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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Kupplungsvorrichtungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Getrieben von Kraftfahrzeugen sind in der Regel als Lamellenkupplung oder Klauenkupplung ausgebildet. Lamellenkupplungen sind reibschlüssige Kupplungsvorrichtungen, die im Wesentlichen durch eine Axialkraft betätigbar sind. Klauenkupplung sind formschlüssige Kupplungsvorrichtungen, die einen geringeren Schaltkomfort als Lamellenkupplungen aufweisen, jedoch eine geringere Betätigungskraft benötigen.
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Aus der
DE 10 2016 210 104 B3 geht eine Kupplungsvorrichtung, umfassend einen Innenring und einen Außenring sowie mindestens eine radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Kupplungsscheibe hervor. Die mindestens eine Kupplungsscheibe besteht aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneter sowie durch einen Käfig mit Federelementen elastisch miteinander verbundener Segmente. Die Segmente kommen in einem unbetätigten Zustand der Kupplungsvorrichtung lediglich an dem Außenring zur Anlage. Ferner kommen die Segmente in einem betätigten Zustand der Kupplungsvorrichtung auch an dem Innenring zur Anlage, um ein Reibmoment zur Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Innenring und dem Außenring zu generieren. Der Außenring weist an einer Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen auf, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen an einer jeweiligen Außenumfangsfläche des jeweiligen Segments zusammenwirken. Die Segmente sind über einen axial betätigbaren Kolben radial verschiebbar, wobei der Kolben ringförmig ausgebildet ist und eine Vielzahl axial ausgebildeter Keilelemente aufweist, die tangential zwischen jeweils zwei Segmenten angeordnet sind, um die jeweiligen zwei Segmente tangential voneinander zu beabstanden. Das jeweilige Segment ist über jeweils zwei Federelemente radial am Käfig gelagert, wobei die beiden jeweiligen Federelemente im unbetätigten Zustand der Kupplungsvorrichtung das jeweilige Segment radial gegen den Außenring drücken.
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DE 10 2016 210 522 A1 zeigt eine Kupplungsvorrichtung, die einen Innenring und einen Außenring, einen Käfig sowie durch den Käfig in Umfangsrichtung beweglich miteinander wirkverbundener Klemmelemente aufweist. Die Klemmelemente sind radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet. Der Innenring weist an einer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen auf, die mit dem jeweiligen Klemmelement derartig zusammenwirken, dass in eine Richtung eine Freilauffunktion in eine Rotationsrichtung zwischen dem Innenring und dem Außenring erzeugt werden kann. Außerdem ist die Kupplung mit einem Verstellring versehen, der auf den Käfig wirkt und bewirkt, dass auch eine Freilauffunktion in entgegengesetzte Rotationsrichtung eingestellt werden kann.
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Eine weitere Kupplungsvorrichtung ist in
DE 10 2016 222 450 A1 offenbart, in der die Rampen an einer Innenumfangsfläche des Außenrings ausgebildet sind. Außerdem ist jeweils ein ringförmiger Kolben mit einer Vielzahl axial ausgebildeter Keilelemente vorgesehen, die tangential zwischen jeweils zwei Segmenten angeordnet sind, um bei einer axialen Betätigung des jeweiligen Kolbens die jeweiligen zwei Segmente tangential voneinander zu beabstanden. Dabei ist eine Anzahl von Segmenten mithilfe der Keile in eine Umfangsrichtung verschiebbar und eine weitere Anzahl der Segmente durch die Keile des anderen Kolbens in die andere Umfangsrichtung, so dass die unmittelbar benachbarten Segmente voneinander weg und gegen die Rampen gespreizt werden können.
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DE 10 2015 219 930 B4 zeigt eine Kupplungsvorrichtung, in der die Klemmelemente radial verschiebbar auf Bolzen eines Käfigs aufgesteckt sind. Der Innenring ist umfangsseitig mit Rampen versehen, die von der Anzahl und Geometrie her mit der Anzahl und Geometrie der Innenseite der Klemmelemente korrespondieren. Die Kupplung wird durch Verdrehen des Innenrings betätigt. Dabei steigen die Klemmelemente an den Rampen des Innenrings auf und werden gegen die Innenfläche des Außenrings gedrückt. Über die so zwischen dem Innenring und Außenring eingeklemmten Klemmelemente können so zwischen Innenring und Außenring oder umgekehrt Drehmomente übertragen werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplungsvorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, dass insbesondere ein Schaltkomfort der Kupplungsvorrichtung gesteigert und insbesondere ein Lösen der Kupplungsvorrichtung aus einem betätigten Zustand verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung umfasst einen Innenring und einen Außenring sowie eine Vielzahl von Klemmelementen, die radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei die Klemmelemente in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind und abwechselnd in Umfangsrichtung zwischen zwei jeweiligen Klemmelementen ein jeweiliges Federelement und ein jeweiliges Keilelement eines Aktuierungskäfigs angeordnet sind, wobei das jeweilige Federelement als Doppelfeder ausgebildet und an einem jeweiligen ersten Stegabschnitt eines Käfigs abgestützt ist sowie in Umfangsrichtung an zwei jeweiligen Klemmelementen zur Anlage kommt, um die beiden jeweiligen Klemmelemente zumindest in Umfangsrichtung mit einer Federkraft zu belasten, wobei ferner das jeweilige Keilelement in Umfangsrichtung an zwei jeweiligen Klemmelementen zur Anlage kommt, um bei einer axialen Verschiebung des Aktuierungskäfigs aus einem unbetätigten Zustand in einem betätigten Zustand jeweils zwei Klemmelemente gegen die jeweiligen Federkräfte in Umfangsrichtung am Außenring zu verschieben, wobei der Außenring an einer Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen aufweist, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen an einer jeweiligen Außenumfangsfläche des jeweiligen Klemmelements zusammenwirken, um bei der axialen Verschiebung des Aktuierungskäfigs die Klemmelemente in radialer Richtung zu führen, wobei die Klemmelemente im unbetätigten Zustand des Aktuierungskäfigs an dem Außenring zur Anlage kommen, und wobei die Klemmelemente im betätigten Zustand des Aktuierungskäfigs an dem Außenring und an dem Innenring zur Anlage kommen, um ein Reibmoment zur Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Außenring und dem Innenring zu generieren.
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Mit anderen Worten ist im unbetätigten Zustand des Aktuierungskäfigs beziehungsweise der Kupplungsvorrichtung zwischen den Klemmelementen und dem Innenring ein Spalt ausgebildet, sodass der Innenring und die Klemmelemente nicht aneinander zur Anlage kommen, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring kein Drehmoment übertragen wird. Demgegenüber kommen die Klemmelemente in einem betätigten Zustand des Aktuierungskäfigs beziehungsweise der Kupplungsvorrichtung radial am Innenring und am Außenring zur Anlage. Eine radiale Verschiebung der Klemmelemente wird durch das axiale Betätigen des Aktuierungskäfigs sowie der miteinander zusammenwirkenden Rampen am Außenring und am jeweiligen Klemmelement eingeleitet. Eine Außenumfangsfläche des Innenrings ist zylindrisch ausgebildet. Die radiale Verschiebung der Klemmelemente führt zu einer Klemmung der Klemmelemente zwischen dem Außenring und dem Innenring und somit zu einer Wirkverbindung von Außenring und Innenring. Insbesondere wird dadurch der Schaltkomfort der Kupplungsvorrichtung erhöht.
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Die in Umfangsrichtung abwechselnd angeordneten Federelemente und Keilelemente verbinden die Klemmelemente in Umfangsrichtung miteinander und führen die Klemmelemente in Umfangsrichtung relativ zueinander wenn der Aktuierungskäfigs axial verschoben wird. Mit anderen Worten verschieben die Federelemente und die Keilelemente die Klemmelemente derart, dass eine zuverlässige Betätigung der Kupplungsvorrichtung realisiert wird. Dazu ist abwechselnd zwischen zwei Klemmelementen ein jeweiliges Keilelement und ein jeweiliges Federelement angeordnet. Mithin weist die Kupplungsvorrichtung genauso viele Keilelemente wie Federelemente auf, wobei die Summe der Anzahl an Keilelementen und Federelementen der Anzahl an Klemmelementen entspricht. Jeweils ein Keilelement ist zum Betätigen beziehungsweise Führen von zwei Klemmelementen vorgesehen. Ferner ist jeweils ein Federelement zum Belasten und Verschieben von jeweils zwei Klemmelementen vorgesehen.
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Das jeweilige als Doppelfeder ausgebildete Federelement ist am jeweiligen ersten Stegabschnitt des Käfigs aufgenommen, insbesondere radial aufgesteckt, und dazu vorgesehen, die beiden daran zur Anlage kommenden Klemmelemente in Umfangsrichtung mit der Federkraft zu belasten und aus einem betätigten Zustand in einem unbetätigten Zustand zu verschieben.
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Vorzugsweise ist der Aktuierungskäfig einteilig aus einem Ringelement sowie den axial an einer Stirnseite des Ringelements angeordneten Keilelementen ausgebildet. Insbesondere ist der Aktuierungskäfig aus einem Metall oder einem Polymerwerkstoff ausgebildet. Bevorzugt ist der Aktuierungskäfig aus einem Blech ausgestanzt und gebogen oder aus einem Zylinderhalbzeug herausgetrennt.
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Des Weiteren bevorzugt ist das jeweilige Keilelement in axialer Richtung vom Ringelement weg verjüngt ausgebildet, um bei einer Betätigung des Aktuierungskäfig in axialer Richtung die beiden am jeweiligen Keilelement zur Anlage kommenden Klemmelemente in Umfangsrichtung voneinander zu beabstanden. Mithin ist das jeweilige Keilelement derart ausgebildet, dass ein am Ringelement ausgebildetes Ende des jeweiligen Keilelements tangential breiter als ein freies Ende des jeweiligen Keilelements ist. Je weiter der Aktuierungskäfig axial in Richtung der Klemmelemente verschoben wird, umso weiter werden jeweils zwei Klemmelemente voneinander beabstandet. Die tangentiale Verschiebung der jeweiligen zwei Klemmelemente am Außenring, ist mit einem aneinander Abgleiten der Rampen am Außenring und an den Klemmelementen verbunden, sodass dadurch eine radiale Verschiebung der jeweiligen Klemmelemente in Richtung Innenring erfolgt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden zwei jeweilige Rampen am Außenring zusammen im Wesentlichen eine Teilkreiskontur aus. Dadurch wird ein drehrichtungunabhängiges Verklemmen der Klemmelemente realisiert. Neben der Teilkreiskontur sind auch andere Rampenkonturen denkbar, die ein drehrichtungunabhängiges Verklemmen der Klemmelemente realisieren. Insbesondere sind die Rampen am Außenring in Umfangsrichtung abwechselnd am Außenring ausgebildet, wobei jeweils eine radial zunehmende und jeweils eine radial abnehmende Rampe abwechselnd in Umfangsrichtung ausgebildet sind.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Klemmelemente in einer umlaufenden Nut am Innenring angeordnet sind, wobei die Klemmelemente im betätigten Zustand des Aktuierungskäfigs beziehungsweise der Kupplungsvorrichtung in der umlaufenden Nut zur Anlage kommen. Die umlaufende Nut ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Verkippen der Klemmelemente zu verhindern und die Betätigungskraft für den Käfig beziehungsweise für die Kupplungsvorrichtung zu verringern.
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Vorzugsweise sind die Klemmelemente an einer Innenumfangsfläche im Wesentlichen keilförmig ausgebildet. Insbesondere ist die umlaufende Nut komplementär zu den Klemmelementen ausgebildet. Dadurch vergrößert sich die Anlagefläche zwischen dem jeweiligen Klemmelement und dem Innenring. Mithin vergrößert sich die Normalkraft und somit auch das Reibmoment zwischen dem jeweiligen Klemmelement und dem Innenring.
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Bevorzugt ist der Außenring dazu vorgesehen, drehfest mit einem Gehäuse verbunden zu werden. Das Gehäuse kann beispielsweise ein Getriebegehäuse oder eine drehmomentführende Komponente, wie beispielsweise ein Planetenträger sein. Insbesondere ist zwischen dem Gehäuse beziehungsweise dieser Komponente und dem Außenring eine formschlüssige Struktur ausgebildet, die ein Verdrehen des Außenrings gegenüber der befestigten Komponente oder des Gehäuses verhindert.
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Des Weiteren bevorzugt weist der jeweilige erste Stegabschnitt eine erste und eine zweite Anlagefläche zur Anlage beziehungsweise Aufnahme des jeweiligen Federelements auf, wobei die jeweiligen Anlageflächen am ersten Stegabschnitt im Wesentlichen parallel zu einer jeweiligen Anlagefläche des Federelements an dem jeweiligen Klemmelement ausgebildet sind. Mithin kommt das jeweilige Federelement an den beiden Anlageflächen des jeweiligen ersten Stegabschnitts zur Anlage, wobei die Federkraft zwischen der jeweiligen Anlagefläche am jeweiligen Stegabschnitt und der jeweiligen Anlagefläche am Klemmelement wirkt.
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Insbesondere ist die jeweilige Anlagefläche am jeweiligen ersten Stegabschnitt schräg ausgebildet. Mit anderen Worten weist der jeweilige erste Stegabschnitt eine trapezförmige Querschnittsfläche auf, wobei die trapezförmige Querschnittsfläche ein gleichschenkliges Trapez bildet. Diese schräg ausgebildeten Anlageflächen ermöglichen eine Einwirkung der Federkraft auf das jeweilige Klemmelement in Umfangsrichtung sowie in Radialrichtung nach außen. Mithin wird das jeweilige Klemmelement durch die Federkraftkomponente in radialer Richtung gegen den Außenring vorgespannt, wodurch das Lösen der Klemmelemente aus einem betätigten Zustand verbessert wird. Die Federkraftkomponente in radialer Richtung wird durch die jeweilige schräge Anlagefläche am ersten Stegabschnitt und am jeweiligen Klemmelement gebildet. Des Weiteren drückt die in Umfangsrichtung wirkende Federkraftkomponente jeweils zwei Klemmelemente in Umfangsrichtung auseinander.
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Alternativ ist es auch denkbar, die jeweilige Anlagefläche am ersten Stegabschnitt im Wesentlichen vertikal auszubilden, wobei die vertikale Anlagefläche eine Einwirkung der Federkraft auf das jeweilige Klemmelement in Umfangsrichtung ermöglicht. Mithin drückt dann das jeweilige Federelement zwei Klemmelemente in Umfangsrichtung auseinander.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das jeweilige Federelement zwei Federabschnitte und ein die beiden Federabschnitte miteinander verbindenden Verbindungsabschnitt aufweist. Insbesondere ist das jeweilige Federelement aus einem Blechmaterial ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt dient zur Aufnahme des Federelements an den jeweiligen ersten Stegabschnitten.
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Ferner bevorzugt weist der Verbindungsabschnitt mindestens ein Hakenelement zur formschlüssigen Verbindung des jeweiligen Federelements am jeweiligen ersten Stegabschnitt auf. Insbesondere sind zwei Hakenelemente durch Ausstanzen und Umformen ausgebildet am Verbindungsabschnitt ausgebildet.
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Insbesondere weist der Käfig ferner zweite Stegabschnitte auf, wobei die ersten und zweiten Stegabschnitte axial zwischen zwei Ringscheiben des Käfigs ausgebildet und abwechselnd in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei Klemmelementen angeordnet sind. Mit anderen Worten ist der Käfig einteilig aus den beiden Ringscheiben und den axial dazwischen ausgebildeten und die beiden Ringscheiben miteinander verbindenden ersten und zweiten Stegabschnitte ausgebildet. Die ersten und zweiten Stegabschnitte sind in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet und dazu vorgesehen, jeweils zwischen zwei Klemmelementen angeordnet zu werden.
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Vorzugsweise weist das jeweilige Klemmelement zumindest einen tangentialen Absatz auf, wobei der jeweilige zweite Stegabschnitt eine erste und zweite Führungsfläche zur Aufnahme des jeweiligen tangentialen Absatzes und Führung des jeweiligen Klemmelements aufweist. Insbesondere ist die jeweilige Führungsfläche am jeweiligen zweiten Stegabschnitt von einer Horizontalfläche abweichend als Schrägfläche ausgebildet. Der jeweilige im Wesentlichen radial daran zur Anlage kommende tangentiale Absatz gleitet bei einer Bewegung des jeweiligen Klemmelements in Umfangsrichtung am jeweiligen zweiten Stegabschnitt ab. Insbesondere sind die Führungsflächen im Wesentlichen parallel zu der jeweiligen Rampe am Außenring ausgebildet, die dem jeweiligen Klemmelement zugeordnet ist, das mit der jeweiligen Führungsfläche zusammenwirkt.
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Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen, in welcher gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in einem unbetätigten Zustand,
- 2 eine schematische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 1 in einem unbetätigten Zustand,
- 3 eine schematische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 1 in einem betätigten Zustand,
- 4 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 2,
- 5 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 1,
- 6 eine weitere schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 1 in einem betätigten Zustand, und
- 7 eine schematische Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in einem unbetätigten Zustand gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung für ein - hier nicht dargestelltes - Kraftfahrzeug einen Innenring 1, einen Außenring 2 sowie eine Vielzahl radial zwischen dem Innenring 1 und dem Außenring 2 angeordneter Klemmelemente 4 auf. Der Außenring 2 ist drehfest mit einem Gehäuse 10 verbunden, wobei radial zwischen dem Außenring 2 und dem Gehäuse 10 eine formschlüssige Struktur ausgebildet ist, die eine Relativdrehung zwischen dem Außenring 2 und dem Gehäuse 10 verhindert. Die Klemmelemente 4 sind in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet. Abwechselnd sind in Umfangsrichtung zwischen zwei jeweiligen Klemmelementen 4 ein jeweiliges Federelement 9 und ein jeweiliges Keilelement 5 eines axial betätigbaren Aktuierungskäfigs 3 angeordnet. Mithin sind die Klemmelemente 4 durch die Federelemente 9 und die Keilelemente 5 in Umfangsrichtung beweglich miteinander wirkverbunden.
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Die Klemmelemente 4 werden durch eine axiale Verschiebung des Aktuierungskäfigs 3 in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt. Dazu weist der Aktuierungskäfigs 3 die Keilelemente 5 auf, die dazu vorgesehen sind, bei einer axialen Verschiebung des Aktuierungskäfigs 3 die Klemmelemente 4 in Umfangsrichtung zu führen. Der Außenring 2 weist an einer Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Rampen 6 auf, die mit korrespondierend dazu ausgebildeten Rampen 7 an einer jeweiligen Außenumfangsfläche des jeweiligen Klemmelements 4 zusammenwirken, um bei der axialen Verschiebung des Aktuierungskäfigs 3 die Klemmelemente 4 in radialer Richtung zu führen. Zwei jeweilige Rampen 6 am Außenring 2 bilden zusammen im Wesentlichen eine Teilkreiskontur aus. Mit anderen Worten werden die Klemmelemente 4 durch die Keilelemente 5 am Aktuierungskäfig 3 tangential zueinander verschoben, wobei das Zusammenwirken der Rampen 6, 7 am Außenring 2 und an den Klemmelementen 4 eine gleichzeitige radiale Verschiebung der Klemmelemente 4 in radialer Richtung bewirkt. Die Klemmelemente 4 sind an einer Innenumfangsfläche im Wesentlichen keilförmig ausgebildet und in einer umlaufenden Nut 8 am Innenring 1 angeordnet. Vorliegend weist die Kupplungsvorrichtung zwanzig Klemmelemente 4, zehn Keilelemente 5 und zehn Federelemente 9 auf.
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Die 2, 3 und 4 zeigen eine Detaildarstellung der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, wobei der Aktuierungskäfig 3 mit den Keilelementen 5 in den 2 und 4 nicht betätigt und somit ausgerückt ist, und wobei der Aktuierungskäfig 3 in 3 axial betätigt und somit eingerückt ist. In 4 ist der Aktuierungskäfig 3 nicht dargestellt. Gemäß den 2 und 4 kommen die Klemmelemente 4 in einem - hier dargestellten - unbetätigten Zustand des Aktuierungskäfig 3 an dem Außenring 2 zur Anlage. In 4 ist der Außenring 2 nicht dargestellt. Zwischen den Klemmelementen 4 und dem Innenring 1 ist ein Spalt 11 ausgebildet, sodass die Klemmelemente 4 nicht am Innenring 1 zur Anlage kommen. Die Klemmelemente 4 werden durch eine Federkraft der Federelemente 9 in Umfangsrichtung belastet beziehungsweise vorgespannt und somit in dieser Position gehalten beziehungsweise beim Lösen aus einem betätigten Zustand in diese Position zurückgeführt.
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Gemäß den 2, 3 und 4 ist das jeweilige Federelement 9 als Doppelfeder ausgebildet und an einem jeweiligen ersten Stegabschnitt 12a eines Käfigs 13 abgestützt. Ferner kommt das jeweilige Federelement 9 in Umfangsrichtung an zwei jeweiligen Klemmelementen 4 zur Anlage. Das jeweilige Federelement 9 weist zwei Federabschnitte 15a, 15b und ein die beiden Federabschnitte 15a, 15b einteilig miteinander verbindenden Verbindungsabschnitt 16 auf. Der Käfig 13 weist neben den ersten Stegabschnitten 12a auch zweite Stegabschnitte 12b auf, wobei die ersten und zweiten Stegabschnitte 12a, 12b axial zwischen zwei Ringscheiben 14a, 14b des Käfigs 13 ausgebildet und abwechselnd in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei Klemmelementen 4 angeordnet sind. Aufgrund der Darstellung in den 2, 3 und 4 ist jeweils nur eine Ringscheibe 14a zu sehen, wobei beide Ringscheiben 14a, 14b in 6 dargestellt sind.
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Gemäß den 2 und 3 weist das jeweilige Klemmelement 4 einen tangentialen Absatz 18 auf, wobei der jeweilige zweite Stegabschnitt 12b eine erste und zweite Führungsfläche 19a, 19b zur Aufnahme des jeweiligen tangentialen Absatzes 18 und Führung des jeweiligen Klemmelements 4 aufweist. Die jeweilige Führungsfläche 19a, 19b am zweiten Stegabschnitt 12b ist rampenförmig und im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Rampe 6 am Außenring 2 ausgebildet, die dem jeweiligen Klemmelement 4 zugeordnet ist, das mit der jeweiligen Führungsfläche 19a, 19b zusammenwirkt.
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Ferner weist der jeweilige erste Stegabschnitt 12a eine erste und eine zweite Anlagefläche 21a, 21b zur Anlage des jeweiligen Federelements 9 auf, wobei die jeweiligen Anlageflächen 21a, 21b am ersten Stegabschnitt 12a im Wesentlichen parallel zu einer jeweiligen Anlagefläche 22a, 22b an dem jeweiligen Klemmelement 4 ausgebildet sind. Vorliegend weisen die ersten Stegabschnitte 12a eine trapezförmige Querschnittsfläche auf, wobei die beiden Schenkel des Trapezes beziehungsweise die Anlageflächen 21a, 21b am ersten Stegabschnitt 12a nicht vertikal sondern schräg ausgebildet sind, um die Federkraft nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch anteilig radial auf die Klemmelemente 4 aufzuprägen. Durch diese Ausbildung der Anlageflächen 21a, 21b am jeweiligen ersten Stegabschnitt 12a sowie der Anlageflächen 22a, 22b am jeweiligen Klemmelement 4 und der dazwischen angeordneten sowie damit zusammenwirkenden Federelemente 9 werden die Klemmelemente 4 zumindest teilweise gegen den Außenring 2 gedrückt. Eine zuverlässige Trennung von Innenring 1 und Klemmelementen 4 wird dadurch im unbetätigten Zustand oder beim Lösen der Kupplungsvorrichtung aus einem betätigten Zustand ermöglicht.
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Nach 4 sind die beiden Federabschnitte 15a, 15b und der die beiden Federabschnitte 15a, 15b miteinander verbindende Verbindungsabschnitt 16 gut sichtbar dargestellt. Am Verbindungsabschnitt 16 sind vorliegend zwei Hakenelemente 17a, 17b zur formschlüssigen Verbindung des jeweiligen Federelements 9 am jeweiligen ersten Stegabschnitt 12a ausgebildet. Mithin werden die Federelemente 9 radial auf den jeweiligen ersten Stegabschnitt aufgesteckt, wobei die Hakenelemente 17a, 17b in dafür vorgesehene Ausnehmungen am jeweiligen ersten Stegabschnitt 12a einrasten und somit die Federelemente 9 am jeweiligen ersten Stegabschnitt 12a fixieren.
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In 5 ist die Kupplungsvorrichtung gemäß 1 im unbetätigten Zustand perspektivisch dargestellt. Aus 5 geht die zuvor beschriebene Ausbildung und Anordnung des Aktuierungskäfigs 3 besonders gut hervor. Der Aktuierungskäfigs 3 ist koaxial zum Innenring 1 und Außenring 2 angeordnet sowie axial dazu verschiebbar. Gemäß 5 ist der Aktuierungskäfig 3 ausgerückt. Der Aktuierungskäfig 3 ist einteilig aus einem Ringelement 20 sowie den axial an einer Stirnseite des Ringelements 20 angeordneten Keilelementen 5 ausgebildet. Das jeweilige Keilelement 5 ist in axialer Richtung vom Ringelement 20 weg verjüngt ausgebildet, um bei einer Betätigung des Aktuierungskäfig 3 in eine axiale Richtung die beiden tangential am jeweiligen Keilelement 5 zur Anlage kommenden Klemmelemente 4 in Umfangsrichtung voneinander zu beabstanden, wobei dadurch das jeweilige tangential zwischen zwei Klemmelementen 4 angeordnete Federelement 9 gestaucht wird.
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In 6 ist die Kupplungsvorrichtung im betätigten Zustand nach 3 gemäß einer weiteren Schnittdarstellung gezeigt. Nach 6 ist der Aktuierungskäfig 3 eingerückt und somit axial betätigt. Die Klemmelemente 4 sind an einer Innenumfangsfläche im Wesentlichen keilförmig ausgebildet und in der umlaufenden Nut 8 am Innenring 1 angeordnet. Vorliegend, im betätigten Zustand des Aktuierungskäfig 3, kommen die Klemmelemente 4 mit den abgeschrägten Flächen an der jeweiligen Innenumfangsfläche des jeweiligen Klemmelements 4 in der umlaufenden Nut 8, insbesondere an den abgeschrägten Flächen der umlaufenden Nut 8 zur Anlage.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung, wobei an dieser Stelle lediglich auf die Unterschiede zu der Kupplungsvorrichtung gemäß 2 eingegangen wird. Im Vergleich zu der Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung gemäß 2 weist die Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung gemäß 7 am ersten Stegabschnitt 12a eine erste und eine zweite Anlagefläche 21a, 21b auf, die vertikal ausgebildet und zur Anlage des jeweiligen Federelements 9 vorgesehen sind. Die Anlageflächen 21a, 21b am ersten Stegabschnitt 12a sind im Wesentlichen parallel zu einer jeweiligen Anlagefläche 22a, 22b an dem jeweiligen Klemmelement 4 ausgebildet. Vorliegend weisen die ersten Stegabschnitte 12a eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche auf. Durch diese Ausbildung der ersten Stegabschnitte 12a und der damit zusammenwirkenden Federelemente 9 werden die Klemmelemente 4 in Umfangsrichtung auseinander gedrückt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Innenring
- 2
- Außenring
- 3
- Aktuierungskäfig
- 4
- Klemmelement
- 5
- Keilelement
- 6
- Rampe
- 7
- Rampe
- 8
- Nut
- 9
- Federelement
- 10
- Gehäuse
- 11
- Spalt
- 12a, 12b
- Stegabschnitt
- 13
- Käfig
- 14a, 14b
- Ringscheibe
- 15a, 15b
- Federabschnitt
- 16
- Verbindungsabschnitt
- 17a, 17b
- Hakenelement
- 18a, 18b
- tangentialer Absatz
- 19a, 19b
- Führungsfläche
- 20
- Ringelement
- 21a, 21b
- Anlageflächen am ersten Stegabschnitt
- 22a, 22b
- Anlagefläche am Klemmelement
