DE112008002772T5

DE112008002772T5 - Hydrodynamische Kupplungsvorrichtung mit einer mit elastischen Vorspannmitteln ausgestatteten Überbrückungskupplung

Info

Publication number: DE112008002772T5
Application number: DE112008002772T
Authority: DE
Inventors: Rabah Arhab; Norberto Termenon
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Kapec Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2028-10-18
Also published as: US20130220758A1; US8857588B2; WO2009053656A2; DE112008002772B4; WO2009053656A3; US8479902B2; US20100276243A1; MX2010004175A; FR2922619A1; FR2922619B1

Abstract

Hydrodynamische Kupplungsvorrichtung (10) mit einer Längsrotationsachse (B), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Überbrückungskupplung (14), welche aufweist:
– mindestens eine koaxiale Reibungsscheibe (50, 50A, 50B), die mit einer ersten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der ersten rotierenden Welle gelagert ist;
– mindestens eine erste Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C), die mit einer zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der zweiten rotierenden Welle gelagert ist;
– mindestens ein axiales Anschlagelement (75, 94), das mit jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) drehfest verbunden ist, wobei die Reibungsscheibe (50, 50A, 50B) axial zwischen der ersten Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) und dem Anschlagelement (75, 94) angeordnet ist, wobei das Anschlagelement (75, 94) somit die Erzeugung einer Gegenkraft für das Festklemmen der Reibungsscheibe (50, 50A, 50B) ermöglicht;
– einen koaxialen Haltekranz (66) jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C), der mit...

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die eine Überbrückungskupplung aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft im Besonderen eine Hydrodynamische Kupplungsvorrichtung mit einer Längsrotationsachse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Überbrückungskupplung, welche aufweist:

– mindestens eine koaxiale Reibungsscheibe, die mit einer ersten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der ersten rotierenden Welle gelagert ist;
– mindestens eine erste Gegenscheibe, die mit einer zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der zweiten rotierenden Welle gelagert ist;
– mindestens ein axiales Anschlagelement, das mit jeder Gegenscheibe drehfest verbunden ist, wobei die Reibungsscheibe axial zwischen der ersten Gegenscheibe und dem Anschlagelement angeordnet ist, wobei es das Anschlagelement somit ermöglicht, eine Gegenkraft für das Festklemmen der Reibungsscheibe zu erzeugen;
– einen koaxialen Haltekranz jeder Gegenscheibe, der mit der zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und der mindestens eine axiale Führungsnut aufweist, die in Umfangsrichtung durch eine stromaufwärtige Seitenwand und durch eine stromabwärtige Seitenwand begrenzt ist, wobei ein zugeordneter radialer Führungszahn von jeder Gegenscheibe axial verschiebbar mit Umfangsspiel in der Nut aufgenommen ist;
– einen hinteren Kolben, der beweglich ist zwischen einer ausgerückten hinteren Position, in welcher die Gegenscheiben axial beabstandet sind, und einer eingerückten vorderen Position, in welcher jede Gegenscheibe axial nach vorn gegen das axiale Anschlagelement gedrückt wird, wobei die dazwischen angeordnete Reibungsscheibe derart festgeklemmt wird, dass die erste rotierende Welle drehfest mit der zweiten rotierenden Welle gekuppelt wird.

Bei Kupplungen dieses Typs sind die Gegenscheiben im allgemeinen drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Nun dreht sich aber die Antriebswelle unter bestimmten Betriebsbedingungen in einer azyklischen Weise, das heißt dass abrupte Wechsel der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle auftreten. Diese Rucke verursachen aufgrund des Umfangsspiels zwischen den Führungszähnen und der Führungsnut eine leichte Rotation der Gegenscheiben relativ zu ihrem Haltekranz, insbesondere, wenn die Überbrückungskupplung in ihrer ausgekuppelten Position ist.
Die Führungszähne stoßen dann heftig abwechselnd an die stromaufwärtige Seitenwand und die stromabwärtige Seitenwand der Führungsnut an. Diese Stöße sind die Quelle von Funktionsgeräuschen, die für den Benutzer unangenehm sind.
Um dieses Problemen zu lösen schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der vorangehend beschriebenen Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie elastische Vorspannmittel aufweist, die geeignet sind, ein Vorspannmoment auszuüben, um den Führungszahn jeder Gegenscheibe umfangsmäßig gegen eine von der stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Seitenwand der Führungsnut zu spannen.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung:

– weisen die elastischen Mittel ein in Umfangsrichtung elastisch verformbares Element auf, das axial zwischen dem Führungszahn der ersten Gegenscheibe und einem mit der ersten Gegenscheibe drehfest verbundenen Verankerungselement angeordnet ist, und das derart in Umfangsrichtung gespannt angebracht ist, dass es eine Umfangskraft zum Festklemmen des Zahns ausübt, um das Vorspannmoment zu erzeugen;
– ist das verformbare Element in der zugeordneten Führungsnut angeordnet;
– wird das Verankerungselement von dem Anschlagelement gebildet;
– wird das Verankerungselement von dem Haltekranz gebildet;
– weist die Vorrichtung mindestens eine zweite Gegenscheibe auf, die zu der ersten Gegenscheibe koaxial ist und die auf die erste Gegenscheibe folgt, wobei die Reibungsscheibe axial zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben angeordnet ist, wobei die Gegenscheiben mit der zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden sind und axial verschiebbar bezüglich der zweiten rotierenden Welle gelagert sind; wobei die zweite Gegenscheibe einen zugeordneten radialen Führungszahn aufweist, der axial verschiebbar mit Umfangsspiel in der Nut des Haltekranzes aufgenommen ist; und wobei das Verankerungselement der elastischen Vorspannmittel derart von dem Zahn der zweiten Gegenscheibe gebildet wird, dass es ein Vorspannmoment ausübt, um die Führungszähne der aufeinanderfolgenden Gegenscheiben im Umfangsrichtung voneinander zu entfernen und gegen jeweils eine von der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seitenwand der Führungsnut zu drücken;
– ist der Führungszahn der ersten Gegenscheibe in Umfangsrichtung um einen bestimmten Winkelschritt bezüglich des zugeordneten Führungszahns der zweiten Gegenscheibe versetzt;
– weist jede Gegenscheibe eine Mehrzahl von radialen Führungszähnen auf, die regelmäßig um die Gegenscheibe herum verteilt sind und von denen jeder in einer zu dem Haltekranz gehörigen axialen Führungsnut aufgenommen wird, wobei die elastischen Vorspannmittel eine Mehrzahl von verformbaren Elementen aufweisen, die den Führungszähnen zugeordnet sind und die regelmäßig um die Gegenscheiben herum verteilt sind;
– weisen die elastischen Mittel drei verformbare Elemente auf, die in Abständen von 120° voneinander um die Rotationsachse herum verteilt sind;
– sind die zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben durch die verformbaren Elemente rotatorisch miteinander verbunden;
– ist das verformbare Element geeignet, eine zweite axiale Rückstellkraft auf zwei aufeinanderfolgende Gegenscheiben in eine axial voneinander entfernte Position auszuüben;
– wird das elastisch verformbare Element von mindestens einer elastisch flexiblen Zunge gebildet, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wobei ein stromaufwärtiges Ende der Zunge an dem Führungszahn der ersten Gegenscheibe befestigt ist und ein stromabwärtiges Ende der Zunge an dem Verankerungselement befestigt ist;
– ist die Zunge in ihrem nicht belasteten Zustand axial derart gewölbt, dass ihr stromaufwärtiges Ende bezüglich ihres stromabwärtigen Endes axial versetzt ist, wobei, wenn der Kolben in seiner hinteren Ausrückposition ist, sich die Zunge in einem belasteten Zustand befindet, um die Vorspannkraft zu erzeugen;
– ist jedes Ende der Zunge mit Nieten an dem zugeordneten Zahn oder an dem zugeordneten Verankerungselement befestigt;
– sind die Niete mit den Zähnen aus einem Stück hergestellt;
– ist das elastisch verformbare Element von mindestens einer Schraubenfeder gebildet, die in Umfangsrichtung und auf Druck beansprucht zwischen den zwei Führungszähnen ein und derselben Nut angeordnet ist;
– ist das elastisch verformbare Element von einem aus einem Elastomermaterial hergestellten Stäbchen gebildet, das in Umfangsrichtung auf Druck beansprucht zwischen den zwei Führungszähnen ein und derselben Nut angeordnet ist;
– weist die Überbrückungskupplung mindestens drei Gegenscheiben auf, zwischen denen aufeinanderfolgend zwei Reibungsscheiben angeordnet sind, wobei elastische Vorspannmittel zwischen der ersten und der zweiten Gegenscheibe angeordnet sind, und wobei zweite elastische Vorspannmittel zwischen der zweiten und der dritten Gegenscheibe angeordnet sind;
– erstreckt sich der Führungszahn jeder Gegenscheibe radial nach außen, wobei die zugeordnete Führungsnut in der axialen Innenseite des ringförmigen Kranzes angeordnet ist, der jede Gegenscheibe außen umgibt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Halbansicht im Axialschnitt einer erfindungsgemäßen hydrodynamische Kupplungsvorrichtung zeigt;
2 eine Detailansicht von 1 in vergrößertem Maßstab ist, welche die Überbrückungskupplung darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht ist, welche auseinandergezogen eine Überbrückungskupplungsvorrichtung der Vorrichtung aus 1 zeigt;
4 eine Schnittansicht entlang der Schnittebene 4-4 von 2 ist;
5 eine axiale Ansicht ist, welche die elastischen Vorspannmittel der Gegenscheiben der Überbrückungskupplung aus 3 in montierter Position zeigt;
6 eine ähnliche Ansicht zu der von 3 ist, welche eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt, in der die Überbrückungskupplung eine einzige Gegenscheibe und eine Reaktionsscheibe aufweist;
7 eine ähnliche Ansicht zu der von 4 ist, welche die Überbrückungskupplung gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt;
8 eine ähnliche Ansicht zu der von 7 ist, welche die Überbrückungskupplung gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.
In der nachfolgenden Beschreibung werden Elemente mit identischen, ähnlichen oder analogen Funktionen durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
Um das Verständnis der Beschreibung und der Ansprüche zu erleichtern werden in nicht einschränkender Weise eine axiale Ausrichtung von hinten nach vorne, die in den Figuren durch den Pfeil „A” angedeutet ist, und eine von der Rotationsachse „B” der hydrodynamischen Kupplungsvorrichtung ausgehende radiale Ausrichtung von innen nach außen, verwendet. Außerdem werden die Begriffe stromaufwärtig und stromabwärtig verwendet, um die bei einer Drehung um die Rotationsachse im Uhrzeigersinn umfangsmäßig vor oder hinter einem Referenzpunkt gelegenen Elemente zu bezeichnen.
Wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfasst eine hydrodynamische Kupplungsvorrichtung 10 der in 1 dargestellten Art hauptsächlich einen Drehmomentwandler 12 und eine Überbrückungskupplung 14, die in ein und demselben dichten Gehäuse angeordnet sind.
In dem in 1 dargestellten Beispiel ist der Drehmomentwandler 12 im besonderen axial vor der Überbrückungskupplung 14 angeordnet.
Das Gehäuse ist insbesondere aus zwei Teilen, jeweils in der Form einer vorderen 16 und hinteren 18 Schale ausgeführt. Die Schalen 16, 18 sind dicht gegenüber einer im Inneren des Gehäuses enthaltenen Flüssigkeit und sie sind zum Beispiel durch Schweißen zusammengefügt. Das Gehäuse ist zum Beispiel mit Öl gefüllt.
Der Drehmomentwandler 12 umfasst ein vorderes Pumpenrad 20, ein hinteres Turbinenrad 22 und ein mittleres Leitrad 24. Das Pumpenrad 20 umfasst Schaufeln 26, die von der ersten vorderen Schale 16 getragen werden, welche an der zweiten hinteren Antriebsschale 18 befestigt ist.
Die vordere Schale 16 und die hintere Schale 18 sind drehfest mit einer (nicht dargestellten) rotierende Antriebswelle verbunden, die unter Zwischenfügung von durch die hintere Schale 18 getragenen Befestigungsstiften 28 koaxial zur Achse ”B” ist. Die Stifte 28 bilden so einen Eingang für das Antriebsmoment. Das Turbinenrad 22 trägt ebenfalls Schaufeln 30, die den Schaufeln 26 des Pumpenrads 20 gegenüberliegen. Das Turbinenrad 22 ist drehfest mit einer Turbinennabe 32 verbunden, die frei drehbar um die Achse ”B” montiert ist, um das Turbinenrad 22 zu tragen und rotatorisch zu führen.
Das Turbinenrad 22 ist drehfest mit einer zweiten (nicht dargestellten) rotierenden Abtriebswelle verbunden, die unter Zwischenfügung einer Dämpfungsvorrichtung 40 koaxial zur Achse ”B” ist.
Im Falle der Anwendung bei einem Kraftfahrzeug ist die Antriebswelle durch die Kurbelwelle eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors des Fahrzeugs gebildet, während die Abtriebswelle durch die Eingangswelle eines (nicht dargestellten) Fahrzeuggetriebes gebildet und mit Mitteln zum Wechsel des Übersetzungsverhältnisses verbunden ist.
Die Überbrückungskupplung 14 zum Kuppeln der Antriebswelle und Abtriebswelle wird nach dem Starten des Fahrzeugs und nach der hydraulischen Kupplung der Antriebswelle und Abtriebswelle durch den Drehmomentwandler 12 aktiviert, um Leistungsverluste zu vermeiden, die insbesondere durch Schlupf-Phänomene zwischen dem Turbinenrad 22 und dem Pumpenrad 20 induziert werden. Die Vorrichtung 10 ist zum Beispiel in der ”Drei-Wege”-Art, das heißt, dass sie einen (nicht dargestellten) ersten Weg zur Versorgung des hydraulischen Kreislaufs des Drehmomentwandlers 12 mit Flüssigkeit und einen (nicht dargestellten) zweiten Weg zur Abführung umfasst. Ein von dem ersten und zweiten Weg des Wandlers 12 unabhängiger (nicht dargestellter) Weg zur Versorgung einer hinteren Kammer 36 ist vorgesehen, um die axiale Verschiebung eines hinteren Kolbens 38 zu steuern, wie es nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
In einer ersten Betriebsphase, die als Wandlerphase bezeichnet wird, wird das Drehmoment von der Antriebswelle an das Pumpenrad 20 übertragen, welches das Turbinenrad 22 durch die Zirkulation von Öl zwischen den Schaufeln 26 und 30 in einem auf 1 bezogenen Gegenuhrzeigersinn rotatorisch antreibt.
Das Turbinenrad 22 ist hier unter Zwischenfügung eines Eingangselements der Dämpfungsvorrichtung oder Dämpfers 40 drehfest mit der Abtriebswelle verbunden.
Das Eingangselement ist hier durch einen Flansch 42 gebildet, der mit einer Winkelauslenkbarkeit drehfest mit dem Turbinenrad 22 und seiner Nabe 32 verbunden ist. Das Drehmoment wird dann von dem Flansch 42 unter Zwischenfügung von in Umfangsrichtung wirksamen elastischen Organen 46 an die das Ausgangselement des Dämpfers 40 bildenden Führungsscheiben 44 übertragen.
Das Ausgangselement des Dämpfers 40 wird durch die Führungsscheiben 44 des Dämpfers 40 gebildet, die durch Nietung mit einem eine Nabe 48 bildenden Teil verbunden sind.
Während dieser Wandlerphase greift der Dämpfer 40 nicht in die Dämpfung der insbesondere durch Taktabweichungen des Motors verursachten Vibrationen oder Torsionsschwankungen ein, welche nicht oder nur wenig übertragen werden, da ja die Übertragung des Antriebsmoments lediglich unter Vermittlung der kinetischen Energie des bis in dem Wandler 12 ausgeführt wird.
In einer zweiten Überbrückungsphase wird die dichte hintere Kammer 36 versorgt, die axial nach hinten durch die Schale 18 des Gehäuses und nach vorne durch den Kolben 38 begrenzt ist. Der axial bewegliche Kolben 38 ist geeignet, axial nach vorne zu kommen und unter Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks in der Kammer 36 die Überbrückungskupplung 14 axial einzuspannen.
Der Kolben 38 ist außerdem durch nicht dargestellte Mittel drehfest zum Gehäuse.
In den 2–5 ist eine erste Ausführungsart der Überbrückungskupplung detaillierter dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine Überbrückungskupplung 14 der Mehr-Schreiben-Art. Die Überbrückungskupplung 14 umfasst zumindest eine radiale Reibungsscheibe 50A, 50B, die koaxial zur Rotationsachse ”B” montiert ist. Indem in den 1–5 dargestellten Beispiel umfasst die Überbrückungskupplung 14 mit einer hinteren 50A und einer vorderen 50B zwei identische Reibungsscheiben. Daher wird nachfolgend eine einzige Reibungsscheibe 50A beschrieben.
Wie detaillierter in 3 dargestellt, hat die Reibungsscheibe 50A eine ringförmige Form. Jede der vorderen und hinteren radialen Flächen ist mit einem ringförmigen Reibbelag 52 bedeckt, der je nach Auslegung ringförmig segmentiert oder ringförmig genutet sein kann.
Die Reibungsscheibe 50A ist drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und sie ist axial verschieblich zur ersten Abtriebswelle montiert. Dazu weist die Reibungsscheibe 50A radiale Zähne 54 auf, die sich von ihrem inneren Umfangsrand ausgehend radial nach Innen erstrecken. Die Zähne 54 sind axial verschiebbar in axialen Nuten 56 eines ersten Verbindungsstücks 42 aufgenommen, welches drehfest mit dem Eingang des Dämpfers 40, beispielsweise dem Flansch 42 verbunden ist.
Die Überbrückungskupplung 14 umfasst außerdem zumindest zwei zur Rotationsachse ”B” koaxiale Gegenscheiben 58A, 58B, 58C, die axial geschichtet sind. In dem in den 1–5 dargestellten Beispiel umfasst die Überbrückungskupplung 14 eine erste, rückseitige Gegenscheibe 58A, eine zweite, mittlere Gegenscheibe 58B und eine dritte, vorderseitige Gegenscheibe 58C.
Die Gegenscheibe 58A, 58B, 58C sind derart angeordnet, dass jede Reibungsscheibe 50A, 50B axial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben 58A, 58B, 58C zwischengefügt ist.
Die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C haben jeweils analoge Strukturen. Daher wird nachfolgend eine einzige Gegenscheibe 58A beschrieben.
Wie in 2 dargestellt, hat die Gegenscheibe 58A die Form eines Ringes mit denselben Dimensionen wie die Reibungsscheibe 50A. Folglich erstrecken sich die Führungszähne 54 der Reibungsscheibe 50A über den inneren Umfangsrand der Gegenscheibe 58A hinaus radial nach Innen. Die Gegenscheibe 58A ist drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und sie ist axial beweglich zur Abtriebswelle montiert.
Dazu umfasst die Gegenscheibe 58A radiale Führungszähne 60A, 60B, welche sich von ihrem äußeren Umfangsrand radial nach Außen erstrecken. Die Führungszähne 60A, 60B sind hier in den Formen und Dimensionen identisch ausgeführt. Die Führungszähne 60A, 60B erstrecken sich daher radial über den äußeren Umfangsrand der Reibungsscheibe 50A hinaus.
Die Führungszähne 60A, 60B sind hier mit einem bestimmten Winkelschritt, dem sogenannten einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt regelmäßig um die Gegenscheibe 58A verteilt.
Die Führungszähne 60A, 60B sind axial verschieblich in zugeordneten axialen Führungsnuten 62A, 62B aufgenommen, welche in der inneren ringförmigen axialen Fläche 64 eines Haltekranzes 66 ausgeführt sind, der drehfest mit der hinteren Schale des Gehäuses ist.
Die zugeordneten Führungszähne 60A, 60B der Gegenscheibe 58A sind mit einem umfangsmäßigen Spiel axial verschiebbar in den zugeordneten Nuten 62A, 62B aufgenommen, um die Montage der Überbrückungskupplung 14 zu erleichtern sowie um die Herstellung zu vereinfachen.
Jede axiale Führungsnut 62A, 62B ist wie in den 4 und 5 dargestellt in Umfangsrichtung durch eine stromaufwärtige Fläche 68 und durch eine stromabwärtige Fläche 70 begrenzt.
Außerdem sind die Führungsnuten 62A, 62B nach vorne offen während sie nach hinten durch die vordere Axialanschlagsfläche einer Kante 72 begrenzt sind, die sich vom Rand des hinteren Endes des Kranzes 66 aus radial nach Innen erstreckt. Der Kranz 66 umfasst ferner eine ringförmige Hohlkehle 74 in seiner Innenfläche 64, die dazu bestimmt ist, ein axiales Anschlagelement aufzunehmen, welches durch einen Anschlagring 75 gebildet ist, um die Verschiebungen der vorderseitigen Gegenscheibe 58C nach vorne zu begrenzen. Der Anschlagring 75 erlaubt es, eine Gegenkraft für die Einspannung der Reibungsscheiben zu erzeugen, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Der Kranz 66 ist an der hinteren Fläche der hinteren Schale 18 befestigt, wobei er den Kolben 38 mittels seiner hinteren Kante 72 radial umgibt.
Der Kranz 66 ist zum Beispiel durch Tiefziehen eines Metallblechs ausgeführt.
Der hintere Kolben 38 ist im besonderen axial hinten und gegenüberliegend zu der hinteren Fläche der rückseitigen Gegenscheibe 58A angeordnet.
Der Kolben 38 umfasst an seinem radial äußeren Umfang eine ringförmige Hohlkehle, in welcher erste Dichtungsmittel wie zum Beispiel ein Kolbenring aufgenommen sind, die mit einer gegenüberliegenden Axialfläche der hinteren Schale 18 zusammenwirken, und an seinem radial inneren Umfang eine Fläche, die mit zweiten Dichtungsmitteln wie zum Beispiel einem Kolbenring 78 zusammenwirken kann, der in einer ringförmigen Hohlkehle einer Nabe 80 montiert ist, die der Kolben 38 umgibt und mit der er durch Ineinandergreifen drehfest verbunden ist.
Die dynamischen Dichtungsmittel 76, 78 begrenzen folglich die Kammer 36, die durch eine Hohlwelle mit Flüssigkeit versorgt wird.
In der zweiten Phase, der Überbrückungsphase, erlaubt der Kolben 38 das Turbinenrad 22 und die Abtriebswelle auf eine entkuppelbare Weise mit der Antriebswelle zu verbinden. Dazu ist der hintere Kolben 38 axial beweglich zwischen einer hinteren Entkupplungsposition, in der die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C axial voneinander entfernt sind, und einer vorderen Kupplungsposition, in der die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C axial nach vorne gegen den Axialanschlagsring 75 des Kranzes 66 gedrückt werden, wobei sie die zwischengefügten Reibungsscheiben 50A, 50B einspannen, um die erste drehende Antriebswelle rotatorisch mit der Abtriebswelle zu kuppeln.
In der Kupplungsposition wird das Drehmoment der Antriebswelle unter Vermittlung der Überbrückungskupplung 14 an den Dämpfer 40, genauer genommen an den Flansch 42 und an die elastischen Organe 46 übertragen, welche die Torsionsschwingungen dann nach einer Winkelverlagerung der mit Spiel ausgeführten Verbindung mit den Führungsscheiben 44, welche an der drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Nabe 48 befestigt sind, dämpfen. Die Nabe 48 bildet folglich ein Ausgangselement für das Antriebsmoment.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung ist die Turbinennabe 32 rotatorisch unmittelbar mit der Abtriebwelle beispielsweise über Rillen verbunden. Die Turbinennabe 32 bildet dann das Ausgangselement für das Antriebsmoment.
Für weitere Details zur Ausführung und zur Funktionsweise einer derartigen hydrodynamischen Kupplungsvorrichtung 10 kann man sich auf die eine oder andere der Druckschriften FR-A-2.765.939 und US-A-5.975.561 beziehen.
Beim Betrieb des Motors dreht sich die Antriebswelle mit Taktabweichungen, was zu heftigen Pressschlägen führt. Wenn die Überbrückungskupplung in der entkuppelten Position ist, schlagen die Führungszähne 60A, 60B der Gegenscheiben 58A, 58B, 58C folglich aufgrund ihrer Trägheit gegen die stromaufwärtige oder stromabwärtige Fläche der zugeordneten Führungsnuten 62A, 62B.
Um dieses Problem zu lösen, schlägt die Erfindung vor, die Überbrückungskupplung 14 mit elastischen Vorspannmitteln auszurüsten, die zur Ausübung eines Vorspannmoments fähig sind, um den Führungszahn 60B von jeder Gegenscheibe 58A, 58B, 58C umfangsmäßig gegen eine der stromaufwärtigen 68 oder stromabwärtigen 70 Fläche der Führungsnut 62B zu spannen.
Im besonderen sind die elastischen Vorspannmittel in der ersten Ausführungsform geeignet, ein Vorspannmoment auszuüben, um zumindest bestimmte Führungszähne 60B von zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben 58A, 58B, 58C in Umfangsrichtung gegen jede der stromaufwärtigen 68 und stromabwärtigen 70 Flächen der Führungsnut 62A, 62B derart von einander zu entfernen, dass jede Gegenscheibe 58A, 58B, 58C ständig rotatorisch unbeweglich relativ zum Haltekranz 66 gehalten wird.
In 3 ist im Detail die mittlere Gegenscheibe 58B und die rückseitige Gegenscheibe 58A dargestellt, zwischen denen die hintere Reibungsscheibe 50A eingefügt ist. Die elastischen Mittel umfassen ein in Umfangsrichtung auf Druck elastisch verformbares Element 82, das axial zwischen einen Führungszahn 60B der mittleren Gegenscheibe 58B und einen Führungszahn 60B der vorderseitigen Gegenscheibe 58C eingefügt ist, wobei die besagten Zähne 60B in derselben Führungsnut 62B angeordnet sind.
Auf diese Weise ist das verformbare Element 82 an zwei Verankerungselementen in Anlage, die jeweils durch den Führungszahn 60B der mittleren Gegenscheibe 58B und durch den Führungszahn 60B der vorderseitigen Gegenscheibe 58C gebildet sind.
Die besagten Führungszähne werden nachfolgend als Vorspannungszähne 60B bezeichnet.
Das verformbare Element 82 ist in der Führungsnut 62B aufgenommen, die den Vorspannungszähnen 60B zugeordnet ist. Die den Vorspannungszähnen 60B zugeordnete Nut wird daher Aufnahme-Nut 62B genannt.
Das verformbare Element 82 ist geeignet, in Umfangsrichtung eine Kraft zur Entfernung zwischen den zwei Vorspannungszähnen 60B auszuüben, um das Vorspannungsmoment zu erzeugen. Auf diese Weise wird der Vorspannungszahn 60B der mittleren Gegenscheibe 58B gegen die stromabwärtige Fläche der Führungsnut 62B gepresst, während der Vorspannungszahn 60B der rückseitigen Gegenscheibe 58A gegen die stromaufwärtige Fläche der Führungsnut 62B gepresst wird. Die Vorspannungszähne 60B der mittleren Gegenscheibe 58B werden folglich stromabwärtige Vorspannungszähne 60B genannt, während die Vorspannungszähne 60B der rückseitigen Gegenscheibe 58A stromaufwärtige Vorspannungszähne 60B genannt werden.
Im besonderen umfassen die elastischen Vorspannmittel hier drei elastisch auf Druck verformbare Elemente 82, die mit drei Vorspannungszähnen 60B von jeder Gegenscheibe 58A, 58B, 58C verknüpft sind und regelmäßig um die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C angeordnet sind. Folglich sind die drei verformbaren Elemente 82 um 120° voneinander versetzt um die Rotationsachse ”B” verteilt.
Die verformbaren Elemente 82 sind alle identisch und sie sind in analoger Weise an den Gegenscheiben 58A, 58B, 58C angeordnet. Im folgenden wird daher nur ein einziges dieser verformbarer Elemente 82 beschrieben.
Um die Einfügung der verformbaren Elemente 82 zwischen die Vorspannungszähne 60B zu erlauben, sind letztere in Umfangsrichtung voneinander um den besagten einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt versetzt.
Jede Gegenscheibe 58A, 58B, 58C weist daher eine radial äußere Zahnung auf, die in drei Reihen von Zähnen 60A, 60B ausgeführt ist, welche regelmäßig über den Umfang der Gegenscheibe 58A, 58B, 58C verteilt sind. Die Führungszähne 60A, 60B von einer Reihe sind um einen einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt voneinander entfernt. Der Zahn 60A, 60B des stromabwärtigen Endes einer stromaufwärtigen Reihe ist dabei von dem Zahn 60B, 60A am stromaufwärtigen Ende einer folgenden stromabwärtigen Reihe durch eine Mulde 84 von einem doppelten Zwischenzahn-Winkelschritt getrennt.
Die Zähne vom stromaufwärtigen Ende jeder Reihe der vorderseitigen Gegenscheibe 58C bilden auf diese Weise Vorspannungszähne 60B, und die Zähne des stromabwärtigen Endes von jeder Reihe der mittleren Gegenscheibe 58B bilden Vorspannungszähne 60B.
Die aufeinanderfolgenden Gegenscheiben 58B, 58C sind derart angeordnet, dass der Vorspannungszahn 60B axial der Mulde 84 der benachbarten Gegenscheibe 58C, 58B gegenüberliegt. Auf diese Weise sind die anderen Führungszähne 60A einer Gegenscheibe 58B in axialer Koinzidenz mit den anderen Führungszähnen 60A der anderen Gegenscheibe 58C angeordnet.
Die Anordnung erlaubt den Zugang zu den Vorspannungszähnen 60B für die Montage und die Befestigung des verformbaren Elements 82 freizugeben.
Folglich haben die Führungsnuten 62, welche die Führungszähne 60A in Koinzidenz aufnehmen, in Umgangsrichtung in etwa dieselbe Breite wie ein einziger Zahn 60A, während die Aufnahmenuten 62B in Umfangsrichtung eine Breite haben, die ausreicht, um zwei voneinander um einen einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt entfernte Zähne 60B mit einem Umfangsspiel aufzunehmen.
Folglich sind ein einziger Vorspannungszahn 60B und eine Mulde 84 von jeder Gegenscheibe 58B, 58C in der zugeordneten Aufnahmenut 62B montiert.
Das verformbare Element 82 ist hier in einer radialen Ebene durch eine elastisch flexible Zunge 82 gebildet, die sich in Umfangsrichtung von einem stromaufwärtigen Endpunkt 86 bis zu einem stromabwärtigen Endpunkt 88 erstreckt.
Die Zunge 82 ist aus einem elastischen Metall-Werkstoff wie zum Beispiel Federstahl ausgeführt.
Wie in 4 dargestellt, weist die Zunge 82 im besonderen eine Wölbung auf, die in etwa in ihrer Mitte einen Wendepunkt in der Art hat, dass der stromaufwärtige 86 und stromabwärtige 88 Endabschnitt der Zunge 82 parallel zu den Flächen des axialen Endes der Vorspannungszähne 60B ausgerichtet sind.
Folglich ist das stromaufwärtige Ende der Zunge 82 im unbelasteten Zustand relativ zu seinem stromabwärtigen Ende derart nach hinten versetzt, dass die umfangsmäßige Entfernung zwischen den beiden Enden dem einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt entspricht.
In einem axial belasteten Zustand der Zungen 82 sind das stromaufwärtige 86 und das stromabwärtige 88 Ende einander axial derart angenähert, dass die umfangsmäßige Entfernung zwischen den beiden Enden über den einfachen Zwischenzahn-Winkelschritt erhöht ist.
Das stromabwärtige Ende 88 der Zunge 82 ist an der hinteren Fläche des Vorspannungszahns 60B der mittleren Gegenscheibe 58B befestigt, während sein stromaufwärtiges Ende an der vorderen Fläche des Vorspannungszahns 60B der rückseitigen Gegenscheibe 58A befestigt ist.
Auf diese Weise sind die aufeinanderfolgenden Gegenscheiben 58B, 58A durch die Zunge 82 rotatorisch miteinander verbunden. Dieses Merkmal ist von Bedeutung, um ein Modul von Gegenscheiben 58 zu erhalten, das bei der Montage einfacher zu handhaben ist. Jedoch ist zu verstehen, dass die Zungen beim Betrieb der Kupplungsvorrichtung kein Drehmoment zwischen den Gegenscheiben übertragen.
Im besonderen sind die Zungen 82 hier mittels Nieten 90 an den zugeordneten Vorspannungszähnen 60B befestigt. Dazu weist jeder Vorspannungszahn 60B wie in 3 dargestellt eine Befestigungsöffnung 92 auf.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung sind die Nieten einstückig mit den Vorspannungszähnen ausgeführt.
Wie in den 2 und 4 dargestellt, sind die flexiblen Zungen 82 bezüglich der Ebene der mittleren Gegenscheibe 58B in symmetrischer Weise zwischen der vorderseitigen Gegenscheibe 58C und der mittleren Gegenscheibe 58B angeordnet. Auf diese Weise sind die endseitigen Gegenscheiben 58B, 58C stromaufwärts vorgespannt, während die mittlere Gegenscheibe 58B stromabwärts vorgespannt ist.
Folglich ist der stromabwärtige Vorspannungszahn 60B der mittleren Gegenscheibe 58B mit den zugeordneten stromaufwärtigen Vorspannungszähnen 60B der beiden endseitigen Gegenscheiben 58A, 58C verbunden.
Bei der Montage der Überbrückungskupplung 14 werden die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C axial abwechselnd mit den Reibungsscheiben 50A, 50B gestapelt. Dann werden die flexiblen Zungen 82 zwischen den Vorspannungszähnen 60B von jeder Gegenscheibe 58A, 58B, 58C befestigt. Auf diese Weise bildet der Stapel ein zugleich axial und auf Torsion elastisch verformbares Modul.
So wird das Modul axial nach hinten derart in den Haltekranz 66 eingesetzt, dass die vorderseitige Gegenscheibe 58A in Kontakt mit der Wandung des vorderen axialen Anschlags kommt. Während sich die Zungen in ihrem unbelasteten Zustand befinden, sind die Gegenscheiben 58A, 58B, 58C relativ zueinander derart ausgerichtet, dass die Führungszähne 60A in Koinzidenz sind.
Wenn der Anschlagring 75 in seine Hohlkehle 74 eingefügt wird, liegt er axial leicht gegen die Vorderfläche der vorderseitigen Gegenscheibe 58A an. Das ruft eine axiale Kompression der verschiedenen Gegenscheiben 58A, 58B, 58C hervor. Aufgrund ihrer Wölbung verlängern sich die Zungen 82 in Umfangsrichtung. Sie stemmen sich zwischen den zwei zugeordneten Vorspannungszähnen 60B, wobei sie dann eine Umgangskraft auf jeden der Vorspannungszähne 60B ausüben, um die stromaufwärtigen Vorspannungszähne 60B gegen die stromaufwärtige Fläche 68 der zugeordneten Aufnahme und die stromabwärtigen Vorspannungszähne 60B gegen die stromabwärtige Fläche 70 der zugeordneten Aufnahme zu pressen.
Die Zungen 82 sind also in einem belasteten Zustand, wenn sich der Kolben 38 in seiner hinteren Entkupplungs-Position befindet. Genauer sind die Zungen 82 in einem belasteten Zustand wenn sich der Kolben in einer beliebigen Position zwischen seiner vorderen Position und seiner hinteren Position befindet.
Vorteilerhafterweise sind die flexiblen Zungen 82 geeignet, eine zweite axiale Kraft zur Rückstellung der Gegenscheiben 58A, 58B, 58C in eine axial voneinander beanstandete Position auszuüben. Folglich tragen die Zungen 82 bei der Verschiebung des Kolbens 38 von seiner Kupplungsposition in seine Endkupplungsposition dazu bei, die Rückkehr der Gegenscheiben 58A, 58B, 58C in ihre axial voneinander entfernte Position zu beschleunigen.
Die erste Ausführungsform ist in Bezug auf eine Mehr-Scheiben-Verriegelungskupplung beschrieben worden. Es versteht sich, dass sie sich auch bei einer Überbrückungskupplung, die nur eine einzige Reibungsscheibe umfasst, anwenden lässt.
In den 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform hat zahlreiche Ähnlichkeiten mit der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Daher werden im folgenden nur die Unterschiede hervorgehoben.
In dieser zweiten Ausführungsform weist die Überbrückungskupplung 14 eine einzige Reibungsscheibe 50 auf, deren Struktur analog zu derjenigen der Reibungsscheiben der ersten Ausführungsform ist, und die in der Überbrückungskupplung 14 wie vorangehend beschrieben angeordnet ist.
Die Überbrückungskupplung 14 umfasst ferner eine einzige Gegenscheibe 58, die denen der ersten Ausführungsform entspricht, bis auf den Unterschied, dass die äußere Zahnung komplett ist, das heißt, dass sie keine Mulden aufweist. Folglich kann man sich bezüglich der Struktur und der Montage der Gegenscheibe 58 auf das zu der ersten Ausführungsform Beschriebene beziehen.
Im Unterschied zu dem bei der ersten Ausführungsform Beschriebenen weist jede einem Vorspannungszahn 60 zugeordnete Führungsnut 62B in Umfangsrichtung eine Breite auf, die ausreichend ist, um einen einzigen Vorspannungszahn 60B mit einem Umfangsspiel aufzunehmen. Folglich sind die den Vorspannungszähnen 60B zugeordneten Führungsnuten 62B identisch mit den anderen Führungsnuten 62A.
In dieser zweiten Ausführungsform ist das axiale Anschlagelement der Reibungsscheibe 50 nach vorne durch eine ringförmige vordere Reaktionsscheibe 94 gebildet, die eine ringförmige hintere radiale Fläche aufweist. Die Reaktionsscheibe 94 ist dazu bestimmt, derart an dem Haltekranz 66 befestigt zu werden, dass die Reibungsscheibe 50 axial zwischen die Gegenscheibe 58 und die rückseitige Fläche der Reaktionsscheibe 94 eingefügt ist. Die Reaktionsscheibe 94 ist auf diese Weise drehfest und axial fest mit dem Haltekranz 66 montiert. Die rückseitige Fläche der Reaktionsscheibe 94 spielt folglich zugleich die Rolle des Anschlagrings 75 der ersten Ausführungsform und die Rolle der zweiten Gegenscheibe.
Wie detaillierter in 7 dargestellt, ist das verformbare Element 82 axial zwischen den Führungszahn 60B der Gegenscheibe 58 und ein drehfest mit der ersten Gegenscheibe verbundenes Verankerungselement eingefügt, wobei das Verankerungselement hier durch die Reaktionsscheibe 94 gebildet ist.
Genauer ist das stromaufwärtige Ende 86 des verformbaren Elements 82 an dem Vorspannungszahn 60B der Gegenscheibe 58 befestigt, während das andere stromabwärtige Ende 88 des verformbaren Elements 82 am äußeren Umfang der Anschlagfläche der Reaktionsscheibe 94 zum Beispiel mittels Nieten 90 befestigt ist.
Die Funktion der verformbaren Elemente 82 ist analog zu der, die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Folglich verlängern sich die Zungen 82 in Umfangsrichtung, wenn die Reaktionsscheibe 94 an dem Haltekranz 66 befestigt wird und dabei die Gegenscheibe 58 einschließt. Sie stützen sich zwischen den zugeordneten Vorspannungszähnen 60B und der Reaktionsscheibe 94 ab, wobei sie dann eine Umfangskraft auf jeden der Vorspannungszähne 60B ausüben, um jeden Vorspannungszahn 60B gegen die stromabwärtige Fläche 70 der zugeordneten Führungsnut 62B zu pressen.
Die Zungen 82 sind folglich in einem gespannten Zustand, wenn der Kolben 38 in seiner hinteren Entkupplungsposition ist. Genauer sind die Zungen 82 in einem gespannten Zustand, wenn sich der Kolben in einer beliebigen Position zwischen seiner vorderen Position und seiner hinteren Position befindet.
Folglich haben das stromaufwärtige 86 und das stromabwärtige 88 Ende des verformbaren Elements 82 die Tendenz, sich in Umfangsrichtung voneinander zu entfernen, wenn die Gegenscheibe 58 zum Einspannen der Reibungsscheibe 50 gegen die Reaktionsscheibe 94 gedrückt wird, wobei der Vorspannungszahn 60B wie in 7 dargestellt also noch stärker gegen die stromabwärtige Fläche 70 der Führungsnut 62 gedrückt wird.
In 8 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die gemäß dieser dritten Ausführungsform ausgeführte Überbrückungskupplung 14 ist derjenigen der zweiten Ausführungsform sehr ähnlich. Daher ist die 6 und die dazugehörige vorangehende Beschreibung auf diese dritte Ausführungsform mit Ausnahme der Anordnung der verformbaren Elemente 82 anwendbar.
Wie in 8 dargestellt ist das verformbare Element 82 axial zwischen den Führungszahn 60B der Gegenscheibe 58 und ein mit der ersten Gegenscheibe drehfestes Verankerungselement eingefügt, wobei das Verankerungselement hier durch den hinteren Rand 72 des Haltekranzes 66 gebildet wird.
Genauer ist das stromaufwärtige Ende 86 des verformbaren Elements 82 an dem Vorspannungszahn 60B der Gegenscheibe 58 befestigt, während das andere stromabwärtige Ende 88 des verformbaren Elements 82 an dem hinteren Rand 72 des Haltekranzes 66 zum Beispiel mittels Nieten 90 befestigt ist.
Die Funktion der verformbaren Elemente 82 ist analog zu der, die bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, mit dem Unterschied, dass die verformbaren Elemente 82 hier auf Zug arbeiten, während sie in den beiden ersten Ausführungsformen auf Druck arbeiten.
Folglich werden die Zungen 82 gegenüber ihrer Ruheposition in Umfangsrichtung verkürzt, wenn die Gegenscheibe 58 in dem Haltekranz 66 angeordnet wird. Sie ziehen in Umfangsrichtung an den zugeordneten Vorspannungszähnen 60B, wobei sie an dem Haltekranz 66 anliegen und so eine Umfangskraft auf jeden der Vorspannungszähne 60B ausüben, um jeden Vorspannungszahn 60B gegen die stromaufwärtige Fläche 68 der zugeordneten Führungsnut 62B zu pressen.
Die Zungen 82 befinden sich folglich in einem auf Zug beanspruchten Zustand, wenn der Kolben 38 in seiner hinteren Entkupplungsposition ist. Genauer befinden sich die Zungen 82 in einem belasteten Zustand, wenn der Kolben in einer beliebigen Position zwischen seiner vorderen Position und seiner hinteren Position ist.
Auf diese Weise haben das stromaufwärtige Ende 86 und das stromabwärtige Ende 88 des verformbaren Elements 82 die Tendenz, sich umfangsmäßig einander anzunähern, wenn die Gegenscheibe 58 gegen die Reaktionsscheibe 94 gedrückt wird, um die Reibungsscheibe 50 einzuspannen, wobei also der Vorspannungszahn 60B wie in 8 dargestellt noch stärker gegen die stromaufwärtige Fläche 68 der Führungsnut 62B gedrückt wird.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante der Erfindung, die auf die drei vorangehend beschriebenen Ausführungsformen anwendbar ist, sind die Zungen 82 durch einen axialen Stapel von mehreren elementaren Zungen ausgeführt, um eine zusammengesetzte Zunge zu bilden, die eine angepasste Steifigkeit aufweist.
Gemäß einer anderen nicht dargestellten Variante der Erfindung, die auf die drei vorangehend beschriebenen Ausführungsformen anwendbar ist, wird das verformbare Element durch eine Feder, beispielsweise eine Schraubenfeder oder eine Balkfeder, mit tangentialer Ausrichtung gebildet, von der ein stromaufwärtiges erstes Ende an dem stromaufwärtigen Vorspannungszahn befestigt ist, während das zweite strom abwärtige Ende an dem stromabwärtigen Vorspannszahn befestigt ist. Die Schraubenfeder befindet sich in einem umfangsmäßig komprimierten Zustand, wenn die Überbrückungskupplung in ihre Entkupplungsposition gebracht ist.
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Variante der Erfindung, die auf die drei vorangehend beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden kann, ist das verformbare Element durch ein Stäbchen gebildet, das aus einem elastisch auf Druck verformbaren Material wie einem Elastomer oder einem Metall ausgeführt ist. Das Stäbchen befindet sich in einem umfangsmäßig komprimierten Zustand, wenn die Überbrückungskupplung in ihre Entkupplungsposition gebracht ist.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplungsvorrichtung mit einer Überbrückungskupplung, welche aufweist: mindestens eine Reibungsscheibe (50, 50A, 50B), die axial verschiebbar zu einer ersten rotierenden Welle gelagert ist; mindestens eine erste Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C), die mit einer zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist; einen Haltekranz (66) der Gegenscheiben (58, 58A, 58B, 58C), der mindestens eine axiale Führungsnut (62B) aufweist, die in Umfangsrichtung durch eine stromaufwärtige Fläche und durch eine stromabwärtige Fläche (70) begrenzt ist, wobei ein radialer Führungszahn (60B) von jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) axial verschiebbar in der Nut (62B) aufgenommen ist; dadurch gekennzeichnet, dass sie elastische Vorspannmittel (82) aufweist, die geeignet sind, ein Vorspannmoment auszuüben, um den Führungszahn jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) in Umfangsrichtung gegen die stromaufwärtige (68) oder die stromabwärtige (70) Fläche der Führungsnut (62B) zu pressen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- FR 2765939 A [0054]
- US 5975561 A [0054]

Claims

Hydrodynamische Kupplungsvorrichtung (10) mit einer Längsrotationsachse (B), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Überbrückungskupplung (14), welche aufweist: – mindestens eine koaxiale Reibungsscheibe (50, 50A, 50B), die mit einer ersten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der ersten rotierenden Welle gelagert ist; – mindestens eine erste Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C), die mit einer zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und die axial verschiebbar bezüglich der zweiten rotierenden Welle gelagert ist; – mindestens ein axiales Anschlagelement (75, 94), das mit jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) drehfest verbunden ist, wobei die Reibungsscheibe (50, 50A, 50B) axial zwischen der ersten Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) und dem Anschlagelement (75, 94) angeordnet ist, wobei das Anschlagelement (75, 94) somit die Erzeugung einer Gegenkraft für das Festklemmen der Reibungsscheibe (50, 50A, 50B) ermöglicht; – einen koaxialen Haltekranz (66) jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C), der mit der zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden ist und der mindestens eine axiale Führungsnut (62B) aufweist, die in Umfangsrichtung durch eine stromaufwärtige Fläche (68) und durch eine stromabwärtige Fläche (70) begrenzt ist, wobei ein zugeordneter radialer Führungszahn (60B) von jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) axial verschiebbar mit Umfangsspiel in der Nut (62B) aufgenommen ist; – einen hinteren Kolben (38), der beweglich ist zwischen einer ausgerückten hinteren Position, in welcher die Gegenscheiben (58, 58A, 58B, 58C) axial beabstandet sind, und einer eingerückten vorderen Position, in welcher jede Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) axial nach vorn gegen das axiale Anschlagelement (94) gedrückt wird, wobei die dazwischen angeordnete Reibungsscheibe (50, 50A, 50B) derart festgeklemmt wird, dass die erste rotierende Welle drehfest mit der zweiten rotierenden Welle gekuppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass sie elastische Vorspannmittel (82) aufweist, die geeignet sind, ein Vorspannmoment auszuüben, um den Führungszahn (60B) jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) in Umfangsrichtung gegen die stromaufwärtige (68) oder gegen die stromabwärtige (70) Fläche der Führungsnut (62B) zu pressen.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel ein in Umfangsrichtung elastisch verformbares Element (82) umfassen, das axial zwischen dem Führungszahn (60B) der ersten Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) und einem mit der ersten Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) drehfest verbundenen Verankerungselement (58A, 58B, 58C, 66, 94) angeordnet ist, und das derart in Umfangsrichtung gespannt angebracht ist, dass es eine Umfangskraft zum Festklemmen des Zahns (60B) ausübt, um das Vorspannmoment zu erzeugen.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element (82) in der zugeordneten Führungsnut (62B) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement von dem Anschlagelement (94) gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement von dem Haltekranz (66) gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass sie mindestens eine zweite Gegenscheibe (58A, 58B, 58C) aufweist, die zu der ersten Gegenscheibe (58A, 58B, 58C) koaxial ist und auf die erste Gegenscheibe folgt, wobei die Reibungsscheibe (50A, 50B) axial zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) angeordnet ist, wobei die Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) mit der zweiten rotierenden Welle drehfest verbunden sind und axial verschiebbar bezüglich der zweiten rotierenden Welle gelagert sind; dadurch, dass die zweite Gegenscheibe (58A, 58B, 58C) einen zugeordneten radialen Führungszahn (60B) aufweist, der axial verschiebbar mit Umfangsspiel in der Nut (62B) des Haltekranzes (66) aufgenommen ist; und dadurch, dass das Verankerungselement der elastischen Vorspannmittel (82) zur Ausübung eines Vorspannmoments von dem Zahn der zweiten Gegenscheibe gebildet ist, um die Führungszähne (60B) der aufeinanderfolgenden Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) in Umfangsrichtung gegen jeweils eine von der stromaufwärtigen (68) und stromabwärtigen (70) Fläche der Führungsnut (62B) voneinander zu entfernen.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszahn (60B) der ersten Gegenscheibe (58A, 58B, 58C) in Umfangsrichtung um einen bestimmten Winkelschritt bezüglich des zugeordneten Führungszahns (60B) der zweiten Gegenscheibe (58A, 58B, 58C) versetzt ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) mehrere radiale Führungszähne (60B) aufweist, die um die Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) herum verteilt sind und von denen jeder in einer zu dem Haltekranz (66) gehörigen axialen Führungsnut (62B) aufgenommen ist, und dadurch, dass die elastischen Vorspannmittel mehrere verformbare Elemente (82) aufweisen, die den Führungszähnen (60B) zugeordnet sind und die um die Gegenscheiben (58, 58A, 58B, 58C) herum verteilt sind.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel drei verformbare Elemente (82) aufweisen, die in Abständen von 120° voneinander um die Rotationsachse (B) herum verteilt sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinanderfolgenden Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) durch die verformbaren Elemente (82) rotatorisch miteinander verbunden sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Element (82) geeignet ist, eine zweite axiale Rückstellkraft auf zwei aufeinanderfolgende Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) in eine axial voneinander beabstandete Position auszuüben.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element (82) von mindestens einer elastisch flexiblen Zunge (82) gebildet ist, die in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, wobei ein stromaufwärtiges Ende (86) der Zunge (82) an dem Führungszahn (60B) der ersten Gegenscheibe (58, 58A, 58C) befestigt ist und ein stromabwärtiges Ende (88) der Zunge (82) an dem Verankerungselement (58A, 58B, 58C, 66, 94) befestigt ist.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (82) in ihrem nicht belasteten Zustand axial derart gewölbt ist, dass ihr stromaufwärtiges Ende (86) bezüglich ihres stromabwärtigen Endes (88) axial versetzt ist, wobei sich die Zunge (82) in einem belasteten Zustand befindet, wenn sich der Kolben (38) in seiner hinteren Ausrückposition befindet, um die Vorspannkraft zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende (86, 88) der Zunge (82) mit Nieten (90) an dem zugeordneten Zahn (60B) oder an dem zugeordneten Verankerungselement (58A, 58B, 58C, 66, 94) befestigt ist.
Vorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Niete (90) einstückig mit den Zähnen (60B) hergestellt sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element (82) durch mindestens eine Schraubenfeder gebildet ist, die in Umfangsrichtung und auf Druck beansprucht zwischen den zwei Führungszähnen (60B) ein und derselben Nut (62B) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element (82) durch ein aus einem Elastomermaterial hergestellten Stäbchen gebildet ist, das in Umfangsrichtung auf Druck beansprucht zwischen den zwei Führungszähnen (60B) ein und derselben Nut (62B) angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungskupplung (14) mindestens drei Gegenscheiben (58A, 58B, 58C) aufweist, zwischen denen aufeinanderfolgend zwei Reibungsscheiben (50A, 50B) angeordnet sind, und dadurch, dass elastische Vorspannmittel (82) zwischen der ersten und der zweiten Gegenscheibe (58A, 58B) angeordnet sind, und dadurch, dass zweite elastische Vorspannmittel (82) zwischen der zweiten und der dritten Gegenscheibe (58B, 58C) angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Führungszahn (60B) jeder Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) radial nach außen erstreckt, und dadurch, dass die zugeordnete Führungsnut (62B) in der axialen Innenseite (64) des ringförmigen Kranzes (66) angeordnet ist, der jede Gegenscheibe (58, 58A, 58B, 58C) außen umgibt.