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Die
Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1 eine Lamelle einer Lamellenkupplung und gemäß Patentanspruch
8 deren Herstellungsverfahren.
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Das
Ausführungsbeispiel
4 der
EP 1 273 473 A2 zeigt bereits
ein Allrad-Antriebsstrang mit einer Lamellenkupplung, die als Lastschlagelement ausgeführt ist.
Das Ausführungsbeispiel
6 der selben Schrift zeigt
eine Lamellenkupplung, die als Verteilerkupplung ausgeführt ist.
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In
der mot, Heft 5 vom 12. Februar 2003 ist auf Seite 97 eine Lamellenkupplung
gezeigt, die als Viskokupplung ausgeführt ist. Bei dieser Lamellenkupplung
sind die Lamellen an deren Innenkante mit Zähnen versehen, die eine formschlüssig drehfeste Verbindung
zu einer außenverzahnten
Getriebewelle eines Kraftfahrzeuges herstellen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, das Drehspiel einer Lamellenkupplung gering
zu halten und ein Herstellungsverfahren für eine solche Lamellenkupplung
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 bzw. dem von
diesem abhängigen Herstellungsverfahren
gemäß Patentanspruch
8 gelöst.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Lamelle
für eine
Lamellenkupplung Anwendung als Lastschlagelement in allen Bereichen
finden, in denen ein Durchrutschen der Lamellenkupplung bei definierten
Drehmomentspitzen erwünscht
ist. Durch ein solches Lastschlagelement können die Bauteile, die mit
der Lamellenkupplung verbunden sind, vor Beschädigung infolge Überlastung
geschützt
werden. Bei Anwendung des Lastschlagelementes in einem Kraftfahrzeug
werden die als unangenehm wahrnehmbaren Lastschläge von den Fahrzeuginsassen
fern gehalten. Die Lamellenkupplung kann insbesondere als Lastschlagelement gemäß
EP 1 273 473 A2 oder
als Lastschlagelement mit temperaturabhängigem Durchrutschmoment gemäß
EP 1 238 847 A2 ausgeführt sein.
Der Inhalt dieser beiden Anmeldungen soll als in dieser Anmeldung
aufgenommen gelten. Für
ein genau definiertes Durchrutschmoment und die Funktionsfähigkeit
eines Lastschlagelementes ist von Wichtigkeit, dass das Drehspiel
zwischen den Lamellen und der Aufnahmeverzahnung des Rotationskörpers, welcher die
Lamellen aufnimmt, gering ist. Im Idealfall ist kein Drehspiel vorhanden.
Dieses technisch bedingte Drehspiel ist maßgeblich von dem Verzahnungsspiel abhängig, welches
sich zwischen den Zähnen
der Lamelle und deren Aufnahmeverzahnung an dem Rotationskörper bildet.
Da bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung
die Aufnahmeverzahnung als Schrägverzahnung
ausgeführt
ist, käme
es bei Lamellen, die lediglich aus einem Blech konstruktiv bedingter
Dicke ausgestanzt werden, zu einem Linienkontakt einer Kante an
der Schrägverzahnung.
Diese Kanten würde
bei Drehmomentübertragung
in die eine Drehrichtung zerdrückt
werden, so dass es infolge einer bleibenden plastischen Verformung
zu einer Überschreitung
der Drehspieltoleranz kommen würde,
deren Unterschreitung die genau definierte Funktion des Lastschlagelementes
gewährleistet.
Diese negative Effekt wird verdoppelt, wenn das Lastschlagelement
ein Drehmoment in beide Drehrichtungen überträgt, so dass die Kanten der
Zähne an
den Lamellen beidseitig eingeschlagen werden. In diesem Fall kann
es sogar zum vollständigen
Ausfall der Funktionsfähigkeit
des Lastschlagelementes führen.
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In
besonders vorteilhafter Weise liegen die Zähne erfindungsgemäß flächig an
der Schrägverzahnung
des Rotationskörpers
an. Damit wird das zu übertragende
Drehmoment auf eine größere Fläche verteilt,
so dass die Spannung sowohl im Werkstoff der Lamelle, als auch im
Werkstoff des schrägverzahnten
Rotationskörpers
gering ist. Dabei sind alle erdenklichen Formgebungen möglich, die
ein flächiges
Anliegen ermöglichen.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Verdrehung der Zähne der
Lamellen. Jedoch ist es ebenso möglich,
die Zähne
schräg
zu schneiden. Da die Spannung in dem Werkstoff infolge der flächigen Anlage
gering sind, kommt es insbesondere bei den Lamellen zu keinen plastischen
Verformungen. Demzufolge bleibt auch das Verzahnungsspiel nach einer
elastischen Rückformung
konstant und die Funktionalität
des Lastschlagelementes ist trotz der Vorteile der Schrägverzahnung
in vollem Umfang gewährleistet.
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Die
flächige
Anlage der Zähne
an der Schrägverzahnung
erfolgt insbesondere über
die gesamte Zahnbreite. Dabei muß nicht die gesamte Zahnflanke
der Zähne
an der Schrägverzahnung
anliegen. Es kann ausreichen, dass ein Teilbereich der Zahnflanke
flächig – insbesondere über die
gesamte Zahnbreite – an
der Schrägverzahnung
anliegt. Die flächige
Anlage der gesamten Zahnflanke bringt jedoch den Vorteil besonders
geringer Spannungen im Werkstoff der Lamelle mit sich.
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In
besonders vorteilhafter Weise können Spannungen
im Zahngrund der Lamelle verhindert werden, indem dort eine Ausnehmung
vorgesehen ist. Für
den Radius der Ausnehmung gilt es, ein Optimum zu finden. Dabei
kann der Verdrehwinkel der Zähne
von der Zahnspitze zum Zahngrund von 100% auf 0% auslaufen. Der
Verdrehwinkel kann gleichmäßig oder ungleichmäßig auslaufen.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann das Lastschlagelement gemäß
EP 1 273 473 A2 Anwendung
bei einem Allradantriebsstrang finden. Dabei hat das Lastschlagelement
die Aufgabe, Lastschläge beim
Schub-Zug-Wechsel und beim Zug-Schub-Wechsel zu verhindern. In einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die
Zähne der
Lamellen des Lastschlagelementes drehfest in eine Laufverzahnung
des Rotationskörpers
eingreifen. Diese Laufverzahnung kämmt dann mit einem anderen
Zahnrad beispielsweise zur Antriebsmomentübertragung im Allradantriebsstrang.
Da die Laufverzahnung erfindungsgemäß als Schrägverzahnung ausgeführt ist,
gehen damit für die
beteiligte Verzahnungspaarung die folgenden schrägverzahnungstypischen Vorteile
einher:
- – hohe
Tragfähigkeit
und Umfangsgeschwindigkeit wegen gleichförmiger Übertragung unter Belastung
und
- - Laufruhe.
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Infolge
der Verwendung der Laufverzahnung zur Aufnahme der Zähne der
Lamellen ist keine separate Aufnahmeverzahnung für letztere notwendig, so dass
sich Herstellungs- und Kostenvorteile ergeben.
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Die
erfindungsgemäße Lamelle
bzw. Lamellenkupplung muß bei
Anwendung im Allrad-Antriebsstrang nicht zwangsläufig Anwendung als Lastschlagelement
finden, sondern kann auch als regelbare Verteilerkupplung gemäß
6 der
EP 1 273 473 A2 ausgeführt sein.
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Ferner
kann die Lamellenkupplung als Zentraldifferentialsperre eines Zentraldifferentials
eines Allrad-Antriebsstranges ausgeführt sein. Eine solche Zentraldifferentialsperre
eines Zentraldifferentials verbindet zwei Planetenglieder eines
dreigliedrigen Planetengetriebes, um beispielsweise im Gelände oder
auf rutschigem Grund einen starren Durchtrieb zwischen Vorderachse
und Hinterachse zu erhalten. In besonders vorteilhafter Weise kann
bei einer solchen Zentraldifferentialsperre eines Zentraldifferentials
die Lastverteilung auf die Vorderachse und die Hinterachse stufenlos
verstellbar sein. Dazu wird das reibschlüssig in der Lamellenkupplung
zwischen den beiden Planetengetriebegliedern übertragene Antriebsmoment durch
die Anpressung der Lamellen stufenlos variiert. In besonders vorteilhafter
Weise kann eine solche stufenlos verstellbare Zentraldifferentialsperre
eine Doppelfunktion übernehmen
und zusätzlich
als Lastschlagelement ausgeführt
sein.
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Infolge
der Schrägverzahnung
werden auf die Lamellen je nach Drehrichtung Axialkräfte in die eine
oder die andere axiale Richtung ausgeübt. Wenn die Lamellenkupplung
beispielsweise mittels einer Tellerfeder von der einen axialen Seite
axial nachgiebig an eine festes Widerlager auf der anderen axialen
Seite angedrückt
wird, so bedingt die Drehrichtung unterschiedliche Andruckkräfte zwischen
den Lamellen der Lamellenkupplung. Je nach Auslegung des nachgiebigen
Andruckmittels lässt sich
somit das von der Lamellenkupplung maximal übertragbare Moment drehrichtungsabhängig ausgestalten.
Für den
Anwendungsfall eines Lastschlagelementes bedeutet dies, dass die
Lamellenkupplung beim Schub-Zug-Wechsel bei einer anderen Stärke des
Lastschlages durchrutscht, als beim Zug-Schub-Wechsel. Wird das nachgiebige Mittel
auf der einen axialen Seite jedoch extrem steif – d.h. quasi-starr – ausgeführt, so
ist die Charakteristik der Lamellenkupplung für beide Drehrichtungen nahezu gleich.
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Patentanspruch
8 zeigt ein Herstellungsverfahren für eine erfindungsgemäße Lamelle.
Dabei werden die Zähne
der Lamelle derart gebogen, dass sie flächig an die Zähne einer
Schrägverzahnung
des dieser Lamelle zugeordneten Rotationskörpers anlegbar sind. Das Biegen
erfolgt dabei vorzugsweise um die Zahnmittenachse. Das Biegen ist
im Verhältnis
zu anderen Herstellungsverfahren ein sehr kostengünstiges
Verfahren, bei dem in vorteilhafter Weise kein Material abgenommen
werden muss.
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Patentansprüche 10 und
12 zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens,
bei welchen im Herstellungsprozess die elastische Rückformung
nach der plastischen Verformung eines Werkstoffes berücksichtigt
wird.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der
Beschreibung und der Zeichnung vor.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, welches
Anwendung in einem Allrad-Antriebsstrang
findet.
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Dabei
zeigen:
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1 einen Allrad-Antriebsstrang
mit einer Zentraldifferentialsperre, welche eine Lamellenkupplung
aufweist,
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2 eine Lamelle, welche Anwendung
in der Lamellenkupplung gemäß 1 findet,
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3 ein Detail III aus 2,
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4 einen Blick auf die verzahnte
Innenkante der Lamelle,
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5 in einem Detail eine Ausgestaltungsalternative
der Verzahnung der Lamelle anhand einer innenverzahnten Lamelle
und
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6 in einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel
einen Allrad-Antriebsstrang mit einem Zentraldifferential, welcher
ein Lastschlagelement aufweist.
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1 zeigt einen Teil eines
längs eingebauten
Allrad-Antriebsstrangs
für ein
Kraftfahrzeug. Der Allrad-Antriebsstrang
weist neben einem Automatikgetriebe 1 eine im eingebauten
Zustand zum Heck des Kraftfahrzeugs weisende Getriebeausgangswelle 2 auf.
Diese Getriebeausgangswelle 2 bildet die Eingangswelle 6 des
Zentraldifferentials 3.
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Das
Automatikgetriebe 1 besitzt ein Getriebegehäuse 4 mit
einem angeformten Lagergehäuse 5 für einen
Seitenabtrieb 7, so dass das Automatikgetriebe 1 kostengünstig nach
einem sogenannten „add-on-Prinzip" für eine Allradvariante
nutzbar ist.
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Bei
einer derartigen Variante ist die gegenüber der reinen Heckantriebsvariante
verlängerte
Getriebeausgangswelle 2 bzw. Eingangswelle 6 über das
Zentraldifferential 3 und eine Heckantriebsgelenkwelle
mit einer Ritzelwelle eines nicht näher dargestellten Hinterachsgetriebes
derart verbunden, dass ein erster Teil des Antriebsmomentes auf
das Hinterachsgetriebe übertragen
wird. Ein zweiter Teil des Antriebsmomentes wird von der Eingangswelle 6 über
- – das
Zentraldifferential 3,
- – ein
Antriebsritzel 8,
- – ein
Abtriebsritzel 9,
- – eine
Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 und
- – eine
Kegelritzelwelle eines nicht näher
dargestellten Vorderachsgetriebes
auf eine Vorderachse übertragen.
Mittels des Zentraldifferentials 3 sind Abtriebsmomente
auf das Vorderachsgetriebe und das Hinterachsgetriebe verteilbar
sowie Drehzahldifferenzen ausgleichbar.
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Die
Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 ist horizontal
um einen Winkel von ca. 8° zur
Antriebsstranglängsachse 11 verschwenkt.
Die Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 ist vertikal
um einen Winkel von ca. 4° zur
Antriebsstranglängsachse 11 verschwenkt.
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Der
Seitenabtrieb 7 wird von zwei Zahnrädern gebildet, und zwar von
dem Antriebsritzel 8, und dem mit diesem kämmenden
Abtriebsritzel 9. Das Antriebsritzel 8 ist drehfest
mit einer Hohlwelle 12 verbunden, welche einteilig mit
einem Sonnenrad des Zentraldifferentials 3 ausgeführt ist.
Innerhalb dieser Hohlwelle 12 verläuft die Getriebeausgangswelle 2 und
die Eingangswelle 6. Das Abtriebsritzel 9 ist
prinzipiell eine hohle, außenverzahnte
Welle, welche mittels einer angestellten Kegelrollenlagerung in x-Anordnung
in dem Lagergehäuse 5 gelagert
ist.
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Zur
Herstellung des horizontalen Winkels und des nicht näher dargestellten
vertikalen Winkels ist die Gelenkwelle 10 mittels eines
Kreuzgelenkes gelenkig radial innerhalb des Abtriebsritzels 9 angeordnet.
Ferner ist die Gelenkwelle 10 in Fahrtrichtung vorn – d.h. an
deren anderem Ende – mit
einem weiteren Kreuzgelenk gelenkig an die nicht näher dargestellte
Kegelritzelwelle des Vorderachsgetriebes gekoppelt.
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Bei
dem Allrad-Antriebsstrang sind das Antriebsritzel 8 und
das mit diesem kämmende
Abtriebsritzel 9 jeweils als kegeliges Stirnrad ausgeführt. Die
Gelenkwelle 10 ist auf der in Fahrtrichtung rechts liegenden
Seite des nicht näher
dargestellten Antriebsmotors angeordnet.
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Ferner
weist der Allrad-Antriebsstrang eine regelbare Differentialsperre 13 für das Zentraldifferential 3 auf,
die zu sätzlich
als Lastschlagelement bzw. Rutschkupplung ausgeführt ist. Die Differentialsperre 13 ist
unmittelbar axial benachbart zum Automatikgetriebe 1 zwischen
diesem und dem Antriebsritzel 8 angeordnet.
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Die
Differentialsperre 13 umfasst eine Lamellenkupplung 14,
mittels welcher
- – die Hohlwelle 12 bzw.
- – das
Sonnenrad des Zentraldifferentials 3 bzw.
- – das
Antriebsritzel 8 reibschlüssig drehfest bzw. reibmomentübertragend
mit
- – der
Getriebeausgangswelle 2 bzw.
- – der
Eingangswelle 6 bzw.
- – dem
Hohlrad des Zentraldifferentials 3
koppelbar
ist. Zur Regelung des übertragenen
Reibmoments zwischen zwei Kupplungshälften 15, 16 der Differentialsperre 13,
sind die beiden Kupplungshälften 15, 16 mittels
eines ringförmigen
Stellkolbens 17 axial aneinander andrückbar. Dabei stützt sich
der Stellkolben 17 axial einerseits am Getriebegehäuse 4 und
andererseits über
ein Axial-Wälzlager
an einer Lamelle 18 der ersten Kupplungshälfte 15 ab.
Dieser Lamelle 18 folgen in der nach vorne weisenden Richtung
axial wechselweise die übrigen
Lamellen der beiden Kupplungshälften 15, 16,
wobei sich der letzten Lamelle 19 der zweiten Kupplungshälfte 16 eine Widerlagerscheibe 20 anschließt, die
axial an einem Trägertopf 21 anliegt,
der mittels einer Keilwellenverzahnung drehfest mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden
ist. Dieser Trägertopf
ist als Rotationskörper
ausgebildet und 21 stützt
sich in der axial von vorne weisenden Richtung an einem Absatz der
Getriebeausgangswelle 2 ab, so dass sämtliche Lamellen der Differentialsperre 13 beim
Ausrücken
des Stellkolbens 17 im Kraftfluss zwischen dem Getriebegehäuse 4 und
der Getriebeausgangswelle 2 verspannt werden. Der Trägertopf 21 weist
zusätzlich
zur Keilwelleninnenverzahnung 95 zur drehfesten Verbindung
mit der Getriebeeingangswelle 2 eine Innenverzahnung 94 zur
drehfesten und axial verschieblichen Verbindung mit den Lamellen
der zweiten Kupplungshälfte 16 auf.
Dazu weisen die Lamellen der zweiten Kupplungshälfte 16 an deren Außenkantenbereich
eine Außenverzahnung
auf, die in die Innenverzahnung des Trägertopfes 21 eingreift.
Die Innenverzahnung des Trägertopfes 21 ist
als Schrägverzahnung
ausgeführt.
An dieser Schrägverzahnung liegen
die Zähne
der Außenverzahnung
der Lamellen der zweiten Kupplungshälfte 16 flächig an.
Dazu sind die Zähne
dieser Lamellen ähnlich
denen der in 4 ersichtlichen
Lamelle um einen Winkel von 77,7° um
deren Zahnmittenachse verdreht.
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Die
Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15 weisen
am Innenkantenbereich eine Innenverzahnung auf, welche das Drehmoment
formschlüssig
auf eine außenschrägverzahnte
Steckhülse 22 überträgt, die
mittels einer Keilwellenverzahnung drehfest am vorderen Ende der
Hohlwelle 12 angeordnet ist. Die Steckhülse 22 bildet einen
Rotationskörper
und ist einerseits am vorderem Ende der Getriebeausgangswelle 2 an
einem Axialsicherungsring abgestützt.
Andererseits ist die Steckhülse 22 an
einem Lagerinnenring des Kegelrollenlagers abgestützt, welches das
Antriebsritzel 8 lagert. Die Außenverzahnung der Steckhülse 22 ist
als Schrägverzahnung
ausgeführt. An
dieser Schrägverzahnung
liegen die Zähne
der Innenverzahnung der Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15 flächig an.
Dazu sind die Zähne
so ausgeführt,
wie dies in 2 bis 4 ersichtlich ist.
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2 zeigt die eine Lamelle 19 beispielhaft für die untereinander
identisch ausgestalteten Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15.
Radial außen
ist die ringförmige
beidseitige Reibfläche
mit Ölführungsrinnen
versehen. In einen radial mittigen Bereich weist die Lamelle umfangsmäßige bogenförmige Langlöcher auf.
An dem Innenkantenbereich ist die Innenverzahnung angeordnet, wobei
die Zähne verdreht
sind.
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3 zeigt dabei die Lamelle
in einem Detail. 4 zeigt
eine Sicht auf die Zähne
der Innenverzahnung von der Antriebsstranglängsachse 11 bzw. der
mit dieser deckungsgleichen Rotationsachse 99 aus gesehen.
Die Zähne
sind dabei um eine Zahnmittenachse 98 verdreht, so dass
sich zwischen der Rotationsachse 99 und einer Tangente 97 an
der Seitenkante des Zahnkopfes ein Winkel α = 77,7° aufspannt. Dadurch liegen die
Zahnflanken 30a, 30b flächig an den Zahnflanken der
außenschrägverzahnten
Steckhülse 22 an.
Die Schrägverzahnung der
Steckhülse 22 hat
demzufolge einen zu a korrespondierenden Winkel, so dass die Zahnflanken 30a, 30b der
Zähne der
Lamelle 19 parallel zu den Zahnflanken der Schrägverzahnung
der Steckhülse 22 verlaufen.
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Die
Lamellen der zweiten Kupplungshälfte 16 sind – entsprechend
angepasst – analog
zu denen der ersten Kupplungshälfte
ausgeführt.
Wesentlicher Unterschied ist lediglich der, dass die Zähne an der Außenkante
der Lamelle liegen. Insbesondere die Verdrehung der Zähne der
Außenverzahnung
der Lamellen der zweiten Kupplungshälfte entspricht der Verdrehung
der Innenverzahnung der Lamelle 19.
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5 zeigt in einem Detail
eine Ausgestaltungsalternative der Verzahnung der Lamelle anhand einer
innenverzahnten Lamelle 100. Zwischen jeweils zwei Zähnen 101 ist
dabei im Zahngrund eine gerundet ausgestaltete Ausnehmung 104 vorgesehen.
Jeder der Zähne
ist dabei bis zu einem Absatz 102, ab dem sich die Ausnehmung 104 erstrecht,
um die besagten 77,7° um
die Zahnmittenachse 198 verdreht. Ab dann nimmt der Verdrehwinkel
kontinuierlich ab, so dass im Grund 103 der Ausnehmung 104 keine
Verdrehung mehr vorhanden ist. D.h. die Fläche des radial äußeren Ringbereiches
der Lamelle 100 liegt senkrecht bzw. 90° zur Rotationsachse. Im eingebauten
Zustand liegt nur die Zahnflanke bis zum Absatz 102 an
der Außenverzahnung
einer schrägverzahnten
Welle bzw. der Steckhülse 22 gemäß erstem
Ausführungsbeispiel
an. Über
die radiale Länge
der Ausnehmung 104 bauen sich langsam die hohen Spannungen
bei Drehmomentübertragung
im Betrieb der Lamelle ab, so dass es nicht zu Spannungsrissen im
Zahngrund kommen kann.
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Die
Lamellenkupplung des Ausführungsbeispiels
gemäß
1 ist zusätzlich als
Lastschlagelement ausgebildet. Eine solches Lastschlagelement dämpft Lastschläge bei Zug-Schub-Wechseln und Schub-Zug-Wechseln,
wie dies bereits in der
DE
101 11 257.2 beschrieben ist. Dadurch, dass die Anpresskraft
der Kupplungshälften
15,
16 aneinander
mittels des Stellkolbens
17 frei einstellbar ist, ist auch
das Durchrutschmoment des Lastschlagelementes frei wählbar. Beispielsweise
kann das Durchrutschmoment in Abhängigkeit davon eingestellt
werden, ob der Fahrzeugführer
eine Taste „Gelände" oder „Winter" gedrückt hat.
Ebenso kann das Durchrutschmoment in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit,
der aktuellen Getriebeübersetzung
oder in Abhängigkeit
davon, ob das Fahrzeug eine regennasse Fahrbahn sensiert, eingestellt
werden. Insbesondere ist eine stufenlose Einstellung des Durchrutschmomentes
möglich.
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6 zeigt in einem weiteren
Ausgestaltungsbeispiel einen Allrad-Antriebsstrang mit einem Zentraldifferential 203,
welches ein Lastschlagelement 213 aufweist. Eine Zentraldifferentialsperre
ist in diesem Ausgestaltungsbeispiel nicht vorgesehen, wobei eine
solche jedoch im gleichen Bereich wie das Lastschlagelement 213 oder
alternativ entsprechend dem Einbau gemäß 1 vorgesehen sein könnte. In der folgenden Beschreibung
werden Bauteile, die im wesentlichen baugleich dem ersten Ausgestaltungsbeispiel
gemäß 1 sind, nicht näher erläutert. Ein
Sonnenrad 250 des Zentraldifferentials 203 übernimmt
drei Funktionen. Das Sonnenrad 250
- – nimmt
vom Zentraldifferential 203 einen Anteil des Antriebsmoments
für die
Vorderachse auf,
- – nimmt
eine Innenverzahnung von Innenlamellen 218 des Lastschlagelements 213 auf,
wobei die Zähne
dieser Innenverzahnung flächig
an einer schrägen
Laufverzahnung 294 des Sonnenrades 250 anliegen
und
- – bildet
einen Axialanschlag für
ein Antriebsritzel 251.
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An
einem radial äußeren Bereich
sind die Innenlamellen
218 mittels einer vorgespannten
Tellerfeder
299 axial gegen Außenlamellen
219 verspannt. Dabei
sind die Innenlamellen
218 drehfest und axialverschieblich
gegenüber
dem Sonnenrad
250, wohingegen die Außenlamellen
219 drehfest
und axialverschieblich gegenüber
dem Planetenträger
252 des
Zentraldifferentials
203 sind. Dazu greift eine Außenverzahnung
der Außenlamellen
219 in
eine Innenverzahnung des Planetenträgers
252. Diese Verbindung
kann sowohl als Geradverzahnung als auch alternativ als Schrägverzahnung
ausgeführt
sein, wobei letzterenfalls die Zähne
der Außenlamellen
219 flächig an
der schrägen
Innenverzahnung des Planetenträgers
252 anliegen.
Die besagte vorgespannte Tellerfeder
299 kann auch gemäß
EP 1 238 847 A2 ausgeführt sein,
so dass ein Durchrutschmoment des Lastschlagelementes temperaturabhängig ist.
Insbesondere die Innenlamellen
218 können mit Ausnehmungen gemäß
5 ausgestaltet sein.
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Das
Getriebe kann jedes beliebige Getriebe sein. Beispielsweise kann
es sich um
- – ein Planetenautomatikgetriebe,
- – ein
automatisiertes Vorgelegegetriebe,
- – ein
Doppelkupplungsgetriebe,
- – ein
Handschaltgetriebe,
- – ein
Umschlingungsgetriebe oder
- – ein
Toroidgetriebe,
handeln.
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Die
erfindungsgemäße Lamelle
ist nicht auf Zentraldifferentiale beschränkt. U.a. bieten sich die Lamellen
auch für
eine Anwendung bei Differentialsperren von einem Querdifferential
der Hinterachse und/oder der Vorderachse an. Die erfindungsgemäße Lamelle
bietet sich auch für
Lamellenkupplungen/-bremsen
von Automatikgetrieben, wie beispielsweise Planetenautomatikgetrieben
oder Doppelkupplungsgetrieben an. Ebenso kann die erfindungsgemäße Lamelle
Anwendung bei einem Planetenwendesatz für den Rückwärtsgang beispielsweise eines
Stufenlosgetriebes finden.
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Die
Lamellenkupplung kann aber auch als Lastschlagelement zur temperaturabhängigen Dämpfung von
Lastschlägen
ausgestaltet sein, wie dies in der nicht vorveröffentlichten
DE 101 11 257.2 beschrieben ist.
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Die
Gelenkwelle kann auch als Seitenwelle ohne Gelenke ausgestaltet
sein.
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Der
Rotationskörper
muß nicht
zwangsläufig rotationssymmetrisch
sein, sondern kann beliebige andere Formen aufweisen, da bei einer
Kupplung lediglich die Relativrotation zwischen zwei Kupplungshälften funktionsnotwendig
ist. U.a., wenn eine der beiden Kupplungshälften ein stehendes Bauteil
ist, wie beispielsweise ein gehäusefestes
Bauteil bei einer Bremse, dann kann auf eine rotationssymmetrische
Form verzichtet werden.
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Die
Lamelle bzw. die Lamellenkupplung ist nicht auf den Einsatzzweck
in Kraftfahrzeugen beschränkt.
Es ist auch der Einsatz in anderen Bereichen insbesondere des Maschinenbaus
denkbar. Beispielsweise ist ein Einsatz in Getrieben oder Rutschkupplungen
von Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen denkbar.
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Bei
den beschriebenen Ausführungsformen handelt
es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der
beschriebenen Merkmale für
unterschiedliche Ausführungsformen
ist ebenfalls möglich.
Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung
gehörenden
Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien
der Vorrichtungsteile zu entnehmen.