WO2010089009A1

WO2010089009A1 - Drehmomentübertragungsanordnung

Info

Publication number: WO2010089009A1
Application number: PCT/EP2010/000015
Authority: WO
Inventors: Helmuth Sachsenmaier; Hannes Sperker; Robert Luef
Original assignee: Magna Powertrain Ag & Co Kg
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2010-08-12
Also published as: DE102009007835A1; KR20110127653A; KR101625936B1; US20120024657A1; DE102009007835B4; US8678158B2

Abstract

Eine Drehmomentübertragungsanordnung umfasst eine Primärwelle, eine Reibungskupplung, ein Gehäuse, in welchem die Primärwelle mittels eines einen Innenring und einen Außenring umfassenden Wälzlagers drehbar gelagert ist und einen zwischen der Reibungskupplung und dem Wälzlager in dem Gehäuse angeordneten Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung. Der Aktuator umfasst ein feststehendes Abstützelement, ein Verstellelement, das axial versetzt zu dem Abstützelement angeordnet ist und zum Einrücken der Reibungskupplung verschiebbar ist, und einen Betätigungsmechanismus, der zur Verschiebung des Verstellelements relativ zu dem Abstützelement in einer von dem Wälzlager weg weisenden axialen Verstellrichtung ausgebildet ist. Das Wälzlager ist als Schrägkugellager ausgebildet und das Abstützelement steht in Wirkverbindung mit dem Schrägkugellager.

Description

Drehmomentübertragungsanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanord- nung mit einer Primärwelle, einer Reibungskupplung zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von der Primärwelle auf ein weiteres Element, einem Gehäuse, das die Reibungskupplung enthält, wobei die Primärwelle mittels eines einen Innenring und einen Außenring umfassenden Wälzlagers drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, und einem zwischen der Reibungskupplung und dem Wälzlager in dem Gehäuse angeordneten

Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung. Der Aktuator umfasst ein feststehendes Abstützelement, ein Verstellelement, das axial versetzt zu dem Abstützelement angeordnet ist und zum Einrücken der Reibungskupplung verschiebbar ist, und einen Betätigungsmechanismus, der zur Verschiebung des Verstellelements relativ zu dem Abstützelement in einer von dem Wälzlager weg weisenden axialen Verstellrichtung ausgebildet ist.

Eine derartige Drehmomentübertragungsanordnung kann beispielsweise als Verteilergetriebe in einem Kraftfahrzeug mit Allradantrieb zum steuer- baren Übertragen eines Antriebsmoments auf eine Primärachse und/oder eine Sekundärachse des Kraftfahrzeugs Anwendung finden. Bei einem sogenannten "torque on demand" -Verteilergetriebe sind die Räder der Primärachse permanent angetrieben, während mittels der genannten Drehmomentübertragungsanordnung ein Teil des Antriebsmoments wahlweise auf die Räder der Sekundärachse übertragen werden kann. Ein Verteilergetriebe der genannten Art kann auch als steuerbares Mittendiffe- renzial ausgebildet sein, bei dem die Reibungskupplung einer Differenzial- sperre zugeordnet ist. Verteilergetriebe finden darüber hinaus in verschiedenen Konstellationen Verwendung. Sie können mit oder ohne Zentraldifferenzial, mit Differenzi- alsperre oder zuschaltbarem Antrieb der zweiten angetriebenen Achse, mit oder ohne Untersetzungsstufe ausgebildet sein. In der Regel sind sie in Längsrichtung eingebaut. Der Einsatz der Reibungskupplung erlaubt zusätzlich zu einem weichen Einkuppeln auch die kontinuierliche Steuerung des von ihr übertragenen Kupplungsmoments.

Ein Verteilergetriebe der vorstehend beschriebenen Art ist beispielsweise in der AT 008636 Ul offenbart. Bei der Konstruktion derartiger Verteilergetriebe besteht üblicherweise das Bestreben, die relativ hohen Axialkräfte, die beim Einrücken der Reibungskupplung auftreten, in einem geschlossenen Kraftkreislauf an der Primärwelle und nicht am Gehäuse abzustützen. Ein Abstützen an der Primärwelle ist vorteilhaft, da diese üblicherweise eine hohe Materialfestigkeit sowie geringe Fertigungstoleranzen aufweist, während das Gehäuse meist aus Aluminium besteht. Darüber hinaus ist ein geschlossener Kraftkreislauf nur über die Primärwelle realisierbar, da über die Reibungskupplung notwendigerweise ein Teil der Axialkräfte in die Primärwelle eingeleitet wird. Das Abstützelement muss daher in axialer Richtung an der Primärwelle abgestützt werden. Da das Abstützelement jedoch verdrehsicher in dem Gehäuse gehalten ist, während die Primärwelle während des Betriebs rotiert, muss die Stützkraft über eine geeignete bewegliche Lagerung von dem Abstützelement auf die Primärwelle übertragen werden. In der AT 008636 Ul ist daher das Abstützelement über ein zusätzliches Axialwälzlager, einen Gleitring sowie ein mit der Primärwelle drehfest verbundenes Übertragungselement an der Primärwelle abgestützt. Eine derartige Anordnung ist jedoch mit relativ hohem Aufwand und dementsprechend vermehrten Kosten verbunden. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Drehmomentübertragungsanordnung der genannten Art bereitzustellen, die einfacher und kostengünstiger konstruiert und gefertigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Drehmomentübertragungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass das Wälzlager als Schrägkugellager ausgebildet ist und dass das Abstütz- element in Wirkverbindung mit dem Schrägkugellager steht.

Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass der Kraftfluss von dem feststehenden Abstützelement auf die rotierende Primärwelle besonders einfach realisiert werden kann, indem man in die Abstützung des Abstützelements ein Wälzlager mit einbezieht, mit dem die Primärwelle in dem Gehäuse gelagert ist. Dadurch, dass das Wälzlager als Schrägkugellager ausgebildet ist, ist es in der Lage, neben radialen Kräften auch axiale Kräfte in einer Richtung aufzunehmen. Aufgrund der Wirkverbindung zwischen dem Abstützelement und dem Schrägkugellager kann somit die axial wirkende Kupplungseinrückkraft ohne aufwändige Zusatzkomponenten von dem Abstützelement auf die Primärwelle übertragen werden. Die relativ komplexe Anordnung aus Primärwellenlager, Übertragungselement, Gleitring und zusätzlichem Axialwälzlager wird somit durch ein einzelnes Bauteil ersetzt. Das Design und die Herstellung einer gattungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung wird demgemäß wesentlich vereinfacht.

Das Abstützelement kann insbesondere gegen die Verstellrichtung an dem Außenring des Schrägkugellagers abgestützt sein. Eine derartige Abstützung kann je nach Ausführungsform über den gesamten Umfang des Außenrings oder segmentweise in ausgewählten Bereichen erfolgen. Ein di- rekter Kontakt zwischen Abstützelement und Außenring kann beispiels- weise jegliche weitere Zusatzkomponenten entbehrlich machen. Sofern es die jeweilige Anwendung erfordert, können jedoch auch Kopplungsbauteile wie Andruckscheiben oder dergleichen zwischen dem Abstützelement und dem Außenring des Schrägkugellagers angeordnet sein.

Das Schrägkugellager ist vorzugsweise in axialer Richtung nicht an dem Gehäuse abgestützt, um aus den oben erwähnten Gründen eine unerwünschte Übertragung von Axialkräften auf das Gehäuse zu vermeiden. Da üblicherweise die Reibungskupplung in Verstellrichtung wiederum an der Primärwelle abgestützt ist, wird so insgesamt ein geschlossener Kraftkreislauf über die Primärwelle erzeugt. Eine radiale Abstützung des Schrägkugellagers kann über ein Zwischenelement, beispielsweise einen Gleitring, in dem Gehäuse erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, eine unterschiedliche Wärmeausdehnung der einzelnen Bauteile oder ein even- tuell vorhandenes Spiel auszugleichen.

Der Innenring des Schrägkugellagers kann gegen die Verstellrichtung an der Primärwelle abgestützt sein, um jegliche gegen die Verstellrichtung gerichteten Axialkräfte über die Primärwelle abzuleiten. Die Abstützung kann je nach Anforderung durch verschiedene Maßnahmen, wie beispielsweise einen an der Primärwelle befestigten oder einstückig mit dieser ausgebildeten Anschlag erfolgen. Es kann eine direkte Abstützung auf der Welle oder eine Abstützung über ein geeignetes Zwischenstück, beispielsweise einen Flansch, vorgesehen sein.

Das Schrägkugellager kann derart in dem Gehäuse gelagert sein, dass zumindest ein zur Reibungskupplung weisender Abschnitt der Umfangs- fläche des Außenrings des Schrägkugellagers freiliegt, also insbesondere nicht von Gehäuseteilen umschlossen ist. Der freiliegende Abschnitt kann eine günstige Angriffsfläche für das Abstützelement bereitstellen, wobei ein Übertragen von Axialkräften auf das Gehäuse sicher vermieden wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Abstütz- element als konzentrisch um die Primärwelle herum angeordneter Stützring ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Verstellelement als konzentrisch um die Primärwelle herum angeordneter Verstellring ausgebildet sein. Derartige Ringe ermöglichen eine gleichmäßige Kraftverteilung und vermeiden nachteilige unsymmetrische Belastungen des Schrägkugel- lagers und der Primärwelle.

Das Schrägkugellager kann in vorteilhafter Weise zum Zentrieren des Stützrings herangezogen werden. Hierzu kann insbesondere der zuvor genannte freiliegende Abschnitt des Außenrings verwendet werden. Da das Schrägkugellager ohnehin auf die Primärwelle zentriert ist, entfallen somit aufwändige separate Zentriervorrichtungen oder eine aufwändige spezielle Nachbearbeitung des Stützrings. Die Zentrierung kann über den gesamten Umfang des Außenrings erfolgen oder über einzelne Zentrierelemente.

Der Stützring kann beispielsweise auf seiner dem Schrägkugellager zugewandten Stirnfläche einen insbesondere umlaufenden Zentrieransatz aufweisen, der mit dem Außenring des Schrägkugellagers in Eingriff steht und so für eine konzentrische Anordnung von Stützring und Schrägkugellager sorgt. Dies ist insbesondere insofern vorteilhaft, als eine Zentrierung des Stützrings im Gehäuse so entbehrlich wird und weder die Umfangsflä- che des Stützrings noch die entsprechende Gegenfläche im Gehäuse mit einer für eine Zentrierwirkung nötigen erhöhten Präzision zu fertigen ist. Anstelle eines umlaufenden Zentrieransatzes ist auch die Anordnung von mehreren nur bereichsweise angeordneten Zentrieransätzen möglich. Der Stützring kann wenigstens einen nasenartigen Vorsprung auf seiner Umfangsfläche aufweisen, der mit einer entsprechenden Ausnehmung in einem Lagerungsabschnitt des Gehäuses in Eingriff steht. Dadurch kann auf einfache Weise eine Verdrehsicherung des Stützrings in Bezug auf das Gehäuse geschaffen werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Stützring in axialer Richtung an dem Außenring des Schrägkugellagers abgestützt. Insbesondere kann zum axialen Abstützen des Stützrings an dem Außenring an dem Stützring wenigstens ein Axialabstützansatz vorgesehen sein. Der

Axialabstützansatz wirkt in einer axialen Richtung als Anschlag gegenüber dem Außenring des Schrägkugellagers und fixiert den Stützring in dieser Richtung in dem Gehäuse.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Stützring in radialer Richtung auf dem Außenring des Schrägkugellagers abgestützt und insbesondere zentriert. Der Stützring kann also sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung mittels des Schrägkugellagers fest in dem Gehäuse gelagert sein. Auf diese Weise kann die Lagerung des Stützrings vom Gehäuse weitgehend entkoppelt werden, wodurch insbesondere Probleme aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen des Gehäuses und des Stützrings vermieden werden können.

Zum radialen Abstützen des Stützrings auf dem Außenring kann an dem Stützring wenigstens ein Radialabstützansatz vorgesehen sein. Der Radialabstützansatz kann eine Zentrierschulter aufweisen, die den Außenring des Schrägkugellagers übergreift. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Zentrierung des Stützrings am Schrägkugellager erreicht. Weiterhin kann zur Verdrehsicherung des Stützrings gegenüber dem Gehäuse an dem Stützring wenigstens ein Fixieransatz vorgesehen sein. Der Fixieransatz kann mit einer Komponente des Gehäuses zusammenwirken, um eine Drehbewegung des Stützrings zu verhindern. Ein derartiger Fi- xieransatz ist leicht in den Stützring zu integrieren und macht aufwändige Zusatzkomponenten zur Verdrehsicherung überflüssig.

Gemäß einer Ausgestaltung weist der Stützring an einer Stirnseite einen oder mehrere, insbesondere drei, in axialer Richtung abstehende Ansätze auf. Vorzugsweise ist/ sind der Ansatz oder die Ansätze als Radialabstützansatz und /oder als Axialabstützansatz und /oder als Fixieransatz ausgebildet. Der Ansatz oder die Ansätze kann/ können insbesondere einstückig mit dem Stützring ausgebildet sein und dient/ dienen dazu, den Stützring in axialer und in radialer Richtung am Außenring des Schrägkugellagers abzustützen und gleichzeitig gegen ein Verdrehen zu sichern. In diesem Fall ist es nicht nötig, einen umlaufenden Zentrieransatz an einer Stirnfläche des Stützrings vorzusehen. Der Stützring selbst muss außerdem nicht vom Gehäuse umschlossen sein. Es genügt vielmehr, dass lediglich der Ansatz oder die Ansätze mit einem Gehäuseabschnitt in Kontakt ste- hen.

Gemäß einer Ausgestaltung ragt/ ragen der Ansatz oder die Ansätze in radialer Richtung nicht über die radial innere und /oder äußere Umfangs- fläche des Stützrings hinaus. Dies erleichtert die Herstellung des Stütz- rings, da die Umfangsflächen mittels Drehbearbeitung gefertigt werden kann.

Das Gehäuse kann einen Lagerungsabschnitt für den Außenring des Schrägkugellagers umfassen, wobei in dem Lagerungsabschnitt eine oder mehrere Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche der Ansatz oder die Ansätze eingreift/ eingreifen. Aufgrund des Eingriffs des Ansatzes oder der Ansätze in die Ausnehmungen des Lagerungsabschnitts ist der Stützring gegen ein Verdrehen gesichert, ohne dass hierzu separate Vorrichtungen erforderlich wären. Insbesondere ist es nicht nötig, Vorsprünge, Arme oder Hebel an der Umfangsfläche des Stützrings vorzusehen, sodass dieser einfacher herstellbar ist. Eine oder mehrere der Ausnehmungen können zusätzlich als Schmierkanal genutzt werden. Umgekehrt können auch ohnehin vorhandene Kanäle oder Aussparungen im Gehäuse zur Aufnahme eines jeweiligen Ansatzes verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform überdeckt der Lagerungsabschnitt die Umfangsfläche des Außenrings des Schrägkugellagers in axialer und /oder in Umfangsrichtung nur bereichsweise. Insbesondere wenn in Umfangs- richtung nicht überdeckte Bereiche der Umfangsfläche vorhanden sind, können die überdeckten Bereiche in axialer Richtung vollständig von dem Lagerungsabschnitt überdeckt sein. Dadurch wird ein stabiler Sitz des Außenrings des Schrägkugellagers im Gehäuse erreicht.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktuator als Rampen- ringmechanismus ausgebildet, der bei einem Verdrehen des Verstellrings relativ zu dem Stützring eine axiale Verschiebung des Verstellrings erzeugt. Die Prinzipien der Erfindung sind jedoch auf verschiedene andersartige Aktuatorkonfigurationen anwendbar.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen lediglich beispielhaft im Zusammenhang mit einem "torque on demand"- Verteilergetriebe erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Teil-Längsschnittansicht eines Verteilerge- triebes gemäß dem Stand der Technik. Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Verteilergetriebes.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Teil-Längsschnittansicht eines

Verteilergetriebes gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stützrings für einen Aktuator des Verteilergetriebes von Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Gehäuses des Verteilergetriebes von Fig. 3.

In Fig. 1 ist das Gehäuse eines Verteilergetriebes gemäß dem Stand der Technik summarisch mit 14 bezeichnet. Es enthält eine Primärwelle 10, eine Sekundärwelle (nicht dargestellt) und eine Reibungskupplung 12 mit ihrem Aktuator 18. Die Primärwelle 10 ist auf der linken Bildseite mit einer Antriebsquelle, etwa dem nicht dargestellten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, verbunden und auf der rechten Bildseite über einen

Flansch 15 mit einer nicht dargestellten ersten angetriebenen Achse. Die Reibungskupplung 12 ermöglicht ein gesteuertes Übertragen eines Drehmoments von der Primärwelle 10 über einen nur teilweise dargestellten Versatztrieb 19 auf die Sekundärwelle. Anstelle des Versatztriebs 19 und der Sekundärwelle können auch andere Elemente zum Aufnehmen des von der Reibungskupplung 12 übertragenen Drehmoments vorgesehen sein.

Die Reibungskupplung 12 ist hier eine Lamellenkupplung, deren Innenteil 42 mit der Primärwelle 10 und deren Außenteil 41 mit dem ersten Zahn- rad 40 des Versatztriebs 19 drehfest verbunden ist. Zwischen den beiden Kupplungsteilen 41, 42 befindet sich ein Lamellenpaket 43, dessen Lamellen abwechselnd mit dem einen (41) oder anderen (42) Kupplungsteil drehfest verbunden sind. An das Lamellenpaket 43 schliesst eine An- druckplatte 44 an, die von einer Rampenringeinheit beaufschlagbar ist.

Die Rampenringeinheit umfasst ein Abstützelement 20 und ein Verstellelement 22. Das Abstützelement 20 ist bei der dargestellten Variante durch einen ersten Rampenring oder Stützring 48, auf der in Fig. 1 rech- ten Seite, gebildet, während das Verstellelement 22 durch einen zweiten Rampenring oder Verstellring 49, auf der in Fig. 1 linken Seite, gebildet wird. Zwischen dem Stützring 48 und dem Verstellring 49 sind Kugeln 45 über den Umfang verteilt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wirken die Kugeln 45 mit im einzelnen nicht dargestellten in Umfangsrichtung ansteigenden Rinnen derart zusammen, dass das Verdrehen der beiden Rampenringe 48,49 im Gegensinn diese in axialer Richtung auseinander treibt. Es sind aber auch andere Bauarten möglich.

Um die beim Betätigen der Reibungskupplung 12 auftretenden Axialkräfte in die Primärwelle einleiten zu können, ist der Stützring 48 über ein axiales Nadellager 17 an einem Gleitring 25 gelagert, der wiederum über eine drehfest und axial fest mit der Primärwelle 10 verbundene Stützhülse 23 an der Primärwelle 10 abgestützt ist.

Die Primärwelle 10 ist mittels zweier Wälzlager 16 an dem Gehäuse 14 des Verteilergetriebes gelagert und in geläufiger Weise abgedichtet. Die Wälzlager 16 sind als Radialkugellager ausgebildet und umfassen einen Innenring 26, einen Außenring 28 sowie einen Satz von dazwischen angeordneten Kugeln 27, die durch einen nicht dargestellten Kugelkäfig gehalten sein können. Wie zu erkennen ist, stehen die Wälzlager 16 in keinerlei Verbindung mit dem Rampenringmechanismus.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verteilergetrie- bes, welches ähnlich aufgebaut ist wie das Verteilergetriebe gemäß Fig. 1. Wie zu erkennen ist, ist das im Bild rechts gelegene Wälzlager 16' hier jedoch als Schrägkugellager ausgebildet und somit in der Lage, sowohl axiale wie auch radiale Kräfte aufzunehmen. Gemäß der Darstellung ist das Wälzlager 16' so in dem Gehäuse 14 gelagert, dass eine axiale Kraft- aufnähme gegen die Verstellrichtung V des Verstellrings 49 ermöglicht ist.

Wie dargestellt ist das Schrägkugellager 16' mittels seines Außenrings 28 radial in einem Lagerungsabschnitt 38 des Gehäuses 14 gelagert, wobei ein zur Reibungskupplung 12 weisender Abschnitt 30 der Umfangsfläche des Außenrings 28 freiliegt. Der Innenring 26 des Schrägkugellagers 16' sitzt auf einer hülsenförmigen Verlängerung 46 des mit der Primärwelle 10 drehfest verbundenen Flansches 15 und ist über einen Anschlag 39 gegen die Verstellrichtung V an der Primärwelle 10 abgestützt.

Der Stützring 48 stößt mit seiner von der Reibungskupplung 12 weg weisenden Stirnfläche direkt an dem Außenring 28 des Schrägkugellagers 16' an. Es besteht also eine direkte mechanische Wirkverbindung zwischen dem Stützring 48 und dem Schrägkugellager 16', sodass der Stützring 48 gegen die Verstellrichtung V des Verstellrings 49 an dem Außenring 28 des Schrägkugellagers 16' abgestützt ist. Das Schrägkugellager 16' ist in axialer Richtung hingegen nicht an dem Gehäuse 14 abgestützt, sodass eine gegen die Verstellrichtung V auf den Außenring 28 einwirkende Axialkraft über die Kugeln 27 radial auf den Innenring 26 und somit auf die Primärwelle 10 übertragen wird. Der Kraftfluss beim Einrücken der Rei- bungskupplung 14 erfolgt also nicht wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 über eigens dafür vorgesehene Nadellager 17 mit Gleitring 25 sowie eine zusätzlich an der Primärwelle 10 drehfest angebrachte Stützhülse 23, sondern direkt von dem Stützring 48 über das Schrägkugellager 16' auf die Primärwelle 10. Das ohnehin vorzusehende Wälzlager 16' der Primär- welle 10 wird also in vorteilhafter Weise dazu genutzt, den Rampenringmechanismus gegen die Einrückrichtung abzustützen, sodass die zusätzlichen Bauteile zur Stützkraftübertragung entbehrlich werden. Dadurch kann das gesamte Verteilergetriebe insbesondere auch platzsparender gestaltet werden, da in axialer Richtung nicht eigens Einbauraum für die Stützhülse 23, die Nadellager 17, den Gleitring 25 oder ähnliche Elemente vorzusehen ist.

Der Stützring 48 weist auf seiner dem Schrägkugellager 16' zugewandten Stirnfläche einen konzentrischen Einstich auf, sodass der sich radial dar- an anschließende Bereich des Stützrings 48 einen umlaufenden Zentrieransatz 32 bildet, der wie dargestellt mit der Umfangsfläche des Außenrings 28 des Schrägkugellagers 16' in Eingriff steht. Hierdurch wird eine Zentrierung des Stützrings 48 am Schrägkugellager 16' und somit an der Primärwelle 10 erzielt.

Auf seiner Umfangsfläche weist der Stützring 48 wenigstens einen nasenartigen Vorsprung auf (in den Zeichnungen nicht dargestellt), der mit einer Ausnehmung (ebenfalls nicht dargestellt) in dem Lagerungsabschnitt 38 des Gehäuses 14 in Eingriff steht, um den Stützring 48 verdrehsicher in dem Gehäuse 14 zu lagern. Eine derartige Anordnung verhindert zuverlässig ein unerwünschtes Verdrehen des Stützrings, welches eine exakte Steuerung der Drehmomentübertragung beeinträchtigen könnte. Da eine mit einem Vorsprung versehene Umfangsfläche im Allgemeinen nicht mittels Drehmaschinen zu erzeugen ist, ist es von besonderem Vorteil, dass die Zentrierung des Stützrings 48 bezüglich der Primärwelle 10 nicht am Gehäuse 14 bzw. an dem Lagerungsabschnitt 38 erfolgt, sondern am Schrägkugellager 16' selbst. An die Umfangsfläche des Stützrings 48 sind somit keine übermäßig hohen Anforderungen bezüglich der Oberflächengüte und der Maßtoleranzen gestellt, während der Zentrieransatz 32 wie- derum in einfacher Weise durch Drehmaschinen zu erzeugen ist, da er rotationssymmetrisch ist und keine Vorsprünge oder Einrückungen aufweist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 5 wird im Folgenden eine alternative Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Gleiche oder äquivalente Komponenten werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 2. Das Abstützelement 20 ist hier als Stützring 50 mit drei in axialer Richtung von einer Stirnseite 51 abstehenden Ansätzen 52 ausgebildet. Jeder der Ansätze 52 ist mit einer Zentrierschulter 54 ausgestattet, die den Außenring 28 des Schrägkugellagers 16' übergreift. Die beiden Flanken der Zentrierschulter 54 bilden einen Axialabstützansatz 60 und einen Radialabstützansatz 62. Der Stützring 50 ist somit sowohl in axialer als auch in radialer Richtung am Schrägkugellager 16' abgestützt.

Da kein umlaufender Zentrieransatz vorliegt, sondern mehrere voneinander getrennte Ansatzbereiche, ergibt sich die Möglichkeit, einen Eingriff zwischen den Ansätzen 52 und einem Lagerungsabschnitt 56 des Gehäuses 14 vorzusehen, um den Stützring 50 gegen ein Verdrehen zu sichern. Zu diesem Zweck ist, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, der um den Außenring 28 des Schrägkugellagers 16' herum verlaufende Lagerungsabschnitt 56 unterbrochen ausgebildet, sodass drei Ausnehmungen 58 vorliegen. Die Ausnehmungen 58 sind derart dimensioniert und besitzen insbesondere in Umfangsrichtung die gleiche Ausdehnung wie die Ansätze 52, dass sie jeweils einen Sitz für die Ansätze 52 bereitstellen, welche so- mit in jeder Verdrehrichtung einen Fixieransatz 64 bilden. Gemäß dieser Ausführungsform wird somit der Stützring 50 durch ein und dieselben Ansätze 52 nicht nur axial und radial am Außenring 28 des Schrägkugellagers 16' abgestützt, sondern auch in Verdrehrichtung im Gehäuse 14 fixiert. Dabei ist zu beachten, dass die Ansätze 52 nur an den Fixieransätzen 64 in Verdrehrichtung an den Wänden der Ausnehmungen 58 abgestützt sind, nicht hingegen in axialer und radialer Richtung, da hier eine Kraftübertragung auf das Gehäuse 14 vermieden werden soll.

Statt der drei dargestellten Ansätze 52 kann auch eine andere Anzahl von Ansätzen 52, bevorzugt in gleichmäßiger Teilung, entlang des Umfangs des Stützrings 50 vorgesehen sein.

Vorzugsweise sind das Schrägkugellager 16' und der Stützring 50 als Sin- terteile mit ähnlichem oder gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten gefertigt, um Probleme aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung während des Betriebs des Verteilergetriebes zu vermeiden.

Ein erfindungsgemäßes Verteilergetriebe ist somit insgesamt wesentlich einfacher, kostengünstiger und platzsparender zu fertigen als das in Fig. 1 dargestellte Verteilergetriebe des Standes der Technik.

Bezugszeichenliste

10 Primärwelle

12 Reibungskupplung

14 Gehäuse

15 Flansch

16 Wälzlager

16' Schrägkugellager

17 Nadellager

18 Aktuator

19 Versatztrieb

20 Abstützelement

22 Verstellelement

23 Stützhülse

24 Betätigungsmechanismus

25 Gleitring

26 Innenring

27 Kugel

28 Außenring

30 Umfangsflächenabschnitt

32 Zentrieransatz

38 Lagerungsabschnitt

39 Anschlag

40 Zahnrad des Versatztriebs

41 Außenteil

42 Innenteil

43 Lamellenpaket

44 Andruckplatte

45 Kugel 46 Verlängerung

48 Stützring

49 Verstellring

50 Stützring

51 Stirnseite

52 Ansatz

54 Zentrierschulter

56 Lagerungsabschnitt

58 Ausnehmung

60 Axialansatz

62 Radialansatz

64 Fixieransatz

V Verstellrichtung

Claims

Pate ntansprüche

1. Drehmomentübertragungsanordnung mit einer Primärwelle (10), einer Reibungskupplung (12) zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von der Primärwelle (10) auf ein weiteres Element, einem Gehäuse (14), das die Reibungskupplung (12) enthält, wobei die Primärwelle (10) mittels eines einen Innenring (26) und einen Außenring (28) umfassenden Wälzlagers (16) drehbar in dem Gehäuse (14) gelagert ist, und einem zwischen der Reibungskupplung (12) und dem Wälzlager (16) in dem Gehäuse (14) angeordneten Aktuator (18) zum Betätigen der Reibungskupplung (12), der umfasst: ein feststehendes Abstützelement (20), ein Verstellelement (22), das axial versetzt zu dem Abstützelement (20) angeordnet ist und zum Einrücken der Reibungskupplung (12) verschiebbar ist, und einen Betätigungsmechanismus (24), der zur Verschiebung des Verstellelements (22) relativ zu dem Abstützelement (20) in einer von dem Wälzlager (16) weg weisenden axialen Verstellrichtung (V) ausgebildet ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Wälzlager (16) als Schrägkugellager (16⁷) ausgebildet ist und dass das Abstützelement (20) in Wirkverbindung mit dem Schrägkugellager (lö') steht.

2. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Abstützelement (20) gegen die Verstellrichtung (V) an dem Außenring (28) des Schrägkugellagers (16*) abgestützt ist.

3. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager (16^*) in axialer Richtung nicht an dem Gehäuse (14) abgestützt ist.

4. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (26) des Schrägkugellagers (16") gegen die Verstellrichtung (V) an der Primärwelle (10) abgestützt ist.

5. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägkugellager (16^ derart in dem Gehäuse (14) gelagert ist, dass zumindest ein zur Reibungskupplung (12) weisender Abschnitt (30) der Umfangsfläche des Außenrings (28) des Schrägkugellagers

(16⁵) freiliegt.

6. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (20) als konzentrisch um die Primärwelle (10) herum angeordneter Stützring (48, 50) und/oder das Verstellelement (22) als konzentrisch um die Primärwelle (10) herum angeordneter Verstellring (49) ausgebildet ist.

7. Drehmomentübertxagungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (48, 50) am Schrägkugellager (lό*), insbesondere an dessen Außenring (28), zentriert ist.

8. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (48, 50) auf seiner dem Schrägkugellager (16¹) zugewandten Stirnfläche einen insbesondere umlaufenden Zentrieran- satz (32) aufweist, der mit dem Außenring (28) des Schrägkugellagers (16^*) in Eingriff steht.

9. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (48, 50) wenigstens einen nasenartigen Vorsprung auf seiner Umfangsfläche aufweist, der mit einer entsprechenden Ausnehmung in einem Lagerungsabschnitt (38) des Gehäuses (14) in Eingriff steht, um den Stützring (48, 50) verdrehsicher in dem Ge- häuse (14) zu lagern.

10. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (50) in axialer Richtung an dem Außenring (28) des

Schrägkugellagers (16⁷) abgestützt ist.

11. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zum axialen Abstützen des Stützrings (50) an dem Außenring (28) an dem Stützring (50) wenigstens ein Axialabstützansatz (60) vorgesehen ist.

12. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (50) in radialer Richtung auf dem Außenring (28) des

Schrägkugellagers (16^*) abgestützt und insbesondere zentriert ist.

13. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zum radialen Abstützen des Stützrings (50) auf dem Außenring

(28) an dem Stützring (50) wenigstens ein Radialabstützansatz (62) vorgesehen ist.

14. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialabstützansatz (62) eine Zentrier schulte r (54) aufweist, die den Außenring (28) des Schrägkugellagers (16¹) übergreift.

15. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung des Stützrings (50) gegenüber dem Gehäuse (14) an dem Stützring (50) wenigstens ein Fixieransatz (64) vorgesehen ist.

16. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (50) an einer Stirnseite (51) einen oder mehrere, insbesondere drei, in axialer Richtung abstehende Ansätze (52) aufweist.

17. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch ge ke nnze ic h ne t, dass der Ansatz (52) oder die Ansätze (52) als Radialabstützansatz (62) und /oder als Axialabstützansatz (60) und /oder als Fixieransatz (64) ausgebildet ist/ sind.

18. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge ke n nze ic h ne t, dass der Ansatz (52) oder die Ansätze (52) in radialer Richtung nicht über die Umfangsfläche des Stützrings (50) hinausragt/ hinausragen.

19. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch ge ke nnze ic h ne t, dass das Gehäuse (14) einen Lagerungsabschnitt (56) für den Außenring (28) des Schrägkugellagers (lό⁵) umfasst, wobei in dem Lagerungs- abschnitt (56) eine oder mehrere Ausnehmungen (58) vorgesehen sind, in welche der Ansatz (52) oder die Ansätze (52) eingreift/ eingreifen .

20. Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch ge ke nnzeich ne t, dass der Lagerungsabschnitt (56) die Umfangsfläche des Außenrings (28) des Schrägkugellagers (16^*) in axialer und/ oder in Umfangsrichtung nur bereichsweise überdeckt.

21. Drehmomentübertragungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (18) als Rampenringmechanismus ausgebildet ist, der bei einem Verdrehen des Verstellrings (49) relativ zu dem Stützring (48, 50) eine axiale Verschiebung des Verstellrings (49) erzeugt.