-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungseinrichtung zur Übertragung
eines Drehmoments zwischen einem Antriebselement und einer Kupplung.
Derartige Kopplungseinrichtungen werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen
zur Verbindung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Kupplung
verwendet. Die Kupplung stellt schaltbar eine Verbindung zu einem
Getriebe dar, das seinerseits für
den Antrieb der Räder
des Kraftfahrzeugs sorgt.
-
-
Die
bekannten Kupplungen sind beispielsweise als Doppelkupplung ausgestaltet,
die ein schnelles Schalten des Getriebes ermöglicht und mittels einer Hydraulik
betätigbar
ist.
-
Die
Kupplungen weisen oft Torsionsdämpfer in
Form von ringförmigen
Federeinrichtungen auf, wobei das Drehmoment in Umfangsrichtung
mittels der Federelemente zwischen einer Antriebsseite und einer
Abtriebsseite übertragen
wird. Die Federelemente fangen einerseits Stöße ab und dämpfen andererseits antriebsseitige
Vibrationen, welche beispielsweise von dem Verbrennungsmotor herrühren.
-
Die
Ankopplung einer derartigen Kupplung an ein Antriebselement geschieht
typischerweise mittels einer ersten, häufig als Flansch bezeichneten Welle,
und einer zweiten, diese umgebenden Welle, die formschlüssig derart
gekoppelt sind, dass zwischen ihnen eine Drehbewegung übertragbar
ist. Die zweite Welle wird dabei ebenfalls oftmals als Flansch bezeichnet.
Da die beschriebene Kopplung jedoch gewisse Relativbewegungen zulassen
muss und auch montagefreundlich ausgestaltet ist, weist sie ein gewisses
Spiel auf, z.B. ein Fügespiel,
das beim Betrieb zur Entwicklung von Geräuschen führt.
-
Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einer Kopplungseinrichtung
der eingangs genannten Art die Geräuschentwicklung zu verringern oder
zu vermeiden und hierfür
eine konstruktiv einfache und möglichst
aufwandsgünstige
Lösung
zu finden.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Kopplungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angeführt.
-
Durch
wenigstens ein elastisches Element wird eine Vorspannung in der
formschlüssigen
Verbindung zwischen den beiden Wellen erzeugt, die ein Klappern
und die entsprechende Geräuschentwicklung
bei Laständerungen
verhindert oder zumindest verringert. Dabei wird die Vorspannung
in einer Größenordnung
gehalten, die die eigentliche Drehmoment- beziehungsweise Kraftübertragung
in der formschlüssigen
Verbindung nicht behindert und auch die Montage nicht erschwert,
jedoch so groß ist, dass
das erfindungsgemäße Ziel
erreicht wird. Typischerweise werden mittels des wenigstens einen elastischen
Elements Vorspannungen im Bereich zwischen 10 Nm und 100 Nm erzeugt.
Darüber
hinaus sind größere Vorspannungen,
insbesondere in Antriebssträngen
von Lastfahrzeugen oder von Schwerlastantrieben, denkbar.
-
In
der Kopplungseinrichtung kann beispielsweise durch das Spiel der
Ausgleich von kleinen Relativbewegungen zwischen der Kupplung und
dem Antriebselement ermöglicht
werden. Dies soll durch die erzeugte Vorspannung nicht verhindert
werden. Dabei kann die Vorspannung im Bezug auf die erste und die
zweite Welle in Umfangsrichtung gerichtet sein, um ein direktes
Anliegen entsprechender Flächen
der Wellen aneinander zu gewährleisten,
so dass Drehbewegungen zumindest in einer Richtung spielfrei übertragen
werden können.
Die Vorspannung kann aber auch radial gerichtet sein, um hierdurch
zumindest Reibungskräfte
zu erzeugen, die eine Relativbewegung zwischen der ersten und der zweiten
Welle erschweren oder verhindern.
-
Dabei
kann das elastische Element beispielsweise auch durch die erste
Welle gebildet sein. Diese kann derart beispielsweise durch Ausnehmungen
formelastisch gestaltet sein, dass sie im entspannten Zustand einen
größeren Durchmesser
aufweist als während
der Kopplung mit der zweiten Welle. Sie kann zur Herstellung der
formschlüssigen
Verbindung radial zusammengedrückt
werden und somit eine elastische Vorspannung in radialer Richtung
gegenüber
der sie umgebenden zweiten Welle entwickeln. Andererseits kann auch
die zweite Welle formelastisch ausgebildet sein, beispielsweise
durch einen Schlitz, der in der inneren Mantelfläche der zweiten Welle in Axial-
und Radialrichtung verläuft
und eine Aufweitung der zweiten Welle unter Erzeugung einer elastischen
Gegenkraft erlaubt.
-
Die
erste und die zweite Welle oder eine von diesen kann beispielsweise
auch wenigstens teilweise aus einem elastischen Material bestehen,
um die entsprechenden Kräfte
zu erzeugen. Dabei ist ein Material zu wählen, das fest genug ist, um
die zu übertragenen
Kräfte
aufzunehmen. Es kann in diesem Zusammenhang beispielsweise auch
ein verformbares Metall als elastisches Material vorgesehen sein.
-
Die
Vorspannung kann auch erfindungsgemäß durch ein Einlageelement
erzeugt sein, das zwischen der ersten und der zweiten Welle angeordnet ist.
Dieses Einlageelement kann form- oder volumenelastisch ausgebildet
sein. Es kann einerseits im Bereich der formschlüssigen Verbindung der beiden Wellen,
andererseits jedoch auch in einem Axialbereich vorgesehen sein,
in den die formschlüssige
Verbindung nicht hineinreicht. Beispielsweise kann das Element als
ein O-Ring aus einem Elastomer ausgebildet sein, der zwischen den
Wellen angeordnet ist und eine radiale Vorspannung erzeugt.
-
Die
erste Welle kann zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung eine Außenverzahnung tragen,
die in eine Innenverzahnung der zweiten Welle eingreift. Eine derartige
Verzah nung stellt eine besonders effektive Möglichkeit dar, um hohe Drehmomente
beziehungsweise große
Leistungen über
eine derartige Kopplungseinrichtung zu übertragen. Bei der Montage
können
in diesem Fall die erste und die zweite Welle axial aufeinander
geschoben werden, da sie im Normalfall ein Spiel aufweisen.
-
Gemäß einer
Ausgestaltungsvariante der Erfindung wird zusätzlich ein Einlageelement eingelegt, das
beispielsweise auch ein Verzahnungselement der ersten und/oder der
zweiten Welle wenigstens teilweise ersetzen kann. Es kann zum Beispiel
ein Zahn der Verzahnung, der sich in axialer Richtung der Wellen über einen
gewissen Bereich erstreckt, durch ein elastisches Element ganz oder
teilweise ersetzt sein. Zu diesem Zweck kann an der Stelle, an der
in Umfangsrichtung unter normalen Umständen ein Zahn an der ersten
oder zweiten Welle vorgesehen sein müsste, eine Ausnehmung vorgesehen sein,
in die das elastische Einlageelement eingebracht werden kann, wobei
dieses in der jeweils anderen Welle ebenfalls in eine Ausnehmung
eingreift und somit eine Nut-Feder-Verbindung herstellt. Das Einlageelement
kann dann als Blattfeder oder allgemein als Federblech ausgebildet
sein und eine entsprechende Form aufweisen, die in radialer und/oder tangentialer
Richtung der Verzahnung elastisch komprimierbar ist. Das Einlageelement
kann jedoch auch als Elastomerkörper
oder als Federstift ausgebildet sein, der komprimierbar ist.
-
In
dem Falle von Federblechen, die in den Verzahnungszwischenraum eingebracht
werden, können
diese sinnvoll am Umfang der Verzahnung symmetrisch verteilt werden,
um Unwuchten zu begrenzen und die übertragenen Kräfte optimal
zu verteilen. Für
eine Vereinfachung der Montage und der Stabilität der Anordnung kann es sinnvoll
sein, mehrere Federbleche an einem Ring zu befestigen, so dass sie
mittels des Rings in die Verzahnung einschiebbar oder besser noch
vor dem Zusammenstecken der Verzahnung mit einer der Verzahnungen, entweder
der Außen-
oder der Innenverzahnung verbunden werden können. Die Federbleche können dann
entweder an in Umfangrichtung gleich sinnig gerichteten Zahnflanken
anliegen oder auch teilweise an entgegengesetzt gerichteten Flanken.
Im letzteren Fall kann die Federblechanordnung sich mitsamt dem
Ring selbsttätig
zentrieren, im ersten Fall kann es vorteilhaft sei, den Ring in
Umfangsrichtung derart vorzuspannen, dass die Federbleche gegen
die entsprechenden Flanken gedrückt
werden.
-
Die
einzelnen Federbleche sind derart in Axialrichtung der Wellen oder
in Radialrichtung gebogen, dass sie an den Zahnflanken anliegen,
jedoch elastisch weiter auf diese hin drückbar sind. Das Maß der Biegung
hängt von
der gewünschten
Vorspannung bzw. von dem Drehmoment ab, das im Normalfall klapperfrei
zu übertragen
ist. Anstelle der Federbleche können
grundsätzlich
auch andersartige federnde Elemente gewählt werden, beispielsweise materialelastische
Elemente.
-
Jedes
Federblech kann an seinem dem Ring in Axialrichtung der Wellen abgewandten
Ende jeweils ein Winkelblech tragen, das den jeweiligen Zahn, an
dem das Federblech anliegt, zu dessen Stirnseite hin umgreift. Durch
diese hakenförmige Gestaltung
der Federbleche kann, wenn die Verzahnung nach dem Einbringen der
Federbleche gesteckt wird, das Zusammenstecken nicht durch freie
Enden der Federbleche behindert werden. Grundsätzlich ist zu bemerken, dass
auch bei einer anderen Art einer formschlüssigen Verbindung zweier Wellen
mehrere elastische Elemente zur Einfügung zwischen die Elemente
der Verbindung räumlich
verteilt an einem gemeinsamen Tragelement befestigt sein können, um die
Anordnung zu stabilisieren und einfach montierbar zu machen.
-
Die
Kopplungseinrichtung ist auf der Seite des Antriebselements mit
diesem entweder über
eine Taumelscheibe und/oder über
eine Schwungscheibe oder direkt verbunden. Auf der Abtriebsseite
kann die Kopplungseinrichtung mit einem Torsionsdämpfer verbunden
sein, der beispielsweise ringförmig
koaxial zu der Kupplung angeordnet sein kann.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.
-
Dabei
zeigt
-
1 prinzipiell
die Funktion einer Kupplung mit einem Torsionsdämpfer, der mit einer erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung
verbunden ist,
-
2 eine
Kopplungseinrichtung, die unmittelbar an eine Schwungscheibe eines
Antriebselements angekoppelt ist,
-
3 in
einer schematischen Darstellung eine Verzahnung zwischen der ersten
und der zweiten Welle samt Vorspannelement,
-
4 einen
Querschnitt durch die erste und die zweite Welle,
-
5 im
Detail die Verzahnung zwischen der ersten und der zweiten Welle,
unter Zwischenlage eines Einlageelementes,
-
6 eine ähnliche
Darstellung wie 5, wobei das Einlageelement
eine andere Gestalt aufweist,
-
7 eine
schematische Darstellung der Verzahnung, wobei als Einlageelement
ein O-Ring vorgesehen ist,
-
8 eine
schematische Darstellung einer Welle mit Aussenverzahnung
-
9 eine
Kerbverzahnung mit einem Einlageelement
-
10 einen
Ring mit daran befestigten Federelementen
-
11a eine abgerollte Darstellung einer Verzahnung
mit Federelementen
-
11b die Darstellung aus 11a mit
von der Verzahnung gelösten
Federblechen
-
12 einen
Ring wie in 10 mit zusätzlichen Elementen zum Aufbringen
einer Vorspannung in Umfangsrichtung
-
13 eine
abgerollte Darstellung einer Verzahnung mit Federelementen mit Winkelblechen
-
14 eine
Darstellung wie in 13 mit gegensinnig (an gegensinnig
ausgerichteten Zahnflanken) angeordneten Federelementen
-
15 eine
perspektivische Darstellung der Anordnung aus 14
-
16 eine
Querschnitts- Darstellung der Verzahnung mit eingelegtem Ring mit
Federblechen.
-
17 und 18 je
eine Kopplung mit einem gesonderten axialen Abschnitt der zweiten, äusseren
Welle, der gegenüber
dem übrigen
Teil der Welle verspannbar ist
-
Die 1 verdeutlicht
anhand eines Ausschnittes aus einem beispielhaft gewählten Antriebsstrang
für ein
Kraftfahrzeug einen möglichen
Grundaufbau und die Funktionsweise einer erfindungsgemäß gestalteten
Doppelkupplung.
-
Auf
der rechten Seite der Zeichnungsfigur ist eine Kurbelwelle 24 angedeutet,
welche beispielsweise mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Motor
oder dergleichen gekoppelt ist. Diese Seite stellt die Antriebsseite
des Antriebsstrangs dar.
-
Auf
der linken Seite des Zeichnungsblattes sind zwei Getriebeeingangswellen,
nämlich
eine Zentral- oder Vollwelle 10 und eine Hohlwelle 9 zu
sehen, welche aus der Kupplungsglocke 74 der Doppelkupplung
herausgeführt
sind und beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Getriebe
oder dergleichen gekoppelt sind. Diese Seite stellt die Abtriebsseite
des Antriebsstrangs dar.
-
So
kann beispielsweise die erste Getriebeeingangswelle (Zentral- oder
Vollwelle 10) zum Betrieb aller ungeraden Gänge (z.
B. 1, 3, 5 ...) und die zweite Getriebeeingangswelle (Hohlwelle 9)
zum Betrieb aller geraden Gänge
(z. B. 2, 4, 6 ...) des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Der Rückwärtsgang könnte sowohl
der ersten Getriebeeingangswelle (Zentral- oder Vollwelle 10),
als auch der zweiten Getriebeeingangswelle (Vollwelle 9)
des Getriebes zugeordnet sein.
-
Der
Antriebsstrang umfasst ferner eine Schwungmasse 21 in Form
einer Schwungscheibe, eine biege-/taumelweiche Scheibe 18 (Taumelscheibe),
einen Torsionsschwingungsdämpfer 12 sowie die
vorstehend genannte Doppelkupplung.
-
Dieser
Antriebsstrang wird von einem äußeren Gehäuse umschlossen.
Dieses äußere Gehäuse wird
durch die Kupplungsglocke 74 gebildet. Diese Kupplungsglocke 74 umschließt folglich
die beiden als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgeführten Kupplungen,
den Drehschwingungsdämpfer 12,
die biege- und/oder
taumelweiche Scheibe 18 sowie die Schwungmasse 21.
-
Der
Dreh- oder Torsionsschwingungsdämpfer 12 ist
in an sich bekannter Art und Weise ausgebildet. Eingangsseitig weist
er ein Primärelement 14 in
Form einer Halbschale auf. Ausgangsseitig ist ein Sekundärelement
bestehend aus einer ersten Halbschale 13 und einer zweiten
Halbschale 11, welche zugleich das Kupplungsgehäuse bildet,
vorgesehen. Primärelement 14 und
Sekundärelement 13, 11 sind über eine
Mehrzahl von an dem Außenumfang
des Drehschwingungsdämpfers 12 angeordnete
Federpakete in Drehrichtung ein Drehmoment übertragbar gekoppelt. Exemplarisch
ist ein Federpaket in der Zeichnung dargestellt.
-
Die
beiden Halbschalen 11 und 14 des Torsionsschwingungsdämpfers 12 umschließen die
beiden einzelnen Kupplungen der Doppelkupplung. Sie sind mittels
einer Axialverzahnung drehfest gekoppelt und werden beispielsweise
durch eine Tellerfeder axial unter Erzeugung eines zusätzlichen
Reibschlusses zusammengedrückt.
-
Jede
Kupplung umfasst jeweils einen Außenlamellenträger 1, 2 und
einen gemeinsamen Innenlamellenträger 40. Der Außenlamellenträger der ersten
Kupplung wird nachfolgend als erster Außenlamellenträger 1,
der Außenlamellenträger der
zweiten Kupplung wird im Folgenden als zweiter Außenlamellenträger 2 bezeichnet.
-
Die
beiden Außenlamellenträger 1, 2 sind halbschalenförmig ausgebildet,
wobei der erste Außenlamellenträger 1 den
zweiten Außenlamellenträger 2 in
axialer Richtung überragend
umgreift. Der Innenlamellenträger 40 weist
eine im Wesentlichen zylinderförmige
Gestalt auf und erstreckt sich über
die axial verlaufenden Bereiche der Halbschalen 1, 2.
-
Die
beiden Außenlamellenträger 1, 2 weisen Innenverzahnungen 5, 6 auf,
welche zur axial verschieblichen aber im Wesentlichen drehfesten
Führung
von im vorliegenden Fall. jeweils vier entsprechende Außenverzahnungen 31, 32 aufweisenden Reiblamellen 29, 30 dienen.
Letztere werden üblicherweise
auch als Außenlamellen 29, 30 bezeichnet.
-
In
entsprechender Weise sind am Außenumfang
der den jeweiligen Außenlamellenträgern 1, 2 zugeordneten
Innenlamellenträgerabschnitten
des gemeinsamen Innenlamellenträgers 40 Außenverzahnungen 41, 42 angeordnet,
in denen Innenverzahnungen aufweisende Reiblamellen, die sogenannten
Innenlamellen 36, axial verschieblich aber drehfest geführt sind.
Die beiden Innenlamellenträgerabschnitte
werden durch eine gemeinsame Endplatte 35 voneinander getrennt.
-
An
den beiden äußeren Enden
des gemeinsamen Innenlamellenträgers 40 sind
jeweils Druckplatten 34, 37 in gleicher Weise
wie die vorstehend genannten Innenlamellen 36 axial verschieblich
aber im Wesentlichen drehfest geführt.
-
Die äußeren Reiblamellen/Außenlamellen 29, 30,
die inneren Reiblamellen/Innenlamellen 33, 36 sowie
die beiden Druckplatten 34, 37 und die gemeinsame
Endplatte 35 greifen wechselseitig verzahnungsartig in
an sich bekannter Weise jeweils ein einer Kupplung zugeordnetes
Lamellenpaket 27, 28 bildend ineinander.
-
Die
beiden Lamellenpakete 27, 28 mit den entsprechenden
Reiblamellen 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37 sind
somit auf dem gemeinsamen Innenlamellenträger 40 in axialer
Richtung hintereinanderliegend angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Reibflächen
aller Reiblamellen 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37 im
Wesentlichen gleich groß,
sodass die einzelnen Kupplungen eine gleichwertige Leistungsfähigkeit
aufweisen. Selbstverständlich
ist es auch möglich,
dass die Reibflächen
der Reiblamellen verschieden große Durchmesser aufweisen.
-
Bestandteile
der Kupplungen sind ferner nachfolgend im Detail beschriebene Kolben-/Zylindereinheiten,
welche zur Betätigung
der Kupplungen dienen. Insbesondere ist jeder Kupplung ein hydraulisch
betätigbarer
Betätigungskolben 43, 44 zugeordnet.
Jeder dieser Betätigungskolben 43, 44 kann
gegen eine der Druckplatten 34, 37 kraftübertragend und
Reibschluss zwischen den einzelnen Reiblamellen 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37 erzeugend
und damit die jeweilige Kupplung betätigend gedrückt werden.
-
Wie
sich der 1 entnehmen lässt, werden die
beiden Kupplungen nach innen gerichtet betätigt, wobei die Reaktionskräfte gegen
die gemeinsame Endplatte 35 wirken.
-
Der
gemeinsame Innenlamellenträger 40 durchsetzt
die beiden zur Betätigung
der Kupplungen notwendigen ringförmigen
Betätigungskolben 43, 44. Zu
diesem Zweck weist der Innenlamellenträger jeweils endseitig über dem
Außenumfang
im Wesentlichen axial verlaufende Stege auf, welche entsprechende Öffnungen 45, 46 der
jeweiligen Betätigungskolben 43, 44 verzahnungsartig
durchgreifen. Einendseitig durchgreifen diese Stege auch korrespondierend
hierzu im Kupplungsgehäuse 11 vorgesehene Öffnungen 97.
Die Öffnungen 47 im
Kupplungsgehäuse 11 (sowie
in der Regel auch die Öffnungen 45, 46 in
den Betätigungskolben 43, 44)
sind in ihren Umfangsabmessungen so aufeinander abgestimmt, dass
eine Relativverdrehung nicht möglich
ist. Der Innenlamellenträger 40 ist
auf diese Weise drehfest mit dem Kupplungsgehäuse 11 verbunden.
-
Um
eine axiale Verschiebung des Innenlamellenträgers 40 zu verhindern,
ist ein Sicherungsring 48 vorgesehen, welcher den Innenlamellenträger 40 am
Kupplungsgehäuse 11 fixiert
hält.
-
Das
Kupplungsgehäuse 11 ist
an einer Nahtstelle 67 starr mit einer Kupplungsnabe 61 verbunden.
Diese Kupplungsnabe 61 umgreift die beiden Getriebeeingangswellen 9, 10 koaxial.
Die Kupplungsnabe 61 trägt
einen halbschalenförmigen
Zylinder 77. Dieser Zylinder 77 ist mittels eines
Sicherungsrings 78 in seiner Axialverschiebung begrenzt.
-
Bestandteil
des Kupplungsgehäuses 11 ist ein
Zylinder 79 in zu dem Zylinder 77 korrespondierender
Art. An den beiden Zy lindern 77, 79 sind die jeweiligen
Betätigungskolben 43, 44 axial
verschieblich geführt.
Zylinder 77 und Betätigungskolben 44 dienen
als Abstützung
und Zentrierung für
den Innenlamellenträger 40.
-
Die
Betätigungseinrichtungen
für die
beiden Kupplungen umfassen neben den vorerwähnten Betätigungskolben 43, 44,
mittels derer die jeweiligen Druckplatten 34, 37 der
Lamellenpakete 27, 28 in Richtung der gemeinsamen
Endplatten 35 verschoben werden können, jeweils einen Druckkolben 49, 50,
einen Kolben 51, 52, einen Ausgleichskolben 55, 56 sowie
eine Mehrzahl in Umfangsrichtung angeordneter Schraubenfedern 53, 54.
Die jeweiligen Betätigungskolben 43, 44 stützen sich
nach außen
gegen die jeweiligen Druckkolben 49, 50 ab, welche
axial verschieblich an den Zylindern 79, 77 und
am Außenumfang
der Kupplungsnabe 61 geführt sind. Nach innen gerichtet
stützen
sich die Betätigungskolben 43, 44 gegen
die Kolben 51, 52 ab. Diese wiederum stützen sich
nach innen gerichtet gegen die Schraubenfedern 53, 54 ab.
Die Schraubenfedern 53, 54 sind nach innen gerichtet
gegen die Außenflächen der
Kompensationskolben 55, 56 abgestützt. Diese
Kompensationskolben 55, 56 stützen sich mit deren Innenflächen gegen
radial nach innen gerichtete umlaufende Umfangsstege 57, 58 am
Innenlamellenträger 40 ab.
-
Obwohl
das gesamte Kupplungssystem unmittelbar auf der zweiten Getriebeeingangswelle (Hohlwelle 9)
gelagert werden könnte,
ist bei der vorliegenden Ausführungsform
ein separates flanschartiges Bauteil, nachfolgend als Träger 62 bezeichnet, vorgesehen,
welches die beiden Getriebeeingangswellen, die Hohlwelle 9 und
die Vollwelle 10, koaxial umgreift und auf welchem die
Kupplungsnabe 61 drehbar gelagert ist. Zur Lagerung der
Kupplungsnabe 61 auf dem Träger 62 werden vorliegend
Gleitlager verwendet. Als Alternative für reduzierte Reibmomente können Wälzlager
(Nadellager) verwendet werden.
-
Der
Träger 62 kann
einteilig oder sowohl axial als auch radial mehrteilig ausgeführt sein.
Im vorliegenden Fall ist der Träger 62 zweiteilig
ausgeführt. Er
besteht aus einem Mantel und einer von diesem umschlossenen Buchse.
Die zylindermantelförmige Buchse
weist in deren Außenumfang
in axialer Richtung verlaufende, unterschiedlich lange Längsnuten auf.
Der Mantel weist korrespondierend zur Anordnung der vorerwähnten Längsnuten
vier in Umfangsrichtung verlaufende Nuten auf. Diese Umfangsnuten sind über radial
verlaufende hier nicht dargestellte Öffnungen mit den entsprechenden
Längsnuten
verbunden.
-
Korrespondierend
zu den Umfangsnuten weist die Kupplungsnabe 61 vier im
Wesentlichen radial und zum Teil axial geneigt verlaufende Öffnungen
auf, welche nachfolgend als Hydraulikflüssigkeitskanäle 63, 64, 65 und 66 bezeichnet
sind. Über diese
Hydraulikflüssigkeitskanäle 63, 64, 65, 66 erfolgt
eine Versorgung der durch die Kolben 43, 44, 49, 50, 55, 56 gebildeten
Volumina (erster Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum 71,
zweiter Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum 72,
erster Hydraulikflüssigkeitsausgleichsraum 69,
zweiter Hydraulikflüssigkeitsausgleichsraum 70,
Kühlflüssigkeitsraum 73)
mit Hydraulikflüssigkeit.
-
Über den
ersten Hydraulikflüssigkeitskanal 63 kann
der erste Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum 71 mit
Hydraulikflüssigkeit
druckbeaufschlagt werden. Dieser Hydraulikflüssigkeitsdruck drückt den Druckkolben 49 und
damit den Betätigungskolben 45 und
den Kolben 51 entgegen dem Druck der Schraubenfedern 53 nach
innen. Eine derartige Verschiebung des Betätigungskolbens 45 hat
zur Folge, dass dessen Außenumfang
gegen die Druckplatte 34 der ersten Kupplung diese betätigend gedrückt wird.
-
In
gleicher Weise kann über
den vierten Hydraulikflüssigkeitskanal 66 der
zweite Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum 72 mit
Hydraulikflüssigkeit druckbeaufschlagt
werden. Auf Grund dieses Hydraulikflüssigkeitsdrucks wird der Druckkolben 50 und
damit der Betätigungskolben 44 und
der Kolben 52 entgegen dem Druck der Schraubenfedern 54 nach
innen gedrückt.
Dies hat in entsprechender Weise zur Folge, dass der Außenumfang
des Betätigungskolbens 44 gegen
die Druckplatte 37 der zweiten Kupplung diese betätigend gedrückt wird.
-
Über die
beiden Hydraulikflüssigkeitskanäle 64 und 65 werden
einerseits die Hydraulikflüssigkeitsausgleichsräume 69, 70 als
auch der Kühlflüssigkeitsraum 73 mit
Hydraulikflüssigkeit
befüllt.
-
Die
Hydraulikflüssigkeit
in den Hydraulikflüssigkeitsausgleichsräumen 69, 70 dient
dazu, einen fliehkraftbedingten Hydraulikflüssigkeitsgegendruck zu erzeugen,
welcher der fliehkraftbedingten Druckzunahme im jeweiligen Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum 71, 72 entgegen
wirkt.
-
Die
Hydraulikflüssigkeit
im Kühlflüssigkeitsraum 73 wird
zur Kühlung
der Reiblamellen 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37 durch
radial verlaufende (hier nicht dargestellte) Öffnungen im Innenlamellenträger 40 zu den
Reiblamellen 29, 30, 33, 34, 35, 36, 37 geführt.
-
Die
vorstehend im Detail beschriebenen Komponenten des Antriebsstranges
sind wie folgt miteinander verbunden. Die Kurbelwelle 24 ist
mit dem Innenumfang der Schwungmasse 21 verschraubt (Schraube 26,
Bohrung 23). Der Außenumfang
der Schwungmasse 21 ist mit dem Außenumfang der biege-/taumelweichen
Scheibe 18 vernietet (Außenrandbohrung 19,
Niete 20, Bohrung 22). Der Innenumfang der biege-/taumelweichen
Scheibe 18 trägt
eine, auch als Innenflansch bezeichnete erste Welle 17 mit
einer Außenverzahnung.
Diese Außenverzahnung
greift in der Art einer Steckverzahnung 16 in eine Innenverzahnung
der zweiten Welle 15, die mit dem Primärelement 14 des Torsionsschwingungsdämpfers 12 verbunden
ist und daher teilweise auch als Primärflansch bezeichnet wird.
-
Das
Sekundärelement 13 des
Torsionsschwingungsdämpfers 12,
welches zugleich das Kupplungsgehäuse bildet, ist in vorstehend
beschriebener Weise drehfest mit dem Innenlamellenträger 40 der
Doppelkupplung verbunden.
-
Die
beiden Kupplungen (Lamellenpakete 27, 28; Betätigungskolben 44, 45)
verbinden den Innenlamellenträger 40 schaltbar
mit den Außenlamellenträgern 1, 2,
welche wiederum über
deren Flansche 3, 4 mittels Steckverzahnung 7, 8 drehfest
mit den beiden Getriebeeingangswellen 9, 10 verbunden sind.
-
Ein über die
Kurbelwelle 24 eingeleitetes Drehmoment kann also mittels
der Doppelkupplung auf eine der beiden Getriebeeingangswellen 9, 10 übertragen
werden.
-
Der
Vollständigkeit
halber sei erwähnt,
dass eine über
die Kurbelwelle 24 eingeleitete Drehbewegung über ein
an der Kupplungsnabe 61 angeordnetes Pumpenantriebszahnrad 68 auch
eine hier nicht dargestellte Hydropumpe zur Bereitstellung des vor-stehend
erwähnten
Hydraulikflüssigkeitsdrucks antreibt.
-
2 zeigt
eine Kopplungseinrichtung ähnlich
der in 1 dargestellten, wobei jedoch gegenüber der
in 1 gezeigten Konstruktion die erste Welle nicht
mit der taumelweichen Scheibe 18 sondern unmittelbar mit
der Schwungmasse 21 verbunden ist. Eine taumelnde Scheibe
ist in dieser Konstruktion nicht vorgesehen.
-
3 zeigt
in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung
schematisch die erste Welle 17 und die zweite Welle 15.
Die erste Welle 17 trägt
eine Außenverzahnung 80,
die in eine nicht näher
dargestellte Innenverzahnung der zweiten Welle 15 eingreift.
Schematisch ist eine Blattfeder 81 aus Federstahl dargestellt,
die in die Verzahnung eingelegt ist und die derart doppel-S-förmig gebogen
ist, dass sie eine Vorspannung in Umfangsrichtung zwischen die Innenverzahnung
und Außenverzahnung
einbringt.
-
Die
Blattfeder 81 kann beim axialen Zusammenschieben der ersten
und der zweiten Welle mit eingeschoben werden und weist eine derartige
Vorspannung auf, dass die beiden Wellen unter Aufgabe des Spiels
in Umfangsrichtung zusammengedrückt werden.
-
In
der 6 ist diese Anordnung in einem Querschnitt gezeigt,
wobei eine Nut in der ersten Welle 17 in axialer Richtung
verlaufend zwischen zwei Zähnen
der Verzahnung angeordnet ist sowie eine parallel zu dieser verlaufende
weitere Nut in der inneren Mantelfläche der ersten Welle 15.
Die Blattfeder 81 greift in beide Nuten ein und richtet
diese zueinander derart aus, dass eine Relativbewegung im Umfangsrichtung,
die mit dem Pfeil 82 angedeutet ist, zu einer weiteren
Verformung der Blattfeder führen würde, wodurch
elastische Rückstellkräfte entstehen.
Somit werden die beiden Wellen derart miteinander verbunden, dass
sie bis zum Übersteigen
einer bestimmten in Umfangsrichtung wirkenden Kraft fest zueinander
positioniert sind. Wird diese Kraft überschritten, so wird die Blattfeder
verformt und die beiden Wellen können
sich soweit gegeneinander verdrehen, dass die Verzahnungen in der
einen oder anderen Drehrichtung aneinander anliegen.
-
Die 4 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der die zweite Welle 15 dadurch elastisch
ausgebildet ist, dass in ihr ein Paar diametral gegenüberliegender
in radialer und axialer Richtung verlaufender Schlitze 83a, 83b vorgesehen
ist. Dieses Schlitzpaar 83a, 83b erlaubt eine
radiale Aufweitung der zweiten Welle 15, so dass die erste
Welle 17, auch wenn ihre Außenmaße ein wenig über den Innenmaßen der
zweiten Welle liegen, in diese unter elastischer Aufweitung der
zweiten Welle 15 eingeschoben werden kann. Dadurch liegt
eine radiale Pressung vor, die zum Ausgleich des vorhandenen Spiels
in radialer Richtung führt,
so dass ein Klappern der Wellen gegeneinander verhindert wird. In
Umfangsrichtung ergeben sich Reibungskräfte, die nur im Falle einer
Laständerung
eines bestimmten Ausmaßes überwunden
werden. Jedenfalls wird die Übertragung
des Drehmoments durch die Elastizität der zweiten Welle nicht beeinträchtigt.
In der 4 ist dargestellt, dass auch die erste, innenliegende, Welle 17 ein
entsprechendes Paar von Schlitzen 83c, 83d aufweist.
Dies ist nicht notwendigerweise der Fall, es können jedoch beide Wellen 15, 17 oder
auch nur eine, die äußere 15 oder
die innere 17 Welle, ein derartiges Schlitzpaar aufweisen,
um eine radiale Aufweitung beziehungsweise eine radiale Zusammenstauchung
zu erlauben.
-
Zur
elastischen Ausbildung der ersten und/oder zweiten Welle können weitere
Schlitzpaare vorgesehen sein, vorzugsweise wiederum diametral gegenüberliegende
Schlitzpaare. Ergänzend
oder alternativ können
zusätzlich
einzelne Schlitze vorgesehen sein, die nicht mit einem zweiten Schlitz
ein Paar von Schlitzen bilden. Jeder Schlitz kann sich überdies
in axialer Richtung über
einen Teil oder die gesamte Länge
der jeweiligen Welle erstrecken.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung sind vier
bis sechs Paare aus diametral gegenüberliegenden Schlitzen vorgesehen.
Hierbei kann sich wiederum jeder Schlitz in axialer Richtung über einen
Teil oder die gesamte Länge
der jeweiligen Welle erstrecken.
-
Wie
in 4 dargestellt, ist wenigstens ein Paar von Schlitzen 83e, 83f in
dem mit der inneren Welle 17 verbundenen Bauteil, hier
der Taumelscheibe 18, vorgesehen. In einer anderen Ausgestaltungsvariante,
z.B. der gemäß der 2,
kann das Schlitzpaar 83e, 83f in der Schwungmasse 21 vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Schlitzpaar 83e, 83f in
diesem Bauteil kolinear mit einem Schlitzpaar 83a, 83b; 83c, 83d in
der äußeren 15 oder
der inneren 17 Welle angeordnet.
-
Die
beschriebenen Maßnahmen
zur Ausbildung wenigstens einer elastischen Welle können alternativ
oder auch gleichzeitig mit dem Einfügen eines Einlageelementes
in die Verzahnung vorgesehen sein.
-
5 zeigt
eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung, dergestalt,
dass in die Verzahnung anstelle eines Zahns ein Federstift 84 eingefügt ist,
der in axialer Richtung der Wellen verläuft und der aus einem längs geschlitzten
Federzylinder 85 aus einem Federblech besteht, der vorzugsweise mit
einem kompressiblen Medium oder einem Elastomerkörper gefüllt ist. Der Federstift ist
radial zusammendrückbar,
so dass er als elastisches Element in zwei Nuten eingelegt werden
kann, die, einander gegenüberliegend,
axial in der äußeren Mantelfläche der
innenliegenden ersten Welle und in der innenliegenden Mantelfläche der
außenliegenden
zweiten Welle verlaufen. In diesem Fall kann durch den Federstift
je nach der Tiefe der Nuten eine radiale und/oder azimutale Vorspannung
zwischen der ersten und der zweiten Welle erzeugt werden, so dass diese
in jedem Fall wenigstens auf der dem Federstift gegenüberliegenden
Seite der Verzahnung fest aneinander anliegen, wodurch der gewünschte Reibschluss
erzeugt wird.
-
7 zeigt
eine schematische Darstellung der ersten und zweiten Welle mit der
Verzahnung, wobei in einem ersten Beispiel im axial begrenzten Abschnitt 86 in
den einzelnen Zähnen
der Außenverzahnung
Ausnehmungen vorgesehen sind, in die ein O-Ring 87 eingelegt
ist, der die innere Welle vollständig
umgibt und der einen derartigen Durchmesser aufweist, dass er zwischen
der ersten und der zweiten Welle komprimiert ist und somit eine
radiale Vorspannung zwischen den Wellen erzeugt. Der O-Ring 87 besteht
typischerweise aus einem Elastomer, das einen hohen Reibungskoeffizient
aufweist, so dass die Reibungskräfte
zwischen den beiden Wellen relativ groß sind.
-
Ein
zweites Beispiel ist zusätzlich
in derselben Figur dargestellt, in Form des O-Rings 88,
der alternativ oder gleichzeitig zu dem O-Ring 87 vorgesehen
sein kann und der in einem Abschnitt der ersten Welle 17 angeordnet
ist, der keine Verzahnung trägt sondern
eine glatte zylindrische Oberfläche
aufweist, in die lediglich eine Nut zur Aufnahme des O-Rings 88 eingebracht
ist.
-
Auf
der Gegenseite kann an der inneren Mantelfläche der zweiten Welle 15 ebenfalls
eine Nut vorgesehen sein kann, in die der O-Ring 88 derart eingreift,
dass er radial wenigstens ein Stück
weit komprimiert ist und somit eine radiale Vorspannung zwischen
den Wellen erzeugt.
-
Die 8 bis 16 zeigen
eine spezielle, besonders optimierte Ausgestaltung der Erfindung, bei
der Federelemente an einem gemeinsamen Ring derart befestigt sind,
dass sie gemeinsam in eine Verzahnung eingebracht werden können, um
zwischen den Zähnen
einer Innenverzahnung und einer Aussenverzahnung das vorhandene
Spiel elastisch aufzunehmen.
-
8 zeigt
dabei im Teil b) eine Aussenverzahnung in einem Schnitt A-A, der
im Teil a) der Figur angedeutet ist. Ohne weitere Maßnahmen
führt ein Spiel
zwischen der Innen- und der Aussenverzahnung zur Entwicklung von
Klappergeräuschen
insbesondere bei niedrigen Drehzahlen. Solche Geräusche sollen
mithilfe der Erfindung vermieden oder verringert werden. Die erste
Welle ist, wie auch in den übrigen
Figuren, wieder mit dem Bezugszeichen 17, die zweite Welle
mit 15 bezeichnet. 9 zeigt
beispielhaft die Einfügung
eines Federblechs 89 zwischen einen Zahn 90 einer
Aussenverzahnung und einen Zahn 91 einer Innenverzahnung.
Im Schnitt B-B wird deutlich, dass das Federblech 89 bogenförmig in
der Mitte der Zahnflanke des Zahns 90 von diesem beabstandet
ist und elastisch an die Flanke andrückbar ist. Prinzipiell ist
es jedoch gleichwertig, ob die konvexe Fläche des Federblechs gegen die Außen- oder gegen die Innenverzahnung
anliegt.
-
Zusätzlich sind
weitere Federbleche 95, 96 am Umfang der Verzahnung
gleichmäßig verteilt
dargestellt.
-
Um
die Federbleche problemlos unterbringen zu können, kann jeweils ein Zahn
der Aussenverzahnung schmaler gestaltet sein oder ein entsprechender
Zahn der Innenverzahnung oder der zu schaffende Freiraum kann auf
beide Verzahnungen aufgeteilt werden. Bei der Innenverzahnung ist
diese Maßnahme
jedoch besonders einfach durchzuführen.
-
Die
Wahl der Anzahl der Federelemente, die vorgesehen werden, hängt unter
anderem auch von dem zu übertragenden
Drehmoment, bis zu dem die Klappergeräusche unterdrückt werden
sollen, ab. Jedoch werden die Bleche, um Unwuchten zu vermeiden,
vorteilhaft symmetrisch am Umfang angeordnet.
-
10 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht eine Anordnung von 4 Federblechen,
die an einem gemeinsamen Ring 92 befestigt und dadurch fest
zueinander positioniert sind. Mittels des Rings 92 sind
die Federbleche gemeinsam in die Verzahnung einschiebbar und dort
festlegbar.
-
Die 11a und 11b zeigen
abgerollte Darstellungen der Innen- und der Aussenverzahnung vor dem
Einsteckvorgang. Im unteren Teil dieser Figuren ist jeweils die
Innenverzahnung mit dem Zahn 90 und dem eingefügten Federblech 89 aus 9 dargestellt,
ebenso wie das Federblech 95. Insgesamt liegen in 11a alle Federbleche an in Umfangsrichtung
gleichsinnig ausgerichteten Flanken der Innenverzahnung an. Dies
führt dazu,
dass der Ring 92 leicht in Umfangsrichtung verdreht werden
kann, wodurch die Federbleche sich, wie im Fall der 11b dargestellt,
von der Verzahnung lösen
können.
Beim Zusammenstecken der Verzahnung ergibt sich hierdurch ein Problem,
das dazu führt,
dass entweder das Stecken verhindert oder behindert oder das Federblech
entfernt oder zerstört
wird.
-
Dieses
Problem lässt
sich beispielsweise, wie in 12 dargestellt,
durch eine azimutale Vorspannung des Rings 93 in Richtung
der Pfeile 97, 98 lösen. Der Ring 93 weist
zu diesem Zweck radiale Speichen auf, die gegenüber der ersten Welle 17,
die das Aussengewinde trägt,
verspannt werden können. Die
Speichen selbst können
dabei als Federn dienen, die sich an Widerlagern an der ersten Welle
abstützen.
-
13 zeigt
eine andere Maßnahme
zur Sicherstellung einer problemlosen Montage der Anordnung in Form
von Winkelblechen 99, 100, die an der von dem
Ring 93 abgewandten Seite der Federbleche 101, 102 befestigt
sind und je einen Zahn der Innenverzahnung stirnseitig wenigstens
teilweise umgreifen. Auf diese Weise sind die hakenförmigen Enden
der Federbleche an der Innenverzahnung abgestützt. Hierdurch werden die Federbleche
bei dem durch den Pfeil 103 in 13 angedeuteten
Montagevorgang auch bei schlechter Positionierung der Verzahnungen
zueinander nicht verbogen.
-
Eine
eigenständige
Vorspannung des Rings in Umfangsrichtung wird vollends entbehrlich
durch die in der 14 dargestellte Maßnahme,
dass mehrere der Federbleche 104, 105 an in Umfangsrichtung
gegensinnig ausgerichteten Flanken 106, 107 der
Innenverzahnung anliegen. Die einzelnen Federbleche können damit
in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt sein, wodurch der Ring 94 selbsttätig zentriert
wird.
-
Die 15 zeigt
diese Ausgestaltung in Teil a perspektivisch, in Teil b in einer
Draufsicht auf die Innenverzahnung mit dem Ring 94.
-
Vorteilhaft
erscheint es, zwei Paare, noch vorteilhafter, drei Paare von gegensinnigen
Federblechen bei einer derartigen Konstruktion vorzusehen.
-
16 zeigt
schließlich
einen Schnitt durch eine gesteckte Verzahnung, wobei die Aussenverzahnung
auf der ersten Welle 17, die Innenverzahnung auf der zweiten
Welle 15 angeordnet ist. Es ist ein Federblech 104 dargestellt,
das auf der linken Seite durch den Ring 94, auf der rechten
Seite durch das Winkelblech 108 gesichert ist.
-
Damit
ist die größtmögliche Sicherheit
mit einer vereinfachten Montage bei geringem konstruktiven Aufwand
verbunden.
-
Der
Vollständigkeit
halber sei erwähnt,
dass die Erfindung ebenso wie oben beschrieben, in analoger Weise
durch an der Aussenverzahnung angeordnete und verklemmte Federbleche
verwirklicht werden kann.
-
Die
Erfindung kann bei einer Kopplungseinrichtung zur Übertragung
eines Drehmoments zwischen einem Antriebselement und einer Kupplung mit
einer ersten Welle 17 und einer diese umgebenden zweiten
Welle 15 auch auf noch eine weitere Art umgesetzt werden.
Dabei ist vorausgesetzt dass die beiden Wellen mittels einer in
Umfangsrichtung formschlüssigen
Verbindung mit Spiel, insbesondere eine Verzahnung, miteinander
gekoppelt sind. Die genannte weitere Umsetzung der Erfindung sieht
vor, dass wenigstens eine der Wellen auf wenigstens einem Teil ihres
Umfangs einen axial abgeteilten und gegenüber dem übrigen Teil bewegbaren gesonderten
Abschnitt aufweist, der auch einen Teil der formschlüssigen Verbindung
aufweist und der in axialer und/oder radialer und/oder azimutaler
Richtung und/oder durch eine Taumelbewegung gegenüber dem übrigen Teil
der jeweiligen Welle elastisch verspannbar ist. Unter einer Taumelbewegung
soll dabei eine Verdrehung um eine senkrecht zu den Längsachsen
der Wellen gerichtete Achse verstanden werden.
-
Dabei
ist vorteilhaft die elastische Verspannung durch federelastische
Elemente, wie beispielsweise Elastomerelemente oder metallische
Federn realisiert, die an dem gesonderten Abschnitt einerseits und
an dem übrigen
Teil der jeweiligen Welle andererseits angreifen.
-
Der
gesonderte Abschnitt kann in konstruktiv einfacher Weise ein zylindrischer
Teilabschnitt einer Welle sein, der durch Teilung der Welle in Axialrichtung
entsteht. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn es sich um einen
gesonderten Abschnitt der Aussenwelle handelt, der einen Teil der
Innenverzahnung aufweist, welche in die Aussenverzahnung der inneren
Welle eingreift. Eine geringfügige
Verschiebung, Verdrehung oder Verkippung des gesonderten Abschnittes
in der beschrie benen Weise führt
notwendiger Weise zum Anliegen an der Verzahnung der jeweils anderen
Welle und somit zu einer Aufhebung des mechanischen Spiels.
-
Die
Größe der aufgebrachten
elastischen Kräfte
bei der Verspannung hängen
davon ab, bis zu welchen zu übertragenden
Kräften
die Kopplung spielfrei sein soll.
-
Beispiele
einer solchen Kopplung sind in den 17 und 18 dargestellt.
-
Gemäß 17 ist
eine durchgehende erste Welle 17, die innere Welle vorgesehen,
die ein Aussengewinde trägt
sowie eine äussere,
zweite Welle 15, 15a, die in axialer Richtung
in zwei Teile, nämlich den
gesonderten Abschnitt 15a und den übrigen Teil der zweiten Welle
geteilt ist. Der Bereich der ineinandergreifenden Verzahnung ist
mit 109 bezeichnet. Sowohl der gesonderte Abschnitt als
auch der übrige Teil
der zweiten Welle weisen Ausnehmungen zur Befestigung von am Umfang
verteilten Federn 110 auf, die schräg zur Mittelachse der Wellen
verlaufen und beim Spannen für
eine Verdrehung des gesonderten Abschnitts gegenüber dem übrigen Teil der zweiten Welle
um die Längsachse
der Welle führen. Der
Richtungssinn der Verdrehung ist mittels der Pfeile 111 und 112 angedeutet.
Durch die Verdrehung der genannten Teile gegeneinander liegt in
jedem Fall wenigstens ein Zahn entweder des gesonderten Abschnitts
oder des übrigen
Teils der zweiten Welle 115, 115a an der Aussenverzahnung
der ersten Welle 17 an.
-
Zusätzlich kann
durch die Spannung der Federn, von denen nur eine mit 110 bezeichnet
ist, und die als Schraubenfedern aus einem Federstahl ausgeführt sein
können
oder auch durch andere, zusätzliche
Federelemente (die symbolisch in der Figur als Klammer 113 bezeichnet
sind) eine axiale Kompression auf die beiden Teile 15, 15a ausgeübt werden, um
die Verdrehung durch Haftreibungskräfte zu stabilisieren.
-
Die 18 zeigt
eine Variante, bei der der gesonderte Abschnitt 15a einerseits
in Richtung des Pfeils 114 im wesentlichen senkrecht zu
der Längsachse
der Wellen 15, 17 versetzt ist und bei der der gesonderte
Abschnitt 15a zusätzlich
gegenüber
dem übrigen
Teil der zweiten Welle um einen kleinen Winkel in Richtung des Pfeiles 115 verkippt
ist.
-
Jede
einzelne der Maßnahmen-
der Versatz und die Verkippung – für sich allein
kann schon zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zieles ausreichen, nämlich zu
einer Anlage an der jeweils gegenüberliegenden Aussenverzahnung
der inneren, ersten Welle 17 führen. In der jeweils eingenommenen Position
wird der gesonderte Abschnitt mit Hilfe der Federelemente 116, 117 gehalten,
die beispielsweise als Gummistifte ausgebildet sein können.
-
Zusätzlich kann
noch ein Federelement 118 vorgesehen sein, das die Teile 15, 15a zusammendrückt und
dadurch eine Haftreibungskraft erzeugt, die den Versatz und damit
die elastische Passung der Gesamtkonstellation stabilisiert. Die
Gesamtkonstellation ist derart, dass die Innenverzahnung wenigstens
im Bereich eines Zahnes fest an der Aussenverzahnung elastisch anliegt.
-
Das
Maß der
Verschiebung, Verdrehung bzw. Verkippung des gesonderten Abschnittes
ist in den Figuren der Deutlichkeit halber gut erkennbar ohne Rücksicht
auf den tatsächlichen
Betrag der Positionsänderung
dargestellt, die größer oder
auch kleiner als dargestellt sein kann.
-
Die
beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung sorgen dafür,
dass nicht bei Laständerungen,
die beispielsweise bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen leicht
auftreten können,
ein Klappern zwischen der ersten und der zweiten Welle durch Spiel
in der Verzahnung auftritt. Es versteht sich von selbst, dass die
genannten Maßnahmen
einzeln für
sich oder auch kombiniert miteinander angewendet werden können.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante sind daher wenigstens
zwei elastische Elemente vorgesehen, die gestuft ihre Wirkung entfalten.
So kann beispielsweise als erstes elastisches Element für eine erste
Stufe ein oder mehrere elastische Einlageelemente vorgesehen sein,
welche bei zu übertra genden
Drehmomenten in einem ersten Drehmomentbereich, vorzugsweise einem
Bereich von 10 Nm bis 30 Nm, sein bzw. ihre Wirkung entfalten. Ab einem
Grenzdrehmoment, das vorzugsweise etwa in einem Bereich zwischen
30 Nm und 60 Nm liegt, entfaltet zumindest ein zweites elastisches
Element für die
zweite Stufe seine Wirkung. Hierbei kann es sich beispielsweise
um an einem gemeinsamen Ring befestigte Federbleche handeln.
-
Dieses
zumindest eine zweite elastische Element kann alternativ oder zusätzlich zu
dem wenigstens einen ersten elastischen Element der ersten Stufe
wirken. Geht das wenigstens eine erste elastische Element beispielsweise
ab einem gewissen Drehmoment auf Block, wirkt von diesem Drehmoment
an nur noch das zweite elastische Element für die zweite Stufe. Besitzt
hingegen das wenigstens eine erste elastische Element für die erste
Stufe oberhalb des Grenzdrehmoments eine Restelastizität wirken
die elastischen Elemente für
beide Stufen oberhalb des Grenzdrehmoments.
-
Durch
entsprechende Kombination von elastischen Elementen können offensichtlich
mehr als die beschriebenen zwei Stufen ausgebildet werden. Grundsätzlich können beliebig
viele solcher Stufen vorgesehen werden, bevorzugt werden jedoch
zwei oder drei Stufen ausgebildet.
-
- 1
- erster
Außenlamellenträger
- 2
- zweiter
Außenlamellenträger
- 3
- erster
Flansch
- 4
- zweiter
Flansch
- 5
- Innenverzahnung
- 6
- Innenverzahnung
- 7
- Steckverzahnung
- 8
- Steckverzahnung
- 9
- Hohlwelle
- 10
- Vollwelle
- 11
- Kupplungsgehäuse
- 12
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 13
- Sekundärelement
- 14
- Primärelement
- 15
- Primärflansch/zweite
Welle
- 15a
- gesonderter
Abschnitt der zweiten Welle
- 16
- Steckverzahnung
- 17
- Innenflansch/erste
Welle
- 18
- biege-/taumelweiche
Scheibe
- 19
- Außenrandbohrung
- 20
- Niete
- 21
- Schwungmasse
- 22
- Bohrung
- 23
- Bohrung
- 24
- Kurbelwelle
- 25
- Gewindebohrung
- 26
- Schraube
- 27
- erstes
Lamellenpaket
- 28
- zweites
Lamellenpaket
- 29
- Außenlamelle
- 30
- Außenlamelle
- 31
- Außenverzahnung
- 32
- Außenverzahnung
- 33
- Innenlamelle
- 34
- Druckplatte
- 35
- Endplatte
- 36
- Innenlamelle
- 37
- Druckplatte
- 38
- Innenverzahnung
- 39
- Innenverzahnung
- 40
- Innenlamellenträger
- 41
- Außenverzahnung
- 42
- Außenverzahnung
- 43
- erster
Betätigungskolben
- 44
- zweiter
Betätigungskolben
- 45
- Öffnung
- 46
- Öffnung
- 47
- Öffnung
- 48
- Sicherungsring
- 49
- Druckkolben
- 50
- Druckkolben
- 51
- Kolben
- 52
- Kolben
- 53
- Schraubenfeder
- 53a
- Schraubenfeder
- 54
- Schraubenfeder
- 55
- Kompensationskolben
- 56
- Kompensationskolben
- 57
- Umfangssteg
- 58
- Umfangssteg
- 59
- Ringelement
- 60
- Sicherungsring
- 61
- Kupplungsnabe
- 62
- Träger
- 63
- Hydraulikflüssigkeitskanal
- 64
- Hydraulikflüssigkeitskanal
- 65
- Hydraulikflüssigkeitskanal
- 66
- Hydraulikflüssigkeitskanal
- 67
- Nahtstelle
- 68
- Pumpenantriebszahnrad
- 69
- erster
Hydraulikflüssigkeitsausgleichsraum
- 70
- zweiter
Hydraulikflüssigkeitsausgleichsraum
- 71
- erster
Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum
- 72
- zweiter
Hydraulikflüssigkeitsbetätigungsraum
- 73
- Kühlflüssigkeitsraum
- 74
- Kupplungsglocke
- 75
- erstes
Kühlflüssigkeitsleitblech
- 76
- zweites
Kühlflüssigkeitsleitblech
- 77
- Zylinder
- 78
- Zylinder
- 80
- Außenverzahnung
- 81
- Blattfeder
- 82
- Relativbewegung
in Umfangsrichtung
- 83a
- Schlitz
- 83b
- Schlitz
- 83c
- Schlitz
- 83d
- Schlitz
- 83e
- Schlitz
- 83f
- Schlitz
- 84
- Federstift
- 85
- Federzylinder
- 86
- axial
begrenzter Abschnitt
- 87
- O-Ring
- 88
- O-Ring
- 89
- Federblech
- 90
- Zahn
- 91
- Zahn
- 92
- Ring
- 93
- Ring
- 94
- Ring
- 95
- Federblech
- 96
- Federblech
- 97
- Vorspannungsrichtung
- 98
- Vorspannungsrichtung
- 99
- Winkelblech
- 100
- Winkelblech
- 101
- Federblech
- 102
- Federblech
- 103
- Einsteckvorgang
- 104
- Federblech
- 105
- Federblech
- 106
- Flanke
- 107
- Flanke
- 108
- Winkelblech
- 109
- Bereich
ineinandergreifender Verzahnung
- 110
- Feder
- 111
- Verdrehungsrichtung
- 112
- Verdrehungsrichtung
- 113
- Symbolische
Darstellung von Federelementen
- 114
- Versetzungsrichtung
- 115
- Verkippungsrichtung
- 116
- Federelement
- 117
- Federelement
- 118
- Federelement