WO2005064180A1

WO2005064180A1 - Kupplungslamelle

Info

Publication number: WO2005064180A1
Application number: PCT/EP2003/014686
Authority: WO
Inventors: Fred Kramer
Original assignee: Gkn Driveline International Gmbh
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2003-12-20
Publication date: 2005-07-14
Also published as: AU2003293961A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungslamelle (2) für eine in ÖI laufende Lamellenkupplung zum Übertragen eines Drehmoments, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungslamelle hat einen ringscheibenförmigen Grundkörper mit äusseren and inneren Umfangskanten (6, 7), der drehfest mit einem Teil der Lamellenkupplung verbindbar ist und an wenigstens einer Stirnseite (8) mehrere Reibflächen (11) aufweist. Zur Ölversorgung der Kupplungslamelle sind zumindest zwei sich von einer der freien Umfangskante (6, 7) aus radial erstreckende Ausnehmung (13, 14) im Grundkörper vorgesehen. Die Erfindung betrifft ferner einen Satz von Kupplungslamellen (2, 3) fur eine in ÖI laufende Lamellenkupplung sowie eine Lamellenkupplung selbst, wobei die einen der Kupplungslamellen mit Ausnehmungen nach obiger Art ausgestaltet sind und die anderen der Kupplungslamellen eine glatte Oberfläche haben.

Description

Kupplungslamelle

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungslamelle für eine in Öl laufende Lamellenkupplung zum Übertragen eines Drehmoments, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Lamellenkupplungen dieser Art werden eingesetzt, um zueinander drehbare Teile eines Antriebsstrangs wahlweise miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Sie umfassen eine Nabe, mit der Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind, und einen hierzu drehbaren Korb, mit dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind. Dabei sind die Innenlamellen und die Außenlamellen axial abwechselnd zwischen einer festgelegten Stützscheibe und einer axial beweglichen Druckscheibe angeordnet.

Bei derartigen Lamellenkupplungen erfolgt die Übertragung des Drehmoments durch das Aneinanderpressen der Innenlamellen und Außenlamellen mittels der Druckscheibe, welche mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar sein kann. Da Lamellenkupplungen aufgrund ihres geringen Bauvolumens nur geringe Wärmemengen speichern und abgeben können, sind sie in der Regel naßlaufend, d.h. sie laufen in einem Ölbad. Dabei gestaltet sich die Versorgung der einzelnen Kupplungslamellen mit einer ausreichenden Menge an Öl zur Kühlung als schwierig, so daß die Gefahr von Überhitzung besteht, was zu einem Versagen der Lamellenkupplung führen kann.

Aus der EP 0 810 383 B1 ist bereits eine Kupplungslamelle zum Einsatz in einer Lamellenkupplung bekannt, die zur Verbesserung der Kühlung eine Mehrzahl von radialen Nuten und diese schneidende und sich in Umfangsrichtung erstreckende Ver- bindungsnuten zweier in Umfangsrichtung benachbarter Reibbelagsegmente radial versetzt zueinander angeordnet. Hierdurch wird ein diagonaler Fließverlauf des Öls von radial innen nach außen erreicht, so daß eine gute Kühlung des Reibbelags gewährleistet sein soll.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungslamelle für eine Lamellenkupplung zum Übertragen eines Drehmoments, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, vorzuschlagen, die eine verbesserte Kühlung der Kupplungslamellen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungslamelle für eine in Öl laufende Lamellenkupplung zum Übertragen eines Drehmomentes, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem ringscheibenförmigen Grundkörper mit äußeren und inneren Umfangskanten, der über eine der Umfangskanten drehfest mit einem Teil der Lamellenkupplung verbindbar ist und an wenigstens einer Stirnseite mehrere Reibflächen aufweist, gelöst, wobei zumindest zwei sich von der freien der Umfangskanten aus radial erstreckende Ausnehmungen im Grundkörper zur Versorgung der Kupplungslamellen mit Öl vorgesehen sind. Der Vorteil einer solchen Kupplungslamelle besteht darin, daß die Ausnehmungen in einem Satz von Kupp- lungslamellen Hohlräume bilden, in die Öl eindringen und zu den Reibflächen gelangen kann. Die Lamellenkupplung läuft in einem Ölbad, so daß beim Eintauchen der Kupplungslamellen Öl in die Ausnehmungen und somit zu den Reibflächen gefördert wird. Auf diese Weise werden die Reibflächen stets von Öl umspült, so daß die aufgrund von Reibung zwischen den Kupplungslamellen entstehende Wärme gut abge- führt werden kann. Ein Überhitzen der Kupplungslamellen bzw. der Lamellenkupplung wird verhindert und ihre Lebensdauer verlängert.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung erstrecken sich wenigstens einige der Ausnehmungen über zumindest die halbe Radialerstreckung der Reibflächen. Auf diese Weise wird eine besonders günstige Ölversorgung zur Kühlung der Reibflächen gewährleistet. Die Ausnehmungen sind in Axialansicht vorzugsweise V-förmig gestaltet, wobei sie sich zur freien Umfangskante hin vergrößern. Somit ist ein verhältnismäßig großer Hohlraum gebildet, in den Öl beim Durchlaufen der Kupplungslamelle durch das Ölbad eindringen kann, so daß ein beträchtliches Ölvolumen zwischen die Lamellen gefördert wird und große Flächen der Lamellen gekühlt bzw. geschmiert werden. Die Vergrößerung der Ausnehmungen nach radial außen ist insbesondere vorteilhaft, da mit zunehmendem Radius auch die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Lamellen zunimmt, so daß die Ölverteilung entsprechend der Wärmeentwicklung erfolgt.

Vorzugsweise sind die Ausnehmungen regelmäßig über den Umfang verteilt angeordnet, damit bei Drehung der Kupplungslamellen um die Drehachse keine Unwuch- ten entstehen. Dabei können auch mehrere äußere Ausnehmungen vorgesehen sein, welche von einer radial äußeren Umfangskante ausgehen, und/oder mehrere innere Ausnehmungen vorgesehen sein, welche von einer radial inneren Umfangskante ausgehen. Durch die Verwendung von äußeren und inneren Ausnehmungen wird eine besonders gute Versorgung der Reibflächen mit Öl gewährleistet. Dabei sind die äußeren und die inneren Ausnehmungen vorzugsweise abwechselnd über den Umfang verteilt angeordnet.

Die erfindungsgemäße Kupplungslamelle kann entweder als Außenlamelle gestaltet sein, wobei an der äußeren Umfangskante Mittel zum drehfesten Verbinden mit ei- nem Korb der Lamellenkupplung vorgesehen sind. Alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Kupplungslamelle auch in Form einer Innenlamelle gestaltet sein, wobei sie an der inneren Umfangskante Mittel zum drehfesten Verbinden mit einer Nabe der Lamellenkupplung aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat die Kupplungslamelle an zumindest einer Stirnseite mehrere über den Umfang verteilte Reibflächen, wobei zwischen zwei benachbarten Reibflächen jeweils eine radiale Nut gebildet ist. Durch die radialen Nuten wird gewährleistet, daß das Öl aufgrund der Zentrifugalkraft von innen aus dem Ölbad nach außen fließen kann und dabei die Kupplungslamelle über ihre gesamte Radialerstreckung abkühlt. Dabei sind die Ausnehmungen vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Reibflächen derart angeordnet, daß die Nuten in die Ausnehmungen münden. Auf diese Weise wird eine besonders effektive Kühlung der Reibflächen erreicht, da das Öl beim Durchlaufen der Kupplungslamelle durch das Ölbad in die Ausnehmungen fließen kann und von dort durch die Nuten über die gesamte Radialerstreckung verteilt wird.

Eine weitere Lösung der obengenannten Aufgabe besteht in einem Satz von Kupp- lungslamellen für eine in Öl laufende Lamellenkupplung zur drehbaren Lagerung in einem Gehäuse eines Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Nabe und einen Korb, die relativ zueinander drehbar sind, ferner umfassend erste Kupplungslamellen mit Mitteln zum drehfesten Verbinden mit der Nabe, zweite Kupplungslamellen mit Mitteln zum drehfesten Verbinden mit dem Korb, wobei ersten und die zweiten Kupplungslamellen axial abwechselnd angeordnet sind, und die einen der Kupplungslamellen als Reiblamellen nach einer der obigen Ausführungsformen ausgestaltet sind und die jeweils dazwischenliegenden anderen Kupplungslamellen eine glatte Oberfläche haben.

Dieser erfindungsgemäße Satz von Kupplungslamellen bietet den Vorteil, daß die zwischen den Kupplungslamellen mit glatter Oberfläche liegenden Kupplungslamellen mit Ausnehmungen den Eintritt von Öl zu den Reibflächen ermöglichen, so daß die durch Reibung entstehende Hitze an den Kupplungslamellen gut abtransportiert werden kann. Auf diese Weise wird ein Überhitzen der Kupplungslamellen und damit auch der Lamellenkupplung verhindert, so daß deren Lebensdauer verlängert wird.

Eine weitergehende Lösung besteht in einer Differentialanordnung mit einer Lamellenkupplung zum drehenden Einsatz in einem stehenden Gehäuse, wobei die Lamellenkupplung eine Nabe und einen hierzu drehbaren Korb mit einem Innenraum, erste Kupplungslamellen, die mit der Nabe drehfest verbunden sind, und hierzu axial abwechselnd angeordnete zweite Kupplungslamellen, die mit dem Korb drehfest verbunden sind, aufweist, wobei die ersten oder die zweiten Kupplungslamellen jeweils einen ringscheibenförmigen Grundkörper mit sich von einer freien Umfangskante aus erstreckenden Ausnehmungen zur Ölversorgung aufweisen, wobei ferner der Korb zumindest eine den Innenraum der Lamellenkupplung mit dem Innenraum des Gehäuses verbindende Öffnung zum Einlaß von Öl aufweist. Die Kupplungslamellen mit Ausnehmungen sind dabei vorzugsweise nach oben beschriebener Art ausgestaltet. Es ist vorgesehen, daß die Öffnung von einer Wandfläche begrenzt wird, die derart gestaltet ist, daß sie bei Drehung des Korbes im Gehäuse Öl aus einem im Gehäuse vorhandenen Ölbad in den Innenraum des Korbes fördert. Der Vorteil einer solchen Differentialanordnung ist, daß durch die die Öffnung in Umfangsrichtung begrenzen- de Wandungsfläche bei jeder Umdrehung des Korbes im Getriebegehäuse eine bestimmte Menge Öl aus dem Ölbad in die Lamellenkupplung hineingefördert wird. Insbesondere in Kombination mit den Kupplungslamellen nach obiger Ausführungsform mit umfangsverteilten Ausnehmungen wird vorteilhaft erreicht, daß ausreichend viel Öl zu den Reibflächen gelangt, so daß diese gut gekühlt werden. So wird ein Über- hitzen der Kupplungslamellen und damit auch der Lamellenkupplung verhindert, so daß deren Lebensdauer verlängert wird.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Öffnung axial im Bereich der Kupplungslamellen angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß das Öl beim Eintauchen der Öffnung in das Ölbad unmittelbar zu den Kupplungslamellen und durch deren Ausnehmungen zu den Reibflächen gelangt. Vorzugsweise sind mehrere Öffnungen vorgesehen, die regelmäßig über den Umfang verteilt sind. Die Wandfläche ist - im Querschnitt betrachtet - gegenüber einer Radialen zur Drehachse zumindest abschnittsweise winklig gestaltet, so daß die Ölförderung aus dem Öl- bad in den Innenraum des Korbes besonders günstig ist. Dabei ist Korb in dieser Ausführungsform kreiszylindrisch gestaltet.

Nach einer hierzu alternativen Ausführungsform kann je Öffnung auch eine hierzu in Umfangsrichtung benachbart angeordnete und radial vom Korb abstehende Schaufel vorgesehen sein, die die Wandfläche zur Förderung von Öl bildet. Durch diese Ausgestaltung wird die Förderung von Öl auch bei unterhalb des Korbes liegendem Pegel des Ölbades in den Innenraum des Korbes ermöglicht. Jede der Schaufeln schließt mit einer an den Korb angelegten Tangente einen spitzen Winkel ein, der sich in Richtung zur benachbarten Öffnung hin öffnet. Dabei liegt die Öffnung in Drehrichtung des Korbes vor der zugehörigen Schaufel.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der nachstehenden Zeichnung erläutert. Hierin zeigt Figur 1 einen Satz von Kupplungslamellen für eine in Öl laufende Lamellenkupplung in perspektivischer Ansicht;

Figur 2 eine Innenlamelle des Lamellensatzes aus Figur 1 in Axialansicht;

Figur 3 einen zweiten Satz von Kupplungslamellen für eine in Öl laufende Lamellenkupplung in perspektivischer Ansicht;

Figur 4 eine Innenlamelle des Lamellensatzes aus Figur 3 in Axialansicht;

Figur 5 eine Außenlamelle des Lamellensatzes aus Figur 3 in Axialansicht;

Figur 6 eine Differentialanordnung mit einem erfindungsgemäßen Korb a) in perspektivischer Ansicht; b) im Längsschnitt;

Figur 7 den Korb der Differentialanordnung aus Figur 6 im Längsschnitt;

Figur 8 den Korb aus Figur 7 im Querschnitt gemäß Schnittlinie A-A;

Figur 9 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Korbes für eine Differentialanordnung im Längsschnitt;

Figur 10 den Korb aus Figur 9 im Querschnitt gemäß Schnittlinie B-B.

In Figur 1 ist ein Satz 1 von Kupplungslamellen für eine in Öl laufende Lamellenkupplung dargestellt. Derartige Kupplungen dienen zum Übertragen eines Drehmomentes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges und umfassen zwei gegeneinander drehbare Teile, nämlich eine Nabe und einen Korb, die in einem Gehäuse drehbar gelagert sind. Der Satz 1 von Kupplungslamellen umfaßt axial abwechselnd angeordnete erste Kupplungslamellen in Form von Innenlamellen 2, die mittels einer Innenverzahnung 4 drehfest und axial verschiebbar mit der Nabe der Lamellenkupplung verbindbar sind, sowie zweite Kupplungslamellen in Form von Außenlamellen 3, die mittels radialen Vorsprüngen 5 drehfest und axial beweglich mit dem Korb der Lamellenkupplung verbindbar sind. Der Satz 1 von Kupplungslamellen ist in eingebautem Zustand an einer axial festgelegten und hier nicht dargestellten Stützscheibe abgestützt und von einer axial verschiebbaren, ebenfalls nicht dargestellten Druckscheibe beaufschlagbar. Dabei erfolgt das Öffnen und Schließen des Drehmomentflusses in der Lamellenkupplung durch Betätigen der Druckscheibe. Die Lamellenkupplung ist naßlaufend, d. h. sie läuft in einem Ölbad, damit die Kupplungslamellen geschmiert werden, ferner die aufgrund von Reibung entstehende Hitze abgeführt und somit Verschleiß minimiert werden kann.

Die Innenlamellen 2, von denen eine in Figur 2 in Axialansicht dargestellt ist, haben einen ringscheibenförmigen Grundkörper mit einer äußeren Umfangskante 6 und einer inneren Umfangskante 7. An der Stirnseite 8 des Grundkörpers sind mehrere über den Umfang verteilte Reibbeläge 9 angebracht, die zum Erzeugen eines Reib- momentes mit einer axial benachbart angeordneten Außenlamelle 3 dienen. Dabei kommen die Reibflächen 11 der Reibbeläge 9, die aus üblichen Werkstoffen wie Molybdän, Carbon oder Hartpapier bestehen können, mit der Stirnfläche der Außenlamelle in Reibkontakt. Zwischen zwei benachbarten Reibbelägen 9 sind radial verlaufende Nuten 12 vorgesehen, um einen Ölfluß zur Kühlung der Reibbeläge 9 bzw. der Kupplungslamellen zu gewährleisten. Auf diese Weise wird ein Überhitzen der Kupplungslamellen vermieden und das Leerlaufdrehmoment reduziert.

Die Innenlamelle 2 weist vier von ihrer äußeren Umfangskante 6 nach radial innen erstreckende Ausnehmungen 13 auf, welche bei Rotation der Kupplungslamellen im Ölbad ein Eindringen von Öl nach radial innen ermöglichen. Dabei erstrecken sich die Ausnehmungen nahezu über die gesamte Radialerstreckung der Reibbeläge 9, so daß eine gute Kühl- und Schmierwirkung der Reibflächen 11 beim Durchlaufen des Ölbades erreicht wird. Die Ausnehmungen 13 sind V-förmige gestaltet und befinden sich jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Reibbelägen 9. Auf diese Weise ist der durch die Ausnehmungen 13 gebildete Raum relativ groß, so daß das Öl leicht eindringen kann, um die Reibbeläge bzw. die Kupplungslamellen zu kühlen. Die Form der Ausnehmungen ist jedoch nicht auf V-förmig beschränkt, sondern es sind auch beliebig andere Formen denkbar. Die innere Umfangskante 7 weist eine in Umfangsrichtung durchgängige Innenverzahnung 4 auf, die zum Befestigen der Innenlamelle 2 an der Nabe der Lamellenkupplung dient. Auf diese Weise wird die Innenlamelle 2 drehfest und axial beweglich mit der Nabe verbunden. Zwischen der äußeren und der inneren Umfangskante 6, 7 sind mehrere regelmäßig über den Umfang verteilte Durchbrüche 16 vorgesehen. Die Durchbrüche 16 sind jeweils in Umfangsrichtung im Bereich der Nuten 12 bzw. der äußeren Ausnehmungen 13 zwischen zwei Reibbelägen 9 angeordnet. Sie dienen zur Versorgung der Reibflächen 11 bzw. der Kupplungslamellen 2, 3 mit Öl. Die nicht näher dargestellten Außenlamellen 3 des vorliegenden Satzes 1 von Kupp- lungslamellen weisen eine Mehrzahl von halbrunden radialen Vorsprüngen 5 zum drehfesten Eingreifen in entsprechende Ausnehmungen in der Innenumfangsfläche des Kupplungskorbes auf. Die Außenlamellen haben glatte Stirnflächen, mit denen die Innenlamellen 2 mit ihren Reibflächen 11 bei Betätigen der Lamellenkupplung in Reibkontakt treten.

Figur 3 zeigt einen zweiten Satz V von Kupplungslamellen, der demjenigen aus Figur 1 weitestgehend entspricht. Insofern wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Gleiche Bauteile sind mit um eins gestrichenen Bezugsziffern versehen. Die Figuren 3, 4 und 5 werden im folgenden gemeinsam beschrieben. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Kupplungslamellen hat der vorliegende Satz 1' von Kupplungslamellen Innenlamellen 2' mit von der inneren Umfangskante 7' ausgehenden und sich nach radial außen erstreckenden inneren Ausnehmungen 14. Diese sind jeweils in Umfangsrichtung abwechselnd zu den äußeren Ausnehmungen 13' angeordnet und münden jeweils in zwischen zwei benachbarten Reibbelägen 9' gebildeten Nuten 12'. Die inneren Ausnehmungen 14 dienen ebenfalls der Versorgung der Reibflächen 11' mit Öl, so daß ein Überhitzen der Kupplungslamellen vermieden wird. Aufgrund der Zentrifugalkraft kann das Öl bei Drehung der Kupplungslamellen von radial innen aus dem Ölbad durch die inneren Ausnehmungen 14 und die Nuten 12' nach radial außen fließen.

In Figur 5 ist eine im Satz 1' von Kupplungslamellen jeweils zwischen zwei Innenlamellen 2' liegende Außenlamelle 3' dargestellt. Diese weist anstelle von radialen Vorsprüngen eine Außenverzahnung 5' zum drehfesten Verbinden mit dem Korb der Lamellenkupplung auf. Die Außenlamelle 3' hat zwei Stirnseiten 15" mit jeweils glatter Oberfläche. Wie schon bei dem Satz von Kupplungslamellen aus Figur 1 , sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Innenlamellen 2' als Reiblamellen mit Reibbelägen 9' und Ausnehmungen 13', 14 gestaltet, wohingegen die Außenlamellen 3' in Form von glatten Zwischenlamellen ausgestaltet sind.

Figur 6 zeigt eine Differentialanordnung 21 mit einem Differentialkorb 22 und einem Kupplungskorb 17, die über eine Flanschverbindung miteinander verbunden sind. Am Differentialkorb 22 ist eine erste Lagerhülse 28 angeformt, auf die ein Wälzlager aufgezogen werden kann. Am Kupplungskorb 17 ist eine zweite Lagerhülse 29 angeformt, auf die ein zweites Wälzlager aufgezogen werden kann. Mittels der Wälzlager ist die Differentialanordnung 21 in einem hier nicht dargestellten Getriebegehäuse drehbar zu lagern. In den Flanschen sind Durchgangsbohrungen 30 erkennbar, mittels derer der Differentialkorb 22 und der Kupplungskorb 17 miteinander verschraubt werden können, wobei zugleich ein hier nicht dargestelltes Tellerrad zum Antrieb der Differentialanordnung mit den Flanschen verschraubt werden kann. Im Differentialkorb 22 sind erste Bohrungen 31 erkennbar, in die Zapfen 32 für Ausgleichsräder eingesetzt sind, die mit Sicherungsringen 33 gesichert sind. Weiterhin sind Öffnungen 34 gezeigt, die dem Zutritt von Öl zum Inneren des Differentialkorbes dienen.

Im Kupplungskorb 17 sind Öffnungen 18 vorgesehen, die erkennen lassen, daß ein Lamellensatz 1 innerhalb des Kupplungskorbs 17 sitzt. In Zuordnung zu den Öffnungen 18 sind Schöpfflügel bzw. Schaufeln 19 vorgesehen, mit denen bei umlaufendender Differentialanordnung 21 Öl auf die Außenseite des Lamellensatzes 1 geför- dert werden kann. Koaxial zum Korb 17 ist eine Axialverstellvorrichtung 24 angeordnet, die im wesentlichen eine drehend antreibbare Stellscheibe 37 mit einem Zahnsegment 38 sowie eine axial verschiebbare Druckscheibe 36, die mit einer Klaue 39 gegenüber einem im Gehäuse festgesetzten Zapfen 40 verdrehfest gehalten ist, umfaßt. Die Stellscheibe 37 stützt sich axial an einer Stützscheibe 41 ab, die mittels ei- nes Sicherungsringes 42 auf einem weitgehend verdeckten Ansatz innerhalb der Axialverstellvorrichtung 24 festgelegt ist. Die Axialverstellvorrichtung 24 ist gegenüber dem nicht dargestellten Gehäuse im wesentlichen stehend angeordnet, während die Differentialanordnung üblicherweise dauernd drehend angetrieben wird. In Figur 6b) sind gleiche Einzelheiten wie in Figur 6a) mit gleichen Bezugsziffern belegt. Auf die vorangehende Beschreibung wird Bezug genommen. Im einzelnen ist hier erkennbar, daß im Differentialkorb 22 sich kreuzende Zapfen 32 eingesetzt sind, auf denen Ausgleichsräder 43 gelagert sind. Die Ausgleichsräder 43 kämmen mit Seitenwellenrädern 44, 45. Das erste Seitenwellen rad 44 ist im Differentialkorb 22 gleitend gelagert, während das zweite Seitenwellenrad 45 im wesentlichen selbstzentrierend zwischen den Ausgleichsrädern 43 geführt ist. Das zweite Seitenwellenrad 45 ist einstückig mit der Nabe 35 ausgebildet, die die Innenlamellen 2 des Lamellensatzes 1 aus Figur 1 trägt. Die Außenlamellen 3 des Lamellensatzes 1 aus Figur 1 sind formschlüssig im Kupplungskorb 17 gehalten, der im Bereich der Schaufeln 19 und der Öffnungen 18 geschnitten ist.

Zwischen Korb 17 und Nabe 35 ist eine Anlaufscheibe 46 erkennbar. Die Axialverstellvorrichtung 24 läßt hier weitere Einzelheiten neben der drehend antreibbaren Stellscheibe 37, der drehfest gehaltenen Druckscheibe 36 und der von dem Sicherungsring 42 axial gesicherten Stützscheibe 41 erkennen. Dies sind nämlich ein Axiallager 47 zwischen Stellscheibe 37 und Stützscheibe 41 , ein Radiallager 48, über das die Stellscheibe 37 auf einem Ansatz 25 gelagert ist, und in Paaren von Kugelrillen in den Scheiben 36, 37 laufende Kugeln 49. Die Kugeln 49 sind zu mehreren über dem Umfang verteilt in einem Käfig 50 abstandsgleich gehalten. Wie an sich bekannt haben die nicht im einzelnen bezeichneten Kugelrillen in den einander gegenüberliegenden Flächen der Scheiben über dem Umfang veränderliche Tiefe, so daß bei einem Verdrehen der Stellscheibe 37 gegenüber der Druckscheibe 36 die Kugeln von tieferen Rillenbereichen in flachere Rillenbereich laufen. Hierbei drückt sich die unverdrehbar gehaltene Druckscheibe 36 von der Stellscheibe 37 axial weg. Über ein weiteres Nadellager 51 und eine äußere Druckplatte 52 wird über Zapfen 53, die den Korb 17 axial durchsetzen, eine innere Druckplatte 54 beaufschlagt und axial verschoben, die den Lamellensatz 1 zusammendrückt, der sich an einer Ringfläche 55 des Differentialkorbs 22 abstützt. Bei einem Zurückdrehen der Stellscheibe 37 wird über eine Tellerfeder 56 die äußere Druckplatte 52 zurückgedrückt, so daß der Lamellensatz 1 entlastet wird. Durch das Schließen des Lamellensatzes wird ein Sperrmoment zwischen den Seitenwellenrädern 46, 47 aufgebaut. Der Korb 17, welcher im Detail in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, die im folgenden gemeinsam beschrieben werden, weist an seiner Innenumfangsfläche eine Mehrzahl von über den Umfang verteilten Ausnehmungen 23 auf, in die die Außenlamellen 3 aus Figur 1 mit ihrer radialen Vorsprüngen 5 zur Drehmomentübertragung drehfest und axial beweglich eingreifen. Der Korb 17 hat ferner in seiner Umfangs- wandung eine Mehrzahl von Öffnungen 18, welche den Innenraum der Lamellenkupplung 10 mit dem Innenraum des nicht dargestellten Getriebegehäuse verbinden. Die Öffnungen 18 werden in Umfangsrichtung durch Schaufeln 19 begrenzt, welche dazu dienen, bei Drehung der Lamellenkupplung 10 Öl aus dem Ölbad des Getrie- begehäuse in den Korb 17 hineinzufördern. Es sind die Durchbrüche 26 ersichtlich, durch die die Zapfen 53 zum Betätigen des Lamellensatzes 1 geführt sind.

Wie insbesondere aus Figur 8 hervorgeht, umfaßt jede der Schaufeln 19 eine Wandfläche 20, die gegenüber einer an den Korb 17 angelegten Tangente einen spitzen Winkel einschließt, der sich in Richtung zur zugehörigen Öffnung 18 hin öffnet. Dabei liegt die Öffnung jeweils in Drehrichtung des Korbes 17 vor der zugehörigen Schaufel 19. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei einander gegenüberliegende Schaufeln 19 vorgesehen, so daß keine Unwuchten um die Drehachse X des Korbes 17 entstehen. Durch die Schaufeln 19 wird erreicht, daß beim Durchlaufen des Ölba- des im Differentialgetriebe Öl über die Wandfläche 20 in den Korb 17 hineingefördert wird, so daß die Kupplungslamellen 2, 3 gekühlt werden. Dieses eindringende Öl gelangt dann durch die Ausnehmungen 13 zu den Reibbelägen 9, so daß die hier aufgrund von Reibung entstehende Hitze absorbiert und abtransportiert werden kann. Ein Überhitzen der Kupplungslamellen 2, 3 wird auf diese Weise verhindert, so daß der Lamellensatz 1 insgesamt eine längere Lebensdauer hat.

Die Figuren 9 und 10, welche im folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Korbes 17'. Dieser entspricht hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise weitestgehend dem Korb aus den Figuren 6 bis 8, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird, und dient zur Aufnahme eines Differentialrädersatzes und eines Satzes 1 ' von Kupplungslamellen gemäß Figur 3. Gleiche Bauteile sind mit um eins gestrichenen Bezugsziffern versehen. Im Unterschied zu den Ausnehmungen 23 des Korbes 17 gemäß den Figuren 7 und 8 hat der vorliegende Korb 17' an seiner Innenumfangsfläche eine Innenverzahnung 27, in die die Außenverzahnung 5' der Außenlamellen 3' aus Figur 4 drehfest und axial beweglich eingreifen kann. Axial im Bereich der Innenverzahnung 27 sind zwei einander gegenüberliegende Öffnungen 18' vorgesehen, die zur Versorgung des Lamellensatzes 1' mit Öl aus dem Ölbad im Getriebegehäuse dienen. Dabei sind die Öffnungen 18', wie insbesondere aus Figur 10 hervorgeht, von einer geraden Wandfläche 20' begrenzt, die derart ausgestaltet ist, daß sie bei Rotation des Korbes 17' Öl aus dem Getriebegehäuse in den Innenraum des Korbes 17' hineinfördert. Hierfür schließt die in Drehrichtung hintere Wandfläche 20' mit einer Radialen zur Drehachse X' einen Winkel ein, der die Öffnung 18' in Richtung Innenraum vergrößert. Auf diese Weise wird beim Eintauchen der Öffnung 18' in das Ölbad Öl in den Korb 17' gefördert, so daß die Kupplungslamellen gekühlt werden können. Der Korb 17' hat eine im wesentlichen glatte Außenumfangsfläche, so daß seine Baugröße relativ klein ist.

Kupplungslamelle

Bezugszeichenliste

1 Satz von Kupplungslamellen

2 erste Kupplungslamelle / Innenlamelle

3 zweite Kupplungslamelle / Außenlamelle

4 Innenverzahnung

5 radialer Vorsprung / Außenverzahnung

6 äußere Umfangskante

7 innere Umfangskante 8 Stirnseite 9 Reibbelag

10 Lamellenkupplung

11 Reibfläche

12 Nut

13 äußere Ausnehmung

14 innere Ausnehmung

15 Stirnseite

16 Durchbruch

17 Kupplungskorb

18 Öffnung

19 Schaufel

20 Wandfläche

21 Differentialanordnung

22 Gehäuseteil

23 Ausnehmung

24 Verstellvorrichtung

25 Ansatz

26 Durchbruch

27 Innenverzahnung

28 Lagerhülse Lagerhülse

Durchgangsbohrung

Bohrung

Zapfen

Sicherungsring

Öffnung

Nabe

Druckscheibe

Stellscheibe

Zahnsegment

Klemme

Zapfen

Stützscheibe

Sicherungsring

Ausgleichsrad

Seitenwellenrad

Anlaufscheibe

Axiallager

Radiallager

Kugel

Käfig

Nadellager äußere Druckplatte

Zapfen innere Druckplatte

Ringfläche

Tellerfeder

Drehachse

Claims

KupplungslamellePatentansprüche

1. Kupplungslamelle (2) für eine in Öl laufende Lamellenkupplung zum Übertragen eines Drehmoments, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem ringscheibenförmigen Grundkörper mit äußeren und inneren Umfangskanten (6, 7), der an einer der Umfangskanten drehfest mit einem Teil der Lamellenkupplung verbindbar ist und an wenigstens einer Stirnseite (8) mehrere Reibflächen (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sich von der freien der Umfangskanten (6, 7) aus radial erstrek- kende Ausnehmungen (13, 14) im Grundkörper zur Versorgung mit Öl vorgesehen sind.

2. Kupplungslamelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens einige der Ausnehmungen (13, 14) über zumindest die halbe Radialerstreckung der Reibflächen (11) erstrecken.

3. Kupplungslamelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (13, 14) in Axialansicht V-förmig gestaltet ist.

4. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere äußere Ausnehmungen (13) vorgesehen sind, welche von einer radial äußeren Umfangskante (6) ausgehen und / oder mehrere innere Ausnehmungen (14) vorgesehen sind, welche von einer radial inneren Umfangskante (7) ausgehen.

5. Kupplungslamelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Ausnehmungen (13) und innere Ausnehmungen (14) abwechselnd über den Umfang verteilt angeordnet sind.

6. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Umfangskante (6) Mittel zum drehfesten Verbinden mit einem Korb der Lamellenkupplung vorgesehen sind.

7. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Umfangskante (7) Mittel (4) zum drehfesten Verbinden mit einer Nabe der Lamellenkupplung vorgesehen sind.

8. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (13, 14) regelmäßig über den Umfang verteilt sind.

9. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Stirnseite mehrere Reibflächen vorgesehen sind, wobei zwischen zwei benachbarten Reibflächen (11) jeweils eine radiale Nut (12) gebildet ist.

10. Kupplungslamelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (13, 14) zwischen zwei benachbarten Reibflächen (11) angeordnet sind, wobei die Nuten (12) in die Ausnehmungen (13, 14) münden.

11. Kupplungslamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest vier Ausnehmungen (13, 14) vorgesehen sind.

12. Satz (1) von Kupplungslamellen (2, 3) für eine in Öl laufende Lamellenkupplung zum Einsatz in einem Gehäuse eines Getriebes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Nabe und einen Korb, die relativ zueinander drehbar sind, ferner umfassend erste Kupplungslamellen (2) mit Mitteln zum drehfesten Verbinden mit der Nabe, zweite Kupplungslamellen (3) mit Mitteln zum drehfesten Verbinden mit dem Korb, wobei die ersten und die zweiten Kupplungslamellen (2, 3) axial abwechselnd angeordnet sind und die einen der Kupplungslamellen (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltet sind und die jeweils dazwischenliegenden anderen Kupplungslamellen (2, 3) eine glatte Oberfläche haben.

13. Differentialanordnung (21) mit einer Lamellenkupplung (10) zum drehenden Einsatz in einem stehenden Gehäuse, wobei die Lamellenkupplung (10) eine Nabe (35) und einen hierzu drehbaren Korb (17) mit einem Innenraum, erste Kupplungslamellen (2), die mit der Nabe (35) drehfest verbunden sind, und hierzu axial abwechselnd angeordnete zweite Kupplungslamellen (3), die mit dem Korb (17) drehfest verbunden sind, aufweist, wobei die ersten oder die zweiten Kupplungslamellen (2, 3) jeweils einen ringscheibenförmigen Grundkörper mit sich von einer freien Umfangskante (6, 7) aus erstreckenden Ausnehmungen (13, 14) zur Ölversorgung aufweisen, wobei ferner der Korb (17) zumindest eine den Innenraum der Lamellenkupplung (10) mit dem Innenraum des Gehäuses verbindende Öffnung (18) zum Einlaß von Öl aufweist.

14. Differentialanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten oder zweiten Kupplungslamellen (2, 3) mit Ausnehmungen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gestaltet sind.

15. Differentialanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Öffnung (18) von einer Wandfläche (20) begrenzt wird, die derart gestaltet ist, daß sie bei Drehung des Kupplungskorbes (17) im Gehäuse Öl aus einem im Gehäuse vorhandenen Ölbad in den Innenraum des Korbes (17) fördert.

16. Differentialanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Öffnung (18) axial im Bereich der Kupplungslamellen (2, 3) angeordnet ist.

17. Differentialanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfläche (20) - im Querschnitt betrachtet - gegenüber einer Radialen zur Drehachse (x) zumindest abschnittsweise winklig verläuft.

18. Differentialanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß je Öffnung (18) eine hierzu in Umfangsrichtung benachbart angeordnete und radial vom Korb (17) abstehende Schaufel (19) vorgesehen ist, die die Wandfläche (20) zur Förderung von Öl bildet.

19. Differentialanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel (20) mit einer an den Korb (17) angelegten Tangente einen spitzen Winkel einschließt, der sich in Richtung zur zugehörigen Öffnung (18) hin öffnet.

20. Differentialanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Öffnungen (18) vorgesehen sind, die regelmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.