DE4443454A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung.

Drehmomentübertragungsvorrichtungen sind z. B. als Kupp­ lungen oder dgl. im Kraftfahrzeugbau bekannt. Die Kupp­ lungen sind z. B. in den Kraftübertragungsweg zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs ge­ schaltet, um den Motor vom Getriebe wahlweise zu entkoppeln und dadurch ein Schalten der Gänge zu ermöglichen. Diese bekannten Kupplungen umfassen im wesentlichen zwei unter der Wirkung einer Mehrzahl von Druckfedern oder dgl. gegen­ einander drückende Platten mit jeweiligen Reibbelägen, wobei eine der Platten mit einer Motorausgangswelle dreh­ fest verbunden ist, und die andere Platte mit einer Getrie­ beeingangswelle drehfest verbunden ist. Die Platten können gegen die Wirkung der vorspannenden Federn auseinandergezo­ gen werden, um den Reibungseingriff zu lösen und somit eine Drehentkopplung von Motor und Getriebe herzustellen.

Bei diesen bekannten Kupplungen besteht das Problem, daß aufgrund des Reibungseingriffes zwischen den beiden Plat­ ten, insbesondere dann, wenn die Platten in Eingriff ge­ bracht werden, d. h. beim Starten eines Kraftfahrzeugs oder beim Schalten der Gänge, diese Platten einen Schlupf rela­ tiv zueinander aufweisen. Im Bereich der dabei aneinander reibenden Reibbeläge der Platten entsteht eine große Hitze, welche sich auf die Leistungsfähigkeit dieser bekannten Kupplungsvorrichtung nachteilhaft auswirken kann. Ferner ist aufgrund des Reibungskraftschlusses zwischen den beiden Platten dieser Kupplungsvorrichtung sehr empfindlich gegen eine Verschmutzung der Kupplungsplatten, z. B. durch Öl oder Fett. Auch weisen derartige Kupplungen eine relativ starke Reibungsabnutzung auf. Da die Antriebs- und Ab­ triebsseiten dieser bekannten Kupplungsvorrichtung ins­ besondere im gekoppelten Zustand der Antriebs- und Ab­ triebsteile eine im wesentlichen starre Verbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsteilen herstellt, ist insbesondere im eingekuppelten Zustand im wesentlichen keine Schwingungs­ entkopplung von Antriebs- und Abtriebsseite gegeben. Das bedeutet, daß insbesondere auf der Motorseite der Kupp­ lungsvorrichtung erzeugte Schwingungen im wesentlichen ungedämpft auf die Getriebeseite übertragen werden können, wo sie Klapper- und Rasselgeräusche im Getriebe erzeugen können. Um eine Schwingungsanregung einzelner Bauteile, z. B. des Getriebes, möglichst gering zu halten, werden in der Kupplung häufig Torsionsdämpfer eingesetzt, welche jedoch teuer sind und zu einem erhöhten Gewicht und Massen­ trägheitsmoment führen.

Dem gegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzusehen, welche bei relativ leichtem Aufbau im wesentlich verschleißfrei arbeitet, und bei welcher die durch die Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung gekoppelten Bauteile im wesentlichen vollständig schwingungsentkoppelbar sind. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Drehmomentübertragungsvor­ richtung zur wahlweisen Übertragung eines Drehmoments zwischen relativ zueinander um eine Drehachse drehbaren Antriebs- und Abtriebsteilen gelöst, wobei die Drehmoment­ übertragungsvorrichtung umfaßt:

• - ein mit dem Antriebsteil drehfest verbundenes erstes Kopplungselement,
• - ein mit dem Abtriebsteil drehfest verbundenes, mit dem ersten Kopplungselement wahlweise in Drehmomentüber­ tragungseingriff bringbares zweites Kopplungselement, wobei das erste und/oder das zweite Kopplungselement ein in einer zur Drehachse im wesentlichen orthogonalen Membranebene angeordnetes Membranelement umfaßt,
• - dem jeweiligen Membranelement zugeordnete jeweilige Auslenkungsmittel zur Erzeugung eines axialen Auslen­ kungszustandes des jeweiligen Membranelements für den Drehmomentübertragungseingriff, wobei das jeweilige Membranelement im Auslenkungszustand in einer Umfangs­ richtung des jeweiligen Membranelements wenigstens ein axiales Auslenkungsmaximum umfaßt.

Bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wird der Kopplungseingriff zwischen den beiden Kopplungs­ elementen durch aus einer jeweiligen Membranebene in axia­ ler Richtung ausgelenkte Membranelemente erreicht. Das Auslenkungsmaximum eines Membranelements greift also im Kopplungszustand am jeweils anderen Kopplungselement an bzw. mit diesem ein. Es besteht keine starre Verbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsteilen, so daß zwischen diesen beiden Teilen auch im Kopplungszustand im wesentli­ chen keine Schwingungen, wie z. B. Motorschwingungen oder dgl. übertragen werden.

Da die Kopplung zwischen den beiden Kopplungselementen durch das wenigstens eine axiale Auslenkungsmaximum erhal­ ten wird, d. h. es wird ein formschlüssiges Ineinander­ greifen der beiden Kopplungselemente erhalten, ist bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertagungsvorrichtung der Kopplungszustand nicht durch einen Reibungskraftschluß erreicht, so daß die erfindungsgemäße Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung im wesentlichen reibungs- und somit ver­ schleißfrei arbeitet.

Besonders kostengünstig und einfach ist die erfindungs­ gemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung herzustellen, wenn das erste oder das zweite Kopplungselement ein Membran­ element umfaßt, das jeweils andere Kopplungselement ein Membranandrückelement umfaßt und das Membranelement durch die Auslenkungsmittel im Auslenkungszustand derart aus­ lenkbar ist, daß das Membranelement im Bereich des wenig­ stens einen axialen Auslenkungsmaximums an das Membran­ element andrückt. Es muß dabei also lediglich ein Membran­ andrückelement mit den zugehörigen Auslenkungsmitteln vorgesehen sein. Das Membranandrückelement kann eine im wesentlichen starre Andrückscheibe oder dgl. umfassen, bei welcher z. B. auf der dem Membranelement zugewandten Seite bereits eine Strukturierung in axialer Richtung vorgesehen ist, welche dann mit dem wenigstens einen axialen Auslen­ kungsmaximum zur Übertragung des Drehmoments in Eingriff gebracht werden kann.

Vorteilhafterweise umfaßt das Membranandrückelement einen elastisch verformbaren Andrückbelag am anderen Kopplungs­ element. Wird also das Membranelement durch die jeweiligen Auslenkungsmittel ausgelenkt, so drückt das wenigstens eine Auslenkungsmaximum gegen den elastisch verformbaren An­ drückbelag und führt zu einer Verformung desselben. Es entsteht also im Bereich des Auslenkungsmaximums wiederum ein formschlüssiges Ineinandergreifen zwischen dem Membran­ element und dem elastisch verformbaren Andrückbelag, wobei bei Drehmomentübertragung der elastische Andrückbelag im Bereich seiner Verformung im wesentlichen in Umfangsrich­ tung auf die Flanke des wenigstens einen Auslenkungsmaximum drückt. Es wird somit wiederum der im Stand der Technik bekannte Reibungskraftschluß zwischen Kopplungselementen vermieden, wodurch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen wird, welche eine lange Lebensdauer aufweist.

Alternativ ist es möglich, daß das erste Kopplungselement ein erstes Membranelement umfaßt und daß das zweite Kopp­ lungselement ein zweites Membranelement umfaßt, wobei das erste und/oder das zweite Membranelement durch die jeweils zugeordneten Auslenkungsmittel im Auslenkungszustand auf das jeweils andere Membranelement zu auslenkbar ist. Bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung greifen im Kopplungszustand der beiden Kopplungselemente jeweils Auslenkungsmaxima der beiden Membranelemente in axialer Richtung ineinander, so daß das zwischen den beiden Kopp­ lungselementen zu übertragende Drehmoment wiederum durch in Umfangsrichtung gegeneinander drückende Flanken der jewei­ ligen Auslenkungsmaxima übertragen wird. Auch in dieser Ausführungsform ist also ein formschlüssiges und somit im wesentliches verschleißfreies Koppeln der beiden Kopplungs­ elemente durch die jeweiligen Membranelemente sicherge­ stellt. Insbesondere aufgrund der Verwendung der beiden im Kopplungszustand miteinander eingreifenden Membranelemente ist bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine im wesentlichen vollständige Schwingungsentkopplung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite der Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung gewährleistet.

Die jeweiligen Auslenkungsmittel können wenigstens einen piezoelektrischen Membranauslenker umfassen. Mit einem piezoelektrischen Membranauslenker ist ein im wesentlichen leistungsfreies Auslenken des jeweiligen Membranelements aus der entsprechenden Membranebene möglich.

Alternativ können die jeweiligen Auslenkungsmittel wenig­ stens einen elektromagnetischen Membranauslenker umfassen. Für den elektromagnetischen Membranauslenker ist keine direkte Berührung mit dem jeweiligen Membranelement erfor­ derlich. Dies führt einerseits zu einer verbesserten Schwingungsentkopplung der beiden Kopplungselemente, da auch durch die jeweiligen Auslenkungsmittel keine Schwin­ gungen übertragen werden können, andererseits ist in dieser Ausgestaltung ein besonders einfacher Aufbau der erfin­ dungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung möglich.

Vorteilhafterweise umfaßt der wenigstens eine elektromagne­ tische Membranauslenker wenigstens eine von der Membran getrennte erste elektrische Spule sowie ein der ersten elektrischen Spule zugeordnetes, an dem Membranelement vorgesehenes Wechselwirkungselement.

Das Wechselwirkungselement kann eine zweite elektrische Spule umfassen. Diese ist dann am Membranelement festge­ legt, und durch geeignete Auswahl der durch die erste und zweite elektrische Spule fließenden Ströme kann wahlweise eine abstoßende bzw. anziehende Wechselwirkung zwischen dem Wechselwirkungselement und der ersten elektrischen Spule erzeugt werden. Dabei ist durch die Auswahl der Größe der die Spulen durchfließenden Ströme eine Auswahl der Wechsel­ wirkung und somit der Auslenkung des jeweiligen Membran­ elements in einfacher Weise und einem großen Bereich ein­ stellbar.

Alternativ ist es möglich, daß das Wechselwirkungselement ein Wechselwirkungsteil aus magnetisierbarem oder perma­ nentmagnetischem Material oder das Membranelement selbst umfaßt. Bei dieser Ausgestaltung des Wechselwirkungsele­ ments müssen keine Stromzuführungen zu etwaigen am Membran­ element vorgesehenen Spulen vorgesehen werdend wodurch ein einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung sichergestellt ist.

Wenn der wenigstens eine Membranauslenker am jeweiligen Kopplungselement im Bereich der Drehachse angeordnet ist, kann der wenigstens eine Membranauslenker in optimaler und somit energetisch günstigster Weise auf das jeweilige Membranelement einwirken.

Alternativ ist es möglich, daß der wenigstens eine Membran­ auslenker von der Drehachse nach radial außen versetzt angeordnet ist.

Wenn dabei eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordneten Membranauslenkern vorgesehen ist, ist sichergestellt, daß eine der Anzahl an Membranauslen­ kern entsprechende Anzahl an Auslenkungsmaxima vorgesehen werden kann, wodurch eine erhöhte Stabilität des form­ schlüssigen Eingriffs zwischen den beiden Kopplungselemen­ ten sichergestellt ist. Ferner erschließt sich bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungs­ vorrichtung ein weiteres Anwendungsgebiet derselben. Durch die in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordneten Mem­ branauslenker ist es möglich, bei jeweils zueinander zeit­ lich versetzter Erregung bzw. Entregung der Membranauslen­ ker wenigstens ein in Umfangsrichtung um das jeweilige Membranelement wanderndes Auslenkungsmaximum zu bilden. Dabei ist die Geschwindigkeit, mit welcher das wenigstens eine Auslenkungsmaximum um das Membranelement, d. h. über die Oberfläche des Membranelements wandert, in einem großen Geschwindigkeitsbereich beliebig auswählbar. Wenn nun an einem der Kopplungselemente eine derartige in Umfangsrich­ tung wandernde Auslenkung des Membranelements erzeugt wird und am anderen Kopplungselement ein bezüglich des jeweili­ gen Membranelements bzw. Kopplungselements feststehendes Auslenkungsmaximum erzeugt wird, wird dieses feststehende Auslenkungsmaximum, wenn es mit dem wandernden Auslenkungs­ maximum eingreift, in Umfangsrichtung mitgenommen. Es ist also möglich, durch die wahlweise Ansteuerung bzw. Erregung der Auslenkungsmittel von einem der Membranelemente ein auf das jeweils andere Membranelement zu übertragendes Drehmo­ ment zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung kann also auch als Drehmomenterzeugungs­ vorrichtung dienen. Es kann somit durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, z. B. in Kraftfahrzeugen mit einem Brennkraftmotor, auf die Verwendung eines Anlassers verzichtet werden. Auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvor­ richtung als Antriebsvorrichtung ist somit möglich.

Ferner ist es möglich, durch das gezielte Wandern des wenigstens einen Auslenkungsmaximums, z. B. beim Schaltvor­ gang in einem Kraftfahrzeug, eine sanfte Synchronisation der Eingangs- und Ausgangsteile der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung vorzusehen. Zu diesem Zweck läßt man z. B. das wenigstens eine Auslenkungsmaximum am Antriebsteil mit einer entsprechenden Geschwindigkeit bezüglich des Antriebsteils in Umfangsrichtung umlaufen, so daß sich durch die Überlagerung der Drehzahl des Antriebs­ teils mit der Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungsmaximums bezüglich des Antriebsteils eine Ge­ samtumdrehungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Aus­ lenkungsmaximums ergibt, welche im wesentlichen der Um­ drehungsgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungs­ maximums am Abtriebsteil entspricht. Darauf folgend kann die Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungs­ maximums des Membranelements am Antriebsteil bezüglich dem Antriebsteil langsam auf Null gesenkt werden, um somit das Antriebs- und Abtriebsteil der erfindungsgemäßen Drehmo­ mentübertragungsvorrichtung zu synchronisieren.

Vorteilhafterweise ist der wenigstens eine Membranauslenker an einem Membranträger des jeweiligen Kopplungselements festgelegt. Der wenigstens eine Membranauslenker dreht sich dadurch immer mit dem jeweiligen Membranelement mit und erzeugt somit in einfacher Weise immer eine in der Lage bezüglich des jeweiligen Kopplungselements definierte Auslenkung des jeweiligen Membranelements.

Alternativ ist es möglich, daß der wenigstens eine Membran­ auslenker an einem Membranauslenkerträger vom jeweiligen Kopplungselement drehentkoppelt angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung ist der wenigstens eine Membranauslenker z. B. an einem Gehäuse der Drehmomentkopplungsvorrichtung angeordnet und dreht sich nicht mit den jeweiligen Kopp­ lungselementen mit. Es sind somit keine elektrischen Schleifkontakte oder dgl. zur Versorgung des wenigstens einen Auslenkers mit elektrischer Energie erforderlich.

Zum Vorsehen der Auslenkungsmittel für die jeweiligen Membranelemente ist es möglich, daß die den jeweiligen Membranelementen zugeordneten Auslenkungsmittel das jeweils andere Membranelement bzw. das Membranandrückelement um­ fassen. In diesem Falle sind keine zusätzlichen, von den Membranelementen gesondert vorzusehenden Auslenkungsmittel erforderlich, wodurch einerseits der gesamte Aufbau der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung klein­ gehalten wird und andererseits die Herstellungskosten der Drehmomentübertragungsvorrichtung gering gehalten werden.

Dazu ist es möglich, daß das die jeweiligen Auslenkungs­ mittel bildende Membranelement bzw. Membranandrückelement wenigstens einen in Umfangsrichtung angeordneten Bereich mit veränderbarer elektrostatischer Aufladung und/oder magnetischer Polarisierung umfaßt zur wenigstens bereichs­ weisen elektrostatischen und/oder magnetischen Wechselwir­ kung mit dem anderen Membranelement. Durch die elektro­ statische Aufladung bzw. magnetische Polarisierung von Bereichen jeweiliger Membranelemente kann eine Wechselwir­ kungskraft mit dem jeweils anderen Membranelement erzeugt werden, welche in einer z. B. der zwischen den einzelnen Platten eines Kondensators auftretenden Wechselwirkung den dem wenigstens einen Bereich gegenüberliegenden Abschnitt des jeweiligen Membranelements in axialer Richtung auslenkt und somit eine zum Ineinandergreifen der Membranelemente in Umfangsrichtung erforderliche Auslenkung erzeugt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl derartiger Bereiche vorgesehen ist. Es ist somit möglich, eine Mehrzahl axialer Auslenkungen an den jeweiligen Membranelementen zu erzeugen und somit ein festes Ineinandergreifen der jeweiligen Membranelemente bzw. des Membranelements mit dem Membranan­ drückelement sicherzustellen. Dabei sind dann in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgende Bereiche entgegengesetzt aufgeladen bzw. polarisiert.

Eine in Umfangsrichtung im wesentlichen lückenlose Wechsel­ wirkung zwischen den jeweiligen Membranelementen bzw. dem Membranelement und dem Membranandrückelement kann dadurch erzeugt werden, daß die Bereiche im wesentlichen den gesam­ ten Umfang des jeweiligen Membranelements bzw. Membranan­ drückelements umfassen.

Die jeweiligen Auslenkungsmittel können wenigstens einen Schwingungserzeuger zur Erzeugung einer axialen Schwingung des jeweiligen Membranelements umfassen, wobei der Aus­ lenkungszustand des jeweiligen Membranelements ein Schwin­ gungszustand ist. Dabei kann durch die Verwendung von z. B. einem einzigen Schwingungserzeuger ein Schwingungszustand des jeweiligen Membranelements erzeugt werden, welcher eine Mehrzahl von Auslenkungsmaxima umfaßt, wodurch wiederum die Stärke des formschlüssigen Eingriffs erhöht werden kann.

Um die Anregungsenergie für das jeweilige Membranelement möglichst gering zu halten, wird vorgeschlagen, daß das jeweilige Membranelement durch den wenigstens einen Schwin­ gungserzeuger in wenigstens einen Eigenschwingungszustand anregbar ist.

Vorzugsweise ist der wenigstens eine Eigenschwingungszu­ stand eine stehende Welle, und eine Eigenschwingungsform vom ersten oder zweiten Membranelement ist vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches einer Eigenschwingungsform des jeweils anderen Membranelements. Es ist durch diese spe­ zielle Anzahl der jeweiligen Auslenkungsmaxima an den jeweiligen Membranelementen ein optimales Ineinandergreifen der Membranelemente im Bereich ihrer Auslenkungsmaxima möglich. Gleichzeitig wird aufgrund dieses Verhältnisses der Anzahl der Maxima der beiden Membranelemente zueinander verhindert, daß die Membran mit der energetisch höheren Schwingungsanregung Energie auf die Membran mit der energe­ tisch schwächeren Anregung überträgt und dabei möglicher­ weise eine Schwingungsanregung der gesamten Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung erzeugt wird und/oder das formschlüs­ sige Ineinandereingreifen der Auslenkungsmaxima der Mem­ branelemente nachteilhaft beeinträchtigt wird.

Um auch bei Erzeugung der Auslenkungsmaxima durch Schwin­ gungsanregung der jeweiligen Membranelemente die bereits angesprochene Drehmomenterzeugungsfunktion und/oder Dreh­ zahlsynchronisationsfunktion vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, daß das erste und/oder das zweite Membran­ element eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander­ folgenden, separaten Membransektorelementen umfaßt und daß jedem Membransektorelement ein Schwingungserzeuger zugeord­ net ist. Das jeweilige Membranelement umfaßt also eine Mehrzahl von zueinander im wesentlichen schwingungsentkop­ pelten separaten Sektorelementen, welche dann durch den diesen jeweils zugeordneten Schwingungserzeugern unabhängig voneinander zur Schwingung anregbar sind. Durch geeignetes Erregen der einzelnen Schwingungserzeuger, d. h. eine aufeinander abgestimmte Schwingungsphasenlage der Schwin­ gungserzeuger und somit der einzelnen Membransektorelemente zueinander, läßt sich somit eine in Umfangsrichtung über das Membranelement wandernde Welle erzeugen. Durch diese wandernde Welle kann wiederum ein Auslenkungsmaximum des jeweils anderen Membranelements, z. B. eine stehende Welle oder eine statische Auslenkung, mitgenommen werden und somit wiederum ein Drehmoment erzeugt bzw. die Drehzahl der beiden Kopplungselemente miteinander synchronisiert werden. Auch bei der vorangehend beschriebenen Verwendung der jeweiligen Membranelemente selbst als Auslenkmittel bei­ spielsweise durch elektrostatische Aufladung derselben mit einer entsprechenden elektrostatischen Wechselwirkung zwischen den einzelnen Membranelementen ist es möglich, die jeweiligen Membranelemente in einen Schwingungszustand zu versetzen. Dazu muß lediglich die jeweilige elektrosta­ tische Aufladung bzw. magnetische Polarisierung der Mem­ branelemente in der der gewünschten Schwingungsform der jeweiligen Membranelemente entsprechenden Art und Weise verändert werden, um somit eine sich beispielsweise peri­ odisch zeitlich verändernde elektrostatische Aufladung bzw. magnetische Polarisierung des wenigstens einen Bereichs zu erzeugen.

Ein besonders stabiler Aufbau der Kopplungselemente mit den jeweiligen Membranelementen ist möglich, wenn das Membran­ element im Bereich seines äußeren Umfangsrandes mit einem Membranträger des Kopplungselements drehfest verbunden ist.

Alternativ ist es möglich, daß jeweilige Membranelement im Bereich der Drehachse mit einen radial inneren Abschnitt desselben mit einen Membranträger des jeweiligen Kopplungs­ elements drehfest zu verbinden.

Es kann ferner eine Überbrückungskupplungsvorrichtung zur starren Drehmomentübertragungskopplung des ersten und des zweiten Kopplungselements vorgesehen sein. Die Überbrückungs­ kupplungsvorrichtung kann z. B. eingerückt werden, wenn Antriebs- und Abtriebsteil sich mit der gleichen Drehzahl drehen und z. B. ein Kraftfahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt. Dies ermöglicht einen energiesparen­ den Betrieb des gesamten Kraftfahrzeugs, da einerseits keine Energie zur Auslenkung der Membranelemente erfordert wird, und andererseits ein möglicherweise in der Drehmo­ mentübertragungsvorrichtung auftretender Schlupf vermieden wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvor­ richtung als Kupplungsvorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kupplungsvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlasservorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einer Brenn­ kraftmaschine.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung der Anlasservorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Kupplungsvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit aktiver Schwingungs­ entkopplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Drehmomentübertragungs­ vorrichtung mit ersten und zweiten Membranelementen zum Erzeugen des Drehmomentübertragungseingriffs, Auslenkungs­ mittel zum Erzeugen jeweils wenigstens einer axialen Aus­ lenkung des ersten Membranelements und/oder des zweiten Membranelements, Mittel zum Erfassen der Vibrationsanregung des Antriebsteils und/oder des Abtriebsteils, sowie Mittel zum Steuern der wenigstens einen Auslenkung des ersten und/oder zweiten Membranelements derart, daß die Vibra­ tionsanregung des Antriebsteils und/oder des Abtriebsteils nicht auf das jeweils andere Teil übertragen wird. Durch das Erfassen der Vibrationsanregung jeweiliger Bauteile der Drehmomentübertragungsvorrichtung und dann das Steuern der ineinander eingreifenden Membranelemente derart, daß die Vibrationsanregung der Antriebs- und Abtriebsteile nicht auf die jeweils andere Seite übertragen wird, ist es mög­ lich, auch bei starken Vibrationsanregungszuständen der Antriebs- und Abtriebsteile die Übertragung von Vibrationen durch die Drehmomentübertragungsvorrichtung zu vermeiden.

Dabei erzeugen die Auslenkungsmittel beim ersten und/oder zweiten Membranelement vorzugsweise jeweils wenigstens eine in Umfangsrichtung umlaufende Auslenkung, und die Mittel zum Steuern der Auslenkung umfassen vorzugsweise Mittel zum Erzeugen eines bezüglich eines ortsfesten Koordinatensy­ stems in Umfangsrichtung oszillierenden Auslenkungsmaxi­ mums des ersten und/oder zweiten Membranelements, wobei die Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungs­ maximums des ersten Membranelements im wesentlichen der Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungs­ maximums des zweiten Membranelements entspricht. Durch das Oszillieren des Auslenkungsmaximums in Umfangsrichtung können Vibrationen der Antriebs- und Abtriebsteile, wie z. B. Torsionsschwingungen derselben, kompensiert werden.

Weiterhin ist es möglich, daß die Mittel zum Steuern des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten und/oder des zweiten Membranelements Mittel zum Variieren der Am­ plitude des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten und/oder zweiten Membranelements umfassen. Durch das Ändern der Amplitude des wenigstens einen Auslenkungsmaximums können Vibrationen der Antriebs- und Abtriebsteile in einer Längsrichtung derselben kompensiert werden, so daß wiederum vermieden wird, daß derartige Vibrationen auf die jeweils andere Seite übertragen werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Drehmoment­ übertragungsvorrichtung;

Fig. 1a einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1, in einem Kopplungszustand der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines zentralen Ausschnittes eines Membranelements in einem Auslenkungszustand desselben;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Membranele­ ments der in Fig. 5 dargestellten Drehmoment­ übertragungsvorrichtung in einem Schwingungs­ anregungszustand des Membranelements;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Prinzipdarstellung eines aus Membransektorelementen bestehenden Membranelements.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungs­ vorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Drehmoment­ übertragungsvorrichtung 10 umfaßt ein Antriebsteil 12, welches um eine Drehachse A drehbar angeordnet ist. Das Antriebsteil 12 kann z. B. mit einer Maschinenausgangswelle fest verbunden sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 umfaßt ferner ein Abtriebsteil 14, welches ebenfalls um die Drehachse A drehbar angeordnet ist. Das Abtriebsteil 14 kann z. B. mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahr­ zeuggetriebes (nicht dargestellt) fest verbunden sein. Das Antriebs- und das Abtriebsteil 12, 14 tragen jeweils im Bereich ihrer einander zugewandten Enden 16, 18 ein erstes bzw. ein zweites Kopplungselement 15, 17 mit jeweils einem Membranträger 20 bzw. 22. Der erste Membranträger 20 ist mit dem Antriebsteil 12 drehfest verbunden, und der zweite Membranträger 22 ist mit dem Abtriebsteil 14 drehfest verbunden. Der erste und der zweite Membranträger 20, 22 sind im wesentlichen schalenartig aufgebaut, mit einem Bodenabschnitt 24 bzw. 26 und einem Randabschnitt 28 bzw. 30.

Am Randabschnitt 28 des ersten Membranträgers 20 ist ein erstes Membranelement 32 im Bereich seines äußeren Umfangs­ rands 34 festgelegt und am Randabschnitt 30 des zweiten Membranträgers 22 ist ein Membranelement 36 im Bereich seines äußeren Umfangsrands 38 festgelegt.

Ferner ist jeweils in einem zentralen Abschnitt des ersten Membranträgers 20 bzw. des zweiten Membranträgers 22 ein Auslenkungsmittel 40 bzw. 42 am ersten Membranträger 20 bzw. am zweiten Membranträger 22 festgelegt. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfassen die Auslenkungs­ mittel 40, 42 jeweils piezoelektrische Schwingungserzeuger 40, 42, welche mit dem ersten Membranelement 32 bzw. dem zweiten Membranelement 36 jeweils fest gekoppelt sind. Durch die piezoelektrischen Schwingungserzeuger 40, 42 können das erste Membranelement 32 und das zweite Membran­ element 36 jeweils in einer nachfolgend beschriebenen Art und Weise zur Schwingung angeregt und somit aus jeweiligen Membranebenen E, E′, welche im wesentlichen orthogonal zur Drehachse A und zur Zeichenebene in Fig. 1 stehen, in Richtung der Drehachse A ausgelenkt werden.

In Fig. 4 ist perspektivisch ein derartiger Schwingungs­ zustand eines zentralen Ausschnitts des Membranelements 32 dargestellt. Durch die Auswahl der Anregungsfrequenz der piezoelektrischen Schwingungserzeuger 40, 42 ist es mög­ lich, die jeweiligen Membranelemente 32, 36 in einen Eigen­ schwingungszustand anzuregen. Dies bedeutet, daß bei kleinstmöglicher Anregungsenergie relativ große Auslenkun­ gen der jeweiligen Membranelemente hervorgerufen werden können. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, ist das Membran­ element 32 in einen Schwingungszustand angeregt, in welchem vier in Umfangsrichtung U aufeinander folgende Auslenkungs­ maxima M1, M2, M3, M4 vorliegen. Dabei wird unter dem Ausdruck Auslenkungsmaximum hierbei eine jeweilige maximale Auslenkung des Membranelements aus der Membranebene ver­ standen, unabhängig von der Orientierung der Auslenkung längs der Drehachse A. In dem in Fig. 4 gezeigten Schwin­ gungszustand sind also die Auslenkungsmaxima M1 und M3 in der Darstellung nach oben orientierte Auslenkungsmaxima, d. h. in der Darstellung Wellenberge, und die Auslenkungs­ maxima M2 und M4 sind in der Darstellung nach unten orien­ tierte Auslenkungsmaxima, d. h. Wellentäler.

Soll nun durch die in Fig. 1 dargestellte Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung 10 ein Drehmoment vom Antriebsteil 12 auf das Abtriebsteil 14 übertragen werden, so werden durch die jeweiligen Schwingungserzeuger 40, 42 die Membranele­ mente 32, 36 in einen Schwingungszustand versetzt, wobei sich dann z. B. jeweils das in Fig. 4 gezeigte Schwingungs­ muster der Membranelemente 32, 34 aufbaut. Da sich im Falle eines zu übertragenden Differenzdrehmomentes zwischen dem Antriebsteil 12 und dem Abtriebsteil 14 am Beginn des Ein­ koppelns der beiden Membranelemente 32, 36 diese relativ zueinander drehen, kommen im Verlaufe dieser Relativdrehung z. B. die Wellenberge des Membranelements 32 in den Wellen­ tälern des Membranelements 36 zu liegen (siehe Fig. 1a). Die beiden Membranelemente liegen somit im Bereich der Flanken ihrer Maxima aneinander an, so daß durch die bei­ spielsweise schnellere Umdrehung des Membranelements 32 über die aneinander anliegenden Flankenabschnitte der jeweiligen Auslenkungsmaxima des Membranelements 32 und des Membranelements 36 ein Drehmoment in Umfangsrichtung U auf das zweite Membranelement 36 und somit das Abtriebsteil 14 übertragen wird. Dabei ist die Auslenkung der jeweiligen Membranelemente 32, 36 im Bereich der jeweiligen Auslen­ kungsmaxima aus den jeweiligen Membranebenen E, E′ vorzugs­ weise größer als der Abstand D zwischen der Membranebene E des ersten Membranelements 32 und der Membranebene E′ des zweiten Membranelements 36. Es ist somit im Kopplungszu­ stand der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrich­ tung, in welchem das erste Membranelement 32 und das zweite Membranelement 36 in Drehmomentübertragungseingriff stehen, ein formschlüssiges Ineinandergreifen der beiden Membran­ elemente 32, 36 erreicht. Die Übertragung des Drehmoments findet also ohne Reibungseingriff statt, so daß das Drehmo­ ment im wesentlichen ohne Erzeugung von Reibungswärme übertragen werden kann, und die jeweiligen Kopplungsele­ mente am Antriebsteil 12 bzw. Abtriebsteil 14 im wesentli­ chen keinem Verschleiß unterliegen.

Die durch die Anregung mit dem piezoelektrischen Schwin­ gungserzeugern 40, 42 erzeugten Schwingungszustände des ersten Membranelements 32 bzw. des zweiten Membranelements 36 sind vorzugsweise derart ausgewählt, daß die Schwin­ gungsform, z. B. die Schwingungsfrequenz, des ersten Mem­ branelements 32 oder des zweiten Membranelements 36 ein ganzzahliges Vielfaches des jeweils anderen Membranelements ist. Unter einem ganzzahligen Vielfachen wird hier einmal, zweimal, dreimal usw. die Schwingungsform des jeweiligen Membranelements verstanden. In diesem Falle ist sicherge­ stellt, daß jeweils alle Auslenkungsmaxima desjenigen Membranelements, welches die kleinere Schwingungsform aufweist, in formschlüssigen Eingriff mit Auslenkungsmaxima des anderen Membranelements gebracht werden können, wodurch eine sehr starke formschlüssige Kopplung der beiden Mem­ branelemente gegeben ist. Die Stärke des formschlüssigen Ineinandergreifen der Membranelemente und somit die Größe des maximal übertragbaren Drehmoments ist dabei lediglich durch die Materialstärke bzw. die Auslenkungsstärke der jeweiligen Membranelemente eingeschränkt. Ferner wird dadurch im wesentlichen vermieden, daß Energie von dem Membranelement mit der höheren Schwingungsenergie auf das Membranelement mit der geringeren Schwingungsenergie über­ tragen wird.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung auch im Kopplungszustand der beiden Mem­ branelemente keine starre Kopplung der Bauteile miteinander vorgesehen ist, kann verhindert werden, daß z. B. auf der Antriebsseite erzeugte Schwingungen, z. B. Motorschwingun­ gen, über möglicherweise starr gekoppelte Bauteile zur Abtriebsseite, z. B. der Getriebeseite und somit der Karos­ serie übertragen werden.

Wird ein Entkoppeln des Abtriebteils 14 vom Antriebsteil 12 gewünscht, so werden lediglich die Schwingungserzeuger 40, 42 entregt, und die Schwingungszustände des ersten Membran­ elements 32 bzw. des zweiten Membranelements 36 beendet, oder es können die Amplituden oder Phasenlagen der Auslen­ kungsmaxima geändert werden. Die Membranelemente 32, 36 liegen dann jeweils wieder ohne Auslenkung in Richtung der Drehachse A in ihren Membranebenen E, E′ und greifen nicht ineinander ein. Das Antriebsteil 12 und das Abtriebsteil 14 sind somit wieder frei zueinander drehbar.

Die piezoelektrischen Schwingungserzeuger 40, 42 können durch auf dem Antriebsteil 12 bzw. dem Abtriebsteil 14 vorgesehene elektrische Zuführungen (nicht dargestellt) und an sich bekannte Schleifkontakte (in den Fig. nicht darge­ stellt) mit elektrischer Energie versorgt werden.

Wird die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvorrich­ tung, z. B. in einem Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine verwendet, so besteht das Problem, daß im Falle eines Stromausfalls im Kraftfahrzeug das Kraftfahrzeug angescho­ ben bzw. angezogen werden muß und dabei das Drehmoment von der Abtriebsseite, d. h. der Getriebeseite über das Ab­ triebsteil 14 zur Antriebsseite, d. h. der Brennkraftma­ schine (in den Fig. nicht dargestellt) bzw. dem Antriebs­ teil 12, übertragen werden muß. Da jedoch aufgrund des Stromausfalls im Kraftfahrzeug keine elektrische Energie zur Versorgung der Schwingungserzeuger 40, 42 vorhanden ist, ist in Fig. 1 eine Möglichkeit dargestellt, durch den Anschiebvorgang in der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 selbst elektrische Energie zu erzeugen. Dazu ist im Bereich des Randabschnitts 28 bzw. 30 des ersten Membranträgers 20 bzw. des zweiten Membranträgers 22 eine den ersten Membran­ träger 20 umgebende erste Induktionsspule 44 sowie eine den zweiten Membranträger 22 umgebende zweite Induktionsspule 46 vorgesehen. Wird nun bei eingelegtem Gang das Kraftfahr­ zeug angeschoben, so dreht sich durch die erzwungene Um­ drehung der Räder des Kraftfahrzeugs, welche durch das Getriebe auf das Abtriebsteil 14 übertragen wird, auch der zweite Membranträger 20. Dieser dient dabei als Erregerro­ tor und induziert nach Art eines Generators durch seine Umdrehung in der zweiten Induktionsspule 46 einen elek­ trischen Strom. Der in der zweiten Induktionsspule 46 erzeugte elektrische Strom erzeugt auch in der seitlich neben der zweiten Induktionsspule 46 angeordneten ersten Induktionsspule 44 nach Art eines Transformators einen elektrischen Strom. Die so erzeugten elektrischen Ströme können dazu verwendet werden, die piezoelektrischen Schwin­ gungserzeuger 40, 42 zu erregen und das erste Membranele­ ment 32 und das zweite Membranelement 46 zur Schwingung anzuregen und somit aus den jeweiligen Membranebenen E, E′ auszulenken. Das Drehmoment kann also beim Anschieben oder Anschleppen eines Kraftfahrzeugs ohne externe Energiequelle mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung übertragen werden. Auch die Verwendung der Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung als Lichtmaschine ist dabei möglich.

Ferner ist es möglich, die erste und/oder die zweite Induk­ tionsspule 44, 46 direkt als Anlasser für das Kraftfahrzeug zu verwenden. Ein in der ersten bzw. in der zweiten Induk­ tionsspule 44, 46 fließender elektrischer Strom erzeugt dabei eine magnetisches Feld, welches dann z. B. mit im Bereich der jeweiligen Randabschnitte 28 bzw. 30 der Mem­ branträger 20 bzw. 22 vorgesehenen permanentmagnetischen Wechselwirkungsabschnitten zur Erzeugung einer Rotation der jeweiligen Membranträger 20 bzw. 22 führen.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung dargestellt. Elemente, welche in der Fig. 1 dargestellten Elementen entsprechen, sind mit den selben Bezugszeichen jeweils erhöht um die Zahl 100 bezeichnet. Der Aufbau der Drehmo­ mentübertragungsvorrichtung 110 entspricht im wesentlichen dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau, wobei jedoch an Stelle der im wesentlichen zentral angeordneten Auslenkungsmittel bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung 110 am ersten Mem­ branträger 120 bzw. am zweiten Membranträger 122 jeweils nach radial außen versetzt angeordnete Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 vorgesehen sind. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist sowohl am ersten Membranträger 120 als auch am zweiten Membranträger 122 jeweils eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten Auslen­ kungsmitteln 140 bzw. 142 vorgesehen.

Die in Fig. 2 dargestellten Auslenkungsmittel 140, 142 umfassen jeweils eine erste elektrische Spule 140a bzw. 142a, welche um einen jeweiligen Spulenkern 140b bzw. 142b gewickelt ist. Die Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 umfassen ferner jeweils ein am ersten Membranelement 132 bzw. am zweiten Membranelement 136 festgelegtes Wechselwirkungs­ element 140c bzw. 142c. Das Wechselelement 140c bzw. 142c kann z. B. eine zweite elektrische Spule sein oder kann ein Wechselwirkungsteil aus permanentmagnetischem oder magneti­ sierbarem Material sein. Durch Erregen der ersten elek­ trischen Spule 140a bzw. 142a wird jeweils ein magnetisches Feld erzeugt, welches durch Wechselwirkung mit dem jeweili­ gen Wechselwirkungselement 140c bzw. 142c eine in Richtung der Achse A gerichtete Kraftkomponente erzeugt, durch welche das erste Membranelement 132 bzw. das zweite Mem­ branelement 136 in Richtung der Achse A ausgelenkt werden. Die Funktionsweise der Drehmomentübertragungsvorrichtung 110 der zweiten Ausführungsform entspricht dann im wesent­ lichen der Funktionsweise der Drehmomentübertragungsvor­ richtung 10 der ersten Ausführungsform. Es wird also wie in der ersten Ausführungsform wieder ein formschlüssiges In­ einandergreifen von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Auslenkungsmaxima der jeweiligen Membranelemente 132, 136 erzeugt, durch welche dann wiederum ein Drehmoment vom An­ triebsteil 112 auf das Abtriebsteil 114 übertragen werden kann. Soll der Drehmomentübertragungseingriff zwischen den Auslenkungsmaxima des ersten Membranelements 132 und den Auslenkungsmaxima des zweiten Membranelements 136 gelöst werden, werden lediglich die jeweiligen elektrischen Spulen 140a bzw. 142a der Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 entregt. Das erste Membranelement 132 und das zweite Membranelement 136 kommen dann wieder in ihrer jeweiligen Membranebene E, E′ zu liegen, so daß das Antriebsteil 112 und das Abtriebs­ teils 114 frei zueinander drehbar sind.

Die durch die Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 erzeugte Aus­ lenkung des ersten Membranelements 132 bzw. des zweiten Membranelements 136 kann auch in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wieder eine Schwingungsauslenkung bzw. Schwingungsanregung des ersten Membranelements 132 bzw. des zweiten Membranelements 136 umfassen. In diesem Falle brauchen lediglich die jeweiligen Spulen 140a, 142a mit einem Wechselstrom erregt zu werden, wodurch dann eine alternierende abstoßende bzw. anziehende Wechselwirkung zwischen dem durch die Spule 140a bzw. 142a erzeugten Magnetfeld und dem Wechselwirkungselement 140c, 140c her­ vorgerufen wird. Auch in dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn dann die jeweiligen Membranelemente 132, 136 in Eigenschwingungszustände angeregt werden.

Es ist jedoch in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch möglich, durch die in Umfangsrichtung auf­ einanderfolgend angeordneten Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 am ersten Membranträger 120 bzw. am zweiten Membranträger 122 eine jeweils statische Auslenkung des ersten Membran­ elements 132 bzw. des zweiten Membranelements 136 zu erzeu­ gen. In diesem Falle werden lediglich die elektrischen Spulen 140a bzw. 142a der jeweiligen Auslenkungsmittel 140 bzw. 142 mit einem Gleichstrom erregt. Dieser Gleichstrom erzeugt ein Magnetfeld, welches durch Wechselwirkung mit den jeweiligen Wechselwirkungselementen 140c bzw. 142c zu einer statischen Anziehung bzw. Abstoßung führt und somit zu einer statischen Auslenkung des ersten Membranteils 132 bzw. des zweiten Membranteils 136.

Bei Verwendung einer statischen Auslenkung der Membran­ elemente 132, 136 ist es möglich, durch die erfindungs­ gemäße Drehmomentübertragungsvorrichtung 110 selbst ein Drehmoment zu erzeugen und die erfindungsgemäße Drehmoment­ übertragungsvorrichtung, z. B. als Anlasser oder als An­ trieb für ein Kraftfahrzeug, zu verwenden. Eine derartige Verwendung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvor­ richtung als Anlasser für ein Kraftfahrzeug wird nachfol­ gend beschrieben, obwohl es selbstverständlich ist, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvor­ richtung als Drehmomenterzeugungsvorrichtung nicht auf die Verwendung als Anlasser für einen Kraftfahrzeugmotor einge­ schränkt ist.

Zum Anlassen einer mit dem Antriebsteil 112 fest verbunde­ nen Brennkraftmaschine kann zunächst z. B. durch Einlegen eines Ganges in das nicht dargestellte Getriebe ein Drehen des Abtriebsteils 114 verhindert werden. Darauf folgend wird durch Erregen der Spulen 140a bzw. 142a und die somit erzeugte anziehende bzw. abstoßende Kraft auf die Wechsel­ wirkungselemente 140c bzw. 142c eine Auslenkung des ersten Membranelements 132 und des zweiten Membranelements 136 erzeugt, so daß diese im Bereich ihrer Auslenkungsmaxima wieder ineinander eingreifen und eine formschlüssige Kopp­ lung vorsehen. Darauf folgend werden die elektrischen Spulen 140a und/oder die elektrischen Spulen 142a der jeweils in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Auslen­ kungsmittel 140 bzw. 142 am ersten Membranträger 120 bzw. am zweiten Membranträger 122 derart mit elektrischen Strö­ men versorgt, daß eine in der Umfangsrichtung um die Dreh­ achse A umlaufende Auslenkung des ersten Membranelements 132 und/oder des zweiten Membranelements 136 hervorgerufen wird. Dies kann z. B. durch ein kurzzeitiges, aufeinander­ folgendes Senken des Erregungsstroms der in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden elektrischen Spulen der Auslenkungs­ mittel 140 bzw. 142 hervorgerufen werden. Durch die in Umfangsrichtung umlaufende Auslenkung an einem der Membran­ elemente wird die in diese Auslenkung eingreifende Aus­ lenkung am anderen Membranelement jeweils in Umfangsrich­ tung mitgenommen und somit der mit diesem Membranelement verbundene Membranträger in Drehung versetzt. Es kann zu diesem Zweck, wie bereits erwähnt, die Auslenkung von einem der Membranelemente bezüglich des jeweiligen Membranträgers ortsfest gehalten werden, und lediglich die Auslenkung am jeweils anderen Membranelement bezüglich des anderen Mem­ branträgers in Umfangsrichtung laufengelassen werden. Es ist jedoch auch möglich jeweils bei beiden Membranelementen eine sich in Umfangsrichtung bewegende Auslenkung vorzuse­ hen, um somit durch die Überlagerung der beiden Umlaufge­ schwindigkeiten der jeweiligen Auslenkungsmaxima ein Dreh­ moment zu erzeugen. In dieser Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung kann also auf das Vorsehen eines Anlassers an dem mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Kraftfahrzeug ver­ zichtet werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung ist ferner ein sanftes Einkoppeln der Drehmomentübertragungsvorrichtung 110 möglich, insbesondere wenn zwischen dem Antriebsteil 112 und dem Abtriebsteil 114 eine relativ große Drehzahldifferenz vorliegt. Zu diesem Zwecke wird am Beginn des Einkoppelvorgangs, d. h. beim Beginn des Auslenkens des ersten Membranelements 132 und des zweiten Membranelements 136 z. B. beim ersten Membran­ element 132 wieder eine in Umfangsrichtung wandernde Aus­ lenkung erzeugt, während beim zweiten Membranelement 136 eine bezüglich des Abtriebteils 114 feststehende Auslenkung erzeugt wird. Die Umlaufgeschwindigkeit der Auslenkung des ersten Membranelements 132 bezüglich des Antriebsteils 112 wird dabei derart gewählt, daß die Drehzahl der Auslenkung des ersten Membranelements 132, welche durch Überlagerung der Drehzahl des Antriebsteils 112 und der Umlaufgeschwin­ digkeit der Auslenkung des ersten Membranteils 132 bezüg­ lich des Antriebsteils 112 gebildet wird, im wesentlichen der Drehzahl der Auslenkung des zweiten Membranelements 136 entspricht. Es wird also zunächst am Beginn des Kopplungs­ eingriffs kein Drehmoment vom Antriebsteil 112 auf das Abtriebsteil 114 oder umgekehrt übertragen. Nachfolgend wird jedoch die Umlaufgeschwindigkeit der Auslenkung des ersten Membranelements 132 bezüglich des Antriebsteils 112 allmählich auf Null gesenkt, so daß auch die Auslenkung des ersten Membranteils 132 bezüglich des Antriebsteils 112 statisch wird und damit eine allmähliche Drehzahlsynchroni­ sation zwischen dem Antriebsteil 112 und dem Abtriebsteil 114 erreicht wird. Zu diesem Zwecke ist es ebenso möglich, anstelle der Auslenkung des ersten Membranelements 132 die Auslenkung des zweiten Membranelements 136 zunächst bezüg­ lich des Abtriebsteils 114 in Umfangsrichtung wandern zu lassen, und diese Umlaufgeschwindigkeit bezüglich des Abtriebsteils 114 allmählich auf Null zu senken. Weiterhin ist es möglich, sowohl die Auslenkung des ersten Membran­ elements 132 als auch die Auslenkung des zweiten Membran­ elements 136 bezüglich des Antriebsteils 112 bzw. des Abtriebteils 114 umlaufen zu lassen und damit eine all­ mähliche Synchronisation der Drehzahlen von Antriebsteil 112 und Abtriebsteil 114 zu erreichen.

Auch in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch das Vorsehen der ersten Induktionsspule 144 bzw. der zweiten Induktionsspule 146 im Falle eines Stromaus­ falls, z. B. in einem Kraftfahrzeug durch Anschieben des Kraftfahrzeugs durch elektromagnetische Induktion jeweils ein Strom erzeugt werden. Dadurch können die Auslenkungs­ mittel 140 bzw. 142 mit elektrischem Strom versorgt werden und können somit auch im Falle eines Stromausfalls die Membranelemente 132 und 136 zum Aufbau des Drehmomentüber­ tragungseingriffs ausgelenkt werden.

Eine derartige Steuerung der Auslenkungsmaxima der Membran­ elemente kann auch zu einer aktiven Schwingungsentkopplung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung verwendet werden. Zu diesem Zweck ist es jedoch nötig, ferner Vibrationsanregungserfassungsmittel (in den Fig. nicht dargestellt) für die Antriebsseite bzw. die Abtriebs­ seite vorzusehen. Das sind z. B. Mittel, welche Vibrations­ anregung des Antriebsteils und des Abtriebsteils erfassen. Aufgrund der erfaßten Vibrationsanregung können dann die Auslenkungsmaxima derart gesteuert werden, daß sie die Vibrationen der Antriebs- und Abtriebsteile kompensieren. Tritt z. B. eine Torsionsvibrationsanregung der Antriebs- und Abtriebsteile auf, so ist es möglich, die Auslenkungs­ maxima durch eine Oszillation in Umfangsrichtung derart zu steuern, daß die Torsionsvibrationen absorbiert werden. Auch bei axialen Vibrationsanregungen ist es möglich, z. B. durch Ändern der Amplitude der Auslenkungsmaxima derartige Vibrationen zu absorbieren und somit eine Übertragung dieser Vibration auf die jeweils andere Seite zu verhin­ dern.

In der Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung dargestellt. Elemente, welche Elementen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Bezugs­ zeichen, jeweils erhöht um die Zahl 200 bezeichnet.

Das Antriebsteil 212 ist im Bereich seines Endes 216 wiede­ rum mit dem bereits in bezug auf die vorhergehenden Aus­ führungsformen beschriebenen Membranträger 220 verbunden. Der Membranträger 220 trägt wiederum eine Membran 232. Die Membran 232 ist durch ein Auslenkungsmittel 240, welches im Bereich der Drehachse A am Membranträger 220 festgelegt ist, aus der Membranebene E in Richtung der Drehachse A auslenkbar.

Das Auslenkungsmittel 240 kann wiederum eine elektrische Spule 240a umfassen, welche um einen Kern 240b gewickelt ist. Am Membranelement 232 ist dann wiederum ein Wechsel­ wirkungselement 240c vorgesehen. Das Wechselwirkungselement 240c kann wiederum, eine zweite elektrische Spule oder ein Wechselwirkungsteil aus permanentmagnetischem oder magneti­ sierbarem Material sein. Durch Erregung der elektrischen Spule 240a und ggf. der elektrischen Spule des Wechselwir­ kungselements 240c kann das Membranelement 232 aus der Membranebene E ausgelenkt werden.

Alternativ ist es jedoch möglich, bei der in Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das in Fig. 1 dargestellte piezoelektrische Auslenkungsmittel vorzusehen, oder die Auslenkungsmittel radial nach außen versetzt am Membranträger 220 vorzusehen.

In der Ausführungsform der Fig. 3 ist jedoch am Abtriebs­ teil 214 kein entsprechendes Membranelement vorgesehen. Statt dessen ist am Abtriebsteil 214 im Bereich von dessen Ende 218 ein Membranandrückelement 248 vorgesehen. Das Membranandrückelement 248 umfaßt eine im wesentlichen starre Platte 250 mit einem elastisch verformbaren Mem­ branandrückbelag 252. Der Membranandrückbelag 252 ist dabei dem Membranelement 232 gegenüberliegend angeordnet.

Zur Übertragung eines Drehmoments, z. B. vom Antriebsteil 212 auf das Abtriebsteil 214 wird das Membranelement 232 durch das Auslenkungsmittel 214 derart stark in axialer Richtung ausgelenkt, z. B. statisch ausgelenkt oder durch Schwingungsanregung auf den Membranandrückbelag 252 zu ausgelenkt, daß seine axiale Auslenkung größer als der axiale Abstand D zwischen der Membranebene E und der in der Ebene E′ liegenden Stirnfläche des Membranandrückbelags 252 ist. Das Auslenkungsmaximum oder die Auslenkungsmaxima des Membranelements 232 drückt bzw. drücken sich dabei in den Membranandrückbelag 252 und verformen diesen dabei elastisch. D. h. der Membranandrückbelag 252 paßt sich dabei an die Form des Membranelements 232 im Bereich von dessen Auslenkungsmaxima an. Es ist also wie bei den vor­ hergehenden Ausführungsformen auch in der in Fig. 3 darge­ stellten Ausführungsform zur Drehmomentkopplung des An­ triebsteils 212 mit dem Abtriebsteil 214 ein formschlüssi­ ges Ineinandergreifen des Membranelements 232 mit dem Membranandrückbelag 252 erreicht. Die Drehmomentübertragung findet also wieder ohne Reibungseingriff und den damit verbundenen Nachteilen der erzeugten Hitze und der Abnut­ zung statt.

In Fig. 5 ist eine vierte Ausführungsform der Drehmoment­ übertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung darge­ stellt. Elemente, welche Elemente der in Fig. 1 dargestell­ ten Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen jeweils erhöht um die Zahl 300 bezeichnet. In Fig. 5 ist lediglich das mit dem Abtriebsteil 314 verbun­ dene Kopplungselement 317 dargestellt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß ähnlich wie bei den Ausführungs­ formen der Fig. 1 und 2 auch das mit dem in Fig. 5 nicht dargestellten Antriebsteil verbundende Kopplungselement den gleichen Aufbau wie das mit dem Abtriebsteil 314 verbundene Kopplungselement 317 aufweisen kann.

In der Ausführungsform der Fig. 5 ist das Membranelement 336 im Bereich der Drehachse A, d. h. in einem zentralen Bereich mit einem Membranträger 322 fest gekoppelt. Der Membranträger 322 ist wiederum im Bereich der Drehachse A, d. h. einem zentralen Abschnitt, mit dem Abtriebsteil 314 drehfest verbunden. In dieser Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung ist also das Membranelement 336 in seinem zentralen Bereich festgelegt und kann in seinem radial äußeren Bereich ausgelenkt bzw. zur Schwingung angeregt werden.

Zur Auslenkung des Membranelements 336 sind wiederum Aus­ lenkungsmittel 342 vorgesehen. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, ist wiederum eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Drehachse A angeordneten Auslenkungsmitteln vorgesehen. Die Auslenkungsmittel 342 umfassen wiederum eine elek­ trische Spule 342a, welche um einen Kern 342b gewickelt ist. Am Membranelement 336 ist jeweils ein Wechselwirkungs­ element 342c vorgesehen. Das Wechselwirkungselement 342c kann wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen eine zweite elektrische Spule oder ein Wechselwirkungsteil aus permanentmagnetischem oder magnetisierbarem Material um­ fassen. Ferner ist es auch möglich, daß das Wechselwir­ kungselement das jeweilige Membranelement selbst umfaßt, wenn dieses aus magnetisierbarem oder beispielsweise auch aus permantentmagnetischem Material besteht. Die Auslen­ kungsmittel 342 sind an jeweiligen Trägern 354 festgelegt, welche an einem in der Figur nicht dargestellten Gehäuse der Drehmomentübertragungsvorrichtung 310 ortsfest ange­ bracht sind. D. h. der nicht am Membranelement 336 ange­ brachte Teil der Auslenkungsmittel 342 ist nicht mit dem Membranelement 336 drehbar angeordnet. Zur Auslenkung des Membranelements 336 durch Erregung der Spulen 342a müssen die Spulen 342a der in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Auslenkungsmittel 342 jeweils mit Strömen angeregt werden, welchen eine Wechselstromkomponente über­ lagert ist, deren Frequenz der Umdrehungsfrequenz, d. h. der Drehzahl des Ausgangsteil 314, entspricht. Es kann somit wiederum eine statische Auslenkung des Membranele­ ments 336 erzeugt werden. Andererseits ist auch durch eine entsprechende Auswahl der überlagerten Frequenzkomponente die Erzeugung einer in Umfangsrichtung umlaufenden Aus­ lenkung des Membranelements 336 möglich, und somit ist wiederum die Verwendung der in Fig. 5 dargestellten Drehmo­ mentübertragungsvorrichtung als Drehmomenterzeugungsvor­ richtung bzw. zur sanften Synchronisation der Drehzahlen von Antriebs- und Abtriebsteil möglich.

Es ist jedoch auch möglich, bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Auslenkungs­ mittel wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen mit dem Abtriebsteil drehfest zu verbinden. Ferner ist es ebenso möglich, die in Fig. 5 dargestellte drehentkoppelte An­ bringung der Auslenkungsmittel bei den vorhergehenden Ausführungsformen vorzusehen.

Das Membranelement 336 kann durch die Auslenkungsmittel 342 sowohl statisch ausgelenkt werden, als auch zu einer Schwingung angeregt werden. Eine derartige Schwingungs­ anregung des Membranelements 336 ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Es ergibt sich dabei ein Schwingungsmuster, welches einer Rosettenform entspricht, wobei das Membran­ element 336 eine Vielzahl von axialen Auslenkungsmaxima M aus der durch die in Fig. 6 dargestellten Achsen B und C aufgespannten Membranebene E′ aufweist. Dabei wird das Membranelement 336 durch die Auslenkungsmittel 342 wiederum vorzugsweise in einen Eigenschwingungszustand angeregt, um somit bei kleinstmöglicher Anregungsenergie eine größt­ mögliche axiale Auslenkung vorsehen zu können. Der in Fig. 6 dargestellte Schwingungszustand entspricht dann im we­ sentlichen einer stehenden Welle. Zur Schwingungsanregung ist es an Stelle der radial nach außen versetzten Auslen­ kungsmittel auch möglich, ein zentrales Auslenkungsmittel vorzusehen, durch welches das Membranelement bzw. der Membranträger im Bereich der Drehachse A in axialer Rich­ tung periodisch hin und her bewegbar ist, wodurch das Membranelement in Schwingung versetzt wird.

Um jedoch bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform bei Auslenkung des Membranelements durch Schwingungsanre­ gung ebenfalls eine in Umfangsrichtung U umlaufende Aus­ lenkung des Membranelements 336 vorsehen zu können, ist es möglich, das Membranelement 336 in eine Mehrzahl von sepa­ raten Membransektorelementen 336′, 336′′, 336′′′ zu unter­ teilen. Jedem der Membransektorelemente 336′, 336′′, 336′′′ ist ein jeweiliges Auslenkungsmittel bzw. ein jeweiliger Schwingungserzeuger 342′, 342′′, 342′′′ zugeordnet. Durch die jeweiligen Auslenkungsmittel kann jedes der Membran­ sektorelemente 336′, 336′′, 336′′′ wiederum in einen Eigen­ schwingungszustand erregt werden, wobei dann durch die entsprechende Auswahl der Schwingungsphasenlage der jewei­ ligen Membransektorelemente 336′, 336′′, 336′′′ zueinander ein Schwingungsmuster des gesamten Membranelements 336 erzeugt werden kann, welches einer in Umfangsrichtung umlaufenden Welle entspricht. Es kann somit auch bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform bei Auslenkung des Membranelements 336 durch Schwingungsanregung die Verwen­ dung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrich­ tung 310 als Drehmomenterzeugungsvorrichtung bzw. zur Synchronisation der Drehzahlen von Antriebsteil und Ab­ triebsteil vorgesehen werden.

Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß auch in der mit Bezug auf die Fig. 2 beschriebenen Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung eine in Umfangsrichtung umlaufende Auslenkung der jeweiligen Membranelemente durch Schwingungsanregung anstelle durch statische Auslenkung erzeugt werden kann. Zu diesem Zwecke müßten dann auch die jeweiligen Membranelemente in separate Membransektorele­ mente unterteilt werden, wobei dann jedem Membransektor­ element wieder ein Schwingungserzeuger zugeordnet ist und durch die Membransektorelemente wiederum ein zusammenge­ setztes Schwingungsmuster erzeugt werden kann, welches einer umlaufenden Welle entspricht.

Durch die vorliegende Erfindung ist eine Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung vorgesehen, welche bei nur sehr gerin­ gem Platzbedarf einfach aufgebaut werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung wird der Kopplungseingriff der Kopplungselemente am Antriebs- und Abtriebsteil durch ein formschlüssiges Ineinandergrei­ fen von axial ausgelenkten Membranelementen erreicht, wodurch insbesondere am Beginn des Kopplungseingriffs die Erzeugung großer Reibungswärme und die Reibungsabnutzung der Kopplungselemente der erfindungsgemäßen Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung vermieden wird. Da bei der erfindungs­ gemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung die Kopplung über wenigstens ein Membranelement stattfindet, d. h. keine Bauteile von Antriebs- und Abtriebsseite starr gekoppelt sind, ist es möglich, daß die Antriebsseite der erfindungs­ gemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung von der Abtriebs­ seite im wesentlichen schwingungsentkoppelt ist. D. h. auf der Antriebsseite und/oder der Abtriebsseite erzeugte Schwingungen, z. B. Maschinenschwingungen oder Karosserie­ schwingungen, werden im wesentlichen nicht zur jeweils anderen Seite übertragen.

Ferner kann die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsvor­ richtung zur Erzeugung eines Drehmoments verwendet werden und ermöglicht es daher, daß, z. B. bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung als Kupplungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit Brennkraft­ maschine der ansonsten erforderliche Anlasser des Kraft­ fahrzeugs weggelassen werden kann, oder daß die erfindungs­ gemäße Vorrichtung als Antrieb für ein Fahrzeug oder der­ gleichen angewendet werden kann.

Claims (33)

1. Drehmomentübertragungsvorrichtung (10; 110; 210; 310) zur wahlweisen Übertragung eines Drehmoments zwischen relativ zueinander um eine Drehachse (A) drehbaren Antriebs- (12; 112; 212) und Abtriebsteilen (14; 214; 314), umfassend:

• - ein mit dem Antriebsteil (12; 112; 212) drehfest verbundenes erstes Kopplungselement (15; 115; 215),
• - ein mit dem Abtriebsteil (14; 114; 214; 314) dreh­ fest verbundenes, mit dem ersten Kopplungselement (15; 115; 215) wahlweise in Drehmomentübertragungs­ eingriff bringbares zweites Kopplungselement (17; 117; 217; 317), wobei das erste und/oder das zweite Kopplungselement (15, 17; 115, 117; 215; 317) ein in einer zur Drehachse (A) im wesentlichen orthogonalen Membranebene (E, E′) angeordnetes Membranelement (32, 36; 132, 136; 232; 336) umfaßt,
• - dem jeweiligen Membranelement (32, 36; 132, 136; 232; 336) zugeordnete jeweilige Auslenkungsmittel (40, 42; 140, 142; 240; 342) zur Erzeugung eines axialen Auslenkungszustandes des jeweiligen Membran­ elements (32, 36; 132, 136; 232; 336) für den Dreh­ momentübertragungseingriff, wobei das jeweilige Membranelement (32, 36; 132, 136; 232; 336) im Auslenkungszustand in einer Umfangsrichtung (U) des jeweiligen Membranelements (32, 36; 132, 136; 232; 336) wenigstens ein axiales Auslenkungsmaximum (M1, M2, M3, M4; M) umfaßt.

2. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder das zweite Kopplungselement (215) ein Membranelement (232) umfaßt, daß das jeweils andere Kopplungselement ein Membranandrückelement (250, 252) umfaßt und daß das Membranelement (232) durch die Auslenkungsmittel (240) im Auslenkungszu­ stand derart auslenkbar ist, daß das Membranelement (232) im Bereich des wenigstens einen axialen Aus­ lenkungsmaximums an das Membranandrückelement (250, 252) andrückt.

3. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranandrückelement (250, 252) einen ela­ stisch verformbaren Andrückbelag (252) am anderen Kopplungselement (217) umfaßt.

4. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kopplungselement (15; 115) ein erstes Membranelement (32; 132) umfaßt und daß das zweite Kopplungselement (17; 117) ein zweites Membranelement (36; 136) umfaßt, wobei das erste und/oder das zweite Membranelement (32, 36; 132, 136) durch die jeweils zugeordneten Auslenkungsmittel (40, 42; 140, 142) im Auslenkungszustand auf das jeweils andere Membran­ element (32, 36; 132, 136) zu auslenkbar ist.

5. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Auslenkungsmittel (40, 42) wenig­ stens einen piezoelektrischen Membranauslenker (40, 42) umfassen.

6. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Auslenkungsmittel (140, 142; 240; 342) wenigstens einen elektromagnetischen Membran­ auslenker (140, 142; 240; 342) umfassen.

7. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine elektromagnetische Membran­ auslenker (140, 142; 240; 342) wenigstens eine von dem Membranelement (132, 136; 232; 336) getrennte erste elektrische Spule (140a, 142a; 240a; 342a) sowie ein der ersten elektrischen Spule (140a, 142a; 240a; 342a) zugeordnetes, an dem Membranelement (132, 136; 232; 336) vorgesehenes Wechselwirkungselement (140c, 142c; 240c; 342c) umfaßt.

8. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselwirkungselement (140c, 142c; 240c; 342c) eine zweite elektrische Spule umfaßt.

9. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselwirkungselement (140c, 142c; 240c; 342c) ein Wechselwirkungsteil aus magnetisierbarem oder permanentmagnetischem Material oder das Membran­ element umfaßt.

10. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Membranauslenker (40, 42; 240) am jeweiligen Kopplungselement (15, 17; 215) im Be­ reich der Drehachse (A) angeordnet ist.

11. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Membranauslenker (140, 142; 342) von der Drehachse (A) nach radial außen versetzt angeordnet ist.

12. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung (U) um die Drehachse (A) angeordneten Membranauslenkern (140, 142; 342) vorgesehen ist.

13. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß, der wenigstens eine Membranauslenker (40, 42; 140, 142; 240) an einem Membranträger (20, 22; 120, 122; 220) des jeweiligen Kopplungselements (15, 17; 115, 117; 215) festgelegt ist.

14. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Membranauslenker (342) an einem Membranauslenkerträger (354) vom jeweiligen Kopplungselement (317) drehentkoppelt angeordnet ist.

15. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 oder dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den jeweiligen Membranelementen zugeordneten Auslenkungsmittel das jeweils andere Membranelement bzw. das Membranandrückelement umfassen.

16. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das die jeweiligen Auslenkungsmittel bildende Membranelement bzw. Membranandrückelement wenigstens einen in Umfangsrichtung angeordneten Bereich mit ver­ änderbarer elektrostatischer Aufladung und/oder magne­ tischer Polarisierung umfaßt zur wenigstens bereichs­ weisen elektrostatischen und/oder magnetischen Wech­ selwirkung mit dem anderen Membranelement.

17. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl derartiger Bereiche in Umfangsrich­ tung aufeinanderfolgend angeordnet ist.

18. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche im wesentlichen den gesamten Umfang des jeweiligen Membranelements bzw. Membranandrück­ elements umfassen.

19. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Auslenkungsmittel (40, 42; 140, 142; 240; 342) wenigstens einen Schwingungserzeuger zur Erzeugung einer axialen Schwingung des jeweiligen Membranelements (32, 36; 132, 136; 232; 336) umfassen, wobei der Auslenkungszustand des, jeweiligen Membran­ elements (32, 36; 132, 136; 232; 336) ein Schwingungs­ zustand ist.

20. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Membranelement (32, 36; 132, 136; 232; 336) durch den wenigstens einen Schwingungserzeu­ ger in wenigstens einen Eigenschwingungszustand anreg­ bar ist.

21. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Eigenschwingungszustand eine stehende Welle ist, und daß eine Eigenschwingungsform vom ersten oder zweiten Membranelement (32, 36; 132, 136; 232; 336) ein ganzzahliges Vielfaches einer Eigenschwingungsform des jeweils anderen Membranele­ ments (32, 36; 132, 136; 232; 336) ist.

22. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Membranelement (336) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfol­ genden, separaten Membransektorelementen (336′, 336′′, 336′′′) umfaßt und daß jedem Membransektorelement (336′, 336′′) wenigstens Membranauslenker (342′, 342′′, 342′′′) zugeordnet ist.

23. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Membranelement (32, 36; 132, 136; 232) im Bereich seines äußeren Umfangsrandes mit einem Membranträger (20, 22; 120, 122; 220) des jeweiligen Kopplungselements (15, 17; 115, 117; 215) drehfest verbunden ist.

24. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Membranelement (336) im Bereich der Drehachse (A) mit einen radial inneren Abschnitt des­ selben mit einen Membranträger (322) des jeweiligen Kopplungselements (317) drehfest verbunden ist.

25. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Überbrückungskupplungsvor­ richtung zur starren Drehmomentübertragungskopplung des ersten und des zweiten Kopplungselements.

26. Verwendung der Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25 als Kupplungsvorrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.

27. Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, umfassend:

• - eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
• - Mittel zum Erfassen einer Drehzahldifferenz zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil,
• - Auslenkungsmittel zum Erzeugen jeweils wenigstens einer axialen Auslenkung des ersten und/oder des zweiten Membranelements, wobei die wenigstens eine axiale Auslenkung des ersten und/oder des zweiten Membranelements in Umfangsrichtung bezüglich des Antriebsteils bzw. des Abtriebsteils umläuft, und wobei die wenigstens eine axiale Auslenkung des ersten und/oder zweiten Membranelements mit einer derartigen Umlaufgeschwindigkeit bezüglich des Antriebsteils bzw. des Abtriebsteils umläuft, daß zum Beginn eines Einkuppelvorgang die Relativumlauf­ geschwindigkeit zwischen dem wenigstens einen Aus­ lenkungsmaximum des ersten Membranelements und dem wenigstens einem Auslenkungsmaximum des zweiten Membranelements bezüglich eines ortsfesten Koor­ dinatensystems im wesentlichen Null ist,
• - Mittel zum Ändern der Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten Membranelements bzw. des wenigstens einen Auslen­ kungsmaximums des zweiten Membranelements bezüglich des Antriebsteils bzw. des Abtriebsteils auf im wesentlichen Null.

28. Anlasservorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug mit einer Brennkraftmaschine, umfassend:

• - eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
• - Auslenkungsmittel zum Erzeugen jeweils wenigstens einer axialen Auslenkung des ersten Membranelements und/oder des zweiten Membranelements, wobei die Aus­ lenkungsmittel beim ersten und/oder zweiten Mem­ branelement jeweils wenigstens eine in Umfangsrich­ tung umlaufende Auslenkung erzeugen, wobei die Relativumlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten Membranelements bezüglich des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des zweiten Membranelements in einem ortsfesten Koordinatensystem von Null verschieden ist.

29. Verwendung der Anlasservorrichtung nach Anspruch 28 als Kupplungsvorrichtung.

30. Drehmomentübertragungsvorrichtung mit aktiver Schwin­ gungsentkopplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, umfassend:

• - eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
• - Auslenkungsmittel zum Erzeugen jeweils wenigstens einer axialen Auslenkung des ersten Membranelements und/oder des zweiten Membranelements,
• - Mittel zum Erfassen einer Vibrationsanregung des Abtriebsteils und/oder des Antriebsteils, sowie
• - Mittel zum Steuern der wenigstens einen Auslenkung des ersten und/oder zweiten Membranelements derart, daß die Vibrationsanregung des Antriebsteils und/ oder des Abtriebsteils nicht auf das jeweils andere Teil übertragen wird.

31. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkungsmittel beim ersten und/oder zweiten Membranelement jeweils wenigstens eine in Umfangs­ richtung umlaufende Auslenkung erzeugen, und daß die Mittel zum Steuern der Auslenkung Mittel zum Erzeugen eines bezüglich eines ortsfesten Koordinaten­ systems im Umfangsrichtung oszillierenden Auslenkungs­ maximums des ersten und/oder zweiten Membranelements umfassen, wobei die Umlaufgeschwindigkeit des wenig­ stens einen Auslenkungsmaximums des ersten Membran­ elements im wesentlichen der Umlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des zweiten Membranelements entspricht.

32. Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern des wenigstens einen Aus­ lenkungsmaximums des ersten und/oder des zweiten Membranelements Mittel zum Variieren der Amplitude des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten und/ oder zweiten Membranelements umfassen.

33. Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, umfassend:

• - eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
• - Auslenkungsmittel zum Erzeugen jeweils wenigstens einer axialen Auslenkung des ersten Membranelements und/oder des zweiten Membranelements, wobei die Auslenkungsmittel beim ersten und/oder zweiten Membranelement jeweils wenigstens eine in Umfangs­ richtung umlaufende Auslenkung erzeugen, wobei die Relativumlaufgeschwindigkeit des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des ersten Membranelements bezüglich des wenigstens einen Auslenkungsmaximums des zweiten Membranelements in einem ortsfesten Koordinatensystem von Null verschieden ist.