt. Infolgedessen gibt der Kolben 52 das Arretierelement 112 insofern frei, als dass die Rückstellkraft der Federeinrichtung 116 eine Verschiebung des Arretierelements 112 in axialer Richtung 6 über das Stützelement 114 hinaus bewirkt. Anschließend bewirkt die Rückstellkraft der Federeinrichtung 116 ein weiteres Verschieben des Arretierelements 112 sowie des Kolbens 52 in axialer Richtung 6, um wieder die Öffnungsstellung der Kupplungsbetätigungseinrichtung 44 zu erreichen.
-
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 2, wobei die zweite Ausführungsform im Wesentlichen der ersten Ausführungsform nach den 1 und 2 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 Ausführungsform nach 3 weist die erste Trennwand 60 ferner einen sich an den Axialabschnitt 102 in axialer Richtung 6 anschließenden zweiten Radialabschnitt 118 auf, der sich ausgehend von dem Axialabschnitt 102 in radialer Richtung 10 nach innen erstreckt. Dies führt zu einer weiteren Versteifung der ersten Trennwand 60. Darüber hinaus ist ein sich an den zweiten Radialabschnitt 118 anschließender und sich im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 erstreckender zweiter Axialabschnitt 120 der ersten Trennwand 60 vorgesehen, wobei sich der zweite Axialabschnitt 120 ausgehend von dem zweiten Radialabschnitt 118 in axiale Richtung 4 erstreckt, um mit dem ersten Axialabschnitt 102 der ersten Trennwand 60 in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet zu sein. Dabei ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48, genauer gesagt deren zweites Übertragungselement 86 bzw. dessen rohrförmiger Abschnitt 90 unter Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 gegenüber dem Bereich 80 entlang des ersten Axialabschnitts 102 oder des zweiten Axialabschnitts 120 der ersten Trennwand 60 geführt, hier wiederum an dem ersten Axialabschnitt 102. Genauer gesagt taucht das zweite Übertragungselement 86 bzw. dessen rohrförmiger Abschnitt 90 in axialer Richtung 6 in den zwischen den beiden Axialabschnitten 102, 120 ausgebildeten Zwischenraum ein.
-
4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 2, wobei die dritte Ausführungsform im Wesentlichen der Ausführungsform nach den 1 und 2 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.
-
Wie bereits vorangehend angedeutet, erfolgt die abdichtende Befestigung der ersten Trennwand 60 an der äußeren Wand 32 ferner unter Zwischenlage des Dichtmittels 100, das beispielsweise - wie in 4 dargestellt - an der ersten Trennwand 60 anvulkanisiert sein kann. Darüber hinaus wird bei der ersten Trennwand 60 auf den Axialabschnitt 102 verzichtet, vielmehr ist das zuvor erwähnte Dichtmittel 104 an dem in radialer Richtung 10 nach unten weisenden Ende des Radialabschnitts 98 befestigt und somit nicht mehr an dem zweiten Übertragungselement 86 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48. Das Dichtmittel 104 ist vielmehr an der in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Seite des rohrförmigen Abschnitts 90 des zweiten Übertragungselements 86 abgestützt, um hier eine Abdichtung der Druckausgleichskammer 58 zu bewirken. Auch ist aus 4 ersichtlich, dass das Dichtmittel 100 und das Dichtmittel 104 einstückig miteinander ausgebildet und an der ersten Trennwand 60 anvulkanisiert sind. Die Befestigung des Dichtmittels 104 an der ersten Trennwand 60 hat hier - wie auch in der nachfolgenden Ausführungsform nach 5 - ferner den Vorteil, dass eine in Richtung der Druckausgleichskammer 58 oder der der Druckkammer 54 geneigte Dichtlippe des Dichtmittels 104 beim Einführen des zweiten Übertragungselements 86 in axialer Richtung 6 im Rahmen der Montage nicht umgeklappt oder deformiert werden kann. Dies vereinfacht die Montage, insbesondere weil das zweite Übertragungselement 86 auch nicht beim Einführen gedreht werden muss, um ein Umklappen der Dichtlippe zu vermeiden.
-
5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 2, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach den 1 und 2 in Verbindung mit 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 vierten Ausführungsform ist der Kolben 52 der ersten Kraftübertragungseinrichtung 46 radial außen nicht an der äußeren Wand 32, sondern vielmehr an dem rohrförmigen Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 unter Abdichtung der Druckkammer 54 gegenüber der Druckausgleichskammer 58 geführt. Mithin ist auch die Druckausgleichskammer 58 in radialer Richtung 8 nicht mehr durch die äußere Wand 32, sondern vielmehr durch den rohrförmigen Abschnitt 90 des zweiten Übertragungselements 86 begrenzt. Außerdem trennt die erste Trennwand 60 nunmehr die Druckkammer 54 von dem Bereich 80, in den sich der Betätigungsabschnitt 94 des zweiten Übertragungselements 86 der zweiten Kraftübertragungseinrichtung 48 erstreckt. Auch ist die zweite Kraftübertragungseinrichtung 48 unter Abdichtung der Druckkammer 54 gegenüber dem Bereich 80 entlang der ersten Trennwand 60 geführt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Kupplungsvorrichtung
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 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
- äußere Wand
- 34
- Radialabschnitt
- 36
- Hauptnabe
- 38
- Lager
- 40
- Radialabschnitt
- 42
- Aus- oder Eingangsnabe
- 44
- Kupplungsbetätigungseinrichtung
- 46
- erste Kraftübertragungseinrichtung
- 48
- zweite Kraftübertragungseinrichtung
- 50
- Arretiereinrichtung
- 52
- Kolben
- 54
- Druckkammer
- 56
- innere Wand
- 58
- Druckausgleichskammer
- 60
- erste Trennwand
- 62
- zweite Trennwand
- 64
- Sicherungsring
- 66
- Radialabschnitt
- 68
- Axialabschnitt
- 70
- Überlauföffnung
- 72
- Radialabschnitt
- 74
- Dichtmittel
- 76
- Dichtmittel
- 78
- erster Kraftübertragungsabschnitt
- 80
- Bereich
- 82
- zweites Kraftübertragungsabschnitt
- 84
- erstes Übertragungselement
- 86
- zweites Übertragungselement
- 88
- Federeinrichtung
- 90
- rohrförmiger Abschnitt
- 92
- Ansatz
- 94
- Betätigungsabschnitt
- 96
- Öffnung
- 98
- Radialabschnitt
- 100
- Dichtmittel
- 102
- Axialabschnitt
- 104
- Dichtmittel
- 106
- Dichtmittel
- 108
- erster Kammerabschnitt
- 110
- zweiter Kammerabschnitt
- 112
- Arretierelement
- 114
- Stützelement
- 116
- Federeinrichtung
- 118
- zweiter Radialabschnitt
- 120
- zweiter Axialabschnitt
- a
- Radialabstand
- b
- Radialabstand
