WO2025153141A1 - Radialversatzkupplung für einen antriebsstrang - Google Patents

Radialversatzkupplung für einen antriebsstrang

Info

Publication number
WO2025153141A1
WO2025153141A1 PCT/DE2025/100040 DE2025100040W WO2025153141A1 WO 2025153141 A1 WO2025153141 A1 WO 2025153141A1 DE 2025100040 W DE2025100040 W DE 2025100040W WO 2025153141 A1 WO2025153141 A1 WO 2025153141A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque
radial offset
rolling
tracks
modulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/DE2025/100040
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin HÄSSLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN202580006060.0A priority Critical patent/CN122206871A/zh
Publication of WO2025153141A1 publication Critical patent/WO2025153141A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1204—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1205—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon with a kinematic mechanism or gear system with a kinematic mechanism, i.e. linkages, levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/12—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted for accumulation of energy to absorb shocks or vibration

Definitions

  • the invention relates to a radial offset coupling for a drive train, comprising at least the following components:
  • the second torque connection is configured to receive or output a torque.
  • an output side of the second torque connection is configured exclusively to output a torque or additionally to receive a torque, for example as described above.
  • the rolling elements force the associated modulating element to move relative to the torque connections.
  • At least one energy storage element remains in the tensioned position corresponding to the applied torque, for example, locked. This allows for both high transmission efficiency and a long service life. This means that this radial offset coupling can be operated maintenance-free and also has no harmful side effects on surrounding components, such as those caused by wear particles in a friction-sensitive device.
  • the radial offset coupling has a small number of separate components and only a small number of rolling elements and track pairs, which here each comprise a support track on the modulating element side and a complementary counter-support track on the connection side.
  • a pair of (i.e., two) modulating elements is provided, which are supported against each other by means of one or two energy storage elements.
  • a single first support track and a only second support track, and preferably a single associated (i.e. a total of two) rolling elements are provided for each support track.
  • the rolling bodies have a spherical rolling surface in the axial direction.
  • the rolling elements For some applications, such as slight tilting of the two rotational axes relative to one another (angular offset) and/or a sufficiently soft design of the radial offset coupling, it is sufficient to design the rolling elements with a cylindrical outer surface (i.e. the rolling surface).
  • this outer surface spherical i.e. to design the rolling elements with a barrel shape. This achieves point contact (technically approximated) instead of a (rolling element-axial) line contact.
  • a spherical rolling surface of a rolling element is therefore advantageous even without angular offset for low frictional resistance and thus advantageous for very high torque transmission efficiency between the two torque connections.
  • a (rolling body-axial) central section is cylindrical.
  • a spherical shape is formed toward at least one of the (rolling body-axial) ends of the rolling body.
  • the rolling bodies are all of the same type, preferably all identical. Similar rolling bodies have, for example, as their (preferably only) difference a different diameter, with correspondingly adapted paths, preferably for a linear movement of the associated modulating element.
  • similar rolling elements have a different crowning as (preferably the only) difference, so that, for example, one of the torque connections is not tilted or is tilted less relative to the at least one modulating element than the other of the torque connections when there is an angular offset.
  • the diameter of a respective (single) rolling element in the section(s) at the torque connection in question is different than in the section(s) in the modulating element in question.
  • first torque connection is connected to a radially outer lever element and the second torque connection is connected to a radially inner lever element, wherein the second torque connection is arranged radially inside the modulating elements.
  • both torque connections (via the support tracks and complementary counter-support tracks and rolling elements) are in a torque-transmitting connection with the at least one modulating element, they must accordingly include lever elements by means of which the radial distance is bridged.
  • the first (here outer) supporting track and the complementary first (outer) counter-supporting track are arranged radially outward as far as possible.
  • the first (outer) lever element then only comprises a sufficient material thickness up to the circumferentially formed outer edge of the first (outer) torque connection.
  • the second (here, inner) support track and complementary second (inner) counter-support track are arranged as radially outward as possible.
  • the second (inner) lever element is then designed with a radial extension similar to the embodiment of the first torque connection described in the previous paragraph, i.e., with a track pair arranged as radially outward as possible.
  • the second (inner) lever element then also only has a sufficient material thickness up to the circumferentially formed outer edge.
  • the two pairs of tracks are arranged on the same diameter.
  • the outer of the two torque connections is preferably connected radially outward to a connected shaft.
  • the outer torque connection is connected axially and/or radially inward.
  • at least one of the two torque connections is (at least partially) formed integrally with a shaft.
  • the other (preferably inner) torque connection is preferably designed with a spline.
  • first support track and the second support track of the respective modulating element are arranged on a common diameter.
  • the two types of support tracks according to this embodiment are arranged on the same radius to the axes of rotation, i.e., on a common (imaginary) diameter. This ensures that a tilting force on the at least one modulating element (or the element associated with these respective support tracks) as a result of a radial offset of the two axes of rotation of the torque connections is avoided or technically minimized. This ensures that the at least one (preferably a plurality of paired) energy storage element(s) is evenly loaded. It should be noted that a radial offset is generally constant over a service life, and thus a resulting uneven continuous load on the at least one energy storage element should be avoided as far as possible.
  • all track pairs or all rolling elements of the radial offset coupling are arranged on a common diameter.
  • only the track pairs or rolling elements of a modulating element are arranged on a common diameter.
  • the first torque connection is formed from a pair of disks which are connected to one another in a torque-resistant manner and are arranged axially enclosing the at least one modulating element.
  • the first torque connection therefore comprises a pair of disks consisting of a first disk and a second disk, which are connected to one another in a torque-resistant (and preferably also axially fixed) manner, for example by means of bolts.
  • the at least one modulating element is arranged in the axial space between the two disks of the disk pair, for example with a diameter identical or similar to that of the two disks, preferably jointly defining a constant outer circumference (in the rest position of the rolling elements).
  • the second torque connection is arranged in axial overlap with the at least one modulating element and/or at least one of the disks of the torque connection, preferably with all of these components, preferably radially within these components as described above. It should be noted that an (inner) second lever element is then provided, which extends radially outward from the radial center to the border of the at least one (second) counter-support track.
  • the rolling bodies are arranged next to one another in the direction of rotation (around the axes of rotation) between the first torque connection and the at least one modulating element and between the second torque connection and the (same) modulating element.
  • Fig. 9 shows the radial offset coupling 1 according to Fig. 6 in section (at the third sectional plane 35 as shown in Fig. 7).
  • the rolling elements 9, 10 are arranged coaxially (in the rest position shown), so that only the second rolling element 10 is visible and the first rolling element 9 (see Fig. 10) is concealed by it.
  • the technical effect here is comparable to the previously shown (first) exemplary embodiment. Due to a torque to be transmitted, there is a torsion of the torque connections 3, 5 against each other during operation, which results in a stroke of the two modulating elements 7 towards each other, as shown, against the preload force 24 of the energy storage elements 8.
  • the rolling elements 9, 10 are pressed against their respective tracks as a result of the preload force 24 of the energy storage elements 8 and are relatively movable on these tracks (at least technically approximately) in a purely rolling manner.
  • the support tracks 11, 12 and complementary counter-support tracks 13, 14 translate the torsion of the two torque connections 3, 5 into a linear (namely, the vertical as shown) stroke of the modulating elements 7.
  • a radial offset can be compensated for by a movement of the modulating elements 7 relative to the torque connections 3, 5, comparable to a sliding body of an Oldham coupling, thanks to the degree of freedom created on the track pairs for the rolling elements 9, 10. Therefore, only the rolling resistance counteracts this, and the process is (at least technically approximately) friction-free.
  • a fifth axial section plane 37 is also drawn, which has been described in more detail in Fig. 8.
  • the transition angle range is overcome at the latest when the two modulating elements 7 are brought into contact with one another, i.e., at the latest in the contact situation, the track pairs and contact pressure forces are aligned perpendicular to one another in the sheet plane.
  • Fig. 11 shows a section through the radial offset coupling 1 according to Fig. 6 (at the sixth sectional plane 38 as shown in Fig. 7).
  • the sixth sectional plane 38 is defined here by the bolts 41 of the radial offset coupling 1.
  • the first torque connection 3 comprises the pair of disks 21 consisting of the first disk 29 and the second disk 30, which are connected to one another in a torque-resistant manner by means of bolts 41.
  • the second lever element 19 (see Fig.
  • Fig. 12 shows the moment curve 47 of a rolling body 9, 10 in a pair of tracks in the second exemplary embodiment according to Fig. 6.
  • the ordinate here runs through the rest position, and the rest of the representation is executed as explained in Fig. 5.
  • the moment curve 47 here is a straight line with a constant gradient. This is achieved by arranging the roll centers of the rolling bodies 9, 10 (in the rest position) coaxially (and by symmetrically arranging the gradient of the tracks relative to the rest position).
  • Fig. 13 shows the moment curve 47 of a rolling body 9, 10 in a pair of tracks in the second embodiment according to Fig. 6.
  • the ordinate also runs through the rest position here, and otherwise the representation is designed as explained in Fig. 12 and Fig. 5.
  • the pitch of the track pairs is selected such that, in the case of a rotation with a negative angle 40, as shown in the third quadrant of the coordinate system shown, the pitch is steeper than in the first quadrant, which represents the area of rotation at a positive angle 40.
  • This is achieved by arranging the rolling centers of the rolling bodies 9, 10 (in the rest position) coaxially and, in addition, the pitch of the tracks relative to the rest position is not symmetrical but is designed accordingly differently.
  • Fig. 14 shows a schematic plan view of a motor vehicle 42 with a drive train 2.
  • the motor vehicle 42 comprises, relative to its longitudinal vehicle axis 46, a left drive wheel 31, a right drive wheel 32, a transmission 44, and a drive motor 26.
  • the drive motor 26 is arranged here in front of a driver's cab 45 and with its engine axis 43 transverse to the vehicle's longitudinal axis 46.
  • the drive train 2 is designed to transmit a torque provided by a drive motor 26, for example, here purely optionally embodied as an internal combustion engine, and output via its motor shaft 27 for a consumer 31, 32, here embodied as the drive wheels 31, 32, to an output shaft 28 connected (directly or indirectly) to the consumers 31, 32.
  • the transmission 44 is connected, for example, by means of a transmission input shaft to a radial offset clutch 1 (shown greatly enlarged here), which in turn is connected to the drive motor 26 via the motor shaft 27.
  • a radial offset clutch 1 can be integrated into a conventional shaft system without increasing the diameter (apart from an increase resulting from the radial offset).
  • the radial displacement coupling proposed here is compact and can be operated without friction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialversatzkupplung (1 ) für einen Antriebsstrang (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - zwei Drehmomentanschlüsse (3,5); - zumindest ein Modulierelement (7) zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen (3,5); - zumindest ein Energiespeicherelement (8), mittels welchem das Modulierelement (7) vorgespannt abgestützt ist; und - je Modulierelement (7) zwei Rollkörper (9,10), wobei jedes der Modulierelemente (7) Tragbahnen (11,12) für die Rollkörper (9,10) aufweist, wobei die Drehmomentanschlüsse (3,5) zu jeweils den Tragbahnen (11,12) komplementäre Gegentragbahnen (13,14) aufweisen, wobei ein jeweiliger der Rollkörper (9,10) zwischen seiner Tragbahn (11,12) und der korrespondierenden Gegentragbahn (13,14) abrollbar geführt ist, und wobei die Rollkörper (9,10) mittels des zumindest einen Energiespeicherelements (8) mit einer jeweils resultierenden Anpresskraft (15,16) gegen die jeweilige der Tragbahnen (11,12) und korrespondierenden Gegentragbahnen (13,14) gepresst sind. Die Radialversatzkupplung (1 ) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft (15) der ersten Rollkörper (9) außerhalb eines Übergangswinkelbereichs um eine Ruhelage senkrecht zu der Anpresskraft (16) der zweiten Rollkörper (10) ausgerichtet ist. Die hier vorgeschlagene Radialversatzkupplung ist kompakt und ist reibungsfrei betreibbar.

Description

Radialversatzkupplunq für einen Antriebsstranq
Die Erfindung betrifft eine Radialversatzkupplung für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- zwei Drehmomentanschlüsse;
- zumindest ein Modulierelement zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen;
- zumindest ein Energiespeicherelement, mittels welchem das Modulierelement vorgespannt abgestützt ist; und
- je Modulierelement zwei Rollkörper, wobei jedes der Modulierelemente Tragbahnen für die Rollkörper aufweist, wobei die Drehmomentanschlüsse zu jeweils den Tragbahnen komplementäre Gegentragbahnen aufweisen, wobei ein jeweiliger der Rollkörper zwischen seiner Tragbahn und der korrespondierenden Gegentragbahn abrollbar geführt ist, und wobei die Rollkörper mittels des zumindest einen Energiespeicherelements mit einer jeweils resultierenden Anpresskraft gegen die jeweilige der Tragbahnen und korrespondierenden Gegentragbahnen gepresst sind. Die Radialversatzkupplung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft der ersten Rollkörper außerhalb eines Übergangswinkelbereichs um eine Ruhelage senkrecht zu der Anpresskraft der zweiten Rollkörper ausgerichtet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang mit einer solchen Radialversatzkupplung.
In einem Antriebsstrang kann es durch Bauteiltoleranzen, Montagefehler oder Abwesenheit beziehungsweise Versagen von Zentriereinrichtungen zu Radialversatz und/oder Winkelversatz zwischen den Drehachsen drehender Komponenten von Motorwelle(n) und/oder Getriebewelle(n) kommen. Diese können zu Festigkeitsproblemen oder Verschleißproblemen an den Komponenten oder auch zu Geräuschproblemen führen. An besonders betroffenen Stellen werden häufig Elemente wie Metallbälge oder Elastomerkupplungen eingesetzt, welche einen solchen Versatz von bis zu einigen Zehntel Millimetern oder Winkelgraden beispielsweise mittels gezielter Nachgiebigkeiten ausgleichen oder zumindest unter einem in Kauf genommenen Verschleiß ertragen können. In der DE 199 26 382 B4 und der DE 199 01 043 B4 sind Kupplungsscheiben beschrieben, welche eine radiale Verlagerbarkeit und Verkippbarkeit des Innenteils gegenüber dem Außenteil im Rahmen des Spiels einer Verzahnung mit Umfangsspiel und Radialspiel zwischen Außenteil und Innenteil aufweisen.
Gleichzeitig wirken in Umfangsrichtung angeordnete Federn als Torsionsschwingungsdämpfer und übertragen im Rahmen des Spiels der Zwischenverzahnung das Moment zwischen Außenteil und Innenteil.
Eine Kreuzschieberkupplung beziehungsweise nach ihrem Erfinder benannte Oldham-Kupplung ist ein bekanntes Maschinenelement zum Ausgleich von Radialversatz, welches allerdings stark reibungsbehaftet ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die Erfindung betrifft eine Radialversatzkupplung für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- einen ersten Drehmomentanschluss zum Übertragen eines Drehmoments um eine erste Rotationsachse;
- einen zweiten Drehmomentanschluss zum Übertragen eines Drehmoments um eine zweite Rotationsachse;
- zumindest ein Modulierelement in drehmomentübertragender Verbindung zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen;
- zumindest ein Energiespeicherelement, mittels welchem das dem Energiespeicherelement zugeordnete Modulierelement vorgespannt abgestützt ist; und
- je Modulierelement einen ersten Rollkörper und einen zweiten Rollkörper, wobei jedes der Modulierelemente eine erste Tragbahn für den ersten Rollkörper und eine zweite Tragbahn für den zweiten Rollkörper aufweist, wobei der erste Drehmomentanschluss eine korrespondierende Anzahl von zu jeweils einer der ersten Tragbahnen komplementären ersten Gegentragbahnen, sowie der zweite Drehmomentanschluss eine korrespondierende Anzahl von zu jeweils einer der zweiten Tragbahnen komplementären zweiten Gegentragbahnen aufweist, wobei ein jeweiliger der ersten Rollkörper zwischen einer zugeordneten der ersten Tragbahnen und der korrespondierenden ersten Gegentragbahn, sowie ein jeweiliger der zweiten Rollkörper zwischen einer zugeordneten der zweiten Tragbahnen und der korrespondierenden zweiten Gegentragbahn abrollbar geführt ist, und wobei die Rollkörper mittels des zumindest einen Energiespeicherelements mit einer jeweils resultierenden Anpresskraft gegen die jeweilige der Tragbahnen und korrespondierenden Gegentragbahnen gepresst sind.
Die Radialversatzkupplung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft der ersten Rollkörper außerhalb eines Übergangswinkelbereichs um eine Ruhelage senkrecht zu der Anpresskraft der zweiten Rollkörper ausgerichtet ist.
Es wird im Folgenden auf die genannten Rotationsachsen Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
Es sei darauf hingewiesen, dass die beiden Rotationsachsen im Idealfall zueinander kongruent sind. In der realen Anwendung sind diese beiden Rotationsachsen aber zueinander versetzt und gegebenenfalls zudem verkippt. Es ist daher erforderlich, eine möglichst verlustarme und zugleich verschleißarme Übertragung zu schaffen.
Im Weiteren wird für die Erläuterung der geometrischen Zusammenhänge auf eine Situation mit ideal kongruenten Rotationsachsen Bezug genommen, sofern nicht explizit auf eine andere Situation hingewiesen wird. Zudem wird hier zunächst ausschließlich der Ausgleich eines Radialversatzes beschrieben. Betreffend eine Verkippung (also einen Winkelversatz beziehungsweise einer von einer parallelen Ausrichtung abweichenden Lage der Rotationsachsen) wird in der Beschreibung später noch eingegangen.
Der erste Drehmomentanschluss ist zum Aufnehmen oder zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Beispielsweise ist von dem ersten Drehmomentanschluss eine Eingangsseite ausschließlich zum Aufnehmen eines Drehmoments oder zudem zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Beispielsweise bildet die Eingangsseite den Drehmomenteingang in einem Hauptzustand, beispielsweise bei einem sogenannten Zugmoment ausgehend von einer Antriebswelle, also einer Drehmomentabgabe von einer Antriebsmaschine (beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Maschine). Die Ausgangsseite ist dann entsprechend zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet, wobei bevorzugt auch die Ausgangsseite zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet ist, beispielsweise von einem Motor- Generator zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine. Die Ausgangsseite bildet also beispielsweise in einer solchen Anwendung in einem Antriebsstrang in einem Nebenzustand die Eingangsseite für ein sogenanntes Schubmoment.
Der zweite Drehmomentanschluss ist zum Aufnehmen oder zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Beispielsweise ist von dem zweiten Drehmomentanschluss eine Ausgangsseite ausschließlich zum Abgeben eines Drehmoments oder zudem zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet, beispielsweise wie oben beschrieben.
Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Drehmomentanschluss um seine erste Rotationsachse rotierbar ist und ein damit übertragbares Drehmoment entsprechend um diese erste Rotationsachse definiert ist. Hingegen ist der zweite Drehmomentanschluss um seine zweite Rotationsachse rotierbar und ein damit übertragbares Drehmoment entsprechend um diese zweite Rotationsachse definiert. Damit ein Radialversatz zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen ausgeglichen wird, ist zumindest ein (bevorzugt zumindest, besonders bevorzugt genau, zwei) Modulierelemente vorgesehen. Das zumindest eine Modulierelement ist in drehmomentübertragender Verbindung zwischen den Drehmomentanschlüssen angeordnet. Das zumindest eine Modulierelement ist hierbei relativ zu den Drehmomentanschlüssen bewegbar, sodass ein Radialversatz in das Modulierelement und damit auf das zumindest eine Energiespeicherelement induzierbar ist. Es wird also, grob gesagt, eine aus dem Radialversatz zwischen den beiden Rotationsachsen der Drehmomentanschlüsse in eine Bewegung des zumindest einen Modulierelements und der Rollkörper umgesetzt. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Ausgleich eines Radialversatzes ausschließlich dann notwendig beziehungsweise der einzige sinnvolle Anwendungsfall ist, wenn ein Drehmoment zwischen den Drehmomentanschlüssen zu übertragen ist. Das heißt, dass ein solches zu übertragendes Drehmoment in eine Stauchung oder Dehnung des zumindest einen Energiespeicherelements umgesetzt wird und die Ausgleichsbewegung des zumindest einen Modulierelements überlagert. In einer Anwendung ist diese Funktion über einen gesamten oder wesentlichen (beispielsweise Hauptzustand oder auslegungsgemäßen maximalen Betriebsdrehmoment, beispielsweise ohne eine beschädigungsfreie Spitzenbelastung) überlagernd zu dem Ausgleich des Radialversatzes aktiv. In einer alternativen Anwendung ist (gegebenenfalls mit einem Sicherheitsbeiwert beziehungsweise Sicherheitsfaktor) von dem zumindest einen Energiespeicherelement allein eine ausreichende Anpresskraft vorgehalten und das zumindest eine Energiespeicherelement bereits bei einem geringen zu übertragenden Drehmoment (beispielsweise einstelligen oder zweistelligen Newtonmeterbereich) kurzgeschlossen. Diese beiden Anwendugnen werden im Nachfolgenden näher erläutert.
Das zumindest eine Modulierelement ist mittels zumindest eines Energiespeicherelements (beispielsweise einer Bogenfeder, einer Blattfeder, einem Gasdruckspeicher oder vergleichbarem) an sich selbst, an einem der Drehmomentanschlüsse oder (bevorzugt) einem benachbarten Modulierelement abgestützt. Das zumindest eine Energiespeicherelement ist an einer entsprechenden, bevorzugt einstückigen, Verbindungseinrichtung des zugeordneten Modulierelements kraftübertragend beziehungsweise drehmomentübertragend abgestützt. Beispielsweise ist die Verbindungseinrichtung eine Anlagefläche und/oder eine Nietstelle.
Das zumindest eine Modulierelement ist an den Drehmomentanschlüssen jeweils mittels der in Reihe geschalteten Rollkörper abgestützt, wobei das Modulierelement für jeweils einen der Rollkörper eine Tragbahn aufweist und an der jeweiligen Anschlussseite (also zu jeweils einem der Drehmomentanschlüsse) jeweils eine komplementäre Gegentragbahn für denselben (zugeordneten) Rollkörper ausgebildet ist. Die komplementäre Gegentragbahn ist von dem Drehmomentanschluss gebildet, bevorzugt mit dem jeweiligen Drehmomentanschluss jeweils einstückig. Über die Gegentragbahn und komplementäre Tragbahn wird ein Drehmoment übertragen. Über das zumindest eine Energiespeicherelement wird in einer bevorzugten Ausführungsform kein Drehmoment zwischen den Drehmomentanschlüssen übertragen, also allein über die Anpresskraft (Normalkraft) zwischen den jeweiligen Rollkörpern und korrespondierenden Tragbahnen und Gegentragbahnen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Rollkörper in einer bevorzugten Ausführungsform rein abrollend auf den Bahnen ablaufen, also ohne eine überlagernde Schlupfbewegung. Alternativ ist ein solches reibungsfreies Ablaufen lediglich technisch angenähert. Es sei darauf hingewiesen, dass bei einer schlupfbedingten relativen Verlagerung eines Rollkörpers gegenüber seinen Bahnen, der Rollkörper in einem lastarmen oder lastfreien Zustand von dem zumindest einen Energiespeicherelement wieder in seine Ruhelage zurückgezwungen wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Modulierelement zwar in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils genau eine Tragbahn je Drehmomentanschluss aufweist, aber von jedem Typ von Tragbahn in einer Ausführungsform mehrere (mit jeweils einem zugehörigen Rollkörper und komplementären Gegentragbahn an dem betreffenden Drehmomentanschluss) vorhanden sind.
Eine korrespondierende Anzahl von Gegentragbahnen bestimmt sich (als Produkt) durch die Anzahl von (komplementären) Tragbahnen und die Anzahl von Modulierelementen. Bei zwei Modulierelementen mit jeweils einer ersten Tragbahn ist die Anzahl von ersten Gegentragbahnen (des ersten Drehmomentanschlusses) somit zwei. Ebenso bestimmt sich die Anzahl von Rollkörpern, wobei die Anzahl von Rollkörpern pro Bahnpaar hinzukommt. Bevorzugt ist pro Bahnpaar jeweils ein einziger Rollkörper vorgesehen.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Rollkörper (bevorzugt mit einer möglichst geringen, die Betriebssicherheit gewährleistenden) Anpresskraft gegen die Bahnen eines jeweiligen Bahnpaars aus Tragbahn und komplementärer Gegentragbahn gepresst sind. Damit ist ein Verrutschen beziehungsweise Schlupfen des Rollkörpers relativ zu den Bahnen ausreichend unterbunden, bevorzugt im auslegungsgemäßen Betrieb ausgeschlossen.
Wenn ein Drehmoment (bei einem vorliegenden Radialversatz) eingeleitet ist, werden die Rollkörper auf der jeweiligen Tragbahn und der komplementären Gegentragbahn aus einer Ruhelage (ohne Radialversatz) in der entsprechenden Richtung auf der rampenartigen Bahn (hoch-) gerollt. Mit einem Hochrollen ist hier lediglich zur Veranschaulichung bezeichnet, dass eine Arbeit verrichtet wird.
Genauer wird aufgrund des geometrischen Zusammenhangs eine entgegenstehende Kraft des Energiespeicherelements überwunden. Ein Runterrollen bedeutet also ein Abgeben eingespeicherter Energie von dem Energiespeicherelement in Form eines Hubs des zumindest einen zugeordneten Modulierelements. Hoch und runter entsprechen also nicht zwangsläufig einer Raumrichtung, auch nicht in einem m itrotierenden Koordinatensystem .
Hier ist nun vorgeschlagen, dass die erste Anpresskraft des ersten Rollkörpers senkrecht zu der zweiten Anpresskraft des zweiten Rollkörpers ausgerichtet ist, sobald die Rollkörper die Ruhelage (meist aufgrund eines anliegenden zu übertragenden Drehmoments) ausreichend weit verlassen haben, also außerhalb eines Übergangswinkelbereichs angeordnet sind. In diesen Übergangswinkelbereich findet eine Übergangsbewegung statt, ausgehend von der Ruhelage, in welcher die Anpresskräfte entlang einer Krafteinleitungsrichtung des zumindest einen Energiespeicherelements ausgerichtet ist. Beispielsweise sind in der Ruhelage die Anpresskräfte in einem Modulierelement zueinander parallel ausgerichtet. In einer möglichst kurzen Übergangsphase, also einem möglichst kleinen Übergangswinkelbereich verkippen die Anpresskräfte derart, dass sie danach senkrecht zueinander stehen und bleiben dann bis zu einer Extrem position derart zueinander ausgerichtet.
Mit anderen Worten sind die Tangenten der Bahnpaare außerhalb des Übergangswinkelbereichs zueinander senkrecht (90° in der Ebene, zu welcher die Rotationsachsen normal ausgerichtet sind) ausgerichtet. Damit ist ein Freiheitsgrad für eine (nahezu) kraftfreie relative Verlagerung der Rollkörper und der Tragbahnen sowie Gegentragbahnen, also einer (nahezu) kraftfreien Verlagerung des zumindest einen Modulierelements relativ zu den Drehmomentanschlüssen ermöglicht. Dieser Freiheitsgrad ist für das Ausgleichen des Radialversatzes notwendig, weil ein (bei der Drehung um 360° [ein kompletter Umlauf]) sich laufend verändernder Hebel zwischen zwei (gedachten mitrotierenden) Punkten auf einem Kreis um die jeweilige Rotationsachse der beiden Drehmomentanschlüsse vorliegt. Das zumindest eine Modulierelement bewegt sich dazu also vergleichbar mit dem Schieberkörper einer Oldham-Kupplung, jedoch (nahezu) frei von Reibungsverlusten.
Mit dieser durch den Radialversatz bedingten Bewegung zwingen die Rollkörper dem zugehörigen Modulierelement also eine relative Bewegung gegenüber den Drehmomentanschlüssen auf. Das zumindest eine Energiespeicherelement bleibt dabei in der gemäß dem anliegenden Drehmoment entsprechend gespannten Lage, beispielsweise auf Block gebracht. Somit ist sowohl eine hohe Übertragungseffizienz, als auch eine Lebenserwartung erzielbar. Damit ist gemeint, dass diese Radialversatzkupplung bevorzugt wartungsfrei betreibbar ist und zudem auch keine schädlichen Nebenwirkungen auf umliegende Bauteile aufweist, wie beispielsweise durch Abriebpartikel bei einer reibbehafteten Vorrichtung verursacht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Radialversatzkupplung eine geringe Anzahl von separaten Komponenten auf und nur eine geringe Anzahl von Rollkörpern und Bahnpaaren, welche hier modulierelementseitig jeweils eine Tragbahn und anschlussseitig eine komplementäre Gegentragbahn umfassen. Beispielsweise ist ein Paar von (also zwei) Modulierelementen vorgesehen, welche mittels einem oder zwei Energiespeicherelementen aneinander abgestützt sind. Bevorzugt ist weiterhin je Modulierelement eine einzige erste Tragbahn und eine einzige zweite Tragbahn, sowie bevorzugt jeweils ein einziger zugehöriger (also insgesamt zwei) Rollkörper je Tragbahn vorgesehen.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass die Rollkörper eine in axialer Richtung ballige Rolloberfläche aufweisen.
Für einige Anwendungen, beispielsweise geringe Verkippung der beiden Rotationsachsen zueinander (Winkelversatz) und/oder einem ausreichend weichen Ausführungsform der Radialversatzkupplung, ist es ausreichend, Rollkörper mit zylindrischer Mantelfläche (also die Rolloberfläche) auszuführen. Alternativ ist es vorteilhaft, diese Mantelfläche ballig zu gestalten, also die Rollkörper mit einer Fassform auszugestalten. Damit ist anstelle eines (Rollkörper-axialen) Linienkontakts (technisch angenähert) ein Punktkontakt erzielt. Eine ballige Rolloberfläche eines Rollkörpers ist somit auch ohne Winkelversatz vorteilhaft für einen geringen Reibwiderstand und somit vorteilhaft für einen sehr hohen Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen.
In einer Ausführungsform ist ein (Rollkörper-axialer) Mittenabschnitt zylindrisch ausgeführt. Zu zumindest einem der (Rollkörper-axialen) Enden des Rollkörpers ist eine ballige Form gebildet. Es sei darauf hingewiesen, dass bevorzugt (aber nicht zwingend) die Rollkörper alle gleichartig, bevorzugt alle identisch, ausgeführt sind. Gleichartige Rollkörper weisen beispielsweise als (bevorzugt einzigen) Unterschied einen unterschiedlichen Durchmesser auf, mit entsprechend angepassten Bahnen, bevorzugt für eine lineare Bewegung des zugehörigen Modulierelements.
Gleichartige Rollkörper weisen beispielsweise als (bevorzugt einzigen) Unterschied eine unterschiedliche Balligkeit auf, sodass beispielsweise einer der Drehmomentanschlüsse relativ zu dem zumindest einen Modulierelement nicht oder weniger verkippt wird als der jeweils andere der Drehmomentanschlüsse, wenn ein Winkelversatz vorliegt.
Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform der Durchmesser eines jeweiligen (einzigen) Rollkörpers in dem (beziehungsweise den) Abschnitt(en) bei dem betreffenden Drehmomentanschluss anders ist als in dem (beziehungsweise den) Abschnitt(en) bei dem betreffenden Modulierelement.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass der erste Drehmomentanschluss mit einem radial-äußeren Hebelelement und der zweite Drehmomentanschluss mit einem radial-inneren Hebelelement verbunden ist, wobei der zweite Drehmomentanschluss radial-innerhalb der Modulierelemente angeordnet ist.
Hier ist ein radial besonders kompakter Aufbau vorgeschlagen, bei welchem dazu der zweite (hier dann innere) Drehmomentanschluss zentral innerhalb des ersten (hier dann äußeren) Drehmomentanschlusses angeordnet ist. Weil beide Drehmomentanschlüsse (über die Tragbahnen und komplementären Gegentragbahnen und Rollkörper) mit dem zumindest einen Modulierelement in drehmomentübertragender Verbindung stehen, müssen sie entsprechend Hebelelemente umfassen, mittels welcher der radiale Abstand überbrückt ist.
In einer Ausführungsform ist die erste (also hier äußere) Tragbahn und komplementäre erste (äußere) Gegentragbahn so weit wie möglich radial außen angeordnet. Das erste (äußere) Hebelelement ist dann lediglich eine ausreichende Materialstärke bis zum umfänglich gebildeten Außenrand des ersten (äußeren) Drehmomentanschlusses.
In einer Ausführungsform ist die zweite (also hier innere) Tragbahn und komplementäre zweite (innere) Gegentragbahn so weit wie möglich radial außen angeordnet. Das zweite (innere) Hebelelement ist dann mit einer radialen Ausdehnung ausgeführt wie bei der im vorhergehenden Absatz beschriebenen Ausführungsform des ersten Drehmomentanschlusses, mit also einem so weit wie möglich radial außen angeordneten Bahnpaar. Das zweite (innere) Hebelelement weist dann ebenso lediglich eine ausreichende Materialstärke bis zum umfänglich gebildeten Außenrand auf. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Bahnpaare auf einem gleichen Durchmesser angeordnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass lediglich bevorzugt der äußere der beiden Drehmomentanschlüsse radial-außen mit einer angebundenen Welle verbunden ist. Alternativ ist der äußere Drehmomentanschluss axial angebunden und/oder radial - innen. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, dass zumindest einer der beiden Drehmomentanschlüsse in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Welle (zumindest teilweise) einstückig ausgebildet ist. Der jeweils andere (bevorzugt innere) der Drehmomentanschlüsse ist bevorzugt mit einer Steckverzahnung ausgeführt.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass die erste Tragbahn und die zweite Tragbahn des jeweiligen Modulierelements auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordnet sind.
Sofern die beiden Rotationsachsen der Drehmomentanschlüsse zueinander kongruent sind (also beispielsweise im Zustand vor einer Montage der Radialversatzkupplung), sind die beiden Typen von Tragbahnen gemäß dieser Ausführungsform auf dem gleichen Radius zu den Rotationsachsen angeordnet, also auf einem gemeinsamen (gedachten) Durchmesser. Damit ist erzielt, dass infolge eines Radialversatzes der beiden Rotationsachsen der Drehmomentanschlüsse eine verkippende Kraft auf das zumindest eine (beziehungsweise zu diesen jeweiligen Tragbahnen zugehörige) Modulierelement vermieden oder technisch minimiert ist. Damit ist das zumindest eine (bevorzugt paarig angeordnete Mehrzahl von) Energiespeicherelement(en) gleichmäßig belastet. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Radialversatz in aller Regel über eine Lebensdauer konstant ist und somit eine resultierende ungleichmäßige Dauerbelastung des zumindest einen Energiespeicherelements möglichst zu vermeiden ist.
Bevorzugt sind alle Bahnpaare beziehungsweise alle Rollkörper der Radialversatzkupplung auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordnet. Alternativ sind lediglich die Bahnpaare beziehungsweise Rollkörper eines Modulierelements jeweils auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordnet. Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass der erste Drehmomentanschluss aus einem Scheibenpaar gebildet ist, welche miteinander drehmomentfest verbunden und das zumindest eine Modulierelement axial umklammernd angeordnet sind.
Hier ist ein kompakter und einfacher Aufbau vorgeschlagen, bei welchem die Kippkräfte beziehungsweise Kippmomente um eine Achse quer zu den Rotationsachsen innerhalb der Radialversatzkupplung abgestützt sind. Der erste Drehmomentanschluss umfasst also mit einem Scheibenpaar aus einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe, welche drehmomentfest (und bevorzugt zudem axial fest) miteinander verbunden sind, beispielsweise mittels Bolzen. In dem axialen Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben des Scheibenpaars ist das zumindest eine Modulierelement angeordnet, beispielsweise mit einem gleichen oder ähnlichen Durchmesser wie die zwei Scheiben, bevorzugt gemeinsam (in der Ruhelage der Rollkörper) einen konstanten Außenumfang definierend.
In axialer Überlappung mit dem zumindest einen Modulierelement und/oder zumindest einer der Scheiben des Drehmomentanschlusses, bevorzugt mit allen diesen Komponenten, ist der zweite Drehmomentanschluss, bevorzugt wie zuvor beschrieben radial-innerhalb dieser Komponenten, angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass dann ein (inneres) zweites Hebelelement vorgesehen ist, welches sich aus dem radialen Zentrum nach radial-außen bis zur Einfassung der zumindest einen (zweiten) Gegentragbahn erstreckt.
Es sei darauf hingewiesen, dass in einer bevorzugten Ausführungsform die Gegentragbahnen (der Drehmomentanschlüsse) jeweils radial-außen und die Tragbahnen (des zumindest einen Modulierelements) jeweils radial-innen relativ zu dem jeweiligen Rollkörper angeordnet sind. Somit ist es möglich, dass ein Modulierelement nach radial-außen vorgespannt ist, nämlich mittels des zumindest einen Energiespeicherelements (bevorzugt Schraubendruckfedern mit gerader Federachse).
Bevorzugt sind mit einem der Drehmomentanschlüsse im Zentrum der
Radialversatzkupplung ein (oder mehr, beispielsweise zwei) Energiespeicherelement links der Rotationsachsen und ein anderes (oder mehr, beispielsweise ebenfalls zwei) Energiespeicherelement rechts der Rotationsachsen angeordnet, sodass die Modulierelemente intrinsisch gegen ein Verkippen um die Rotationsachsen abgestützt sind. Bei einer Mehrzahl von Energiespeicherelementen in axialer Abfolge ist (bevorzugt zudem) eine Abstützung gegen ein Verkippen um eine Achse quer zu den Rotationsachsen gebildet.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass die Rollkörper in Umlaufrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die Rollkörper zwischen dem ersten Drehmomentanschluss und dem zumindest einen Modulierelement sowie zwischen dem zweiten Drehmomentanschluss und dem (selben) Modulierelement in Umlaufrichtung (um die Rotationsachsen) nebeneinander angeordnet.
Für einen kompakten und einfachen Aufbau sind die beiden Rollkörper in Umlaufrichtung eng nebeneinander angeordnet. Dies führt bei einem resultierenden großen Abstand auf der jeweils anderen Seite in Umlaufrichtung der Rollkörper innerhalb des gleichen Paars von Rollkörpern oder zu einem jeweils benachbarten Rollkörper desselben oder eines benachbarten Modulierelements. Diese unterschiedlichen Abstände führen zu einem unterschiedlichen Verhalten je nach Torsionsrichtung (also im Einsatz in einem Antriebsstrang, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, in Zugrichtung im Vergleich zu in Schubrichtung).
Dieser Effekt ist für eine Anwendung sinnvoll eingesetzt, beispielsweise für ein Einstellen einer geeigneten Weichheit eines Drehmomentübertragungssystems.
In einer Ausführungsform ist dieser Effekt ausgleichbar, beispielsweise mittels einer in den beiden Richtungen der Bahnen entsprechend ausgleichenden Rampensteigungen.
In einer Ausführungsform ist dieser Effekt nicht relevant, weil das zumindest eine Modulierelement derart bewegt wird, dass es und/oder das zumindest eine zugehörige Energiespeicherelement bereits nach einer kurzen Ausgleichsbewegung auf Block gebracht wird. Die Wirkung des zumindest einen Energiespeicherelements ist dann kurzgeschlossen. Der für ein Ausgleichen des Radialversatzes notwendige weitere Weg wird ab dieser Auf-Block-Situation also allein mittels der Rollkörper (also nicht oder nur unwesentlich von dem zumindest einen Energiespeicherelement) zurückgelegt. Die Rollkörper ermöglichen dann also aufgrund der senkrechten Ausrichtung der beiden Bahnpaare die Bewegung des zumindest einen Modulierelements vergleichbar mit dem Schieberkörper einer Oldham-Kupplung, jedoch mittels (zumindest annähernd reibungsfreiem) Abrollen zwischen ihrem jeweiligen Bahnpaar.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass die Rollkörper axial, bevorzugt in der Ruhelage koaxial, hintereinander angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die Rollkörper zwischen dem ersten Drehmomentanschluss und dem zumindest einen Modulierelement sowie zwischen dem zweiten Drehmomentanschluss und dem (selben) Modulierelement in Umlaufrichtung (um die Rotationsachsen) axial hintereinander angeordnet.
Dies erlaubt unter Umständen einen radial kompakten Aufbau, indem die Rollkörper nicht zueinander oder zu einer weiteren Komponente (beispielsweise einem Bolzen oder Hebelelement) radial gestapelt angeordnet werden müssen.
In einem anderen Aspekt ermöglicht dieser Aufbau, dass ein Unterschied der Ausgleichsbewegung und/oder Steifigkeit zwischen den Torsionsrichtungen nicht oder verringert ist, oder (mittels entsprechender Geometrie der Rampen in den betreffenden Bahnpaaren) ein Steifigkeitsverhältnis beziehungsweise ein Verhältnis einer Reaktionsgeschwindigkeit (beispielsweise bis ein Modulierelement beziehungsweise das zumindest eine Energiespeicherelement auf Block geht) sogar umgekehrt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rollkörper koaxial (bezogen auf ihre Rollkörperachsen) zueinander angeordnet. Damit liegt zwischen den Torsionsrichtungen kein Unterschied vor. In einer Ausführungsform ist damit zugleich ein einfacherer Aufbau möglich, indem die Rollkörper von einem der Drehmomentanschlüsse kürzer und/oder (mit dem jeweils anderen Rollkörper axial dazwischenliegend angeordnet) axial zweigeteilt ausführbar sind.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Modulierelemente vorgesehen sind und diese korrespondierende Anschlagflächen aufweisen, welche im Betrieb entgegen der Vorspannkraft des zumindest einen Energiespeicherelements miteinander auf Block bringbar sind.
Wie bereits vorhergehend angedeutet ist hier eine Ausführungsform vorgeschlagen, bei welcher zwei (oder mehr) Modulierelemente miteinander in kraftübertragenden Kontakt kommen, sobald eine vorbestimmte Vorspannkraft (beispielsweise eine minimale Vorspannkraft zum Anpressen der Rollkörper gegen ihre zugehörigen Bahnen) infolge eines Hochrollens der Rollkörper überwunden ist.
Dies hat den Vorteil, dass das zumindest eine Energiespeicherelement nicht für ein maximal übertragbares Drehmoment ausgelegt werden muss. Vielmehr ist das Energiespeicherelement dann umgangen, also kurzgeschlossen, indem zwei Modulierelemente über ihre korrespondierenden Anschlagflächen miteinander auf Kontakt gehen. Gleichzeitig bleibt (vergleiche vorhergehende Beschreibung) das Ausgleichverhalten erhalten, wobei diese Ausgleichsbewegung für den vorliegenden Radialversatz von dem Abrollen der Rollkörper auf ihrem zugehörigen Bahnpaar ausgeführt wird. Dies ist durch den mittels der senkrechten Ausrichtung der Bahnpaare zueinander geschaffenen Freiheitsgrad ermöglicht.
Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Radialversatzkupplung vorgeschlagen, dass eine Torsionssteifigkeit abhängig von einem Torsionswinkel moduliert sind mittels:
- eines Abstands der Tragbahnen in Umlaufrichtung, und/oder
- einer Steigung der Tragbahnen und komplementären Gegentragbahnen. Hier ist vorgeschlagen, dass über den reinen Ausgleich des Radialversatzes (und gegebenenfalls Winkelversatzes) hinaus eine Torsionssteifigkeit moduliert wird. Dazu sind in einer Ausführungsform die komplementären Bahnen mit einer entsprechenden (nicht rein konstanten) Steigung ausgeführt, beispielsweise mit einer Kurve und/oder einer Wellung überlagert. Damit sind also infolge einer relativen Torsion zwischen den Drehmomentanschlüssen (also einem Anliegen eines Torsionswinkels) die Rollkörper auf ihren komplementären Bahnen durch das resultierende Abrollen verlagert. Bei dem Abrollen auf den Bahnen ist eine veränderliche Rampensteigung und damit Übersetzung zu dem zumindest einen Energiespeicherelement einsetzbar. Daraus resultiert also eine von einem aktuell anliegenden Torsionswinkel abhängige Torsionssteifigkeit der Radialversatzkupplung. Dies findet überlagert mit dem Ausgleichen des Radialversatzes statt, wie es zuvor beschrieben ist.
In einer Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich der Abstand zwischen dem ersten Rollkörper und dem zweiten Rollkörper in Umlaufrichtung in der einen Torsionsrichtung anders als in der anderen, wie zuvor bereits beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine Antriebsmaschine mit einer Motorwelle mit einer ersten Rotationsachse;
- einen Verbraucher mit einer Abtriebswelle mit einer zweiten Rotationsachse; und
- eine Radialversatzkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Motorwelle und die Abtriebswelle mittels der Radialversatzkupplung drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebsmaschine, zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine und/oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über ihre Motorwelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher an eine mit dem Verbraucher (mittelbar oder unmittelbar) verbundenen Abtriebswelle zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist in der Anwendung in einem Kraftfahrzeug zumindest ein Vortriebsrad für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs. In einer Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Antriebsmaschinen vorgesehen, beispielsweise in einem Hybrid- Antriebsstrang eine Verbrennungskraftmaschine und zumindest eine elektrische Antriebsmaschine, beispielsweise ein Motor-Generator.
Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebsstrang mitsamt einer Radialversatzkupplung ist über eine angestrebte Lebensdauer ein wartungsfreier Betrieb und eine Drehmomentübertragung mit hohem Wirkungsgrad erzielbar. Zudem sind bevorzugt die Konstruktionskosten und Bauteilkosten gering.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs antreibbar ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen teilweise die Antriebsmaschine, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung (Längsachse) an. Der radiale Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen Antriebsstrang mit Komponenten kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz eines Antriebsstrangs in motorisierten Zweirädern, für welche im Vergleich zu vorbekannten Zweirädern stets gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird. Mit der Hybridisierung der Antriebsstränge verschärft sich diese Problemstellung auch für Hinterachsanordnungen, und auch hier sowohl in Längsanordnung als auch in Queranordnung der Antriebsmaschinen.
Mit dem hier vorgeschlagenen Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang wie hierin beschrieben (mitsamt einer Radialversatzkupplung) ist über eine angestrebte Lebensdauer ein wartungsfreier Betrieb und eine Drehmomentübertragung mit hohem Wirkungsgrad erzielbar. Zudem sind bevorzugt die Konstruktionskosten und Bauteilkosten gering. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im IIS-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ oder Renault Clio. Bekannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Als Mild-Hybride bekannt sind beispielsweise ein Audi A6 50 TFSI e oder ein BMW X2 xDrive25e.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
Fig. 1 : eine Radialversatzkupplung in einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht;
Fig. 3: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 1 im Schnitt bei der ersten Schnittebene;
Fig. 4: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 1 im Schnitt bei der zweiten Schnittebene;
Fig. 5: Momentenverlauf eines Rollkörpers in einem Bahnpaar in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ;
Fig. 6: eine Radialversatzkupplung in einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 7: die Radialversatzkupplung Fig. 6 in einer Seitenansicht;
Fig. 8: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 6 im Längsschnitt;
Fig. 9: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 6 im Schnitt bei der dritten Schnittebene; Fig. 10: die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 6 im Schnitt bei der vierten Schnittebene;
Fig. 11 : die Radialversatzkupplung gemäß Fig. 6 im Schnitt bei der sechsten Schnittebene;
Fig. 12: Momentenverlauf eines Rollkörpers in einem Bahnpaar in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6;
Fig. 13: ein Momentenverlauf eines Rollkörpers in einem Bahnpaar in dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Steigung der Bahnpaare; und Fig. 14: ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang in einer schematischen Draufsicht.
In Fig. 1 ist eine Radialversatzkupplung 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, wobei für eine bessere Einsehbarkeit das darstellungsgemäß obere der Modulierelemente 7 nicht dargestellt ist. In dem hier gezeigten Zustand ist die Radialversatzkupplung 1 koaxial zu einer ersten Rotationsachse 4 und einer zweiten Rotationsachse 6 angeordnet. Die beiden Rotationsachsen 4,6 sind hier ideal kongruent dargestellt und somit die Ruhelage gezeigt. Die Radialversatzkupplung 1 umfasst einen ersten Drehmomentanschluss 3 mit einem Scheibenpaar 21 aus einer ersten Scheibe 29 und einer zweiten Scheibe 30 (umfassend ein erstes Hebelelement 18), einem zweiten Drehmomentanschluss 5 (verbunden mit einem zweiten Hebelelement 19) und zwei Modulierelemente 7, welche axial zwischen den beiden Scheiben 29,30 angeordnet sind.
Der erste Drehmomentanschluss 3 ist zum Aufnehmen und/oder zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Beispielsweise ist von dem ersten Drehmomentanschluss 3 eine Eingangsseite ausschließlich zum Aufnehmen eines Drehmoments oder zudem zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Der zweite Drehmomentanschluss 5 ist ebenso zum Aufnehmen und/oder zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet. Beispielsweise ist von dem zweiten Drehmomentanschluss 5 eine Ausgangsseite ausschließlich zum Abgeben eines Drehmoments oder zudem zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet. Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Drehmomentanschluss 3 um die erste Rotationsachse 4 rotierbar ist und ein damit übertragbares Drehmoment entsprechend um diese erste Rotationsachse 4 definiert ist. Hingegen ist der zweite Drehmomentanschluss 5 um die zweite Rotationsachse 6 rotierbar und ein damit übertragbares Drehmoment entsprechend um diese zweite Rotationsachse 6 definiert.
Damit ein Radialversatz zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen 3,5 beziehungsweise deren Rotationsachsen 4,6 ausgleichbar ist, sind hier zwei Modulierelemente 7 vorgesehen. Die Modulierelemente 7 sind in drehmomentübertragender Verbindung zwischen den Drehmomentanschlüssen 3,5 angeordnet. Die beiden Modulierelemente 7 sind mittels Energiespeicherelementen 8 (hier vier, von welchen zwei sichtbar sind), hier als Schraubendruckfedern mit gerader Federachse ausgeführt, an jeweils dem anderen (hier nicht dargestellten) Modulierelement 7 abgestützt (vergleiche Fig. 2). Die Energiespeicherelemente 8 sind an einer Fläche oder Aufnahme (Verbindungseinrichtung) des zugeordneten Modulierelements 7 kraftübertragend beziehungsweise drehmomentübertragend abgestützt.
Die Modulierelemente 7 sind an den Drehmomentanschlüssen 3,5 jeweils mittels in Reihe geschalteten Rollkörpern 9,10 abgestützt, wobei die Modulierelemente 7 für jeweils einen der Rollkörper 9,10 eine Tragbahn 11,12 aufweist (vergleiche Fig. 3) und an der jeweiligen Anschlussseite an dem jeweiligen Hebelelement 18,19 (also zu jeweils einem der Drehmomentanschlüsse 3,5) jeweils eine komplementäre Gegentragbahn 13,14 für denselben (zugeordneten) Rollkörper 9,10 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Radialversatzkupplung 1 je zwei Rollkörper 9,10 je Anschlussseite (darstellungsgemäß oben und unten), wobei die Rollkörper 9,10 der beiden Seiten bei der gezeigten Ausführungsform nah beieinander, also mit einem kleinen Abstandswinkel zueinander, angeordnet sind und der jeweils andere gleiche Rollkörper 9,10 um 180° versetzt, also diametral gegenüberliegend, angeordnet ist (hier nicht sichtbar, vergleiche Fig. 3). Die jeweiligen Rollzentren der Rollkörper 9,10 sind vorbestimmt zueinander beabstandet. Über die jeweils ein Bahnpaar bildenden Gegentragbahn 13,14 und komplementäre Tragbahn 11,12 wird mittels des jeweiligen Rollkörpers 9,10 ein Drehmoment übertragen, indem die Rollkörper 9,10 mittels der Energiespeicherelemente 8 gegen die Bahnen gepresst sind und ein Verlagern der Rollkörper 9,10 relativ zu den Bahnen bedingt, dass die Energiespeicherelemente 8 gestaucht werden müssen beziehungsweise (ab einer Auf-Block-Situation) die beiden Modulierelemente 7 gegeneinander gedrückt werden.
Die beiden Scheiben 29,30 des ersten Drehmomentanschlusses 3 sind mittels Bolzen 41 voneinander beabstandet drehmomentfest (und bevorzugt zudem axial fest) miteinander verbunden. Mittels der Scheiben 29,30 und Bolzen 41 ist eine Kraftklammer gebildet, sodass die Kippkräfte innerhalb der Radialversatzkupplung 1 aufgenommen und nicht extern abgestützt werden müssen.
Die Modulierelemente 7 sind also relativ zu den Drehmomentanschlüssen 3,5 bewegbar, sodass ein Radialversatz zwischen den beiden Rotationsachsen 4,6 in einer Verlagerung der Modulierelemente 7 vergleichbar mit dem Schieberkörper einer Oldham-Kupplung induzierbar ist. Es wird also, grob gesagt, ein Radialversatz zwischen den beiden Rotationsachsen 4,6 der Drehmomentanschlüsse 3,5 in eine Bewegung der Modulierelemente 7 umgesetzt. Dabei ist kein Element beteiligt, welches auslegungsgemäß in reibendem Kontakt steht. Eine Energiedissipation tritt dabei nur technisch vernachlässigbar auf. Zugleich ist damit die Entstehung von Abrieb, sowie ein Ausfallverschleiß über eine Lebensdauer ausschließbar, weil Energiespeicherelemente 8 sowie Rollkörper 9,10 und deren Tragbahnen 11,12 und komplementären Gegentragbahnen 13,14 für solche Langzeitbelastungen äußerst erprobte und zuverlässige Komponenten beziehungsweise Funktionsflächen sind.
In Fig. 2 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht gezeigt. In dem hier gezeigten Zustand (Ruhelage) sind beide Rotationsachsen 4,6 der Drehmomentanschlüsse 3,5 kongruent miteinander ausgerichtet, sodass also kein Radialversatz vorliegt. Axial zwischen den beiden Scheiben 29,30 des ersten Drehmomentanschlusses 3 sind die zwei Modulierelemente 7 angeordnet, wobei diese mittels vier Energiespeicherelementen 8 aneinander abgestützt sind. Wenn ein Radialversatz vorliegt, so werden die Energiespeicherelemente 8 gestaucht und die beiden Modulierelemente 7 von außen (also darstellungsgemäß oben beziehungsweise unten) hin zu den Rotationsachsen 4,6 aufeinander zu bewegt (bei dieser Ausführungsform miteinander in Kontakt beziehungsweise auf Block bringbar), wobei darüber eine widerstandsarme, (nahezu) reibfreie Drehmomentübertragung von einem Drehmomentanschluss 3 zu dem anderen Drehmomentanschluss 5 erfolgt.
In der hier gezeigten Darstellung sind eine erste Schnittebene 33 und eine zweite Schnittebene 34 eingezeichnet. Die erste Schnittebene 33 verläuft durch die beiden Modulierelemente 7 und die zweite Schnittebene 34 verläuft durch die zweite Scheibe 30. Die erste Schnittebene 33 ist in Fig. 3 und die zweite Schnittebene 34 ist in Fig. 4 gezeigt und werden in den nachfolgenden Beschreibungen genauer erläutert.
In Fig. 3 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 1 im Schnitt (bei der ersten Schnittebene 33 wie in Fig. 2 eingetragen) gezeigt. Der Schnitt verläuft senkrecht zu den Rotationsachsen 4,6 und durch die beiden Modulierelemente 7.
Die Modulierelemente 7 sind an den Drehmomentanschlüssen 3,5 jeweils mittels der in Reihe geschalteten Rollkörper 9,10 abgestützt, wobei die Modulierelemente 7 für jeweils einen der Rollkörper 9,10 eine Tragbahn 11,12 aufweist und an der jeweiligen Anschlussseite (also zu jeweils einem der Drehmomentanschlüsse 3,5) jeweils eine komplementäre Gegentragbahn 13,14 für denselben (zugeordneten) Rollkörper 9,10 ausgebildet ist. Die komplementäre Gegentragbahn 13,14 ist von dem Drehmomentanschluss 3,5 gebildet, bevorzugt mit dem jeweiligen Drehmomentanschluss 3,5 jeweils einstückig gebildet. Über die Gegentragbahn 13,14 und komplementäre Tragbahn 11,12 wird ein Drehmoment von den Drehmomentanschlüssen 3,5 übertragen. Über die Energiespeicherelemente 8 wird hier kein Drehmoment zwischen den Drehmomentanschlüssen übertragen. Dabei erfolgt aufgrund der Steigung der Tragbahnen 11,12 und der korrespondierenden Gegentragbahnen 13,14 eine Modulation des zu übertragenden Drehmoments innerhalb eines vordefinierten Übergangswinkels.
Die Rollkörper 9,10 sind (bevorzugt mit einer möglichst geringen, die
Betriebssicherheit gewährleistenden) Anpresskraft 15,16 gegen die Bahnen (eines jeweiligen Bahnpaars aus Tragbahn 11,12 und komplementärer Gegentragbahn 13,14) gepresst. Damit ist ein Verrutschen beziehungsweise Schlupfen des Rollkörpers 9,10 relativ zu den Bahnen ausreichend unterbunden, bevorzugt im auslegungsgemäßen Betrieb ausgeschlossen.
Hier ist gezeigt, dass die erste Anpresskraft 15 des ersten Rollkörpers 9 senkrecht zu der zweiten Anpresskraft 16 des zweiten Rollkörpers 10 ausgerichtet ist, sobald die Rollkörper 9,10 die Ruhelage ausreichend weit verlassen haben, also außerhalb eines Übergangswinkels beziehungsweise Übergangswinkelbereichs angeordnet sind. In diesen Übergangswinkelbereich findet eine Übergangsbewegung statt, ausgehend von der Ruhelage, in welcher die Anpresskräfte 15,16 entlang einer Krafteinleitungsrichtung der Energiespeicherelemente 8 ausgerichtet ist. Hier sind (aufgrund des Einsatzes von zwei Modulierelementen 7) in der Ruhelage die Anpresskräfte 15,16 in einem Modulierelement 7, also an beiden Typen von Rollkörpern 9,10, zueinander parallel ausgerichtet. In einer möglichst kurzen Übergangsphase, also einem möglichst kleinen Übergangswinkelbereich verkippen die Anpresskräfte 15,16 derart, dass sie danach senkrecht zueinander stehen und bleiben dann bis zu einer Extrem position derart zueinander ausgerichtet. Dies folgt bei dieser Ausführungsform daraus, dass die Tangenten zu den Tragbahnen 11,12 (beziehungsweise ebenso den Gegentragbahnen 13,14) der beiden Rollkörper 9,10 in jedem Zustand außerhalb des Übergangswinkelbereichs zueinander senkrecht (in der Blattebene 90° zueinander geneigt) ausgerichtet sind.
Wenn ein Drehmoment eingeleitet ist, werden die Rollkörper 9,10 auf der jeweiligen Tragbahn 11,12 und der komplementären Gegentragbahn 13,14 aus einer Ruhelage (ohne Radialversatz) in der entsprechenden Richtung auf der rampenartigen Bahn (hoch-) gerollt. Genauer wird aufgrund des geometrischen Zusammenhangs eine entgegenstehende Vorspannkraft 24 des Energiespeicherelements 8 überwunden. Ein Runterrollen bedeutet also ein Abgeben eingespeicherter Energie von dem Energiespeicherelement 8 in Form eines Hubs der zugeordneten Modulierelemente 7. Hoch und runter entsprechen also nicht einer Raumrichtung, sondern dem Widerstand der Energiespeicherelemente 8. Mit einer durch den Radialversatz bedingten Bewegung zwingen die Rollkörper 9,10 den zugehörigen Modulierelementen 7 eine relative Bewegung gegenüber den Drehmomentanschlüssen 3,5 auf, wobei die Energiespeicherelemente 8 dabei ungestört gespannt bleiben. Weil sich jener aus dem Radialversatz resultierende Hebel zwischen den Drehmomentanschlüssen 3,5 beziehungsweise deren Rotationsachsen 4,6 über einen kompletten Umlauf ändert, verändert sich auch laufend die Lage der Modulierelemente 7 relativ zu den Drehmomentanschlüssen 3,5 über einen Umlauf.
Die Modulierelemente 7 weisen Aussparungen 39 auf, in welchen die Bolzen 41 kontaktlos zu den Modulierelementen 7 angeordnet sind. Die Aussparungen 39 sind dabei derart ausgeführt, dass diese aufgrund einer Bewegung der Modulierelemente 7 nicht in Kontakt mit den Bolzen 41 gelangen. Die Aussparungen 39 sind in einer vorteilhaften Ausführungsform zudem als Verliersicherungen ausgeführt, sodass bei einer gegebenenfalls übermäßigen Belastung der Radialversatzkupplung 1 die Modulierelemente 7 nicht ihrer Fluchtbewegung folgen können.
Die Modulierelemente 7 umfassen Anschlagflächen 23, in mittelbarer Umgebung zu den Energiespeicherelementen 8. Die Anschlagflächen 23 bieten dabei den Vorteil, dass die Energiespeicherelemente 8 nicht für ein maximal übertragbares Drehmoment ausgelegt werden müssen. Vielmehr ist das Energiespeicherelement 8 dann umgangen, also kurzgeschlossen, indem die zwei Modulierelemente 7 über ihre korrespondierenden Anschlagflächen 23 miteinander auf Kontakt (also auf Block) gehen, wenn die die Rollkörper 9,10 auf den Tragbahnen 11,12 und den Gegentragbahnen 13,14 des jeweiligen Bahnpaars den Übergangswinkelbereich verlassen haben.
In Fig. 4 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 1 im Schnitt (bei der zweiten Schnittebene 34 wie in Fig. 2 eingetragen) gezeigt. Die zweite Schnittebene 34 verläuft durch die zweite Scheibe 30 des ersten Drehmomentanschlusses 3. Der erste Drehmomentanschluss 3 umfasst hier ein (rein optional einstückig gebildetes) erstes Hebelelement 18 und der zweite Drehmomentanschluss 5 umfasst hier ein sich von zentral nach radial-außen erstreckendes zweites Hebelelement 19. Es sei darauf hingewiesen, dass die hier genannten Komponenten pars-pro-toto bezeichnet sind.
Der zweite (hier dann innerer) Drehmomentanschluss 5 ist zentral innerhalb des ersten (hier dann äußeren) Drehmomentanschlusses 3 angeordnet. Weil beide Drehmomentanschlüsse 3,5 (über die Bahnpaare und Rollkörper 9,10) mit den Modulierelementen 7 in drehmomentübertragender Verbindung stehen, müssen sie entsprechend die Hebelelemente 18,19 umfassen, mittels welcher der radiale Abstand 25 überbrückt ist. Das erste (äußere) Hebelelement 18 ist dann lediglich eine ausreichende Materialstärke bis zum umfänglich gebildeten Außenrand des ersten (äußeren) Drehmomentanschlusses 3.
Die zweite (also hier innere) Tragbahn 12 und komplementäre zweite (innere) Gegentragbahn 14 ist so weit wie möglich radial außen angeordnet. Das zweite (innere) Hebelelement 19 ist dann mit einer radialen Ausdehnung ausgeführt, mit also einem so weit wie möglich radial außen angeordneten Bahnpaar. Das zweite (innere) Hebelelement 19 weist dann ebenso lediglich eine ausreichende Materialstärke bis zum umfänglich gebildeten Außenrand auf.
In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist die erste (also hier äußere) Tragbahn 11 und komplementäre erste (äußere) Gegentragbahn 13 so weit wie möglich radial außen und zudem (bevorzugt aber rein optional) auf dem gleichen Durchmesser 20 angeordnet. Damit ist erzielt, dass infolge eines Radialversatzes der beiden Rotationsachsen 4,6 der Drehmomentanschlüsse 3,5 eine verkippende Kraft auf das (beziehungsweise zu diesen jeweiligen Tragbahnen 11,12 zugehörige) Modulierelement 7 vermieden oder technisch minimiert ist. Damit sind die Energiespeicherelemente 8 und Rollkörper 9,10 gleichmäßig belastet.
Für das (zweite) Hebelelement 19 des zweiten Drehmomentanschlusses 5 ist innerhalb des ersten Drehmomentanschlusses 3 (zwischen dessen ersten Hebelelement 18 und benachbarten Bolzen 41) ein Bewegungsraum vorgehalten. Dieser Bewegungsraum erlaubt eine Verdrehung des zweiten Drehmomentanschlusses 5 innerhalb der zweiten Scheibe 30 relativ zu dem ersten Drehmomentanschluss 3. Dabei rollen die Rollkörper 9,10 auf den Bahnpaaren ab. Die Steigung der Bahnpaare ist dabei außerhalb des Übergangswinkels um die Ruhelage derart ausgeführt, dass ein 90°-Winkel 40 zwischen den beiden (im Gegenlauf infolge der Torsion der Drehmomentanschlüsse 3,5 relativ zueinander) jeweils genutzten Abschnitten der Tragbahnen 11,12 beziehungsweise Gegentragbahnen 13,14 vorliegt. Zudem beträgt auch der Winkel 40 zwischen den beiden einander entgegengesetzten Abschnitten einer jeweiligen Tragbahn 11,12 beziehungsweise Gegentragbahn 13,14 90° (vergleiche Fig. 3).
Weiterhin ist hier gut zu erkennen, dass die zwei Rollkörper 9,10 in der einen Umlaufrichtung 22 einen kleinen (hier mit Bezugszeichen versehenen) Abstand 25 zueinander aufweisen und in der anderen Umlaufrichtung 22 einen deutlich größeren. Aber dabei sind sie auf einem betragsgleichen Durchmesser 20 angeordnet. Dabei bilden die Rollzentren der vier Rollkörper 9,10 ein gedachtes Rechteck, wobei die Breite den Abstand 25 zwischen dem ersten Rollkörper 9 und dem zweiten Rollkörper 10 darstellt. Die Länge ist dabei die Beabstandung zwischen den Rollkörpern 9,10 des einen (oberen) Modulierelements 7 und den gegenüberliegenden Rollkörpern 9,10 des anderen (unteren) Modulierelements 7 (vergleiche Fig. 3), wobei an jeder Ecke des gedachten Rechtecks das Rollzentrum der Rollkörper 9,10 angeordnet ist. Diese relative Anordnung zueinander führt zu einer Steifigkeitskennlinie, wie sie nachfolgend beschrieben und in Fig. 5 gezeigt ist.
In Fig. 5 ist ein Momentenverlauf 47 (beziehungsweise der Verlauf einer Torsionssteifigkeit) eines Rollkörpers 9,10 in einem Bahnpaar in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gezeigt. Die Ordinate ist die Momentenachse 48 und gibt das anliegende Moment an den Drehmomentanschlüssen 3,5 an und die Abszisse ist die Winkelachse 49 und gibt den Torsionswinkel der Drehmomentanschlüsse 3,5 zueinander an. Der Nullpunkt des Momentenverlaufs 47 stellt die Ruhelage der Rollkörper 9,10 beziehungsweise der Radialversatzkupplung 1 dar. Im Bereich der Ruhelage stehen die erste Anpresskraft 15 und die zweite Anpresskraft 16 nicht senkrecht zueinander, es ist daher anzustreben diesen Bereich möglichst schnell mit den Rollkörpern 9,10 zu durchlaufen. Darstellungsgemäß links der Ruhelage ist der Graph flachansteigend im Vergleich zu dem Bereich rechts der Ruhelage. Der Graph stellt die Steigung der Bahnpaare zu den verschiedenen Verdrehungen unter einem Winkel 40 dar. Der Momentenverlauf 47 ist dabei die Folge des Abstands 25 der beiden Rollkörper 9,10 voneinander.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei einem gleichen zu übertragenden Drehmoment die Federkonstante der Energiespeicherelemente 8 um bis zu dem Faktor 10 bis 30 verringerbar ist, abhängig von der Positionierung der Rollkörper 9,10 zueinander. Beispielsweise ist bei einem anliegenden Zugmoment von im Bereich von Personenkraftwagen im Antriebsstrang 2 üblichen 250 Nm [zweihundertfünfzig Newtonmeter] eine Federkonstante von etwa 3 kN/mm [drei Kilo-Newton pro Millimeter] benötigt. Mit einem Auf-B lock-Bringen der Modulierelemente 7 ist diese Belastung um die Energiespeicherelemente 8 herum unmittelbar über die Anschlagflächen 23 der Modulierelemente 7 geleitet. Beispielsweise wird eine solche Auf-Block-Situation bei einem Stoppmoment von unter 20 Nm [zwanzig Newtonmeter], beispielsweise etwa oder unter 10 Nm, herbeigeführt, sodass also (unter der Annahme gleicher wirksamer Durchmesser 20) auch die Federkonstante entsprechend reduzierbar beziehungsweise durch diese das Stoppmoment festlegbar ist. Hierbei ist lediglich sicherzustellen, dass die aus der Vorspannkraft 24 resultierenden Anpresskräfte 15,16 an den Rollkörpern 9,10 ausreichend groß sind.
Mittels der Anordnung beziehungsweise dem Abstand 25 der Rollzentren der Rollkörper 9,10 zueinander, ist die Modulation des zu übertragenden Drehmoments einstellbar, wobei dabei zwangsläufig eine (unter Umständen günstige für unterschiedliche Anforderungen je nach Torsionsrichtung, wie beispielsweise im Bereich von Kraftfahrzeugen 42 bei Zugmoment und Schubmoment) unterschiedliche Steigung des Momentenverlaufs 47 entsteht. Gegebenenfalls ist ein solcher Unterschied mittels entsprechend angepasster Steigungen der beiden gegenläufigen Abschnitte der Tragbahnen 11,12 und Gegentragbahnen 13,14 teilweise oder vollständig kompensierbar.
In Fig. 6 ist eine Radialversatzkupplung 1 in einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, wobei auch hier die Radialversatzkupplung 1 ohne Radialversatz gezeigt ist, sodass beide Rotationsachsen 4,6 kongruent zueinander dargestellt sind. Die Radialversatzkupplung 1 ist ohne Ausschluss der Allgemeinheit weitestgehend mit der Ausführungsform in Fig. 1 allein für das bessere Verständnis identisch ausgeführt. Es wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Rollkörper 9 und der zweiter Rollkörper 10 (in der Ruhelage) koaxial zueinander angeordnet, wobei hier der erste Rollkörper 9 in jeweils zwei Teilkörper im Bereich der Scheiben 29,30 des ersten Drehmomentanschlusses 3 aufgeteilt ist (vergleiche Fig. 8). In dieser perspektivischen Darstellung ist nur der zweite Rollkörper 10 sichtbar, indem auch hier (wie in Fig. 1 ) das darstellungsgemäß obere Modulierelement 7 nicht dargestellt ist. Beide Rollkörper 9,10 sind zum Abrollen auf deren Rolloberfläche 17 innerhalb einer Tragbahn 11,12 und einer jeweiligen Gegentragbahn 13,14 eingerichtet.
In Fig. 7 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 6 in einer Seitenansicht gezeigt. Hier sind von dem zweiten Drehmomentanschluss 5 lediglich die Enden des zweiten Hebelelements 19 im Bereich der Modulierelemente 7 sichtbar. In der hier gezeigten Darstellung ist eine dritte Schnittebene 35 und eine vierte Schnittebene 36 eingezeichnet. Die dritte Schnittebene 35 verläuft durch die beiden Modulierelemente 7 und die vierte Schnittebene 36 verläuft durch die zweite
Scheibe 30. Die Schnittebenen 35,36 werden in den nachfolgenden Beschreibungen genauer erläutert.
In Fig. 8 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 6 im Längsschnitt (fünfte Schnittebene 37 gemäß Fig. 9) gezeigt. Die beiden hier gezeigten Modulierelemente 7 umfassen die Tragbahnen 11,12, welche hier (rein optional mit Rollkörpern 9,10 mit gleichen radialen Abmessungen) stufenlos ineinander übergehen. Auch hier sind die Tragbahnen 11,12 mit ihren komplementären Gegentragbahnen 13,14 zum Abrollen der Rollkörper 9,10 eingerichtet. Die Rollkörper 9,10 sind (in der Ruhelage) also koaxial (bezogen auf ihre Rollzentren) zueinander angeordnet. In einer Ausführungsform ist damit zugleich ein einfacherer Aufbau möglich, indem die (ersten) Rollkörper 9 von dem ersten Drehmomentanschluss 3 axial zweigeteilt (mit dem zweiten Rollkörper 10 axial dazwischenliegend angeordnet) ausführbar sind. Ein weiterer Vorteil liegt in dem Momentenverlauf 47 (vergleiche Fig. 12 und Fig. 13), weil der Abstand 25 in Umlaufrichtung 22 (vergleiche Fig. 4) null ist.
In Fig. 9 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 6 im Schnitt (bei der dritten Schnittebene 35 wie in Fig. 7 eingetragen) gezeigt. Hier ist klar ersichtlich, dass die Rollkörper 9,10 in der gezeigten Ruhelage) koaxial angeordnet sind, sodass allein der zweite Rollkörper 10 sichtbar und der erste Rollkörper 9 (vergleiche Fig. 10) von diesem verdeckt ist. Der technische Effekt ist hierbei vergleichbar mit dem zuvor gezeigten (ersten) Ausführungsbeispiel. Aufgrund eines zu übertragenden Drehmoments liegt im Betrieb eine Torsion von den Drehmomentanschlüssen 3,5 gegeneinander vor, welcher in einem darstellungsgemäß senkrechten Hub der beiden Modulierelemente 7 aufeinander zu resultiert, und zwar gegen die Vorspannkraft 24 der Energiespeicherelemente 8. Dies wird erreicht, indem die Rollkörper 9,10 infolge der Vorspannkraft 24 der Energiespeicherelemente 8 gegen ihre jeweiligen Bahnen gepresst sind und auf diesen (zumindest technisch angenähert) rein rollend relativ bewegbar sind. Die Tragbahnen 11,12 und komplementären Gegentragbahnen 13,14 übersetzen die Torsion der beiden Drehmomentanschlüsse 3,5 in einen linearen (nämlich den darstellungsgemäß senkrechten) Hub der Modulierelemente 7. Ein Radialversatz ist nun, sobald (aufgrund der Torsion) der Übergangswinkelbereich verlassen worden ist, durch den geschaffenen Freiheitsgrad an den Bahnpaaren für die Rollkörper 9,10 eine Bewegung der Modulierelemente 7 relativ zu den Drehmomentanschlüssen 3,5 vergleichbar mit einem Schieberkörper einer Oldham-Kupplung ausgleichbar. Dem steht also lediglich der Rollwiderstand entgegen und der Vorgang ist (zumindest technisch angenähert) reibungsfrei.
Hier ist zudem ein fünfte Schnittebene 37 axial eingezeichnet, welche in Fig. 8 genauer beschrieben worden ist.
In Fig. 10 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 6 im Schnitt (bei der vierten Schnittebene 36 wie in Fig. 7 eingetragen) gezeigt. Die Bahnpaare weisen hier ebenfalls, wie zu Fig. 4 erläutert, einen 90°-Winkel 40 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass dies nicht zwangsweise bedeutet, dass die Steigung der Bahnpaare symmetrisch zueinander ausgeführt sind (vergleiche Fig. 12 und Fig. 13). Mittels einer entsprechend ausgeführten Steigung ist somit ebenfalls ein möglichst schnelles Durchlaufen der Rollkörper 9,10 durch die Ruhelage darstellbar. Somit ist eine senkrechte Orientierung der Anpresskräfte 15,16 auf den entsprechenden Rollkörpern 9,10 außerhalb eines kleinen Übergangswinkelbereichs sichergestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass bei dieser und der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Übergangswinkelbereich spätestens mit dem Auf-Block- Bringen der beiden Modulierelemente 7 überwunden ist, also spätestens bei der Auf- Block-Situation die Bahnpaare und Anpresskräfte in der Blattebene senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
In der hier gezeigten Darstellung ist eine sechste Schnittebene 38 durch die Bolzen 41 eingezeichnet. Diese Schnittansicht ist in Fig. 11 beschrieben.
In Fig. 11 ist die Radialversatzkupplung 1 gemäß Fig. 6 im Schnitt (bei der sechsten Schnittebene 38 wie in Fig. 7 eingetragen) gezeigt. Die sechste Schnittebene 38 ist hier durch die Bolzen 41 der Radialversatzkupplung 1 gelegt. Der erste Drehmomentanschluss 3 umfasst mit dem Scheibenpaar 21 aus der ersten Scheibe 29 und der zweiten Scheibe 30, welche drehmomentfest mittels Bolzen 41 miteinander verbunden sind. In dem axialen Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben 29,30 des Scheibenpaars 21 sind das zweite Hebelelement 19 (vergleiche Fig. 8) des zweiten Drehmomentanschlusses 5 und die Modulierelemente 7 angeordnet, in diesem Ausführungsbeispiel, mit einem gleichen Durchmesser 20 wie die zwei Scheiben 29,30, bevorzugt gemeinsam (in der Ruhelage der Rollkörper 9,10) einen konstanten Außenumfang definierend.
In Fig. 12 ist der Momentenverlauf 47 eines Rollkörpers 9,10 in einem Bahnpaar in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 gezeigt. Die Ordinate verläuft hier durch die Ruhelage und im Übrigen ist die Darstellung wie in Fig. 5 erläutert ausgeführt. Der Momentenverlauf 47 ist hier eine Gerade mit konstanter Steigung. Dies ist dadurch erreicht, dass die Rollzentren der Rollkörper 9,10 (in der Ruhelage) koaxial angeordnet (und die Steigung der Bahnen zu der Ruhelage symmetrisch ausgeführt) sind. In Fig. 13 ist Momentenverlauf 47 eines Rollkörpers 9,10 in einem Bahnpaar in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 gezeigt. Die Ordinate verläuft auch hier durch die Ruhelage und im Übrigen ist die Darstellung wie in Fig. 12 beziehungsweise Fig. 5 erläutert ausgeführt.
Die Steigung der Bahnpaare ist in dieser alternativen Ausführungsform derart gewählt, dass bei einer Verdrehung mit negativen Winkel 40, darstellungsgemäß im dritten Quadranten des gezeigten Koordinatensystems, die Steigung steiler ist, als im ersten Quadranten, welche den Bereich der Verdrehung unter einem positiven Winkel 40 darstellt. Dies ist dadurch erreicht, dass die Rollzentren der Rollkörper 9,10 (in der Ruhelage) koaxial angeordnet und zudem die Steigung der Bahnen zu der Ruhelage nicht symmetrisch, sondern entsprechend unterschiedlich ausgeführt sind.
In Fig. 14 ist ein Kraftfahrzeug 42 mit einem Antriebsstrang 2 in einer schematischen Draufsicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 42 umfasst bezogen auf seine Fahrzeuglängsachse 46 ein linkes Vortriebsrad 31, ein rechtes Vortriebsrad 32, ein Getriebe 44 und eine Antriebsmaschine 26. Die Antriebsmaschine 26 ist hier vor einer Fahrerkabine 45 und mit ihrer Motorachse 43 quer zu der Fahrzeuglängsachse 46 angeordnet.
Der Antriebsstrang 2 ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebsmaschine 26, zum Beispiel hier rein optional als eine Verbrennungskraftmaschine ausgeführt, bereitgestelltes und über ihre Motorwelle 27 abgegebenes Drehmoment für einen Verbraucher 31,32, hier als die Vortriebsräder 31,32 ausgeführt, an eine mit den Verbrauchern 31,32 (mittelbar oder unmittelbar) verbundene Abtriebswelle 28 zu übertragen. Dabei ist das Getriebe 44 beispielsweise mittels einer Getriebeeingangswelle mit einer (hier stark vergrößert dargestellten) Radialversatzkupplung 1 verbunden, welche wiederum mittels der Motorwelle 27 mit der Antriebsmaschine 26 verbunden ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Radialversatzkupplung 1 sich ohne Durchmessererweiterung (abgesehen von einer Vergrößerung resultierend aus dem Radialversatz) in ein konventionelles Wellensystem einbinden lässt. Die hier vorgeschlagene Radialversatzkupplung ist kompakt und ist reibungsfrei betreibbar.
Bezuqszeichenliste
Radialversatzkupplung 35 dritte Schnittebene Antriebsstrang 36 vierte Schnittebene erster Drehmomentanschluss 37 fünfte Schnittebene erste Rotationsachse 38 sechste Schnittebene zweiter Drehmomentanschluss 39 Aussparung zweite Rotationsachse 40 rechter Winkel Modulierelement 41 Bolzen
Energiespeicherelement 42 Kraftfahrzeug erster Rollkörper 43 Motorachse zweiter Rollkörper 44 Getriebe erste Tragbahn 45 Fahrerkabine zweite Tragbahn 46 Fahrzeuglängsachse erste Gegentragbahn 47 Momentenverlauf zweite Gegentragbahn 48 Momentenachse erste Anpresskraft 49 Winkelachse zweite Anpresskraft Rolloberfläche erstes Hebelelement zweites Hebelelement Durchmesser Scheibenpaar Umlaufrichtung Anschlagfläche Vorspannkraft Abstand
Antriebsmaschine Motorwelle Abtriebswelle erste Scheibe zweite Scheibe linkes Vortriebsrad rechtes Vortriebsrad erste Schnittebene zweite Schnittebene

Claims

Patentansprüche
1 . Radialversatzkupplung (1 ) für einen Antriebsstrang (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- einen ersten Drehmomentanschluss (3) zum Übertragen eines Drehmoments um eine erste Rotationsachse (4);
- einen zweiten Drehmomentanschluss (5) zum Übertragen eines Drehmoments um eine zweite Rotationsachse (6);
- zumindest ein Modulierelement (7) in drehmomentübertragender Verbindung zwischen den beiden Drehmomentanschlüssen (3,5);
- zumindest ein Energiespeicherelement (8), mittels welchem das dem Energiespeicherelement (8) zugeordnete Modulierelement (7) vorgespannt abgestützt ist; und
- je Modulierelement (7) einen ersten Rollkörper (9) und einen zweiten Rollkörper (10), wobei jedes der Modulierelemente (7) eine erste Tragbahn (11 ) für den ersten Rollkörper (9) und eine zweite Tragbahn (12) für den zweiten Rollkörper (10) aufweist, wobei der erste Drehmomentanschluss (3) eine korrespondierende Anzahl von zu jeweils einer der ersten Tragbahnen (11 ) komplementären ersten Gegentragbahnen (13), sowie der zweite Drehmomentanschluss (5) eine korrespondierende Anzahl von zu jeweils einer der zweiten Tragbahnen (12) komplementären zweiten Gegentragbahnen (14) aufweist, wobei ein jeweiliger der ersten Rollkörper (9) zwischen einer zugeordneten der ersten Tragbahnen (11 ) und der korrespondierenden ersten
Gegentragbahn (13), sowie ein jeweiliger der zweiten Rollkörper (10) zwischen einer zugeordneten der zweiten Tragbahnen (12) und der korrespondierenden zweiten
Gegentragbahn (14) abrollbar geführt ist, und wobei die Rollkörper (9,10) mittels des zumindest einen Energiespeicherelements (8) mit einer jeweils resultierenden Anpresskraft (15,16) gegen die jeweilige der Tragbahnen (11 ,12) und korrespondierenden Gegentragbahnen (13,14) gepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft (15) der ersten Rollkörper (9) außerhalb eines Übergangswinkelbereichs um eine Ruhelage senkrecht zu der Anpresskraft (16) der zweiten Rollkörper (10) ausgerichtet ist.
2. Radialversatzkupplung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Rollkörper (9,10) eine in axialer Richtung ballige Rolloberfläche (17) aufweisen.
3. Radialversatzkupplung (1 ) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Drehmomentanschluss (3) mit einem radial-äußeren Hebelelement (18) und der zweite Drehmomentanschluss (5) mit einem radialinneren Hebelelement (19) verbunden ist, wobei der zweite Drehmomentanschluss (5) radial-innerhalb der Modulierelemente (7) angeordnet ist.
4. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Tragbahn (11 ) und die zweite Tragbahn (12) des jeweiligen Modulierelements (7) auf einem gemeinsamen Durchmesser (20) angeordnet sind.
5. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Drehmomentanschluss (3) aus einem Scheibenpaar (21 ) gebildet ist, welche miteinander drehmomentfest verbunden und das zumindest eine Modulierelement (7) axial umklammernd angeordnet sind.
6. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rollkörper (9,10) in Umlaufrichtung (22) nebeneinander angeordnet sind.
7. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rollkörper (9,10) axial, bevorzugt in der Ruhelage koaxial, hintereinander angeordnet sind.
8. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Modulierelemente (7) vorgesehen sind und diese korrespondierende Anschlagflächen (23) aufweisen, welche im Betrieb entgegen der Vorspannkraft (24) des zumindest einen Energiespeicherelements (8) miteinander auf Block bringbar sind.
9. Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Torsionssteifigkeit abhängig von einem Torsionswinkel moduliert sind mittels:
- eines Abstands (25) der Tragbahnen (11 ,12) in Umlaufrichtung (22), und/oder
- einer Steigung der Tragbahnen (11 ,12) und komplementären Gegentragbahnen (13,14).
10. Antriebsstrang (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- eine Antriebsmaschine (26) mit einer Motorwelle (27) mit einer ersten Rotationsachse (4);
- einen Verbraucher mit einer Abtriebswelle (28) mit einer zweiten Rotationsachse (6); und
- eine Radialversatzkupplung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Motorwelle (27) und die Abtriebswelle (28) mittels der Radialversatzkupplung (1 ) drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
PCT/DE2025/100040 2024-01-18 2025-01-10 Radialversatzkupplung für einen antriebsstrang Pending WO2025153141A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202580006060.0A CN122206871A (zh) 2024-01-18 2025-01-10 用于动力传动系统的径向错位联轴器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102024101379.6A DE102024101379A1 (de) 2024-01-18 2024-01-18 Radialversatzkupplung für einen Antriebsstrang
DE102024101379.6 2024-01-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025153141A1 true WO2025153141A1 (de) 2025-07-24

Family

ID=94393859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2025/100040 Pending WO2025153141A1 (de) 2024-01-18 2025-01-10 Radialversatzkupplung für einen antriebsstrang

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN122206871A (de)
DE (1) DE102024101379A1 (de)
WO (1) WO2025153141A1 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19926382B4 (de) 1998-07-17 2013-01-17 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung
DE102019115752A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse für einen Riementrieb einer Verbrennungskraftmaschine
DE102019115753A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridanordnung mit Torsionsschwingungsdämpfer
DE102019115759A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Doppelkupplungsanordnung mit Torsionsschwingungsdämpfer
DE102019115747A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse
DE102019115758A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Reibscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung
DE202021100070U1 (de) * 2020-03-25 2021-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
DE202022106139U1 (de) * 2021-11-05 2022-11-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pendelwippendämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
WO2023134807A1 (de) * 2022-01-12 2023-07-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pendelwippendämpfer mit einer rotationsachse für einen antriebsstrang
CN116568536A (zh) * 2021-02-09 2023-08-08 舍弗勒技术股份两合公司 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE426748C (de) * 1924-10-29 1926-03-18 Robert Schulte Kreuzgelenkkupplung

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19926382B4 (de) 1998-07-17 2013-01-17 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung
DE19901043B4 (de) 1998-07-17 2013-01-17 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung
DE102019115752A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse für einen Riementrieb einer Verbrennungskraftmaschine
DE102019115753A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridanordnung mit Torsionsschwingungsdämpfer
DE102019115759A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Doppelkupplungsanordnung mit Torsionsschwingungsdämpfer
DE102019115747A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse
DE102019115758A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Reibscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung
DE202021100070U1 (de) * 2020-03-25 2021-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
CN116568536A (zh) * 2021-02-09 2023-08-08 舍弗勒技术股份两合公司 具有旋转轴线的摆式摇臂阻尼器
DE202022106139U1 (de) * 2021-11-05 2022-11-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pendelwippendämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
WO2023134807A1 (de) * 2022-01-12 2023-07-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Pendelwippendämpfer mit einer rotationsachse für einen antriebsstrang

Also Published As

Publication number Publication date
DE102024101379A1 (de) 2025-07-24
CN122206871A (zh) 2026-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008063904B4 (de) Antriebsanordnung
DE102022201144B4 (de) Differentialgetriebe mit Selbstsperrfunktion im Zug- und Schubbetrieb für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe
DE202021100070U1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
WO2008064648A1 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
WO2018113818A1 (de) Hybridmodul und antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
WO2018068781A1 (de) Kupplungsscheibe, reibungskupplungseinrichtung und antriebsstrang
EP4330563B1 (de) Reibeinrichtung mit einer drehachse für einen torsionsschwingungsdämpfer
DE102019115758A1 (de) Reibscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung
DE112018005564T5 (de) Schnittstellenmodul für einen antriebsstrang
DE202022101455U1 (de) Reibeinrichtung mit einer Drehachse für einen Torsionsschwingungsdämpfer
DE3419456A1 (de) Kupplung
DE102019115752A1 (de) Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse für einen Riementrieb einer Verbrennungskraftmaschine
WO2021223795A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer rotationsachse für einen antriebsstrang
DE102019115747A1 (de) Riemenscheibenentkoppler mit einer Rotationsachse
WO1996015393A1 (de) Schrägverzahntes planetengetriebe
DE102019115750B4 (de) Hybridanordnung mit Torsionsschwingungsdämpfer
DE202022106139U1 (de) Pendelwippendämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang
EP0879368B1 (de) Planetengetriebe in schrägverzahnter bauweise
DE102017129588A1 (de) Stufenplanetenrad für ein schrägverzahntes Planetengetriebe
DE102017119079A1 (de) Doppelschlingfeder, Rotationseinrichtung und zu aktuierendes System
DE102024101379A1 (de) Radialversatzkupplung für einen Antriebsstrang
EP2769117A1 (de) Drehschwingungsdämpfungsanordnung, insbesondere für den antriebsstrang eines fahrzeugs
EP4463640B1 (de) Pendelwippendämpfer mit einer rotationsachse für einen antriebsstrang
DE102021105447B3 (de) Pendelwippendämpfer mit einer Verdrehachse
DE202022105826U1 (de) Pendelwippendämpfer mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25702075

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1