DE102018123679A1

DE102018123679A1 - Kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE102018123679A1
Application number: DE102018123679.4A
Authority: DE
Inventors: Franck Billmann; Tobias Bär
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CN110953258B; CN110953258A

Abstract

Kupplungseinrichtung, umfassend ein über ein Betätigungselement (8) axial zusammendrückbares Lamellenpaket mit Außenlamellen (4), die in einer sich axial erstreckenden Verzahnung (21) eines Außenlamellenträgers (3) axial bewegbar geführt sind, wobei das Betätigungselement (8) gegen die Rückstellkraft eines Federelements (17) gegen das Lamellenpaket bewegbar ist und über wenigstens ein am Außenlamellenträger (3) vorgesehenes Sicherungselement (19) axial gesichert ist, wobei mehrere Sicherungselemente (19) einstückig an der Verzahnung (21) des Außenlamellenträgers (3) ausgebildet und von einer Montagestellung, in der ein Sicherungsabschnitt (20) des Betätigungselements (8) am jeweiligen Sicherungselement (19) vorbei bewegbar ist, in eine Sicherungsstellung, in der das jeweilige Sicherungselement (19) den Sicherungsabschnitt (20) hintergreift, verformbar oder verformt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend ein über ein Betätigungselement axial zusammendrückbares Lamellenpaket mit Außenlamellen, die in einer sich axial erstreckenden Verzahnung eines Außenlamellenträgers axial bewegbar geführt sind, wobei das Betätigungselement gegen die Rückstellkraft eines Federelements gegen das Lamellenpaket bewegbar ist und über wenigstens ein am Außenlamellenträger vorgesehenes Sicherungselement axial gesichert ist.
Eine solche Kupplungseinrichtung kommt bekannterweise zur temporären Herstellung eines Momente übertragenden Kraftschlusses zwischen einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine oder eines Elektromotors und einer zu einem Getriebe laufenden Abtriebswelle zum Einsatz. Die Kupplungseinrichtung umfasst üblicherweise, wenn sie als Einfachkupplung ausgeführt ist, einen Außenlamellenträger mit daran axial verschiebbaren Außenlamellen, einen Innenlamellenträger mit daran axial verschiebbaren Innenlamellen, die zwischen die Außenlamellen greifen, sowie ein Betätigungselement, üblicherweise in Form eines Drucktopfes, das axial bewegbar ist, um das Lamellenpaket axial zusammenzudrücken. Der Außenlamellenträger ist beispielsweise mit der Antriebswelle verbunden, während der Innenlamellenträger mit der zum Getriebe führenden Abtriebswelle verbunden ist. Durch Zusammendrücken des Lamellenpakets wird ein Kraft- respektive Reibschluss erwirkt, so dass von der Antriebswelle über den Außenlamellenträger eingebrachte Momente über das Lamellenpaket auf den Innenlamellenträger und über diesen auf die Abtriebswelle zum Getriebe geleitet werden können. Zum Zusammendrücken des Lamellenpakets wird das Betätigungselement axial bewegt, wozu eine entsprechende Betätigungseinrichtung vorgesehen ist.
Die Funktionsweise einer solchen Kupplungseinrichtung ist hinlänglich bekannt. Sie kann dabei entweder als Einzelkupplung ausgeführt sein, umfassend nur ein Lamellenträgerpaar und eine Lamellenpaket nebst Betätigungselement. Sie kann aber auch als Doppelkupplung oder als Drei- beziehungsweise Mehrfachkupplung ausgeführt sein, umfassend zwei oder mehr separat betätigbare Teilkupplungen, die jeweils ein Lamellenträgerpaar nebst Lamellenpaket und Betätigungselement aufweisen.
Das Betätigungselement ist gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements, beispielsweise eines Druckfederpakets oder einer Tellerfeder, bewegbar, worüber die aktive Zurückführung des Betätigungselements sichergestellt wird, wenn es entlastet wird und der Reinschluss aufgehoben werden soll. Da im eingebauten Zustand das Rückstellelement vorgespannt ist und daher eine Kraft auf das Betätigungselement, also beispielsweise den Drucktopf wirkt, ist eine Sicherung erforderlich, um zu verhindern, dass das Betätigungselement axial aus seiner Anordnung herausgedrückt wird beziehungsweise herausspringt. Diese Sicherung kann auch als „Transportsicherung“ bezeichnet werden, da sie hauptsächlich der Sicherung in der Phase dient, in der die Kupplungseinrichtung montiert wird, da nach der eigentlichen Montage ein getriebeseitiger Anschlag gegeben ist, der dieses Herausspringen verhindert.
Die Sicherung des Betätigungselements erfolgt bei einer bekannten Kupplungseinrichtung, siehe hierzu beispielsweise DE 10 2016 213 544 A1 , mittels eines Sicherungsrings, der in eine Nut am Innenumfang des Außenlamellenträgers eingesetzt wird. Das Betätigungselement, also der Drucktopf, wird im Rahmen der Montage axial so weit gegen das Rückstellelement bewegt, bis am Betätigungselement vorgesehene, üblicherweise radial vorspringende Sicherungsabschnitte in Form von Ausprägungen oder Laschen oder dergleichen axial gesehen hinter die lamellenträgerseitige Nut bewegt sind, wonach der Sicherungsring eingesetzt wird, der die Sicherungsabschnitte übergreift. Wird das Betätigungselement nun entlastet, so laufen die Sicherungsabschnitte gegen den am Lamellenträger in der Nut axial festgelegten Sicherungsring, die Anordnung ist gesichert. Handelt es sich bei der Kupplungseinrichtung um eine Doppelkupplung, so erfolgt über diese Sicherung gleichzeitig auch eine axiale Sicherung eines Verbindungsrings, der den Außenlamellenträger der radial äußeren Teilkupplung mit dem Außenlamellenträger der radial innenliegenden Teilkupplung drehfest verbindet.
Wenngleich mit Hilfe des Sicherungsrings eine gute axiale Sicherung möglich ist, erfordert diese Art der Sicherung stets die Verwendung eines zusätzlichen Bauteils in Form eines Sicherungsrings, der zwingend zu setzen ist, um die Transportsicherung zu gewährleisten. Neben dem Umstand, dass hierüber zusätzliche Gestehungskosten gegeben sind, können aber auch im Betrieb aus der Integration des Sicherungsrings Nachteile erwachsen. Beispielsweise wirken aufgrund der hohen Antriebsdrehzahl beziehungsweise der starken Beschleunigungen hohe Kräfte auf den Sicherungsring, der dann eventuell durchrutschen kann, was zu einem erhöhten Verschleiß führen kann. Um ein Verdrehen des Sicherungsrings zu vermeiden, muss eine Verdrehsicherung vorgesehen werden, die beispielsweise bei bekannten Doppelkupplungen an dem Verbindungsring ausgebildet ist, was dessen Geometrie wiederum komplexer macht. Weiterhin wirken auf den Außenlamellenträger, resultierend aus den hohen Fliehkräften und der Drehzahl, aufgrund des an ihm angeordneten Sicherungsrings zusätzliche Belastungen, auch können durch Integration der Nut im Außenlamellenträger, in die der Sicherungsring eingesetzt ist, mögliche spannungskritische Stellen gegeben sein. Schließlich kann der Sicherungsring auch eine zusätzliche Unwucht darstellen.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Sicherungselemente einstückig an der Verzahnung des Außenlamellenträgers ausgebildet und von einer Montagestellung, in der ein Sicherungsabschnitt des Betätigungselements am jeweiligen Sicherungselement vorbei bewegbar ist, in eine Sicherungsstellung, in der das jeweilige Sicherungselement den Sicherungsabschnitt hintergreift, verformbar oder verformt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung sind mit besonderem Vorteil mehrere Sicherungselemente einstückig an der Verzahnung des Außenlamellenträgers ausgebildet, sie sind also Teil des Außenlamellenträgers und derart im Bereich oder an der Verzahnung vorgesehen, dass sie nach definierter Deformation mit entsprechenden Sicherungsabschnitten des Betätigungselements interagieren respektive diese hintergreifen. Das heißt, dass bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung kein separates Sicherungselement in Form eines Sicherungsrings mehr erforderlich ist, vielmehr sind die Sicherungselemente in ein ohnehin vorhandenes Bauteil, nämlich den Außenlamellenträger, integriert respektive an diesem ausgeformt.
Im Rahmen der Montage wird nach Einsetzen der Lamellen etc. das Betätigungselement, also beispielsweise der Drucktopf, aufgesetzt und gegen das Federelement gedrückt, sodass das Betätigungselement auch axial relativ zum Außenlamellenträger verschoben wird. Hierbei werden die Sicherungsabschnitte des Betätigungselements an den am Außenlamellenträger einstückig ausgebildeten Sicherungselementen, von denen wenigstens zwei versetzt zueinander vorgesehen sind, vorbeibewegt. Zur Sicherung ist es nun lediglich erforderlich, die mindestens zwei Sicherungselemente zu verformen, also zu verbiegen, sodass sie die Sicherungsabschnitte des Betätigungselements hintergreifen. Aufgrund des Hintergriffs ist eine axiale Sicherung gegeben, ein zusätzliches separates Sicherungselement ist hierzu vorteilhaft nicht zu montieren.
Wie beschrieben sind mindestens zwei Sicherungselemente vorzusehen, die bevorzugt um 180 ° zueinander versetzt sind, um das Betätigungselement symmetrisch zu hintergreifen. Bevorzugt werden jedoch mehr als zwei Sicherungselemente verwendet, vorzugsweise wenigstens drei, die dann um 120 ° zueinander versetzt sind. Unabhängig von der Anzahl der Sicherungselemente ist aufgrund deren radialen Deformation und des sich ergebenden Hintergriffs der beispielsweise laschenartig ausgeführten Sicherungsabschnitte in jedem Falle eine sichere Fixierung des über das Federelement vorgespannten Betätigungselements sichergestellt.
Die Sicherungselemente sind bevorzugt im Bereich des freien Endes der Verzahnung ausgebildet, befinden sich also quasi am Eingang der Verzahnung. Dabei sind insbesondere zwei unterschiedliche Ausgestaltungen der Sicherungselemente denkbar.
Gemäß einer ersten Erfindungsalternative kann vorgesehen sein, dass jedes Sicherungselement ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Steg ist, der über eine schlitzartige, sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung im Bereich eines Zahngrunds und der Zahnflanken der Verzahnung ausgebildet ist. Der Außenlamellenträger ist zumeist ein umgeformtes Blechbauteil, an dem die mäandernde Verzahnung ausgebildet ist, das heißt, dass einerseits die Innenverzahnung, in die die Außenlamellen eingesetzt sind, ausgebildet ist, sich aber aufgrund des Umstands, dass es sich um ein Blechbauteil handelt, zwangsläufig auch an der Außenseite eine entsprechende Verzahnung ergibt. Bei der Erfindungsausgestaltung mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stegen werden nun in die nach außen gerichteten beziehungsweise vorspringenden Verzahnungsabschnitte entsprechende schlitzartige Ausnehmungen eingebracht, beispielsweise eingefräst, sodass sich hierüber ein schmaler Steg ausbildet, der über einen schmalen Abschnitt des Zahngrunds sowie der Zahnflanken definiert ist und über die Zahnflanken nach wie vor angebunden ist. Dieser Steg kann nun, wenn die Sicherung erfolgen soll, auf einfache Weise radial nach innen deformiert beziehungsweise gebogen werden, sodass er den entsprechenden Sicherungsabschnitt des Betätigungselements hintergreift.
Alternativ zur Ausbildung dieser sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stege ist es auch denkbar, dass jedes Sicherungselement als ein sich axial erstreckender Steg ausgeführt ist, der in Verlängerung des Zahngrunds der Verzahnung ausgebildet ist. Bei dieser Erfindungsalternative wird quasi der Zahngrund ein Stück weit axial verlängert ausgebildet, sodass sich ein axial vorspringender Steg, der auch als Lasche bezeichnet werden kann, ausbildet. Zur Sicherung ist auch dieser Steg radial nach Innen zu biegen, um den Hintergriff zu erwirken.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung zeichnet sich, wie beschrieben, dadurch aus, dass die Sicherungselemente einteilig am Außenlamellenträger beziehungsweise dessen Verzahnung integriert ausgebildet sind und in die hintergreifende Stellung deformiert beziehungsweise verbogen werden. Um im Falle einer nachträglichen Demontage, die beispielsweise aus Gründen einer Begutachtung eines etwaigen Verschleißes oder bei Beschädigung eines der Bauteile erforderlich ist, die Sicherung wieder lösen zu können, ist es denkbar, die deformierten Sicherungselemente quasi wieder zurückzubiegen und den Hintergriff zu lösen. Eine erfindungsgemäße Alternative hierzu sieht demgegenüber vor, dass die Anzahl der am Außenlamellenträger vorgesehenen Sicherungselemente n mal größer als die Anzahl der am Betätigungselement ausgebildeten Sicherungsabschnitte ist. Diese Erfindungsausgestaltung sieht also vor, dass beispielweise doppelt so viele Sicherungselemente an der Verzahnung des Außenlamellenträgers vorgesehen sind wie am Betätigungselement Sicherungsabschnitte vorgesehen sind. Dies ermöglicht es im Rahmen einer erforderlichen Demontage die vormals deformierten Sicherungselemente zu entfernen, also abzutrennen, um den Hintergriff zu lösen. Für eine erneute Montage können sodann die weiteren, noch nicht genutzten und noch nicht deformierten Sicherungselemente verwendet werden. Durch eine Verdoppelung oder Verdreifachung etc. der Anzahl der Sicherungselemente ist somit eine Demontage und auch ein- oder mehrfache Neumontage sichergestellt.
Dabei können die zusätzlichen Sicherungselemente in unterschiedlicher Form beziehungsweise Verteilung am Außenlamellenträger vorgesehen sein. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative können die Sicherungselemente in Form der sich in Umfangsrichtung oder axial erstreckenden Stege in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen sein. Das heißt, dass die Sicherungselemente an benachbarten oder äquidistant voneinander beabstandeten Verzahnungsabschnitten ausgebildet sind. Beispielsweise ist an jedem oder jedem zweiten Zahn eine entsprechendes Sicherungselement ausgebildet, wobei es sich bei den Sicherungselementen entweder um die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stege handeln kann, die über die schlitzförmigen Ausnehmungen in den Zahnabschnitten ausgebildet sind, oder um die sich axial erstreckenden Stege. Im Rahmen der Neumontage ist es in diesem Fall lediglich erforderlich, das Betätigungselement mit seiner geringeren Anzahl an Sicherungsabschnitten etwas in Umfangsrichtung verdreht anzuordnen, sodass die Sicherungsabschnitte wieder positionskonform zu den nachfolgend zu deformierenden Sicherungselementen sind.
Sofern sich in Umfangsrichtung erstreckende Stege vorgesehen sind, besteht als Alternative die Möglichkeit, auch zwei oder mehr dieser Stege axial hintereinander an dem selben Verzahnungsabschnitt auszubilden. Das heißt, dass zwei oder mehr schlitzförmige Ausnehmungen eingebracht werden, über die die mehreren, dann axial benachbart zueinander liegenden Stege ausgebildet werden. In diesem Fall ist das Betätigungselement im Rahmen der Neumontage nicht zu verdrehen.
Bei der Kupplungseinrichtung selbst handelt es sich bevorzugt um eine Doppelkupplung umfassend zwei separate, radial ineinander liegende Teilkupplungen, wobei jede Teilkupplung einen Außenlamellenträger aufweist und beide Außenlamellenträger über einen sich radial erstreckenden Verbindungsring miteinander gekoppelt sind, der ebenfalls über die am äußeren Außenring vorgesehenen Sicherungselemente axial gesichert ist. In diesem Fall übernimmt die erfindungsgemäße Axialsicherung demzufolge nicht nur die Transportsicherung des federbelasteten Betätigungselements, sondern auch des Verbindungsrings, der die beiden Außenlamellenträger koppelt, sodass auch dieser nicht aus seiner Montageposition bewegt werden kann.
Neben der Kupplungseinrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Montage einer Kupplungseinrichtung umfassend ein über ein Betätigungselement axial zusammendrückbares Lamellenpaket mit Außenlamellen, die in einer sich axial erstreckenden Verzahnung eines Außenlamellenträgers axial bewegbar geführt sind, wobei das Betätigungselement gegen die Rückstellkraft eines Federelements gegen das Lamellenpaket bewegbar ist und über wenigstens ein am Außenlamellenträger vorgesehenes Sicherungselement axial gesichert ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Betätigungselement gegen das Federelement bewegt wird, bis mehrere an dem Betätigungselement ausgebildete Sicherungsabschnitte an mehreren einstückig an der Verzahnung des Außenlamellenträgers ausgebildeten Sicherungselementen vorbeibewegt sind, wonach die Sicherungselemente radial in eine Sicherungsstellung, in der das jeweilige Sicherungselement den jeweiligen Sicherungsabschnitt hintergreift, verformt werden. Verfahrensgemäß werden demzufolge die stegförmigen Sicherungselemente zur Axialsicherung mechanisch radial nach innen verformt, sodass sie die beispielsweise laschen- oder nasenartigen Sicherungsabschnitte des Betätigungselements radial und axial hintergreifen.
Das Verfahren zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass zur Demontage und erneuten Montage entweder zunächst die Sicherungselemente in eine Montagestellung aufgebogen und nach Durchführung der vorzunehmenden Bearbeitung nach Positionieren des Betätigungselements erneut in die Sicherungsstellung verformt werden, oder dass die verformten Sicherungselemente abgetrennt und nach Durchführung der vorzunehmenden Bearbeitung nach Positionieren des Betätigungselements in derselben oder einer um ein Winkelinkrement verdrehten Stellung weitere Sicherungselemente in die Sicherungsstellung verformt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 Eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung in Form einer Doppelkupplung,
2 eine Perspektivansicht eines Sicherungsbereichs der Kupplungseinrichtung aus 1 zur Axialsicherung des Betätigungselements,
3 eine Stirnseitenansicht der Anordnung aus 2,
4 eine Perspektivansicht entsprechend 2 mit in die Sicherungsstellung deformiertem Sicherungselement,
5 eine Stirnseitenansicht der Anordnung aus 4,
6 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung des Demontage- und Neumontagevorgangs einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung,
7 eine Perspektivansicht eines Sicherungsbereichs, entsprechend 2, mit mehreren axial hintereinander angeordneten Sicherungselementen,
8 die Anordnung mit einem in die Sicherungsstellung gebrachten Sicherungselement,
9 eine Teilansicht des Außenlamellenträgers mit einem sich axial erstreckenden Sicherungselement, und
10 eine Seitenansicht der Anordnung aus 1 mit in die Sicherungsstellung verformtem Sicherungselement.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 1, umfassend eine erste Teilkupplung 2a sowie eine zweite Teilkupplung 2b, die im gezeigten Beispiel radial innerhalb der ersten Teilkupplung 2a liegt. Die erste Teilkupplung 2a weist in an sich bekannter Weise einen ersten Außenlamellenträger 3 auf, der in nicht näher gezeigter Weise über einen Koppelabschnitt mit einer Antriebswelle, die beispielsweise mit einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist, verbunden ist. Am Außenlamellenträger 3 sind mehrere axial bewegbar an ihm geführte Außenlamellen 4 angeordnet, die in eine am Innenumfang ausgebildete axiale Verzahnung eingreifen.
Vorgesehen ist des Weiteren ein Innenlamellenträger 5, der über einen Koppelabschnitt mit einer ersten Abtriebswelle 6a, die zu einem Getriebe führt, verbunden ist. Am Innenlamellenträger 5 sind mehrere ebenfalls axial bewegbar in einer axialen Innenverzahnung geführte Innenlamellen 7 angeordnet. Die Außen- und Innenlamellen 4, 7 bilden ein Lamellenpaket, das über ein Betätigungselement 8 in Form eines Drucktopfes bei Anliegen einer Axialkraft 9 zusammengedrückt werden kann, um einen Reibschluss zwischen den Lamellen 4, 7 zu erwirken, und um so ein über den Außenlamellenträger 3 eingetragenes Drehmoment über das reibschlüssig geschlossene Lamellenpaket an dem Innenlamellenträger 5 und über diesen an die Abtriebswelle 6a zu transportieren.
Die zweite Teilkupplung 2b umfasst ebenfalls einen Außenlamellenträger 10, der über einen Verbindungsring 11 mit dem ersten Außenlamellenträger 3 drehfest verbunden ist, er rotiert also permanent mit dem ersten Außenlamellenträger 3, wenn die Antriebswelle dreht. Am zweiten Außenlamellenträger 10 sind ebenfalls entsprechenden Außenlamellen 12 axial bewegbar in einer entsprechenden Verzahnung geführt. Vorgesehen ist ferner ein zweiter Innenlamellenträger 13, der über einen Verbindungsabschnitt mit einer zweiten Abtriebswelle 6b, die zu dem Getriebe führt, verbunden ist. Die Abtriebswellen 6a und 6b sind unterschiedlichen Getriebestufen zugeordnet, das heißt, dass über die jeweilige Teilkupplung 2a beziehungsweise 2b unterschiedliche Getriebestufen geschaltet werden können. Am Innenlamellenträger 13 sind ebenfalls Innenlamellen 14 axial bewegbar angeordnet. Die Lamellen 12 und 14 bilden auch hier ein axial zusammendrückbares Lamellenpaket, wobei auch hier zum Zusammendrücken ein Betätigungselement 15, das bei Anliegen einer Axialkraft 16 axial bewegt werden kann, vorgesehen.
Die Bewegung des ersten Betätigungselements 8 erfolgt gegen die Rückstellkraft eines Rückstellelements 17, beispielsweise einer Tellerfeder. Ebenso erfolgt die Betätigung des zweiten Betätigungselements 15 gegen die Rückstellkraft eines zweiten Rückstellelements 18, auch hier bevorzugt einer Tellerfeder.
Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Doppelkupplung ist bekannt. Erfindungsgemäß neu ist jedoch die axiale Sicherung des ersten Betätigungselements 8, das über das Rückstellelement 17 axial gegen die Axialkraft 9 vorgespannt ist. Es ist demzufolge für die Montage zu sichern, um es getriebeseitig verbauen zu können, wobei es nach der getriebeseitigen Montage axial abgestützt ist und es der Sicherung, die auch als Transportsicherung bezeichnet werden kann, eigentlich nicht mehr bedarf.
Erfindungsgemäß erfolgt die Sicherung des Betätigungselements 1 mittels einteilig am Außenlamellenträger 3 ausgebildeten beziehungsweise im Bereich seiner Verzahnung integrierten Sicherungselementen 19, von denen um den Umfang gesehen mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei vorgesehen sind, die nach dem Einsetzen des Betätigungselements 8 radial nach innen deformiert beziehungsweise gebogen werden, sodass sie entsprechende Sicherungsabschnitte 20, die radial am Betätigungselement 8 vorspringen, hintergreifen, wie 1 zeigt.
2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Kupplungseinrichtung aus 1. Gezeigt ist der Außenlamellenträger 3 mit seiner Verzahnung 21 im Bereich des freien Endes. In diesem Bereich ist der Außenlamellenträger 3 mit vorspringenden, die Verzahnung tragenden Fingern ausgeführt, die entsprechende Durchbrechungen 22 im Verbindungsring 11 durchgreifen. An der Verzahnung ist im gezeigten Beispiel eine in Umfangsrichtung verlaufende schlitzförmige Ausnehmung 23 ausgebildet, die sich durch den Zahngrund 24 sowie die beiden Zahnflanken 25 erstreckt, sodass ein gewinkelter Steg 26 ausgebildet wird, der das Sicherungselement 19 darstellt.
Ebenso in 2 gezeigt ist das Betätigungselement 8 mit einem radial vorspringenden, laschen- oder nasenartigen Sicherungsabschnitt 20, der in dieser Position bereits axial in Richtung der Axialkraft 9 an dem Sicherungselement 19 vorbei bewegt ist.
Zur Axialsicherung wird nun, siehe 3, die eine Stirnansicht der Anordnung aus 2 zeigt, der sich in Umfangsrichtung erstreckende Steg 26, wie durch die Radialkraft 27 dargestellt, radial nach innen gebogen und deformiert, sodass er, siehe 4, die Montagestellung erreicht, in der er ersichtlich, siehe auch 5, den Sicherungsabschnitt 20 axial und radial hintergreift. Aufgrund dieses Hintergriffs ist folglich eine Bewegung entgegen der Einsetzrichtung nicht möglich, das heißt, dass die vorgespannte Rückstelleinrichtung 8 das hierüber gesicherte Betätigungselement 8 nicht mehr axial nach außen schieben kann.
Um den Umfang des Außenlamellenträgers 3 respektive der Verzahnung 21 sind mehrere solcher Sicherungselemente 19 in Form der Stege 26 vorgesehen, mindestens zwei davon, vorzugsweise drei oder mehr, wobei die Sicherungselemente 19 bevorzugt äquidistant um den Umfang beabstandet sind. In entsprechender Weise ist auch die Anzahl der Sicherungsabschnitte 20 sowie deren umfangsmäßige Verteilung gewählt, sodass sichergestellt ist, dass bei entsprechender Ausrichtung des Betätigungselements 18 die Sicherungsabschnitte 20 den Sicherungselementen 19 zugeordnet sind.
Wenngleich es bereits ausreichend ist, wenn die Anzahl der Sicherungselemente 19 der Anzahl der Sicherungsabschnitte 20 entspricht, ist es jedoch bevorzugt, n mal so viele Sicherungselemente 19 vorzusehen, wie Sicherungsabschnitte 20 am Betätigungselement 8 vorgesehen sind. Das heißt, dass doppelt so viele oder dreimal so viele Sicherungselemente 19 wie Sicherungsabschnitte 20 vorgesehen sind. Dies ermöglicht es, die Kupplungseinrichtung zu demontieren und ein- oder mehrmals neu zu montieren und jedes Mal erneut eine Axialsicherung zu realisieren.
Ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel ist in 6 gezeigt. Gezeigt ist wiederum ausschnittsweise der Außenlamellenträger 3 mit seiner Verzahnung 21 im Bereich der endseitig axial verlaufenden Finger, wobei in diesem Ausführungsbeispiel an zwei benachbarten Fingern entsprechende Sicherungselemente 19 in Form der deformierbaren Stege 26 ausgebildet sind, das heißt, dass an jedem Verzahnungsabschnitt entsprechende schlitzartige Ausnehmungen 23 eingebracht sind.
Bei dem Beispiel gemäß 6 ist das links gezeigte Sicherungselement 19 in die Sicherungsstellung verformt, es hintergreift also den benachbarten Sicherungsabschnitt 20. Ist nun eine Demontage beispielsweise aus Verschleißgründen erforderlich, so wird das Sicherungselement 19 respektive der Steg 26 abgetrennt, indem an den beiden Trennstellen 28, die über die gestrichelten Linien angedeutet sind, der Steg abgeschnitten wird. Der Hintergriff ist dann zwangsläufig nicht mehr gegeben, das Betätigungselement 8 kann abgezogen werden.
Soll nach Beendigung der Nacharbeit eine erneute Montage des Betätigungselements 8 erfolgen, so wird dieses, wie durch den Pfeil 33 dargestellt, um ein Winkelinkrement verdreht positioniert, sodass der in 6 links gezeigte Sicherungsabschnitt 20 in den Bereich des rechts gezeigten, nicht deformierten Sicherungselements 19 gebracht wird. Nach axialem Verschieben und Vorbeiführen des Sicherungsabschnitts 20 am nicht deformierten Steg 26 wird dieser, wie durch den Pfeil 30 dargestellt, wieder radial nach Innen deformiert, sodass ein erneuter Hintergriff des Betätigungsabschnitts 20 durch den deformierten Steg 26 gegeben ist. Die Pfeile 31 und 32 stellen die jeweiligen Axialbewegungen des Betätigungselements 8 im Rahmen der Demontage (Pfeil 31) respektive der Neumontage (Pfeil 32) dar.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verdoppelung oder allgemein Vervielfachung der Anzahl der verzahnungsseitigen Sicherungselemente 19 ist demzufolge auf einfache Weise eine mehrfache Neumontage möglich.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 sind die mehreren Sicherungselemente 19 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Die 7 und 8 zeigen eine Ausgestaltung, bei der die mehreren Sicherungselemente 19 axial hintereinander am selben Verzahnungsabschnitt ausgebildet sind. 7 zeigt eine Teilansicht entsprechend 2, wobei hier wieder ein sich axial erstreckender endseitiger Finger des Außenlamellenträgers 3 mit seiner Verzahnung 21 gezeigt ist. Hier sind nun zwei schlitzförmige Ausnehmungen 23 in den Verzahnungsgrund 24 und die Zahnflanken 25 eingebracht, sodass sich insgesamt 2 Stege 26 ausbilden, mithin also zwei axial hintereinander angeordnete separate Sicherungselemente 19.
Der Sicherungsabschnitt 20 des Betätigungselements 8 wurde wieder in eine Position bewegt, dass er, axial gesehen, hinter den beiden Sicherungselementen 19 positioniert ist. Nun wird, entsprechend den vorstehenden Ausführungen zu den 2 - 5, im gezeigten Beispiel der axial gesehen hintere Steg 26 radial nach innen deformiert, sodass wiederum der Hintergriff des Betätigungsabschnitts 20 gegeben ist.
Im Rahmen einer Demontage ist es erforderlich, den deformierten Steg 26 abzutrennen, ähnlich wie bezüglich der 6 beschrieben. Zur Neumontage ist hier jedoch keine Verdrehung des Betätigungselements 8 in Umfangsrichtung erforderlich, nachdem das nachfolgend zu verwendende Sicherungselement 19 in der selben Umfangsposition wie das vorher abgetrennte Sicherungselement 19 ist.
Alternativ ist es auch möglich, diese Ausgestaltung so auszuführen, dass nur das jeweils axial zum freien Ende der Verzahnung vorgesehene Sicherungselement 19 als ein solches genutzt wird, dass dieses also etwas entfernt zum Verzahnungsende positioniert ist. Für seine Ausbildung sind jedoch die beiden Schlitze erforderlich.
Die 9 und 10 zeigen schließlich eine weitere Ausführungsform eines Sicherungselements 19, das wiederum im Bereich der Verzahnung 21 des Außenlamellenträgers 3 endseitig ausgeführt ist. Das Sicherungselement 19 ist hier als sich axial erstreckender Steg 29 ausgeführt, der den Zahngrund 24 axial verlängert. Dieser Steg 29, der auch als Lasche bezeichnet werden kann, wird zur Einnahme der in 10 gezeigten Sicherungsstellung axial nach innen gebogen, sodass er auch hier den nicht näher gezeigten Sicherungsabschnitt 20 des Betätigungselements 8 hintergreift.
Auch hier besteht die Möglichkeit, n mal so viele Stege 29 wie Sicherungsabschnitte 20 vorzusehen, sodass eine Mehrfachmontage möglich ist. Die axialen Stege 29 müssen jedoch zwangsläufig an in Umfangsrichtung versetzten Zahnabschnitten ausgebildet werden. Die Demontage erfolgt auch hier über ein Abtrennen eines verformten Steges 29, die Neumontage und Sicherung über die Deformation eines noch unverformten Steges 29.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungseinrichtung
2a: erste Teilkupplung
2b: zweite Teilkupplung
3: Außenlamellenträger
4: Außenlamellen
5: Innenlamellenträger
6a: erste Abtriebswelle
6b: zweite Abtriebswelle
7: Innenlamellen
8: erstes Betätigungselement
9: Axial kraft
10: zweiter Außenlamellenträger
11: Verbindungsring
12: Außenlamellen
13: Innenlamellenträger
14: Innenlamellen
15: zweites Betätigungselement
16: Axial kraft
17: Federelement
18: Rückstellelement
19: Sicherungselement
20: Sicherungsabschnitt
21: Verzahnung
22: Durchbrechungen
23: schlitzförmige Ausnehmungen
24: Verzahnungsgrund
25: Zahnflanken
26: Steg
27: Radialkraft
28: Trennstellen
29: Steg
30: Pfeil
31: Pfeil
32: Pfeil
33: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016213544 A1 [0005]

Claims

Kupplungseinrichtung, umfassend ein über ein Betätigungselement (8) axial zusammendrückbares Lamellenpaket mit Außenlamellen (4), die in einer sich axial erstreckenden Verzahnung (21) eines Außenlamellenträgers (3) axial bewegbar geführt sind, wobei das Betätigungselement (8) gegen die Rückstellkraft eines Federelements (17) gegen das Lamellenpaket bewegbar ist und über wenigstens ein am Außenlamellenträger (3) vorgesehenes Sicherungselement (19) axial gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sicherungselemente (19) einstückig an der Verzahnung (21) des Außenlamellenträgers (3) ausgebildet und von einer Montagestellung, in der ein Sicherungsabschnitt (20) des Betätigungselements (8) am jeweiligen Sicherungselement (19) vorbei bewegbar ist, in eine Sicherungsstellung, in der das jeweilige Sicherungselement (19) den Sicherungsabschnitt (20) hintergreift, verformbar oder verformt sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungselemente (19) im Bereich des freien Endes der Verzahnung (21) ausgebildet sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sicherungselement (19) ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Steg (26) ist, der über eine schlitzartige, sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung (23) im Bereich eines Zahngrunds (24) und der Zahnflanken (25) der Verzahnung (21) ausgebildet ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sicherungselement (19) ein sich axial erstreckender Steg (29) ist, der in Verlängerung des Zahngrunds (24) der Verzahnung (21) ausgebildet ist.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der am Außenlamellenträger (3) vorgesehenen Sicherungselemente (19) n mal größer als die Anzahl der am Betätigungselement (8) ausgebildeten Sicherungsabschnitte (20) ist.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungselemente (19) in Form der sich in Umfangsrichtung oder axial erstreckenden Stege (26, 29) in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen sind.
Kupplungseinrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr axial hintereinander ausgebildete, sich in Umfangsrichtung erstreckende Stege (26) vorgesehen sind.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Doppelkupplung umfassend zwei separate, radial ineinander liegende Teilkupplungen (2a, 2b) ist, wobei jede Teilkupplung (2a, 2b) einen Außenlamellenträger (8) aufweist und beide Außenlamellenträger (8) über einen sich radial erstreckenden Verbindungsring (11) miteinander gekoppelt sind, der ebenfalls über die am äußeren Außenring (3) vorgesehenen Sicherungselemente (19) axial gesichert ist.
Verfahren zur Montage einer Kupplungseinrichtung (1) umfassend ein über ein Betätigungselement (8) axial zusammendrückbares Lamellenpaket mit Außenlamellen (4), die in einer sich axial erstreckenden Verzahnung (21) eines Außenlamellenträgers (3) axial bewegbar geführt sind, wobei das Betätigungselement (8) gegen die Rückstellkraft eines Federelements (17) gegen das Lamellenpaket bewegbar ist und über wenigstens ein am Außenlamellenträger (3) vorgesehenes Sicherungselement (19) axial gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) gegen das Federelement (17) bewegt wird, bis mehrere an dem Betätigungselement (8) ausgebildete Sicherungsabschnitte (20) an mehreren einstückig an der Verzahnung (21) des Au-ßenlamellenträger (3) ausgebildeten Sicherungselementen (19) vorbei bewegt sind, wonach die Sicherungselemente (19) radial in eine Sicherungsstellung, in der das jeweilige Sicherungselement (19) den jeweiligen Sicherungsabschnitt (20) hintergreift, verformt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Demontage und erneuten Montage entweder zunächst die Sicherungselemente (19) in eine Montagestellung aufgebogen und nach Durchführung der vorzunehmenden Bearbeitung nach Positionieren des Betätigungselements (8) erneut in die Sicherungsstellung verformt werden, oder dass die verformten Sicherungselemente (19) abgetrennt und nach Durchführung der vorzunehmenden Bearbeitung nach Positionieren des Betätigungselements (8) in derselben oder einer um ein Winkelinkrement verdrehten Stellung weitere Sicherungselemente (19) in die Sicherungsstellung verformt werden.