DE102017106951A1

DE102017106951A1 - Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102017106951A1
Application number: DE102017106951.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Chambrion; Clément Francois
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20200232518A1; JP2020509320A; WO2018177462A1; CN110462243A; DE112018001641A5; EP3601830A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einer Drehachse, einem ersten Kupplungsbestandteil zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil abkoppelbar ist, wobei der erste Kupplungsbestandteil erste Reibelemente und der zweite Kupplungsbestandteil zweite Reibelemente aufweist, die drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung über eine Blattfedereinheit ausführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem ersten Kupplungsbestandteil zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil abkoppelbar ist, wobei erste Reibelemente des ersten Kupplungsbestandteils und zweite Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteils drehmomentübertragend verbindbar sind.
Eine gattungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist aus der WO 2014/139526 A1 bekannt. Diese offenbart eine Kupplungsvorrichtung, umfassend eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite, die drehbar um eine Achse angeordnet sind und wenigstens einen ersten Reibpartner und wenigstens einen zweiten Reibpartner aufweisen, wobei der erste Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Eingangsseite verbunden ist, wobei der zweite Reibpartner drehmomentschlüssig mit der Ausgangsseite verbunden ist, wobei der erste und der zweite Reibpartner durch eine Anpresskraft in Reibeingriff bringbar sind, um ein Drehmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zu übertragen, wobei wenigstens ein Federmittel vorgesehen ist, welches die Anpresskraft der Kupplungsvorrichtung verstärkt.
Solche Federmittel sind im Allgemeinen als Blattfedern ausgebildet, die aufgrund ihres Aufstellwinkels eine Selbstverstärkung der Anpresskraft erzeugen können. Die Belastung der Blattfedern ist dabei von der Anzahl der Reibelemente abhängig, die ihr Moment über die Blattfedern an eine Nabe übertragen.
In der noch unveröffentlichten DE 10 2016 207 116.5 wird vorgeschlagen, die Anzahl der Reibflächen, die zur Selbstverstärkung der Anpresskraft dienen, zu reduzieren.
Aus der WO 2015/135540 A1 ist eine Fliehkraftkupplung bekannt, die zum einen eine fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung in der Fliehkraftkupplung, die als Anfahrelement dient, und zum anderen eine vom Fahrer betätigbare Ausrückvorrichtung als Schaltkupplung aufweist, die die geschlossene Fliehkraftkupplung entgegen der Fliehkraft öffnet und schließt.
Weiter sind Fliehkraftkupplungen bekannt, deren zweiter Kupplungsbestandteil eine weitere fliehkraftabhängig schaltende Schalteinrichtung aufweist. Hierdurch wird sowohl ein Anfahren des Kraftfahrzeugs bei einer hohen Drehzahl des Antriebs als auch ein Fahren bei niedrigen Drehzahlen, beispielsweise in einem Teillastbetrieb, ermöglicht, in dem ein fliehkraftbedingtes Auskuppeln der Fliehkraftkupplung erst bei niedrigeren Drehzahlen erfolgt.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis derartige Kupplungsvorrichtungen kostengünstiger herzustellen. Dazu trägt auch ein vereinfachter Montageprozess bei.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Kupplungsvorrichtung angegeben werden, die durch einen möglichst modularen Aufbau sukzessiv zusammengebaut werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Es wird eine Kupplungsvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges vorgeschlagen, mit einer Drehachse, einem ersten Kupplungsbestandteil zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil zur Drehmomentweitergabe. Der zweite Kupplungsbestandteil ist rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil abkoppelbar, wobei der erste Kupplungsbestandteil erste Reibelemente und der zweite Kupplungsbestandteil zweite Reibelemente aufweist, die drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung über eine Blattfedereinheit ausführbar ist. Der zweite Kupplungsbestandteil umfasst zumindest die folgenden Komponenten:

- eine Nabe, die mit einer Abtriebswelle verbindbar ist, wobei die Nabe mit einem ersten Teil der zweiten Reibelemente (in der Umfangsrichtung) drehfest verbunden ist;
- eine Anpressplatte, die gegenüber der Nabe entlang der Drehachse in einer axialen Richtung verlagerbar ist, wobei die Anpressplatte mit einem zweiten Teil der zweiten Reibelemente (in der Umfangsrichtung) drehfest verbunden ist;
- eine Ausrückplatte zum Betätigen der Anpressplatte (zum schaltbaren Ausrücken der Kupplungsvorrichtung und Entkopplung des zweiten Kupplungsbestandteils von dem ersten Kupplungsbestandteil; auch gegen eine Fliehkraft);
- eine Anpressscheibe;
- eine Mehrzahl von ersten Bolzen, die sich jeweils entlang der axialen Richtung erstrecken, wobei an einem ersten Ende des ersten Bolzens die Ausrückplatte und an einem zweiten Ende die Anpressplatte befestigt ist; wobei sich die ersten Bolzen durch die Anpressscheibe hindurch erstrecken und die Anpressscheibe gegenüber dem ersten Bolzen entlang der axialen Richtung verschiebbar angeordnet ist; wobei zwischen dem ersten Ende und der Anpressscheibe eine Druckfeder angeordnet ist;
- eine Mehrzahl von Blattfedern (oder Blattfederpakete), die sich entlang der Umfangsrichtung erstrecken und die mit einem ersten Blattfederende an der Anpressplatte (z. B. über das zweite Ende des ersten Bolzens) und mit einem zweiten Blattfederende an der Nabe (z. B. über einen vierten Bolzen) angebunden sind;
- eine erste Fliehkrafteinheit, über die die ersten und zweiten Reibelemente in der axialen Richtung miteinander verspannbar sind; wobei die erste Fliehkrafteinheit ab einer ersten Drehzahl auf die Anpressscheibe einwirkt und diese gegen die Druckfedern entlang der axialen Richtung verschiebt (und damit die Reibelemente miteinander verspannt).

Insbesondere beträgt ein Aufstellwinkel der Blattfedern der Blattfedereinheit zwischen 40° und 55°. Durch diesen relativ großen Aufstellwinkel der Blattfedern wird die Variation der Selbstverstärkung verringert, wodurch die Lebensdauer der Blattfedern erhöht wird. Insbesondere ist die Blattfedereinheit zum einen an der Nabe und zum anderen an der Anpressplatte angebunden und ist ein vorgegebener zweiter Teil der zweiten Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteiles über die Blattfedereinheit rotatorisch mit der Anpressplatte verbunden. Ein vorgegebener erster Teil der zweiten Reibelemente des zweiten Kupplungsbestandteiles sind direkt an der Nabe angebunden. Die Anpressplatte und die Nabe sind rotatorisch miteinander über die Blattfedern gekoppelt und gegenüber einer axialen Richtung voneinander entkoppelt, d. h. die Anpressplatte ist gegenüber der Nabe gegen die Kraft der Blattfedereinheit in der axialen Richtung verschiebbar.
Die erste Fliehkrafteinheit kann mit dem ersten Kupplungsbestandteil oder mit dem zweiten Kupplungsbestandteil drehfest verbunden sein.
Insbesondere ist eine zweite Fliehkrafteinheit vorgesehen, die ab einer zweiten Drehzahl auf die Anpressscheibe einwirkt und diese gegen die Druckfedern entlang der axialen Richtung verschiebt; wobei die erste Fliehkrafteinheit (dann) mit dem zweiten Kupplungsbestandteil und die zweite Fliehkrafteinheit mit dem ersten Kupplungsbestandteil drehfest verbunden ist.
Über die erste Fliehkrafteinheit wird insbesondere sichergestellt, dass eine Verspannung der Reibelemente bei einem fahrenden Kraftfahrzeug bis zu einer niedrigen ersten Drehzahl aufrechterhalten wird.
Über die zweite Fliehkrafteinheit wird insbesondere sichergestellt, dass eine Verspannung der Reibelemente auch bei einem stehenden Kraftfahrzeug ab einer bestimmten zweiten Drehzahl einsetzt (Anfahrkupplung).
Bevorzugt weist die erste Fliehkrafteinheit eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung verschiebbare erste Scheibe auf, die über mindestens einen zweiten Bolzen die Anpressscheibe betätigt.
Insbesondere ist der mindestens eine zweite Bolzen nur an der Anpressscheibe befestigt. Bevorzugt ist der zweite Bolzen über eine Nietverbindung mit der Anpressscheibe verbunden. Insbesondere erstreckt sich der zweite Bolzen entlang der axialen Richtung, ausgehend von der Anpressscheibe durch die Anpressplatte bis hin zur ersten Scheibe.
Eine Verschiebung der ersten Scheibe infolge einer Fliehkraft betätigt den zweiten Bolzen, so dass die Anpressscheibe durch den zweiten Bolzen entgegen der Federkraft der Druckfeder verschoben wird.
Die Druckfedern sind jeweils an dem ersten Ende der ersten Bolzen befestigt und zwischen dem ersten Ende des ersten Bolzens und der Anpressscheibe verspannt angeordnet.
Eine Verlagerung der Anpressscheibe entgegen der Federkraft der Druckfedern wirkt auf das erste Ende der ersten Bolzen, so dass die ersten Bolzen insgesamt durch die Druckfedern entlang der axialen Richtung verschoben werden. Eine Verschiebung der ersten Bolzen bewirkt auch eine Verlagerung der Anpressplatte, so dass die Reibelemente miteinander verspannt werden.
Insbesondere kann die Anpressscheiben nur über einen vorbestimmten Weg entlang der axialen Richtung verschoben werden. Insbesondere wird dieser Weg durch einen Anschlag begrenzt, der mit der Nabe ausgebildet ist.
Die auf die Reibelemente wirkende Federkraft kann so (einerseits durch den Anschlag und andererseits durch die Federkraft der Druckfedern) begrenzt werden.
Insbesondere weist die zweite Fliehkrafteinheit eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung verschiebbare zweite Scheibe auf, die über mindestens einen dritten Bolzen die erste Scheibe und damit über den mindestens einen zweiten Bolzen die Anpressscheibe betätigt.
Insbesondere ist der mindestens eine dritte Bolzen nur an der ersten Scheibe befestigt ist.
Bevorzugt ist der mindestens eine dritte Bolzen gegenüber der zweiten Fliehkrafteinheit rotatorisch entkoppelt, so dass eine Drehbewegung der zweiten Fliehkrafteinheit keine nennenswerte Kraft in der Umfangsrichtung auf den mindestens einen dritten Bolzen überträgt.
Insbesondere sind von den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Bolzen jeweils mindestens zwei, bevorzugt drei oder auch mehr als drei Bolzen vorgesehen.
Insbesondere besteht die Kupplungsvorrichtung aus mehreren voneinander unabhängig herstellbaren Baugruppen; wobei eine erste Baugruppe die Nabe, die Anpressplatte, die Anpressscheibe, die Mehrzahl von ersten Bolzen mit den Druckfedern und die Blattfedern umfasst.
Insbesondere umfasst die erste Baugruppe zusätzlich die vierten Bolzen, über die die Blattfedern an die Nabe angebunden sind.
Bevorzugt umfasst die erste Baugruppe die zweiten Bolzen, die insbesondere an der Anpressscheibe befestigt sind.
Insbesondere umfasst die zweite Baugruppe die erste Baugruppe und die erste Fliehkrafteinheit; wobei die erste Fliehkrafteinheit mit der Nabe drehfest verbunden und über einen Sicherungsring an der Nabe anordenbar ist.
Insbesondere weist die erste Fliehkrafteinheit eine Grundplatte auf, die an einer inneren Umfangsfläche Zungen aufweist, die in Nuten der Nabe eingreifen und so eine drehfeste Anordnung der ersten Fliehkrafteinheit an der Nabe gewährleisten.
Insbesondere umfasst die zweite Baugruppe zusätzlich die dritte Bolzen, die an der ersten Scheibe befestigt sind.
Insbesondere umfasst eine dritte Baugruppe den ersten Kupplungsbestandteil und eine zweite Fliehkrafteinheit, die mit dem ersten Kupplungsbestandteil drehfest verbunden ist.
Bevorzugt umfasst eine vierte Baugruppe die ersten Reibelemente und die zweiten Reibelemente.
Insbesondere wird zusätzlich ein Verfahren zur Herstellung der Kupplungsvorrichtung vorgeschlagen, zumindest die folgenden, voneinander unabhängigen Schritte:

a) Zusammenbau der ersten Baugruppe (ggf. mit der ersten Fliehkrafteinheit);
b) Zusammenbau der dritten Baugruppe; und dann:
c) Bereitstellen der vierten Baugruppe;
d) Zusammenbau der ersten (bzw. zweiten) Baugruppe mit der dritten Baugruppe und der vierten Baugruppe.

Die Ausführungen zu der Kupplungsvorrichtung gelten gleichermaßen für das Verfahren und umgekehrt.
Die Ausrückplatte kann durch ein Ausrücklager gezogen oder gedrückt werden.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

1: eine bekannte Kupplungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht im Schnitt;
2: eine Kupplungsvorrichtung mit Gegenplatte und Abtriebswelle in perspektivischer Ansicht im Schnitt;
3: eine erste Baugruppe der Kupplungsvorrichtung nach 2 in perspektivischer Ansicht;
4: eine zweite Baugruppe der Kupplungsvorrichtung nach 2 in perspektivischer Ansicht;
5: eine Ansicht der zweiten Baugruppe gemäß 4 von unten entlang der Drehachse;
6: eine dritte Baugruppe der Kupplungsvorrichtung nach 2 in perspektivischer Ansicht;
7: eine Kupplungsvorrichtung nach 2 mit erster, zweiter, dritter und vierter Baugruppe sowie der Abtriebswelle, in perspektivischer Ansicht;
8: eine Nabe der Kupplungsvorrichtung nach 2 in perspektivischer Ansicht; und
9: eine Anpressplatte der Kupplungsvorrichtung nach 2 in perspektivischer Ansicht.

1 zeigt eine bekannte Kupplungsvorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Die Kupplungsvorrichtung 1 mit einer Drehachse 2 weist einen ersten Kupplungsbestandteil 3 auf, der zur mittelbaren oder unmittelbaren Drehverbindung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Der erste Kupplungsbestandteil 3 weist einen hülsenförmigen äußeren Lamellenträger auf, der über seine radiale Innenseite mit mehreren ersten Reibelementen 5 in Form von ersten Reiblamellen rotatorisch gekoppelt ist (also einen Formschluss ausbildet).
Neben dem ersten Kupplungsbestandteil 3 ist in der Kupplungsvorrichtung 1 ein zweiter Kupplungsbestandteil 4 vorhanden, der mit zweiten Reibelemente 6 in Form von zweiten Reiblamellen rotatorisch gekoppelt ist (also einen Formschluss in der Umfangsrichtung 21 ausbildet). Der erste Kupplungsbestandteil 3 ist in Abhängigkeit von der Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 von dem zweiten Kupplungsbestandteil 4 rotatorisch abgekoppelt oder mit diesem drehfest über die Reibelemente 5, 6 verbunden.
Die ersten Reibelemente 5 des ersten Kupplungsbestandteiles 3 und die zweiten Reibelemente 6 des zweiten Kupplungsbestandteiles 4 sind entlang der axialen Richtung 12 so angeordnet, dass zwischen je zwei benachbarten ersten Reibelementen 5 prinzipiell jeweils ein zweites Reibelement 6 des zweiten Kupplungsbestandteils 4 angeordnet ist. Die Reibelemente 5, 6 sind allesamt in axialer Richtung 12 relativ zueinander verschiebbar. In der eingekuppelten Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 sind die ersten und zweiten Reibelemente 5, 6 über eine aufgebrachte Verbindungskraft in Form der axialen Anpresskraft, die von den Fliehkrafteinheiten 24, 26 erzeugt wird, unter Reibkraftschluss drehfest miteinander verbunden. In der ausgekuppelten Stellung der Kupplungsvorrichtung 1 sind die ersten und zweiten Reibelemente 5, 6 wiederum kraftlos zueinander angeordnet und somit relativ zueinander verdrehbar.
Hier ist die erste Fliehkrafteinheit 24 über eine Verschraubung mit der Nabe 8 verbunden. Eine Blattfedereinheit 7 verbindet die Anpressplatte 11 mit der Nabe 8. Eine erste Scheibe 27 der ersten Fliehkrafteinheit 24 wirkt auf eine Druckfeder 19 und über die Druckfeder 19 auf die Anpressplatte 11.
2 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 1 mit Gegenplatte 43 und Abtriebswelle 9 in perspektivischer Ansicht im Schnitt. Die Kupplungsvorrichtung 1 umfasst eine Drehachse 2, einen ersten Kupplungsbestandteil 3 zur Drehmomenteinleitung und einen zweiten Kupplungsbestandteil 4 zur Drehmomentweitergabe. Der zweite Kupplungsbestandteil 3 ist rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil 4 abkoppelbar, wobei der erste Kupplungsbestandteil 3 erste Reibelemente 5 und der zweite Kupplungsbestandteil 4 zweite Reibelemente 6 aufweist, die drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung 1 über eine Blattfedereinheit 7ausführbar ist. Der zweite Kupplungsbestandteil 4 umfasst eine Nabe 8, die mit einer Abtriebswelle 9 drehfest verbunden ist, wobei die Nabe 8 mit einem ersten Teil 10 der zweiten Reibelemente 6 (in der Umfangsrichtung 21) drehfest verbunden ist. Weiter eine Anpressplatte 11, die gegenüber der Nabe 8 entlang der Drehachse 2 in einer axialen Richtung 12 verlagerbar ist, wobei die Anpressplatte 11 mit einem zweiten Teil 13 der zweiten Reibelemente 6 (in der Umfangsrichtung 21) drehfest verbunden ist. Der zweite Kupplungsbestandteil 4 umfasst zudem eine Ausrückplatte 14 zum Betätigen der Anpressplatte 11 (zum schaltbaren Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 und Entkopplung des zweiten Kupplungsbestandteils 4 von dem ersten Kupplungsbestandteil 3; auch gegen eine Fliehkraft) sowie eine Anpressscheibe 15. Der zweite Kupplungsbestandteil 4 umfasst weiter eine Mehrzahl von ersten Bolzen 16, die sich jeweils entlang der axialen Richtung 12 erstrecken, wobei an einem ersten Ende 17 des ersten Bolzens 16 die Ausrückplatte 14 und an einem zweiten Ende 18 die Anpressplatte 11 befestigt ist; wobei sich die ersten Bolzen 16 durch die Anpressscheibe 15 hindurch erstrecken und die Anpressscheibe 15 gegenüber dem ersten Bolzen 16 entlang der axialen Richtung 12 verschiebbar angeordnet ist. Zwischen dem ersten Ende 17 und der Anpressscheibe 15 ist eine Druckfeder 19 angeordnet. Der zweite Kupplungsbestandteil 4 umfasst weiter eine Mehrzahl von Blattfedern 20 (oder Blattfederpakete), die sich entlang der Umfangsrichtung 21 erstrecken und die mit einem ersten Blattfederende 22 an der Anpressplatte 11 (z. B. über das zweite Ende 18 des ersten Bolzens 16) und mit einem zweiten Blattfederende 23 an der Nabe 8 (z. B. über einen vierten Bolzen 37) angebunden sind. Der zweite Kupplungsbestandteil 4 umfasst weiter eine erste Fliehkrafteinheit 24, über die die ersten und zweiten Reibelemente 5, 6 in der axialen Richtung 12 miteinander verspannbar sind; wobei die erste Fliehkrafteinheit 24 ab einer ersten Drehzahl auf die Anpressscheibe 15 einwirkt und diese gegen die Druckfedern 19 entlang der axialen Richtung 12 verschiebt (und damit die Reibelemente 5, 6 miteinander verspannt).
Die Blattfedereinheit 7 ist zum einen an der Nabe 8 und zum anderen an der Anpressplatte 11 angebunden, wobei ein vorgegebener zweiter Teil 13 der zweiten Reibelemente 6 des zweiten Kupplungsbestandteiles 4 über die Blattfedereinheit 7 rotatorisch mit der Anpressplatte 11 verbunden ist. Ein vorgegebener erster Teil 10 der zweiten Reibelemente 6 des zweiten Kupplungsbestandteiles 4 ist direkt an der Nabe 8 angebunden. Die Anpressplatte 11 und die Nabe 8 sind rotatorisch miteinander über die Blattfedern 20 gekoppelt und gegenüber einer axialen Richtung 12 voneinander entkoppelt, d. h. die Anpressplatte 11 ist gegenüber der Nabe 8 gegen die Kraft der Blattfedereinheit 7 in der axialen Richtung 12 verschiebbar.
Hier ist eine zweite Fliehkrafteinheit 26 vorgesehen, die ab einer zweiten Drehzahl auf die Anpressscheibe 15 einwirkt und diese gegen die Druckfedern 19 entlang der axialen Richtung 12 verschiebt; wobei die erste Fliehkrafteinheit 24 mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 4 und die zweite Fliehkrafteinheit 26 mit dem ersten Kupplungsbestandteil 3 drehfest verbunden ist.
Über die erste Fliehkrafteinheit 24 wird sichergestellt, dass eine Verspannung der Reibelemente 5, 6 bei einem fahrenden Kraftfahrzeug bis zu einer niedrigen ersten Drehzahl aufrechterhalten wird. Über die zweite Fliehkrafteinheit 26 wird sichergestellt, dass eine Verspannung der Reibelemente 5, 6 auch bei einem stehenden Kraftfahrzeug ab einer bestimmten zweiten Drehzahl einsetzt (Anfahrkupplung).
Die erste Fliehkrafteinheit 24 weist eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung 12 verschiebbare erste Scheibe 27 auf, die über mindestens einen zweiten Bolzen 28 (siehe 7) die Anpressscheibe 15 betätigt.
Der mindestens eine zweite Bolzen 28 ist nur an der Anpressscheibe befestigt. Der zweite Bolzen 28 ist über eine Nietverbindung mit der Anpressscheibe 15 verbunden. Der zweite Bolzen 28 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 12, ausgehend von der Anpressscheibe 15 durch die Anpressplatte 11 bis hin zur ersten Scheibe 27.
Eine Verschiebung der ersten Scheibe 27 infolge einer Fliehkraft betätigt den zweiten Bolzen 28, so dass die Anpressscheibe 15 durch den zweiten Bolzen 28 entgegen der Federkraft der Druckfeder 19 verschoben wird.
Die Druckfedern 19 sind jeweils an dem ersten Ende 17 der ersten Bolzen 16 befestigt und zwischen dem ersten Ende 17 des ersten Bolzens 16 und der Anpressscheibe 15 verspannt angeordnet.
Eine Verlagerung der Anpressscheibe 15 entgegen der Federkraft der Druckfedern 19 wirkt auf das erste Ende 17 der ersten Bolzen 16, so dass die ersten Bolzen 16 insgesamt durch die Druckfedern 19 entlang der axialen Richtung 12 verschoben werden.
Eine Verschiebung der ersten Bolzen 16 bewirkt auch eine Verlagerung der Anpressplatte 11 gegenüber der Gegenplatte 43, die über eine Mutter 25 an der Abtriebswelle 9 festgelegt ist, so dass die Reibelemente 5, 6 miteinander verspannt werden.
Die zweite Fliehkrafteinheit 26 weist eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung 12 verschiebbare zweite Scheibe 29 auf, die über mindestens einen dritten Bolzen 30 die erste Scheibe 27 und damit über den mindestens einen zweiten Bolzen 28 die Anpressscheibe 15 betätigt. Der mindestens eine dritte Bolzen 30 ist nur an der ersten Scheibe 27 über eine Nietverbindung befestigt.
Der mindestens eine dritte Bolzen 30 ist gegenüber der zweiten Fliehkrafteinheit 26 rotatorisch entkoppelt, so dass eine Drehbewegung der zweiten Fliehkrafteinheit 26 keine nennenswerte Kraft in der Umfangsrichtung 21 auf den mindestens einen dritten Bolzen 30 überträgt.
Hier sind von den ersten, zweiten, dritten und vierten Bolzen 16, 28, 30, 37 jeweils drei Bolzen vorgesehen.
3 zeigt eine erste Baugruppe 31 der Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 in perspektivischer Ansicht. Die erste Baugruppe 31 umfasst die Nabe 8, die Anpressplatte 11, die Anpressscheibe 15, die Mehrzahl von ersten Bolzen 16 mit den Druckfedern 19 und die Blattfedern 20. Weiter sind hier die vierten Bolzen 37 vorgesehen, über die die zweiten Blattfederenden 23 an der Nabe 8 befestigt sind.
Die Anpressscheibe 15 kann nur über einen vorbestimmten Weg 41 entlang der axialen Richtung 12 verschoben werden. Dieser Weg 41 wird durch einen Anschlag 42 begrenzt, der mit der Nabe 8 ausgebildet ist.
Die auf die Reibelemente 5, 6 wirkende Federkraft kann so (einerseits durch den Anschlag 42 und andererseits durch die Federkraft der Druckfedern 19) begrenzt werden.
Hier umfasst die erste Baugruppe 31 auch die zweiten Bolzen 28, die an der Anpressscheibe 15 befestigt sind.
4 zeigt eine zweite Baugruppe 32 der Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 in perspektivischer Ansicht. 5 zeigt eine Ansicht der zweiten Baugruppe 32 gemäß 4 von unten entlang der Drehachse 2. Die 4 und 5 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
Die zweite Baugruppe 32 umfasst die erste Baugruppe 31 und die erste Fliehkrafteinheit 24; wobei die erste Fliehkrafteinheit 24 mit der Nabe 8 drehfest verbunden und über einen Sicherungsring 35 an der Nabe angeordnet ist.
Die erste Fliehkrafteinheit 24 weist eine Grundplatte 40 auf, die an einer inneren Umfangsfläche Zungen 39 aufweist, die in Nuten 38 der Nabe 8 eingreifen und so eine drehfeste Anordnung der ersten Fliehkrafteinheit 24 an der Nabe 8 gewährleisten.
Hier umfasst die zweite Baugruppe 32 zusätzlich die dritte Bolzen 30, die an der ersten Scheibe 27 befestigt sind.
6 zeigt eine dritte Baugruppe 33 der Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 in perspektivischer Ansicht und zusätzlich die Abtriebswelle 9. Die dritte Baugruppe 33 umfasst den ersten Kupplungsbestandteil 3 und eine zweite Fliehkrafteinheit 26, die mit dem ersten Kupplungsbestandteil 2 drehfest verbunden ist. Die dritte Baugruppe 33 ist drehbar gegenüber der Abtriebswelle 9 angeordnet.
7 zeigt eine Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 mit erster, zweiter, dritter und vierter Baugruppe 31, 32, 33, 34 sowie der Abtriebswelle 9, in perspektivischer Ansicht. Die vierte Baugruppe 34 umfasst die ersten Reibelemente 5 und die zweiten Reibelemente 6. Hier ist zusätzlich die Abtriebswelle 9 dargestellt.
Auf die Ausführungen zu der 2 wird verwiesen.
8 zeigt eine Nabe 8 der Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 in perspektivischer Ansicht. Auf die vorstehenden Ausführungen insbesondere zu 2 wird verwiesen. Die Nabe 8 weist Bohrungen für die Aufnahme der vierten Bolzen 37 zur Befestigung der zweiten Blattfederenden 23 auf.
9 zeigt eine Anpressplatte 11 der Kupplungsvorrichtung 1 nach 2 in perspektivischer Ansicht. Auf die vorstehenden Ausführungen insbesondere zu 2 wird verwiesen. Die Anpressplatte 11 weist Bohrungen einerseits für die Aufnahme der zweiten Enden 17 der ersten Bolzen 16 sowie der ersten Blattfederenden 22 und andererseits für die zweiten Bolzen 28 auf.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2: Drehachse
3: erster Kupplungsbestandteil
4: zweiter Kupplungsbestandteil
5: erstes Reibelement
6: zweites Reibelement
7: Blattfedereinheit
8: Nabe
9: Abtriebswelle
10: erster Teil
11: Anpressplatte
12: axiale Richtung
13: zweiter Teil
14: Ausrückplatte
15: Anpressscheibe
16: erster Bolzen
17: erstes Ende
18: zweites Ende
19: Druckfeder
20: Blattfeder
21: Umfangsrichtung
22: erstes Blattfederende
23: zweites Blattfederende
24: erste Fliehkrafteinheit
25: Mutter
26: zweite Fliehkrafteinheit
27: erste Scheibe
28: zweiter Bolzen
29: zweite Scheibe
30: dritter Bolzen
31: erste Baugruppe
32: zweite Baugruppe
33: dritte Baugruppe
34: vierte Baugruppe
35: Sicherungsring
36: Ausrücklager
37: vierter Bolzen
38: Nut
39: Zunge
40: erste Grundplatte
41: Weg
42: Anschlag
43: Gegenplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014/139526 A1 [0002]
DE 102016207116 [0004]
WO 2015/135540 A1 [0005]

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit einer Drehachse (2), einem ersten Kupplungsbestandteil (3) zur Drehmomenteinleitung und einem zweiten Kupplungsbestandteil (4) zur Drehmomentweitergabe, wobei der zweite Kupplungsbestandteil (4) rotatorisch von dem ersten Kupplungsbestandteil (3) abkoppelbar ist, wobei der erste Kupplungsbestandteil (3) erste Reibelemente (5) und der zweite Kupplungsbestandteil (4) zweite Reibelemente (6) aufweist, die drehmomentübertragend verbindbar sind, wobei eine partielle Selbstverstärkung der Kupplungsvorrichtung (1) über eine Blattfedereinheit (7) ausführbar ist; wobei der zweite Kupplungsbestandteil (4) zumindest die folgenden Komponenten umfasst: - eine Nabe (8), die mit einer Abtriebswelle (9) verbindbar ist, wobei die Nabe (8) mit einem ersten Teil (10) der zweiten Reibelemente (6) drehfest verbunden ist; - eine Anpressplatte (11), die gegenüber der Nabe (8) entlang der Drehachse (2) in einer axialen Richtung (12) verlagerbar ist, wobei die Anpressplatte (11) mit einem zweiten Teil (13) der zweiten Reibelemente (6) drehfest verbunden ist; - eine Ausrückplatte (14) zum Betätigen der Anpressplatte (11); - eine Anpressscheibe (15); - eine Mehrzahl von ersten Bolzen (16), die sich jeweils entlang der axialen Richtung (12) erstrecken, wobei an einem ersten Ende (17) des ersten Bolzens (16) die Ausrückplatte (11) und an einem zweiten Ende (18) die Anpressplatte (11) befestigt ist; wobei sich die ersten Bolzen (16) durch die Anpressscheibe (15) hindurch erstrecken und die Anpressscheibe (15) gegenüber dem ersten Bolzen (16) entlang der axialen Richtung (12) verschiebbar angeordnet ist; wobei zwischen dem ersten Ende (17) und der Anpressscheibe (15) eine Druckfeder (19) angeordnet ist; - eine Mehrzahl von Blattfedern (20), die sich entlang einer Umfangsrichtung (21) erstrecken und die mit einem ersten Blattfederende (22) an der Anpressplatte (11) und mit einem zweiten Blattfederende (23) an der Nabe (8) angebunden sind; - eine erste Fliehkrafteinheit (24), über die die Reibelemente (5, 6) in der axialen Richtung (12) miteinander verspannbar sind; wobei die erste Fliehkrafteinheit (24) ab einer ersten Drehzahl auf die Anpressscheibe (15) einwirkt und diese gegen die Druckfedern (19) entlang der axialen Richtung (12) verschiebt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei eine zweite Fliehkrafteinheit (26) vorgesehen ist, die ab einer zweiten Drehzahl auf die Anpressscheibe (15) einwirkt und diese gegen die Druckfedern (19) entlang der axialen Richtung (12) verschiebt; wobei die erste Fliehkrafteinheit (24) mit dem zweiten Kupplungsbestandteil (4) und die zweite Fliehkrafteinheit (26) mit dem ersten Kupplungsbestandteil (3) drehfest verbunden ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die erste Fliehkrafteinheit (3) eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung (12) verschiebbare erste Scheibe (27) aufweist, die über mindestens einen zweiten Bolzen (28) die Anpressscheibe (15) betätigt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine zweite Bolzen (28) nur an der Anpressscheibe (15) befestigt ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die zweite Fliehkrafteinheit (26) eine mit sich verändernder Fliehkraft in der axialen Richtung (12) verschiebbare zweite Scheibe (29) aufweist, die über mindestens einen dritten Bolzen (30) die erste Scheibe (27) und damit über den mindestens einen zweiten Bolzen (28) die Anpressscheibe (15) betätigt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der mindestens eine dritte Bolzen (30) nur an der ersten Scheibe (27) befestigt ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsvorrichtung (1) aus mehreren voneinander unabhängig herstellbaren Baugruppen (31, 32, 33, 34) besteht; wobei eine erste Baugruppe (31) die Nabe (8), die Anpressplatte (11), die Anpressscheibe (15), die Mehrzahl von ersten Bolzen (16) mit den Druckfedern (19) und die Blattfedern (20) umfasst.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei eine zweite Baugruppe (32) die erste Baugruppe (31) und die erste Fliehkrafteinheit (24) umfasst; wobei die erste Fliehkrafteinheit (24) mit der Nabe (8) drehfest verbunden und über einen Sicherungsring (35) an der Nabe (8) anordenbar ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine dritte Baugruppe (33) den ersten Kupplungsbestandteil (24) und eine zweite Fliehkrafteinheit (26) umfasst, die mit dem ersten Kupplungsbestandteil (3) drehfest verbunden ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine vierte Baugruppe (34) die ersten Reibelemente (5) und die zweiten Reibelemente (6) umfasst.