DE102017103190A1

DE102017103190A1 - Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einem Befestigungselement für eine Gegendruckplatte

Info

Publication number: DE102017103190A1
Application number: DE102017103190.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Heuberger; Martin Chambrion
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-16
Also published as: US20200132136A1; DE112018000852A5; JP2020505564A; EP3583327A1; WO2018149456A1; CN110226051A

Abstract

Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eins Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Eingangsteil, ein gegenüber dem Eingangsteil koaxial und verdrehbar angeordnetes Ausgangsteil und eine zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil fliehkraftabhängig schaltbare Reibeinheit, wobei die Reibeinheit mit dem Eingangsteil drehfest verbundene erste Reibelemente und mit einem Blattfederkern des Ausgangsteils drehfest verbundene zweite Reibelemente umfasst, die in einer axialen Richtung abwechselnd geschichtet angeordnet sind und zum Schließen der Fliehkraftkupplung mittels zumindest einer fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung in Reibeingriff bringbar und gegen eine Gegendruckplatte verspannbar sind, wobei der Blattfederkern zumindest ein Befestigungselement aufweist, das sich durch die Gegendruckplatte erstreckt und an dem die Gegendruckplatte mittels eines Sprengrings befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Fliehkraftkupplungen dienen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Krafträdern, Leichtkrafträdern oder Rollern, dem Ausgleich einer Antriebsdrehzahl und einer Getriebedrehzahl insbesondere während Anfahrvorgängen des Kraftfahrzeugs.
Hierzu werden beispielweise geschichtete und mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil der Fliehkraftkupplung drehschlüssige verbundene Reibelemente unter Fliehkrafteinwirkung verspannt, sodass sich zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil bei ausreichender Fliehkraft ein Reibschluss einstellt und ein Drehmoment übertragen wird. In üblicher Weise erfolgt die Verspannung der Reibelemente durch eine fliehkraftabhängige Verlagerung von zwischen einer Rampeneinrichtung angeordneten Fliehkörpern, wie Fliehmassen, nach radial außen, sodass ein axial verlagerbares Scheibenteil die Reibelemente direkt oder indirekt entgegen der Wirkung einer Feder vorspannt, sodass mit zunehmender Verlagerung der Fliehkörper nach radial außen der Reibschluss beispielsweise während eines Anfahrvorgangs mit zunehmender Drehzahl des Eingangsteils zunimmt und sukzessive Drehmoment vom Eingangsteil auf das Ausgangsteil übertragen wird.
Derartige Fliehkraftkupplungen können mit einem automatisierten Getriebe, beispielsweise einem stufenlos verstellbaren Getriebe (CVT, Continously Variable Transmission) kombiniert werden. Aus der WO 2015/135540 A1 ist beispielsweise eine Fliehkraftkupplung bekannt, die eine fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung in der Fliehkraftkupplung, die als Anfahrelement dient, und zusätzlich eine vom Fahrer betätigbare Ausrückvorrichtung als Schaltkupplung aufweist, die die geschlossene Fliehkraftkupplung entgegen der Fliehkraft öffnet und schließt. Hierbei schließt die von der fliehkraftabhängig schaltenden Schaltvorrichtung geschlossene Fliehkraftkupplung unter Einfluss der Fliehkraft erst bei vergleichsweise hohen Drehzahlen des Antriebs, um ein benötigtes Anfahrdrehmoment bereitstellen zu können. Bei fallenden Drehzahlen öffnet die Fliehkraftkupplung dadurch jedoch bei vergleichsweise hohen Drehzahlen, sodass bei geringen Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Antriebs kein Drehmoment des Antriebs bei noch fahrendem Kraftfahrzeug zur Verfügung steht.
Es sind daher auch Fliehkraftkupplungen bekannt, deren Ausgangsteil eine zweite fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung aufweisen. Hierdurch wird sowohl ein Anfahren des Kraftfahrzeugs bei einer hohen Drehzahl des Antriebs als auch ein Fahren bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise in einem Teillastbetrieb, ermöglicht, indem ein fliehkraftbedingtes Auskuppeln der Fliehkraftkupplung erst bei niedrigeren Drehzahlen erfolgt. Hierzu weist das Eingangsteil in bekannter Weise eine erste (antriebsseitige) fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung und zusätzlich das Ausgangsteil eine zweite (getriebeseitige) fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung auf. Beide fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtungen beaufschlagen die Reibelemente mit einer Axialkraft zur Bildung eines Reibschlusses. Dies bedeutet, dass mit steigender Drehzahl des Eingangsteils und mit steigender Drehzahl des Ausgangsteils, also bei fahrendem Kraftfahrzeug, die Fliehkraftkupplung fliehkraftabhängig, also abhängig von der Drehzahl des Antriebs und des Getriebes geschlossen wird, bis beispielsweise bei Erreichen einer Leerlaufdrehzahl des Antriebs und im Wesentlichen stehendem Kraftfahrzeug die Reibungskupplung wieder geöffnet wird. Bei stehendem Kraftfahrzeug kann daher die Fliehkraftkupplung erst bei vergleichsweise hohen Drehzahlen und damit für einen zügigen Anfahrvorgang ausreichender Leistung geschlossen werden. Durch die zusätzliche Beaufschlagung der Reibelemente bei fahrendem Kraftfahrzeug mittels der zweiten (getriebeseitigen) Schaltvorrichtung bleibt die Fliehkraftkupplung bis zu Drehzahlen unterhalb der Kupplungsdrehzahl während des Anfahrvorgangs geschlossen oder überträgt zumindest in einem Schlupfbetrieb noch Drehmoment. Nachteilig an solchen Fliehkraftkupplungen ist jedoch deren hoher Montageaufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Fliehkraftkupplung anzugeben, die mit einem geringeren Montageaufwand montierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Fliehkraftkupplung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Fliehkraftkupplung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs weist ein Eingangsteil und ein gegenüber dem Eingangsteil koaxial und verdrehbar angeordnetes Ausgangsteil mit einer fliehkraftabhängig schaltbaren Reibeinheit auf, wobei die Reibeinheit mit dem Eingangsteil verdrehfest verbundene erste Reibelemente und mit einem Blattfederkern des Ausgangsteils drehfest verbundene zweite Reibelemente umfasst, die in einer axialen Richtung abwechselnd geschichtet angeordnet sind und zum Schließen der Fliehkraftkupplung mittels zumindest einer fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung in Reibeingriff bringbar und gegen eine Gegendruckplatte verspannbar sind, wobei der Blattfederkern zumindest ein Befestigungselement aufweist, das sich durch die Gegendruckplatte erstreckt und an dem die Gegendruckplatte mittels eines Sprengrings befestigt ist.
Die vorgeschlagene Fliehkraftkupplung ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftrads, Leichtkraftrads, eines Rollers, eines Leichtrollers, eines Personenkraftwagens oder dergleichen, vorgesehen. Solche Kraftfahrzeuge weisen regelmäßig einen Antrieb, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, und ein Getriebe auf. Das Getriebe kann beispielsweise nach Art eines Umschlingungsmittelgetriebes (CVT, Continuous Variable Transmission), Automatikgetriebes oder von einem Fahrer manuell geschalteten Schaltgetriebes ausgebildet sein.
Die Fliehkraftkupplung umfasst ein um eine Drehachse mittels des Antriebs verdrehbar angeordnetes, antriebsseitiges Eingangsteil, das direkt oder indirekt beispielsweise mit einer Kurbelwelle des Antriebs verbindbar ist. Weiterhin umfasst die Fliehkraftkupplung ein gegenüber dem Eingangsteil koaxial und verdrehbar angeordnetes Ausgangsteil, das beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes indirekt oder direkt verbindbar ist. Zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ist eine in Umfangsrichtung wirksame, fliehkraftabhängig schaltbare Reibeinheit vorgesehen. Die Reibeinheit umfasst mit dem Eingangsteil verdrehfest verbundene erste Reibelemente und mit einem Blattfederkern des Ausgangsteils verdrehfest verbundene zweite Reibelemente, die in einer axialen Richtung abwechselnd geschichtet angeordnet sein können und zum Schließen der Fliehkraftkupplung mittels zumindest einer fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung in Reibeingriff bringbar sind. Die ersten Reibelemente und/oder die zweiten Reibelemente sind insbesondere ringförmig und/oder zumindest teilweise aus Stahl gefertigt. Weiterhin können die ersten Reibelemente und/oder die zweiten Reibelemente Reibbeläge aufweisen. Die ersten Reibelemente und zweiten Reibelemente sind in der axialen Richtung zwischen einer Gegendruckplatte und beispielsweise einer Anpressplatte des Blattfederrings oder eines Anpressrings eines Innenlamellenträgers verspannbar.
Um insbesondere ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mit einer hohen Drehzahl des Antriebs zu ermöglichen und dennoch bei fahrendem Kraftfahrzeug ein fliehkraftbedingtes Auskuppeln erst bei niedrigen Drehzahlen zu ermöglichen, um beispielsweise in einem Teillastbetrieb zu fahren, kann (in einer Kraftflussrichtung des Drehmoments) zwischen dem Eingangsteil und den ersten Reibelementen eine erste (antriebsseitige) fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung und (in der Kraftflussrichtung des Drehmoments) zwischen dem Ausgangsteil und den zweiten Reibelementen eine zweite (getriebeseitige) fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung vorgesehen sein. Beide fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtungen beaufschlagen die ersten Reibelemente und zweiten Reibelemente der Reibeinheit mit in einer axialen Richtung mit einer Anpresskraft zur Bildung eines Reibschlusses. Dies bedeutet, dass mit steigender Drehzahl des Eingangsteils und/oder mit steigender Drehzahl des Ausgangsteils, also bei fahrendem Kraftfahrzeug, die Fliehkraftkupplung fliehkraftabhängig, also abhängig von den Drehzahlen des Antriebs und des Getriebes, geschlossen wird beziehungsweise geschlossen bleibt, bis beispielsweise bei einer Leerlaufdrehzahl des Antriebs und im Wesentlichen stehendem Kraftfahrzeug die Fliehkraftkupplung wieder geöffnet wird. Bei stehendem Kraftfahrzeug kann daher die Fliehkraftkupplung erst bei vergleichsweise hohen Drehzahlen und damit für einen zügigen Anfahrvorgang ausreichender Antriebsleistung geschlossen werden. Durch die zusätzliche Beaufschlagung der Reibeinheit bei fahrendem Kraftfahrzeug mittels der zweiten (getriebeseitigen) fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung bleibt die Reibungskupplung bis zu Drehzahlen unterhalb der Kupplungsdrehzahl während des Anfahrvorgangs geschlossen oder überträgt zumindest in einem Schlupfbetrieb noch Drehmoment. Zudem kann die zumindest eine fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung über zumindest eine vorgespannte Feder mit der Anpressplatte des Blattfederkerns verbunden sein, sodass die Fliehkraftkupplung durch den Fahrer unabhängig von dem fliehkraftbedingten Schaltzustand der Fliehkraftkupplung geöffnet werden kann, indem die die ersten Reibelemente und zweiten Reibelemente verspannende Anpressplatte entgegen der Wirkung der Feder von der Gegendruckplatte beabstandet wird. Im Übrigen kann ein minimaler (axialer) Abstand der Anpressplatte und der Gegendruckplatte derart eingestellt sein, dass zwischen den ersten Reibelementen und zweiten Reibelementen bei fehlender Fliehkraft keine Vorspannung wirksam ist, die Fliehkraftkupplung daher ungeachtet gegebenenfalls auftretender Schleppmomente bei nassbetriebenen Fliehkraftkupplungen geöffnet ist.
Der Blattfederkern weist zumindest ein Befestigungselement auf, das sich durch die Gegendruckplatte erstreckt und an dem die Gegendruckplatte mittels eines Sprengrings befestigt ist. Bei dem Sprengring handelt es sich insbesondere um eine besondere Form eines Sicherungsrings, der der Befestigung der Gegendruckplatte in der axialen Richtung an dem zumindest einen Befestigungselement dient. Der Sprengring ist insbesondere ringförmig ausgebildet und weist an einer Stelle eine Unterbrechung auf. Weiterhin kann der Sprengring zumindest teilweise aus Federstahl bestehen. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Fliehkraftkupplung aus drei (vormontierten) Modulen: Eingangsteil, Ausgangsteil und Blattfederkern zu montieren, sodass sich der Montageaufwand der Fliehkraftkupplung reduziert.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das zumindest eine Befestigungselement als zumindest ein Befestigungsarm ausgebildet ist. Der zumindest eine Befestigungsarm kann beispielsweise an einer äußeren Umfangsfläche einer Nabe des Blattfederkerns ausgebildet sein und/oder sich in die axiale Richtung erstrecken.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Befestigungselement als zumindest ein Bolzen ausgebildet ist. Der zumindest eine Bolzen kann ebenfalls an der Nabe des Blattfederkerns befestigt sein und/oder sich in die axiale Richtung erstrecken. Der Bolzen kann sich dabei insbesondere durch Durchführungen in der Anpressplatte des Blattfederkerns erstrecken.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Befestigungselement zumindest eine Nut für den Sprengring aufweist. Der Sprengring ist insbesondere in die zumindest eine Nut einsetzbar, sodass die Gegendruckplatte in der axialen Richtung an dem Blattfederkern befestigt ist.
Vorzugsweise weist der Blattfederkern eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs verbindbare Nabe und eine Anpressplatte für die Reibeinheit auf, wobei die Anpressplatte mittels zumindest einer Blattfeder an der Nabe drehfest befestigt und gegenüber der Nabe in der axialen Richtung begrenzt verstellbar ist. Die Nabe weist insbesondere eine Verzahnung auf, mittels der die Nabe formschlüssig mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes verbindbar ist. Die Anpressplatte ist bevorzugt mit einer Mehrzahl von Blattfedern an der Nabe befestigt, die aufeinander gestapelt und/oder in einer Umfangsrichtung der Nabe verteilt angeordnet ist. Die zumindest eine Blattfeder ist beispielsweise mittels Nieten an der Nabe und der Anpressplatte befestigt, sodass die Nabe und die Anpressplatte zueinander verdrehfest sind, die Anpressplatte zu der Nabe jedoch in der axialen Richtung begrenzt verstellbar ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die ersten Reibelemente und zweiten Reibelemente mittels der zumindest einen fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte verspannbar sind. Hierzu ist die Anpressplatte durch die zumindest eine fliehkraftabhängig schaltbare Schalteinrichtung insbesondere in der axialen Richtung verstellbar, sodass sich ein axialer Abstand zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte verringert.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Anpressplatte zumindest einen sich in der axialen Richtung durch die Nabe hindurch erstreckenden Stellarm für einen Ausrücker aufweist. Der zumindest eine Stellarm ist insbesondere an einer inneren Umfangsfläche der Anpressplatte ausgebildet. Der Ausrücker erlaubt insbesondere ein Öffnen der Fliehkraftkupplung durch einen Fahrer unabhängig von dem fliehkraftbedingten Schaltzustand der Fliehkraftkupplung.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Reibelemente über einen Innenlamellenträger an dem Blattfederkern drehfest befestigt sind. Der Innenlamellenträger ist insbesondere topfförmig ausgestaltet und/oder die zweiten Reibelemente an einer äußeren Umfangsfläche des Innenlamellenträgers verdrehfest und/oder in der axialen Richtung bewegbar befestigt. Der Innenlamellenträger ist zudem insbesondere verdrehfest an der Anpressplatte des Blattfederkerns befestigt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Blattfeder in einem geschlossenen Zustand der Fliehkraftkupplung auf Zug beansprucht ist, sodass eine Anpresskraft auf die Reibeinheit erhöht wird. Die zumindest eine Blattfeder ist mit einem Winkel zu der Nabe und der Anpressplatte angeordnet, sodass beim Schließen der Fliehkraftkupplung eine Zugkraft in die zumindest eine Blattfeder eingeleitet wird, die die Anpressplatte in der axialen Richtung in Richtung der Gegendruckplatte zieht, sodass die Anpresskraft auf die Reibeinheit erhöht wird. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise ein höheres Drehmoment übertragen werden. Hierbei müssen nicht alle zweiten Reibelemente der Verstärkung der Anpresskraft dienen, sondern gegebenenfalls nur diejenigen zweiten Reibelemente, die verdrehfest mit der Anpressplatte verbunden sind. Hierdurch wird die Fliehkraftkupplung deutlich unempfindlicher gegenüber Drehmomentschwankungen und ein in die zumindest eine Blattfeder eingeleitetes Schubmoment ist deutlich geringer, wodurch die zumindest eine Blattfeder nicht einknicken kann. Hierdurch kann die zumindest eine Blattfeder beispielsweise auch einfacher und dünner ausgestaltet werden, da sie nur noch sehr gering auf Druck beansprucht wird. Hierdurch kann ein Gewicht der Fliehkraftkupplung reduziert werden.
Zudem ist es auch vorteilhaft, wenn die zumindest eine Blattfeder in einem geschlossenen Zustand der Fliehkraftkupplung auf Druck beansprucht ist, sodass eine Anpresskraft auf die Reibeinheit erhöht wird. Bei dieser Ausgestaltung ist die zumindest eine Blattfeder ebenfalls mit einem Winkel zu der Nabe und der Anpressplatte des Blattfederkerns angeordnet, sodass im geschlossenen Zustand der Fliehkraftkupplung eine Druckkraft in die zumindest eine Blattfeder eingeleitet wird, die die Anpressplatte des Blattfederkerns in der axialen Richtung in Richtung der Gegendruckplatte drückt. Hierdurch wird ebenfalls die Anpresskraft auf die Reibeinheit erhöht.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Varianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:

1: eine erste Variante einer Fliehkraftkupplung in einer Explosionsdarstellung;
2: eine perspektivische Darstellung eines Blattfederkerns der ersten Variante der Fliehkraftkupplung;
3: eine Schnittdarstellung durch den Blattfederkern der ersten Variante der Fliehkraftkupplung;
4: eine perspektivische Darstellung einer Nabe des Blattfederkerns der ersten Variante der Fliehkraftkupplung;
5: eine perspektivische Darstellung einer Anpressplatte des Blattfederkerns der ersten Variante der Fliehkraftkupplung;
6: eine Schnittdarstellung der ersten Variante der Fliehkraftkupplung;
7: eine zweite Variante einer Fliehkraftkupplung in einer Explosionsdarstellung;
8: eine perspektivische Darstellung des Blattfederkerns der zweiten Variante der Fliehkraftkupplung;
9: eine Schnittdarstellung durch den Blattfederkern der zweiten Variante der Fliehkraftkupplung;
10: eine Schnittdarstellung durch einen Innenlamellenträger der zweiten Variante der Fliehkraftkupplung; und
11: eine Schnittdarstellung der zweiten Variante der Fliehkraftkupplung.

Die 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer ersten Variante einer Fliehkraftkupplung 1 im Schnitt. Die Fliehkraftkupplung 1 weist ein Eingangsteil 2 mit einer ersten fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung 9 und ein Ausgangsteil 3 auf. Das Ausgangsteil 3 umfasst eine zweite fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 10, einen Blattfederkern 6, eine Reibeinheit 4, eine Gegendruckplatte 11 und einen Sprengring 13. Die Reibeinheit 4 umfasst mit dem Eingangsteil 2 verdrehfest verbundene erste Reibelemente 5 und mit dem Blattfederkern 6 verdrehfest verbundene zweite Reibelemente 7 auf.
Die 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Blattfederkerns 6 der in der 1 gezeigten ersten Variante der Fliehkraftkupplung 1. Der Blattfederkern 6 umfasst eine Nabe 17 und eine Anpressplatte18. Die Anpressplatte 18 ist mit Blattfedern 19 verdrehfest an der Nabe 17 befestigt. Die Blattfedern 19 sind hierzu mittels Niete 23 an der Nabe 17 und der Anpressplatte 18 befestigt. Die Nabe 17 weist an einer ersten äußeren Umfangsfläche 45 in einer Umfangsrichtung 46 verteilt angeordnete Befestigungselemente 12 auf, die hier nach Art von Befestigungsarmen 14 ausgebildet sind. Zudem weisen die Befestigungselemente 12 jeweils eine Nut 16 für den in der 1 gezeigten Sprengring 13 auf. Weiterhin sind an der ersten äußeren Umfangsfläche 45 erste Arme 25 ausgebildet, die der Aufnahme eines Teils der in der 1 gezeigten zweiten Reibelemente 7 der Reibeinheit 4 dienen.
Zudem umfasst die Anpressplatte 18 an einer zweiten äußeren Umfangsfläche 47 zweite Arme 26, die ebenfalls der verdrehfesten Aufnahme eines Teils der in der 1 gezeigten zweiten Reibelemente 7 dienen. Weiterhin sind an der zweiten äußeren Umfangsfläche 47 der Anpressplatte 18 Anpresslaschen 22 ausgebildet, die der Anpressung der in der 1 gezeigten ersten Reibelemente 5 und zweiten Reibelemente 7 an die Gegendruckplatte 11 dienen.
Die 3 zeigt den in der 2 gezeigten Blattfederkern 6 in einer Schnittdarstellung. Zu erkennen ist hier insbesondere, dass die Nabe 17 eine Verzahnung 24 aufweist, mittels der die Nabe 17 verdrehfest und formschlüssig mit einer hier nicht gezeigten Getriebeeingangswelle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist. An der Nabe 17 ist mittels der Blattfedern 19 die Anpressplatte 18 befestigt. Die Anpressplatte 18 weist sich durch Öffnungen 27 der Nabe 17 erstreckende Stellarme 20 für einen hier nicht gezeigten Ausrücker auf.
Die 4 zeigt die Nabe 17 und die 5 die Anpressplatte 18 in einer perspektivischen Darstellung.
Die 6 zeigt die erste Variante der Fliehkraftkupplung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die Fliehkraftkupplung 1 weist das Eingangsteil 2 mit einer durch einen hier nicht gezeigten Antrieb um eine Drehachse 30 rotierbaren Eingangsplatte 29 und einen an der Eingangsplatte 29 verdrehfest befestigten Außenlamellenträger 28 auf. An dem Außenlamellenträger 28 des Eingangsteils 2 sind erste Reibelemente 5 einer Reibeinheit 4 verdrehfest verbunden. Die Reibeinheit 4 weist zudem zweite Reibelemente 7 auf, die verdrehfest an der Nabe 17 und der Anpressplatte 18 des Blattfederkerns 6 befestigt sind.
Das Eingangsteil 2 weist die mit dem Eingangsteil 2 rotierbare erste fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 9 auf. Die erste Schalteinrichtung 9 umfasst erste Fliehmassen 31, die mit Zunehmen einer Fliehkraft des sich drehenden Eingangsteils 2 in einer radialen Richtung 37 nach außen verlagert werden, sodass die Fliehkraftmassen 31 ein erstes Scheibenteil 33 über eine erste Rampe 35 des ersten Scheibenteils 33 in einer axialen Richtung 8, das heißt parallel zu der Drehachse 30, verlagert. Das erste Scheibenteil 33 ist mit der Anpressplatte 18 des Blattfederkerns 6 derart mechanisch gekoppelt, dass die Anpressplatte 18 in der axialen Richtung 8 entgegen einer Federkraft der Blattfedern 19 in Richtung der Gegendruckplatte 11 verstellt wird. Hierdurch werden die ersten Reibelemente 5 und die zweiten Reibelemente 7 zwischen der Anpressplatte 18 und der Gegendruckplatte 11 verspannt und gelangen dadurch in Reibeingriff, sodass ein Drehmoment von dem Eingangsteil 2 auf das Ausgangsteil 3 übertragbar ist.
Das Ausgangsteil 3 umfasst eine drehfest mit der Nabe 17 verbundene zweite fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 10 mit zweiten Fliehmassen 32. Mit Zunahme der Fliehkraft des drehenden Ausgangsteils 3 werden die zweiten Fliehmassen 32 in der radialen Richtung 37 nach außen verlagert, sodass ein zweites Scheibenteil 34 über zweite Rampen 36 in der axialen Richtung 8 in Richtung der Gegendruckplatte 11 verstellt wird. Das zweite Scheibenteil 34 ist über mehrere vorgespannte Federn 38, von denen hier nur eine zu erkennen ist, mechanisch mit der Anpressplatte 18 gekoppelt, sodass die Anpressplatte 18 in der axialen Richtung 8 in Richtung der Gegendruckplatte 11 verstellbar ist. Hierdurch werden die ersten Reibelemente 5 und zweiten Reibelemente 7 der Reibeinheit 4 ebenfalls verspannt und in Reibeingriff gebracht, sodass das Drehmoment von dem Eingangsteil 2 auf das Ausgangsteil 3 übertragbar ist. Die Federn 38 sind jeweils auf Führungsbolzen 39 angeordnet.
Die drei unteren zweiten Reibelemente 7 sind über die ersten Arme 25 drehfest an der Anpressplatte 18 und die drei oberen zweiten Reibelemente 7 über die zweiten Arme 26 drehfest mit der Nabe 17 verbunden. Da die Blattfedern 19 mit einem Winkel zu der Nabe 17 und der Anpressplatte 18 verlaufen, wird beim Schließen der Fliehkraftkupplung 1 eine durch die Anpressplatte 18 auf die Reibeinheit 4 eingeleitete Anpresskraft verstärkt und es kann ein höheres Drehmoment von dem Eingangsteil 2 auf das Ausgangsteil 3 übertragen werden. Bei der ersten Variante der Fliehkraftkupplung 1 dienen jedoch nicht alle zweiten Reibelemente 7 der Reibeinheit 4 der Verstärkung der Anpresskraft, sondern lediglich die drei unteren zweiten Reibelemente 7, die durch die Anpressplatte 18 geführt werden. Hierdurch wird die Fliehkraftkupplung 1 deutlich unempfindlicher gegenüber Drehmomentschwankungen und ein auf die Blattfedern 19 eingeleitetes Schubmoment ist deutlich geringer, wodurch die auf Druck beanspruchten Blattfedern 19 nicht ausknicken.
Die Befestigungselemente 12 der Nabe 17 erstrecken sich durch die Gegendruckplatte 11, sodass die Gegendruckplatte 11 mittels dem in der 1 gezeigten Sprengring 13 an der Nabe 17 des Blattfederkerns 6 befestigbar ist.
Die 7 zeigt eine Explosionsdarstellung einer zweiten Variante einer Fliehkraftkupplung 1 mit einem Eingangsteil 2 und einem Ausgangsteil 3. Das Eingangsteil 2 weist eine erste fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 9 auf und ist identisch zu dem Eingangsteil 2 der ersten Variante der Fliehkraftkupplung 1 ausgebildet. Das Ausgangsteil 3 umfasst eine zweite fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 10, einen Blattfederkern 6, einen Innenlamellenträger 21, eine Reibeinheit 4, eine Gegendruckplatte 11 und einen Sprengring 13.
Die 8 zeigt den Blattfederkern 6 in einer perspektivischen Darstellung. Der Blattfederkern 6 umfasst eine Nabe 17, an der über Blattfedern 19 eine Anpressplatte 18 verdrehbar befestigt ist. Die Nabe 17 weist eine Verzahnung 24 auf, über die die Nabe 17 verdrehfest an einer hier nicht gezeigten Getriebeeingangswelle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. An der Nabe 17 sind drei Befestigungselemente 12 befestigt, die hier nach Art von Bolzen 15 ausgebildet sind. Die Befestigungselemente 12 erstrecken sich durch Durchführungen 40 der Anpressplatte 18.
Die 9 zeigt eine Schnittdarstellung des Blattfederkerns 6. Die Befestigungselemente 12 der Nabe 17 weisen jeweils eine Nut 16 für den in der 7 gezeigten Sprengring 13 auf. Durch die Blattfedern 19 ist die Anpressplatte 18 in einer axialen Richtung 8 gegenüber der Nabe 17 begrenzt verlagerbar. Die Anpressplatte 18 ist über Führungsbolzen 39 mit einem dritten Scheibenteil 44 verbunden, wobei auf den Führungsbolzen 39 zwischen der Anpressplatte 18 und dem dritten Scheibenteil 44 jeweils eine vorgespannte Feder 38 angeordnet ist.
Die 10 zeigt eine Schnittdarstellung des Innenlamellenträgers 21. Der Innenlamellenträger 21 wird mittels Verbindungselementen 41 drehfest an der in den 8 und 9 gezeigten Anpressplatte 18 des Blattfederkerns 6 befestigt. Der Innenlamellenträger 21 weist eine dritte äußere Umfangsfläche 42 auf, an der die in der 7 gezeigte Reibeinheit 4 verdrehfest befestigbar ist. Weiterhin umfasst der Innenlamellenträger 21 an der dritten äußeren Umfangsfläche 42 einen Anpressring 43, mittels dem die Reibeinheit 4 an die in der 7 gezeigte Gegendruckplatte 11 anpressbar ist.
Die 11 zeigt die zweite Variante der Fliehkraftkupplung 1 in einer Schnittdarstellung. Die zweite Variante der Fliehkraftkupplung 1 ist abgesehen von dem Blattfederkern 6 und dem Innenlamellenträger 21 im Wesentlichen identisch zu der in den 1 bis 6 gezeigten ersten Variante der Fliehkraftkupplung 1 ausgebildet, sodass im Nachfolgenden lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen wird und im Übrigen auf die Beschreibung der ersten Variante der Fliehkraftkupplung 1 verwiesen wird. Auch die zweite Variante der Fliehkraftkupplung 1 weist ein Eingangsteil 2 mit einer Eingangsplatte 29 und einem Außenlamellenträger 28 auf, die mittels eines hier nicht gezeigten Antriebs um eine Drehachse 30 drehbar sind. an dem Außenlamellenträger 28 sind erste Reibelemente 5 einer Reibeinheit 4 verdrehfest befestigt. Weiterhin umfasst die Reibeinheit 4 zweite Reibelemente 7, die verdrehfest an der dritten äußeren Umfangsfläche 42 des Innenlamellenträgers 21 angeordnet sind. der Innenlamellenträger 21 ist verdrehfest mit der Anpressplatte 18 des Blattfederkerns 6 verbunden. Das Eingangsteil 2 weist die erste fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 9 und das Ausgangsteil 3 die zweite fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 10 auf. Mittels der ersten Schalteinrichtung 9 und/oder der zweiten Schalteinrichtung 10 ist die Anpressplatte 18 in einer axialen Richtung 8, das heißt parallel zu der Drehachse 30, in Richtung der Gegendruckplatte 11 verstellbar. Hierdurch werden die ersten Reibelemente 5 und die zweiten Reibelemente 7 der Reibeinheit 4 zwischen dem Anpressring 43 des Innenlamellenträgers 21 und der Gegendruckplatte 11 verspannt und miteinander in Reibeingriff gebracht, wodurch die Fliehkraftkupplung 1 geschlossen wird. Durch das Schließen der Fliehkraftkupplung 1 kann ein Drehmoment von dem Eingangsteil 2 auf das Ausgangsteil 3 übertragen werden. Hierbei werden die Blattfedern 19 auf Druck beansprucht, wodurch die Anpressplatte 18 in der axialen Richtung 8 in Richtung der Gegendruckplatte 11 gedrückt wird, sodass eine durch den Anpressring 43 auf die Reibeinheit 4 eingeleitete Anpresskraft verstärkt wird. Die Befestigungselemente 12 erstrecken sich in der axialen Richtung 8 durch die Gegendruckplatte 11, sodass die Gegendruckplatte 11 mittels des Sprengrings 13 an der Nabe 17 des Blattfederkerns 6 befestigbar ist.
Die Fliehkraftkupplungen 1 zeichnen sich insbesondere durch einen geringen Montageaufwand aus.
Bezugszeichenliste

1: Fliehkraftkupplung
2: Eingangsteil
3: Ausgangsteil
4: Reibeinheit
5: erstes Reibelement
6: Blattfederkern
7: zweites Reibelement
8: axiale Richtung
9: erste Schalteinrichtung
10: zweite Schalteinrichtung
11: Gegendruckplatte
12: Befestigungselement
13: Sprengring
14: Befestigungsarm
15: Bolzen
16: Nut
17: Nabe
18: Anpressplatte
19: Blattfeder
20: Stellarm
21: Innenlamellenträger
22: Anpresslaschen
23: Niet
24: Verzahnung
25: erster Arm
26: zweiter Arm
27: Öffnungen
28: Außenlamellenträger
29: Eingangsplatte
30: Drehachse
31: erste Fliehmasse
32: zweite Fliehmasse
33: erstes Scheibenteil
34: zweites Scheibenteil
35: erste Rampe
36: zweite Rampe
37: radiale Richtung
38: Feder
39: Führungsbolzen
40: Durchführung
41: Verbindungselement
42: dritte äußere Umfangsfläche
43: Anpressring
44: drittes Scheibenteil
45: erste äußere Umfangsfläche
46: Umfangsrichtung
47: zweite äußere Umfangsfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/135540 A1 [0003]

Claims

Fliehkraftkupplung (1) für einen Antriebsstrang eins Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Eingangsteil (2) und ein gegenüber dem Eingangsteil (2) koaxial und drehbar angeordnetes Ausgangsteil (3) mit einer fliehkraftabhängig schaltbaren Reibeinheit (4), wobei die Reibeinheit (4) mit dem Eingangsteil (2) verdrehfest verbundene erste Reibelemente (5) und mit einem Blattfederkern (6) des Ausgangsteils (3) verdrehfest verbundene zweite Reibelemente (7) umfasst, die in einer axialen Richtung (8) abwechselnd geschichtet angeordnet sind und zum Schließen der Fliehkraftkupplung (1) mittels zumindest einer fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung (9, 10) in Reibeingriff bringbar und gegen eine Gegendruckplatte (11) verspannbar sind, wobei der Blattfederkern (6) zumindest ein Befestigungselement (12) aufweist, das sich durch die Gegendruckplatte (11) erstreckt und an dem die Gegendruckplatte (11) mittels eines Sprengrings (13) befestigt ist.
Fliehkraftkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Befestigungselement (12) als zumindest ein Befestigungsarm (14) ausgebildet ist.
Fliehkraftkupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Befestigungselement (12) als zumindest ein Bolzen (15) ausgebildet ist.
Fliehkraftkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Befestigungselement (12) zumindest eine Nut (16) für den Sprengring (13) aufweist.
Fliehkraftkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Blattfederkern (6) eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs verbindbare Nabe (17) und eine Anpressplatte (18) für die Reibeinheit (4) aufweist und wobei die Anpressplatte (18) mittels zumindest einer Blattfeder (19) an der Nabe (17) verdrehfest befestigt und gegenüber der Nabe (17) in der axialen Richtung (8) begrenzt verstellbar ist.
Fliehkraftkupplung (1) nach Anspruch 5, wobei die ersten Reibelemente (5) und zweiten Reibelemente (7) mittels der zumindest einen fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung (9, 10) zwischen der Anpressplatte (18) und der Gegendruckplatte (11) verspannbar sind.
Fliehkraftkupplung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Anpressplatte (18) zumindest einen sich in der axialen Richtung (8) durch die Nabe (17) hindurch erstreckenden Stellarm (20) für einen Ausrücker aufweist.
Fliehkraftkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Reibelemente (7) über einen Innenlammelenträger (21) an dem Blattfederkern (6) verdrehfest befestigt sind.
Fliehkraftkupplung (1) nach Anspruch 5 bis 8, wobei die zumindest eine Blattfeder (19) in einem geschlossenen Zustand der Fliehkraftkupplung (1) auf Zug beansprucht ist, sodass eine Anpresskraft auf die Reibeinheit (4) erhöht wird.
Fliehkraftkupplung (1) nach Anspruch 5 bis 9, wobei die zumindest eine Blattfeder (19) in einem geschlossenen Zustand der Fliehkraftkupplung (1) auf Druck beansprucht ist, sodass eine Anpresskraft auf die Reibeinheit (4) erhöht wird.