WO2014206677A1 - Reibungskupplung - Google Patents

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WO2014206677A1
WO2014206677A1 PCT/EP2014/060983 EP2014060983W WO2014206677A1 WO 2014206677 A1 WO2014206677 A1 WO 2014206677A1 EP 2014060983 W EP2014060983 W EP 2014060983W WO 2014206677 A1 WO2014206677 A1 WO 2014206677A1
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clutch
oil
basket
friction clutch
shaft
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PCT/EP2014/060983
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Hannes Puck
Johannes Quehenberger
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Magna Powertrain GmbH and Co KG
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co KG
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    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to a friction clutch for a motor vehicle of the type of claim 1.
  • Friction clutches of the type mentioned are used in motor vehicles with shiftable four-wheel drive application in which a drive torque of a second, engageable axle can be fed.
  • the clutch designed as a multi-disc multi-disc clutch can be actuated via an actuator, i. the drive torque can be switched on and off.
  • DE 10 2010 033 865 A1 shows such a drive system.
  • DE 20 2005 017 525 U1 describes a friction clutch with a multi-disc multi-disc clutch and an actuation device.
  • the actuation device consists of two actuator rings, between which balls run on ramp-shaped structures. Upon rotation of the actuator rings against each other, this actuation device acts closing, i. the slats are compressed.
  • the force of the Aktu istsvortechnisch acts via a thrust bearing on the multi-plate clutch. To release the pressure force designed as a plate spring package spring system is provided.
  • An improvement of the dynamic response in a multi-disc multi-plate clutch creates the DE 10 2008 021 418 A1.
  • a stop device limiting the airway is provided. The airway of the coupling is dependent adjusted to the temperature.
  • the residual torque can also be reduced by the design of the slats. Examples of this are shown in US 2005/0224310 A1, US Pat. No. 2,968,381, GB578289A, EP 1 128 081 A2, US Pat. No. 7,234,580 B2.
  • a multi-disc multi-plate clutch with lubrication as required is shown in EP 1 445 506 A1.
  • the lubricant supply is controlled via a switching valve.
  • a reduction of the residual torque of a multi-disc multi-plate clutch tries the DE 101 24 583 A1 by means of a coupling device which couples at least some of the slats independently of the plate carrier.
  • the friction clutch according to the invention has a plurality of mutually lubricated on a clutch basket and a clutch hub, oil-lubricated clutch plates, wherein a shaft to the clutch basket, a second shaft is connected to the clutch hub, the clutch plates are coupled via an associated Aktu réellesaku, wherein the clutch basket associated with a device by which the oil thrown off from the clutch basket is collected and conveyed to a collection area outside the clutch basket, the clutch plates, wherein a switching device coupled to the Aktu réellesillon controls the return flow of the oil from the collecting area outside the clutch basket, the clutch plates direction clutch plates.
  • the device according to the invention it is possible with simple coupling construction to switch the clutch to oil-free in the released state, that is to say when the actuation unit is actuated.
  • the actuation unit By an arranged radially outside of the clutch basket oil catch and guide is collected by the clutch, the fins within the clutch basket radially thrown off oil and conveyed in the direction of a collection area.
  • the actuation unit is actuated, ie when the clutch is disengaged - lamellae separated - the oil is pumped out of the clutch area and the oil return flow is stopped.
  • the coupling area becomes oil-free as quickly as possible so that the residual torque is minimized.
  • the actuation unit applying the pressure to the lamellae releases the return flow from the collection area to the clutch, the lamellae again, so that the lamella area is filled again with oil.
  • the collection area for the oil is formed outside the area of the clutch plates as an oil tank. This is preferably arranged in a part of the coupling receiving housing.
  • the largely oil-free state of the slat system in the dissolved state reduces the residual drag torque, without causing increased wear or damage to the clutch system.
  • the actuation unit releases the oil flow from the collecting area, the oil tank in the direction of the lamella system - lubrication is ensured again during the coupling phase.
  • the collecting area, the oil tank in the housing of the clutch is arranged, in an area approximately radially at the level of the fins, the coupling region.
  • the size of the oil tank is sized so that the total amount of oil can be absorbed.
  • the ⁇ lfang- and guide device is designed as a radially outside of the clutch basket arranged sheet metal part, a metal strip. The metal strip runs from the clutch in the direction of oil tank rising radially. The centrifugally thrown off by the clutch, the clutch basket oil is collected and forwarded by the centrifugal force in the direction of oil tank.
  • the clutch basket to which a part of the disks is non-rotatably and axially displaceably coupled, has openings through which the oil can flow off radially to the outside of the clutch basket. From the outside of the clutch basket, the oil is then spun off and passed through the oil catch and guide in the direction of the oil tank.
  • the actuation unit is designed as a ball ramp mechanism, with an axially fixed and an axially displaceable and rotatable actuator ring.
  • the rotatable actuator ring is actuated by screw or worm drive via an associated electric motor.
  • the actuator ring in its outer region on a toothing, in which engages a motor-driven worm.
  • the actuator ring acts on the disk pack via a thrust bearing and a pressure plate and presses the disks against the axially supported clutch basket.
  • a spring system causes the slats to be released when the actuation unit is actuated in the direction of release.
  • the pressure plate acting on the lamellae which is moved axially by the rotating actuator ring, thus experiences a movement away from the lamellae - these are now loose and no longer transmit any moment.
  • the invention is particularly advantageous if the lamellae of the coupling system are designed in a manner such that the fastest possible and effective release of the torque transmission is ensured.
  • This can be done by using known lamellae with a shaft design.
  • the rotatably connected to the clutch basket fins are corrugated in their plane and act in an alternating arrangement with flat, flat blades, which are rotatably coupled to the clutch hub.
  • the shaft design results in a fast release of the lamellae from each other, the oil bound in the coupling system can flow quickly through the centrifugal forces.
  • a further possibility for improving the effect of the invention results when using clutch plates with radially extending over the coupling surface channels.
  • These clutch discs are non-rotatably coupled to the clutch hub - through the channels, the radial grooves, the oil located between the slats flow well.
  • Figure 1 shows an embodiment of the friction clutch according to the invention in section.
  • the clutch K connects a first shaft W1 with a second shaft W2, wherein the first shaft W1 with the rear axle / the drive train or the
  • Main transmission of the vehicle is coupled to the shaft W2 with a wheel or the cardanelle of the motor vehicle.
  • the two shafts W1, W2 are coaxial and are rotatable relative to each other.
  • a clutch basket KK Rotationally fixed to the shaft W1 a clutch basket KK is connected.
  • the two shafts W1, W2 are received by means of a rolling bearing relative to each other rotatably in a housing GH.
  • clutch plates KL are arranged, which are alternately rotatably coupled via a corresponding external toothing with the clutch basket KK or a corresponding internal toothing with the clutch hub CN and axially displaceable.
  • the assigned to the slats KL Actuation unit consists of two actuator rings A1, A2, between which balls, not shown, are arranged, which run in Rampenförmiigen structures of the rings A1, A2 and form a ball ramp mechanism.
  • the actuator ring A2 is fixed to the housing, ie it is fixedly arranged in the housing GH of the coupling K and pressed into a corresponding seat.
  • the shaft W2 is mounted via a roller bearing WL relative to the housing GH, for axial support, a small axial needle bearing AL is provided, which is arranged between the housing GH and a support disk of the shaft W2.
  • the rotatable actuator ring A1 acts on the clutch plates KL via a large axial bearing AL1 and effects the contact pressure required for torque transmission to the plate system.
  • the pressing movement of the actuator ring A1 counteracts the force of springs F, which are arranged inside the clutch hub and cause the ventilation of the clutch, the clutch plates KL.
  • the rotatable Aktu réellesring A1 (not shown) moves axially in the direction of the clutch plates KL on the ball ramp principle via the guided in a cage balls.
  • the Aktu réellesring A1 has to a part of its Au- . filed with a toothing, in which engages the thread of a rotatable spindle, which is driven by an electric motor.
  • the front part of the housing GH which lies radially substantially at the level of the clutch plates KL, forms an oil tank oil, in which the oil of the clutch K can be accommodated.
  • the size of the oil tank ⁇ T, which surrounds in the form of a ring the indented part of the housing GH is such that the total amount of oil of the clutch K can be accommodated.
  • the oil flow is interrupted by an oil circuit opening opened by turning the actuator ring A1. OEN in the direction of clutch plates KL released. If the actuator ring A1 closes the clutch plates KL in the twisted and axially advanced state, ie a torque transmission takes place, then the oil flow is released in the direction of clutch plates KL. If the clutch K is opened, the clutch plates KL are turned back and the axial retraction of the actuator ring A1 is released, then the oil switching unit ⁇ SE is closed and the oil flow is stopped.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the coupling according to the invention, without the housing GH.
  • the clutch basket KK has in its outer area - in addition to the identifiable openings on the front side, these serve in particular the oil inflow - openings ⁇ , through which oil can flow from the region of the clutch plates KL to the outside through the centrifugal force.
  • An oil collecting and guiding device designed as a shaped sheet metal, a sheet metal strip takes part of the oil centrifuged from the clutch basket and conducts it, corresponding to the inclination in the direction of the oil tank ⁇ T, which is in the rear area in the illustration shown in FIG. The oil is thereby driven by the centrifugal action on the plate extending in the direction of the oil tank to the outside.
  • FIG. 2 shows the drive of the rotatable and axially displaceable actuator ring A1.
  • An axially fixed adjusting spindle SP interacts with a toothing mounted on the outer circumference of the actuator ring A1.
  • the adjusting spindle SP is driven by an actuator drive AA, an electric motor, which is assigned an electronic control unit in a Geheuse.
  • the toothing of the actuator ring A1 is designed so wide in the axial direction, so that it remains in engagement via the axial displacement with the adjusting spindle SP.
  • the oil trapping device ⁇ F and the element for separating the oil chambers may be designed as one component.
  • the oil-collecting and oil-separating device ⁇ F is designed in such a way that the coupling space becomes oil-free and the blades are no longer immersed in an oil bath (except for the wetting of the surfaces).
  • Lubrication concept of replacement lubrication or spline lubrication which means that at standstill and low and medium speed, the basket dips into the oil to dry operation when the clutch is completely open.
  • the dry sump system is used in conjunction with an enlarged air gap to lower the residual moments in the clutch.
  • the dry sump system can assist in two operating points of the coupling:
  • Connect mode means that, while the clutch is open, the driveline to the secondary axle is not decoupled by a second unit.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, zur reibschlüssigen Kopplung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle (W1, W2), mit mehreren, wechselseitig an einem Kupplungskorb sowie einer Kupplungsnabe angelenkten Kupplungslamellen (KL), wobei die eine Welle (W1) mit dem Kupplungskorb (KK), die zweite Welle (W2) mit der Kupplungsnabe (KN) verbunden ist, die Kupplungslamellen (KL) über eine zugeordnete Aktuierungseinheit (A1, A2) gekuppelt werden, wobei dem Kupplungskorb (KK) eine Ölfang- und Leiteinrichtung (ÖF) zugeordnet ist, durch den vom Kupplungskorb (KK) abgeschleudertes Öl aufgefangen und in einen Sammelbereich (ÖT) außerhalb des Kupplungskorbes (KK), der Kupplungslamellen (KL) gefördert wird, wobei eine mit der Aktuierungseinheit (A1, A2) gekoppelte Schaltvorrichtung (ÖSE) den Rückfluss des Öls vom Sammelbereich (ÖT) außerhalb des Kupplungskorbes (KK) in Richtung der Kupplungslamellen (KL) steuert.

Description

Reibungskupplung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug der Art von Anspruch 1 .
Reibungskupplungen der genannten Art finden bei Kraftfahrzeugen mit zuschaltbarem Vierradantrieb Anwendung, in denen ein Antriebsmoment einer zweiten, zuschaltbaren Achse zuführbar ist. Die als Mehrscheiben-Lamellenkupplung ausgebildete Kupplung ist über einen Aktuator betätigbar, d.h. das Antriebsmoment kann zu- und abgeschaltet werden. Die DE 10 2010 033 865 A1 zeigt ein derartiges Antriebssystem. Die DE 20 2005 017 525 U1 beschreibt eine Reibungskupplung mit einer Mehrscheiben-Lamellenkupplung sowie einer Aktuierungsvorrichtung. Die Aktuieruns- vorrichtung besteht aus zwei Aktuatorringen, zwischen denen auf rampenförmigen Strukturen Kugeln laufen. Bei Verdrehung der Aktuatorringe gegeneinander wirkt diese Aktuierungsvorrichtung schließend, d.h. die Lamellen werden zusammenge- drückt. Die Kraft der Aktuierungsvorrichtung wirkt über ein Axiallager auf die Lamellenkupplung. Zum Lösen der Druckkraft ist ein als Tellerfederpaket ausgebildetes Federsystem vorgesehen.
Im freigeschalteten Betrieb, wenn über die Kupplung getrennt ist, erfolgt bei den Einrichtungen gemäß Stand der Technik die Übertragung eines Restmomentes.
Eine Verbesserung der Stelldynamik bei einer Mehrscheiben-Lamellenkupplung schafft die DE 10 2008 021 418 A1 . Vorgesehen ist insbesondere eine den Luftweg begrenzende Anschlageinrichtung. Der Luftweg der Kupplung wird in Abhän- gigkeit der Temperatur eingestellt.
Das Restmoment lässt sich auch durch das Design der Lamellen reduzieren. Beispiele hierzu zeigen die US 2005/0224310 A1 , die US 2,968,381 , die GB578289A, die EP 1 128 081 A2, die US 7,234,580 B2.
Eine Mehrscheiben-Lamellenkupplung mit einer bedarfsweisen Schmierung zeigt die EP 1 445 506 A1 . Die Schmierstoffzufuhr wird über ein Schaltventil gesteuert. Eine Reduktion des Restmomentes einer Mehrscheiben-Lamellenkupplung versucht die DE 101 24 583 A1 mittels einer Koppeleinrichtung, welche wenigstens einige der Lamellen unabhängig vom Lamellenträger koppelt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibungskupplung in gegen- über den bekannten Lösungen verbesserter Form zu schaffen.
Die Lösung der vorstehend genannten Aufgabe erfolgt durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Reibungskupplung weist mehrere, wechselseitig an einem Kupplungskorb sowie einer Kupplungsnabe angelenkte, ölgeschmierte Kupplungslamellen auf, wobei eine Welle mit dem Kupplungskorb, eine zweite Welle mit der Kupplungsnabe verbunden ist, die Kupplungslamellen über eine zugeordnete Aktuierungseinheit gekuppelt werden, wobei dem Kupplungskorb eine Einrichtung zugeordnet ist, durch den das vom Kupplungskorb abgeschleuderte Öl aufgefangen und in einen Sammelbereich außerhalb des Kupplungskorbes, der Kupplungslamellen gefördert wird, wobei eine mit der Aktuierungseinheit gekoppelte Schaltvorrichtung den Rückfluss des Öls vom Sammelbereich außerhalb des Kupplungskorbes, der Kupplungslamellen Richtung Kupplungslamellen steuert. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist es bei einfachem Kupplungsaufbau möglich, die Kupplung im gelösten Zustand, also bei betätigter Aktuierungseinheit ölfrei zu schalten. Durch eine radial außerhalb des Kupplungskorbes angeordnete Ölfang- und Leiteinrichtung wird das von der Kupplung, den Lamellen innerhalb des Kupplungskorbes radial weggeschleuderte Öl aufgefangen und in Richtung eines Sammelbereiches gefördert. Bei getätigter Aktuierungseinheit, also bei gelöster Kupplung - Lamellen getrennt - wird das Öl aus dem Kupplungsbereich gefördert und der Ölrückfluss gestoppt. In diesem gelösten Zustand wird der Kupplungsbereich schnellstmöglich ölfrei, so dass das Restmoment minimiert ist. Wird eingekuppelt, so gibt die den Druck auf die Lamellen aufbringende Aktuierungseinheit den Rückfluss vom Sammelbereich zur Kupplung, den Lamellen wieder frei, so dass der Lamellenbereich wieder mit Öl gefüllt ist. Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist der Sammelbereich für das Öl außerhalb des Bereiches der Kupplungslamellen als ein Öltank ausgebildet. Dieser ist bevorzugt in einem Teil des die Kupplung aufnehmenden Gehäuses angeordnet.
Der weitestgehend ölfreie Zustand des Lamellensystems im gelösten Zustand reduziert das Restschleppmoment, ohne dass es zu einer erhöhten Abnutzung oder Schädigung des Kupplungssystems kommt. Wird wieder eingekuppelt, so gibt die Aktuierungseinheit den Ölfluss aus dem Sammelbereich, dem Öltank Richtung Lamellensystem wieder frei - bereits in der Einkuppelphase ist eine Schmierung wieder gewährleistet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Sammelbereich, der Öltank im Gehäuse der Kupplung angeordnet, und zwar in einem Bereich etwa radial auf Höhe der Lamellen, des Kupplungsbereiches. Die Größe des Öltanks ist so bemessen, dass die gesamte Ölmenge aufgenommen werden kann. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ölfang- und Leiteinrichtung als ein radial außerhalb des Kupplungskorbes angeordnetes Blechteil, ein Blechstreifen ausgebildet ist. Der Blechstreifen verläuft dabei von der Kupplung in Richtung Öltank radial aufsteigend. Das von der Kupplung, dem Kupplungskorb radial abgeschleuderte Öl wird so aufgefangen und durch die Fliehkraftwirkung in Richtung Öltank weitergeleitet.
Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass der Kupplungskorb, an den ein Teil der Lamellen drehfest und axial verschieblich gekoppelt ist, Öffnungen aufweist, durch welche das Öl radial zur Außenseite des Kupplungskorbes abfließen kann. Von der Außenseite des Kupplungskorbes wird das Öl sodann abgeschleudert und über die Ölfang- und Leiteinrichtung in Richtung Öltank geleitet.
Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Aktuierungseinheit als ein Ku- gelrampenmechanismus ausgebildet ist, mit einem axial feststehenden und einem axial verschieb- und drehbaren Aktuatorring. Der verdrehbare Aktuatorring wird per Schrauben- bzw. Schneckentrieb über einen zugeordneten Elektromotor betätigt. Dazu weist der Aktuatorring in seinem Außenbereich eine Verzahnung auf, in die eine motorisch angetriebene Schnecke eingreift. Der Aktuatorring wirkt über ein Axiallager und eine Druckplatte auf das Lamellenpaket und drückt die Lamellen gegen den axial abgestützten Kupplungskorb. Ein Federsystem bewirkt das Lösen der Lamellen, wenn die Aktuierungseinheit Richtung Lösen betätigt wird. Die auf die Lamellen einwirkende Druckplatte, welche von dem sich drehenden Aktuatorring axial bewegt wird, erfährt so eine Bewegung von den Lamellen weg - diese sind nun lose und übertragen kein Moment mehr.
Die Erfindung gestaltet sich besonders Vorteilhaft, wenn die Lamellen des Kupplungssystem in einer Weise gestaltet sind, so dass ein möglichst schnelles und effektives Lösen der Momentenübertragung gewährleistet ist. Dies kann durch Verwendung von an sich bekannten Lamellen mit einem Wellendesign erfolgen. Die drehfest mit dem Kupplungskorb verbundenen Lamellen sind in ihrer Ebene gewellt und wirken in abwechselnder Anordnung mit ebenen, flachen Lamellen zusammen, die drehfest mit der Kupplungsnabe gekoppelt sind. Das Wellendesign ergibt ein schnelles Lösen der Lamellen voneinander, das im Kupplungssystem gebundene Öl kann so durch die Fliehkräfte schnell abfließen.
Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der erfindungsgemäßen Wirkung ergibt sich bei Verwendung von Kupplungsscheiben mit radial über die Kupplungsfläche verlaufenden Kanälen. Diese Kupplungsscheiben sind drehfest mit der Kupplungsnabe gekoppelt - durch die Kanäle, die radialen Nuten kann das zwischen den Lamellen befindliche Öl gut abfließen.
Des Weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Zeichnungen. Figur 1 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen Reibungskupplung im Schnitt. Die Kupplung K verbindet eine erste Welle W1 mit einer zweiten Welle W2, wobei die erste Welle W1 mit der Hinterachse/dem Triebsatz bzw. dem
Hauptgetriebe des Fahrzeuges gekoppelt ist, die Welle W2 mit einem Rad bzw. der Kardanelle des Kraftfahrzeuges. Die beiden Wellen W1 , W2 verlaufen koaxial und sind relativ zueinander drehbeweglich.
Drehfest mit der Welle W1 ist ein Kupplungskorb KK verbunden. Drehfest mit der Welle W2 ist eine Kupplungsnabe verbunden. Die beiden Wellen W1 , W2 sind mittels eines Wälzlager relativ zueinander drehbeweglich in einem Gehäuse GH aufgenommen.
In dem Kupplungskorb KK sind Kupplungslamellen KL angeordnet, welche abwechselnd über eine entsprechende Außenverzahnung mit dem Kupplungskorb KK bzw. einer entsprechenden Innenverzahnung mit der Kupplungsnabe KN dreh- fest und axial verschiebbar gekoppelt sind. Die den Lamellen KL zugeordnete Aktuierungseinheit besteht aus zwei Aktuatorringen A1 , A2, zwischen denen nicht dargestellte Kugeln angeordnet sind, die in in rampenförmiigen Strukturen der Ringe A1 , A2 laufen und einen Kugelrampenmechanismus bilden. Der Aktuator- ring A2 ist gehäusefest, d.h. dieser ist in dem Gehäuse GH der Kupplung K fest angeordnet und in einem entsprechendem Sitz eingepresst. Die Welle W2 ist über ein Wälzlager WL gegenüber dem Gehäuse GH gelagert, zur axialen Abstützung ist ein kleines Axialnadellager AL vorgesehen, welches zwischen dem Gehäuse GH und einer Abstützscheibe der Welle W2 angeordnet ist. Der verdrehbare Aktuatorring A1 wirkt über ein großes Axiallager AL1 auf die Kupplungslamellen KL und bewirkt den zur Momentenübertragung erforderlichen Anpressdruck auf das Lamellensystem. Die Anpressbewegung des Aktuatorringes A1 wirkt dabei der Kraft von Federn F entgegen, welche innerhalb der Kupplungsnabe angeordnet und das Lüften der Kupplung, der Kupplungslamellen KL bewir- ken.
Der verdrehbare Aktuierungsring A1 wird nach dem Kugelrampenprinzip über die in einem Käfig geführten Kugeln (nicht dargestellt) axial in Richtung Kupplungslamellen KL bewegt. Der Aktuierungsring A1 weist dazu an einem Teil seines Au- ßenumfanges eine Verzahnung auf, in welche das Gewinde einer drehbaren Spindel eingreift, welche von einem Elektromotor getrieben wird.
Der vordere Teil des Gehäuses GH, der radial im Wesentlichen auf der Höhe der Kupplungslamellen KL liegt, bildet einen Öltank ÖL, in dem das Öl der Kupplung K aufgenommen werden kann. Die Größe des Öltanks ÖT, der in Form eines Ringes den als Einzug geformten Teil des Gehäuses GH umgibt, ist dergestalt, dass die gesamte Ölmenge der Kupplung K aufgenommen werden kann.
Befindet sich die gesamte Ölmenge der Kupplung K im Öltank ÖT, so wird der Ölfluss durch eine durch Verdrehen des Aktuatorringes A1 geöffnete Ölschaltein- heit ÖSE in Richtung Kupplungslamellen KL freigegeben. Wenn der Aktuatorring A1 im verdrehten und axial vorgerückten Zustand die Kupplungslamellen KL schließt, also eine Momentenübertragung erfolgt, dann ist der Ölfluss in Richtung Kupplungslamellen KL freigegeben. Wird die Kupplung K geöffnet, die Kupplungs- lamellen KL durch zurückdrehen und axiales Zurückweichen des Aktuatorringes A1 gelüftet, so ist die Ölschalteinheit ÖSE geschlossen, der Ölfluss gestoppt.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kupplung, und zwar ohne das Gehäuse GH. Der Kupplungskorb KK weist in seinem Außenbe- reich - neben den erkennbaren Öffnungen an der Stirnseite, diese dienen insbesondere dem Ölzufluss - Öffnungen Ö auf, durch welche durch die Fliehkraft Öl aus dem Bereich der Kupplungslamellen KL nach außen fließen kann. Eine als geformetes Blech, ein Blechstreifen gestaltete Ölfang- und Leiteinrichtung ÖF nimmt einen Teil des vom Kupplungskorb abgeschleuderten Öl auf und leitet dies, entsprechend der Neigung in Richtung des Öltankes ÖT, der bei der gezeigten Darstellung in Figur 2 im hinteren Bereich liegt. Das Öl wird hierbei durch die Schleuderwirkung auf dem in Richtung Öltank nach außen verlaufendem Blech getrieben. Bei geschlossener Kupplung K - Kupplungslamellen KL durch den Aktuatorring A1 zur Momentenübertragung zusammengedrückt - ist die Ölschalteinheit ÖSE geöffnet, das Öl aus dem Tankraum ÖT kann in den Kupplungsraum fließen, von wo es über die Ölfang- und Leiteinrichtung ÖF wieder in Richtung Öltank ÖT gefördert wird. Es bildet sich so ein Gleichgewicht der Ölmenge im Kupplungsraum KL, Öltank ÖT.
Ist die Kupplung K durch entsprechende Verdrehung des Aktuatorringes A1 gelüftet, die Kupplungslamellen KL getrennt, so ist die Ölschalteinheit ÖSE geschlossen. Das vom rotierenden Kupplungskorb KK abgeschleuderte Öl wird über die Ölfang- und Leiteinrichtung ÖF in Richtung Öltank ÖT gefördert und durch die geschlossene Ölschalteinheit ÖSE am Rückfluss in Richtung Kupplungsraum KL gehindert. Die Kupplungslamellen KL laufen so im gelüfteten Zustand trocken, so dass ein weitestgehend restmomentenfreier Betrieb gegeben ist. In Figur 2 ist der Antrieb des drehbaren und axial verschiebbaren Aktuatorringes A1 dargestellt. Eine axial fix gelagerte Stellspindel SP wirkt mit einer am Außenumfang des Aktuatorringes A1 angebrachten Verzahnung zusammen. Die Stellspindel SP wird von einem Aktuatorantrieb AA, einem Elektromotor angetrieben, dem in einem Geheuse eine elektronische Steuereinheit zugeordnet ist.
Die Verzahnung des Aktuatorringes A1 ist in Achsrichtung derartig breit ausgeführt, so dass dieser über den axialen Verschiebeweg mit der Stellspindel SP in Eingriff bleibt. In einer Ausführungsform kann die Ölfangvorrichtung ÖF und das Element zur Trennung der Ölräume als ein Bauelement ausgeführt sein.
Die Ölfang- und Öltrenneinrichtung ÖF ist so ausgeführt, dass der Kupplungsraum ölfrei wird und die Lamellen nicht mehr in ein Ölbad eintauchen (bis auf die Benet- zung der Oberflächen).
Somit ist nicht nur das Abschalten der Ölzufuhr, sondern auch das Leerfördern des Kupplungsraumes (Trockensumpf) gegeben. Dazu schaltet man das
Schmierkonzept von einer Tauschmierung oder Planschschmierung, was bedeutete, dass bei Stillstand und geringer und mittlerer Drehzahl der Korb ins Öl ein taucht, hin zu einem trockenen Betrieb, wenn die Kupplung komplett offen ist.
Zur sauberen Trennung des Tankraumes und des Kupplungsraumes sind an den Ölfang-, Trenn- und Leitelementen, die auch die Trennfunktion übernehmen bzw. an den Gehäusen spezielle Bearbeitungen und/oder Oberflächenbeschaffenheiten und/oder Dichtelemente, die zur Abdichtung dienen und Leckagen im„Trockenbe- trieb" in den Kupplungsbereich vermeiden bzw. verringern. Nur dadurch wird gewährleistet, dass sich z.B. bei einem kurzen Stillstand des Fahrzeuges der Kupplungsraum nicht wieder mit Öl füllt und das Ausschleudern von neu beginnen muss.
Das Trockensumpfsystem wird gemeinsam mit einem vergrößerten Lüftweg verwendet, um die Restmomente in der Kupplung abzusenken.
Das Trockensumpfsystem kann in zwei Betriebspunkten der Kupplung unterstützen:
1 . Reduzierung der Planschverluste. Das funktioniert für den Connect und Disconnectbetrieb. Connectbetrieb bedeutet, dass zwar die Kupplung offen ist, aber der Antriebsstrang zur Sekundärachse nicht durch eine zweite Einheit entkoppelt ist.
2. Reduzierung des Restmomentes. Restmoment sind hier das Moment, das über die Kupplung übertragen wird, obwohl sie eigentlich offen ist. Das funktioniert bzw. macht vor allem Sinn in einem Disconnectbetrieb, bei dem sehr hohe Differenzdrehzahlen auftreten, da die Sekundärachse komplett entkoppelt ist und zum Stillstand kommt.
Bezugszeichenliste
W1 erste Welle
W2 zweite Welle
K Kupplung
KK Kupplungskorb
KN Kupplungsnabe
WL Wälzlager
AL Axiallager, Axialnadellager
GH Gehäuse
A1 erster Aktuatorring, Aktuierungsnng
A2 zweiter Aktuatorring, Aktuierungsnng
F Federelement
AL1 Axiallager, Axialnadellager
ÖT Sammelbereich ÖL, Öltank
ÖSE Ölschalteinheit
ÖF Ölfang- und Leiteinrichtung
Ö Öffnung Kupplungskorb
SP Stellspindel
AA Aktuierungsantrieb

Claims

Ansprüche
1 . Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, zur reibschlüssigen Kopplung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle (W1 , W2), mit mehreren, wechselseitig an einem Kupplungskorb sowie einer Kupplungsnabe angelenkten Kupplungslamellen (KL), wobei die eine Welle (W1 ) mit dem Kupplungskorb (KK), die zweite Welle (W2) mit der Kupplungsnabe (KN) verbunden ist, die Kupplungslamellen (KL) über eine zugeordnete Aktuierungseinheit (A1 , A2) gekuppelt werden, wobei dem Kupplungskorb (KK) eine Ölfang- und Leiteinrichtung (ÖF) zugeordnet ist, durch den vom Kupplungskorb (KK) abgeschleudertes Öl aufgefangen und in einen Sammelbereich (ÖT) außerhalb des Kupplungskorbes (KK), der Kupplungslamellen (KL) gefördert wird, wobei eine mit der Aktuierungseinheit (A1 , A2) gekoppelte Schaltvorrichtung (ÖSE) den Rückfluss des Öls vom Sammelbereich (ÖT) außerhalb des Kupplungskorbes (KK) in Richtung der Kupplungslamellen (KL) steuert.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 ,
wobei die Kupplung (K) nebst der Aktuierungseinheit (A1 , A2) in einem Gehäuse (GH) angeordnet ist und der Sammelbereich, der Öltank (ÖT) als ein Teil des Gehäuses (GH) ausgebildet ist.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Sammelbereich, der Öltank (ÖT) die gesamte der Kupplung (K) zugeordnete Ölmenge aufzunehmen vermag.
4. Reibungskupplung wenigstens nach Anspruch 1 ,
wobei die Aktuierungseinheit (A1 , A2) aus einem feststehenden Aktuierungsring (A2) und einem dreh- und axialbeweglichen Aktuierungsring (A1 ) besteht, zwischen denen in rampenförmigen Strukturen Kugeln laufen.
5. Reibungskupplung nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Schaltvorrichtung (ÖSE) durch den dreh- und axialbeweglichen Aktuierungsring (A1 ) betätigbar ist.
6. Reibungskupplung nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die dem Kupplungskorb (KK) zugeordnete Ölfang- und Leiteinrichtung (ÖF) als ein Blechteil ausgebildet ist, welches in Richtung Öltank (ÖT) nach außen gerichtet verläuft.
7. Reibungskupplung nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei der Kupplungskorb (KK) im Außenbereich dem Ölaustritt dienende Öffnungen (Ö) aufweist.
8. Reibungskupplung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (GH) spezielle Bearbeitungen und/oder Oberflächenbeschaffenheiten und/oder Dichtelemente zum Trennen des Öltanks (ÖT) aufweist.
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