DE102022206524A1 - Wellfeder, Lamellenschaltelement, Lageranordnung sowie Antriebsvorrichtung - Google Patents

Wellfeder, Lamellenschaltelement, Lageranordnung sowie Antriebsvorrichtung Download PDF

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Robert Strauch
Tobias Miller
Patrick Klein
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
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    • F16F1/328Belleville-type springs with undulations, e.g. wavy springs
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Die Erfindung betrifft Wellfeder (WF) mit einer in axialer Richtung ausgebildeten Wellung (aW), wobei die Wellfeder (WF) als offene Wellfeder mit einem ersten Stoßende (SE1) und einem zweiten Stoßende (SE2) ausgestaltet ist, wobei die Wellfeder (WF) in Umfangsrichtung zumindest einen ersten Umfangsabschnitt (UA1), einen zweiten Umfangsabschnitt (UA2) und einen dritten Umfangsabschnitt (UA3) aufweist, wobei der erste Umfangsabschnitt (UA1) das erste Stoßende (SE1) umfasst, der zweite Umfangsabschnitt (UA2) das zweite Stoßende (SE2) umfasst und der dritte Umfangsabschnitt (UA3) den ersten und den zweiten Umfangsabschnitt (UA1, UA2) umlaufend miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Umfangsabschnitt (UA1, UA2)
- eine vom dritten Umfangsabschnitt (UA3) unterschiedliche radiale Erstreckung (rE) und/oder
- eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung (aW_1_2) mit einer vom dritten Umfangsabschnitt (UA3) in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge (WL_1_2) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wellfeder. Die Erfindung betrifft ferner ein Lamellenschaltelement mit einer solchen Wellfeder. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Lageranordnung für ein Antriebselement eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Wellfeder. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Lageranordnung.
  • Wellfedern werden als axiale Ausgleichs- oder Rückstellelemente vielfältig eingesetzt. So werden Wellfedern beispielsweise bei Lamellenschaltelementen als Separierungselemente zwischen einzelnen Lamellen eingesetzt, um Schleppverluste durch Reibung der Lamellen zu verhindern. Des Weiteren werden Wellfedern beispielsweise im Rahmen der Lagerung von Antriebselementen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um ein Anfedern von Loslagern gegen Abstützelemente zu ermöglichen. Antriebselemente von Kraftfahrzeugen sind drehmomentführende Elemente die zwischen Antriebsquelle und Abtrieb angeordnet sind. Antriebselemente sind Teil von Antriebsvorrichtungen wie beispielsweise Getriebe im Antriebsstrang, elektrische Antriebe oder elektrische Achsantriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Ausgestaltung hinsichtlich Form, Wellung und Querschnitt von Wellfedern bestimmt hierbei wesentlich deren Federverhalten unter einwirkender Belastung.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2017 214 335 A1 offenbart ein Radsatzgetriebe mit einem Lamellenpaket. In 3b der Offenlegungsschrift ist ein Federelement in Form eines offenen Wellenrings mit einem runden Querschnitt ausgestaltet, welcher zwei benachbarte Lamellen in einem Lamellenpaket in unbetätigtem Zustand auseinander drückt und zudem einen Rückhub eines Bremskolbens bewirkt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Ausführung mit einem offenem Stoßende im Vergleich zur Ausführung mit einem geschlossenen Federelement über den Umfang des Federelements hinweg eine inhomogene Federwirkung unter Belastung bewirkt. Diese inhomogene Belastung über den Umfang des Federelements begünstigt das Verkippen der an das Federelement anliegenden Lamellen, was wiederum zu einer erhöhten und/oder ungleichmäßigen Reibung zwischen den durch das Federelement zu separierenden Lamellen führen kann.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine offene Wellfeder mit homogener Federwirkung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Wellfeder mit einer in axialer Richtung ausgebildeten Wellung vorgeschlagen. Die Wellfeder ist als offene Wellfeder mit einem ersten Stoßende und einem zweiten Stoßende ausgestaltet. Die Wellfeder weist in Umfangsrichtung zumindest einen ersten Umfangsabschnitt, einen zweiten Umfangsabschnitt und einen dritten Umfangsabschnitt auf, wobei der erste Umfangsabschnitt das erste Stoßende und der zweite Umfangsabschnitt das zweite Stoßende umfasst. Der dritte Umfangsabschnitt verbindet den ersten und den zweiten Umfangsabschnitt umlaufend miteinander.
  • Gemäß der Erfindung weist der erste und der zweite Umfangsabschnitt eine vom dritten Umfangsabschnitt unterschiedliche radiale Erstreckung und/oder eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung mit einer vom dritten Umfangsabschnitt in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge auf.
  • Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Federwirkung der erfindungsgemäßen Wellfeder mit offenem Stoßende an die homogene Federwirkung einer geschlossenen Wellfeder angeglichen werden kann. Dieser Angleich wird über die Ausgestaltung des ersten und zweiten Umfangsabschnitts realisiert, welche die Stoßenden der offenen Wellfeder beinhalten. Die gewünschte homogene Federwirkung wird erreicht, indem am ersten und am zweiten Umfangsabschnitt eine vom dritten Umfangsabschnitt unterschiedliche radiale Erstreckung und/oder eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung mit einer vom dritten Umfangsabschnitt in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge ausgebildet ist. Des Weiteren kann die vom dritten Umfangsabschnitt unterschiedliche radiale Erstreckung des ersten und zweiten Umfangsabschnitts als Verdrehsicherung der Wellfeder sowie für deren gerichtete Montage vorteilhaft ausgestaltet sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der dritte Umfangsabschnitt von einem in axialer Richtung gewellten vierten Umfangsabschnitt und einem in axialer Richtung gewellten fünften Umfangsabschnitt unterbrochen. Die weiteren Umfangsabschnitte bilden weitere Stützbereiche für eine gleichmäßigere Federwirkung der Wellfeder unter Belastung.
  • Vorzugsweise weist der vierte und der fünfte Umfangsabschnitt eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung mit einer vom dritten Umfangsabschnitt in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge auf. Durch die weiteren Umfangsabschnitte kann die gewünschte Federwirkung der Wellfeder unter Ausbildung einer geringeren Wellenhöhe in axialer Richtung im Vergleich zu Ausführungsformen mit weniger Umfangsabschnitten erreicht werden. Dies führt zu einer vorteilhaften Reduzierung des axialen Platzbedarfs der Wellfeder in entspanntem Zustand.
  • Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Umfangsabschnitt eine erste Erstreckung in radialer Richtung, der zweite Umfangsabschnitt eine zweite Erstreckung in radialer Richtung und der dritte Umfangsabschnitt eine dritte Erstreckung in radialer Richtung auf. Die erste Erstreckung weist eine in Umfangsrichtung angeordnete axiale Öffnung auf. Die zweite Erstreckung weist eine geringere radiale Erstreckung als die dritte Erstreckung auf. Durch diese Ausgestaltung kann eine zu einer geschlossenen Wellfeder vergleichbare Federwirkung erreicht werden.
  • Vorzugsweise überlappen sich zumindest Teile der radialen Erstreckung des ersten und des zweiten Umfangsabschnitts in Umfangsrichtung. Auch durch diese Ausgestaltung kann eine zu einer geschlossenen Wellfeder vergleichbare Federwirkung erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist die axiale Öffnung an der ersten Erstreckung in radialer Richtung am ersten Umfangsabschnitt die zweite Erstreckung in radialer Richtung am zweiten Umfangsabschnitt in Umfangsrichtung umgebend ausgebildet. In anderen Worten lassen sich die beiden Stoßenden über die erste und zweit radiale Erstreckung verriegeln. Dadurch wird die Gefahr des Verklemmens der Wellfeder an den verriegelten Stoßenden unter Belastung im Rahmen der Montage reduziert.
  • Die beschriebe Wellfeder kann Bestandteil eines Lamellenschaltelements für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sein. Das Lamellenschaltelement umfasst mehrere mit einem ersten Lamellenträger verbundene und axial verschiebbare erste Lamellen und mehrere mit einem zweiten Lamellenträger verbundene und axial verschiebbare zweite Lamellen. Die ersten Lamellen und die zweiten Lamellen sind in axialer Richtung wechselseitig angeordnet und können miteinander in Reibeingriff gebracht werden. Zwischen zwei benachbarten ersten Lamellen ist jeweils eine erfindungsgemäße Wellfeder angeordnet, welche eine der zweiten Lamellen umschließend oder von einer der zweiten Lamellen umschlossen angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist der erste und der zweite Umfangsabschnitts und/oder der dritte Umfangsabschnitt der Wellfeder in radialer Richtung am ersten Lamellenträger oder am zweiten Lamellenträger anliegend angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Wellfeder im Montageprozess des Lamellenschaltelements in Position gehalten wird, in dem sie sich radial gegen den ersten oder zweiten Lamellenträger verspannt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass sich durch die radiale Verspannung der Wellfeder gegen den ersten oder zweiten Lamellenträger eine definierte axiale Krafteinleitung unter Belastung ergibt. Da die Wellfeder keine radiale Aufweitung erfahren kann, bewirkt die Belastung lediglich ein sich aufeinander zu Bewegen der beiden Stoßenden aufgrund einer tangentialen Streckung der Wellfeder. Ohne die radiale Verspannung gegen den ersten oder zweiten Lamellenträger würde sich die Federkennlinie aufgrund einer Kraftüberlagerung von radialer Aufweitung und tangentialer Streckung der Wellfeder ergeben.
  • Vorzugsweise ist der erste und/oder der zweite Umfangsabschnitts der Wellfeder in tangentialer Richtung am ersten Lamellenträger oder am zweiten Lamellenträger anliegend angeordnet. Diese tangentiale Anlage kann als Verdrehsicherung der Wellfeder gegenüber dem ersten oder zweiten Lamellenträger sowie für deren gerichtete Montage im Lamellenschaltelement vorteilhaft ausgestaltet sein.
  • Die beschriebe Wellfeder kann Bestandteil einer Lageranordnung für ein Antriebselement eines Kraftfahrzeugs zur drehbaren Lagerung eines ersten Bauteils gegenüber einem zweiten Bauteil sein. Die Lageranordnung umfasst ein als Loslager ausgebildetes Lagerelement. Zwischen dem Lagerelement und dem ersten oder zwischen dem Lagerelement und dem zweiten Bauteil ist eine erfindungsgemäße Wellfeder angeordnet, welche ein axiales Anfedern des Lagerelements gegen das erste oder das zweite Bauteil ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist der erste und der zweite Umfangsabschnitt und/oder der dritte Umfangsabschnitt der Wellfeder in radialer Richtung am ersten Bauteil oder am zweiten Bauteil anliegend angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Wellfeder im Montageprozess des Antriebselements in Position gehalten wird, in dem sie sich radial gegen das erste oder gegen das zweite Bauteil verspannt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass sich durch die radiale Verspannung der Wellfeder gegen das erste oder gegen das zweite Bauteil eine definierte axiale Krafteinleitung unter Belastung ergibt. Da die Wellfeder keine radiale Aufweitung erfahren kann, bewirkt die Belastung lediglich ein sich aufeinander zu Bewegen der beiden Stoßenden aufgrund einer tangentialen Streckung der Wellfeder. Ohne die radiale Verspannung gegen das erste oder gegen das zweite Bauteil würde sich die Federkennlinie aufgrund einer Kraftüberlagerung von radialer Aufweitung und tangentialer Streckung der Wellfeder ergeben.
  • Vorzugsweise ist der erste und/oder der zweite Umfangsabschnitt der Wellfeder in tangentialer Richtung am ersten Bauteil oder am zweiten Bauteil anliegend angeordnet. Diese tangentiale Anlage kann als Verdrehsicherung der Wellfeder gegenüber dem ersten oder zweiten Bauteil sowie für deren gerichtete Montage im Antriebselement vorteilhaft ausgestaltet sein.
  • Die beschriebene Lageranordnung kann Bestandteil einer Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sein.
  • Neben den bereits genannten Vorzügen der Erfindung, können durch die beschriebenen Ausführungsformen einer Wellfeder mit offenem Stoßende auch Vorteile hinsichtlich Kosten und Prozesssicherheit bei der Herstellung erzielt werden. Beispielsweise werden bei der Herstellung geschlossener Wellfedern deren Stoßenden häufig miteinander verschweißt. Gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung führt dies zu einer deutlichen Erhöhung der Herstellungskosten aufgrund von zusätzlichen Produktionsaufwänden beispielsweise durch den Einsatz von geeigneten Flussmitteln, durch erhöhten Energiebedarf im Herstellungsprozess und durch zusätzlich benötigte Prozessschritte wie beispielsweise dem Reinigen und der Qualitätsprüfung an den Schweißstellen. Die Reduzierung der Komplexität im Herstellungsprozess wirkt sich zudem vorteilhaft auf die Qualität der produzierten Bauteile aus. Des Weiteren erweitert ein Verzicht auf den Schweißprozess die Möglichkeiten der Materialauswahl, da somit auch nicht schweißfähige Werkstoffe zur Herstellung der Wellfeder in Betracht gezogen werden können.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft nähererläutert, wobei lediglich die Merkmale detailliert beschrieben werden, die für die vorliegende Erfindung von Bedeutung sind. Es zeigen:
    • 1: eine offene Wellfeder mit axialer Wellung und unterschiedlicher radialer Erstreckung an den Stoßenden;
    • 2 eine offene Wellfeder mit axialer Wellung und abweichender Wellenlänge an den beiden Stoßenden;
    • 3: eine Wellfeder mit axialer Wellung und unterschiedlicher radialer Erstreckung sowie abweichender Wellenlänge an den beiden Stoßenden;
    • 4: eine Wellfeder mit axialer Wellung und abweichender Wellenlänge an den beiden Stoßenden sowie an zwei weiteren Umfangsabschnitten;
    • 5: eine Wellfeder mit axialer Wellung und sich überlappenden Stoßenden;
    • 6a: eine Wellfeder als Schnittdarstellung in Seitenansicht mit axialer Wellung und sich überlappenden Stoßenden, wobei ein erstes Stoßende eine axiale Öffnung aufweist, welche ein zweites Stoßende in Umfangsrichtung umgibt;
    • 6b: eine Wellfeder in Draufsicht mit axialer Wellung und sich überlappenden Stoßenden, wobei ein erstes Stoßende eine axiale Öffnung aufweist, welche ein zweites Stoßende in Umfangsrichtung umgibt;
    • 7: ein Lamellenschaltelement für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung;
    • 8a: ein Lamellenschaltelement für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die in radialer Richtung jeweils zwischen einem ersten Lamellenträger und einer zweiten Lamelle angeordnet ist;
    • 8b: ein Lamellenschaltelement für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die in radialer Richtung an einem ersten Lamellenträger anliegend angeordnet ist;
    • 9: ein Lamellenschaltelement für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die in tangentialer Richtung an einem ersten Lamellenträger anliegend angeordnet ist;
    • 10: eine Lageranordnung für ein Antriebselement eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die ein Lagerelement in axialer Richtung vorspannen kann;
    • 10a: eine Lageranordnung für ein Antriebselement eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die in radialer Richtung an einem zweiten Bauteil anliegend angeordnet ist;
    • 10b: eine Lageranordnung für ein Antriebselement eines Kraftfahrzeugs mit einer Wellfeder mit axialer Wellung, die in tangentialer Richtung an einem zweiten Bauteil anliegend angeordnet ist; und
    • 11: eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lageranordnung und einer Wellfeder mit axialer Wellung.
  • In 1 ist eine offene Wellfeder WF mit einer axialer Wellung aW dargestellt. Die offene Wellfeder WF weist einen ersten Umfangsabschnitt UA1, einen zweiten Umfangsabschnitt UA2 und einen dritten Umfangsabschnitt UA3 auf. Der erste Umfangsabschnitt UA1 umfasst ein erstes Stoßende SE1. Der zweite Umfangsabschnitt UA2 umfasst ein zweites Stoßende SE2. Der dritte Umfangsabschnitt UE3 verbindet den ersten und den zweiten Umfangsabschnitt UA1, UA2 umlaufend miteinander. 1 zeigt eine Ausgestaltung der offenen Wellfeder WF bei der das erste Stoßende SE1 am ersten UA1 und das zweite Stoßende SE2 am zweiten Umfangsabschnitt UA2 eine vom dritten Umfangsabschnitt UA3 unterschiedliche radiale Erstreckung rE aufweist.
  • In 2 ist eine offene Wellfeder WF mit einer axialer Wellung aW dargestellt. Die offene Wellfeder WF weist einen ersten Umfangsabschnitt UA1, einen zweiten Umfangsabschnitt UA2 und einen dritten Umfangsabschnitt UA3 auf. Der erste Umfangsabschnitt UA1 umfasst ein erstes Stoßende SE1. Der zweite Umfangsabschnitt UA2 umfasst ein zweites Stoßende SE2. Der dritte Umfangsabschnitt UA3 verbindet den ersten und den zweiten Umfangsabschnitt UA1, UA2 umlaufend miteinander. 2 zeigt eine Ausgestaltung der offenen Wellfeder WF bei der das erste Stoßende SE1 am ersten Umfangsabschnitt UA1 und das zweite Stoßende SE2 am zweiten Umfangsabschnitt UA2 eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung aW_1_2 mit einer Wellenlänge WL_1_2 aufweist und der dritte Umfangsabschnitt UA3 eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung mit einer Wellenlänge WL_3 aufweist. Die Wellenlänge WL_1_2 dieser in axialer Richtung ausgebildeten Wellung aW_1_2 weicht von der Wellenlänge WL_3 des dritten Umfangsabschnitts UA3 in Umfangsrichtung ab.
  • In 3 ist eine offene Wellfeder WF mit einer axialen Wellung aW dargestellt. Die Ausgestaltung kombiniert die in den 1 und 2 gezeigten Merkmale der beiden Stoßenden SE1, SE2. Hierbei weist die Wellfeder WF am ersten Stoßende SE1 des ersten Umfangsabschnitts UA1 und am zweiten Stoßende SE2 des zweiten Umfangsabschnitts UA2 eine vom dritten Umfangsabschnitt UA3 unterschiedliche radiale Erstreckung rE auf. Des Weiteren weist die Wellfeder WF am ersten Stoßende SE1 des ersten Umfangsabschnitts UA1 und am zweite Stoßende SE2 des zweiten Umfangsabschnitt UA2 eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung aW_1_2 mit einer Wellenlänge WL_1_2 auf. Die Wellenlänge WL_1_2 dieser in axialer Richtung ausgebildeten Wellung aW_1_2 weicht von der Wellenlänge WL_3 des dritten Umfangsabschnitts UA3 in Umfangsrichtung ab.
  • In 4 ist eine offene Wellfeder WF mit axialer Wellung aW dargestellt. Die Wellfeder WF weist einen ersten Umfangsabschnitt UA1, einen zweiten Umfangsabschnitt UA2 und einen dritten Umgangsabschnitt UA3 auf. Der dritte Umfangsabschnitt UA3 wird von einem in axialer Richtung gewellten vierten Umfangsabschnitt UA4 und einem in axialer Richtung gewellten fünften Umfangsabschnitt UA5 unterbrochen. Der vierte UA4 und der fünfte Umfangsabschnitt UA5 weist eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung aW_4_5 mit einer vom dritten Umfangsabschnitt UA3 in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge WL_4_5 auf.
  • In 5 ist eine offene Wellfeder WF mit einem ersten Umfangsabschnitt UA1 und einem zweiten Umfangsabschnitt UA2 dargestellt. Der erste Umfangsabschnitt UA1 umfasst ein erstes Stoßende SE1. Der zweite Umfangsabschnitt UA2 umfasst ein zweites Stoßende SE2. In der gezeigten Ausgestaltung überlappen sich der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitt UA2 über ihre gesamte radiale Erstreckung rE in Umfangsrichtung. In weiteren Ausgestaltungen können sich auch lediglich Teile der radialen Erstreckung rE des ersten und des zweiten Umfangsabschnitts UA1, UA2 in Umfangsrichtung überlappen.
  • In 6a und 6b ist eine Detail-Schnittansicht einer offenen Wellfeder WF mit einem ersten Umfangsabschnitt UA1 und einem zweiten Umfangsabschnitt UA2 dargestellt. Der erste Umfangsabschnitt UA1 umfasst ein erstes Stoßende SE1 mit einer ersten radialen Erstreckung rE1. Die erste radiale Erstreckung rE1 am ersten Umfangsabschnitt UA1 weist eine in Umfangsrichtung angeordnete axiale Öffnung a01 auf. Der zweite Umfangsabschnitt UA2 umfasst ein zweites Stoßende SE2 mit einer zweiten radialen Erstreckung rE2. Die axiale Öffnung a01 an der ersten Erstreckung in radialer Richtung rE1 am ersten Umfangsabschnitts UA1 umgibt die zweite Erstreckung in radialer Richtung rE2 am zweiten Umfangsabschnitt UA2 in Umfangsrichtung. Die beschriebene Ausgestaltung wird in 6a als Schnittdarstellung in Seitenansicht und in 6b in Draufsicht dargestellt.
  • In 7 ist ein Lamellenschaltelement LSE für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer offenen Wellfeder WF dargestellt. Das Lamellenschaltelement LSE umfasst mehrere mit einem ersten Lamellenträger LT1 verbundene und axial verschiebbare erste Lamellen LM1 und mehrere mit einem zweiten Lamellenträger LT2 verbundene und axial verschiebbare zweite Lamellen LM2. Die ersten Lamellen LM1 und die zweiten Lamellen LM2 sind in axialer Richtung wechselseitig angeordnet. Die ersten LM1 und zweiten Lamellen LM2 können miteinander in Reibeingriff gebracht werden. Zwischen zwei ersten Lamellen LM1 ist jeweils eine Wellfeder WF angeordnet. Die Wellfeder WF umschließt jeweils eine der zweiten Lamellen LM2. Die Wellfeder WF kann in einer weiteren Ausgestaltung auch von einer der zweiten Lamellen LM2 umschlossen werden.
  • In 8a und in 8b ist jeweils ein Lamellenschaltelement LSE für eine Antriebsvorrichtung AV eines Kraftfahrzeugs mit einer offenen Wellfeder WF wie in 7 beschrieben dargestellt.
  • In 8a ist eine Ausgestaltung dargestellt, bei der der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung jeweils zwischen dem ersten Lamellenträger LT1 und einer zweiten Lamelle LM2 angeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung jeweils zwischen dem zweiten Lamellenträger LT1 und einer zweiten Lamelle LM2 angeordnet sein.
  • In 8b ist eine Ausgestaltung dargestellt, bei der der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung am ersten Lamellenträger LT1 anliegend angeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung am zweiten Lamellenträger LT2 anliegend angeordnet sein.
  • In 9 ist eine Ausgestaltung des Lamellenschaltelements LSE dargestellt, bei der der erste Umfangsabschnitt UA1 und/oder der zweite Umfangsabschnitts UA2 der Wellfeder WF in tangentialer Richtung am ersten Lamellenträger LT1 anliegend angeordnet sind. In einer weiteren Ausgestaltung kann der der erste Umfangsabschnitt UA1 und/oder der zweite Umfangsabschnitts UA2 der Wellfeder WF in tangentialer Richtung am zweiten Lamellenträger LT2 anliegend angeordnet sein.
  • In 10 ist eine Lageranordnung LA für ein Antriebselement AE eines Kraftfahrzeugs zur drehbaren Lagerung eines ersten Bauteils B1 gegenüber einem zweiten Bauteil B2 abgebildet. Die Lageranordnung LA umfasst ein als Loslager ausgebildetes Lagerelement LE. Die Lageranordnung LA weist zumindest eine erfindungsgemäße Wellfeder WF auf. Die Wellfeder WF ist dazu eingerichtet, das Lagerelement LE gegen das erste Bauteil B1 oder das zweite Bauteil B2 in axialer Richtung vorzuspannen.
  • In 10a ist eine Ausgestaltung der Lageranordnung LA dargestellt, bei welcher der erste Umfangsabschnitt UA1 am zweiten Bauteil B2 anliegend angeordnet ist, wobei auch der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung am zweiten Bauteil B2 anliegend angeordnet sein können. In einer weiteren Ausführung kann der erste Umfangsabschnitt UA1 und der zweite Umfangsabschnitts UA2 und/oder der dritte Umfangsabschnitt UA3 der Wellfeder WF in radialer Richtung am ersten Bauteil B1 anliegend angeordnet sein.
  • In 10b ist eine Ausgestaltung der Lageranordnung LA dargestellt, bei welcher der der erste Umfangsabschnitt UA1 in tangentialer Richtung am zweiten Bauteil B2 anliegend angeordnet ist, wobei auch der zweite Umfangsabschnitts UA2 der Wellfeder WF in tangentialer Richtung am zweiten Bauteil B2 anliegend angeordnet sein kann. In einer weiteren Ausführung kann der erste Umfangsabschnitt UA1 und/oder der zweite Umfangsabschnitts UA2 der Wellfeder WF in tangentialer Richtung am zweiten Bauteil B1 anliegend angeordnet sein.
  • In 11 ist eine Antriebsvorrichtung AV für ein Kraftfahrzeug dargestellt, welche eine Lageranordnung LA mit einem als Loslager ausgebildetem Lagerelement LE und mit einer erfindungsgemäßen Wellfeder WF beinhaltet. 11 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung AV beinhaltend mehrere drehmomentführende Antriebsvorrichtungskomponenten. Darunter eine elektrische Antriebseinheit bestehend aus einer elektrischen Maschine EM mit einem Stator STA und einem Rotor ROT, einem drehmomentführenden ersten Bauteil B1 sowie einem drehmomentführenden dritten Bauteil B3. Die Lageranordnung LA umfasst das Lagerelement LE, welches die drehmomentführenden Antriebsvorrichtungskomponenten in einem zweiten Bauteil B2 lagert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das drehmomentführende erste Bauteil B1 über das Lagerelement LE, über ein zweites Lagerelement LE2 und über ein drittes Lagerelement LE3 im zweiten Bauteil B2 gelagert. Des Weiteren ist eine Übersetzungsstufe ÜS dargestellt, welche eine Drehmomentübersetzung vom ersten Bauteil B1 auf das dritte Bauteil B3 realisiert. Das dritte Bauteil B3 ist über ein viertes Lagerelement L4 und über ein fünftes Lagerelement L5im zweiten Bauteil B2 gelagert.
  • Bezugszeichen
  • WF
    Wellfeder
    aW
    in axialer Richtung ausgebildeten Wellung
    SE1
    erstes Stoßende
    SE2
    zweites Stoßende
    UA1
    erster Umfangsabschnitt
    UA2
    zweiter Umfangsabschnitt
    UA3
    dritter Umfangsabschnitt
    rE
    radiale Erstreckung
    aW_1_2
    in axialer Richtung ausgebildete Wellung an UA1 und UA2
    WL_1_2
    Wellenlänge an UA1 und UA2
    WL_3
    Wellenlänge an UA3
    UA4
    vierter Umfangsabschnitt
    UA5
    fünfter Umfangsabschnitt
    aW_4_5
    in axialer Richtung ausgebildete Wellung an UA4 und UA5
    WL_4_5
    Wellenlänge an UA4 und UA5
    rE1
    erste Erstreckung in radialer Richtung
    rE2
    zweite Erstreckung in radialer Richtung
    rE3
    dritte Erstreckung in radialer Richtung
    aO1
    axiale Öffnung
    LSE
    Lamellenschaltelement
    AV
    Antriebsvorrichtung
    LT1
    erster Lamellenträger
    LT2
    zweiter Lamellenträger
    LM1
    erste Lamellen
    LM2
    zweite Lamellen
    LA
    Lageranordnung
    AE
    Antriebselement
    B1
    erstes Bauteil
    B2
    zweites Bauteil
    B3
    drittes Bauteil
    LE
    Lagerelement
    LE2
    zweites Lagerelement
    LE3
    drittes Lagerelement
    LE4
    viertes Lagerelement
    LE5
    fünftes Lagerelement
    ÜS
    Übersetzungsstufe
    EM
    elektrische Maschine
    STA
    Stator
    ROT
    Rotor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017214335 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Wellfeder (WF) mit einer in axialer Richtung ausgebildeten Wellung (aW), wobei die Wellfeder (WF) als offene Wellfeder mit einem ersten Stoßende (SE1) und einem zweiten Stoßende (SE2) ausgestaltet ist, wobei die Wellfeder (WF) in Umfangsrichtung zumindest einen ersten Umfangsabschnitt (UA1), einen zweiten Umfangsabschnitt (UA2) und einen dritten Umfangsabschnitt (UA3) aufweist, wobei der erste Umfangsabschnitt (UA1) das erste Stoßende (SE1) umfasst, der zweite Umfangsabschnitt (UA2) das zweite Stoßende (SE2) umfasst und der dritte Umfangsabschnitt (UA3) den ersten und den zweiten Umfangsabschnitt (UA1, UA2) umlaufend miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Umfangsabschnitt (UA1, UA2) - eine vom dritten Umfangsabschnitt (UA3) unterschiedliche radiale Erstreckung (rE) und/oder - eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung (aW_1_2) mit einer vom dritten Umfangsabschnitt (UA3) in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge (WL_1_2) aufweist.
  2. Wellfeder (WF) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Umfangsabschnitt (UA3) von einem in axialer Richtung gewellten vierten Umfangsabschnitt (UA4) und einem in axialer Richtung gewellten fünften Umfangsabschnitt (UA5) unterbrochen ist.
  3. Wellfeder (WF) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte und der fünfte Umfangsabschnitt (UA4, UA5) eine in axialer Richtung ausgebildete Wellung (aW_4_5) mit einer vom dritten Umfangsabschnitt (UA3) in Umfangsrichtung abweichenden Wellenlänge (WL_4_5) aufweist.
  4. Wellfeder (WF) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Umfangsabschnitt (UA1) eine erste Erstreckung in radialer Richtung (rE1), der zweite Umfangsabschnitt (UA2) eine zweite Erstreckung in radialer Richtung (rE2) und der dritte Umfangsabschnitt (UA3) eine dritte Erstreckung in radialer Richtung (rE3) aufweist, wobei die erste Erstreckung in radialer Richtung (rE1) am ersten Umfangsabschnitts (UA1) eine in Umfangsrichtung angeordnete axiale Öffnung (aO1) aufweist und die zweite Erstreckung in radialer Richtung (rE2) am zweiten Umfangsabschnitts (UA2) eine geringere radiale Erstreckung, als die dritte Erstreckung in radialer Richtung (rE3) am dritten Umfangsabschnitts (UA3) aufweist.
  5. Wellfeder (WF) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest Teile der radialen Erstreckung rE des ersten und des zweiten Umfangsabschnitts (UA1, UA2) in Umfangsrichtung überlappend erstrecken.
  6. Wellfeder (WF) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Öffnung (aO1) an der ersten Erstreckung in radialer Richtung (rE1) am ersten Umfangsabschnitts (UA1) die zweite Erstreckung in radialer Richtung (rE2) am zweiten Umfangsabschnitt (UA2) in Umfangsrichtung umgebend ausgebildet ist.
  7. Lamellenschaltelement (LSE) für eine Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend mehrere mit einem ersten Lamellenträger (LT1) verbundene und axial verschiebbare erste Lamellen (LM1) und mehrere mit einem zweiten Lamellenträger (LT2) verbundene und axial verschiebbare zweite Lamellen (LM2), wobei die ersten Lamellen (LM1) und die zweiten Lamellen (LM2) in axialer Richtung wechselseitig angeordnet sind, wobei die Lamellen (LM1, LM2) miteinander in Reibeingriff bringbar sind, wobei jeweils zwischen zwei ersten Lamellen (LM1) eine Wellfeder (WF) angeordnet ist, wobei jeweils eine Wellfeder (WF) eine der zweiten Lamellen (LM2) umschließend oder von einer der zweiten Lamellen (LM2) umschlossen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wellfedern (WF) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufgebaut ist.
  8. Lamellenschaltelement (LSE) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Umfangsabschnitts (UA1, UA2) und/oder der dritte Umfangsabschnitt (UA3) der Wellfeder (WF) in radialer Richtung am ersten Lamellenträger (LT1) oder am zweiten Lamellenträger (LT2) anliegend angeordnet ist.
  9. Lamellenschaltelement (LSE) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Umfangsabschnitts (UA1, UA2) der Wellfeder (WF) in tangentialer Richtung am ersten Lamellenträger (LT1) oder am zweiten Lamellenträger (LT2) anliegend angeordnet ist.
  10. Lageranordnung (LA) für ein Antriebselement (AE) eines Kraftfahrzeugs zur drehbaren Lagerung eines ersten Bauteils (B1) gegenüber einem zweiten Bauteil (B2), umfassend ein als Loslager ausgebildetes Lagerelement (LE), dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (LA) zumindest eine Wellfeder (WF) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, welche dazu eingerichtet ist das Lagerelement (LE) gegen das erste oder das zweite Bauteil (B1, B2) in axialer Richtung vorzuspannen.
  11. Lageranordnung (LA) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Umfangsabschnitts (UA1, UA2) und/oder der dritte Umfangsabschnitt (UA3) der Wellfeder (WF) in radialer Richtung am ersten Bauteil (B1) oder am zweiten Bauteil (B2) anliegend angeordnet ist.
  12. Lageranordnung (LA) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Umfangsabschnitts (UA1, UA2) der Wellfeder (WF) in tangentialer Richtung am ersten Bauteil (B1) oder am zweiten Bauteil (B2) anliegend angeordnet ist.
  13. Antriebsvorrichtung (AV) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Lageranordnung (LA) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
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