WO2025214541A1

WO2025214541A1 - Rampenausrückeinrichtung

Info

Publication number: WO2025214541A1
Application number: PCT/DE2025/100285
Authority: WO
Inventors: Christian Dinger; Christian HÜGEL
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2024-04-11
Filing date: 2025-03-18
Publication date: 2025-10-16
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: DE102024110147A1

Abstract

Rampenausrückeinrichtung, umfassend eine positionsfeste Stützscheibe (2), eine relativ zur Stützscheibe (2) rotierbare und axial bewegbare Ausrückscheibe (3) mit gekoppeltem Ausrücklager (4), mehrere zwischen der Stützscheibe (2) und der Ausrückscheibe (3) vorgesehene Kugeln (6), die in einer an der an der Stützscheibe (2) und der Ausrückscheibe (3) vorgesehenen Kugelführung (5) umfassend eine Rampenstruktur (7) mit mehreren Rampen (24, 25) geführt sind, sowie eine mit der Ausrückscheibe (3) gekoppelte, relativ zur Stützscheibe (2) über ein Antriebsmittel (15) rotierbare, axial positionsfeste Antriebsscheibe (8), wobei bei einer Rotation der Antriebsscheibe (8) die Ausrückscheibe (3) mitgenommen wird und die Kugeln (6) unter axialer Verlagerung der Ausrückscheibe(3) auf die Rampen (24, 25) auflaufen.

Description

Rampenausrückeinrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Rampenausrückeinrichtung.

Eine solche Rampenausrückeinrichtung, wie beispielsweise aus DE 10 2014 208 693 A1 bekannt, dient beispielsweise zum Betätigen einer Kupplungseinrichtung, über die ein Antriebsmittel wie eine Brennkraftmaschine oder eine Elektromaschine mit einem Abtriebselement gekoppelt und entkoppelt werden kann. Die Rampenausrückeinrich- tung ermöglicht es, über eine Rampenstruktur eine Drehbewegung in eine axiale Stellbewegung umzusetzen, über welche axiale Stellbewegung die Kupplungseinrichtung betätigt wird. Beispielsweise kann eine solche Rampenausrückeinrichtung zum Betätigen einer Kupplungseinrichtung, die Teil eines Hybridmoduls umfassend eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine, die beide auf ein gemeinsames Abtriebselement arbeiten, verwendet werden, wobei über die Kupplungseinrichtung die Brennkraftmaschine bei Bedarf mit dem Abtriebselement gekoppelt bzw. von diesem entkoppelt werden kann, während die Elektromaschine permanent mit dem Abtriebselement gekoppelt ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Rampenausrückeinrich- tung anzugeben.

Zur Lösung des Problems ist erfindungsgemäß eine Rampenausrückeinrichtung vorgesehen, umfassend eine positionsfeste Stützscheibe, eine relativ zur Stützscheibe rotierbare und axial bewegbare Ausrückscheibe mit gekoppeltem Ausrücklager, mehrere zwischen der Stützscheibe und der Ausrückscheibe vorgesehene Kugeln, die in einer an der an der Stützscheibe und der Ausrückscheibe vorgesehenen Kugelführung umfassend eine Rampenstruktur mit mehreren Rampen geführt sind, sowie eine mit der Ausrückscheibe gekoppelte, relativ zur Stützscheibe über ein Antriebsmittel rotierbare, axial positionsfeste Antriebsscheibe, wobei bei einer Rotation der Antriebsscheibe die Ausrückscheibe mitgenommen wird und die Kugeln unter axialer Verlagerung der Ausrückscheibe auf die Rampen auflaufen. Die erfindungsgemäße Rampenausrückeinrichtung weist zwei relativ zueinander verdrehbare und axial relativ zueinander bewegbare Scheiben auf, nämlich eine positionsfeste Stützscheibe, die weder rotiert noch axial bewegbar ist und beispielsweise an einem Gehäuse festgelegt ist, oder selbst Teil des Gehäuses ist. Zum anderen eine drehbare und relativ zur Stützscheibe axial bewegbare Ausrückscheibe, mit der ein Ausrücklager gekoppelt ist, das wiederum in der Montagestellung beispielsweise mit der Kupplungseinrichtung, die rotiert, gekoppelt ist, wobei über das Ausrücklager eine axiale Bewegung der Ausrückscheibe an die Kupplungseinrichtung übertragbar ist, gleichzeitig aber die Kupplungseinrichtung auch drehbar relativ zur Ausrückscheibe gelagert ist. Vorgesehen ist des Weiteren eine Rampenstruktur, der mehrere Kugeln, die in einer Kugelführung an der Stützscheibe und der Ausrückscheibe aufgenommen bzw. geführt sind, zugeordnet sind. Durch eine Verdrehung der Ausrückscheibe kommt es auch zu einer Bewegung der Kugeln relativ zur Rampenstruktur, im Rahmen welcher die Kugeln auf die Rampen der Rampenstruktur auflaufen, was in einer axialen Verlagerung der Ausrückscheibe und mit ihr des Ausrücklagers resultiert. Um die Verdrehung der Ausrückscheibe zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine Antriebsscheibe vorgesehen, die mit einem Antriebsmittel gekoppelt ist und die drehbar, jedoch axial positionsfest ist. Die Antriebsscheibe ist mit der Ausrückscheibe verbunden, sodass eine Rotation der Antriebsscheibe in einer Rotation der Ausrückscheibe resultiert. Dabei ist die Verbindung zwischen beiden Scheiben derart, dass die Verbindung auch bei der axialen Verlagerung der Ausrückscheibe relativ zur positionsfesten Antriebsscheibe aufrechterhalten bleibt, d. h., dass die Verbindung derart flexibel ist, dass sie in jeder Relativposition einerseits die drehfeste Kopplung aufrecht hält, gleichzeitig aber auch die axiale Verlagerung erlaubt.

Im Betrieb ist demzufolge lediglich die Antriebsscheibe über das Antriebsmittel, beispielsweise einen Elektromotor, der in geeigneter Weise mechanisch mit der Antriebsscheibe gekoppelt ist, um ein bestimmtes Winkelinkrement zu verdrehen, was in einer Rotation der Ausrückscheibe resultiert, die dabei über die auf die Rampen auflaufen den Kugeln gleichzeitig axial verlagert wird, sodass das ebenfalls axial verlagerte Aus- rücklager die gekoppelte Kupplungseinrichtung betätigen kann. Die Antriebsscheibe behält folglich ihre axiale Position bei, d. h., sie ist lediglich rotativ zu lagern. Dies erlaubt eine entsprechend einfache Auslegung der Antriebskopplung zum Antriebsmittel beispielsweise über eine Verzahnung, innerhalb welcher kein Ausspuren erforderlich ist, oder über andere einfach gehaltene Antriebsverbindungen beispielsweise über ein Zugmittel o. ä. Der Antrieb kann daher denkbar einfach ausgelegt werden.

Erfindungsgemäß kann die Antriebsscheibe über ein oder mehrere, als Mitnehmer dienende Federelemente mit der Ausrückscheibe gekoppelt sein, wobei vorzugsweise die Antriebsscheibe über das oder die Federelemente gegen die Stützscheibe vorgespannt ist. Die Ausbildung der mechanischen Verbindung zwischen Antriebsscheibe und Ausrückscheibe über das oder die Federelemente ist aus mehrererlei Hinsicht vorteilhaft. Zum einen kann über diese Federelemente, beispielsweise einfache Blattfedern, eine einfache drehfeste, gleichzeitig aber axiale elastische Mitnehmerverbindung realisiert werden, die also problemlos die Übertragung des an der Antriebsscheibe eingeleiteten Drehmoments auf die Ausrückscheibe erlaubt, gleichzeitig aber auch die axiale Verlagerung der Ausrückscheibe relativ zur Antriebsscheibe ermöglicht und auch wieder zurückstellt. Auf der anderen Seite kann über das oder die Federelemente auch die axial positionsfeste Anordnung der Antriebsscheibe an der Stützscheibe über die realisierbare Vorspannung erreicht werden, sofern erforderlich. Diese hierüber erwirkte Vorspannung zur Festlegung der Antriebsscheibe gegen die Stützscheibe ist dann zweckmäßig, wenn diese axiale Festlegung nicht über andere Lagermittel erwirkt wird. Dienen die Federelemente zur Verspannung der Antriebsscheibe gegen die Stützscheibe, so sind die Federelemente, also beispielsweise die Blattfedern, derart ausgelegt, dass sie die Antriebsscheibe in allen Betriebspunkten immer gegen die Stützscheibe drücken.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Antriebsscheibe über ein Axiallager oder eine Reibscheibe gegen die Stützscheibe gelagert ist. D. h., dass eine möglichst reibungsarme Abstützung über das Axiallager oder die Reibscheibe zwischen Antriebsscheibe und Stützscheibe gegeben ist.

Als Federelement wird zweckmäßigerweise eine Blattfeder verwendet, wobei vorzugsweise mindestens zwei um den Umfang der rotationssymmetrischen Anordnung der beiden als Ringscheiben ausgeführten Antriebs- und Ausrückscheiben verteilte Blattfedern zum Einsatz kommen. Denkbar ist aber auch die Anordnung von drei oder mehr Blattfedern.

Die axiale Verlagerung der Ausrückscheibe erfolgt, wie beschrieben, über die Rampenstruktur und die zugeordneten Kugeln. Dabei sind bevorzugt wenigstens drei Kugeln sowie jeweils wenigstens eine zugeordnete Rampe, vorzugsweise äquidistant, um den Umfang verteilt angeordnet. Über diese mindestens drei Kugeln erfolgt eine Abstützung der beiden Scheiben zueinander an drei bevorzugt äquidistant um den Umfang verteilten Stützpositionen, was eine symmetrische Abstützung und damit symmetrische axiale Bewegung sicherstellt. Natürlich können um den Umfang auch mehr als drei Kugeln und eine entsprechende Anzahl an Rampen verteilt vorgesehen sein.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn sowohl an der Ausrückscheibe als auch der Stützscheibe Rampen vorgesehen sind, wobei jeder Kugel eine Rampe der Ausrückscheibe und der Stützscheibe zugeordnet ist. Es ist demzufolge quasi eine doppelseitige Rampenanordnung vorgesehen, sodass jede Kugel bei einer Verdrehung der Scheiben relativ zueinander simultan auf zwei Rampen aufläuft. Dies führt dazu, dass quasi ein doppelter axialer Weg gestellt werden kann, verglichen mit einer Ausgestaltung mit nur einer Rampe. Dies wiederum erlaubt es, den axialen Stellwege mit einer entsprechend geringen Verdrehung der Antriebsscheibe und damit auch der Ausrückscheibe zu realisieren.

Um die Rotationsbewegung der Ausrückscheibe relativ zur Stützscheibe zu begrenzen, sind zweckmäßigerweise in Umfangsrichtung wirkende Anschläge in der Rampenstruktur vorgesehen. Die Kugeln können demzufolge auf der oder den Rampen nur bis zu den Anschlägen auflaufen, die die Auflaufbewegung begrenzen und damit den maximalen Rotationswinkel, wie aber auch den maximalen axialen Weg der Verlagerung. Die Anschläge können beispielsweise als entsprechende Endanschläge am Ende der Rampen ausgeführt sein, wobei als Endanschlag auch eine in Umfangsrichtung weisende Rampenflanke dienen kann. Die Rampen selbst können gerade, progressiv, degressiv oder auch stufenförmig ansteigen, je nachdem, wie der gewünschte Kraft -Weg-Verlauf eingestellt werden soll.

Die Kugeln selbst können frei laufen, sie können aber auch in einem Käfig gehaltert sein, über den sie zueinander positioniert sind, sodass sich Ihre Relativposition zueinander über die Käfigführung nicht ändert. Über den Käfig kann ebenfalls eine Wegbegrenzung an einem Anschlag realisiert werden.

Wie bereits beschrieben, sind unterschiedliche Antriebsmöglichkeiten für den Drehantrieb der Antriebsscheibe denkbar. Die Antriebsscheibe kann eine Verzahnung aufweisen, mit der ein verzahntes Antriebselement des Antriebsmittels kämmt. Die Verzahnungen respektive Ausgestaltung des Antriebselements können unterschiedlicher Natur sein. Denkbar ist eine Stirnradverzahnung, eine Kronradverzahnung, eine Kegelradverzahnung oder eine Schneckenradverzahnung mit einer entsprechenden Positionierung der Verzahnung an der Antriebsscheibe sowie einer entsprechenden Ausgestaltung des Antriebselement, das über das Antriebsmittel, beispielsweise einen Elektromotor, angetrieben wird. Alternativ kann die Antriebsscheibe auch mit einem Zugmittel des Antriebsmittels verbunden sein. Als ein solches Zugmittel ist beispielsweise ein Seil oder ein Hebel denkbar, das oder der über das Antriebsmittel, beispielsweise einen Elektromotor, bewegt wird.

Neben der Rampenausrückeinrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner eine Kopplungseinrichtung für eine hybride Antriebseinrichtung umfassend eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine zum trennbaren Verbinden der Brennkraftmaschine mit einem Abtriebselement, das mit der Elektromaschine gekoppelt ist, umfassend ein mit der Brennkraftmaschine zu koppelndes Eingangselement, eine diesem nachgeschaltete Dämpfereinrichtung, eine mit der Dämpfereinrichtung verbundene Kupplungseinrichtung, mit der das Abtriebselement gekoppelt ist, ein mit der Elektromaschine zu koppelndes, mit dem Abtriebselement verbundenes und einen Lamellenträger der Kupplungseinrichtung tragendes Zahnrad, sowie eine Rampenausrückeinrich- tung der vorstehend beschriebenen Art, deren Ausrücklager mit dem Lamellenträger der Kupplungseinrichtung gekoppelt ist, die bei einer axialen Bewegung des Ausrücklagers infolge einer axialen Verlagerung der Ausrückscheibe betätigt wird. Die Kopplungseinrichtung ist also Teil einer hybriden Antriebseinrichtung respektive in diese integriert und dient der bedarfsabhängigen Kopplung oder Entkopplung der Brennkraftmaschine mit dem Abtriebselement. Dieses ist permanent mit der Elektromaschine gekoppelt, kann also stets über diese Elektromaschine, wenn in den Motorbetrieb geschaltet, angetrieben werden. Bei Bedarf kann die Brennkraftmaschine angekoppelt werden und ein zusätzliches Drehmoment einbringen, wie der Antrieb auch nur über die Brennkraftmaschine erfolgen soll, wenn der Rotor der Elektromaschine lediglich mitgenommen wird. Ebenso kann bei Bedarf die Brennkraftmaschine abgekoppelt werden, nämlich dann, wenn die Elektromaschine in einen Generatorbetrieb geschaltet wird und der Rotor über das mit ihr gekoppelte Abtriebselement zum Zweck einer Rekuperation angetrieben wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer Rampenausrückeinrichtung einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine Prinzipdarstellung einer Rampenausrückeinrichtung einer zweiten Ausführungsform,

Figuren 3-7 verschiedene Ausgestaltungen einer mechanischen Antriebsverbindung eines Antriebsmittels mit der Antriebsscheibe der Rampenausrückein- richtung,

Figur 8 eine Prinzipdarstellung einer Rampenausrückeinrichtung in der eingefahrenen Position,

Figur 9 eine Teilansicht entlang der Linie IX-IX aus Figur 8,

Figur 10 eine Teilansicht entlang der Linie X-X aus Figur 8, Figur 11 eine Prinzipdarstellung der Rampenausrückeinrichtung aus Figur 8 in der ausgefahrenen Position,

Figur 12 eine Teilansicht entlang der Linie Xll-Xll aus Figur 11 ,

Figur 13 eine Teilansicht entlang der Linie Xlll-Xlll aus Figur 11 ,

Figur 14-16 verschiedene Teilansichten der Rampenstruktur mit unterschiedlichen Anschlagvarianten, und

Figur 17 eine Prinzipdarstellung einer Kopplungseinrichtung umfassend eine erfindungsgemäße Rampenausrückeinrichtung.

Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Rampenausrückeinrichtung 1 , umfassend eine positionsfeste Stützscheibe 2, die positionsfest beispielsweise an einem Gehäuse angeordnet ist oder Teil eines Gehäuses ist. Vorgesehen ist ferner eine relativ zur Stützscheibe 2 rotierbare und axial bewegbare Ausrückscheibe 3, an der ein Ausrücklager 4 angeordnet ist, das in der Montagestellung mit einem zu betätigenden Element, beispielsweise einer Kupplungseinrichtung, gekoppelt ist. Weiterhin sind mehrere in einer Kugelführung 5 geführte Kugeln 6 vorgesehen, wobei die Kugelführung 5 eine Rampenstruktur 7 umfassend mehrere Rampen aufweist, auf die die Kugeln 6 bei einer Verdrehung der Ausrückscheibe 3 relativ zur Stützscheibe 7 auflaufen können, was eine axiale Verlagerung der Ausrückscheibe 3 relativ zur positionsfesten Stützscheibe 2 zur Folge hat. Die Stützscheibe 2 und die Ausrückscheibe 8 sind als metallene Ringscheiben ausgeführt.

Weiterhin ist eine Antriebsscheibe 8 vorgesehen, die im gezeigten Beispiel über ein Axiallager 9 an der Stützscheibe 2 abgestützt ist. Die Antriebsscheibe 8, die in der Montagestellung einem geeigneten Antriebsmittel gekoppelt ist, ist drehbar gelagert und demzufolge relativ zur Stützscheibe 2 verdrehbar. Sie ist ferner über als Mitnehmer 10 dienende Federelemente in Form von Blattfedern 11 mit der Ausrückscheibe 3 verbunden, wobei die Enden der Blattfedern 11 über entsprechende Nietverbindungen 12, 13 einerseits mit der Antriebsscheibe 8, andererseits mit der Ausrückscheibe 3 verbunden sind. Auch die Antriebsscheibe 8 ist als metallene Ringscheibe ausgeführt.

Zum Durchführen einer Stellbewegung wird die Antriebsscheibe 8 über das nicht näher gezeigte Antriebsmittel um die zentrale Drehachse 14 der Rampenausrückeinrich- tung 1 verdreht. Über die Mitnehmer 10 bzw. Blattfedern 11 wird in gleicher weise die Ausrückscheibe 3 mitgenommen, also ebenfalls relativ zur Stützscheibe 2 verdreht. Hierbei laufen die Kugeln 6 auf die Rampen der Rampenstruktur 7 auf, sodass es gleichzeitig mit der Verdrehung der Ausrückscheibe 3 auch zu einer axialen Verlagerung der Ausrückscheibe 3 und mit ihr des Ausrücklagers 4 kommt. Infolge der Ausbildung der Mitnehmer 10 als Blattfedern 11 ist über diese mechanische Verbindung einerseits eine Mitnahme der Ausrückscheibe 3 bei einer aktiven Drehung der Antriebsscheibe 8 sichergestellt, andererseits erlauben die Blattfedern 11 auch eine elastische Verbindung, die die axiale Verlagerung der Ausrückscheibe 3, die auch relativ zur axial positionsfesten Antriebsscheibe 8 erfolgt, ermöglicht. Die Ausgestaltung ist bevorzugt derart, dass die Blattfedern 11 die Antriebsscheibe 8 in jedem Betriebspunkt axial gegen die Stützscheibe 2 über das Axiallager 9 vorspannen. Um den Umfang verteilt sind mindestens zwei Blattfedern 11 vorgesehen, gegebenenfalls auch, dann bevorzugt äquidistant, mehr als zwei Blattfedern 11. Ferner sind wenigstens drei Kugeln 6 mit entsprechend zugeordneten Rampen vorgesehen, gegebenenfalls können auch mehr als drei Kugeln und dann eine entsprechend höhere Anzahl an Rampen vorgesehen sein.

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rampenausrück- einrichtung 1 , wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Der Aufbau ist nahezu identisch mit der Ausgestaltung gemäß Figur 1. Vorgesehen ist eine Stützscheibe 2 sowie eine Ausrückscheibe 3 zu zugeordnetem Ausrücklager 4 und einer Kugelführung 5 nebst Kugeln 6 und einer Rampenstruktur 7. Ebenso ist eine Antriebsscheibe 8 vorgesehen, die über entsprechende Mitnehmer 10 in Form der Blattfedern 11 über geeignete Nietverbindungen 12, 13 mit der Ausrückscheibe 3 verbunden ist. Anders als bei der Ausgestaltung gemäß Figur 1 ist hier die gewinkelte bzw. geköpft ausgeführte Antriebsscheibe 8 über das Axiallager 9 an der der Ausrückscheibe 3 abgewandten Seite der hier im Prinzipbeispiel gekröpft ausgeführten Stützscheibe 2 gelagert. Auch hier ist die Ausgestaltung der Blattfedern 11 zweckmäßigerweise derart, dass die Blattfedern 11 die Antriebsscheibe 8 wiederum in jedem Betriebspunkt axial gegen die Stützscheibe 2 vorspannen.

Figur 3 zeigt eine erste Variante der Rampenausrückeinrichtung 1 , wie beispielsweise aus Figur 2 bekannt, wobei hier als Antriebsverbindung zwischen der Antriebsscheibe 8 und dem Antriebsmittel 15 eine Stirnverzahnung 16 vorgesehen ist, die an der Stützscheibe 8 sowie einem Antriebselement 17 des Antriebsmittels 15, das weiterhin beispielsweise über eine Elektromotor 18 verfügt, vorgesehen ist.

Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 4 ist die mechanische Kopplung zwischen Stützscheibe 8 und Antriebsmittel 15 über eine Kegelrad- oder Kronradverzahnung 19 realisiert, wozu entsprechende Verzahnungen an der Antriebsscheibe 8 sowie dem Antriebselement 17 vorgesehen sind.

Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 5 ist die mechanische Kopplung zwischen der Antriebsscheibe 8 und dem Antriebsmittel 15 über eine Schneckenradverzahnung 20 realisiert, wozu wiederum am Außenumfang der Antriebsscheibe 8 eine Schneckenverzahnung und am als Schneckenrad ausgebildeten Antriebselement 17 ebenfalls eine Schneckenverzahnung vorgesehen ist.

Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 6 umfasst das Antriebsmittel 15 ein Zugmittel 21 hier in Form eines Seils 22, dass über einen Elektromotor 18 auf eine Wickelwelle aufgewickelt und von dieser abgewickelt werden kann.

Bei der Ausgestaltung nach Figur 7 ist ebenfalls ein Zugmittel 21 vorgesehen, hier jedoch in Form eines Hebels 23, der mit dem Elektromotor 18 gekoppelt ist und gezogen bzw. geschoben werden kann.

Alle in den Figuren 3 - 7 gezeigten, mechanischen Verbindungen erlauben es, die Antriebsscheibe 8 um die Drehachse 14 zu verdrehen und hierüber die entsprechende Rotation der Ausrückscheibe 3 zu realisieren. Die Figur 8 - 13 zeigen die Rampenausrückeinrichtung 1 sowie vergrößerte Ansichten der mechanischen Verbindung der Antriebsscheibe 8 und der Ausrückscheibe 3 sowie der Rampenstruktur 7 in der nicht betätigten, eingefahrenen Stellung (Figuren 8, 9, 10) sowie entsprechende Ansichten in der betätigten, ausgefahrenen Stellung (Figuren 11 , 12, 13. in der in den Figuren 8, 9, 10 gezeigten Position ist die Antriebsscheibe 8 nicht betätigt. Die Ausrückscheibe 3 befindet sich in der eng benachbart zur Stützscheibe 2, die Blattfedern 11 sind nicht verformt, wie die Figuren 8 und 9 zeigen. Die Kugeln 6 sind quasi zwischen zwei Rampen 24, 25 aufgenommen und liegen an deren Stirnflanken 26, 27 im Anschlag an, wie Figur 10 zeigt. Die Rampen 24 sind an der Stützscheibe 2 vorgesehen, während die Rampen 25 an der Ausrückscheibe 3 vorgesehen sind. Wird nun, ausgehend von dieser nicht betätigten Stellung, die Antriebsscheibe 8 verdreht, wie durch den Pfeil P in Figur 9 dargestellt, so wird wie beschrieben über die Verbindung über die Blattfedern 11 auch die Ausrückscheibe 3 gedreht, was dazu führt, dass die Rampenstruktur verdreht wird. D. h., dass die Kugeln 6 auf den Rampen 24, 25 auflaufen, sodass es zu einer Axialverlagerung der Ausrückscheibe relativ zur positionsfesten Stützscheibe 2, aber auch relativ zur ebenfalls positionsfesten Antriebsscheibe 8 kommt. Die Figuren 11 , 12 zeigen die axiale Verlagerung, deutlich ist der Abstand zwischen der Ausrückscheibe 3 und der Antriebsscheibe 8 respektive der Stützscheibe 3 vergrößert, im Vergleich zu den Figuren 8 und 9. Die Blattfedern 11 sind entsprechend verformt, wobei infolge der Verformbarkeit der Blattfedern 11 diese axiale Verlagerung problemlos möglich ist. Gleichzeitig sind, wie Figur 13 sei, die Kugeln 6 auf beiden Rampen fielen 20, 25 aufgelaufen, was ursächlich für den axialen Hub ist. Die Drehbewegung ist zweckmäßigerweise anschlagsbegrenzt. Das in den Figuren 8 und 11 gezeigte Ausrücklager 4 ist zusammen mit der Ausrückscheibe 3 ebenfalls axial verlagert. Da mit dem Ausrücklager 4 die Kupplungseinrichtung gekoppelt ist, wird auch diese axial betätigt, es wird folglich eine Axialkraft in die Kupplungseinrichtung eingeleitet, die, je nach Auslegung der Kupplungseinrichtung, zum Öffnen oder Schließen der Kupplungseinrichtung führt.

Je nachdem, wie die Steigung der Rampen 24, 25 ausgelegt ist, ob also eine gerade Rampenfläche gegeben ist, oder eine progressive oder degressiv oder stufig verlaufende Rampenfläche, kann das Kraft-Weg-Verhältnis eingestellt werden. Je steiler beispielsweise die Rampen 24, 25 sind, umso größer ist der Weg pro Winkelgrad, um das die Antriebsscheibe 8 verdreht wird. Im Übrigen ist, da beidseits die Rampen 24, 25 vorgesehen sind und die Kugeln 6 auf zwei Rampen auflaufen, der doppelte Weg in Axialrichtung zurücklegbar, verglichen mit der Ausgestaltung, bei er nur an einer Seite eine Rampenstruktur vorgesehen wird.

Wird die Antriebsscheibe 8 wieder zurückgedreht, was über das Antriebsmittel 15 bzw. den Elektromotor 18 erwirkt wird, stellt sich die Anordnung wieder zurück, d. h. , die Antriebsscheibe 8 dreht die Ausrückscheibe 3 wieder zurück, die Kugeln 6 laufen auf den Rampen 24, 25 wieder ab und die Ausrückscheibe 3 kehrt wieder in die Ausgangsstellung benachbart zur Antriebsscheibe 8 zurück. Die Kupplungseinrichtung wird nicht länger betätigt.

Die Figuren 14 - 16 zeigen verschiedene Ausgestaltungen einer Anschlagbegrenzung. In Figur 14 ist die Rückwärtsbewegung in die eingefahrene Grundstellung dadurch begrenzt, dass die Kugeln 6 an den Stirnflächen 26, 27 der Rampen 24, 25 anschlagen. In der entgegengesetzten Richtung kann der Endanschlag beispielsweise über eine Drehbegrenzung 28, über die ein Verdrehen der Ausrückscheibe 3 relativ zur Stützscheibe 2 begrenzt wird, erfolgen, wie in Figur 15 gezeigt. Alternativ können auch an den Enden der Rampen 24, 25 entsprechende Anschläge 29, 30 vorgesehen sein, gegen die die Kugeln 6 laufen, wie in Figur 16 gezeigt.

Figur 17 zeigt schließlich eine Prinzipdarstellung einer Kopplungseinrichtung 31 , umfassend eine erfindungsgemäße Rampenausrückeinrichtung 1. Die Kupplungseinrichtung koppelt beispielsweise ein Eingangselement wie einen Kurbelwellenstumpf 32 mit einem Abtriebselement 33, das beispielsweise mit einer nicht mehr gezeigten Getriebewelle verbunden ist. Über den Kurbelwellenstumpf 32 wird ein von einer Brennkraftmaschine, die mit dem Kurbelwellenstumpf 32 verbunden ist, erzeugtes Drehmoment eingeleitet. Dieses wird zunächst auf eine Dämpfereinrichtung 34 gegeben, über die entsprechende Drehungleichförmigkeiten des Kurbelwellenstumpfes 32, resultierend aus dem Betrieb der Brennkraftmaschine, gedämpft werden. Der Dämpfereinrichtung 34 nachgeschaltet ist eine Kupplungseinrichtung 35, die wiederum mit einem, vorzugsweise schrägverzahnten, Zahnrad 36, das mit einer nicht näher gezeigten, achsparallelen Elektromaschine gekoppelt ist, gekoppelt ist. Das Zahnrad 36 dient quasi als Kupplungsträger. Die Kupplungseinrichtung 35 kann über die Rampenausrückeinrichtung 1 , an der die Kupplungseinrichtung über das Ausrücklager 4 angebunden ist, axial betätigt werden, sodass ein Lamellenpaket 37 der Kupplungseinrichtung geöffnet und geschlossen werden kann. Im geschlossenen Zustand ist die Brennkraftmaschine über den Kurbelwellenstumpf 32 in drehfester Verbindung mit dem Abtriebselement 33 geschaltet, d. h., ein eingeleitetes Drehmoment wird über die Dämpfereinrichtung 34 und die Kupplungseinrichtung 35 auf das Abtriebselement 33 gegeben. Gleichzeitig ist auch die Elektromaschine in permanentem Eingriff mit dem Zahnrad 36 und daher permanent mit dem Abtriebselement 33 verbunden. Ein Drehmoment kann folglich über beide Antriebsaggregate auf das Abtriebselement 33 gegeben werden.

Soll die Brennkraftmaschine jedoch entkoppelt werden, beispielsweise wenn die Elektromaschine in einen Generatorbetrieb geschaltet wird, um Energie zu rekuperieren, so wird die Rampenausrückeinrichtung 1 betätigt und, wie vorstehend beschrieben, die Ausrückscheibe 3 und mit ihr das Ausrücklager 4 axial verlagert, sodass ein Lamellenträger 38 der Kupplungseinrichtung 35, der am Zahnrad 36 vorgesehene Durchbrechungen mit Fingern durchgreift und hierdurch über das Zahnrad 36 mitgenommen wird, axial verschoben wird, was dazu führt, dass das Lamellenpaket 37 geöffnet, also gelüftet wird und die drehfeste Verbindung aufgehoben wird. Ein Drehmoment kann daher in dieser Steilstellung von der Brennkraftmaschine nicht länger auf das Abtriebselement 33 gegeben werden, bzw. wird die Brennkraftmaschine 33 nicht über das Abtriebselement 33 getrieben. Das Drehmoment des Abtriebselements 33 wird ausschließlich in das Zahnrad 36 geleitet und über dieses der Rotor der als Generator geschalteten Elektromaschine angetrieben, sodass dortseits Energie erzeugt und reku- periert wird. Soll die Brennkraftmaschine wieder angekoppelt werden, so wird die Rampenausrückeinrichtung 1 wieder zurückgestellt, sodass sich die Kupplungseinrichtung 35 wieder schließt und die drehfeste Verbindung wieder aufgebaut wird. Bezuqszeichenliste

Rampenausrückeinrichtung

Stützscheibe

Ausrückscheibe

Ausrücklager

Kugelführung

Kugel

Rampenstruktur

Ausrückscheibe

Axiallager

Mitnehmer

Blattfeder

Nietverbindung

Drehachse

Antriebsmittel

Stirnverzahnung

Antriebselement

Elektromotor

Kegelrad- oder Konradverzahnung

Schneckenradverzahnung

Zugmittel

Seil

Hebel

Rampe

Stirnflanke

Drehbegrenzung

Anschlag

Kopplungseinrichtung 32 Kurbelwellenstumpf

33 Abtriebselement

34 Dämpfereinrichtung

35 Kupplungseinrichtung

36 Zahnrad

37 Lamellenpaket

38 Lamellenträger

P Pfeil

Claims

Patentansprüche

1 . Rampenausrückeinrichtung, umfassend eine positionsfeste Stützscheibe (2), eine relativ zur Stützscheibe (2) rotierbare und axial bewegbare Ausrückscheibe (3) mit gekoppeltem Ausrücklager (4), mehrere zwischen der Stützscheibe (2) und der Ausrückscheibe (3) vorgesehene Kugeln (6), die in einer an der an der Stützscheibe (2) und der Ausrückscheibe (3) vorgesehenen Kugelführung (5) umfassend eine Rampenstruktur (7) mit mehreren Rampen (24, 25) geführt sind, sowie eine mit der Ausrückscheibe (3) gekoppelte, relativ zur Stützscheibe (2) über ein Antriebsmittel (15) rotierbare, axial positionsfeste Antriebsscheibe (8), wobei bei einer Rotation der Antriebsscheibe (8) die Ausrückscheibe (3) mitgenommen wird und die Kugeln (6) unter axialer Verlagerung der Ausrück- scheibe(3) auf die Rampen (24, 25) auflaufen.

2. Rampenausrückeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (8) über ein oder mehrere, als Mitnehmer (10) dienende Federelemente mit der Ausrückscheibe (3) gekoppelt ist, wobei vorzugsweise die Antriebsscheibe (8) über das oder die Federelemente gegen die Stützscheibe (2) vorgespannt ist.

3. Rampenausrückeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (8) über ein Axiallager (9) oder eine Reibscheibe gegen die Stützscheibe (2) gelagert ist.

4. Rampenausrückeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Federelemente Blattfedern (11 ) sind.

5. Rampenausrückeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Kugeln (6) sowie jeweils wenigstens eine zugeordnete Rampe (24, 25), vorzugsweise äquidistant, um den Umfang verteilt angeordnet sind.

6. Rampenausrückeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der Ausrückscheibe (3) als auch der Stützscheibe (2) Rampen (24, 25) vorgesehen sind, wobei jeder Kugel (6) eine Rampe (24, 25) der Ausrückscheibe (3) und der Stützscheibe (2) zugeordnet ist.

7. Rampenausrückeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenstruktur (7) in Umfangsrichtung wirkende Anschläge (29, 30), die die Rotationsbewegung der Ausrückscheibe (3) relativ zur Stützscheibe (2) begrenzen, aufweist.

8. Rampenausrückeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (6) in einem Käfig gehaltert sind.

9. Rampenausrückeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsscheibe (8) eine Verzahnung aufweist, mit der ein verzahntes Antriebselement (17) des Antriebsmittels (15) kämmt, oder dass die Antriebsscheibe (8) mit einem Zugelement (21 ) des Antriebsmittels (15) verbunden ist.

10. Kopplungseinrichtung für eine hybride Antriebseinrichtung umfassend eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine zum trennbaren Verbinden der Brennkraftmaschine mit einem Abtriebselement (33), das mit der Elektromaschine gekoppelt ist, umfassend ein mit der Brennkraftmaschine zu koppelndes Eingangselement (32), eine diesem nachgeschaltete Dämpfereinrichtung (34), eine mit der Dämpfereinrichtung (34) verbundene Kupplungseinrichtung (35), mit der das Abtriebselement (33) gekoppelt ist, ein mit der Elektromaschine zu koppelndes, mit dem Abtriebselement verbundenes und einen Lamellenträger der Kupplungseinrichtung tragendes Zahnrad, sowie eine Rampenausrückeinrich- tung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, deren Ausrücklager (4) mit dem Lamellenträger der Kupplungseinrichtung (35) gekoppelt ist, die bei einer axialen Bewegung des Ausrücklagers (4) infolge einer axialen Verlagerung der Ausrückscheibe (3) betätigt wird.