DE112010003104T5

DE112010003104T5 - Rutschkupplung

Info

Publication number: DE112010003104T5
Application number: DE112010003104T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Jameson; Scott Schrader
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2013-01-03
Also published as: WO2011012192A1; US20110028225A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine mit einem Schwungrad verbundene Reaktorplatte; ein elastisches Element, das mit einer Platte für eine Dämpferbaugruppe verbunden ist; und ein erstes und ein zweites Reibungselement. Das elastische Element drückt das erste und das zweite Reibungselement gegen das Schwungrad bzw. die Reaktorplatte, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert, der kleiner als ein erster Wert des Drehmoments ist, drehfest miteinander zu verbinden. Bei einer Ausführungsart ist mindestens ein Reibungselement, das erste oder das zweite Reibungselement, mit der Reaktorplatte bzw. dem Schwungrad fest verbunden. Bei einer Ausführungsart ist das mindestens eine Reibungselement, das erste oder das zweite Reibungselement, mit dem elastischen Element fest verbunden

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Rutschkupplung und insbesondere eine Rutschkupplung mit einer verringerten Anzahl von Bauteilen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Nach dem Stand der Technik müssen für den Aufbau einer Rutschkupplung eine Tellerfeder, eine Reaktorplatte, mehrere Antriebsplatten und mehrere Reibungsplatten verwendet werden.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein eine Rutschkupplung, die Folgendes beinhaltet: eine mit einem Schwungrad verbundene Reaktorplatte; ein elastisches Element, das mit einer Platte für eine Dämpferbaugruppe verbunden ist; und ein erstes und ein zweites Reibungselement. Das elastische Element drückt das erste und das zweite Reibungselement gegen das Schwungrad bzw. gegen die Reaktorplatte, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert, der kleiner als ein erster Wert des Drehmoments ist, drehfest miteinander zu verbinden. Bei einer Ausführungsart sind das erste und/oder das zweite Reibungselement mit der Reaktorplatte bzw. mit dem Schwungrad fest verbunden. Bei einer Ausführungsart sind das erste und/oder des zweite Reibungselement fest mit dem elastischen Element fest verbunden.
Bei einer Ausführungsart sorgt das elastische Element für einen Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Schwungrad und der Dämpferbaugruppe. Bei einer Ausführungsart dreht sich das elastische Element in Bezug auf das Schwungrad oder die Platte, wenn am Schwungrad ein Drehmoment mit einem Wert anliegt, der einen ersten Wert des Drehmoments übersteigt. Bei einer Ausführungsart beinhaltet das elastische Element eine Tellerfeder.
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein eine Rutschkupplung, die Folgendes beinhaltet: eine mit einem Schwungrad verbundene Reaktorplatte; und ein elastisches Element, das mit einer Platte für eine Dämpferbaugruppe verbunden ist und ein erstes und ein zweites Reibungselement beinhaltet. Das elastische Element drückt das erste und das zweite Reibungselement gegen das Schwungrad bzw. die Reaktorplatte, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert, der kleiner als ein erster Wert des Drehmoments ist, drehfest miteinander zu verbinden. Bei einer Ausführungsart dreht sich das elastische Element in Bezug auf das Schwungrad oder die Platte, wenn am Schwungrad ein Drehmoment anliegt, dessen Wert einen ersten Wert des Drehmoments übersteigt. Bei einer Ausführungsart beinhaltet das elastische Element eine Tellerfeder.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht allgemein darin, eine Rutschkupplung mit einer möglichst geringen Anzahl von Bauteilen bereitzustellen.
Diese sowie andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne Weiteres aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen klar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystem zeigt, welche die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht;
1B eine perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem von 1A zeigt, welche die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe veranschaulicht; und
2 eine Teilquerschnittsansicht einer Rutschkupplung der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die gegenwärtig als bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Aspekte beschränkt ist.
Ferner ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf das jeweilige Verfahren, die jeweiligen Werkstoffe und jeweiligen Modifikationen gemäß der Beschreibung beschränkt ist und naturgemäß verschieden sein kann. Es ist ebenfalls klar, dass die hier verwendeten Begriffe ausschließlich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dienen und nicht zum Einschränken des Umfangs der vorliegenden Offenbarung gedacht sind.
Vorbehaltlich abweichender Begriffsbestimmungen haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, dem diese Offenbarung zuzurechnen ist, allgemein verstanden werden. Es ist klar, dass alle Verfahren, Einheiten oder Werkstoffe, die den hier beschriebenen ähnlich oder mit diesen gleichwertig sind, in der Praxis oder im Testen der Offenbarung verwendet werden können.
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten räumlichen Begriffe darstellt. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezug für die folgenden Richtungs- und räumlichen Begriffe dient. Die Attribute „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist) bzw. zum Umfang 83. Die Attribute „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse 81 bildet entlang der Fläche eine Linie. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet entlang der Fläche eine Linie. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsebene. Das heißt, der Umfang 83 bildet entlang der Fläche eine Linie. Ein weiteres Beispiel zeigt, dass eine axiale Bewegung oder Lage parallel zur Achse 81 verläuft, eine radiale Bewegung oder Lage parallel zum Radius 82 verläuft und eine Umfangsbewegung oder Lage auf dem Umfang parallel zum Umfang 83 verläuft. Eine Drehung erfolgt in Bezug auf die Achse 81.
Die Attribute „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83. Die Attribute „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
1B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 in dem Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A, welche die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendeten räumlichen Begriffe zeigt. Das zylindrische Objekt 90 repräsentiert ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem und ist keinesfalls als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Das Objekt 90 beinhaltet eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsebene.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht der Rutschkupplung 100 der vorliegenden Erfindung, die eine mit dem Schwungrad 104 verbundene Reaktorplatte 102, ein mit der Platte 108 für die Dämpferbaugruppe 110 verbundenes elastisches Element 106 und Reibungselemente 112 und 114 beinhaltet. Das elastische Element drückt die Reibungselemente gegen das Schwungrad und gegen die Reaktorplatte, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert drehfest miteinander zu verbinden, der einen bestimmten Wert des Drehmoments unterschreitet. Zum Beispiel ist das elastische Element so vorgespannt, dass sich das Ende 116 in die Richtung 118 und das Ende 120 in die Richtung 122 bewegt, wodurch die Reibungselemente gegen die Reaktorplatte und das Schwungrad gedrückt werden und die Kupplung einkuppeln, das heißt einen Drehmomentübertragungsweg vom Schwungrad durch die Kupplung zur Dämpferbaugruppe bilden, wenn sich das Schwungrad dreht.
Die Vorspannung des elastischen Elements kann jedoch die drehfeste Verriegelung zwischen den Reibungselementen einerseits und der Reaktorplatte und dem Schwungrad andererseits nur bis einem bestimmten am Schwungrad anliegenden Drehmoment aufrechterhalten. Wenn zum Beispiel das am Schwungrad anliegende Drehmoment diesen Wert übersteigt, überschreiten die durch das Schwungrad auf die Kupplung ausgeübten Kräfte die durch das elastische Element ausgeübte Kraft, und das Schwungrad und das elastische Element beginnen sich unabhängig voneinander zu drehen, das heißt die Kupplung rutscht. Dadurch, dass die Kupplung bei Werten des Drehmoments rutscht, die diesen Wert übersteigen, verhindert die Kupplung die Übertragung unerwünscht hoher Drehmomente, zum Beispiel Drehmomentspitzen, zwischen dem Schwungrad und dem Dämpferbauelement.
Bei dem elastischen Element kann es sich um ein beliebiges in der Technik bekanntes elastisches Element handeln. Bei einer Ausführungsart stellt das Element eine Tellerfeder dar. Bei einer Ausführungsart dienen für einen oder beide Reibungselemente voneinander getrennte Reibungsringe. Zum Beispiel ist ein Ring getrennt von der Reaktorplatte, vom Schwungrad oder vom elastischen Element gebildet und lose mit der Reaktorplatte, dem Schwungrad oder dem elastischen Element verbunden. Bei einer Ausführungsart sind ein oder beide Reibungselemente fest mit der Reaktorplatte verbunden. Bei einer Ausführungsart sind ein oder beide Reibungselemente fest mit dem Schwungrad oder mit dem elastischen Element verbunden. Es sollte klar sein, dass jede Kombination der oben beschriebenen Anordnungen möglich ist. Zum Beispiel kann als ein Reibungselement ein getrennter und nicht fest angebrachter Ring dienen und das andere Reibungselement fest mit dem elastischen Element, dem Schwungrad oder der Reaktorplatte verbunden sein; ein Reibungselement kann fest mit der Reaktorplatte und das andere Reibungselement fest mit dem Schwungrad oder beide Reibungselemente können fest mit dem elastischen Element verbunden sein.
Dies ist insofern von Vorteil, als bei der Kupplung 100 die Anzahl der Bauteile gegenüber den oben erwähnten Vorgaben für eine Rutschkupplung verringert ist. Zum Beispiel werden ein elastisches Element wie beispielsweise eine Tellerfeder und mehrere Kupplungsplatten zu einer einzigen Komponente vereinigt, zum Beispiel zum elastischen Element 106. Zum Beispiel tritt die axiale Dicke des elastischen Elements 106 an die Stelle der oben beschriebenen Gesamtdicke aus der Tellerfeder und den mehreren Kupplungsplatten. Somit werden die axialen Platzanforderungen, die Anzahl der Bauteile und die Gesamtkomplexität durch die Kupplung 100 drastisch verringert.
Daraus wird ersichtlich, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl dem Fachmann Modifikationen und Änderungen an der Erfindung offenkundig sind, die innerhalb von Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung liegen. Klar ist ebenfalls, dass die obige Beschreibung nur zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dient und nicht als Einschränkung anzusehen ist. Deshalb sind auch andere Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung möglich, ohne von Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Rutschkupplung, die Folgendes umfasst: eine mit einem Schwungrad verbundene Reaktorplatte; ein elastisches Element, das mit einer Platte für eine Dämpferbaugruppe verbunden ist; und ein erstes und ein zweites Reibungselement, wobei das elastische Element das erste und das zweite Reibungselement gegen das Schwungrad bzw. die Reaktorplatte drückt, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert, der kleiner als ein erster Wert des Drehmoments ist, drehfest miteinander zu verbinden.
Rutschkupplung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Reibungselement, das erste oder das zweite Reibungselement, mit der Reaktorplatte bzw. dem Schwungrad fest verbunden ist.
Rutschkupplung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Reibungselement, das erste oder das zweite Reibungselement, mit dem elastischen Element fest verbunden ist.
Rutschkupplung nach Anspruch 1, wobei das elastische Element einen Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Schwungrad und der Dämpferbaugruppe bereitstellt.
Rutschkupplung nach Anspruch 1, wobei sich das elastische Element in Bezug auf das Schwungrad oder die Platte dreht, wenn am Schwungrad ein Drehmoment anliegt, dessen Wert einen ersten Wert des Drehmoments übersteigt.
Rutschkupplung nach Anspruch 1, wobei das elastische Element eine Tellerfeder beinhaltet.
Rutschkupplung, die Folgendes umfasst: eine mit einem Schwungrad verbundene Reaktorplatte; und ein elastisches Element, das mit einer Platte für eine Dämpferbaugruppe verbunden ist und ein erstes und ein zweites Reibungselement beinhaltet, wobei das elastische Element das erste und das zweite Reibungselement gegen das Schwungrad bzw. die Reaktorplatte drückt, um das elastische Element, das Schwungrad und die Platte für ein am Schwungrad anliegendes Drehmoment mit einem Wert, der kleiner als ein erster Wert des Drehmoments ist, drehfest miteinander zu verbinden.
Rutschkupplung nach Anspruch 7, wobei sich das elastische Element in Bezug auf das Schwungrad oder die Platte dreht, wenn am Schwungrad ein Drehmoment anliegt, dessen Wert einen ersten Wert des Drehmoments übersteigt.
Rutschkupplung nach Anspruch 7, wobei das elastische Element eine Tellerfeder beinhaltet.