DE102018106775A1

DE102018106775A1 - Schalteinrichtung für eine Fliehkraftkupplung sowie entsprechende Fliehkraftkupplung

Info

Publication number: DE102018106775A1
Application number: DE102018106775.5A
Authority: DE
Inventors: Roman Heck
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-09-26
Also published as: WO2019179559A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung (42) für eine Fliehkraftkupplung (10), mit mehreren um eine Rotationsachse (16) herum angeordneten Fliehmassen (46), einem von den Fliehmassen (46) in axialer Richtung verlagerbaren Stellelement (52) und einer Führungseinrichtung (60) zur Führung der Fliehmassen (46), die ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement (44) aufweist, entlang dem die Fliehmassen (46) geführt werden. Es ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung (60) weiterhin ein als Transportsicherung für die Fliehmassen (46) fungierendes Sicherungselement (58) umfasst, wobei Basiselement (44) und Sicherungselement (58) als ein Teil (62) einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Führungseinrichtung (60) für eine derartige Schalteinrichtung (42) und eine Fliehkraftkupplung (10) mit zumindest einer derartigen Schalteinrichtung (42).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für eine Fliehkraftkupplung, mit mehreren um eine Rotationsachse herum angeordneten Fliehmassen, einem von den Fliehmassen in axialer Richtung verlagerbaren Stellelement und einer Führungseinrichtung zur Führung der Fliehmassen, die ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement aufweist, entlang dem die Fliehmassen geführt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Führungseinrichtung für eine derartige Schalteinrichtung und eine Fliehkraftkupplung mit zumindest einer derartigen Schalteinrichtung.
Die Druckschrift DE 10 2016 204 111 A1 beschreibt eine Fliehkraftkupplung mit zwei Schalteinrichtungen, wobei jede dieser Schalteinrichtungen mehrere um eine Rotationsachse herum angeordneten Fliehmassen und eine Führungseinrichtung zur Führung der Fliehmassen aufweist, wobei jede dieser Führungseinrichtungen ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement aufweist, entlang dem die Fliehmassen der entsprechenden Schalteinrichtung geführt werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Schalteinrichtung für eine Fliehkraftkupplung, eine Führungseinrichtung für eine derartige Schalteinrichtung sowie eine entsprechende Fliehkraftkupplung mit Schalteinrichtung anzugeben, die eine effektive und kostengünstige Transportsicherung für die Fliehmassen der Schalteinrichtung aufweisen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Schalteinrichtung für eine Fliehkraftkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Führungseinrichtung für eine derartige Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine Fliehkraftkupplung mit Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung für eine Fliehkraftkupplung, mit mehreren um eine Rotationsachse herum angeordneten Fliehmassen, einem von den Fliehmassen in axialer Richtung verlagerbaren Stellelement und einer Führungseinrichtung zur Führung der Fliehmassen, die ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement aufweist, entlang dem die Fliehmassen geführt werden, ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung weiterhin ein als Transportsicherung für die Fliehmassen fungierendes Sicherungselement umfasst, wobei Basiselement und Sicherungselement als ein Teil einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind. Die Führungseinrichtung ist somit eine Einrichtung zur Führung der Fliehmassen mit integrierter Transportsicherung. Eine separate Transportsicherung kann bei einer derartigen Führungseinrichtung bzw. Schalteinrichtung also entfallen.
Das Teil, welches Basiselement und Sicherungselement einstückig bildet, ist vorzugsweise als Biegestanzteil ausgebildet. Ein solches Biegestanzteil lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet das Basiselement eine erste Ebene und das Sicherungselement eine zweite Ebene, wobei die Fliehmassen der Schalteinrichtung zwischen diesen beiden Ebenen angeordnet sind. Mit anderen Worten werden die Fliehmassen zwischen diesen beiden Ebenen von der Führungseinrichtung geführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherungselement eine Grundstruktur und mehrere die Grundstruktur umfänglich umgebende Laschenstrukturen aufweist. Die Grundstruktur ist insbesondere ringförmig ausgestaltet.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anzahl der Laschenstrukturen der Zahl der Fliehmassen der Schalteinrichtung entspricht. Jede der Laschenstrukturen deckt bevorzugt benachbarte Randbereiche zweier nebeneinander angeordneter Fliehmassen ab.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Stellelement von den Fliehmassen über jeweilige Rampen der Fliehmassen und entsprechende Gegenrampen des Stellelements verlagerbar. Einander zugeordnete Rampen und Gegenrampen gleiten durch die Fliehkraftgesteuerte Bewegung der Fliehmassen aneinander ab. Mittels dieses Rampensystems wird die radiale Bewegung der Fliehmassen in die axiale Bewegung des Stellelements gewandelt.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Gegenrampen von Laschen gebildet werden, die am Außenumfang des Stellelements ausgebildet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung für eine Schalteinrichtung einer Fliehkraftkupplung, die zur Führung von Fliehmassen der Schalteinrichtung eingerichtet ist und die (i) ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement aufweist, entlang dem die Fliehmassen geführt werden, sowie (ii) ein als Transportsicherung für die Fliehmassen fungierendes Sicherungselement aufweist, wobei das Basiselement und das Sicherungselement als ein Teil einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind. Vorzugsweise ist dieses eine Teil als Biegestanzteil ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung bildet das Basiselement eine erste Ebene und das Sicherungselement eine zweite Ebene derart, dass die Fliehmassen zwischen diesen beiden Ebenen anordenbar sind.
Bei der erfindungsgemäßen Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingangsteil, einem gegenüber dem Eingangsteil koaxial und drehbar angeordneten Ausgangsteil und einer fliehkraftabhängig schaltbaren Reibeinheit, die mit dem Eingangsteil verdrehfest verbundene erste Reibelemente und mit dem Ausgangsteil verdrehfest 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 sind, ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung oder zumindest eine der Schalteinrichtungen als vorstehend beschriebene Schalteinrichtung ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: eine Fliehkraftkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
2: eine Führungseinrichtung für eine Schalteinrichtung der in 1 gezeigten Fliehkraftkupplung und
3: die Schalteinrichtung der in 1 gezeigte Fliehkraftkupplung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die 1 zeigt eine Teilansicht einer Fliehkraftkupplung 10 in einer Schnittdarstellung. Die Fliehkraftkupplung 10 weist ein Eingangsteil 12 sowie ein Ausgangsteil 14 auf. Das Eingangsteil 12 umfasst eine durch einen hier nicht gezeigten Antrieb um eine Rotationsachse 16 rotierbare Eingangsplatte 18 und einen an der Eingangsplatte 18 verdrehfest befestigten Außenlamellenträger 20. Mit dem Außenlamellenträger 20 des Eingangsteils 12 sind erste Reibelemente 22 einer Reibeinheit 24 verdrehfest verbunden. Die Reibeinheit 24 weist zudem zweite Reibelemente 26 auf, die verdrehfest an einer Nabe 28 und einer Anpressplatte 30 eines Blattfederkerns 32 befestigt sind. Die Nabe 28 weist eine Verzahnung 34 auf, über die die Nabe 28 verdrehfest mit einer hier nicht gezeigten Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbindbar ist. An der Nabe 28 ist die Anpressplatte 30 mittels Blattfedern 36 verdrehfest und in einer axialen Richtung (Doppelpfeil 38) parallel zu der Rotationsachse 16 begrenzt verlagerbar. Der Blattfederkern 32 ist Teil des Ausgangsteils 14 der Fliehkraftkupplung 10. In einem ausgerückten Zustand der Fliehkraftkupplung 10 ist das Ausgangsteil 14 gegenüber dem Eingangsteil 12 (im Wesentlichen) frei um die Rotationsachse 16 drehbar.
Sowohl das Eingangsteil 12 wie auch das Ausgangsteil 14 weist je eine fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 40, 42 auf. Jede der Schalteinrichtungen 40, 42 umfasst mehrere auf einem Basiselement 44 um die Rotationsachse 16 herum angeordnete Fliehmassen 46 mit je einer Rampe 48. Das Basiselement 44 ist tellerartig mit einem hervorstehenden Rand ausgestaltet und bietet den Fliehmassen 46 hinreichend Bewegungsraum. Bei einer Rotation werden die Fliehmassen 46 durch Fliehkräfte bezüglich der Rotationsachse 16 in radialer Richtung nach außen bewegt. Hierbei kontaktieren die Fliehmassen 46 mit ihrer jeweiligen Rampe 48 eine jeweilige Gegenrampe 50 eines als Stellring ausgebildeten Stellelements 52 der jeweiligen Schalteinrichtung 40, 42, wodurch das jeweilige Stellelement 52 in axialer Richtung (Doppelpfeil 38) auf den Blattfederkern 36 zu bewegt wird. Hierdurch verstellt das jeweilige Stellelement 52 die Anpressplatte 30, sodass die ersten Reibelemente 22 und die zweiten Reibelemente 26 zwischen der Anpressplatte 30 und einer hier nicht gezeigten Gegendruckplatte verspannt und in Reibeingriff gebracht werden und so ein Drehmoment von dem Eingangsteil 12 auf das Ausgangsteil 14 übertragbar ist. Die Gegenrampe 50 des Stellelements 52 wird von Laschen 54 am Außenumfang des Stellelements 52 gebildet.
Die fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 40 des Eingangsteils 12 ist eine mit dem Eingangsteil 12 rotierbare (motorseitige) fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung 40, die verdrehfest an der Eingangsplatte 18 des Eingangsteils 12 befestigt ist. Mit anderen Worten bildet hier die Eingangsplatte 18 direkt das Basiselement 44 für die Fliehmassen 46. Bei einer Rotation des Eingangsteils 12 werden die Fliehmassen 46 durch Fliehkräfte in radialer Richtung nach außen bewegt. Hierbei kontaktieren die Fliehmassen 46 mit ihren Rampe 48 die Gegenrampen 50 des Stellelements 52 der Schalteinrichtung 40 des Eingangsteils 12, wodurch das Stellelement 52 in axialen Richtung (Doppelpfeil 38) in Richtung des Blattfederkerns 36 bewegt wird. Hierdurch verstellt das Stellelement 52 die Anpressplatte 30 und die Reibelemente 22, 26 werden zwischen der Anpressplatte 30 und der nicht gezeigten Gegendruckplatte verspannt und in Reibeingriff gebracht. Hierzu ist zwischen dem Stellelement 52 und dem Blattfederkern 32 ein Drehlager 56 angeordnet, das hier im Beispiel nach Art eines Nadellagers ausgebildet ist. Hierdurch ist das Eingangsteil 12 unabhängig von dem Ausgangsteil 14 um die Rotationsachse 16 rotierbar.
Auch das Ausgangsteil 14 weist -wie bereits erwähnt- eine fliehkraftabhängig schaltbare Schalteinrichtung 42 auf, die (getriebeseitig) verdrehfest mit dem Ausgangsteil 14 verbunden ist. Auch diese Schalteinrichtung 42 umfasst eine Mehrzahl von Fliehmassen (im Beispiel drei Fliehmassen) 46 sowie ein von den Fliehmassen 46 in axialer Richtung verlagerbares Stellelement 52. Auch durch Verstellen des Stellelements 52 der ausgangsseitigen Schalteinrichtung 42 werden die ersten Reibelemente 22 und die zweiten Reibelemente 26 der Reibeinheit 24 miteinander in Reibeingriff gebracht.
Die Schalteinrichtung 42 umfasst neben den Fliehmassen 46 mit Rampe 48 und dem Stellelement 52 mit den Gegenrampen 50 auch eine das Basiselement 44 wie auch ein Sicherungselement 58 bildende Führungseinrichtung 60 zur Führung der Fliehmassen 46.
Die 2 zeigt ein als Biegestanzteil ausgebildetes Teil 62, welches die Führungseinrichtung 60 mit dem Basiselement 44 und dem Sicherungselement 58 einstückig bildet. Das Sicherungselement 58 weist eine ringförmige Grundstruktur 64 und von dieser Grundstruktur 64 ausgehend radial nach außen weisenden Laschenstrukturen 66 auf. Die Fliehmassen 46 werden in einem Zwischenraum zwischen Basiselement 44 und den Laschenstrukturen 66 des Sicherungselements 58 gehalten und geführt. Die Laschenstrukturen 66 des Sicherungselements 58 bilden gleichzeitig eine Transportsicherung für die Fliehmassen 46 beim Transport.
Die 3 zeigt schließlich die komplette (im Beispiel der 1 getriebeseitige) Schalteinrichtung 42 mit den (um die Rotationsachse 16 herum) angeordneten Fliehmassen 46, den Laschen 54 des von den Fliehmassen 46 in axialer Richtung verlagerbaren Stellelements 52 und der in 2 gezeigten Führungseinrichtung 60 zur Führung der Fliehmassen 46. Diese Führungseinrichtung 60 umfasst das eine Führungsfläche bereitstellendes tellerartige Basiselement 44, entlang dessen Oberfläche die Fliehmassen 46 geführt werden und das als Transportsicherung für die Fliehmassen 46 fungierende Sicherungselement 58. Dabei sind Basiselement 44 und Sicherungselement 58 als ein Teil 62, genauer gesagt als ein Biegestanzteil, einstückig miteinander verbunden ausgebildet. Das Basiselement 44 bildet eine erste Ebene und das Sicherungselement 58 eine zweite Ebene, wobei die Fliehmassen 46 zwischen diesen beiden Ebenen angeordnet sind.
Das (hier nur teilweise dargestellte) Stellelement 52 ist von den Fliehmassen 46 über die jeweiligen Rampen 48 der Fliehmassen 46 und die von den dargestellten Laschen 54 des Stellelements 52 gebildeten Gegenrampen 50 verlagerbar.
Jede der Fliehmassen weist zwei zentrale Aussparungen 70 auf, die von einem schmalen Steg 72 der Fliehmasse 46 voneinander getrennt sind. Jede der Aussparungen wird unter anderem von einer die jeweilige Rampe 48 bildenden Kante begrenzt. Das Stellelement 52 greift nun mit je einer die Gegenrampe 50 bildenden Lasche 54 in die Aussparungen 70 einer der Fliehmassen 46. Ein den Steg 72 der Fliehmasse 46 übergreifender U-förmiger Mittelteil 74 der Lasche 54 bildet eine Führung für das Stellelement 52 bei seiner axialen Bewegung. Weiterhin sind Bolzen 76 zur Befestigung der Schalteinrichtung 42 innerhalb der Fliehkraftkupplung 10 eingezeichnet.
Bezugszeichenliste

10: Fliehkraftkupplung
12: Eingangsteil
14: Ausgangsteil
16: Rotationsachse
18: Eingangsplatte
20: Außenlamellenträger
22: erstes Reibelement
24: Reibeinheit
26: zweites Reibelement
28: Nabe
30: Anpressplatte
32: Blattfederkern
34: Verzahnung
36: Blattfeder
38: Doppelpfeil
40: Schalteinrichtung (eingangsseitig)
42: Schalteinrichtung (ausgangsseitig)
44: Basiselement
46: Fliehmasse
48: Rampe (Fliehmasse)
50: Gegenrampe (Stellelement)
52: Stellelement (Stellring)
54: Lasche
56: Drehlager
58: Sicherungselement
60: Führungseinrichtung
62: einstückiges Teil
64: Grundstruktur
66: Laschenstruktur
70: Aussparung
72: Steg
74: Mittelteil
76: Bolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016204111 A1 [0003]

Claims

Schalteinrichtung (42) für eine Fliehkraftkupplung (10), mit - mehreren um eine Rotationsachse (16) herum angeordneten Fliehmassen (46), - einem von den Fliehmassen (46) in axialer Richtung verlagerbaren Stellelement (52) und - einer Führungseinrichtung (60) zur Führung der Fliehmassen (46), die ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement (44) aufweist, entlang dem die Fliehmassen (46) geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (60) weiterhin ein als Transportsicherung für die Fliehmassen (46) fungierendes Sicherungselement (58) umfasst, wobei Basiselement (44) und Sicherungselement (58) als ein Teil (62) einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das einstückige Teil (62) als Biegestanzteil ausgebildet ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (44) eine erste Ebene und das Sicherungselement (58) eine zweite Ebene bildet und die Fliehmassen (46) zwischen diesen beiden Ebenen angeordnet sind.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (58) eine Grundstruktur (64) und mehrere die Grundstruktur (64) umfänglich umgebende Laschenstrukturen (66) aufweist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Laschenstrukturen (66) der Zahl der Fliehmassen (46) der Schalteinrichtung (42) entspricht.
Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (52) von den Fliehmassen (46) über jeweilige Rampen (48) der Fliehmassen (46) und entsprechende Gegenrampen (50) des Stellelements (52) verlagerbar ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenrampen (50) von Laschen (54) gebildet werden, die am Außenumfang des Stellelements (52) ausgebildet sind.
Führungseinrichtung (60) für eine Schalteinrichtung (42) einer Fliehkraftkupplung (10), insbesondere für eine Schalteinrichtung (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Führungseinrichtung (60) zur Führung von Fliehmassen (46) der Schalteinrichtung (42) eingerichtet ist und ein eine Führungsfläche bereitstellendes Basiselement (44) aufweist, entlang dem die Fliehmassen (46) geführt werden, gekennzeichnet durch ein als Transportsicherung für die Fliehmassen (46) fungierendes Sicherungselement (58), wobei das Basiselement (44) und das Sicherungselement (58) als ein Teil (62), insbesondere als Biegestanzteil, einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind.
Führungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (44) eine erste Ebene und das Sicherungselement (58) eine zweite Ebene derart bildet, dass die Fliehmassen (46) zwischen diesen beiden Ebenen anordenbar sind.
Fliehkraftkupplung (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit - einem Eingangsteil (12), - einem gegenüber dem Eingangsteil (12) koaxial und drehbar angeordneten Ausgangsteil (14) und - einer fliehkraftabhängig schaltbaren Reibeinheit (24), die mit dem Eingangsteil (12) verdrehfest verbundene erste Reibelemente (22) und mit dem Ausgangsteil (14) verdrehfest verbundene zweite Reibelemente (26) umfasst, die in einer axialen Richtung abwechselnd geschichtet angeordnet sind und zum Schließen der Fliehkraftkupplung (10) mittels zumindest einer fliehkraftabhängig schaltenden Schalteinrichtung (40, 42) in Reibeingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung oder zumindest eine der Schalteinrichtungen (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.