DE102019216135A1

DE102019216135A1 - Lamellenscheibe für eine Lamellenkupplung mit einem in Umfangsrichtung angefederten Mitnehmer

Info

Publication number: DE102019216135A1
Application number: DE102019216135.9A
Authority: DE
Inventors: Ewgeni Bayer; Ralf Beck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2021-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lamellenscheibe (1) und ein Lamellenpaket für eine Lamellenkupplung und ein Getriebe (8) mit einer solchen Lamellenscheibe (1) und/oder einem solchen Lamellenpaket. Die Lamellenscheibe (1) weist eine Mehrzahl an Mitnehmern (3, 3*) auf, mittels denen die Lamellenscheibe (1) an einem Lamellenträger (2) anordbar ist. Zumindest einer der Mitnehmer (3*) verfügt über ein Federelement (3B), wobei dieser Mitnehmer (3*) in Umfangsrichtung (U) durch das Federelement (3B) angefedert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lamellenscheibe für eine Lamellenkupplung. Die Lamellenscheibe weist eine Mehrzahl an Mitnehmern auf, mittels denen die Lamellenscheibe an einem Lamellenträger anordbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Lamellenpaket mit einer solchen Lamellenscheibe. Und die Erfindung betrifft ein Getriebe, das über solch eine solchen Lamellenscheibe und/oder ein solches Lamellenpaket verfügt.
Lamellenkupplungen sind an sich bereits bekannt. Bei Lamellenkupplungen sind mehrere Außen- und Innenlamellenscheiben, die zusammen ein Lamellenpaket bilden, hintereinander abwechsend angeordnet. Durch Verpressen des Lamellenpakets kann ein Drehmoment zwischen den Außen- und Innenlamellen übertragen werden. Durch Lösen des Lamellenpakets kann hingegen kein wesentliches Drehmoment zwischen den Außen- und Innenlamellen übertragen werden.
Derartige Lamellenkupplungen werden häufig in lastschaltbaren Kraftfahrzeuggetrieben eingesetzt. Hierbei weisen die einzelnen Lamellenscheiben Verzahnungen oder anders geformte Mitnehmer auf, mit denen die Lamellen drehmomentübertragend an dem jeweils zugeordneten Lamellenträger angeordnet sind. Somit kann das von der Kupplung übertragene Drehmoment von den einzelnen Lamellenscheiben auf dem zugehörigen Lamellenträger abgestützt werden.
Ein Getriebeantriebsstrang ist Drehmomentstößen und -schwingungen ausgesetzt, die durch den Verbrennungsmotors oder durch dynamische Getriebeschaltungen eingeleitet werden. Bei Automatgetrieben erfolgt der Drehmomentfluss mit Drehschwingungen durch den kompletten Getriebeantriebsstrang und damit auch durch die Lamellenverzahnungen. Eine relativ häufiger Verschleiß- und Schadenshergang sind eingeschlagen oder verschlissene Lamellenverzahnungen. Grund dafür sind Rasselbewegungen (hochfrequente Differenz- bzw. Stoßbewegungen) zwischen den Lamellenscheiben und den jeweils zugehörigen Lamellenträgern. Dies kann neben dem Verschleiß auch zu störenden Geräuschemissionen führen.
Aus der DE 10 2012 217 951 A1 ist eine Lamellenkupplung mit einem um eine erste Drehachse drehenden Kupplungskorb mit einer auf einem Teilkreis angeordneten Profilierung bekannt. Hierbei ist eine drehschlüssig und mit Spiel in der Profilierung eingehängte Lamelle vorgesehen. Zudem sind zwei mit dieser unter axialer Vorspannung einen Reibeingriff bildenden Gegenlamellen und einen die Gegenlamellen drehschlüssig aufnehmenden Lamellenträger vorgesehen. Um bei geöffneter Lamellenkupplung ein Rasseln der zumindest einen Lamelle gegenüber dem Kupplungskorb zu vermeiden, ist der Teilkreis gegenüber der Drehachse um einen vorgegebenen Betrag radial verlagert.
Außerdem ist aus der DE 10 2015 205 147 A1 eine Lamellenscheibe für einen Lamellenhalter einer Kupplungsbaugruppe bekannt. Die Lamellenscheibe weist wenigstens ein Kraftübertragungselement auf. Das Kraftübertragungselement ist im Wesentlichen in Radialrichtung der Lamellenscheibe bewegbar in der Lamellenscheibe eingerichtet. Mittels des Kraftübertragungselements ist eine Radialkraft in der Kupplungsbaugruppe einrichtbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen und der Beschreibung entnehmbar. Demgemäß werden eine Lamellenscheibe für eine Lamellenkupplung, ein Lamellenpaket für eine Lamellenkupplung und ein Getriebe vorgeschlagen.
Die vorgeschlagene Lamellenscheibe dient demnach zur Bildung einer Lamellenkupplung. Die Lamellenscheibe weist eine Mehrzahl an Mitnehmern auf. Mittels dieser Mitnehmer ist die Lamellenscheibe an einem Lamellenträger drehmomentübertragend anordbar. Somit wird mittels dieser Mehrzahl an Mitnehmern das im Betrieb der Lamellenkupplung daran anliegende Drehmoment zwischen Lamellenscheibe und Lamellenträger übertragen.
Zumindest einer der Mitnehmer der vorgeschlagenen Lamellenscheibe weist in Umfangsrichtung der Lamellenscheibe ein Federelement auf. Durch dieses Federelement ist dieser Mitnehmer in Umfangsrichtung der Lamellenscheibe angefedert. Im Folgenden wird dieser Mitnehmer daher auch als angefederter Mitnehmer bezeichnet.
Wenn die Lamellenscheibe an dem Lamellenträger angeordnet ist, ist somit die Lamellenscheibe durch das Federelement gegenüber dem Lamellenträger in Umfangsrichtung angefedert. Insbesondere wird die Lamellenscheibe dann durch das Federelement gegenüber dem Lamellenträger in Umfangsrichtung vorgespannt. Somit ergibt sich eine gewisse federelastische Beweglichkeit in Umfangsrichtung zwischen Lamellenscheibe und Lamellenträger. Auf diese Weise können Drehmomentstößen und Drehmomentschwingungen, insbesondere hochfrequente Drehmomentschwingungen, durch das Federelement abgefedert werden. Ein Rasseln der Lamellenscheibe kann dadurch vermindert oder sogar verhindert werden. Zudem können dadurch Resonanzfrequenzen des Systems bestehend aus Lamellenscheibe und Lamellenträger in unkritische Bereiche verschoben werden. Das vorgeschlagene Getriebe kann dadurch in Drehzahlbetriebsbereichen betrieben werden, die bis dato zur Schädigung oder Geräuschbildung beigetragen haben und damit ausgeschlossen waren. Darüber hinaus können durch das Erschließen von neuen Drehzahlbetriebsbereichen neue Kraftstoffeinsparpotentiale in der Zusammenarbeit zwischen antreibendem Verbrennungsmotor und Getriebe gewonnen werden. Somit können neben dem Verschleiß an der Lamellenscheibe auch die Geräuschemissionen reduziert werden. Darüber hinaus ist diese Lösung einfach konstruktiv umsetzbar und in einen Umformprozess fertigungstechnisch integrierbar.
Die Lamellenscheibe ist insbesondere scheibenförmig ausgeführt. Sie ist somit im Wesentlichen plan. Die Lamellenscheibe kann über einen oder mehrere Reibbeläge verfügen. Die Lamellenscheibe kann eine Innenlamellenscheibe sein. Somit ist sie über die Mitnehmer zur Anordnung auf einem Innenlamellenträger ausgebildet. Die Lamellenscheibe kann stattdessen auch eine Außenlamellenscheibe sein. Somit ist sie über die Mitnehmer zur Anordnung auf einem Außenlamellenträger ausgebildet. Über die Mitnehmer findet die Drehmomentübertragung zwischen der Lamellenscheibe und dem Lamellenträger statt. Die Lamellenscheibe verfügt über eine Längsachse. Die Längsachse ist hierbei diejenige Achse, entlang derer mehrere Lamellenscheiben hintereinander gestapelte werden, um die Lamellenkupplung zu bilden. Wenn die Lamellenscheibe drehbar ausgeführt ist handelt es sich bei der Längsachse um die vorgesehene Drehachse. Die Umfangsrichtung ist hierbei diejenige Richtung, die auf einem konzentrischen Kreis um die Längsachse der Lamellenscheibe herum führt.
Das Federelement weist eine vorbestimmte Federsteifigkeit auf, um damit den zugehörigen Mitnehmer anzufedern. Das Federelement wirkt in Umfangsrichtung auf den zugehörigen, angefederten Mitnehmer ein. Die Kraftübertragung im Federelement erfolgt in Umfangsrichtung. Der angefederte Mitnehmer ist also mittels dem Federelement in Umfangsrichtung beweglich an der übrigen Lamellenscheibe befestigt. Federelement(e) und zugehöriger Mitnehmer sind insbesondere einstückig mit der Lamellenscheibe ausgeführt. Der Mitnehmer und das Federelement bilden somit einen integralen Bestandteil der Lamellenscheibe. Die Lamellenscheibe muss dann nicht aus mehreren Bauteilen zusammengebaut werden. Insbesondere erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen Lamellenscheibe und Lamellenträger bei den angefederten Mitnehmern rein über das Federelement. Das Federelement wird insbesondere durch ein Umform- und/oder Stanzprozess oder durch ein Schneidprozess mittels eines LASERS, auch Laserschneiden genannt, hergestellt. Insbesondere wird ebenso auch der übrige Mitnehmer hergestellt. Insbesondere erfolgt dies in demselben Herstellungsschritt, wie das Federelement.
Vorzugsweise ist das Federelement eine Federzunge. An einem Ende der Federzunge geht die Federzunge in den zugehörigen Mitnehmer über, der zum Anliegen an dem Lamellenträger ausgebildet ist. Am anderen Ende ist die Federzunge mit der übrige Lamellenscheibe verbunden oder geht dort in die übrige Lamellenscheibe über. Zwischen ihren beiden Enden weist die Federzunge einen länglichen, federnden Abschnitt auf. Die Länge dieses Abschnittes ist insbesondere größer als ein Durchmesser des Abschnittes. Ein solches Federelement ist im Gegensatz zu anderen Federelementen, beispielsweise einer Schraubenfeder, einfach herstellbar.
Vorzugsweise ist das Federelement und der zugehörige angefederte Mitnehmer plan ausgeführt, also flach. Insbesondere entspricht eine Dicke des Federelements und dem zugehörigen Mitnehmer der Dicke der übrigen Lamellenscheibe. Insbesondere befindet sich das Federelement und der zugehörige Mitnehmer auf einer gemeinsamen Ebene. Auf diese Weise benötigt die Lamellenscheibe wenig axialen Bauraum. Entsprechend kompakt kann ein aus solchen Lamellenscheiben gebildetes Lamellenpaket sein.
Vorzugsweise weist der angefederte Mitnehmer (genau) zwei der Federelemente auf. Hierbei wirken die beiden Federelemente in entgegengesetzte Umfangsrichtungen. Dadurch kann dieser Mitnehmer in dem am Lamellenträger angeordneten Zustand in beide Umfangsrichtungen mit dem Lamellenträger verspannt werden, also unter Vorspannung daran anliegen. Ebenso sind dadurch unterschiedliche Federsteifigkeiten für die unterschiedlichen Umfangsrichtungen und damit für unterschiedliche Drehrichtungen der Lamellenscheibe realisierbar.
Vorzugsweise weist der angefederte Mitnehmer (genau) zwei in Umfangsrichtung weisende Flanken auf. Die beiden Flanken sind zum Anlegen an den Lamellenträger ausgeführt. In dem am Lamellenträger angeordneten Zustand der Lamellenscheibe liegt diese somit mit den beiden Flanken an dem Lamellenträger an. Insbesondere ist für jede dieser Flanken eines der beiden Federelemente vorgesehen. Die beiden Flanken können dann am Endbereich des jeweils zugehörigen Federelements ausgebildet sein und damit gemeinsam mit den Federelementen den Mitnehmer bilden. Die Form der Flanken richtet sich insbesondere nach dem damit korrespondierenden Mitnahmeelement des Lamellenträgers, an dem sich die Flanken anlegen sollen. Die Flanken sind insbesondere komplementär zu diesem Mitnahmeelement ausgebildet. Ist dieses Mitnahmeelement beispielsweise konvex ausgeführt, sind die Flanken entsprechend konkav ausgeführt. Das Mitnahmeelement des Lamellenträger kann insbesondere ein Mitnahmestift oder Mitnahmezahn sein.
Vorzugsweise sind die beiden Flanken des angefederten Mitnehmers im gleichen Ausmaß, jedoch in unterschiedliche Richtung zueinander geneigt. Dadurch kann eine selbständige Zentrierung der Lamellenscheibe auf dem Lamellenträger bewirkt werden, wenn mehrere solcher angefederten Mitnehmer symmetrisch um den Umfang der Lamellenscheibe verteilt angeordnet sind.
Die beiden Flanken des Mitnehmers können aufeinander zu gerichtet sein. Die Flanken stehen sich damit gegenüber. Sie dienen dann dazu, um das damit korrespondierende Mitnahmeelement des Lamellenträgers in Umfangsrichtung von zwei gegenüberliegenden Seiten zu umgreifen. Mit anderen Worten sind dann die beiden Flanken dazu ausgeführt, um dazwischen das Mitnahmeelement aufzunehmen und um daran anzuliegen. Dieses Anliegen kann dann unter Vorspannung durch das oder die Federelemente erfolgen. Insbesondere ist dann der Mitnehmer klammerförmig mit zwei in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Klammerarmen ausgebildet. Jeder der Klammerarme verfügt dann über eines der Federelemente. Die Klammerarme sind demnach durch jeweils eines der Federelemente in Umfangsrichtung angefedert.
Alternativ können die beiden Flanken voneinander weg gerichtet sein. In diesem Fall sind sie insbesondere dazu ausgeführt, um an zwei zueinander benachbarten Mitnahmeelementen des Lamellenträgers anzuliegen. Auch dieses Anliegen kann dann unter Vorspannung durch das oder die Federelemente erfolgen.
Vorzugsweise ist der angefederte Mitnehmer zahnförmig ausgeführt. Seine Kontur ähnelt somit einem Zahn, insbesondere einem Zahnradzahn. Dadurch kann eine einfache Herstellung dieses Mitnehmers erfolgen. Wenn zwei Federelemente vorgesehen sind können diese dadurch gebildet sein, dass der zahnförmige Mitnehmer eine in radialer Richtung der Lamellenscheibe verlaufende Aussparung aufweist. Somit wird beiderseits der Aussparung je ein Federelement gebildet. Insbesondere beginnt die Aussparung in Umfangsrichtung mittig im Zahnkopf und reicht in radialer Richtung von dort bis zumindest zum Zahnfuss, vorzugsweise darüber hinaus. Insbesondere beginnt die Aussparung am radialen Außenrand des Zahns. Damit nur geringe oder keine Spannungsspitzen in der Lamellenscheibe auftreten, kann die Aussparung in Richtung des radial innenliegenden Endes verdickt und abgerundet sein. Insbesondere kann die Aussparung daher am radial innenliegenden Ende tropfenförmig sein.
Vorzugsweise verfügt die Lamellenscheibe über einen in Umfangsrichtung wirkenden Anschlag. Dieser dient zur Begrenzung einer durch das oder die Federelemente ermöglichten Auslenkung der Lamellenscheibe gegenüber dem Lamellenträger. Somit wird in Umfangsrichtung eine ungewollt große Auslenkung zwischen Lamellenscheibe und Lamellenträger verhindert. Dazu kann der Anschlag in Umfangsrichtung benachbart zum angefederten Mitnehmer vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können auch einer oder mehrere der nicht-angefederten, anderen Mitnehmer der Lamellenscheibe als Anschlag dienen. Dieser oder diese Mitnehmer verfügen dazu in Umfangsrichtung über eine geringere Abmessung als der angefederte Mitnehmer, um ein vorbestimmtes Spiel (also die Auslenkung) der Lamellenscheibe in Umfangsrichtung gegenüber dem Lamellenträger zuzulassen.
Der angefederte Mitnehmer kann über einen in radialer Richtung wirkenden Anschlag zum radialen Abstützen der Lamellenscheibe am Lamellenträger verfügen. Insbesondere ist dieser Anschlag zur übrigen Lamellenscheibe hin nicht abgefedert. Somit kann die Lamellenscheibe einfach im Lamellenträger radial abgestützt werden. Dieser Anschlag kann so ausgeführt sein, dass er die Lamellenscheibe nach radial innen abstützt. Dieser Anschlag kann also auch so ausgeführt sein, dass er die Lamellenscheibe nach radial außen abstützt.
Das vorgeschlagene Lamellenpaket dient zur Bildung einer Lamellenkupplung. Das Lamellenpaket weist eine Mehrzahl in der Längsachse abwechselnd angeordneter Innen- und Außenlamellenscheiben auf. Die Innen- und Außenlamellenscheiben werden demnach abwechseln aufeinandergestapelt. Hierbei wird die vorgeschlagene Lamellenscheibe eingesetzt. Eine, einige oder alle der Innenlamellenscheiben und/oder der Außenlamellenscheiben des Lamellenpakets werden also gemäß der vorgeschlagenen Lamellenscheibe ausgeführt. Somit können bei dem Lamellenpaket die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden.
Vorzugsweise weist das Lamellenpaket auch den Lamellenträger auf, auf dem entweder die Innenlamellen oder die Außenlamellenscheibe angeordnet sind. Hierbei ist dann die vorgeschlagene, als Innen- oder Außenlamellenscheibe ausgeführte Lamellenscheibe vorgesehen und mittels dem oder den Federelementen gegenüber dem zugehörigen Lamellenträger in Umfangsrichtung angefedert, insbesondere vorgespannt.
Das vorgeschlagene Getriebe weist zumindest eine der vorgeschlagenen Lamellenscheiben und/oder das vorgeschlagene Lamellenpaket auf. Somit können bei dem Getriebe die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielt werden. Bei dem Getriebe handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeuggetriebe. Bei dem Getriebe handelt es sich insbesondere um ein Lastschaltgetriebe. Das Getriebe weist insbesondere mehrere schaltbare Übersetzungsstufen auf, also unterschiedliche Gänge. Eine oder mehrere oder alle der Übersetzungsstufen können lastschaltbar ausgeführt sein. Dann ist ein Wechsel zwischen einigen oder allen der Übersetzungsstufen ohne Zugkraftunterbrechung möglich.
Bei dem Getriebe dient die Lamellenscheiben und/oder das Lamellenpaket insbesondere zum Schalten (also Einlegen und/oder Wechsel) zumindest einer oder der Übersetzungsstufen. Bei dem Getriebe handelt es sich demnach insbesondere um ein so genanntes Automatgetriebe in Planetenbauweise. Es ist allerdings auch möglich, dass mittels der Lamellenscheiben und/oder dem Lamellenpaket andere Funktionen des Kraftfahrzeuggetriebe realisiert werden. Insbesondere kann damit eine Wandlerüberbrückungskupplung gebildet sein. Oder es kann damit eine Kupplung zum An- und Abkoppeln eines Getriebenebenabtriebs gebildet sein. Oder es kann damit eine Kupplung zum An- und Abkoppeln eines elektrischen Generators oder Motors gebildet sein.
Folgende (weitere) Vorteile können gegebenenfalls durch die vorgeschlagenen Maßnahmen erzielt werden:

• leichte Montage / Demontage der Lamellenkupplung,
• Eliminierung von Spiel zwischen Lamellenscheibe und Lamellenträger in Umfangsrichtung,
• saubere axiale Zentrierung der Lamellenscheibe zum Lamellenträger
• Vermeidung von Zwangszentrierung bei Last,
• Entkopplungs- und Dämpfungsfunktion in Lamellenverbindungen,
• bauraumsparende oder bauraumneutrale konstruktive Lösung,
• keine zusätzliches Mehrgewicht im Vergleich zu anderen konstruktiven Lösungen mit Dämpfungseigenschaften,
• Reduzierung von Schwingungsamplituden im kritischen Lastpfad,
• Absicherung der Übertragungsfähigkeit der Lamellenkupplung bei Überbeanspruchung,
• Vermeidung von Einschlags- und Verschleißspuren an lastübertragenden mechanischen Bauteilen,
• Vermeidung von Rasselbewegungen.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus denen weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1, ein Ausschnitt einer Außenkontur einer Lamellenscheibe,
2, ein Ausschnitt einer Lamellenkupplung mit Lamellenscheiben gemäß 1,
3, ein Querschnitt durch ein Kraftfahrzeuggetriebe im Bereich eines Drehmomentwandlers,
4, einen vergrößerten Ausschnitt aus 3.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile weitestgehend mit identischen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Außenkontur einer flachen Außenlamellenscheibe 1 für eine Lamellenkupplung. Die Lamellenscheibe 1 ist für die in 2 gezeigte Anordnung an einen Außenlamellenträger 2 ausgebildet. Umfangsrichtungen der Lamellenscheibe 1 sind in 1 mit U bezeichnet und radiale Richtungen mit R. Axiale Richtungen der Lamellenscheibe 1 (= die Längsachse) ragen senkrecht in und aus der Zeichenebene.
Die Lamellenscheibe 1 weist eine Mehrzahl an zahnförmigen Mitnehmern 3, 3* auf, mittels denen die Lamellenscheibe 1 an dem Lamellenträger 2 zur Drehmomentübertragung anordbar ist. Die Mitnehmer 3, 3* sind einteilig mit der Lamellenscheibe 1 ausgebildet. Die Mitnehmer 3, 3* übertragen das zwischen der Lamellenscheibe 1 und dem Lamellenträger 2 anliegenden Drehmoment. Diese Drehmomentübertragung erfolgt durch die zwei in Umfangsrichtung U liegenden Flanken 3A der Mitnehmern 3, 3*. Zumindest einige der Flanken 3A liegen dazu an jeweils korrespondierende und komplementär dazu ausgeführte Gegenflanken 4A von Mitnahmeelementen 4 des Lamellenträgers 2 an, siehe 2.
Die Lamellenscheibe 1 ist dazu ausgeführt, um mit Innenlamellenscheiben 5 in an sich bekannter Weise zusammenzuwirken und ein Lamellenpaket zu bilden, siehe 2. Die Lamellenscheiben 1, 5 weisen daher Reibflächen 6 auf, um im miteinander verpressten Zustand ein Drehmoment aneinander übertragen zu können. Die Lamellenscheibe 1, 5 können jeweils über einen oder mehrere Reibbeläge verfügen, um die Reibflächen 6 zu bilden.
Die beiden Flanken 3A der Mitnehmer 3, 3* sind hier einander entgegengerichtet. Die beiden Flanken 3A wirken daher im eingebauten Zustand (siehe 2) mit Gegenflanken 4A zweier zueinander benachbarter Mitnahmeelementen 4 des Lamellenträgers 2 zusammen. Die beiden Flanken 3A wirken also in entgegengesetzte Umfangsrichtungen U: eine der beiden Flanken 3A wirkt im Uhrzeigersinn und die andere der beiden Flanken 3A wirkt entgegen dem Uhrzeigersinn.
Der in der Bildmitte von 1 sichtbare Mitnehmer 3* dient zur Erzeugung einer in Umfangsrichtung U gerichteten Federwirkung zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 2. Ebenso wird damit in Umfangsrichtung U eine gewisse Vorspannung zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 2 erzeugt. Hierzu verfügt der Mitnehmer 3* über zwei in Umfangsrichtung U wirkende Federelemente 3B. Die beiden Federelemente 3B bilden Federzungen, an denen seitlich die beiden Flanken 3A des Mitnehmers 3* angeordnet sind. Je Flanke 3A des Mitnehmers 3* ist eines der Federelemente 3B vorgesehen. Die Flanke 3A ist an dem jeweiligen Federelement 3B seitlich ausgebildet. Es sind vorzugsweise mehrerer solcher angefederter Mitnehmer 3* bei einer Lamellenscheibe 1 vorgesehen. Insbesondere sind diese symmetrisch über den Umfang der Lamellenscheibe 1 verteilt angeordnet, siehe beispielsweise die angefederten Mitnehmer 3* in 3.
Die Federelemente 3A des Mitnehmers 3* werden dadurch erzeugt, dass in Umfangsrichtung U mittig dieses Mitnehmers 3* eine in radialer Richtung R verlaufende Aussparung 3D vorgesehen ist. Die Aussparung 3D beginnt am radialen Außenrand des Mitnehmers 3* und erstreckt sich radial nach innen bis etwas über den Fuß des Mitnehmers 3* hinaus. Am radial inneren Endbereich der Aussparung 3D ist diese tropfenförmig ausgeführt, um in diesem Bereich Spannungsspitzen zu vermeiden. Die Kraftübertragung erfolgt in den Federelement 3B in Umfangsrichtung U.
Im ausgebauten Zustand ist die Erstreckung des angefederten Mitnehmers 3* in Umfangsrichtung (etwas) größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Mitnahmeelementen 4 des Lamellenträgers 2. Im ausgebauten Zustand sind die Federelemente 3B entspannt. Ebenso ist im ausgebauten Zustand die Erstreckung des angefederten Mitnehmers 3* in Umfangsrichtung etwas größer als die Erstreckung der nicht-angefederten Mitnehmer 3.
In dem in 2 sichtbaren eingebauten Zustand der Lamellenscheibe 1, in dem die Flanken 3A des angefederten Mitnehmers 3* an die beiden benachbarten Mitnahmeelementen 4 zur Anlage gebracht sind, sind die beiden Federelemente 3B zusammengedrückt und dadurch verspannt. Somit wird eine vorteilhafte, in Umfangsrichtung U wirkende Vorspannung mittels der Federelemente 3B erzeugt. Dies bewirkt eine entsprechende Anfederung zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 2.
Die Erstreckung der nicht-angefederten Mitnehmer 3 in Umfangsrichtung kann auch (etwas) kleiner sein, als der Abstand zwischen zwei benachbarten Mitnahmeelementen 4 des Lamellenträgers 2. Auf diese Weise wird in Umfangsrichtung 3 ein gewisses Spiel zwischen den nicht-angefederten Mitnehmern 3 und dem Lamellenträger 2 erzeugt. Innerhalb dieses Spiels wirkt die Anfederung durch die Federelemente 3B der angefederten Mitnehmer 3*. Wird dann die Auslenkung zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 2 zu groß, so wird dieses Spiel überwunden und die Flanken 3A der nicht-angefederten Mitnehmer 3 gelangen in Kontakt mit den Gegenflanken 4A der benachbarten Mitnahmeelementen 4. Auf diese Weise wird durch die nicht-angefederten Mitnehmer 3 ein im Umfangsrichtung wirkender Anschlag erzeugt, der eine ungewollt starke Auslenkung verhindert.
Die Flanken 3A des angefederten Mitnehmers 3* sind durch die Zahnform des Mitnehmers 3* im gleichen Ausmaß, jedoch in unterschiedliche Richtungen zueinander geneigt. In Verbindung mit der Vorspannung der Federelemente 3B wird dadurch eine Selbstzentrierung der Lamellenscheibe 1 zum Lamellenträger 2 erreicht.
Wie in 2 sichtbar ist, sind für eine Lamellenkupplung eine Mehrzahl der Außenlamellenscheiben 1 und der Innenlamellenscheiben 5 in axialer Richtung abwechselnd aufeinander gestapelt. Die Lamellenscheiben 1, 5 bilden ein Lamellenpaket der Lamellenkupplung. Entsprechend der Außenlamellenscheiben 1 sind auch die Innenlamellenscheiben 5 an einem Lamellenträger 7 mittels Mitnehmer und damit korrespondierender Mitnahmeelemente drehmomentübertragend angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass sowohl die Außenlamellenscheiben 1, als auch die Innenlamellenscheiben 5 über angefederte Mitnehmer 3* verfügen, um jeweils die beschriebene Anfederung zum jeweils zugehörigen Lamellenträger 2, 7 zu erreichen. Es kann allerdings auch ausreichen, dass nur die Außenlamellenscheiben 1 oder nur die Innenlamellenscheiben 5 über solche angefederten Mitnehmer 3* verfügen.
3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform einer in Umfangsrichtung U wirkenden Anfederung einer Lamellenscheibe 1. Auch hier handelt es sich bei der Lamellenscheibe 1 beispielhaft um eine Außenlamellenscheibe. Möglich ist auch hier, dass die damit korrespondierende Innenlamellenscheiben 5 über eine entsprechende Anfederung verfügen.
3 zeigt einen Querschnitt durch ein Kraftfahrzeuggetriebe 8 im Bereich eines eingangsseitigen hydrodynamischen Drehmomentwandlers des Getriebes 8. Die mit den Lamellenscheiben 1, 5 gebildete Lamellenkupplung dient hier als Wandlerüberbrückungskupplung. Bei geschlossener Lamellenkupplung wird ein von einem Antriebsmotor bereitgestelltes Antriebsdrehmoment unter Überbrückung des Drehmomentwandlers über die Lamellenkupplung auf eine Eingangswelle des Getriebes 8 übertragen. Somit wird eine durch den Drehmomentwandler bedingte Verlustleistung in an sich bekannter Weise reduziert.
Die Lamellenscheibe 1 verfügt hier ebenfalls über eine Mehrzahl an nicht-angefederten Mitnehmern 3 und angefederten Mitnehmern 3*. Diese sind über den Umfang der Lamellenscheibe 1 symmetrisch verteilt und dazu ausgeführt, um an Mitnahmeelemente 4 des Lamellenträgers 5 angeordnet zu werden, siehe 4.
4 zeigt einen der angefederten Mitnehmer 3* im Detail. Der eigentliche Mitnehmer 3* ist schraffiert dargestellt, um diesen hervorzuheben. Das damit korrespondierende Mitnahmeelement 4 des Lamellenträgers 5 ist stiftförmig ausgebildet. Es weist einen rundlichen Querschnitt auf. Die beiden Flanken 3A des Mitnehmers 3*, die zur Anlage an das Mitnahmeelement 4 ausgebildet sind, weisen eine hierzu komplementäre Form auf. Die beiden Flanken 3A sind hier aufeinander zu gerichtet. Sie nehmen das Mitnahmeelement 4 dazwischen auf und liegen daran an. Dazu ist der Mitnehmer 3* klammerförmig ausgebildet. Die gegenüberliegenden Klammerarme werden dabei durch je eines der Federelemente 3B mit den seitlich daran angeordneten Flanken 3A ausgebildet. Die Federelemente 3B sind auch hier als Federzungen ausgebildet. Im radial inneren Endbereich der Federelemente 3B gehen diese in die übrige Lamellenscheibe 1 über. Im radial äußeren Endbereich der Federelemente 3B sind daran die Flanken 3A ausgebildet. Somit wird der Mitnehmer 3* mittels der Federelemente 3B in Umfangsrichtung U angefedert. Auf diese Weise ist über die beiden Federelemente 3B die Anfederung zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 2 gebildet. Auch hier erfolgt die Kraftübertragung in den Federelementen 3B in Umfangsrichtung U.
Der Mitnehmer 3* kann optional über einen in radialer Richtung R wirkenden Anschlag 3C verfügen. Der Anschlag 3C liegt radial am Mitnahmeelement 4 an und stützt dadurch die Lamellenscheibe 1 in radialer Richtung R ab. Der Anschlag 3C ist nicht angefedert. Der Anschlag 3C stützt die Lamellenscheine 1 in der in 4 gezeigten Ausführungsform nach radial innen ab. Er liegt dazu radial innen am Mitnahmelement 4 an. Alternativ kann er jedoch auch so ausgeführt sein, dass er radial außen am am Mitnahmelement 4 anliegt. In diesem Fall stützt der Anschlag 3C die Lamellenscheibe 1 nach radial außen ab.
Um eine zu starke Auslenkung in Umfangsrichtung U zwischen Lamellenscheibe 1 und Lamellenträger 5 zu verhindern, ist seitlich des Mitnehmers 3* je ein im Umfangsrichtung U wirkender Anschlag 9 ausgebildet. Der Anschlag 9 kann auch Teil des angefederten Mitnehmers 3* sein. Jeder Anschlag 9 begrenzt den Bewegungsspielraum des Mitnehmers 3* in Umfangsrichtung U. Im Detail wird damit der Bewegungsspielraum des jeweils benachbarten Federelements 3B des Mitnehmers 3* begrenzt.
Die in 1 bis 4 gezeigten Lamellenscheiben 1 sind jeweils plan ausgebildet. Die Mitnehmer 3, 3* sind einteilig mit der jeweiligen Lamellenscheibe 1 ausgebildet, also auch die Federelemente 3B.
Bezugszeichenliste

1: Außenlamellenscheibe, Lamellenscheibe
2: Außenlamellenträger, Lamellenträger
3: Mitnehmer (nicht-angefedert)
3*: Mitnehmer (angefedert)
3A: Flanke
3B: Federelement
3C: Anschlag
3D: Aussparung
4: Mitnahmeelement
4A: Gegenflanke
5: Innenlamellenscheibe, Lamellenscheibe
6: Reibfläche
7: Innenlamellenträger, Lamellenträger
8: Kraftfahrzeuggetriebe
9: Anschlag
U: Umfangsrichtung
R: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012217951 A1 [0005]
DE 102015205147 A1 [0006]

Claims

Lamellenscheibe (1) für eine Lamellenkupplung, aufweisend eine Mehrzahl an Mitnehmern (3, 3*), mittels denen die Lamellenscheibe (1) an einem Lamellenträger (2) drehmomentübertragend anordbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Mitnehmer (3*) über ein Federelement (3B) verfügt, wobei dieser Mitnehmer (3*) in Umfangsrichtung (U) durch das Federelement (3B) angefedert ist.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei das Federelement (3B) eine Federzunge ist.
Lamellenscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Mitnehmer (3*) über zwei Federelemente (3B) verfügt, wobei die beiden Federelemente (3B) in entgegengesetzte Umfangsrichtungen (U) wirken.
Lamellenscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Mitnehmer (3*) über zwei in Umfangsrichtung (U) weisende Flanken (3A) verfügt, die zur Anlage an den Lamellenträger (2) ausgeführt sind.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 4, wobei die beiden Flanken (3A) aufeinander zu gerichtet sind.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 5, wobei die beiden Flanken (3A) dazu ausgeführt sind, um dazwischen eine Mitnahmeelement (4) des Lamellenträger (2) aufzunehmen und daran anzuliegen.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 6, wobei der zumindest eine Mitnehmer (3*) klammerförmig mit zwei in Umfangsrichtung (U) gegenüberliegenden Klammerarmen ausgebildet ist, wobei jeder der Klammerarme über eines der Federelemente (3B) verfügt.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 4, wobei die beiden Flanken (3A) voneinander weg gerichtet sind.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 8, wobei die beiden Flanken (3A) dazu ausgeführt sind, um an zueinander benachbarten Mitnahmeelementen (4) des Lamellenträger (2) anzuliegen.
Lamellenscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Mitnehmer (3*) zahnförmig ausgeführt ist.
Lamellenscheibe (1) nach Anspruch 10, wobei das oder die Federelemente (3B) dadurch gebildet sind, dass der zahnförmige Mitnehmer (3*) eine in radialer Richtung (R) der Lamellenscheibe (1) verlaufende Aussparung (3D) aufweist.
Lamellenscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lamellenscheibe (1) über einen in Umfangsrichtung (U) wirkenden Anschlag (8) verfügt zur Begrenzung einer durch das oder die Federelemente (3B) ermöglichten Auslenkung der Lamellenscheibe (1) gegenüber dem Lamellenträger (2).
Lamellenpaket für eine Lamellenkupplung, aufweisend eine Mehrzahl abwechselnd angeordneter Innen- und Außenlamellenscheiben (5, 1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Innenlamellenscheiben (5) und/oder der Außenlamellenscheiben (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführt ist.
Lamellenpaket nach Anspruch 13, aufweisend zumindest einen Lamellenträger (2, 7) auf dem die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführte Lamellenscheibe (1, 5) angeordnet ist, wobei diese Lamellenscheibe (1, 5) mittels dem oder den Federelementen (3B) gegenüber dem Lamellenträger (2, 7) in Umfangsrichtung (U) angefedert ist, insbesondere vorgespannt ist.
Getriebe (8), insbesondere Kraftfahrzeuggetriebe, aufweisend zumindest eine Lamellenscheibe (1, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder zumindest ein Lamellenpaket nach Anspruch 13 oder 14.