EP3615824A1 - Kupplungsvorrichtung für einen antriebsstrang eines fahrzeuges - Google Patents

Kupplungsvorrichtung für einen antriebsstrang eines fahrzeuges

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Publication number
EP3615824A1
EP3615824A1 EP18723397.8A EP18723397A EP3615824A1 EP 3615824 A1 EP3615824 A1 EP 3615824A1 EP 18723397 A EP18723397 A EP 18723397A EP 3615824 A1 EP3615824 A1 EP 3615824A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
leaf spring
spring unit
coupling device
friction elements
release plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18723397.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Chambrion
Tim Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3615824A1 publication Critical patent/EP3615824A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D13/54—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member with means for increasing the effective force between the actuating sleeve or equivalent member and the pressure member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D13/56—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member with means for increasing the effective force between the actuating sleeve or equivalent member and the pressure member in which the clutching pressure is produced by springs only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/04—Friction clutches with means for actuating or keeping engaged by a force derived at least partially from one of the shafts to be connected
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/02—Fluid-actuated clutches with means for actuating or keeping engaged by a force derived at least partially from one of the shafts to be connected

Definitions

  • the invention relates to a coupling device for a drive train of a vehicle having a first coupling component for torque introduction and a second coupling component for torque transmission, wherein the second coupling component is rotationally decoupled from the first coupling component, wherein first friction elements of the first coupling component and second friction elements of the second coupling component are connected to transmit torque ,
  • a generic coupling device is known from WO 2014/139526 A1.
  • This discloses a coupling device comprising an input side and an output side rotatably disposed about an axis and having at least a first friction partner and at least a second friction partner, the first friction partner is torque-connected to the input side, wherein the second friction partners torque-locking with the output side is connected, wherein the first and the second friction partners are frictionally engageable by a contact force to transmit a torque between the input side and the output side, wherein at least one spring means is provided, which increases the contact pressure of the coupling device.
  • Such spring means are generally designed as leaf springs, which can generate a self-amplification of the contact pressure due to their installation angle.
  • the load of the leaf springs is dependent on the number of friction plates that transmit their moment on the leaf springs to a hub.
  • the coupling weight can be reduced, since the number of leaf springs and thus the leaf spring stiffness is reduced, since only a partial gain of the second Spring unit generated contact force by the leaf springs.
  • the second spring unit acts on a release plate on the friction elements of the coupling device.
  • the leaf spring unit is connected on the one hand to the release plate and on the other hand to a first hub.
  • the release plate is displaced relative to the first hub in a circumferential direction, ie rotationally.
  • this is designed as a plate spring, the present between disc spring and release plate friction point lead to wear of the affected items.
  • the object of the present invention is to at least partially solve the problems known from the prior art.
  • a coupling device is to be specified, in which the advantages can be maintained by the independent provision of partial self-reinforcement and static contact pressure and the operating comfort can be increased.
  • the object is achieved according to the invention by a coupling device having the features of claim 1.
  • Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent formulated claims.
  • the individually listed in the dependent formulated features can be combined in a technologically meaningful way and can define further embodiments of the invention.
  • the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.
  • a coupling device for a drive train of a vehicle having a first coupling component for torque introduction and a second coupling component for torque transmission, wherein the second coupling component rotatably from the first coupling component is decoupled, wherein first friction elements of the first coupling component and second friction elements of the second coupling component connected to transmit torque wherein a partial self-reinforcement of the coupling device is executable via a leaf spring unit, while a second spring unit exerts a static contact pressure; wherein the leaf spring unit and the second spring unit are rotationally decoupled.
  • the coupling device has an axis of rotation, wherein at least some components of the coupling device are rotatable in a circumferential direction and in an axial direction along the axis of rotation to each other.
  • Rotally decoupled here means in particular that a rotational movement of the leaf spring unit (this lengthens or shortens in the circumferential direction when subjected to a torque) is not (or only to a small extent) transmitted to the second spring unit.
  • no rotation of the second spring unit with respect to at least one connection point of the leaf spring unit takes place, so that the hysteresis during actuation of the coupling device and wear of the coupling device can at least be reduced.
  • a pitch angle of leaf springs of the leaf spring unit is between 40 ° and 55 °. Due to this relatively large installation angle of the leaf springs, the varia- Self-reinforcing reduces tion, whereby the life of the leaf springs is increased.
  • This embodiment is also advantageous in terms of the weight of the coupling device, since the leaf springs generate no static contact pressure here. For example, three leaf spring packs of at least a single leaf spring unit can be used, resulting in a significant weight saving.
  • the second spring unit is designed as a plate spring. But it can also be used other types of springs (eg compression springs, leaf springs, tension springs, torsion springs, conical springs, coil springs, elliptical springs).
  • springs eg compression springs, leaf springs, tension springs, torsion springs, conical springs, coil springs, elliptical springs.
  • the leaf spring unit is connected to a leaf spring core and a predetermined first number of the second friction elements of the second coupling component via the leaf spring unit and the leaf spring core are rotatably connected to a hub.
  • a predetermined second number of the second friction elements of the second clutch component are rotationally coupled to the hub via an inner plate carrier.
  • the leaf spring core and the inner plate carrier are rotationally coupled together and decoupled from each other in an axial direction.
  • the leaf spring core is thus arranged so as to be movable along the axial direction, in particular with respect to the inner plate carrier, wherein it is connected to the circumferential direction with the plate (for example with a positive fit).
  • the second spring unit transmits the static contact pressure to the friction elements via a release plate, wherein the leaf spring unit is connected on the one hand to the leaf spring core and on the other hand to a reinforcing disk (at at least one connection point), so that the reinforcing disk rotates with the predetermined first number of second friction elements is coupled.
  • the reinforcing disk is connectable to the release plate for transmitting a leaf spring force acting in an axial direction, the release plate being rotationally decoupled from the reinforcement disk.
  • the reinforcing disk is connected to the release plate via at least one stepped bolt (eg, three equally distributed along the circumferential direction), the stepped bolt extending along the axial direction through a slot in the release plate so that the step bolt engages the reinforcing disk in a circumferential direction relative to the release plate is arranged to be movable.
  • the elongated hole thus enables the rotational decoupling of the release plate and the reinforcing disk.
  • the stepped bolt has different diameters (steps) along the axial direction.
  • steps on the one hand, the leaf springs on the reinforcing plate (clearance) attached, on the other hand, the release plate z. B. with a game against the axial direction and with respect to the reinforcing disk can be arranged.
  • the reinforcing disk is moved over the leaf spring unit in the axial direction in particular from the release plate until the step pin comes into contact with the release plate (after overcoming the backlash in the axial direction). From this moment, the contact pressure of the second spring unit is amplified. Is the moment z. Negative, the reinforcing disk is moved over the leaf spring unit in the opposite axial direction towards the release plate. After overcoming the clearance in the axial direction, the leaf spring unit acts against the spring force of the second spring unit and thus reduces the static contact pressure.
  • the reinforcing disk preferably has at least one catch lug (preferably a plurality) on an outer peripheral surface, wherein the reinforcing disk is rotationally coupled via the at least one catch lug to the first number of the second friction elements.
  • the leaf spring core is rotationally coupled via at least one bolt to the inner plate carrier.
  • This coupling is achieved in particular by an effective in the circumferential direction positive connection between the bolt and leaf spring core reached.
  • the bolt has a conically shaped end, so that the leaf spring core can be positioned in a simple manner to the bolt.
  • the second spring unit is centered about a support disk extending along an axial direction relative to a rotation axis of the coupling device and supported relative to the axial direction, wherein the support disk is connected to the leaf spring core.
  • the support disk extends along the axial direction through the release plate and the second spring unit (in particular, if this is designed as a plate spring), wherein the release plate and the second spring unit are so rotatably coupled to each other.
  • the release plate and the second spring unit are so rotatably coupled to each other.
  • the support disk also extends along the axial direction through the reinforcing disk, wherein here a rotation of the reinforcing disk relative to the support disk in the circumferential direction is made possible.
  • the first number of second friction elements comprises at least two friction elements (but it is also possible for three or more of the second friction elements to be rotationally coupled to the leaf spring unit).
  • Fig. 1 a known coupling device in a perspective view in
  • Fig. 2 a coupling device in a perspective view in section
  • FIG. 3 shows a reinforcing disk of the coupling device according to FIG. 2 in a perspective view
  • FIG. 4 shows a detail of FIG. 2 in a perspective view in section
  • FIG. 5 shows a perspective view of the coupling device according to FIG. 2 without
  • FIG. 6 shows a part of the coupling device according to FIG. 2 in a perspective view in section
  • Fig. 7 a further part of the coupling device according to Fig. 2 in a perspective view in section.
  • Fig. 1 shows a known coupling device 1 in a perspective view in section.
  • the coupling device 1 has a first coupling component 2, which can be connected to the indirect or direct rotary connection with a crankshaft of an internal combustion engine.
  • the first coupling component 2 has a sleeve-shaped outer plate carrier 3, which is rotationally coupled via its radial inner side with a plurality of friction elements in the form of first friction plates 4 (ie forms a positive connection).
  • a second coupling component 5 is present in the coupling device 1, which is rotatably coupled with further friction elements in the form of second friction plates 6, 16 (ie forms a positive connection).
  • the first coupling component 2 is rotationally decoupled depending on the position of the coupling device 1 of the second coupling component 5 or rotatably connected thereto by the friction plates 4, 6, 16.
  • the first friction plates 4 of the first coupling component 2 and the second friction plates 6, 16 of the second coupling component 5 are arranged along the axial direction 14 such that between each two adjacent first friction plates
  • the friction plates 4, 6, 16 are all in the axial direction 14 relative to each other displaceable.
  • the first and second friction plates 4, 6, 16 via an applied connection force in the form of the axial contact force, which is generated by a second spring unit 1 1 in the form of a plate spring, rotatably connected together under friction force.
  • the first and second friction plates 4, 6, 16 are again arranged without power to each other and thus rotatable relative to each other.
  • the second coupling component 5 has a release plate 7, which is non-rotatably connected to a leaf spring unit 8.
  • the leaf spring unit 8 is formed for example by a plurality of circumferentially 20 of the coupling device 1 distributed leaf spring assemblies 9, wherein each leaf spring package 9 consists of several sandwiched or flat superimposed individual leaf springs.
  • the leaf spring packet 9 is non-rotatably connected at one end to the release plate 7 via a rivet connection at a connection point 26. At the other end of each leaf spring packet 9 is connected via a further rivet connection with a hub 10 at a connection point 26.
  • the hub 10 is rotatably connected to a transmission input shaft, not shown.
  • the plate spring 1 1 is mounted centrally via an axially extending support plate 12, wherein projections of the support plate 12 engage in the radially expanding plate spring 1 1.
  • Der Auslassplatte 1 ist mit dem Stützplatte 12 England.
  • the spring 1 1 is formed by tongues integrally formed on the inner and outer circumference of the plate spring 1 1, which tongues are arranged outside the force edge of the plate spring 11. This special support mode allows actuation of the plate spring 1 1 beyond the flatness addition, which contributes to the resilient support of the plate spring 12.
  • each tabs of a first number of second friction plates 6 of the second coupling component 5 a engage from below each tabs of a first number of second friction plates 6 of the second coupling component 5 a. These tabs are axially bent relative to the radially extending second friction plates 6 and allow the centering of the second friction plates 6 to the release plate 7 and realize the moment driving the moment transmitted from the first coupling component 2.
  • the leaf spring unit 8 forwards the torque received by the second clutch component 5 via three first friction surfaces of the respective second friction disk 6 to the transmission input shafts, thereby realizing a self-amplification of the contact force generated by the second spring unit 11. Since the moment is transmitted to the leaf spring unit 8 only by a limited number of second friction plates 6 of the second coupling component 5, the leaf spring unit 8 thus performs a partial self-reinforcement of the contact force of the second spring unit 11.
  • the remaining second friction plates 16 of the second coupling component 5 are connected to an inner plate carrier 17.
  • the inner plate carrier 17 is riveted to a hub 10, wherein this hub 10 is connected to the transmission input shaft.
  • the second spring unit 1 1 acts on the friction plates 4, 6, 16 of the coupling device 1 via a release plate 7.
  • the leaf spring unit 8 is connected on the one hand to the release plate 7 and on the other hand to the first hub 10.
  • the release plate 7 relative to the hub 10 in a circumferential direction 20, that is rotationally displaced.
  • Fig. 2 shows a coupling device 1 in a perspective view in section.
  • the clutch device 1 comprises a first clutch component 2 for torque introduction and a second clutch component 5 for torque transmission, the second clutch component 5 being rotationally decoupled from the first clutch component 2, wherein first friction elements 4 of the first clutch component 2 and second friction elements 6, 16 of the second clutch component 5 torque transmitting can be connected, wherein a partial self-reinforcing of the coupling device 1 via a leaf spring unit 8 is executable, while a second spring unit 1 1 exerts a static contact pressure; wherein the leaf spring unit 8 and the second spring unit 1 1 are rotatably decoupled.
  • the coupling device 1 has an axis of rotation 24, wherein at least some components of the coupling device 1 in a circumferential direction 20 are rotationally movable and in an axial direction 14 along the axis of rotation 24 to each other.
  • the second spring unit 1 1 is designed as a plate spring.
  • the leaf spring unit 8 is connected to a leaf spring core 13 and a predetermined first number of the second friction elements 6 of the second coupling component 5 are rotatably connected to the hub 10 via the leaf spring unit 8 and the leaf spring core 13.
  • a predetermined second number of the second friction elements 16 of the second clutch constituent 5 are rotationally coupled to the hub 10 via an inner disk carrier 17.
  • the leaf spring core 13 and the inner disk carrier 17 are rotationally coupled together and decoupled from each other with respect to an axial direction 14.
  • the leaf spring core 13 is thus arranged to be movable relative to the inner plate carrier 17 along the axial direction 14, wherein it is connected with respect to the circumferential direction 20 with this form-fitting manner.
  • the second spring unit 1 1 transmits the static contact pressure via a release plate 7 on the friction plates 4, 6, 16, wherein the leaf spring unit 8 on the one hand to the leaf spring core 13 and on the other hand to a reinforcing plate 15 (at each at least one connection point 16) is connected, so that the reinforcing disk 15 is rotationally coupled to the predetermined first number of the second friction elements 6.
  • the reinforcing disk 15 is connected to the release plate 7 for transmission a leaf spring force acting in an axial direction 14, wherein the release plate 7 is rotationally decoupled from the reinforcing disk 15.
  • a rotational movement of the leaf spring unit 8 (this lengthens or shortens in the circumferential direction 20 when subjected to a torque) is thus not transferred to the second spring unit 1 1 here.
  • the reinforcing disk 15 is connected to the release plate 7 via stepped bolts 18, wherein the stepped bolt 18 extends along the axial direction 14 through a slot 19 in the release plate 7, so that the stepped bolt 18 with the reinforcing disk 15 in a circumferential direction 20 against the release plate. 7 is movably arranged.
  • the slot 19 allows in conjunction with the stepped bolt 18 so the rotational decoupling of release plate 7 and reinforcing disk 15th
  • FIG. 3 shows a reinforcing disk 15 of the coupling device 1 according to FIG. 2 in a perspective view.
  • the reinforcing disk 15 has a plurality of elongated holes 19, through which the stepped bolts 18 extend in the installed state of the reinforcing disks.
  • the reinforcing disk 15 has a plurality of driving lugs 22 on an outer peripheral surface 21, the reinforcing disk 15 being rotationally coupled via the driving lugs 22 to the first number of the second friction elements 6.
  • Fig. 4 shows a detail of Fig. 2 in a perspective view in section. Reference is made to the comments on FIGS. 2 and 3.
  • the stepped bolt 18 has along the axial direction 14 different diameters (steps).
  • the leaf springs are fastened to the reinforcing disk 15 (clearance-free) by the steps, on the other hand the release plate 7 can be arranged with play relative to the axial direction 14 and with respect to the reinforcing disk 15.
  • the reinforcing disk 15 When the torque to be transmitted is positive, the reinforcing disk 15 is moved away from the release plate 7 via the leaf spring unit 8 in the axial direction 14 until the step pin 18 comes into contact with the release plate 7 (after overcoming the detectable backlash in the axial direction 14). , From this moment, the contact pressure of the second spring unit 1 1 is amplified. If the moment is negative, the reinforcing disk 15 is moved toward the release plate 7 via the leaf spring unit 8 in the opposite axial direction 14. After overcoming the play in the axial direction 14, the leaf spring unit 8 acts against the spring force of the second spring unit 1 1 and thus reduces the static contact pressure.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the coupling device 1 according to FIG. 2 without friction plates 4, 6, 16 and without outer plate carrier 3. Reference is made to the statements relating to FIGS. 2 to 4.
  • the inner disk carrier 17 with the reinforcing disk 15, the release plate 7 and the second spring unit 1 1 is shown.
  • the partial self-reinforcement of the coupling device 1 is executable via the leaf spring unit 8, while the second spring unit 1 1 exerts a static contact pressure; wherein the leaf spring unit 8 and the second spring unit 1 1 are rotatably decoupled.
  • Fig. 6 shows a part of the coupling device 1 according to Fig. 2 in a perspective view in section. Reference is made to the comments on FIGS. 2 to 5.
  • the support plate 12 extends along the axial direction 14 through the release plate 7 and the second spring unit 1 1, wherein the release plate 7 and the second spring unit 1 1 are rotatably coupled to each other.
  • the support disk 12 also extends along the axial direction 14 through the reinforcing disk 15, wherein a rotation of the reinforcing disk 15 relative to the support disk 12 in the circumferential direction 20 is made possible.
  • the second spring unit 1 1 is mounted centered on the support disk 12 extending along the axial direction 14 with respect to a rotation axis 24 of the coupling device 1 and supported relative to the axial direction 14, wherein the support disk 12 on the leaf spring core 13 at the connection points 26 of the leaf spring unit 8 is connected.
  • the leaf spring unit 8 is fastened to the leaf spring core 13 via attachment points 26.
  • An installation angle 25 of the leaf spring assembly 9 of the leaf spring unit 8 is between 40 ° and 55 °.
  • Fig. 7 shows a further part of the coupling device 1 according to Fig. 2 in a perspective view in section. Reference is made to the comments on FIGS. 2 to 6.
  • the inner disk carrier 17 is connected to the hub 10 via the bolts 23.
  • This pin 23 of the leaf spring core 13 is rotatably coupled to the inner plate carrier 17. This coupling is achieved by an effective in the circumferential direction 20 positive connection between the pin 23 and leaf spring core 13 (see Fig. 2).
  • the bolt 23 has a conically shaped end, so that the leaf spring core 13 can be positioned in a simple manner to the bolt 23.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsbestandteil (2) zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil (5) zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil (5) rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil (2) abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente (4) des ersten Kupplungsbestandteils (2) und zweite Reibelemente (6,16) des zweiten Kupplungsbestandteils (5) drehmomentübertragend verbindbar sind. Dabei ist eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung 81) über eine Blattfedereinheit (8) ausführbar, während eine zweite Federeinheit (11) eine statische Anpresskraft ausübt; wobei die Blattfedereinheit (8) und die zweite Federeinheit (11) rotatorisch entkoppelt sind.

Description

Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem ersten Kupplungsbestandteil zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente des ersten Kupplungsbestandteils und zweite Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteils drehmomentübertragend verbindbar sind.
Eine gattungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist aus der WO 2014/139526 A1 bekannt. Diese offenbart eine Kupplungsvorrichtung, umfassend eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite, die drehbar um eine Achse angeordnet sind und wenigstens einen ersten Reibpartner und wenigstens einen zweiten Reibpartner aufweisen, wobei der erste Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite verbunden ist, wobei der zweite Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden ist, wobei der erste und der zweite Reibpartner durch eine Anpresskraft in Reibeingriff bringbar sind, um ein Drehmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zu übertragen, wobei wenigstens ein Federmittel vorgesehen ist, welches die Anpresskraft der Kupplungsvorrichtung verstärkt.
Solche Federmittel sind im Allgemeinen als Blattfedern ausgebildet, die aufgrund ihres Aufstellwinkels eine Selbstverstärkung der Anpresskraft erzeugen können. Die Belastung der Blattfedern ist dabei von der Anzahl der Reiblamellen abhängig, die ihr Moment über die Blattfedern an eine Nabe übertragen.
In der noch unveröffentlichten DE 10 2016 207 1 16.5 wird vorgeschlagen, die Anzahl der Reibflächen, die zur Selbstverstärkung der Anpresskraft dienen, zu reduzieren. Obwohl diese Maßnahme die Robustheit der Kupplungsvorrichtung stark erhöht, variieren die Bedienungskräfte und die übertragbaren Zug- und Schubmomente über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung immer noch stark. Diese Variationen sind hauptsächlich die Konsequenz aus der hohen Steifigkeit der Blattfedern, die die statische Anpresskraft bereitstellen sollen, da die Blattfedern über ein hohes Gewicht verfügen. Aus der ebenfalls unveröffentlichten DE 10 2016 213 657.7 ist bekannt, dass eine partielle Selbstverstärkung der Kupplung über eine Blattfedereinheit ausführbar ist, während eine von der Blattfedereinheit unabhängige zweite Federeinheit eine statische Anpresskraft ausübt. Durch die Entkopplung der Erzeugung der Selbstverstärkung nur durch die Blattfedereinheit und die Erzeugung der statischen Anpresskraft nur durch eine unabhängige zweite Federeinheit kann das Kupplungsgewicht reduziert werden, da die Anzahl der Blattfedern und somit die Blattfedernsteifigkeit reduziert wird, da nur eine partielle Verstärkung der durch die zweite Federeinheit erzeugten Anpresskraft durch die Blattfedern erfolgt.
Dort wirkt die zweite Federeinheit über eine Ausrückplatte auf die Reibelemente der Kupplungsvorrichtung. Die Blattfedereinheit ist einerseits an der Ausrückplatte und andererseits mit einer ersten Nabe verbunden. Infolge dieser Anbindung der Blattfedereinheit wird die Ausrückplatte gegenüber der ersten Nabe in einer Umfangsrich- tung, also rotatorisch, verlagert. Dabei erfolgt auch eine rotatorische Verlagerung der Ausrückplatte gegenüber der zweiten Federeinheit. Gerade wenn diese als Tellerfeder ausgebildet ist kann die zwischen Tellerfeder und Ausrückplatte vorliegende Reibstelle zum Verschleiß der betroffenen Einzelteile führen.
Weiter wird durch die relative Verdrehung von Ausrückplatte und zweiter Federeinheit eine ausgeprägte Hysterese im Betätigungsverlauf der Kupplungsvorrichtung erzeugt. Dadurch wird der Betätigungskomfort der Kupplungsvorrichtung verschlechtert, weil ein Fahrer beim Einkuppeln und Auskuppeln stark voneinander unterschiedliche Kräfte spürt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Kupplungsvorrichtung angegeben werden, bei der die Vorteile durch die voneinander unabhängige Bereitstellung von partieller Selbstverstärkung und statischer Anpresskraft beibehalten und der Betätigungskomfort gesteigert werden können. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Es wird eine Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges vorgeschlagen, mit einem ersten Kupplungsbestandteil zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente des ersten Kupplungsbestandteils und zweite Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteils drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung über eine Blattfedereinheit ausführbar ist, während eine zweite Federeinheit eine statische Anpresskraft ausübt; wobei die Blattfedereinheit und die zweite Federeinheit rotatorisch entkoppelt sind.
Die Kupplungsvorrichtung weist eine Drehachse auf, wobei zumindest einige Komponenten der Kupplungsvorrichtung in einer Umfangsrichtung rotatorisch und in einer axialen Richtung entlang der Drehachse zueinander beweglich sind.
Rotatorisch entkoppelt heißt hier insbesondere, dass eine rotatorische Bewegung der Blattfedereinheit (diese verlängert oder verkürzt sich in der Umfangsrichtung bei Beaufschlagung mit einem Drehmoment) nicht (oder nur in geringem Maß) auf die zweite Federeinheit übertragen wird. Insbesondere erfolgt so keine Verdrehung der zweiten Federeinheit gegenüber zumindest einem Anbindungspunkt der Blattfedereinheit, so dass die Hysterese bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung und ein Verschleiß der Kupplungsvorrichtung zumindest verringert werden kann.
Insbesondere beträgt ein Aufstellwinkel von Blattfedern der Blattfedereinheit zwischen 40° und 55°. Durch diesen relativ großen Aufstellwinkel der Blattfedern wird die Varia- tion der Selbstverstärkung verringert, wodurch die Lebensdauer der Blattfedern erhöht wird. Diese Ausführung ist auch hinsichtlich des Gewichts der Kupplungsvorrichtung vorteilhaft, da die Blattfedern hier keine statische Anpresskraft erzeugen. So können beispielsweise drei Blattfederpakete aus wenigstens einer einzigen Blattfedereinheit verwendet werden, was zu einer signifikanten Gewichtseinsparung führt.
Insbesondere ist die zweite Federeinheit als Tellerfeder ausgebildet. Es können aber auch andere Federtypen eingesetzt werden (z. B. Druckfedern, Blattfedern, Zugfedern, Schenkelfedern, Kegelfedern, Spiralfedern, Elliptikfedern).
Insbesondere ist die Blattfedereinheit an einem Blattfederkern angebunden und sind eine vorgegebene erste Anzahl der zweiten Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteiles über die Blattfedereinheit und den Blattfederkern rotatorisch mit einer Nabe verbunden. Eine vorgegebene zweite Anzahl der zweiten Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteiles sind über einen inneren Lamellenträger rotatorisch mit der Nabe gekoppelt. Der Blattfederkern und der innere Lamellenträger sind rotatorisch miteinander gekoppelt und gegenüber einer axialen Richtung voneinander entkoppelt. Der Blattfederkern ist also insbesondere gegenüber dem inneren Lamellenträger entlang der axialen Richtung beweglich angeordnet, wobei er gegenüber der Umfangs- richtung mit diesem (z. B. formschlüssig) verbunden ist.
Insbesondere überträgt die zweite Federeinheit über eine Ausrückplatte die statische Anpresskraft auf die Reibelemente, wobei die Blattfedereinheit einerseits an dem Blattfederkern und andererseits an einer Verstärkungsscheibe (an jeweils zumindest einem Anbindungspunkt) angebunden ist, so dass die Verstärkungsscheibe mit der vorgegebenen ersten Anzahl der zweiten Reibelemente rotatorisch gekoppelt ist. Die Verstärkungsscheibe ist mit der Ausrückplatte zur Übertragung einer in einer axialen Richtung wirkenden Blattfederkraft verbindbar, wobei die Ausrückplatte von der Verstärkungsscheibe rotatorisch entkoppelt ist.
Durch diese rotatorische Entkopplung der Ausrückplatte von der Verstärkungsscheibe ist eine relative (begrenzte) Verdrehung der Verstärkungsscheibe gegenüber der Ausrückplatte möglich, so dass eine rotatorische Verlagerung der Ausrückplatte gegenüber der zweiten Federeinheit verhindert oder zumindest verringert werden kann. Insbesondere ist die Verstärkungsscheibe mit der Ausrückplatte über mindestens einen Stufenbolzen (z. B. drei, entlang der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt) verbunden, wobei sich der Stufenbolzen entlang der axialen Richtung durch ein Langloch in der Ausrückplatte erstreckt, so dass der Stufenbolzen mit der Verstärkungsscheibe in einer Umfangsrichtung gegenüber der Ausrückplatte beweglich angeordnet ist.
Das Langloch ermöglicht im Zusammenspiel mit dem Stufenbolzen so die rotatorische Entkopplung von Ausrückplatte und Verstärkungsscheibe.
Insbesondere weist der Stufenbolzen entlang der axialen Richtung unterschiedliche Durchmesser (Stufen) auf. Durch die Stufen sind einerseits die Blattfedern an der Verstärkungsscheibe (spielfrei) befestigt, wobei andererseits die Ausrückplatte z. B. mit einem Spiel gegenüber der axialen Richtung und gegenüber der Verstärkungsscheibe anordenbar ist.
Wenn das zu übertragene Moment z. B. positiv ist, wird die Verstärkungsscheibe über die Blattfedereinheit in der axialen Richtung insbesondere von der Ausrückplatte wegbewegt, bis der Stufenbolzen in Kontakt mit der Ausrückplatte kommt (nach Überwindung des Spiels in der axialen Richtung). Ab diesem Moment wird die Anpresskraft der zweiten Federeinheit verstärkt. Ist das Moment z. B. negativ, wird die Verstärkungsscheibe über die Blattfedereinheit in der entgegengesetzten axialen Richtung hin zu der Ausrückplatte bewegt. Nach Überwinden des Spiels in der axialen Richtung wirkt die Blattfedereinheit gegen die Federkraft der zweiten Federeinheit und reduziert damit die statische Anpresskraft.
Bevorzugt weist die Verstärkungsscheibe an einer äußeren Umfangsfläche zumindest eine Mitnahmelasche (bevorzugt eine Mehrzahl) auf, wobei die Verstärkungsscheibe über die zumindest eine Mitnahmelasche mit der ersten Anzahl der zweiten Reibelemente rotatorisch gekoppelt ist.
Insbesondere ist der Blattfederkern über mindestens einen Bolzen mit dem inneren Lamellenträger rotatorisch gekoppelt. Diese Kopplung wird insbesondere durch einen in der Umfangsrichtung wirksamen Formschluss zwischen Bolzen und Blattfederkern erreicht. Insbesondere weist der Bolzen ein konisch geformtes Ende auf, so dass der Blattfederkern in einfacher Weise zum Bolzen positionierbar ist.
Insbesondere ist die zweite Federeinheit über eine sich entlang einer axialen Richtung erstreckende Abstützscheibe gegenüber einer Drehachse der Kupplungsvorrichtung zentriert gelagert und gegenüber der axialen Richtung abgestützt, wobei die Abstützscheibe an dem Blattfederkern angebunden ist.
Insbesondere erstreckt sich die Abstützscheibe entlang der axialen Richtung durch die Ausrückplatte und die zweite Federeinheit (insbesondere, wenn diese als Tellerfeder ausgebildet ist), wobei Ausrückplatte und die zweite Federeinheit so zueinander rotatorisch koppelbar sind. Damit kann eine gegenseitige Verdrehung von Ausrückplatte und zweiter Federeinheit in der Umfangsrichtung auch vollständig verhindert werden.
Insbesondere erstreckt sich die Abstützscheibe entlang der axialen Richtung auch durch die Verstärkungsscheibe, wobei hier eine Verdrehung der Verstärkungsscheibe gegenüber der Abstützscheibe in der Umfangsrichtung ermöglicht ist.
Insbesondere umfasst die erste Anzahl der zweiten Reibelemente mindestens zwei Reibelemente (es können aber auch drei oder mehr der zweiten Reibelemente mit der Blattfedereinheit rotatorisch gekoppelt sein).
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste",„zweite", ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : eine bekannte Kupplungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht im
Schnitt;
Fig. 2: eine Kupplungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht im Schnitt;
Fig. 3: eine Verstärkungsscheibe der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 4: einen Ausschnitt aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt;
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 2 ohne
Reiblamellen;
Fig. 6: einen Teil der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt; und
Fig. 7: einen weiteren Teil der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Kupplungsvorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Die Kupplungsvorrichtung 1 weist einen ersten Kupplungsbestandteil 2 auf, der zur mittelbaren oder unmittelbaren Drehverbindung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Der erste Kupplungsbestandteil 2 weist einen hül- senförmigen äußeren Lamellenträger 3 auf, der über seine radiale Innenseite mit mehreren Reibelementen in Form von ersten Reiblamellen 4 rotatorisch gekoppelt ist (also einen Formschluss ausbildet). Neben dem ersten Kupplungsbestandteil 2 ist in der Kupplungsvorrichtung 1 ein zweiter Kupplungsbestandteil 5 vorhanden, der mit weiteren Reibelemente in Form von zweiten Reiblamellen 6, 16 rotatorisch gekoppelt ist (also einen Formschluss ausbildet). Der erste Kupplungsbestandteil 2 ist in Abhängigkeit von der Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 von dem zweiten Kupplungsbestandteil 5 rotatorisch abgekoppelt oder mit diesem drehfest über die Reiblamellen 4, 6, 16 verbunden.
Die ersten Reiblamellen 4 des ersten Kupplungsbestandteiles 2 und die zweiten Reiblamellen 6, 16 des zweiten Kupplungsbestandteiles 5 sind entlang der axialen Richtung 14 so angeordnet, dass zwischen je zwei benachbarten ersten Reiblamellen
4 prinzipiell jeweils eine zweite Reiblamelle 6, 16 des zweiten Kupplungsbestandteils
5 angeordnet ist. Die Reiblamellen 4, 6, 16 sind allesamt in axialer Richtung 14 relativ zueinander verschiebbar. In der eingekuppelten Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 sind die ersten und zweiten Reiblamellen 4, 6, 16 über eine aufgebrachte Verbindungskraft in Form der axialen Anpresskraft, die von einer zweiten Federeinheit 1 1 in Form einer Tellerfeder erzeugt wird, unter Reibkraftschluss drehfest miteinander verbunden. In der ausgekuppelten Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 sind die ersten und zweiten Reiblamellen 4, 6, 16 wiederum kraftlos zueinander angeordnet und somit relativ zueinander verdrehbar.
Der zweite Kupplungsbestandteil 5 weist eine Ausrückplatte 7 auf, die drehfest mit einer Blattfedereinheit 8 verbunden ist. Die Blattfedereinheit 8 ist beispielsweise durch mehrere in Umfangsrichtung 20 der Kupplungsvorrichtung 1 verteilt angeordnete Blattfederpakete 9 ausgebildet, wobei jedes Blattfederpaket 9 aus mehreren sandwichartig bzw. flächig übereinander gelegte einzelne Blattfedern besteht. Das Blattfederpaket 9 ist an einem Ende mit der Ausrückplatte 7 über eine Nietverbindung an einem Anbin- dungspunkt 26 drehfest verbunden. Am anderen Ende ist jedes Blattfederpaket 9 über eine weitere Nietverbindung mit einer Nabe 10 an einem Anbindungspunkt 26 verbunden. Die Nabe 10 ist drehfest mit einer nicht weiter dargestellten Getriebeeingangswelle verbunden.
Auf der Ausrückplatte 7 ist die Tellerfeder 1 1 über eine sich axial erstreckende Abstützscheibe 12 zentrisch gelagert, wobei Vorsprünge der Abstützscheibe 12 in die sich radial ausdehnende Tellerfeder 1 1 eingreifen. Eine untere Abstützung der Teller- feder 1 1 erfolgt durch am Innen - und Außenumfang der Tellerfeder 1 1 integriert ausgebildete Zungen, die außerhalb des Kraftrands der Tellerfeder 1 1 angeordnet sind. Diese besondere Auflageart ermöglicht eine Betätigung der Tellerfeder 1 1 über die Planlage hinaus, was zur federnden Abstützung der Tellerfeder 12 beiträgt.
In die Ausrückplatte 7 greifen von unten jeweils Laschen einer ersten Anzahl von zweiten Reiblamellen 6 des zweiten Kupplungsbestandteils 5 ein. Diese Laschen sind gegenüber den sich radial erstreckenden zweiten Reiblamellen 6 axial gebogen und ermöglichen die Zentrierung der zweiten Reiblamellen 6 zu der Ausrückplatte 7 und realisieren die Momentenmitnahme des von dem ersten Kupplungsbestandteil 2 übertragenen Momentes. Die Blattfedereinheit 8 leitet das von dem zweiten Kupplungsbestandteil 5 aufgenommene Moment über drei ersten Reibflächen der jeweiligen zweiten Reiblamelle 6 an die Getriebeeingangswellen weiter, wodurch eine Selbstverstärkung der durch die zweite Federeinheit 1 1 erzeugten Anpresskraft realisiert wird. Da das Moment nur von einer begrenzten Anzahl von zweiten Reiblamellen 6 des zweiten Kupplungsbestandteiles 5 auf die Blattfedereinheit 8 übertragen wird, führt die Blattfedereinheit 8 somit eine partielle Selbstverstärkung der Anpresskraft der zweiten Federeinheit 1 1 aus.
Die verbleibenden zweiten Reiblamellen 16 des zweiten Kupplungsbestandteiles 5 sind mit einem inneren Lamellenträger 17 verbunden. Der innere Lamellenträger 17 ist mit einer Nabe 10 vernietet, wobei auch diese Nabe 10 mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Dadurch erfolgt eine direkte Ankopplung des von dem ersten Kupplungsbestandteil 2 auf den zweiten Kupplungsbestandteil 5 übertragenen Momentes auf die Getriebeeingangswelle.
Bei dieser Kupplungsvorrichtung 1 wirkt die zweite Federeinheit 1 1 über eine Ausrückplatte 7 auf die Reiblamellen 4, 6, 16 der Kupplungsvorrichtung 1 . Die Blattfedereinheit 8 ist einerseits an der Ausrückplatte 7 und andererseits mit der ersten Nabe 10 verbunden. Infolge dieser Anbindung der Blattfedereinheit 8 wird die Ausrückplatte 7 gegenüber der Nabe 10 in einer Umfangsrichtung 20, also rotatorisch, verlagert. Dabei erfolgt auch eine rotatorische Verlagerung der Ausrückplatte 7 gegenüber der zweiten Federeinheit 1 1 . Fig. 2 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Die Kupplungsvorrichtung 1 umfasst einen ersten Kupplungsbestandteil 2 zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil 5 zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil 5 rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil 2 abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente 4 des ersten Kupplungsbestandteils 2 und zweite Reibelemente 6, 16 des zweiten Kupplungsbestandteils 5 drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung 1 über eine Blattfedereinheit 8 ausführbar ist, während eine zweite Federeinheit 1 1 eine statische Anpresskraft ausübt; wobei die Blattfedereinheit 8 und die zweite Federeinheit 1 1 rotatorisch entkoppelt sind.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist eine Drehachse 24 auf, wobei zumindest einige Komponenten der Kupplungsvorrichtung 1 in einer Umfangsrichtung 20 rotatorisch und in einer axialen Richtung 14 entlang der Drehachse 24 zueinander beweglich sind. Die zweite Federeinheit 1 1 ist als Tellerfeder ausgebildet.
Die Blattfedereinheit 8 ist an einem Blattfederkern 13 angebunden und eine vorgegebene erste Anzahl der zweiten Reibelemente 6 des zweiten Kupplungsbestandteiles 5 sind über die Blattfedereinheit 8 und den Blattfederkern 13 rotatorisch mit der Nabe 10 verbunden. Eine vorgegebene zweite Anzahl der zweiten Reibelemente 16 des zweiten Kupplungsbestandteiles 5 sind über einen inneren Lamellenträger 17 rotatorisch mit der Nabe 10 gekoppelt. Der Blattfederkern 13 und der innere Lamellenträger 17 sind rotatorisch miteinander gekoppelt und gegenüber einer axialen Richtung 14 voneinander entkoppelt. Der Blattfederkern 13 ist also gegenüber dem inneren Lamellenträger 17 entlang der axialen Richtung 14 beweglich angeordnet, wobei er gegenüber der Umfangsrichtung 20 mit diesem formschlüssig verbunden ist.
Die zweite Federeinheit 1 1 überträgt die statische Anpresskraft über eine Ausrückplatte 7 auf die Reiblamellen 4, 6, 16, wobei die Blattfedereinheit 8 einerseits an dem Blattfederkern 13 und andererseits an einer Verstärkungsscheibe 15 (an jeweils zumindest einem Anbindungspunkt 16) angebunden ist, so dass die Verstärkungsscheibe 15 mit der vorgegebenen ersten Anzahl der zweiten Reibelemente 6 rotatorisch gekoppelt ist. Die Verstärkungsscheibe 15 ist mit der Ausrückplatte 7 zur Übertragung einer in einer axialen Richtung 14 wirkenden Blattfederkraft verbindbar, wobei die Ausrückplatte 7 von der Verstärkungsscheibe 15 rotatorisch entkoppelt ist.
Durch diese rotatorische Entkopplung der Ausrückplatte 7 von der Verstärkungsscheibe 15 ist eine relative (begrenzte) Verdrehung der Verstärkungsscheibe 15 gegenüber der Ausrückplatte 7 möglich, so dass eine rotatorische Verlagerung der Ausrückplatte 7 gegenüber der zweiten Federeinheit 1 1 verhindert oder zumindest verringert werden kann.
Eine rotatorische Bewegung der Blattfedereinheit 8 (diese verlängert oder verkürzt sich in der Umfangsrichtung 20 bei Beaufschlagung mit einem Drehmoment) wird hier also nicht auf die zweite Federeinheit 1 1 übertragen. Hier erfolgt keine Verdrehung der zweiten Federeinheit 1 1 gegenüber zumindest einem Anbindungspunkt 26 der Blattfedereinheit 8 an der Verstärkungsscheibe 15, so dass die Hysterese bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1 und ein Verschleiß der Kupplungsvorrichtung 1 zumindest verringert werden kann.
Die Verstärkungsscheibe 15 ist mit der Ausrückplatte 7 über Stufenbolzen 18 verbunden, wobei sich der Stufenbolzen 18 entlang der axialen Richtung 14 durch ein Langloch 19 in der Ausrückplatte 7 erstreckt, so dass der Stufenbolzen 18 mit der Verstärkungsscheibe 15 in einer Umfangsrichtung 20 gegenüber der Ausrückplatte 7 beweglich angeordnet ist.
Das Langloch 19 ermöglicht im Zusammenspiel mit dem Stufenbolzen 18 so die rotatorische Entkopplung von Ausrückplatte 7 und Verstärkungsscheibe 15.
Fig. 3 zeigt eine Verstärkungsscheibe 15 der Kupplungsvorrichtung 1 nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht. Die Verstärkungsscheibe 15 weist für mehrere Langlöcher 19 auf, durch die sich im verbauten Zustand der Verstärkungsscheiben die Stufenbolzen 18 erstrecken. Die Verstärkungsscheibe 15 weist an einer äußeren Umfangsflä- che 21 mehrere Mitnahmelaschen 22 auf, wobei die Verstärkungsscheibe 15 über die Mitnahmelaschen 22 mit der ersten Anzahl der zweiten Reibelemente 6 rotatorisch gekoppelt ist. Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 2 und 3 wird verwiesen. Der Stufenbolzen 18 weist entlang der axialen Richtung 14 unterschiedliche Durchmesser (Stufen) auf. Durch die Stufen sind einerseits die Blattfedern an der Verstärkungsscheibe 15 (spielfrei) befestigt, wobei andererseits die Ausrückplatte 7 mit einem Spiel gegenüber der axialen Richtung 14 und gegenüber der Verstärkungsscheibe 15 anordenbar ist.
Wenn das zu übertragene Moment positiv ist, wird die Verstärkungsscheibe 15 über die Blattfedereinheit 8 in der axialen Richtung 14 von der Ausrückplatte 7 wegbewegt, bis der Stufenbolzen 18 in Kontakt mit der Ausrückplatte 7 kommt (nach Überwindung des erkennbaren Spiels in der axialen Richtung 14). Ab diesem Moment wird die Anpresskraft der zweiten Federeinheit 1 1 verstärkt. Ist das Moment negativ, wird die Verstärkungsscheibe 15 über die Blattfedereinheit 8 in der entgegengesetzten axialen Richtung 14 hin zu der Ausrückplatte 7 bewegt. Nach Überwinden des Spiels in der axialen Richtung 14 wirkt die Blattfedereinheit 8 gegen die Federkraft der zweiten Federeinheit 1 1 und reduziert damit die statische Anpresskraft.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung 1 nach Fig. 2 ohne Reiblamellen 4, 6, 16 und ohne äußeren Lamellenträger 3. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 4 wird verwiesen.
Hier ist der innere Lamellenträger 17 mit der Verstärkungsscheibe 15, der Ausrückplatte 7 und der zweiten Federeinheit 1 1 dargestellt. Die partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung 1 ist über die Blattfedereinheit 8 ausführbar, während die zweite Federeinheit 1 1 eine statische Anpresskraft ausübt; wobei die Blattfedereinheit 8 und die zweite Federeinheit 1 1 rotatorisch entkoppelt sind.
Fig. 6 zeigt einen Teil der Kupplungsvorrichtung 1 nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 2 bis 5 wird verwiesen.
Erkennbar erstreckt sich die Abstützscheibe 12 entlang der axialen Richtung 14 durch die Ausrückplatte 7 und die zweite Federeinheit 1 1 , wobei Ausrückplatte 7 und die zweite Federeinheit 1 1 so miteinander rotatorisch gekoppelt sind. Damit kann eine gegenseitige Verdrehung von Ausrückplatte 7 und zweiter Federeinheit 1 1 in der Um- fangsrichtung 20 vollständig verhindert werden. Die Abstützscheibe 12 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 14 auch durch die Verstärkungsscheibe 15, wobei eine Verdrehung der Verstärkungsscheibe 15 gegenüber der Abstützscheibe 12 in der Um- fangsrichtung 20 ermöglicht ist. Die zweite Federeinheit 1 1 ist über die sich entlang der axialen Richtung 14 erstreckende Abstützscheibe 12 gegenüber einer Drehachse 24 der Kupplungsvorrichtung 1 zentriert gelagert und gegenüber der axialen Richtung 14 abgestützt, wobei die Abstützscheibe 12 an dem Blattfederkern 13 an den Anbin- dungspunkten 26 der Blattfedereinheit 8 angebunden ist.
Die Blattfedereinheit 8 ist über Anbindungspunkte 26 an dem Blattfederkern 13 befestigt. Ein Aufstellwinkel 25 des Blattfederpakets 9 der Blattfedereinheit 8 beträgt zwischen 40° und 55°. Durch diesen relativ großen Aufstellwinkel der Blattfedern wird die Variation der Selbstverstärkung verringert, wodurch die Lebensdauer der Blattfedern erhöht wird. Diese Ausführung ist auch hinsichtlich des Gewichts der Kupplungsvorrichtung 1 vorteilhaft, da die Blattfedereinheit 8 hier keine statische Anpresskraft erzeugt.
Fig. 7 zeigt einen weiteren Teil der Kupplungsvorrichtung 1 nach Fig. 2 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu den Fig. 2 bis 6 wird verwiesen. Der innere Lamellenträger 17 ist über die Bolzen 23 mit der Nabe 10 verbunden. Über diese Bolzen 23 ist der Blattfederkern 13 mit dem inneren Lamellenträger 17 rotatorisch gekoppelt. Diese Kopplung wird durch einen in der Umfangsrichtung 20 wirksamen Formschluss zwischen Bolzen 23 und Blattfederkern 13 erreicht (siehe Fig. 2). Der Bolzen 23 weist ein konisch geformtes Ende auf, so dass der Blattfederkern 13 in einfacher Weise zum Bolzen 23 positionierbar ist.
Bezuqszeichenliste
Kupplungsvorrichtung
erster Kupplungsbestandteil
äußerer Lamellenträger
erste Reiblamelle
zweiter Kupplungsbestandteil
(erste Anzahl) zweite Reiblamelle
Ausrückplatte
Blattfedereinheit
Blattfederpaket
Nabe
zweite Federeinheit
Abstützscheibe
Blattfederkern
axiale Richtung
Verstärkungsscheibe
(zweite Anzahl) zweite Reiblamelle
innerer Lamellenträger
Stufenbolzen
Langloch
Umfangsrichtung
äußere Umfangsfläche
Mitnahmelasche
Bolzen
Drehachse
Aufstellwinkel
Anbindungspunkt

Claims

Patentansprüche
1 . Kupplungsvorrichtung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einem ersten Kupplungsbestandteil (2) zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil (5) zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil (5) rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil (1 ) abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente (4) des ersten Kupplungsbestandteils (2) und zweite Reibelemente (6, 16) des zweiten Kupplungsbestandteils (5) drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung (1 ) über eine Blattfedereinheit (8) ausführbar ist, während eine zweite Federeinheit (1 1 ) eine statische Anpresskraft ausübt; wobei die Blattfedereinheit (8) und die zweite Federeinheit (1 1 ) rotatorisch entkoppelt sind.
2. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die zweite Federeinheit (1 1 ) als Tellerfeder ausgebildet ist.
3. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blattfedereinheit (8) an einem Blattfederkern (13) angebunden ist und eine vorgegebene erste Anzahl der zweiten Reibelemente (6) des zweiten Kupplungsbestandteiles (5) über die Blattfedereinheit (8) und den Blattfederkern (13) rotatorisch mit einer Nabe (10) verbunden sind; wobei eine vorgegebene zweite Anzahl der zweiten Reibelemente (16) des zweiten Kupplungsbestandteiles (5) über einen inneren Lamellenträger (17) rotatorisch mit der Nabe (10) gekoppelt sind; wobei der Blattfederkern (13) und der innere Lamellenträger (17) rotatorisch gekoppelt und gegenüber einer axialen Richtung (14) voneinander entkoppelt sind.
4. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, wobei die zweite Federeinheit (1 1 ) über eine Ausrückplatte (7) die statische Anpresskraft auf die Reibelemente (4, 6, 16) überträgt; wobei die Blattfedereinheit (8) einerseits an dem Blattfederkern (13) und andererseits an einer Verstärkungsscheibe (15) angebunden ist, so dass die Verstärkungsscheibe (15) mit der vorgegebenen ersten Anzahl der zweiten Reibelemente (6) rotatorisch gekoppelt ist, wobei die Verstärkungsscheibe (15) mit der Ausrückplatte (7) zur Übertragung einer in einer axialen Richtung (14) wirkenden Blattfederkraft verbindbar ist, wobei die Ausrückplatte (7) von der Verstärkungsscheibe (15) rotatorisch entkoppelt ist.
5. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, wobei die Verstärkungsscheibe (15) mit der Ausrückplatte (7) über mindestens einen Stufenbolzen (18) verbunden ist, wobei sich der Stufenbolzen (18) entlang der axialen Richtung (14) durch ein Langloch (19) in der Ausrückplatte (7) erstreckt, so dass der Stufenbolzen (18) mit der Verstärkungsscheibe (15) in einer Umfangsrichtung (20) gegenüber der Ausrückplatte (7) beweglich angeordnet ist.
6. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, wobei die Verstärkungsscheibe (15) an einer äußeren Umfangsfläche (21 ) zumindest eine Mitnahmelasche (22) aufweist, wobei die Verstärkungsscheibe (15) über die zumindest eine Mitnahmelasche (22) mit der ersten Anzahl der zweiten Reibelemente (6) rotatorisch gekoppelt ist.
7. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei der Blattfederkern (13) über mindestens einen Bolzen (23) mit dem inneren Lamellenträger (17) rotatorisch gekoppelt ist.
8. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, wobei die zweite Federeinheit (1 1 ) über eine sich entlang einer axialen Richtung (14) erstreckende Abstützscheibe (12) gegenüber einer Drehachse (24) der Kupplungsvorrichtung (1 ) zentriert gelagert und gegenüber der axialen Richtung (14) abgestützt ist; wobei die Abstützscheibe (12) an dem Blattfederkern (13) angebunden ist.
9. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, wobei die erste Anzahl der zweiten Reibelemente (6) mindestens zwei Reibelemente (6) umfasst. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufstellwinkel (25) der Blattfedern der Blattfedereinheit (8) zwischen 40° und 55° beträgt.
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