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Die vorliegende Erfindung betrifft eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung mit zwei Lamellenträgern und einem den Lamellenträgern zugeordneten Lamellenpaket aus zwei Endlamellen und zwischen den Endlamellen angeordneten Zwischenlamellen, wobei eine der Endlamellen als betätigungsseitige Endlamelle, die von einem Betätigungselement, das mit demselben Lamellenträger wie die betätigungsseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht, mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, oder/und eine der Endlamellen als stützseitige Endlamelle ausgebildet ist, die an einem Stützelement eines der Lamellenträger abstützbar ist, mit dem die stützseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht.
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Aus der Praxis sind reibschlüssig arbeitende Einrichtungen, wie beispielsweise Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen, bekannt, wobei die bekannten reibschlüssig arbeitenden Einrichtungen zwei Lamellenträger und ein den Lamellenträgern zugeordnetes Lamellenpaket aufweisen. Das Lamellenpaket setzt sich aus wechselweise aufeinanderfolgenden Innen- und Außenlamellen zusammen, wobei das Lamellenpaket insbesondere zwei Endlamellen und zwischen den Endlamellen angeordnete Zwischenlamellen aufweist. So bildet in der Regel eine in der einen axialen Richtung endseitig angeordnete Lamelle des Lamellenpakets die eine Endlamelle und eine in der entgegengesetzten axialen Richtung endseitig angeordnete Lamelle des Lamellenpakets die andere Endlamelle aus. Dabei ist eine der Endlamellen als betätigungsseitige Endlamelle ausgebildet, die von einem Betätigungselement, das mit demselben Lamellenträger wie die betätigungsseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht, mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann, um das Lamellenpaket zusammenzudrücken und somit die reibschlüssig arbeitende Einrichtung zu schließen. Alternativ oder ergänzend weisen die bekannten Lamellenpakete eine als stützseitige Endlamelle ausgebildete Lamelle auf, die an einem Stützelement eines der Lamellenträger abgestützt werden kann, mit dem das Stützelement und die stützseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung stehen. Dabei ist die betätigungsseitige Endlamelle oder/und die stützseitige Endlamelle als Stahllamelle ausgebildet, die mit dem ebenfalls aus Metall gefertigten Betätigungselement oder/und Stützelement in Kontakte tritt. Überdies sind aus der Praxis auch betätigungsseitige Endlamellen oder/und stützseitige Endlamellen bekannt, die als einseitig mit einem Reibbelag versehene Reibbelaglamellen ausgebildet sind, wobei der Reibbelag auf der den Zwischenlamellen zugewandten Seite der betätigungsseitigen Endlamellen oder/und stützseitigen Endlamellen angeordnet ist.
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Die bekannten reibschlüssig arbeitenden Einrichtungen haben sich in der Praxis bewährt, sind jedoch insofern verbesserungswürdig, als dass diese zu einer erhöhten Geräuschentwicklung und einer - bezogen auf die Umfangsrichtung der Lamellen - ungleichmäßigen Einbringung der Betätigungskraft oder/und der Stützkraft in das Lamellenpaket führen können.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass diese während geringere Betriebsgeräusche verursacht und eine relativ gleichmäßige Einbringung der Betätigungskraft durch das Betätigungselement oder/und der Stützkraft durch das Stützelement ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung. Bei der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kupplung, vorzugsweise eine Lamellenkupplung, oder eine Bremse, vorzugsweise eine Lamellenbremse, handeln. Die reibschlüssig arbeitende Einrichtung weist zwei Lamellenträger sowie ein den Lamellenträgern zugeordnetes Lamellenpaket auf. So setzt sich das Lamellenpaket vorzugsweise aus dem einen Lamellenträger zugeordneten Außenlamellen und dem anderen Lamellenträger zugeordneten Innenlamellen zusammen, die in axialer Richtung wechselweise aufeinander folgen und verschiebbar sind. Allgemein gesprochen setzt sich das Lamellenpaket aus zwei Endlamellen und zwischen den Endlamellen angeordneten Zwischenlamellen zusammen. In einer ersten Variante der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist eine der Endlamellen als betätigungsseitige Endlamelle ausgebildet. Die betätigungsseitige Endlamelle wird vorzugsweise von einer Lamelle des Lamellenpakets gebildet, die in einer ersten axialen Richtung die endseitige Lamelle des Lamellenpakets ausbildet, wobei die betätigungsseitige Endlamelle von einem Betätigungselement mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden kann. Dabei steht das Betätigungselement mit demselben Lamellenträger wie die betätigungsseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung, so dass eine Relativdrehung zwischen Betätigungselement und betätigungsseitiger Endlamelle unterbunden ist oder allenfalls auf ein gewisses Spiel bei der Verbindung zwischen Betätigungselement und Lamellenträger bzw. betätigungsseitiger Endlamelle und Lamellenträger zurückgeführt werden kann. Alternativ oder ergänzend ist eine der Endlamellen des Lamellenpakets als stützseitige Endlamelle ausgebildet. Auch die stützseitige Endlamelle ist vorzugsweise von einer in axialer Richtung endseitig angeordneten Lamelle des Lamellenpakets gebildet. Die stützseitige Endlamelle ist an einem Stützelement desjenigen Lamellenträgers der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung abstützbar, mit dem die stützseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht. Mithin kommt es auch zwischen der stützseitigen Endlamelle und dem Stützelement des Lamellenträgers zu keinerlei Relativdrehung, die über eine evtl. spielbehaftete Verbindung zwischen der stützseitigen Endlamelle und dem Stützelement einerseits und dem zugeordneten Lamellenträger andererseits hinausginge. Die betätigungsseitige Endlamelle kann über einen zwischenliegenden Dämpfungsbelag von dem Betätigungselement mit der Betätigungskraft beaufschlagt werden oder/und die stützseitige Endlamelle ist unter Zwischenlage eines Dämpfungsbelages an dem Stützelement abstützbar. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch zum einen die Betätigungskraft oder/und Stützkraft bezogen auf die Umfangsrichtung gleichmäßiger auf das Lamellenpaket aufgebracht werden kann, während im Betrieb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung die Geräuschentwicklung deutlich reduziert ist, wobei dies durch besonders geringen konstruktiven Aufwand, nämlich mithilfe des jeweiligen Dämpfungsbelages, erzielt werden kann, ohne den notwendigen Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, wesentlich zu vergrößern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist der Dämpfungsbelag aus einem organischen oder nichtmetallischen Material, vorzugsweise Kunststoff, gefertigt, um die vorstehend genannten Vorteile zu verstärken. In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere ein als Papierreibbelag ausgebildeter Dämpfungsbelag als vorteilhaft herausgestellt, der überdies eine besonders einfache Herstellung ermöglicht.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist mindestens eine der Zwischenlamellen als Reibbelaglamelle mit einem Reibbelagträger und einem Reibbelag ausgebildet, um die bekannten Vorteile einer reibschlüssig arbeitenden Einrichtung mit Reibbelaglamellen zu erzielen, wobei es bei dieser Ausführungsform bevorzugt ist, wenn der Reibbelag und der Dämpfungsbelag aus demselben Material gefertigt sind oder bestehen. Auf diese Weise ist die Fertigung der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung deutlich vereinfacht, zumal die für die Reibbelaglamellen verwendeten Reibbeläge gleichermaßen als Dämpfungsbelag eingesetzt werden können, selbst wenn es zwischen Betätigungselement und betätigungsseitiger Endlamelle oder/und zwischen Stützelement und stützseitiger Endlamelle zu keinerlei Relativdrehung kommt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist der Dämpfungsbelag in Umfangsrichtung geschlossen umlaufend ausgebildet, um einer Geräuschentwicklung besonders wirkungsvoll entgegenzuwirken und eine besonders gleichmäßige Einbringung von Betätigungskraft oder/und Stützkraft zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist es aus Bauraumgründen überdies bevorzugt, wenn der in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Dämpfungsbelag als ringscheibenförmiger Belag ausgebildet ist. Des Weiteren ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn das Betätigungselement oder/und Stützelement über einen ringförmig geschlossenen Bereich mit dem jeweiligen Dämpfungsbelag in Kontakt tritt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung weist der Dämpfungsbelag keine Kühlmittelvertiefungen auf. Derartige Kühlmittelvertiefungen sind zwar bei Reibbelägen von Vorteil und dort als Kühlmittelnuten oder Kühlmittelaussparungen in der Reibseite des Reibbelages bekannt, jedoch können derartige Kühlmittelvertiefungen in vorteilhafter Weise bei dem Dämpfungsbelag entfallen, zumal es zwischen Betätigungselement und betätigungsseitiger Endlamelle oder/und zwischen Stützelement und stützseitiger Endlamelle zu keinerlei Relativdrehung, mithin auch zu keinerlei Reibung, kommt, die den Einsatz derartiger Kühlmittelvertiefungen in dem Dämpfungsbelag rechtfertigen würde. Mithin ist der Fertigungsaufwand bei dieser Ausführungsform reduziert, zumal auf Kühlmittelvertiefungen in dem oder den Dämpfungsbelägen verzichtet werden kann.
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Sollten Kühlmittelvertiefungen in dem Dämpfungsbelag abweichend von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform als sinnvoll erachtet werden, so sind diese Kühlmittelvertiefungen in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung nicht durch ein materialabhebendes Verfahren, wie beispielsweise Fräsen, erzeugt, zumal die Stabilität des Dämpfungsbelages hierdurch reduziert wird, mithin dessen geräuschreduzierende Wirkung und einen gleichmäßigen Krafteintrag bewirkende Eigenschaften.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung weist der Dämpfungsbelag - sofern dieser überhaupt Kühlmittelvertiefungen aufweisen soll - weniger Kühlmittelvertiefungen als der zuvor erwähnte Reibbelag der mindestens einen als Reibbelaglamelle ausgebildeten Zwischenlamelle auf, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass aufgrund der fehlenden Reibung zwischen dem Betätigungselement und der betätigungsseitigen Endlamelle oder/und dem Stützelement und der stützseitigen Endlamelle hier allenfalls eine verringerte Kühlwirkung erforderlich ist, so dass der Aufwand zur Herstellung des Dämpfungsbelages und mithin der Aufwand zur Herstellung der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung reduziert ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist der Dämpfungsbelag zwischen dem Betätigungselement und der betätigungsseitigen Endlamelle an der betätigungsseitigen Endlamelle oder dem Betätigungselement befestigt, um eine verliersichere Anordnung des Dämpfungsbelages einerseits und einen besonders einfachen Aufbau desselben mitsamt der betätigungsseitigen Endlamelle oder dem Betätigungselement zu erzielen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der Dämpfungsbelag mit der betätigungsseitigen Endlamelle oder dem Betätigungselement verklebt ist, wobei sich eine entsprechende Fertigung dann als besonders einfach herausstellt, wenn der Dämpfungsbelag an einer ungekrümmten Ebene des jeweiligen Bauteils befestigt oder festgeklebt wird, wie dies in der Regel bei der betätigungsseitigen Endlamelle der Fall sein dürfte.
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Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist der Dämpfungsbelag zwischen dem Stützelement und der stützseitigen Endlamelle an der stützseitigen Endlamelle oder dem Stützelement befestigt, vorzugsweise mit der stützseitigen Endlamelle oder dem Stützelement verklebt, um die bereits vorstehend unter Bezugnahme auf den Dämpfungsbelag zwischen dem Betätigungselement und der betätigungsseitigen Endlamelle beschriebenen Vorteile bei dem Dämpfungsbelag zwischen dem Stützelement und der stützseitigen Endlamelle zu erzielen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung steht das Betätigungselement zur Beaufschlagung der betätigungsseitigen Endlamelle mit der Betätigungskraft in einer radialen Richtung über das Lamellenpaket hervor. Dabei ist das Betätigungselement vorzugsweise einstückig ausgebildet. Auch ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn das in einer radialen Richtung über das Lamellenpaket hervorstehende Betätigungselement in radialer Richtung weiter innen oder in radialer Richtung weiter außen als das Lamellenpaket unter Erzielung der Betätigungskraft mit einer Kraft beaufschlagt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist der Lamellenträger über sein zugehöriges Stützelement in radialer Richtung abstützbar oder abgestützt, wobei die Abstützbarkeit oder Abstützung in radialer Richtung vorzugsweise an einer drehbaren oder feststehenden Komponente der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung oder des Antriebsstrangs erfolgt. So kann die radiale Abstützung beispielsweise an einer Welle oder Nabe oder an einem Gehäuse oder Stützrohr erfolgen.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorangehend beschriebenen Ausführungsform steht das Stützelement in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung in einer radialen Richtung über das Lamellenpaket hervor, um beispielsweise die erwähnte radiale Abstützbarkeit oder Abstützung zu bewirken.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung weist das Betätigungselement eine Drehmitnahmekontur auf, die mit einer Drehmitnahmekontur an dem Lamellenträger, mit dem die betätigungsseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht, in Drehmitnahmeeingriff steht. Bei den Drehmitnahmekonturen handelt es vorzugsweise um Verzahnungen, also beispielsweise Innen- und Außenverzahnungen. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die betätigungsseitige Endlamelle mit derselben Drehmitnahmekontur des Lamellenträgers in Drehmitnahmeeingriff steht, mit welcher auch die Drehmitnahmekontur des Betätigungselements in Drehmitnahmeeingriff steht. Bei dieser Drehmitnahmekontur handelt es sich besonders bevorzugt um eine ohnehin an dem Lamellenträger vorgesehene Drehmitnahmekontur an einem Lamellentragabschnitt zur drehfesten Anordnung der Zwischenlamellen des Lamellenpakets.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist das Stützelement des Lamellenträgers einstückig mit oder lösbar von einem Lamellentragabschnitt des Lamellenträgers ausgebildet, mit dem die stützseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht.
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Um die betätigungsseitige Endlamelle besonders gezielt bzw. genau mit der Betätigungskraft beaufschlagen zu können weist das Betätigungselement in einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung einen mit der betätigungsseitigen Endlamelle fluchtend angeordneten Betätigungsabschnitt auf, der mindestens einen in Richtung der betätigungsseitigen Endlamelle hervorstehenden betätigungsseitigen Kontaktabschnitt aufweist. Der genannte betätigungsseitige Kontaktabschnitt ist vorzugsweise als hervorgewölbter betätigungsseitiger Kontaktabschnitt ausgebildet. Auch ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn der betätigungsseitige Kontaktabschnitt in Umfangsrichtung umlaufend oder geschlossen umlaufend ausgebildet ist, um eine gleichmäßige Beaufschlagung der betätigungsseitigen Endlamelle zu erzielen. Bei einem hervorstehenden betätigungsseitigen Kontaktabschnitt des Betätigungselements ist es überdies bevorzugt, wenn der zugehörige Dämpfungsbelag an der betätigungsseitigen Endlamelle befestigt bzw. mit dieser verklebt ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung weist das Stützelement einen mit der stützseitigen Endlamelle fluchtend angeordneten Stützabschnitt auf, der mindestens einen in Richtung der stützseitigen Endlamelle hervorstehenden, vorzugsweise hervorgewölbten, besonders bevorzugt in Umfangsrichtung umlaufenden oder geschlossen umlaufenden, stützseitigen Kontaktabschnitt aufweist, um die aus der Betätigungskraft resultierende Stützkraft besonders gezielt auf die stützseitige Endlamelle aufbringen zu können. Im Sinne einer vereinfachten Fertigung ist es bei dieser Ausführungsform überdies bevorzugt, wenn der zugehörige Dämpfungsbelag an der stützseitigen Endlamelle befestigt bzw. mit dieser verklebt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist sowohl eine betätigungsseitige Endlamelle als auch eine stützseitige Endlamelle vorgesehen, wobei die betätigungsseitige Endlamelle und die stützseitige Endlamelle mit demselben Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung stehen. Somit handelt es sich bei den beiden Endlamellen in der vorliegenden Ausführungsform entweder um Außenlamellen oder um Innenlamellen, wobei es bevorzugt ist, wenn der genannte Lamellenträger als Außenlamellenträger ausgebildet ist, so dass die beiden Endlamellen dementsprechend Außenlamellen ausbilden. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn diejenigen Zwischenlamellen, die mit dem Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung stehen, mit dem auch die beiden Endlamellen in Drehmitnahmeverbindung stehen, als reibbelaglose Lamellen oder/und Stahllamellen ausgebildet sind. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der Lamellenträger, mit welchem sowohl die betätigungsseitige Endlamelle als auch die stützseitige Endlamelle in Drehmitnahmeverbindung steht, als Eingangsseite der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ausgebildet ist.
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Um eine besonders effektive Verringerung der Geräuschentwicklung zu erreichen, ist das Material des Dämpfungsbelages zwischen dem Betätigungselement und der betätigungsseitigen Endlamelle in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung weicher als das Material des Betätigungselements und der betätigungsseitigen Endlamelle, wobei das Betätigungselement und die betätigungsseitige Endlamelle vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, bestehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ist das Material des Dämpfungsbelages zwischen dem Stützelement und der stützseitigen Endlamelle weicher als das Material des Stützelements und der stützseitigen Lamelle, wobei das Stützelement und die stützseitige Endlamelle vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, bestehen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung in geschnittener Darstellung.
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Die einzige Figur zeigt eine reibschlüssig arbeitenden Einrichtung, die hier beispielhaft als Lamellenkupplung 2 ausgebildet ist. In der Figur sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 der Lamellenkupplung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die nachstehend näher beschriebenen Komponenten der Lamellenkupplung 2 in Umfangsrichtung 12, 14 um eine sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckende Drehachse 16 drehbar sind.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Lamellenkupplung 2 im Drehmomentübertragungsweg eines Antriebsstrangs zwischen einer Antriebseinheit 18 und einem Getriebe 20 angeordnet, wobei die Lamellenkupplung 2 der wahlweisen Drehmomentübertragung zwischen der nicht näher dargestellten Ausgangsseite der Antriebseinheit 18 und einer nicht näher dargestellten Eingangsseite des Getriebes 20 dient.
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Die Lamellenkupplung 2 weist einen ersten Lamellenträger 22 und einen zweiten Lamellenträger 24 auf. Der erste Lamellenträger 22 ist als eingangsseitiger Lamellenträger und Außenlamellenträger ausgebildet, während der zweite Lamellenträger 24 als ausgangsseitiger Lamellenträger und Innenlamellenträger ausgebildet ist. Der erste Lamellenträger 22 weist einen sich im Wesentlichen in radialer Richtung 8, 10 erstreckenden Stützabschnitt 26 auf, der an seinem in radialer Richtung 10 innenliegenden, nicht näher dargestellten Ende mit einer Ausgangsseite der Antriebseinheit 18 in Drehmitnahmeverbindung steht. In radialer Richtung 8 nach außen schließt sich an den Stützabschnitt 26 ein einstückig mit dem Stützabschnitt 26 ausgebildeter, im Wesentlichen rohrförmiger Lamellentragabschnitt 28 an, der sich ausgehend von dem Stützabschnitt 26 in axiale Richtung 6 erstreckt. Mithin ist der erste Lamellenträger 22 im Wesentlichen topfförmig ausgebildet. Der Lamellentragabschnitt 28 des ersten Lamellenträgers 22 weist eine Drehmitnahmekontur 30 für die später näher beschriebenen Außenlamellen auf.
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In entsprechender Weise setzt sich der zweite Lamellenträger 24 aus einem im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Lamellentragabschnitt 32 mit einer Drehmitnahmekontur 34, der sich im Wesentlichen in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckt, und einem sich in axialer Richtung 6 an den Lamellentragabschnitt 32 anschließenden Stützabschnitt 36 auf, der sich ausgehend von dem in axiale Richtung 6 weisenden Ende des Lamellentragabschnitts 32 in radialer Richtung 10 nach innen erstreckt, um mit einer Eingangsseite des Getriebes 20, vorzugsweise einer Getriebeeingangswelle des Getriebes 20, in Drehmitnahmeverbindung zu stehen. Mithin ist der zweite Lamellenträger 24 ebenfalls im Wesentlichen topfförmig ausgebildet.
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Der Lamellentragabschnitt 28 des ersten Lamellenträgers 22 und der Lamellentragabschnitt 32 des zweiten Lamellenträgers 24 sind in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet, wobei in radialer Richtung 8, 10 zwischen den genannten Lamellentragabschnitten 28, 32 ein Lamellenpaket 38 der Lamellenkupplung 2 angeordnet ist. Das Lamellenpaket 38 setzt sich aus zwei Endlamellen und in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Endlamellen angeordneten Zwischenlamellen zusammen. So weist das Lamellenpaket 38 eine betätigungsseitige Endlamelle 40 auf, die in axiale Richtung 4 die letzte Lamelle des Lamellenpakets 38 ausbildet. Ferner weist das Lamellenpaket 38 eine stützseitige Endlamelle 42 auf, die in axialer Richtung 6 die letzte Lamelle des Lamellenpakets 38 ausbildet. Sowohl die betätigungsseitige Endlamelle 40 als auch die stützseitige Endlamelle 42 stehen mit dem als Außenlamellenträger ausgebildeten ersten Lamellenträger 22 in Drehmitnahmeverbindung, sind mithin als Außenlamellen ausgebildet, wobei die Verzahnungen an den beiden Endlamellen 40, 42 zu diesem Zweck mit der Drehmitnahmekontur 30 des Lamellentragabschnitts 28 des ersten Lamellenträgers 22 in Drehmitnahmeeingriff stehen.
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Die in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Endlamellen 40, 42 angeordneten Zwischenlamellen setzen sich aus Zwischenlamellen 44 in Form von Außenlamellen und Zwischenlamellen 46 in Form von Innenlamellen zusammen. Dabei sind die Zwischenlamellen 44 und die Zwischenlamellen 46 in axialer Richtung 4 bzw. 6 abwechselnd hintereinander angeordnet. Die Zwischenlamellen 44, die als Stahllamellen oder/und reibbelaglose Lamellen ausgebildet sind, stehen über eine entsprechende Verzahnung mit der Drehmitnahmekontur 30 des Lamellentragabschnitts 28 des ersten Lamellenträgers 22 in Drehmitnahmeverbindung, während die Zwischenlamellen 46 über eine entsprechende Verzahnung mit der Drehmitnahmekontur 34 des Lamellentragabschnitts 32 des zweiten Lamellenträgers 24 in Drehmitnahmeverbindung stehen. Dabei sind die Zwischenlamellen 46 jeweils als Reibbelaglamellen ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform bilden die Zwischenlamellen 46 in Form von Reibbelaglamellen beidseitig mit einem Reibbelag versehende Reibbelaglamellen aus. Mit anderen Worten setzen sich die Zwischenlamellen 46 jeweils aus einem, vorzugsweise metallischen, Reibbelagträger 48, einem auf der in axiale Richtung 4 weisenden Seite des Reibbelagträgers 48 angeordneten Reibbelag 50 und einem auf der in axiale Richtung 6 weisenden Seite des Reibbelagträgers 48 angeordneten Reibbelag 52 zusammen.
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Die Lamellenkupplung 2 weist ferner ein Betätigungselement 54 auf, das in axiale Richtung 4, 6 bewegbar ist, um die betätigungsseitige Endlamelle 40 mit einer in axialer Richtung 6 wirkenden Betätigungskraft 56, vorzugsweise hydraulisch, beaufschlagen und das Lamellenpaket 38 somit zusammendrücken zu können. Das sich im Wesentlichen in den radialen Richtungen 8, 10 erstreckende Betätigungselement 54 weist an seinem in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Ende eine Drehmitnahmekontur 58 auf, die in die Drehmitnahmekontur 30 des Lamellentragabschnitts 28 des ersten Lamellenträgers 22 eingreift, mit dem auch die betätigungsseitige Endlamelle 40 in Drehmitnahmeverbindung steht. Mithin steht das Betätigungselement 54 mit demselben ersten Lamellenträger 22 in Drehmitnahmeverbindung, mit dem auch die betätigungsseitige Endlamelle 40 in Drehmitnahmeverbindung steht, so dass keinerlei Relativdrehung um die Drehachse 16 oder allenfalls eine spielbedingte Relativdrehung zwischen der betätigungsseitigen Endlamelle 40 und dem Betätigungselement 54 auftreten kann, wobei sowohl die betätigungsseitige Endlamelle 40 als auch das zugeordnete Betätigungselement 54 dieselbe Drehmitnahmekontur 30 zur Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung mit dem ersten Lamellenträger 22 nutzen.
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Das Betätigungselement 54 weist einen mit der betätigungsseitigen Endlamelle 40 in axialer Richtung 4, 6 fluchtend angeordneten Radialabschnitt, nämlich einen Betätigungsabschnitt 60, auf, der einen in Richtung der betätigungsseitigen Endlamelle 40, hier in axialer Richtung 6, hervorstehenden betätigungsseitigen Kontaktabschnitt 62 aufweist. Dabei ist der betätigungsseitige Kontaktabschnitt 62 in Richtung der betätigungsseitigen Endlamelle 40 bzw. in axiale Richtung 6 hervorgewölbt, wobei dieser betätigungsseitige Kontaktabschnitt 62 ferner in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufend bzw. geschlossen umlaufend ausgebildet ist. Hierdurch kann ein ringförmig geschlossen umlaufender Kontakt mit der betätigungsseitigen Endlamelle 40 erzielt werden. Darüber hinaus erstreckt sich das einstückig ausgebildete Betätigungselement 54 in einer radialen Richtung 8 oder 10, hier in radiale Richtung 10 nach innen, über das Lamellenpaket 38 hinaus, wie dies anhand des inneren Abschnitts 64 des Betätigungselements 54 gezeigt ist. So ist der innere Abschnitt 64, der in radialer Richtung 10 nach innen über das Lamellenpaket 38 hervorsteht, mit einer Kraft 66 beaufschlagbar, die letztlich die auf die betätigungsseitige Endlamelle 40 wirkende Betätigungskraft 56 bedingt.
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Auf der dem Betätigungselement 54 in axialer Richtung 6 gegenüberliegenden Seite der Lamellenkupplung 2 ist ein der stützseitigen Endlamelle 42 zugeordnetes Stützelement 68 des ersten Lamellenträgers 22 vorgesehen. Das Stützelement 68, das sich im Wesentlichen in den radialen Richtungen 8, 10 erstreckt, steht mit demselben Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung bzw. bildet ein Teil desselben aus, mit dem auch die stützseitige Endlamelle 42 in Drehmitnahmeverbindung steht, hier also dem ersten Lamellenträger 22. Dabei ist das Stützelement 68 in axialer Richtung 4 an dem Lamellentragabschnitt 28 des ersten Lamellenträgers 22 und in der entgegengesetzten axialen Richtung 6 vermittels eines Sicherungsrings 70 ebenfalls an dem Lamellentragabschnitt 28 des ersten Lamellenträgers 22 abgestützt, wobei das Stützelement 68 lösbar an dem genannten Lamellentragabschnitt 28 angeordnet ist. Alternativ könnte das Stützelement 68 einstückig mit dem Lamellentragabschnitt 28 ausgebildet sein, während der gegenüberliegende Stützabschnitt 26 lösbar an dem Lamellentragabschnitt 28 angeordnet sein könnte. So ist die stützseitige Endlamelle 42 in axiale Richtung 6 an dem Stützelement 68 des ersten Lamellenträgers 22 abstützbar, wenn das Lamellenpaket 38 mit der Betätigungskraft 56 beaufschlagt wird. Auch zwischen dem Stützelement 68 und der stützseitigen Endlamelle 42 kommt es hierbei zu keinerlei oder allenfalls einer spielbedingten Relativdrehung, zumal sowohl die stützseitige Endlamelle 42 als auch das Stützelement 68 mit demselben Lamellenträger, hier dem ersten Lamellenträger 22, in Drehmitnahmeverbindung stehen.
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Vergleichbar mit dem Betätigungselement 54 weist auch das Stützelement 68 einen in axialer Richtung 6 mit der stützseitigen Endlamelle 42 fluchtend angeordneten Stützabschnitt 72 auf, wobei der Stützabschnitt 72 wiederum einen in Richtung der stützseitigen Endlamelle 42, also hier in axialer Richtung 4, hervorstehenden stützseitigen Kontaktabschnitt 74 aufweist. Dabei ist der stützseitige Kontaktabschnitt 74 in Richtung der stützseitigen Endlamelle 42 bzw. in axialer Richtung 4 hervorgewölbt ausgebildet, wobei der stützseitige Kontaktabschnitt 74 überdies in Umfangsrichtung umlaufend oder in Umfangsrichtung 12, 14 geschlossen umlaufend ausgebildet ist, um einen ringförmig geschlossen umlaufenden Kontakt mit der stützseitigen Endlamelle 42 zu erzielen.
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Überdies steht das Stützelement 68 in radialer Richtung 8 oder 10, hier in radiale Richtung 10 nach innen, über das Lamellenpaket 38 hervor, wie dies anhand des inneren Abschnitts 76 des Stützelements 68 angedeutet ist. Dabei ist der erste Lamellenträger 22 über den inneren Abschnitt 76 des Stützelements 68 in radialer Richtung 8, 10 und rotierbar an einer weiteren Komponente 78 abstützbar oder abgestützt, wobei diese weitere Komponente 78 beispielsweise von einer Welle, vorzugsweise Getriebeeingangswelle, einer sonstigen drehbaren Komponente oder einer feststehenden Komponente des Antriebsstrangs oder der Lamellenkupplung 2 gebildet sein kann.
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Um einen besonders geräuscharmen Betrieb der Lamellenkupplung 2 und überdies ein gleichmäßiges Zusammendrücken der Endlamellen 40, 42 und der Zwischenlamellen 44, 46 zu gewährleisten, ist die betätigungsseitige Endlamelle 40 über einen zwischenliegenden Dämpfungsbelag 80 von dem Betätigungselement 54 mit der Betätigungskraft 56 beaufschlagbar, während die stützseitige Endlamelle 42 unter Zwischenlage eines Dämpfungsbelages 82 an dem Stützelement, genauer gesagt dem stützseitigen Kontaktabschnitt 74 des Stützelements 68, abstützbar ist. Das Material des Dämpfungsbelages 80 zwischen dem Betätigungselement 54 und der betätigungsseitigen Endlamelle 40 ist dabei weicher als das Material des Betätigungselements 54 und der betätigungsseitigen Endlamelle 40, wobei das Betätigungselement 54 und die betätigungsseitige Endlamelle 40 vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl bestehen. Entsprechendes gilt in der vorliegenden Ausführungsform für den Dämpfungsbelag 82. So ist das Material des Dämpfungsbelages 82 zwischen dem Stützelement 68 und der stützseitigen Endlamelle 42 weicher als das Material des Stützelements 68 und der stützseitigen Endlamelle 42, die vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, bestehen.
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Als besonders effektiv im Hinblick auf die Bekämpfung der Geräuschentwicklung während des Betriebes der Lamellenkupplung 2 haben sich in diesem Zusammenhang Dämpfungsbeläge 80, 82 erwiesen, die aus einem organischen oder nichtmetallischen Material gefertigt sind, wobei die Dämpfungsbeläge 80, 82 vorzugsweise als Papierbelag ausgebildet sind. Überdies sind die Dämpfungsbeläge 80, 82 vorzugsweise aus demselben Material gefertigt, aus dem bereits die Reibbeläge 50, 52 der Zwischenlamellen 46 gefertigt sind, um die Herstellung der Lamellenkupplung 2 zu vereinfachen.
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Sowohl der Dämpfungsbelag 80 als auch der Dämpfungsbelag 82 ist in Umfangsrichtung 12, 14 geschlossen umlaufend ausgebildet, wobei die Dämpfungsbeläge 80, 82 jeweils einen ringscheibenförmigen Belag ausbilden. Wenngleich die beiden Dämpfungsbeläge 80, 82 grundsätzlich als freie Beläge ausgebildet sein können, die weder an einer der Endlamellen 40, 42 noch an dem Betätigungselement 54 bzw. Stützelement 68 befestigt sind, so ist es dennoch bevorzugt, die Dämpfungsbeläge 80, 82 an zumindest einer dieser Komponenten zu befestigen. So ist der Dämpfungsbelag 80 zwischen dem Betätigungselement 54 und der betätigungsseitigen Endlamelle 40 an der betätigungsseitigen Endlamelle 40 oder dem Betätigungselement 54 befestigt, um den Dämpfungsbelag 80 zusammen mit der jeweiligen Komponente in der Lamellenkupplung 2 einbauen zu können. In der dargestellten Ausführungsform ist der Dämpfungsbelag 80 an der betätigungsseitigen Endlamelle 40 befestigt, genauer gesagt mit dieser verklebt. Dies ist in der dargestellten Ausführungsform insofern von Vorteil, als dass der hervorstehende Kontaktabschnitt 62 an dem Betätigungselement 54 eine Anbringung des Dämpfungsbelages 80 an dem Betätigungselement 54 erschwert. Auch der Dämpfungsbelag 82 zwischen dem Stützelement 68 und der stützseitigen Endlamelle 42 ist an der stützseitigen Endlamelle 42 oder dem Stützelement 68 befestigt, vorzugsweise mit der stützseitigen Endlamelle 42 oder dem Stützelement 68 verklebt. Auch in diesem Fall ist das Befestigen des Dämpfungsbelages 82 an der stützseitigen Endlamelle 42, vorzugsweise durch Verkleben, von Vorteil, zumal der hervorgewölbte stützseitige Kontaktabschnitt 74 des Stützelements 68 eine Anbringung des Dämpfungsbelages 82 erschweren würde. In beiden Fällen ist der Dämpfungsbelag 80 bzw. 82 vorzugsweise nur an einer der beiden einander zugeordneten Komponente befestigt.
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Bei der dargestellten Lamellenkupplung 2 handelt es sich um eine nasslaufende Lamellenkupplung. Um dabei die Kühlwirkung des eingesetzten Kühlmittels innerhalb des Lamellenpakets 38 zu verbessern, sind in den einander abgewandten Reibseiten der Reibbeläge 50, 52 der Zwischenlamellen 46 Kühlmittelvertiefungen vorgesehen, die beispielsweise von Kühlmittelnuten oder Kühlmittelaussparungen gebildet sein können. Zwischen dem Betätigungselement 54 und der betätigungsseitigen Endlamelle 40 sowie zwischen dem Stützelement 68 und der stützseitigen Endlamelle 42 kommt es hingegen zu keiner Relativbewegung, so dass hier auch keine Reibung zwischen den genannten Komponenten vorliegt, die eine verstärkte Wärmebildung bewirken könnte. Aus diesem Grunde ist es für die Dämpfungsbeläge 80, 82 bevorzugt, wenn diese keine solchen Kühlmittelvertiefungen aufweisen, zumal hierdurch die zur Erzeugung der Kühlmittelvertiefungen in den Reibbelägen 50, 52 notwendige Bearbeitung entfällt, was die Fertigung vereinfacht.
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Sollten jedoch auch in den Dämpfungsbelägen 80, 82 entsprechende Kühlmittelvertiefungen vorgesehen sein, um auch in diesem Bereich eine Kühlwirkung zu erzielen, so ist es bevorzugt, wenn in dem jeweiligen Dämpfungsbelag 80 bzw. 82 weniger Kühlmittelvertiefungen vorgesehen sind, als dies bei dem einzelnen Reibbelag 50 bzw. 52 der Fall ist. Überdies ist es bei einem Vorhandensein von Kühlmittelvertiefungen in dem jeweiligen Dämpfungsbelag 80 bzw. 82 von Vorteil, wenn diese nicht durch ein materialabhebendes Verfahren in dem jeweiligen Dämpfungsbelag 80 bzw. 82 erzeugt wurden, also beispielsweise nicht durch Fräsen, sondern allenfalls durch Prägen oder Pressen der gewünschten Kühlmittelvertiefungen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Lamellenkupplung
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Antriebseinheit
- 20
- Getriebe
- 22
- erster Lamellenträger
- 24
- zweiter Lamellenträger
- 26
- Stützabschnitt
- 28
- Lamellentragabschnitt
- 30
- Drehmitnahmekontur
- 32
- Lamellentragabschnitt
- 34
- Drehmitnahmekontur
- 36
- Stützabschnitt
- 38
- Lamellenpaket
- 40
- betätigungsseitige Endlamelle
- 42
- stützseitige Endlamelle
- 44
- Zwischenlamellen
- 46
- Zwischenlamellen
- 48
- Reibbelagträger
- 50
- Reibbelag
- 52
- Reibbelag
- 54
- Betätigungselement
- 56
- Betätigungskraft
- 58
- Drehmitnahmekontur
- 60
- Betätigungsabschnitt
- 62
- betätigungsseitiger Kontaktabschnitt
- 64
- innerer Abschnitt
- 66
- Kraft
- 68
- Stützelement
- 70
- Sicherungsring
- 72
- Stützabschnitt
- 74
- stützseitiger Kontaktabschnitt
- 76
- innerer Abschnitt
- 78
- Komponente
- 80
- Dämpfungsbelag
- 82
- Dämpfungsbelag
