DE102016217601A1

DE102016217601A1 - Kupplungsanordnung, Antriebssystem und Betriebsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102016217601A1
Application number: DE102016217601.3A
Authority: DE
Inventors: Richard M. Sparks
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2017-03-30
Also published as: US20170089406A1; US10408283B2

Abstract

Es wird eine Kupplungsanordnung (34) offenbart. Die Kupplungsanordnung ist zum selektiven Ineingriffbringen und Außereingriffbringen einer Leistungsquelle (30) und eines Getriebes (38) konfiguriert, wobei die Kupplungsanordnung (34) Folgendes umfasst: ein Eingangsglied (54), das zum Koppeln mit der Leistungsquelle (30) konfiguriert ist; ein Ausgangsglied (70), das zum Koppeln mit dem Getriebe (38) konfiguriert ist, wobei das Eingangsglied (54) und das Ausgangsglied (70) um eine Achse (46) drehbar sind; ein Kupplungspaket (94), das mit dem Eingangsglied (54) zur gemeinsamen Drehung um die Achse (46) in Eingriff steht; ein Gehäuse (114), das mit dem Ausgangsglied (70) und mit dem Kupplungspaket (94) zur gemeinsamen Drehung um die Achse (46) in Eingriff steht, wobei das Gehäuse (114) ferner dazu konfiguriert ist, sich in einer ersten Richtung entlang der Achse (46) und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zu bewegen; eine Abdeckung (162); und ein Ringglied (146), das entlang der Achse (46) von der Abdeckung (162) weg positioniert ist, so dass die Abdeckung (162) und das Ringglied (146) eine bewegliche Kammer (174) zwischen sich definieren, die zur Aufnahme eines Hydraulikfluids konfiguriert ist, wobei das Kupplungspaket (94) dahingehend betreibbar ist, das Eingangsglied (54) als Reaktion auf einen Druck des Hydraulikfluids in der Kammer (174) von dem Ausgangsglied (70) zu entkoppeln. Das Weiteren werden ein Antriebssystem (26) und ein Betriebsverfahren offenbart.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kupplung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System zum Ausrücken einer Kupplung mit Fluiddruck.
Kurzdarstellung
Eine Kupplungsanordnung, die zum selektiven Ineingriffbringen und Außereingriffbringen einer Leistungsquelle und eines Getriebes konfiguriert ist, umfasst ein Eingangsglied, das zum Koppeln mit der Leistungsquelle konfiguriert ist, und ein Ausgangsglied, das zum Koppeln mit dem Getriebe konfiguriert ist. Das Eingangsglied und das Ausgangsglied sind um eine Achse drehbar. Ein Kupplungspaket steht mit dem Eingangsglied zur gemeinsamen Drehung um die Achse in Eingriff. Ein Gehäuse steht mit dem Ausgangsglied und mit dem Kupplungspaket zur gemeinsamen Drehung um die Achse in Eingriff und ist ferner dazu konfiguriert, sich in einer ersten Richtung entlang der Achse und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zu bewegen. Die Kupplungsanordnung umfasst eine Abdeckung und ein Ringglied, das entlang der Achse von der Abdeckung weg positioniert ist, so dass die Abdeckung und das Ringglied eine bewegliche Kammer zwischen sich definieren, die zur Aufnahme eines Hydraulikfluids konfiguriert ist. Das Kupplungspaket ist dahingehend betreibbar, das Eingangsglied als Reaktion auf einen Druck des Hydraulikfluids in der Kammer von dem Ausgangsglied zu entkoppeln.
Ein Antriebssystem umfasst einen Elektromotor und ein Getriebeglied, das mit einer Radnabenanordnung gekoppelt ist. Eine hydraulisch betätigte Kupplungsanordnung ist dahingehend betreibbar, den Elektromotor als Reaktion darauf, dass eine Drehgeschwindigkeit der Radnabenanordnung über einer vorbestimmten Höhe liegt, mit dem Getriebeglied außer Eingriff zu bringen.
Ein Verfahren zum selektiven Ineingriffbringen und Außereingriffbringen eines ersten Kupplungsglieds mit einem zweiten Kupplungsglied in einer Kupplungsanordnung, wobei ein Abschnitt der Kupplungsanordnung eine Kammer definiert, die zur Aufnahme eines Hydraulikfluids konfiguriert ist, umfasst Einleiten von Hydraulikfluid in die Kammer und Drehen der Kupplungsanordnung um eine Achse mit einer ersten Drehgeschwindigkeit, wodurch der Druck des Hydraulikfluids in der Kammer erhöht wird. Das Verfahren umfasst des Weiteren Bewegen einer Komponente der Kupplungsanordnung entlang der Achse in einer ersten Richtung als Reaktion auf die Erhöhung des Drucks des Hydraulikfluids in der Kammer. Das Verfahren umfasst zusätzlich Trennen des ersten Kupplungsglieds von dem zweiten Kupplungsglied als Reaktion auf die Bewegung.
Unter Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung und beiliegenden Zeichnungen werden andere Aspekte der Offenbarung offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines bestimmten landwirtschaftlichen Geräts.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebssystems gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zur Verwendung mit dem Gerät von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Kupplung des Antriebssystems von 2.
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht der Kupplung von 3.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Rückansicht der Kupplung von 3.
6 ist eine Querschnittsansicht der Kupplung entlang der Linie 6-6 von 3, wobei sich die Kupplung in einer eingerückten Stellung befindet.
7 ist eine Querschnittsansicht der Kupplung von 3 in einer Zwischenstellung.
8 ist eine Querschnittsansicht der Kupplung von 3 in einer ausgerückten Stellung.
9 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Kupplung zur Verwendung mit dem Antriebssystem von 2.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Antriebssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung zur Verwendung mit dem Gerät von 1.
11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Kupplung des Antriebssystems von 10.
12 ist eine Querschnittsansicht der Kupplung von 11 in einer eingerückten Stellung.
Detaillierte Beschreibung
Bevor irgendwelche Ausführungsformen detailliert erläutert werden, versteht sich, dass die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und die Anordnung von Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Die Offenbarung kann andere Ausführungsformen stützen und auf andere Art und Weise in die Praxis umgesetzt oder durchgeführt werden.
1 stellt ein gewisses landwirtschaftliches Gerät 10 dar, das einen Traktor 14, eine Zwischeneinheit 18 und einen Güterwagen 22 umfasst. Der Traktor 14 ist zur Bewegung der Zwischeneinheit 18 und des Güterwagens 22 während eines landwirtschaftlichen Prozesses (z. B. durch ein landwirtschaftliches Feld) sowohl mit der Zwischeneinheit 18 als auch dem Güterwagen 22 gekoppelt. Der Traktor 14 führt der Zwischeneinheit 18 und/oder dem Güterwagen 22 des Weiteren Betriebsleistung in Form von hydraulischer, elektrischer und/oder mechanischer Leistung zu.
Die dargestellte Zwischeneinheit 18 ist als eine Kultivierungseinheit konfiguriert, die dahingehend betreibbar ist, eine Furche zu erzeugen, in der Furche Saatgut abzugeben und die Furche für ordnungsgemäße Wachstumsbedingungen für das Saatgut zu schließen. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Zwischeneinheit 18 durch eine andere landwirtschaftliche Maschine ersetzt sein oder kann weggelassen sein. Der Güterwagen 22 liefert Mittel, wie z. B. Düngemittel, Saatgut usw., für den bestimmten landwirtschaftlichen Prozess und ist zum zumindest teilweisen Selbstantrieb durch ein Antriebssystem 26 unter Verwendung von von dem Traktor 14 übertragener Leistung konfiguriert.
2 stellt das Antriebssystem 26 dar, das eine Leistungsquelle 30 (z. B. einen Elektromotor), eine Kupplungsanordnung 34, ein Getriebe 38 und eine Radnabenanordnung 42 umfasst. Jedes Antriebssystem 26 ist dazu konfiguriert, ein Rad des Güterwagens 22 dahingehend mit Leistung zu versorgen, den Rollwiderstand des Rads über eine Fläche zu überwinden und somit den Gesamtvortrieb des Geräts 10 zu unterstützen. Mit anderen Worten ist das Antriebssystem 26 dahingehend betreibbar, dem Traktor 14 Unterstützung bei der Bewegung des Güterwagens 22 bereitzustellen.
Der Traktor 14 umfasst eine Antriebsquelle (nicht gezeigt), die mit einem Generator (nicht gezeigt) gekoppelt ist, der dazu konfiguriert ist, dem Elektromotor 30 Leistung zuzuführen. Bei anderen Anwendungen kann dem Elektromotor 30 eine alternative Leistungsquelle zugeführt werden. Der Elektromotor 30 ist dahingehend positioniert, Drehleistung (z. B. Drehmoment) zur Kupplungsanordnung 34 zu übertragen, wobei beide um eine Drehachse 46 herum ausgerichtet sind. Die Kupplungsanordnung 34, die im Folgenden detaillierter beschrieben wird, ist auch mit dem Getriebe 38 gekoppelt und selektiv dahingehend betreibbar, Drehmoment zu diesem zu übertragen. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Getriebe 38 um ein Zahnradgetriebe, das mit der Kupplungsanordnung 34 dahingehend zusammenwirkt, das der Radnabenanordnung 42 von dem Elektromotor 30 zugeführte Drehmoment zu erhöhen. Die Radnabenanordnung 42 dreht sich um eine Achse 50, die von der Achse 46 der Kupplungsanordnung 34 versetzt ist, jedoch kann die Kupplungsanordnung 34 bei weiteren Ausführungsformen bezüglich der Radnabenanordnung 42 ausgerichtet sein, so dass die Achsen 46, 50 kollinear sind.
Mit Bezug auf 3–6 umfasst die Kupplungsanordnung 34 ein Eingangsglied 54, das einen hohlen Kern aufweist, der eine interne Eingangszahnradverzahnung 58 zum Eingriff mit einer entsprechenden Welle (nicht gezeigt) des Elektromotors 30 definiert. Das Eingangsglied 54 weist externe Zähne 62 an einer Außenperipherie auf. Ein Lager 66 sichert das Eingangsglied 54 zur Drehung um die Achse 46.
Ein Ausgangsglied 70 weist einen hohlen Abschnitt oder eine Vertiefung 76, der/die zumindest teilweise eine interne Ausgangszahnradverzahnung 74 zum Eingriff mit einem Abschnitt des Getriebes 38 definiert, auf und weist ferner äußere Zähne 78 auf. Eine interne Lageranordnung 82 umfasst einen Stopfen 84, der mit dem Ausgangsglied 70 gekoppelt ist, um zu gestatten, dass sich das Ausgangsglied 70 um die Achse 46 dreht. Ein Hohlraum 86, der in dem Ausgangsglied 70 ausgebildet ist, erstreckt sich radial 360 Grad um eine Innenfläche, die zur Achse 46 konzentrisch ist. Bei anderen Ausführungsformen kann der Hohlraum 86 als mehrere einzelne Hohlräume, die um die Achse 46 herum radial beabstandet sind, konstruiert sein. Darüber hinaus umfasst das Ausgangsglied 70 eine Sicherungsringnut 92 und einen Fluiddurchlass 90, der angrenzend an die Ausgangsverzahnung 74 in Verbindung mit dem hohlen Kern 76 positioniert ist.
Ein Kupplungspaket 94 koppelt das Eingangsglied 54 selektiv mit dem Ausgangsglied 70. Das Kupplungspaket 94 umfasst abwechselnd angeordnete Reibscheiben 98 und Reaktionsplatten 102. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Kupplungsanordnung 34 drei Reibscheiben 98 und zwei Reaktionsplatten 102. Das Kupplungspaket 94 ist so angeordnet, dass sich jede der Reaktionsplatten 102 zwischen zwei Reibscheiben 98 befindet. Bei anderen Ausführungsformen kann das Kupplungspaket 94 in Abhängigkeit von den Erfordernissen für die Anwendung mehr oder weniger als drei Reibscheiben 98 und zwei Reaktionsplatten 102 umfassen. Beispielsweise sind bei Anwendungen, bei denen höhere Drehmomentlasten durch die Kupplungsanordnung 34 erzeugt werden, zusätzliche Reibscheiben 98 und Reaktionsplatten 102 erforderlich, um die hohen Drehmomentlasten von dem Eingangsglied 54 effektiv zum Ausgangsglied 70 zu übertragen. Die Reibscheiben 98 umfassen reibungstechnisch verbesserte Oberflächen 108, um den Reibungskoeffizienten darauf zu erhöhen, und radial nach innen weisende Zähne 106. Die Reaktionsplatten 102 hingegen umfassen radial nach außen weisende Zähne 110.
Mit Bezug auf 3 umfasst die Kupplungsanordnung 34 ein Gehäuse 114, das das Kupplungspaket 94 und Abschnitte des Eingangsglieds 54 und des Ausgangsglieds 70 umgibt. Das Gehäuse 114 wird allgemein als ein hohles zylinderförmiges Glied definiert und ist zur Verschiebung entlang der Achse 46 in einer Vorwärts- oder ersten Richtung 116 und einer Rückwärts- oder zweiten Richtung 120 konfiguriert. Das Gehäuse 114 umfasst ein Ende mit einer Anlagefläche 124, deren Zweck detaillierter beschrieben wird. An dem Gehäuse 114 radial beabstandete Entlüftungsdurchlässe 118 sorgen für eine Verbindung zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Gehäuses 114. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Entlüftungsdurchlässe 118 in sechs Gruppierungen von drei Durchlässen, die um die Peripherie des Gehäuses 114 herum axial ausgerichtet sind, beabstandet (z. B. ist jede Gruppierung um 60 Grad beabstandet). Bei anderen Ausführungsformen können die Entlüftungsdurchlässe 118 anders konstruiert sein, um mehr oder weniger als sechs Gruppierungen zu umfassen und mehr oder weniger als drei Durchlässe in jeder Gruppe zu umfassen. Das Gehäuse 114 umfasst interne Zähne 122, die sich auf einer internen Fläche befinden. An Stellen auf der internen Fläche, die den Entlüftungsdurchlässen 118 entsprechen, sind die Zähne 122 weggelassen; jedoch können die Zähne 122 bei anderen Ausführungsformen um die interne Fläche herum durchgängig sein. Darüber hinaus erstrecken sich entgegengesetzte Nuten 126, die sich allgemein an die Ränder des Gehäuses 114 angrenzend befinden, 360 Grad darin (5).
Die Kupplungsanordnung 34 umfasst des Weiteren auf jeder Seite des Kupplungspakets 94 einen vorderen Endring 130 bzw. einen hinteren Endring 134. Der vordere Endring 130 umgibt allgemein das Eingangsglied 54, und der hintere Endring 134 umgibt allgemein das Ausgangsglied 70. Jeder Endring 130, 134 ist abgestuft und umfasst einen Abschnitt, der Zähne 138 aufweist, die radial von der Achse 46 weg weisen. Jeder Endring 130, 134 ist axial bezüglich des Gehäuses 114 durch Sicherungsringe 140, die in den Nuten 126 positionierbar sind, fixiert.
Die Kupplungsanordnung 34 umfasst Vorspannglieder 142, die sich zwischen dem Ausgangsglied 70 und dem hinteren Endring 134 befinden und in dem Hohlraum 86 aufgenommen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Vorspannglieder 142 vier Tellerfedern, die den hinteren Endring 134 von dem Ausgangsglied 70 vorspannen. Bei anderen Ausführungsformen können die Vorspannglieder 142 anders konstruiert sein (z. B. Schraubenfeder), um das Ausgangsglied 70 von dem hinteren Endring 134 vorzuspannen.
Ein an das Gehäuse 114 und den hinteren Endring 134 angrenzendes Ringglied 146 umfasst eine vordere Fläche 150, die zur Anlagefläche 124 des Gehäuses 114 weist, und eine hintere Fläche 154, wobei ein Querschnitt des Ringglieds 146 durch eine T-Form allgemein definiert wird (6). Eine Umfangsnut 156 befindet sich zwischen der vorderen und der hinteren Fläche 150, 154 an der Peripherie des Ringglieds 146. Das Ringglied 146 definiert ferner einen Innendurchmesser 158, der bei der dargestellten Ausführungsform etwa 4,33 Inch beträgt. Bei anderen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser 158 von etwa 1,5 Inch bis etwa 6 Inch variieren. Ein Dichtungsring 170 sitzt in der Nut 156.
Ein Außendurchmesser des Ringglieds 146 ist dahingehend dimensioniert, in einem Innendurchmesser einer Abdeckung 162 aufgenommen zu werden, die wiederum auch dahingehend dimensioniert ist, einen Randabschnitt des Gehäuses 114 aufzunehmen. Die Abdeckung 162 ist mit dem Ausgangsglied 70 über einen Sicherungsring 166 in der Nut 92 gekoppelt, um eine Relativbewegung zwischen der Abdeckung 162 und dem Ausgangsglied 70 entlang der Achse 46 zu verhindern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 162 bezüglich des Ausgangsglieds 70 zur gemeinsamen Drehung darin fixiert. Somit kann eine Laufpassung (z. B. Reibpassung) zwischen der Abdeckung 162 und dem Ausgangsglied 70 konstruiert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann eine durch das Ausgangsglied 70 eingehaltene Winkelbeschleunigung gering genug sein, dass die Abdeckung 162 nicht am Ausgangsglied 70 fixiert sein muss. Stattdessen besteht eine geringfügige Winkelgeschwindigkeitdifferenz zwischen der Abdeckung 162 und dem Ausgangsglied 70.
Während des Zusammenbaus der Kupplungsanordnung 34 wird das Eingangsglied 54 drehbar am Lager 66 fixiert und das Ausgangsglied 70 wird durch den Stopfen 84 drehbar an der Lageranordnung 82 fixiert. Das Gehäuse 114 wird über das Ausgangsglied 70 montiert, so dass die Zähne 78, 122 eingriffsgekoppelt sind. Das Kupplungspaket 94 wird dahingehend zusammengebaut, das Eingangsglied 54 durch einen Eingriff der Zähne 110 der Reaktionsplatten 102 mit den Zähnen 122 und durch einen Eingriff der Zähne 106 der Reibscheiben 98 mit den Zähnen 62 mit dem Gehäuse 114 zu koppeln.
Jeder der vorderen Endringe 130, 134 ist derart positioniert, dass die Zähne 138 mit den Zähnen 122 zusammenpassen. Die Sicherungsringe 140 liegen an jedem der Endringe 130, 134 an und befinden sich in den Nuten 126, um eine Bewegung des vorderen Endrings 130 in der Vorwärtsrichtung 116 und eine Bewegung des hinteren Endrings 134 in der Rückwärtsrichtung 120 bezüglich des Gehäuses 114 zu verhindern.
Die Vorspannglieder 142 sind zwischen dem Ausgangsglied 70 und dem hinteren Endring 134 positioniert und stehen damit in direktem Kontakt. Im zusammengebauten Zustand spannen die Vorspannglieder 142 den hinteren Endring 134 in der Rückwärtsrichtung 120 vor, um den vorderen Endring 130 durch das Gehäuse 114 gegen das Kupplungspaket 94 zu drücken.
Das Ringglied 146 wird zwischen die Abdeckung 162 und das Gehäuse 114 montiert, so dass die vordere Fläche 150 die Anlagefläche 124 in Eingriff nimmt. Das Ringglied 146 definiert eine fluiddichte Abdichtung mit der Abdeckung 162. Die fluiddichte Abdichtung kann durch die Ringdichtung 170 oder durch den direkten Eingriff zwischen dem Ringglied 146 und der Abdeckung 162 bereitgestellt werden. Die Abdeckung 162 ist allgemein hinter dem Fluiddurchlass 90 am Ausgangsglied 70 positioniert, so dass der Fluiddurchlass 90 mit einem Spalt oder einer Kammer 174, der bzw. die zwischen der Abdeckung 162 und dem Ringglied 146 ausgebildet ist, in Verbindung steht.
6 stellt die Kupplungsanordnung 34 in einer Nichtbetriebs- und eingerückten Betriebsstellung dar. Mit anderen Worten drücken die Vorspannglieder 142 vor dem Betrieb der Kupplungsanordnung 34 (d.h., wenn die Kupplungsanordnung 34 drehstationär ist) die hinteren Endringe 134 in die Rückwärtsrichtung 120, wodurch aufgrund der Sicherungsringe 140 das Gehäuse 114 und der vordere Endring 130 in der Richtung 120 dahingehend vorgespannt werden, das Kupplungspaket 94 gegen das Ausgangsglied 70 zusammen zu drücken. Dadurch wird außerdem die Anlagefläche 124 gegen die vordere Fläche 150 gedrückt, wodurch wiederum das Ringglied 146 in die Rückwärtsrichtung 120 gedrückt wird. Im Betrieb wird eine dem Eingangsglied 54 durch den Elektromotor 30 zugeführte Drehbewegung (d.h., Drehmoment) durch die Kupplungsanordnung 34 übertragen, um das Getriebe 38 durch das Ausgangsglied 70 zu drehen. Insbesondere drehen sich die Reibscheiben 98 gemeinsam mit dem Eingangsglied 54 durch den Eingriff zwischen den Zähnen 62, 106. Die Vorspannglieder 142 drücken weiterhin den hinteren Endring 134 in die Rückwärtsrichtung 120, wodurch gemäß der Beschreibung das Kupplungspaket 94 gegen das Ausgangsglied 70 gedrückt wird. Somit drehen sich die Reaktionsplatten 102 gemeinsam mit den Reibscheiben 98 und drehen das Gehäuse 114 durch den Eingriff zwischen den Zähnen 110, 122. Da sich das Ausgangsglied 70 gemeinsam mit dem Gehäuse 114 durch den Eingriff zwischen den Zähnen 78, 122 dreht, wird Drehmoment vom Gehäuse 114 auf das Ausgangsglied 70 übertragen.
Da sich die Kupplungsanordnung 34 dreht, strömt dem Inneren des Ausgangsglieds 70 zugeführtes Fluid (z. B. Öl) durch den Durchlass 90 und in die Kammer 174. Das Fluid sammelt sich in der Kammer 174 an und mit Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 wird es radial nach außen gedrückt, wodurch der Fluiddruck in der Kammer erhöht wird. Insbesondere sind die auf eine Masse an Fluid in der Kammer 174 wirkenden Zentripetalkräfte eine Funktion der Drehzahl der Kupplungsanordnung 34. Diese Kräfte erhöhen zwangsläufig den Druck des Fluids, der gegen die Fläche der hinteren Fläche 154 wirkt, die selbst vom Innendurchmesser 158 abhängig ist.
Diese Kraft an der hinteren Fläche 154 wird durch das Ringglied 146 auf die Anlagefläche 124 in der Vorwärtsrichtung 116 gegen die Vorspannkraft des Vorspannglieds 142 in der Rückwärtsrichtung 120 übertragen.
Somit wird die eingerückte Stellung der Kupplungsanordnung 34 eingenommen, wenn die durch die Vorspannglieder 142 erzeugte Kraft, die in der Rückwärtsrichtung 120 wirkt, größer ist als die durch das Fluid in der Kammer 174 erzeugte Kraft, die in der Vorwärtsrichtung 116 wirkt. Die Komponenten der Kupplungsanordnung 34 sind dahingehend dimensioniert, dass im Betrieb die eingerückte Stellung eintritt, wenn die Drehgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 unter etwa 7000 Umdrehungen/Minute (RPM) liegt.
Mit Bezug auf 7 erhöht sich der Druck des Fluids in der Kammer 174, wie zuvor beschrieben, mit Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 während des Betriebs, bis die Kraft am Ringglied 146 aufgrund des erhöhten Drucks eine Höchstkraft, der die Vorspannglieder 142 widerstehen können, erreicht. Das Fluid in der Kammer 174 kann des Weiteren mit zusätzlichem Fluid, das durch den Durchlass 90 eingeleitet wird, ergänzt werden. An diesem Punkt beginnen die durch das Fluid erzeugten Kräfte mit der Verschiebung des Ringglieds 146 in der Vorwärtsrichtung 116. Dadurch wird das Volumen der Kammer 174 erhöht. Gleichzeitig verschiebt das Ringglied 146, das mit der Anlagefläche 124 in Kontakt steht, das Gehäuse 114. Dadurch beginnen die Platten 98, 102 sich bezüglich einander zu drehen (d.h., rutschen), was zu einer Winkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Eingangsglied 54 und dem Ausgangsglied 70 führt. Bei der dargestellten Ausführungsform tritt diese Zwischenstellung automatisch auf, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 allgemein zwischen 7000 und 9000 RPM liegt.
Darüber hinaus gestatten die Entlüftungsdurchlässe 118 die Freisetzung eines etwaigen erhöhten Öl- und/oder Luftdrucks in der Kupplungsanordnung 34 und halten dementsprechend den Öl- und/oder Luftdruck in der Kupplungsanordnung 34 allgemein auf Umgebungsbedingungen. Somit hindert der Öl- und/oder Luftdruck in der Kupplungsanordnung 34 bei Verschiebung des Ringglieds 146 in der Vorwärtsrichtung 116 diese Bewegung nicht weiter.
8 stellt die Kupplungsanordnung 34 in einer ausgerückten Stellung dar, wenn die zunehmende Drehzahl den Druck des Fluids in der Kammer 174 und somit die auf die hintere Fläche 154 wirkenden Kräfte über den bezüglich der Zwischenstellung beschriebenen Betrag weiter erhöht. Das Ringglied 146 verschiebt sich darüber hinaus in der Vorwärtsrichtung 116 gegen die Kraft des Vorspannglieds 142, so dass sich die Platten 98, 102 bezüglich einander frei drehen. Mit anderen Worten sind die Reaktionsplatten 102, das Gehäuse 114 und das Ausgangsglied 70 in diesem Modus vom Eingangsglied 54 und den Reibscheiben 98 entkoppelt oder außer Eingriff damit. Bei der dargestellten Ausführungsform tritt diese ausgerückte Stellung automatisch auf, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 über etwa 9000 RPM liegt.
Mit Bezug auf 1 und 2 trennt die Kupplungsanordnung 34 automatisch die Radnabenanordnung 42 vom Elektromotor 30 bei einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit der Nabenanordnung 42, wie beschrieben wird. Mit anderen Worten rückt die Kupplungsanordnung 34 aus, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Radnabenanordnung 42 eine vorbestimmte Höchstgeschwindigkeit (z. B. eine vorbestimmte Arbeitsdrehzahl des Güterwagens 22) erreicht hat. Bei einer Geschwindigkeit weit unter dieser vorbestimmten Höhe unterstützt der Elektromotor 30 den Traktor 14 bei der Bewegung des Güterwagens 22 durch die Nabenanordnung 42. Wenn die Drehzahl der Radnabenanordnung 42 über eine vorbestimmte Höhe steigt (z. B. aufgrund einer übermäßigen Geschwindigkeit des Wagens 22 oder eines unerheblichen Widerstands, der gegen die Radnabenanordnung 42 wirkt), wird der Elektromotor 30 von der Nabenanordnung 42 getrennt, wodurch der Elektromotor 30 vor übermäßigen Drehzahlen geschützt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann die Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34, die zwischen der eingerückten, der Zwischen- und der ausgerückten Stellung differenziert, variieren und basiert auf der Art von Gerät, das durch die Radnabenanordnung 42 angetrieben wird, und/oder der Art der angestrebten Anwendung sowie der Leistungsquelle 30 inhärenten beschränkenden Parametern. Die verschiedenen Stellungen der Kupplungsanordnung 34 resultieren aus einem Ausgleich zwischen dem durch Fluidrotation entwickelten Druck und der dadurch an die hintere Fläche 154 angelegten Kraft und der entgegengesetzten Kraft der Vorspannglieder 142. Somit kann bzw. können zum Variieren der verschiedenen Stellungen der Kupplungsanordnung 34 für alternative Betriebsvorgänge die Fläche der hinteren Fläche 154 (z. B. durch Änderung des Innendurchmessers 158) und/oder die Vorspannkraft der Vorspannglieder 142 (z. B. durch Änderung der Federart oder -rate) geändert werden.
9 stellt eine Kupplungsanordnung 234 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Die Kupplungsanordnung 234 ist der Kupplungsanordnung 34 ähnlich und gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszahlen zuzüglich 200 versehen worden, so dass lediglich Unterschiede zwischen den Kupplungen 34 und 234 detailliert erörtert werden. Darüber hinaus sind Komponenten oder Merkmale, die bezüglich lediglich einer oder einiger der hier beschriebenen Ausführungsformen beschrieben werden, gleichermaßen auf beliebige andere Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, anwendbar.
Die Kupplungsanordnung 234 umfasst ein Eingangsglied 254, das eine Eingangsverzahnung 258 mit Zähnen 262 aufweist und das durch ein Lager 266 gesichert ist. Ein Ausgangsglied 270 umfasst einen hohlen Abschnitt 276, der teilweise eine Ausgangsverzahnung 274 mit Zähnen 278 definiert, und einen Hohlraum 286, der die Vorspannglieder 342 aufnimmt. Eine interne Lageranordnung 282 umfasst einen Stopfen 284, der mit dem Ausgangsglied 270 gekoppelt ist und dahingehend wirkt, bei Nichtvorliegen eines Fluiddurchlasses im Ausgangsglied einer Kammer 374 Fluid (z. B. Öl) zuzuführen. Die Kammer 374 wird zwischen einem vorderen Endring 330, der einen Innendurchmesser 358 aufweist, und dem Ausgangsglied 270 definiert. Die Kupplungsanordnung 234 umfasst des Weiteren ein Kupplungspaket 294, das Reibscheiben 298 und Reaktionsplatten 302 aufweist. Ein Gehäuse 314 mit internen Zähnen 322 und mindestens einem Entlüftungsdurchlass 318 ist gleichermaßen in einer Vorwärtsrichtung 316 und einer Rückwärtsrichtung 320 bewegbar.
Der vordere Endring 330 und ein hinterer Endring 334 umfassen Zähne 338 zum Eingriff des Gehäuses 314 und sind ferner mit Sicherungsringen 340 mit dem Gehäuse 314 gekoppelt. Die Kupplungsanordnung 234 unterscheidet sich zusätzlich durch die Verwendung von Dichtungsringen 182, die sich allgemein zwischen dem vorderen Endring 330 und dem Ausgangsglied 270 befinden und die Kammer 374 umgeben, von der Kupplungsanordnung 34.
Im Betrieb wird Fluid in der Nähe der Lageranordnung 282 in die Kammer 374 eingeleitet, während sich die Kupplungsanordnung 234 dreht. In einer wie in 9 dargestellten eingerückten Stellung spannen die Vorspannglieder 342 das Gehäuse 314 in der Rückwärtsrichtung 320 dahingehend vor, den vorderen Endring 330 gegen das Kupplungspaket 294 und das Ausgangsglied 270 zu schichten. Mit zunehmender Drehung steigt der Druck des Fluids in der Kammer 374, so dass die auf einer Fläche 186 des vorderen Endrings 330 erzeugte Kraft beginnt, den vorderen Endring 330 in der Vorwärtsrichtung 316 in einer Zwischenstellung zu bewegen, und die Platten 298, 302 beginnen zu rutschen. Mit weiterer Zunahme des Drucks aufgrund einer erhöhten Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 234 bewegt die Kraft an dem vorderen Endring 330 den Endring 330 außer Eingriff mit dem Kupplungspaket 294 in eine ausgerückte Stellung, wodurch das Eingangsglied 254 und das Ausgangsglied 270 entkoppelt werden.
10–12 stellen ein Antriebssystem 426 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Das Antriebssystem 426 ähnelt dem Antriebssystem 26; gleiche Komponenten sind deshalb mit gleichen Bezugszahlen zuzüglich 400 versehen worden und lediglich Unterschiede zwischen den Antriebssystemen 26 und 426 werden detailliert erörtert. Darüber hinaus sind Komponenten oder Merkmale, die bezüglich lediglich einer oder einiger der hier beschriebenen Ausführungsformen beschrieben werden, gleichermaßen auf beliebige andere Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, anwendbar.
10 stellt das Antriebssystem 426 dar, das eine Leistungsquelle 430 (z. B. einen Elektromotor), eine Kupplungsanordnung 434, ein Getriebe 438 und eine Radnabenanordnung 442 umfasst. Das Antriebssystem 426 ist dazu konfiguriert, ein Rad des Güterwagens 22 dahingehend mit Leistung zu versorgen, den Rollwiderstand des Rads über eine Fläche zu überwinden und somit den Gesamtvortrieb des Geräts 10 zu unterstützen.
Der Elektromotor 430 ist dahingehend positioniert, Drehleistung (z. B. Drehmoment) zur Kupplungsanordnung 434 zu übertragen, wobei der Elektromotor 430 um eine Drehachse 446 herum ausgerichtet ist und die Kupplungsanordnung 434 um eine Drehachse 592 herum ausgerichtet ist. Die Drehachsen 446, 592 sind im Gegensatz zu dem Elektromotor 30 und der Kupplungsanordnung 34 der in 2 dargestellten vorherigen Ausführungsform voneinander versetzt.
Die Kupplungsanordnung 434 ist auch mit dem Getriebe 438 gekoppelt und selektiv dahingehend betreibbar, Drehmoment zu diesem zu übertragen. Insbesondere umfasst das Getriebe 438 eine Zwischenradwelle 590 mit einem Eingangszahnrad 594, das von einem Ausgangszahnrad 598 beabstandet ist, wobei das Eingangszahnrad 594 einen Abschnitt der Kupplungsanordnung 434 in Eingriff nimmt und das Ausgangszahnrad 598 ein Eingangszahnrad 602 der Radnabenanordnung 442 in Eingriff nimmt. Bei der dargestellten Ausführungsform wirkt das Getriebe 438 mit der Kupplungsanordnung 434 dahingehend zusammen, das der Radnabenanordnung 442 von dem Elektromotor 430 zugeführte Drehmoment zu erhöhen. Die Radnabenanordnung 442 dreht sich um eine Achse 450, die von den Achsen 446, 592 versetzt ist.
Mit Bezug auf 11 umfasst die Kupplungsanordnung 434 ein Eingangsglied 454, das ein hohles Glied definiert, das ein externes Eingangsstirnrad 458 zum Eingriff mit einem Zahnrad 555 (10), das dem Elektromotor 430 zugeordnet ist, aufweist. Das Eingangsglied 454 weist externe Zähne 462 an einer Außenperipherie vom Stirnrad 458 weg auf. Lager 466 sichern das Eingangsglied 454 zur Drehung um die Achse 592.
Ein Ausgangsglied 470 umfasst ein externes Ausgangsstirnrad 474, das das Eingangszahnrad 594 des Getriebes 438 in Eingriff nimmt. Das sich vom Ausgangsstirnrad 474 weg befindende Ausgangsglied 470 weist externe Zähne 478 an einer Außenperipherie auf. Lager 482 gestatten eine Drehung des Ausgangsglieds 470 um die Achse 592. Insbesondere ist ein Abschnitt (z. B. ein Außenring) der Lager 482 an einem Gehäuse des Antriebssystems 426 fixiert. Ein in dem Ausgangsglied 470 ausgebildeter Hohlraum 486 erstreckt sich umfangsmäßig 360 Grad um eine Innenfläche, die mit der Achse 592 konzentrisch ist. Darüber hinaus umfasst das Ausgangsglied 470 eine Sicherungsringnut 492 und einen Fluidkanal 490, wobei sich ein Abschnitt des Fluidkanals 490 konzentrisch durch das Ausgangsglied 470 erstreckt.
Ein Kupplungspaket 494 koppelt selektiv das Eingangsglied 454 mit dem Ausgangsglied 470. Das Kupplungspaket 494 umfasst abwechselnd angeordnete Reibscheiben 498 und Reaktionsplatten 502. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Kupplungsanordnung 434 sieben Reibscheiben 498 und sechs Reaktionsplatten 502. Die Reibscheiben 498 umfassen reibungstechnisch verbesserte Oberflächen 508, um den Reibungskoeffizienten darauf zu erhöhen, und radial nach innen weisende Zähne 506. Die Reaktionsplatten 502 hingegen umfassen radial nach außen weisende Zähne 510.
Die Kupplungsanordnung 434 umfasst ein Gehäuse 514, das das Kupplungspaket 494, einen Abschnitt des Eingangsglieds 454 und einen Abschnitt des Ausgangsglieds 470 umgibt. Das Gehäuse 514 wird allgemein als ein hohles zylinderförmiges Glied definiert und ist zur Verschiebung entlang der Achse 592 in einer ersten Richtung 516 und einer zweiten Richtung 520 konfiguriert. Das Gehäuse 514 umfasst ein Ende mit einer Anlagefläche 524. An dem Gehäuse 514 axial und umfangsmäßig beabstandete Entlüftungsdurchlässe 518 sorgen für eine Verbindung zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Gehäuses 514. Das Gehäuse 514 umfasst interne Zähne 522, die sich auf einer internen Fläche befinden, und entgegengesetzte Nuten 526, die sich allgemein an die Ränder des Gehäuses 514 angrenzend befinden und sich 360 Grad darin erstrecken.
Die Kupplungsanordnung 434 umfasst des Weiteren auf jeder Seite des Kupplungspakets 494 einen vorderen Endring 530 bzw. einen hinteren Endring 534. Der vordere Endring 530 umgibt allgemein das Eingangsglied 454 und das Ausgangsglied 470, während der hintere Endring 534 allgemein das Ausgangsglied 470 umgibt. Jeder Endring 530, 534 ist abgestuft und umfasst einen Abschnitt, der Zähne 538 aufweist, die radial von der Achse 592 weg weisen. Jeder Endring 530, 534 ist axial bezüglich des Gehäuses 514 durch Sicherungsringe 540, die in den Nuten 526 positionierbar sind, fixiert.
Die Kupplungsanordnung 434 umfasst ferner Vorspannglieder 542, die in dem Hohlraum 486 aufgenommen sind. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Vorspannglieder 542 vier Tellerfedern, die den hinteren Endring 534 von dem Ausgangsglied 470 vorspannen.
Ein an das Gehäuse 514 und den hinteren Endring 534 angrenzendes Ringglied 546 umfasst eine vordere Fläche 550, die zur Anlagefläche 524 des Gehäuses 514 weist, und eine hintere Fläche 554. Eine Umfangsnut 556 befindet sich zwischen der vorderen und der hinteren Fläche 550, 554. Das Ringglied 546 weist einen Innendurchmesser 558 auf, der größer als ein Außendurchmesser des Ausgangsglieds 470 ist. Ein Dichtungsring 570 sitzt in der Nut 556.
Ein Außendurchmesser des Ringglieds 546 ist dahingehend dimensioniert, in einem Innendurchmesser einer Abdeckung 562 aufgenommen zu werden. Die Abdeckung 562 ist mit dem Ausgangsglied 470 über einen Sicherungsring 566 in der Nut 492 gekoppelt, um eine Relativbewegung zwischen der Abdeckung 562 und dem Ausgangsglied 470 entlang der Achse 592 zu verhindern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Abdeckung 562 bezüglich des Ausgangsglieds 470 zur gemeinsamen Drehung darin fixiert. Somit kann eine Laufpassung (z. B. Reibpassung) zwischen der Abdeckung 562 und dem Ausgangsglied 470 konstruiert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann eine durch das Ausgangsglied 470 eingehaltene Winkelbeschleunigung gering genug sein, dass die Abdeckung 562 nicht am Ausgangsglied 470 fixiert sein muss, stattdessen besteht eine geringfügige Winkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der Abdeckung 562 und dem Ausgangsglied 470.
Während des Zusammenbaus der Kupplungsanordnung 434 wird das Eingangsglied 454 durch die Lager 466 drehbar mit dem Ausgangsglied 470 zur Relativdrehung dazwischen, wenn Drehmoment nicht vollständig durch die Kupplungsanordnung 434 übertragen wird, gekoppelt. Somit dreht sich ein Abschnitt des Ausgangsglieds 470 in dem hohlen Abschnitt des Eingangsglieds 454. Das Gehäuse 514 wird über das Ausgangsglied 470 montiert, so dass die Zähne 478, 522 eingriffsgekoppelt sind. Das Kupplungspaket 494 wird dahingehend zusammengebaut, das Eingangsglied 454 durch einen Eingriff der Zähne 510 der Reaktionsplatten 502 mit den Zähnen 522 und durch einen Eingriff der Zähne 506 der Reibscheiben 498 mit den Zähnen 462 mit dem Gehäuse 514 zu koppeln.
Jeder der Endringe 530, 534 ist derart positioniert, dass die Zähne 538 mit den Zähnen 522 zusammenpassen. Die Sicherungsringe 540 liegen an jedem der Endringe 530, 534 an und befinden sich in den Nuten 526, um eine Bewegung des vorderen Endrings 530 in der ersten Richtung 516 und eine Bewegung des hinteren Endrings 534 in der zweiten Richtung 520 bezüglich des Gehäuses 514 zu verhindern.
Die Vorspannglieder 542 sind zwischen dem Ausgangsglied 470 und dem hinteren Endring 534 positioniert und stehen damit in direktem Kontakt. Im zusammengebauten Zustand spannen die Vorspannglieder 542 den hinteren Endring 534 in der zweiten Richtung 520 vor, um den vorderen Endring 530 durch das Gehäuse 514 gegen das Kupplungspaket 494 zu drücken.
Das Ringglied 546 wird zwischen die Abdeckung 562 und das Gehäuse 514 montiert, so dass die vordere Fläche 550 die Anlagefläche 524 in Eingriff nimmt. Das Ringglied 546 definiert eine fluiddichte Abdichtung mit der Abdeckung 562. Die Abdeckung 562 ist allgemein hinter dem Fluiddurchlass 490 (d.h., in der zweiten Richtung 520) am Ausgangsglied 470 positioniert, so dass der Fluiddurchlass 490 mit einem Spalt oder einer Kammer 574 (12), der bzw. die zwischen der Abdeckung 562 und dem Ringglied 546 ausgebildet ist, in Verbindung steht.
Im Betrieb wird Fluid durch den Fluidauslasskanal 490 in die Kammer 574 eingeleitet, während sich die Kupplungsanordnung 434 dreht. In einer wie in 12 dargestellten eingerückten Stellung spannen die Vorspannglieder 542 das Gehäuse 514 in der zweiten Richtung 520 dahingehend vor, den vorderen Endring 530 gegen das Kupplungspaket 494 und das Ausgangsglied 470 zu schichten. Somit wird Drehmoment vom Motor 430 durch das Eingangsglied 454 über das Eingangszahnrad 458 zu dem Ausgangszahnrad 474 des Ausgangsglieds 470 übertragen. Drehmoment wird dann durch das Eingangszahnrad 594 und die Zwischenradwelle 590 zu dem Ausgangszahnrad 598 und zu dem Eingangszahnrad 602 der Radnabenanordnung 442 übertragen, um ein Rad des Güterwagens 22 zu drehen.
Mit zunehmender Drehung der Kupplungsanordnung 434 steigt der Druck des Fluids in der Kammer 574, so dass die auf der hinteren Fläche 554 des Ringglieds 546 erzeugte Kraft beginnt, den vorderen Endring 530 in der ersten Richtung 516 in eine Zwischenstellung, die der in 7 dargestellten Zwischenstellung ähnlich ist, zu bewegen, und die Platten 498, 502 beginnen zu rutschen. Mit weiterer Zunahme des Fluiddrucks im Hohlraum 574 aufgrund einer erhöhten Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 434 bewegt der auf die hintere Fläche 554 des Ringglieds 546 wirkende Druck das Gehäuse 514 in der ersten Richtung 516 durch den Kontakt zwischen der Anlagefläche 524 und der vorderen Fläche 550. Dadurch bewegt sich der vordere Endring 530 in der ersten Richtung 516, so dass sich das Kupplungspaket 494 in eine ausgerückte Stellung ausdehnt, wodurch das Eingangsglied 454 und das Ausgangsglied 470 entkoppelt werden.
Demzufolge arbeiten die Kupplungsanordnungen 34, 434 mit ähnlichen Prinzipien. Die Kupplungsanordnung 434 stellt jedoch im Vergleich zur Kupplungsanordnung 34 eine stärkere Ganguntersetzung bereit, die zu einer geringeren Drehgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 434 führt. Beispielsweise befindet sich die Kupplungsanordnung 34 in der ausgerückten Stellung (8), wenn die Winkelgeschwindigkeit der Kupplungsanordnung 34 über etwa 9000 RPM liegt, im Vergleich zu einer Winkelgeschwindigkeit von etwa 6000 RPM, wenn sich die Kupplungsanordnung 434 in der ausgerückten Stellung befindet. Die reduzierte Winkelgeschwindigkeit stellt eine geringere Belastung der Lager 466, 482 bereit. Jedoch ist das durch die Kupplungsanordnung 434 übertragene Drehmoment höher als das durch die Kupplungsanordnung 34 übertragene Drehmoment. Deshalb werden zusätzliche Reibscheiben 498 und Reaktionsplatton 502 benötigt, um das zusätzliche Drehmoment, das durch die Kupplungsanordnung 434 übertragen wird, zu bewältigen. Alternativ dazu kann die Anzahl an Reibscheiben 498 und Reaktionsplatten 502 im Vergleich zur Kupplungsanordnung 34 gleich bleiben, jedoch kann der Durchmesser der Reibscheiben 498 und der Reaktionsplatten 502 zur Bewältigung des zusätzlichen Drehmoments erhöht werden.
Die die Kupplungsanordnung 34, 234, 434 umfassenden Antriebssysteme 26, 426 sind in ihrer Anwendung nicht auf die bestimmten landwirtschaftlichen Geräte, die zuvor beschrieben wurden, beschränkt, sondern können bei einem beliebigen Gerät, bei dem ein Ineingriffbringen und Außereingriffbringen einer Kraftübertragung unter solchen Bedingungen gewünscht wird, verwendet werden.
Verschiedene Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden in den folgenden Ansprüchen angeführt.

Claims

Kupplungsanordnung (34), die zum selektiven Ineingriffbringen und Außereingriffbringen einer Leistungsquelle (30) und eines Getriebes (38) konfiguriert ist, wobei die Kupplungsanordnung (34) Folgendes umfasst: ein Eingangsglied (54), das zum Koppeln mit der Leistungsquelle (30) konfiguriert ist; ein Ausgangsglied (70), das zum Koppeln mit dem Getriebe (38) konfiguriert ist, wobei das Eingangsglied (54) und das Ausgangsglied (70) um eine Achse (46) drehbar sind; ein Kupplungspaket (94), das mit dem Eingangsglied (54) zur gemeinsamen Drehung um die Achse (46) in Eingriff steht; ein Gehäuse (114), das mit dem Ausgangsglied (70) und mit dem Kupplungspaket (94) zur gemeinsamen Drehung um die Achse (46) in Eingriff steht, wobei das Gehäuse (114) ferner dazu konfiguriert ist, sich in einer ersten Richtung entlang der Achse (46) und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zu bewegen; eine Abdeckung (162); und ein Ringglied (146), das entlang der Achse (46) von der Abdeckung (162) weg positioniert ist, so dass die Abdeckung (162) und das Ringglied (146) eine bewegliche Kammer (174) zwischen sich definieren, die zur Aufnahme eines Hydraulikfluids konfiguriert ist, wobei das Kupplungspaket (94) dahingehend betreibbar ist, das Eingangsglied (54) als Reaktion auf einen Druck des Hydraulikfluids in der Kammer (174) von dem Ausgangsglied (70) zu entkoppeln.
Kupplungsanordnung (34) nach Anspruch 1, die ferner ein Vorspannglied (142) umfasst, das dahingehend positioniert ist, das Ringglied (146) entlang der Achse (46) zur Abdeckung (162) vorzuspannen.
Kupplungsanordnung (34) nach Anspruch 1, wobei das Kupplungspaket (94) dahingehend betreibbar ist, das Eingangsglied (54) als Reaktion darauf, dass ein Druck des Hydraulikfluids auf das Ringglied (146) wirkt, von dem Ausgangsglied (70) zu entkoppeln.
Kupplungsanordnung (34) nach Anspruch 1, wobei die Kammer (174) in der Kupplungsanordnung (34) positioniert ist, so dass der Druck des Hydraulikfluids in der Kammer (174) als Reaktion auf eine Drehung des Ausgangsglieds (70) um die Achse (46) ansteigt.
Kupplungsanordnung (34) nach Anspruch 1, wobei das Ausgangsglied (70) und das Eingangsglied (54) externe Stirnräder (458, 474) umfassen.
Kupplungsanordnung (34) nach Anspruch 1, wobei das Kupplungspaket (94) mehrere Reibscheiben (98) und mehrere Reaktionsplatten (102) umfasst und wobei jede der Reibscheiben (98) mit dem Eingangsglied (54) in Eingriff steht und jede der Reaktionsplatten (102) mit dem Gehäuse (114) in Eingriff steht.
Antriebssystem (26), das Folgendes umfasst: eine Leistungsquelle (30); ein Getriebe (38), das mit einer Radnabenanordnung (42) gekoppelt ist; und eine hydraulisch betätigte Kupplungsanordnung (34) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, die dahingehend betreibbar ist, die Leistungsquelle (30) als Reaktion darauf, dass eine Drehgeschwindigkeit der Radnabenanordnung (42) über einer vorbestimmten Höhe liegt, mit dem Getriebe (38) außer Eingriff zu bringen.
Verfahren zum selektiven Ineingriffbringen und Außereingriffbringen eines ersten Kupplungsglieds mit einem zweiten Kupplungsglied in einer Kupplungsanordnung (34) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, wobei ein Abschnitt der Kupplungsanordnung (34) eine Kammer (174) definiert, die zur Aufnahme eines Hydraulikfluids konfiguriert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einleiten von Hydraulikfluid in die Kammer (174), wobei das Hydraulikfluid einen Druck aufweist; Drehen der Kupplungsanordnung (34) um eine Achse (46) mit einer ersten Drehgeschwindigkeit, wodurch der Druck des Hydraulikfluids in der Kammer (174) erhöht wird; als Reaktion auf die Erhöhung des Drucks des Hydraulikfluids in der Kammer (174), Bewegen einer Komponente der Kupplungsanordnung (34) entlang der Achse (46) in einer ersten Richtung; und als Reaktion auf die Bewegung, Trennen des ersten Kupplungsglieds von dem zweiten Kupplungsglied.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einleiten von Hydraulikfluid in die Kammer (174) Einleiten von Hydraulikfluid in die Kammer (174) durch ein Ausgangsglied (70) der Kupplungsanordnung (34) bedeutet.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Trennen des ersten Kupplungsglieds von dem zweiten Kupplungsglied Trennen einer Reibscheibe (98) von einer Reaktionsplatte (102) bedeutet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8–10, wobei das Bewegen einer Komponente der Kupplungsanordnung (34) entlang der Achse (46) Bewegen des Gehäuses (114) der Kupplungsanordnung (34) bedeutet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8–11, wobei das Erhöhen des Drucks des Hydraulikfluids in der Kammer (174) Erhöhen des Volumens der Kammer (174) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8–12, das ferner Folgendes umfasst Drehen der Kupplungsanordnung (34) um die Achse (46) mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit, die unter der ersten Drehgeschwindigkeit liegt; Vorspannen der Komponente der Kupplungsanordnung (34) entlang der Achse (46) in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist; und als Reaktion auf das Vorspannen, Koppeln des ersten Kupplungsglieds mit dem zweiten Kupplungsglied.