WO2015021985A2

WO2015021985A2 - Nutrohr für lamellenführungen

Info

Publication number: WO2015021985A2
Application number: PCT/DE2014/200403
Authority: WO
Inventors: Benjamin DRIEDGER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: DE112014003769A5; DE102014216094A1; WO2015021985A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für ein Kraftfahrzeug, wie eine Doppelkupplung mit zwei ineinandergreifenden Lamellenpaketen, von denen die Lamellen des einen, ersten Lamellenpaketes axial verschieblich aber drehfest an einem angetriebenen Bauteil angebunden sind und die Lamellen des einen, zweiten Lamellenpaketes axial verschieblich, aber drehfest an einem abgetriebenen Bauteil angebunden sind, wobei jede Lamelle des ersten und/oder zweiten Lamellenpaketes einen Axialverschiebungsbewirkabschnitt, wie einen Vorsprung oder eine Ausnehmung, aufweist, der mit einem eigenen am abgetriebenen oder angetriebenen Bauteil vorhandenen Formschlussabschnitt, wie einer zum Axialverschiebungsbewirkabschnitt gegengleichen Vertiefung oder Erhebung, in Wirkzusammenhang steht.

Description

Nutrohr für Lamellenführungen

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für ein Kraftfahrzeug, wie eine trockene oder eine nasse Doppelkupplung, mit zwei ineinandergreifenden Lamellenpaketen, von denen die Lamellen des einen, ersten Lamellenpaketes axial verschieblich aber drehfest an einem angetriebenen Bauteil angebunden sind und die Lamellen des einen, zweiten Lamellenpaketes axial verschieblich aber drehfest an einem abgetriebenen Bauteil angebunden sind.

Kupplungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Kraftfahrzeugen, u.a. mit Verbrennungskraftmaschinen und/oder Elektromaschinen eingesetzt. Solche Kraftfahrzeuge können als Pkws, Lkws oder andere Nutzfahrzeuge ausgebildet sein.

Die Erfindung erfüllt den Zweck der Betätigung einer Kupplung. Das Funktionsprinzip kann sowohl bei Lamellenkupplungen für Doppelkupplungsgetriebe wie auch bei lamelleneinsetzenden Einzelkupplungen verwandt werden.

Doppelkupplungen sind ist eine lastschaltbare Kupplungseinheit, die aus zwei (meist koaxial angeordneten) Kupplungen besteht, die Verbindungen zu jeweils einer Welle schalten können. Anwendungsbeispiele hierfür sind Kupplungsmodule für Doppelkupplungsgetriebe, bei dem beide Kupplungen über voneinander unabhängige Kupplungsbetätigungen verfügen und eine Kupplung die ungeraden, die andere Kupplung die geraden Gänge bedient. Erstere befinden sich üblicherweise auf der inneren Vollwelle, letztere auf der dazu konzentrischen Hohlwelle. Auf die Weise kann - während die eine Kupplung aktuell Drehmoment überträgt - der nächste Gang bereits vorgewählt werden. Anschließend wird beim Wechsel vom aktuellen zum vorgewählten Gang das Drehmoment ohne Zugkraftunterbrechung weitergegeben. Dies erlaubt den Zugkraftunterbrechungsfreien Antrieb von Rädern an den besagten Kraftfahrzeugen.

Bei Lamellenkupplungen wird Drehmoment übertragen, indem die motorseitig befestigten Lamellen an die getriebeseitig befestigten Lamellen gepresst werden. Um die dafür benötigte Anpresskraft aufzubringen, bedarf es eines Mechanismus. Zurzeit befinden sich Systeme mit Hebelfedern oder Drucktöpfen im Einsatz. Betätigt werden diese von sog. Einrücksystemen bzw. Ausrücksystemen, insbesondere bei manuellen Scheibenkupplungen. Durch die Betätigung werden die Lamellen verschoben. Es wird Kraft von einer Seite auf die Lamellen ausgeübt. Dadurch werden die Lamellen der einzelnen Lamellenpakete aneinander gepresst. Leider geraten die Lamellen unterschiedlich früh miteinander in Kontakt, genauso wie auch die Drücke unterschiedlich hoch je nach Position der in Reibschluss stehenden Lamellen sind. Der Verschleiß ist dann leider bei den Lamellen unterschiedlich stark, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Position im Lamellenpaket. Zusätzlich gibt es bei der Entlastung, etwa beim Auskuppeln, keinen Mechanismus, der die Lamellen bisher wieder auf eine genau definierte Position zurückstellt.

Die Lamellen der nassen Lamellenkupplung werden häufig auf Profilblechen geführt. Durch deren Verzahnung, in welche eine Lamellenverzahnung eingreift, wird eine axiale Verschiebbarkeit der Lamellen zugelassen und gleichzeitig eine Momentübertragung durch eine formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung sichergestellt. Durch diese Lagerung der Lamellen entsteht jedoch ein nicht genau definierter Lüftweg, also ein Abstand zwischen den jeweiligen An- und Abtriebslamellen, bei geöffneter Kupplung. Dieser Lüftweg hängt natürlich auch von der Form der Lamellen, insbesondere auch von der Form von eventuellen Nuten, die zur Öl- führung dienen, sowie dem Öl selbst ab.

Es ist insbesondere die Aufgabe, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und weiterführend eine Kupplung zur Verfügung zu stellen, bei der die Lamellen in einer definierten Position möglichst gleichzeitig miteinander in Kontakt gelangen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß jede Lamelle des ersten und/oder des zweiten Lamellenpakets einen Axialverschie- bungsbewirkabschnitt, wie einen Vorsprung oder eine Ausnehmung aufweist, der mit einem am abgetriebenen oder angetriebenen Bauteil vorhandenen eigenen Formschlussabschnitt, wie einer zum Axialverschiebungsbewirkabschnitt gegengleiche Vertiefung oder Erhebung, in Wirkzusammenhang steht.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn der Axialverschiebungsbewirkabschnitt an einem als Rohr ausgebildeten mit dem abgetriebenen oder angetriebenen Bauteil drehfest verbindbaren oder drehfest verbundenen Zwischenbauteil ausgebildet ist. Das Rohr kann dann drehmoment- übertragend mit einem Topf verbunden werden, wobei das Rohr relativ zum Topf bei Initiierung einer Stellbewegung verschieblich ist, derart, dass eine Zwangsbewegung der Lamellen eines der beiden Lamellenpakete bewirkt ist. Dadurch kann ein Reibschluss zwischen den Lamellen der beiden Lamellenpakete erreicht werden. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte Bauform.

Es ist auch von Vorteil, wenn im Rohr für jeden Vorsprung jeder Lamelle je eine eigene Nut vorgesehen ist. Die Lamellen können dann mit zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten verfahren werden.

Dabei ist es von Vorteil, wenn sich jede Nut kurvig in Radial- und Axialrichtung erstreckt, etwa spiralförmig. Eine kostengünstige Herstellung ist dann die Folge.

Wenn jede Lamelle 2, 3 oder 4 Vorsprünge radial abstehend und am Außenumfang der Lamelle winkelgleich verteilt aufweist, so kann ein Verkippen der Lamellen im Rohr wirkungsvoll verhindert werden. Eine gleichmäßige Auflage der miteinander in Kontakt gelangenden Lamellen ist dann die Folge.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Nuten in einem abgewickelten Zustand eine gleichbleibende Steigung oder eine kontinuierliche/diskontinuierliche Steigungsänderung aufweist/aufweisen und/oder alle Nuten unterschiedliche Steigungswerte an derselben axialen Position aufweisen.

Es ist auch zweckmäßig, wenn ein etwa innenverzahnter Deckel an einem Ende des Rohres lösbar aber drehfest angebracht ist, etwa über eine Schraubverbindung. Insbesondere wenn eine der Nuten oder alle Nuten als komplett durch das Material des Rohres hindurchgehende Vertiefungen ausgestaltet sind, kann die Torsionssteifigkeit und Belastbarkeit des Rohres erhöht werden. Die zu übertragenden Kräfte können dann höher sein.

Um die Montage zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn u.a. ein innenverzahnter Deckel an einem Ende des Rohres lösbar aber drehfest angebracht ist, etwa über eine Schraubverbindung. Hierbei ist es von Vorteil, Senkschrauben einzusetzen.

Wenn ein oder mehrere Einrück- oder Ausrückorgane, wie elektrische Motoren, eine Drehung des Rotors zur Erzwingung einer Axialverschiebung der Lamellen hervorrufend, etwa am Um- fang des Rohres gleichverteilt vorhanden sind, so kann eine gewichtsmäßig ausgewogene und gleichzeitig kompakte Kupplung erreicht werden.

Dabei ist es von Vorteil, wenn ein Einrück- oder Ausrückorgan, über ein Ritzel, wie ein Stirnrad, mit der Innenverzahnung des Deckels in Wirkzusammenhang steht. Das Ritzel kann gerade oder schräg verzahnt sein. Auch ist eine schneckenartige Verzahnung sinnvoll. Eine ausfallsichere und wenig Geräusche emittierende Kupplung kann dann realisiert werden.

Es ist auch von Vorteil, wenn eine Nut, in der ein Vorsprung einer solchen Lamelle enthalten ist, die nur mit einer einzigen anderen Lamelle in Reibkontakt gelangen kann, an einer bestimmten Axialposition eine größere Steigung aufweist, als eine zu ihr nächstgelegenen Nut einer benachbarten Lamelle desselben Lamellenpakets. Die Steigungen können dann von Nut zu Nut der immer weiter von der erstgenannten Lamelle entfernten Lamelle zunehmen.

Mit anderen Worten bezieht sich die Erfindung bevorzugt auf eine trockene Lamellenkupplung, bei der es Innenlamellen und Außenlamellen gibt. Die Außenlamellen, also ein bestimmtes Lamellenpaket, ist in einem Nutrohr geführt. Das Nutrohr weist Nuten unterschiedlicher Steigung in Umfangsrichtung auf. Je nach axialem Abstand zur festen Endlamelle nimmt die Steigung der Nuten zu. Die Lamellen weisen wenigstens einen Pin auf, mit dem sie in jeweils eine Nut des Nutrohres und (gleichzeitig) in eine Axialnut des Lamellenträgers eingreifen. Durch eine Rotation des Nutrohres werden die Lamellen dann in Abhängigkeit von der entsprechenden Führungsnut um unterschiedliche Beträge aufeinander zu bewegt. Bevorzugt werden die Lamellen so bewegt, dass sie immer äquidistant voneinander beabstandet sind. Bei Pressung mit den dazwischenliegenden Innenlamellen werden dann alle Außenlamellen gleichmäßig gegen die Innenlamellen angepresst. Die Rotation des Nutrohres kann bspw. über ein Innenritzel erfolgen.

Vorteil ist, dass z.B. die Lamellen überall dem gleichen Verschleiß unterliegen. Hierfür wird ggf. in Kauf genommen, dass ein abrupterer Übergang zum Reibschluss, als in herkömmlichen Lamellenkupplungen, auftritt. Durch entsprechende Federungen der einzelnen Lamellen kann dies jedoch abgemildert werden.

Der Antrieb kann bspw. über einen mitlaufenden Elektromotor erfolgen, wobei hier die Masse möglichst homogen über den Umfang verteilt sein sollte. Denkbar sind z.B. zwei Elektromoto- ren (E-Motoren), deren CM in der Mitte des Nutrohres liegt. Alternativ sind auch entsprechend angepasste„externe" Ausrücksysteme denkbar.

Bei der Verwendung des mitrotierenden Motors könnte die Energie über Schleifkontakte zugeführt werden.

Bei Problemen bzgl. einem„weicheren Kupplungsverhalten" und einem Wärmeabtransport, sind bei der trockenen Lamellenkupplung auch schon Lösungen bekannt und im Stand der Technik veröffentlicht. Hier könnte auch anhaltend weiter entwickelt werden, um eine effizientere Ausgestaltung zu erreichen.

Die Grundidee ist eine Verschiebung der einzelnen Lamelle der Antriebsseite der Kupplung abhängig von ihrer axialen Position. Je weiter sich die Lamellen vom rechten Rand des Lamellenpaketes befinden, desto schneller werden sie nach links zugestellt.

Die Realisierung dieser Funktion erfolgt durch ein Rohr, das verschiedene Nuten mit verschiedenen Steigungen hat. Die Steigungen der einzelnen Nuten lassen sich mit linearen Funktionen auf der Mantelfläche des Rohrs beschreiben, etwa über z=a-x+b oder alternativ z=b-x^Q, wobei a>1 sein soll. Jede Lamelle, die in diesem Rohr geführt wird, läuft in einem besonderen Fall in einer separaten Nut. Die Nut schneidet das Material komplett. Die Nut kann aber auch nach Art eines langgezogenen Durchgangsloches ausgebildet sein.

Die Lamellen haben statt einer Verzahnung wie bei klassischen Lamellenkupplungen jeweils einen Pin, der in dieser Nut läuft. Um die Montage der Lamellen zu gewährleisten, gibt es zwei Möglichkeiten. Zum einen ist ein Zugang der Nuten vom Rand des Rohres möglich. Somit könnten die Lamellen dort eingeführt werden, bevor der Nutrohrdeckel angebracht wird. Diese Möglichkeit hätte auch den Vorteil des Lamellenaustauschs, so er bei Beschädigung oder übermäßigem Verschleiß nötig würde. Ein Nachteil wäre die Schwächung der Steifigkeit des Rohres, was aber behebbar ist.

Die andere Möglichkeit wäre eine Befestigung der Pins, nachdem die Lamellen des Nutrohres eingeführt wurden. Diese Befestigung könnte durch eine Verschraubung, eine Vernietung oder eine Verklebung realisiert werden. Eine Verschraubung ist jedoch bevorzugt. Über eine der genannten Befestigungsarten wäre eine mögliche Demontage zu realisieren, was durch die Verschraubungslösung sichergestellt wäre. Die Lamellen sind über den Flächenkontakt der Außenfläche mit der Innenseite des Nutrohres auch zentriert.

Das Rohr wird durch einen Deckel geschlossen/abgeschlossen. Der Deckel kann am Nutrohr durch eine Verschraubung, eine Vernietung, eine Verschweißung, eine Verklebung oder ein anderes Fügeverfahren angebracht werden. Durch diesen Deckel kann die Betätigung des Mechanismus gesteuert werden. Dies geschieht z.B. wie in den später erläuterten Zeichnungen dargestellt, über eine Innenverzahnung, an der ein Ritzel angreift / in die ein Ritzel eingreift. Dieses kann elektromechanisch, oder rein mechanisch angetrieben werden. Auch ein Antrieb mittels Piezo-Aktoren ist eine sinnvolle Alternative, um den Mechanismus anzutreiben

Das ganze System ist in einem Lamellenträger gelagert. Dieser sichert die Lamellen gegen eine Verdrehung durch eine innenliegende Längsnut, in der die Pins der Lamellen flankenzentriert eine feste Position in Umfangsrichtung zugeordnet bekommen. Außerdem stellt dieser Lamellenträger die Lagerung des Nutrohres dar. Dazu wird dieser von einem Deckel abgeschlossen. Dieser ist mit dem Außenlamellenträger durch Schrauben verbunden.

Wie in den Zeichnungen auch erläutert ist, ist die Lagerung des Nutrohres im Lamellenträger in Form von Gleitlagern bzw. Anlaufscheiben dargestellt, wobei jedoch auch Wälzlager oder geeignete Beschichtungen der Bauteile denkbar sind. Eine feste Lamelle kann verwendet werden. Diese hat keinen Pin und wird am Außenlamellenträger befestigt.

Die Lamellen können über einen Flächenkontakt der Außenfläche mit der Innenkante des Nutrohres zentriert sein, wie bereits angedeutet.

Auf der Abtriebsseite befinden sich Reiblamellen, die, wie in einem der vorhergehenden Abschnitte beschrieben, auf einem verzahnten Lamellenträger laufen. Dieser ist per Keilverzahnung mit der Getriebeeingangswelle verbunden.

In die Innenverzahnung des Nutrohres kann ein Ritzel eingreifen, das mit einem Antrieb verbunden ist. Durch eine Drehung des Nutrohres relativ zum Lamellenträger und damit auch den darin geführten Lamellen, wird auf diese eine axiale Kraft ausgeübt.

Aufgrund der Steigung der Nut mit z=a-x+b oder z=b-x^a' wobei a>1 sein soll, werden verschiedene Lamellen unterschiedlich axial bewegt. Je weiter die Lamelle rechts angeordnet ist, desto schneller wird sie nach links zugestellt. Es gibt eine Position, in der alle Lamellen den gleichen Abstand zueinander haben. Dieser Abstand ist von der Steigung der Nut sowie den Ausgangspositionen der Lamellen abhängig. Die Position, an der alle Lamellen gleich weit von ihrer rechten bzw. linken Nachbarlamelle entfernt liegen, hat eine besondere Bedeutung für die Klemmung der Reibscheiben der Lamellenkupplungen.

Die bspw. als Stahllamellen ausgeführten Lamellen, haben aufgrund der linearen Steigung der Nuten immer den gleichen Abstand zueinander. Es gibt aber einen Punkt, an / in dem dieser Abstand genau der Dicke einer Stahl- und Reiblamelle entspricht. Diese Position ist von der Anordnung der Nuten abhängig. Die Position lässt sich durch Variation von α und b in der Gleichung der Nutsteigungen, z.B. z=a-x+b, einstellen.

Durch das Betätigen des Mechanismus werden die Außenlamellen der zwischenliegenden Innenlamellen des Abtriebs gepresst / zusammengepresst, wodurch das Motormoment vom Motor eines Getriebes übertragen wird. Die entsprechenden Lamellen werden durch die anderen Lamellen somit eingeklemmt. Zum Lösen der Verbindung muss das Nutrohr nun entgegengesetzt gegen den Lamellenträger verdreht werden, somit werden die Stahllamellen um einen definierten Weg zurückgestellt. Dies sichert die Kühlung der Lamellen durch eine genaue Festlegung des Lüftweges und verhindert bzw. verringert gleichzeitig Klappergeräusche durch den ungewollten Kontakt von Lamellen des An- und Abtriebs.

Das Lüftverhalten der Kupplung lässt sich zusätzlich verbessern, indem man nach dem Auseinanderfahren der Lamellen das Nutrohr nochmals kurz in Betätigungsrichtung verdreht. Somit lösen sich die Stahllamellen, welche beim Öffnen der Kupplung die Reiblamellen mit verschoben haben, wieder von diesen. Dadurch ist der Lüftweg zwischen allen Reibflächen von Stahl- und Reiblamellen gegeben und eine optimale Kühlung wird erreicht.

Die Konstruktion lässt sich, abhängig von der Drehrichtung und der Richtung der Nutsteigung (vgl. Links-/Rechtsgewinde) so auslegen, dass sich die Lamellen im Störfall lösen, der Kraft- fluss vom Motor zum Getriebe also unterbrochen ist.

Die Konstruktion ist ferner durch das Rohr mit den verschiedenen Steigungen der einzelnen Nuten gekennzeichnet. Durch dieses Rohr wird die Kupplung betätigt und auch wieder gelöst. Die Nuten stellen die Lamellen mit unterschiedlichen axialen Geschwindigkeiten zu, wodurch die Klemmung in allen Lamellen gleichzeitig einsetzt und Drehmoment vom Motor zum Getriebe abgeleitet wird.

Ein Aspet dieser Idee ist es, ein Nutrohr mit nur einer durchgängigen Nut mit ungleichmäßiger Steigung (bspw. z=b-x^Q, a>1 ) zu verwenden. In diese Nut greifen alle Pins der Lamellen gleichzeitig ein. Dadurch gibt es nur eine Position der Lamellen, in der der Abstand dieser zueinander genau gleich groß ist. Durch die Steigung der Nut kann dieser Punkt je nach Bedarf eingestellt werden, z.B. auf den Schleifpunkt im Neuzustand ausgerichtet sein. Ein Nachteil könnte dabei sein, dass bei Verschleiß ein anderer Betrieb notwendig würde, welcher sich allerdings nachträglich nicht oder nur schwer einstellen ließe.

Ein großes Problem der Konzeption ist u.U. die Kraftübertragung von Lamellenträgern auf die Lamellen und auch vom Nutrohr auf die Lamellen über einen einzigen Pin. Die Lastverteilung könnte dabei als suboptimal gesehen werden, da die gesamte Kraft auf den Lamellenring nur an einer Position am Umfang eingeleitet wird. Dadurch entsteht eine Keilwirkung, wodurch sich die Lamellen im Nutrohr verklemmen könnten.

Besser wäre die Krafteinleitung über mindestens drei Pins. Diese Konstruktion mit drei Pins erfordert dann auch für jeden Pin evtl. eine separate Nut. Das Nutrohr muss demnach drei Nuten pro Lamelle haben, vergleichbar mit einem mehrgängigen Gewinde. Die Anzahl der Pins pro Lamelle ist allerdings eingeschränkt, da durch mehrere Nuten verteilt auf den Umfang die Steigung der einzelnen Nuten zunimmt und nur eine bestimmte Anzahl von Nuten in das Rohr eingebracht werden könnte. Dies würde sich, abhängig von der Steigung, irgendwann überschneiden. Dadurch verschlechtert sich die axiale Kraftübertragung zum Anpressen der Lamellen.

Als mögliche Variation wäre auch eine Konstruktion mit außen laufenden Lamellen denkbar.

Für andere Anwendungen, etwa wenn keine Lamellenkupplungen betroffen wären, also solche Vorrichtungen, bei denen keinerlei Reiblamellen an die Stahllamellen angreifen müssen, wäre auch eine Konzeption vorstellbar, bei der das Nutrohr von innen und der Lamellenträger von außen an die Lamellen angreifen. Dazu müsste man das Nutrohr auch nicht vollständig schlitzen, was die Steifigkeit um ein Vielfaches erhöhen würde. Das vorgestellte Funktionsprinzip kann bei Lamellenkupplungen eingesetzt werden, um die Kupplung zu betätigen, insbesondere aber auch, um sie wieder zu lösen. Vorstellbar wäre auch der Einsatz in anderen Bereichen, in denen die Funktion der axialen Klemmung durch Reibschluss mehrerer Elemente gefordert wird.

Letztlich steht im Kern der Erfindung das Nutrohr, durch welches verschiedene Ausrückgeschwindigkeiten der Lamellen, abhängig von ihrer jeweiligen Position, erzwungen werden können. Somit ist es möglich, die Anpresskraft zwischen den einzelnen An- und Abtriebslamellen über den Lamellenträger in jede einzelne Lamelle einzuleiten und somit zu übertragen. Außerdem werden die Lamellen beim Auskuppeln gezielt um einen definierten Weg zurückgestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer im Längsschnitt dargestellten Lamellendoppel- kupplung,

Fig. 2 eine perspektivische, singuläre Darstellung eines erfindungsgemäß

eingesetzten Nutrohres,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Stahllamelle mit einem Pin,

Fig. 4 ein Nutrohr mit einem innenverzahnten Deckel, wobei im Deckel

Bohrungen für Verschraubungen enthalten sind,

Fig. 5 ein Außenlamellenträger mit Längsnut und Gewindebohrungen für die

Befestigung des Deckels,

Fig. 6 ein Außenlamellenträger mit Deckel, in dem Bohrungen für die Verschraubungen vorgehalten sind, Fig. 7 eine Primärseite der Kupplung mit Lagerung des Nutrohres im Außen- lamellenträger, bei beweglichen Lamellen (mit Pin(s)), wobei eine erste feste Lamelle ebenfalls enthalten ist,

Fig. 8 eine Sekundärseite der Kupplung, zusammengesetzt aus Reiblamellen,

Innenlamellenträger und Getriebewelle,

Fig. 9 eine Draufsicht auf das Nutrohr mit Nuten für vier Stahllamellen,

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Mantelfläche eine Nutrohres mit vier Nuten, wobei an einer vorbestimmten Position der Abstand a der Lamellendicke von Stahl- und Reiblamelle entspricht,

Fig. 1 1 eine Draufsicht auf die Mantelfläche des Nutrohres mit vier Nuten, wobei die veränderte Position an einer speziellen Stelle dem Abstand a der Lamellendicke von einer Stahl- und Reiblamelle entspricht,

Fig. 12 der Zusammenbau mit einem Betätigungsantrieb, wobei die Kupplung offen ist,

Fig. 13 eine zur Fig. 12 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch die Kupplung geschlossen ist,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des mit Lamellen bestückten

Nutrohres,

Fig. 15 eine kontinuierliche Nut mit quadratischer Steigung, die sich durch eine

Mantelfläche eines (Nut-)Rohres erstreckt,

Fig. 16 eine Mantelfläche eines Nutrohres mit drei über den Umfang verteilten

Nutkonglomerationen,

Fig. 17 eine Lamelle mit drei Pins, Fig. 18 ein Zusammenbau mit drei Pins pro Lamelle,

Fig. 19 eine geschnittene Darstellung des Zusammenbaus aus Fig. 18,

Fig. 20 eine Ansicht auf den Zusammenbau aus Fig. 19 von der anderen

Stirnseite,

Fig. 21 der Komplettzusammenbau in einer perspektivischen Darstellung

von links, und

Fig. 22 der Komplettzusammenbau in einer weiteren perspektivischen

Darstellung von links.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der

Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 1 für ein Kraftfahrzeug, nämlich einen Pkw mit einer Verbrennungskraftmaschine dargestellt. Die Kupplung 1 ist als trockene Doppelkupplung 2 ausgebildet. Die Kupplung 1 kann auch als nasse Doppelkupplung 2 ausgebildet werden. Es sind zumindest zwei unterschiedliche Lamellenpakete mit dem Bezugszeichen 3 und 4 vorhanden. Das erste Lamellenpaket 3 hat mehrere Lamellen 5, genauso wie das zweite Lamellenpaket 4 mehrere Lamellen 5 aufweist. Das erste Lamellenpaket 3, bzw. deren Lamellen 5, sind axial verschieblich, aber drehfest an einem angetriebenen Bauteil 6 angebunden. Die Lamellen 5 des zweiten Lamellenpaketes 4 sind an einem abgetriebenen Bauteil 7 axial verschieblich aber drehfest angebunden. Radial weiter innen sind ein weiteres erstes Lamellenpaket und ein weiteres zweites Lamellenpaket 4 in ähnlicher Weise an angetriebenen und abgetriebenen Bauteilen 6 und 7 angebunden.

Unter Vorgriff auf Fig. 18, sei bereits erläutert, dass im dort dargestellten Ausführungsbeispiel jede Lamelle 5 des zweiten Lamellenpaketes 4 ein radial äußeres Ende 8 aufweist, das in einer Axialnut 9 des abgetriebenen Bauteils 7 axialverschieblich gehalten ist und dieses radial äußere Ende 8 der Lamelle 5 Teil eines Axialverschiebungsbewirkabschnittes 10 ist, der nach Art eines Vorsprunges 1 1 ausgebildet ist und in einem dazu gegenseitigen Formschlussab- schnitt 12 eines Rohres 13 greift. Der Formschlussabschnitt 12 ist, wie auch in Fig. 2 gut zu erkennen, als Vertiefung 14 ausgebildet, insbesondere nach Art einer Nut 15.

Das Rohr 13 agiert dabei als Zwischenbauteil 16 und ist drehfest mit dem abgetriebenen Bauteil 7 verriegelbar, insbesondere bei Stillstand eines Einrück- oder Ausrückorgans 17. Das Einrück- oder Ausrückorgan 17 kann dabei als Elektromotor 18 ausgebildet sein und ein Ritzel enthalten, welches mit dem Bezugszeichen 19 versehen ist. Das Ritzel 19 weist eine Außenverzahnung 20 auf, das in eine Innenverzahnung 21 eines ringförmigen Deckels 22 greift. Der Deckel 22 ist, wie besonders gut in Fig. 4 zu erkennen ist, mit Durchgangslöchern 23, nach Art von Bohrungen 24 versehen, die winkelgleich an einer Stirnfläche 25 ausgebildet sind.

In die Nuten 15 greift der als Vorsprung 1 1 ausgebildete Axialverschiebungsbewirkabschnitt 10 der Lamelle 5, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Der Vorsprung 1 1 könnte auch als Zapfen oder Pin bezeichnet werden. Er steht radial nach außen ab. In Fig. 5 ist das abgetriebene Bauteil 7, nach Art eines Außenlamellenträgers 26 ausgebildet und weist an einer deckelnahen Stirnfläche 27 Gewindeaufnahmen 28 für nicht dargestellte Schrauben auf, mittels derer ein in Fig. 6 visualisierter Enddeckel 29 lösbar befestigt werden kann.

In der 12 Uhr Position der Fig. 5 ist die genau in Axialrichtung verlaufende Axialnut 9 mit einer grundsätzlich eckigen Querschnittsform dargestellt.

In Fig. 6 ist die Kombination aus dem Enddeckel 29 mit dem Außenlamellenträger 26 visualisiert. Die Schrauben, welche durch Löcher 30 greifen sollen und in Gewindeaufnahmen 28 verankert sind, sind nicht dargestellt.

In Fig. 7 ist die Ausgestaltung der Lamellen 5 als Stahllamellen 31 mit als Pin 32 ausgestaltetem axialabstehendem Vorsprung 1 1 dargestellt.

Es wird u.a. eine Gleitscheibe 33 in unmittelbarer Nachbarschaft zum innenverzahnten Deckel 22 eingesetzt, wobei eine weitere Gleitscheibe 34 auf der zur Gleitscheibe 33 anderen Seite des Lamellenpaketes 4 eingesetzt ist.

Benachbart zur Gleitscheibe 34 ist auch eine feste Stahllamelle 35 eingesetzt. Radial außerhalb des Rohres 13, zwischen dem Rohr 13 und dem Außenlamellenträger 26 ist eine Gleitbuchse 36 eingesetzt. In Fig. 8 ist die Sekundärseite der Kupplung näher dargestellt, wel- che anders als sonst üblich die Antriebsseite ist. Das Prinzip ist jedoch umkehrbar, auch auf die Abtriebsseite, also derart, wie herkömmlich die Sekundärseite verstanden wird. Die entsprechenden Bauteile müssten dann umbenamt werden. Eine Welle 37 könnte also bedarfsweise als Antriebswelle oder Abtriebswelle fungieren.

Im in Fig. 9 dargestellten Rohr 13 sind vier Nuten 15 vorhanden, die unterschiedliche

Steigungen an einer bestimmten Stelle a aufweisen. Die Steigung der einer ersten Stahllamelle 35 nächstgelegenen Nut 15 ist dabei viermal kleiner als die ihr gegenüberliegende Nut 15. Entsprechend weist die zweite Nut eine zweifache Steigung und die dritte Nut eine dreifache Steigung zur ersten Nut auf.

In den Fig. 4 und 1 1 sind unterschiedliche Steigungen der vier Nuten 15 wiedergegeben.

In Fig. 12 ist mittig die als Getriebewelle konfigurierte Welle 37 dargestellt. Sie grenzt an einen Innenlamellenträger 38. Darauf sind als Reiblamellen 39 konfigurierte Lamellen 5 angeordnet. Während , in Axialrichtung gesehen, auf der einen Seite des Außenlamellenträgers 26 ein Motorflansch 40 angeordnet ist, ist auf der anderen Seite, der Seite, auf der ein Ritzel 19 als Antriebsritzel fungiert, ein als Betätigungsantrieb 41 ausgebildetes Einrück- oder Ausrückorgan 17 vorhanden. Zwischen dem Motorflansch 40 und dem Betätigungsantrieb 41 ist das als Nutrohr konfigurierte Rohr 13 vorhanden. Der auch als Nutrohrdeckel bezeichenbare Deckel 22 grenzt an die Gleitscheibe 33 und den auch als Außenlamellendeckel bezeichenbaren Enddeckel 29.

In Fig. 13 ist, anders als in Fig. 12, die Kupplung 1 geschlossen dargestellt.

Eine andere Ausführungsform des Rohres 13 ist in Fig. 14 dargestellt. Die Fig. 15 und 16 zeigen unterschiedliche Nutausgestaltungen im Rohr 13.

Wie bereits erwähnt ist es möglich, dass drei Pins 32 radial von einer Lamelle 5 abstehen, wie sie singulär in Fig. 17 dargestellt ist und in Fig. 18 verbaut ist. Das räumliche Vorstellungsvermögen wird durch die Darstellungen der Fig. 19 bis 22 verbessert. Bezugszeichenliste Kupplung

Doppelkupplung

erstes Lamellenpaket

zweites Lamellenpaket

Lamelle

angetriebenes Bauteil

abgetriebenes Bauteil

radial äußeres Ende der Lamelle

Axialnut

Axialverschiebungsbewirkabsc nitt

Vorsprung

Formschlussabschnitt

Rohr

Vertiefung

Nut

Zwischenbauteil

Einrück- oder Ausrückorgan

Elektromotor/E-Motor

Ritzel

Außenverzahnung

Innenverzahnung

Deckel

Durchgangsloch

Bohrung

Stirnfläche

Außenlamellenträger Stirnfläche des abgetriebenen Bauteils Gewindeaufnahme

Enddeckel

Loch

Stahllamelle

Gleitscheibe (rechts)

Gleitscheibe (links)

feste Stahllamelle

Gleitbuchse

Welle

Innenlamellenträger

Reiblamelle

Motorflansch

Betätigungsantrieb

Nutrohr

Claims

Patentansprüche

1 . Kupplung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, wie eine Doppelkupplung (2) mit zwei ineinandergreifenden Lamellenpaketen (4, 5), von denen die Lamellen (5) des einen, ersten Lamellenpaketes (3) axial verschieblich aber drehfest an einem angetriebenen Bauteil (6) angebunden sind und die Lamellen (5) des einen, zweiten Lamellenpaketes (4) axial verschieblich, aber drehfest an einem abgetriebenen Bauteil (7) angebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lamelle (5) des ersten und/oder zweiten Lamellenpaketes (3, 4) einen Axialverschiebungsbewirkabschnitt (10), wie einen Vorsprung (1 1 ) oder eine Ausnehmung, aufweist, der mit einem eigenen am abgetriebenen oder angetriebenen Bauteil (6, 7) vorhandenen Formschlussabschnitt (12), wie einer zum Axialverschiebungsbewirkabschnitt (10) gegengleichen Vertiefung (14) oder Erhebung, in Wirkzusammenhang steht.

2. Kupplung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Axialverschiebung- sbewirkabschnitt (10) an einem als Rohr (13) ausgebildeten und mit dem abgetriebenen oder angetriebenen Bauteil (7, 6) drehfest verbindbaren oder drehfest verbundenen Zwischenbauteil (16) ausgebildet ist.

3. Kupplung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohr (13) für jeden Vorsprung (1 1 ) jeder Lamelle (5) je eine eigene Nut (15) vorgesehen ist.

4. Kupplung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Nut (15) kurvig in Radial- und Axialrichtung erstreckt, etwa spiralförmig.

5. Kupplung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lamelle (5) zwei, drei, oder vier Vorsprünge (1 1 ) radial abstehend und am Außenumfang der Lamelle (5) winkelgleich verteilt aufweist.

6. Kupplung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Nuten (15) in einem abgewickelten Zustand eine gleichbleibende Steigung oder eine kontinuierliche/diskontinuierliche Steigungsänderung aufweist und/oder alle Nuten (15) unterschiedliche Steigungswerte an einer selben axialen Position aufweisen.

7. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein etwa innenverzahnter Deckel (22) an einem Ende des Rohres (13) lösbar aber drehfest angebracht ist, etwa über eine Schraubverbindung. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Einrück- oder Ausrückorgane (17), wie elektrische Motoren (18) eine Drehung des Rohres (13) zur Erzwingung einer Axialverschiebung der Lamellen (5) hervorrufend, etwa am Umfang des Rohres (13) gleichverteilt vorhanden sind.

Kupplung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einrück- oder Ausrückorgan (17) über ein Ritzel (19), wie ein Stirnrad, mit der Innenverzahnung (21 ) des Deckels 822) in Wirkzusammenhang steht.

Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Nut (15), in der ein Vorsprung (1 1 ) einer solchen Lamelle (5) enthalten ist, die nur mit einer einzigen anderen Lamelle (5) in Reibkontakt gelangen kann, an einer bestimmten Axialposition eine größere Steigung aufweist, als eine zu ihr nächstgelegenen Nut (15) einer benachbarten Lamelle (5) desselben Lamellenpaketes (3 oder 4) an der selben Axialposition.