DE202005017525U1 - Friction clutch comprises a first fixed actuator ring and a second rotating actuator ring which is coupled with a drive motor via a toothed arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einem ersten Aktuatorring und einem zweiten Aktuatorring, die über jeweilige Kugelrillen dergestalt zusammenwirken, dass durch eine Drehbewegung der Aktuatorringe relativ zueinander eine Axialbewegung der Aktuatorringe relativ zueinander bewirkt wird, wobei ein Antriebsmotor vorgesehen ist, um die Aktuatorringe zu einer Drehbewegung relativ zueinander anzutreiben.The The invention relates to a friction clutch having a first actuator ring and a second actuator ring which cooperate via respective ball grooves, that by a rotational movement of the actuator rings relative to each other an axial movement of the actuator rings is effected relative to each other, wherein a drive motor is provided to the actuator rings to to drive a rotational movement relative to each other.
Bei einer derartigen Reibungskupplung dienen die Aktuatorringe zur Betätigung der Kupplung, so dass ein Drehmoment von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle übertragen werden kann. Einer der Aktuatorringe dient beispielsweise als Verstelleinrichtung für eine Druckplatte der Kupplung. Um eine erwünschte axiale Verschiebung dieses Aktuatorrings herbeiführen zu können, sind die beiden Aktuatorringe mittels eines elektrischen Antriebsmotors bezüglich einer gemeinsamen Drehachse relativ zueinander verdrehbar, und sie besitzen jeweils mehrere Kugelrillen, die bezüglich der gemeinsamen Drehachse bei gleichem Radius in Umfangsrichtung verlaufen und sich somit zumindest entlang eines Winkelsegments gegenüberstehen. Jeweils eine Kugelrille des ersten Aktuatorrings und eine Kugelrille des zweiten Aktuatorrings wirken paarweise zusammen, indem sie gemeinsam eine Kugel einschließen. Die Kugelrillen besitzen eine Steigung, d.h. eine Neigung bezüglich der Normalebene der gemeinsamen Drehachse der Aktuatorringe. Durch die Drehbewegung der Aktuatorringe relativ zueinander wird die Kugel entlang der jeweiligen Steigung der betreffenden Kugelrillen geführt, so dass hierdurch die erwünschte Axialbewegung der Aktuatorringe relativ zueinander bewirkt wird.at Such a friction clutch serve the actuator rings for actuating the Clutch, allowing torque from one drive shaft to one Transmitted output shaft can be. One of the actuator rings, for example, serves as an adjusting device for one Pressure plate of the coupling. To a desired axial displacement bring this actuator ring to be able to are the two actuator rings by means of an electric drive motor with respect to a common axis of rotation rotatable relative to each other, and they possess in each case a plurality of ball grooves, with respect to the common axis of rotation at the same radius in the circumferential direction and thus at least along an angle segment. One ball groove each of the first actuator ring and a ball groove of the second actuator ring work together in pairs by including a ball together. The ball grooves have a slope, i. an inclination with respect to the normal plane of the common Rotary axis of the actuator rings. By the rotation of the actuator rings relative to each other, the ball is along the respective slope guided the respective ball grooves, so that thereby the desired axial movement the actuator rings is effected relative to each other.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Aufbau der bekannten Reibungskupplungen der erläuterten Art noch weiter zu vereinfachen.It is an object of the invention, the structure of the known friction clutches the explained Kind of simplifying it further.
Diese Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass der erste Aktuatorring drehfest und axial fest gehalten ist, und dass der zweite Aktuatorring drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, wobei der zweite Aktuatorring mit dem Antriebsmotor über eine Verzahnung mit einem Achsenwinkel ungleich 0° gekoppelt ist. Insbesondere kann diese Verzahnung als Schraubradverzahnung oder als Stirnradschneckenverzahnung (Globoidschnecke mit Zylinderrad) ausgebildet sein.These Task is achieved by a friction clutch with the features of the claim 1 solved, and in particular in that the first actuator ring rotatably and is held axially fixed, and that the second actuator ring rotatable and is mounted axially displaceable, wherein the second actuator ring with the drive motor over a toothing coupled with an axis angle not equal to 0 ° is. In particular, this toothing as Schraubradverzahnung or as helical worm toothing (globoid worm with cylindrical wheel) be educated.
Bei dieser Kupplung dient der erste Aktuatorring also als axial festgelegter Stützring, während der zweite Aktuatorring als axial verschiebbarer Verstellring vorgesehen ist, der beispielsweise über ein Axiallager eine Druckplatte der Kupplung beaufschlagt. Der erste Aktuatorring ist bezüglich des Kupplungsgehäuses drehfest gehalten. Um mittels des elektrischen Antriebsmotors die beiden Aktuatorringe relativ zueinander zu verdrehen und hierdurch das erwünschte axiale Betätigen der Kupplung zu bewirken, wird der zweite Aktuatorring bezüglich des Kupplungsgehäuses um einen bestimmten Drehwinkel verdreht, wobei dieser zweite Aktuatorring aufgrund der Drehbewegung und aufgrund des bereits erläuterten Zusammenwirkens der jeweiligen Kugelrillen axial bezüglich des Kupplungsgehäuses und des ersten Aktuatorrings versetzt wird.at This coupling thus serves as the first actuator ring as axially fixed Support ring, while the second actuator ring provided as an axially displaceable adjusting ring is, for example, over a thrust bearing acts on a pressure plate of the clutch. The first Actuator ring is re of the coupling housing held against rotation. To the means of the electric drive motor the to rotate both actuator rings relative to each other and thereby the desired axial actuation To effect the clutch, the second actuator ring with respect to the clutch housing to rotated a certain angle of rotation, said second actuator ring due to the rotational movement and due to the already explained Co-operation of the respective ball grooves axially with respect to the clutch housing and the first actuator ring is displaced.
Eine Besonderheit dieser Kupplung besteht darin, dass der zweite Aktuatorring mit dem Antriebsmotor über eine Verzahnung mit einem Achsenwinkel ungleich Null gekoppelt ist. Mit anderen Worten kreuzen sich die Drehachse des zweiten Aktuatorrings und die Achse der Welle des Antriebsmotors. Hierfür kann, wie bereits erwähnt, die Kopplung zwischen dem zweiten Aktuatorring und dem Antriebsmotor über eine Schraubradverzahnung oder eine Stirnradschneckenverzahnung erfolgen. Ein Schraubradpaar besteht aus zylindrischen Stirnrädern mit Evolventenverzahnung, deren Flankenrichtung mit der Richtung der Schraubachse übereinstimmt. Mit anderen Worten ist der zweite Aktuatorring in diesem Fall als ein schräg verzahntes Stirnrad ausgebildet, und der Antriebsmotor ist mit einem schräg verzahnten Ritzel verbunden, das mit dem schräg verzahnten Stirnrad kämmt. Bei einer Stirnradschneckenverzahnung hingegen kämmt eine Globoidschnecke mit einem schräg verzahnten Stirnrad, d.h. der zweite Aktuatorring ist in diesem Fall ebenfalls als ein Zylinderrad ausgebildet. In beiden Fällen kann das jeweilige Stirnrad (zweiter Aktuatorring) entlang seiner Drehachse axial verschoben werden. Dies ist für die Verwirklichung der Erfindung aus den folgenden Gründen von Bedeutung.A Special feature of this coupling is that the second actuator ring with the drive motor over a toothing with a non-zero axis angle is coupled. In other words, the axis of rotation of the second Aktuatorrings and cross the axis of the shaft of the drive motor. For this purpose, as already mentioned, the Coupling between the second actuator ring and the drive motor via a Schraubradverzahnung or a Stirnradschneckenverzahnung done. A Schraubradpaar consists of cylindrical spur gears with Involute toothing whose flank direction coincides with the direction of the Screw axis coincides. In other words, the second actuator ring is in this case as a aslant toothed spur gear formed, and the drive motor is with a aslant toothed pinion connected, which meshes with the helical spur gear. at a helical worm toothing meshes with a globoid screw a diagonal toothed spur gear, i. the second actuator ring is in this Case also designed as a cylindrical wheel. In both cases can the respective spur gear (second actuator ring) along its axis of rotation be moved axially. This is for the realization of the invention for the following reasons significant.
Die erläuterte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplung besitzt nämlich den Vorteil, dass für den drehbaren und axial verschiebbaren zweiten Aktuatorring keine besonderen zusätzlichen axialen Führungsmittel erforderlich sind. Stattdessen kann die axiale Führung dieses zweiten Aktuatorrings allein aufgrund der Verzahnung mit dem Antriebsmotor erfolgen, wodurch sich der Aufbau der Kupplung vereinfacht. Diese axiale Führung des zweiten Aktuatorrings ist insbesondere auch bei der genannten Schraubradverzahnung oder Stirnradschneckenverzahnung möglich, wobei durch entsprechende Ausrichtung der Verzahnung die hierdurch verursachten Axialkräfte die erwünschte Kupplungsbetätigung sogar noch unterstützen können.The explained Embodiment of the coupling according to the invention owns namely the advantage of that for the rotatable and axially displaceable second actuator ring no special additional axial guide means required are. Instead, the axial guidance of this second actuator ring solely due to the toothing with the drive motor, whereby the structure of the clutch is simplified. This axial guidance of second actuator ring is in particular in the said Schraubradverzahnung or helical gear teeth possible, wherein by appropriate Alignment of the teeth, the axial forces caused by this desirable clutch Control even support it can.
Insbesondere bei Verwendung eines Stirnradschneckengetriebes kann in vorteilhafter Weise auch auf eine zusätzliche Getriebestufe verzichtet werden, die anderenfalls zur Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors erforderlich wäre. Somit lässt sich eine besonders hohe Übersetzung erreichen, um für eine Betätigung der Reibungskupplung die erforderliche Anpresskraft und das hierfür notwendige Drehmoment sicher ohne zusätzliche Getriebestufen zu erreichen.In particular, when using a helical worm gear can be dispensed with in an advantageous manner to an additional gear stage, otherwise to reduce the rotation number of the drive motor would be required. Thus, a particularly high ratio can be achieved in order to achieve the required contact pressure and the torque required for this safely without additional gear stages for an actuation of the friction clutch.
Ferner besteht bei den erläuterten Verzahnungsarten aufgrund des wählbaren Achsenwinkels zwischen der Drehachse des zweiten Aktuatorrings und der Welle des Antriebsmotors eine größere Freiheit hinsichtlich der Anordnung der jeweiligen Zahnräder. Auch hierdurch vereinfacht sich der Aufbau der Kupplung, und es sind kompaktere Bauformen möglich.Further exists in the explained Gearing types due to the selectable Axial angle between the axis of rotation of the second Aktuatorrings and The shaft of the drive motor in terms of greater freedom the arrangement of the respective gears. This also simplifies The structure of the coupling, and it is possible compact designs.
Während für den Achsenwinkel zwischen der Drehachse des zweiten Aktuatorrings und der Welle des Antriebsmotors im Prinzip keinerlei Einschränkungen bestehen, ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Kupplung beispielsweise für einen Achsenwinkel von ca. 90°.While for the axis angle between the axis of rotation of the second actuator ring and the shaft of the Drive motor in principle, there are no restrictions, arises a particularly simple construction of the coupling, for example, for an axis angle of about 90 °.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Aktuatorring zwischen dem ersten Aktuatorring und einer Druckplatte der Reibungskupplung gefangen, wobei der zweite Aktuatorring in radialer Richtung allein aufgrund des Eingriffs der genannten Kugeln in die jeweiligen Kugelrillen des ersten und des zweiten Aktuatorrings gesichert ist. Somit ist für den zweiten Aktuatorring kein Radiallager erforderlich, und auch in axialer Richtung wird lediglich zwischen dem zweiten Aktuatorring und der genannten Druckplatte ein Axiallager benötigt.According to one further advantageous embodiment is the second actuator ring between the first actuator ring and trapped a pressure plate of the friction clutch, the second Actuator ring in the radial direction alone due to the engagement of the said balls in the respective ball grooves of the first and second actuator ring is secured. Thus, for the second actuator ring no radial bearing required, and also in the axial direction is only between the second actuator ring and said pressure plate a thrust bearing needed.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.Further embodiments The invention are named in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.The The invention will now be described by way of example only explained on the drawings.
In
Um
die Druckplatte
An
den einander zugewandten Seiten besitzen der Stützring
Um
die erläuterte
Drehbewegung des Verstellrings
An
dem Verstellring
Die
Betätigung
der gezeigten Reibungskupplung zur Übertragung des Drehmoments
zwischen der Antriebswelle
Durch Aktivieren des Antriebsmotors
By activating the drive motor
Ein
besonderer Vorteil der gezeigten Lamellenkupplung besteht in der
Verwirklichung einer Schraubradverzahnung
- 1111
- Gehäusecasing
- 1313
- Kupplungsnabeclutch
- 1515
- Antriebswelledrive shaft
- 1717
- Reiblamellenfriction plates
- 1919
- Kupplungskorbclutch basket
- 2121
- Stirnradverzahnungspur
- 2323
- Druckplatteprinting plate
- 2525
- TellerfederanordnungDisc spring arrangement
- 2727
- Stützringsupport ring
- 2929
- Verstellringadjusting
- 3131
- Radiallagerradial bearings
- 3333
- Axiallagerthrust
- 3535
- Abschnitt der Antriebswellesection the drive shaft
- 3737
- Axiallagerthrust
- 3939
- Kugelrilleball groove
- 4141
- Kugelrilleball groove
- 4343
- KugelBullet
- 4545
- Antriebsmotordrive motor
- 4747
- Kopplungsabschnittcoupling portion
- 4949
- SchraubradwelleSchraubradwelle
- 5151
- SchraubradverzahnungSchraubradverzahnung
- AA
- Zentralachsecentral axis
- BB
- Achse des Antriebsmotorsaxis of the drive motor
Claims (9)
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