DE102017128640A1

DE102017128640A1 - Federpaketanordnung für eine drehmomentübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017128640A1
Application number: DE102017128640.3A
Authority: DE
Inventors: Gregory W. Deneszczuk; Joaquin J. Affonso III.; Douglas J. Dwenger
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2037-12-02
Also published as: US20180156283A1; DE102017128640B4; US10267368B2; CN108150561A; CN108150561B

Abstract

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Federpaketanordnung beinhaltet einen ersten Federhalterring, der an dem hydraulisch betätigten Kolben anliegt, einen zweiten Federhalterring, der an dem Kolbengehäuse anliegt, und eine Vielzahl von Spiralfedern, die den ersten Federhalterring vom zweiten Halterring weg vorspannen. wodurch der hydraulisch betätigte Kolben verschiebbar vom feststehenden Kolbengehäuse weggedrückt wird. Der erste und der zweite Federhalterring beinhalten eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Federauflageflächen, die zentrale Öffnungen und eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Laschen definieren. Der erste und der zweite Federhalterring sind koaxial derart angeordnet, dass die Vielzahl von Laschen eines Federhalterrings sich durch die Öffnung des anderen Federhalterrings erstreckt. Die Lasche weist eine Breite auf, die ausreichend breit ist, um den Innendurchmesser der Spiralfeder zu stützen, um ein Herausbiegen der Feder zu verhindern.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe und insbesondere auf eine Federpaketanordnung für die Drehmomentübertragungsvorrichtung.
HINTERGRUND
Automatische Getriebe für Kraftfahrzeuge verwenden üblicherweise Drehmomentübertragungsvorrichtungen für die selektive Übertragung von Drehmoment zwischen Getriebekomponenten. So werden beispielsweise hydraulisch betätigte Reibungskupplungen verwendet, um Elemente eines Planetenradsatzes zu halten und freizugeben, um die für den Betrieb des Kraftfahrzeugs erforderlichen unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse zu erzeugen. Eine hydraulisch betätigte Kupplung beinhaltet typischerweise ein hydraulisches Kolbengehäuse, einen hydraulisch betätigten Kolben, der innerhalb des hydraulischen Kolbengehäuses angeordnet ist, um selektiv ein Lamellenkupplungspaket in Eingriff zu bringen, und eine Rückstellfederpaketanordnung, um den hydraulisch betätigten Kolben vom Lamellenkupplungspaket wegzudrücken.
Eine typische Rückstellfederpaketanordnung enthält eine Vielzahl von Spiralfedern, die zwischen den zwei koaxial angeordneten Federhalterplatten gehalten sind. Die Spiralfedern sind gleichmäßig in einem Winkelabstand auf den Federhalterplatten angeordnet. Jede der Spiralfedern weist eine Länge auf, die relativ größer als der Durchmesser der Feder ist. Während der Hochgeschwindigkeitsrotation der Rückstellfederpaketanordnung um eine Drehachse verziehen und verformen die Zentrifugalkräfte die Spiralfeder, indem sie die Länge der Spiralfeder radial nach außen in Bezug auf die Drehachse biegen.
Die Verformung der Vielzahl von Federn, die sich radial nach außen biegen, verursacht eine Kompressionsinstabilität, die zu einer variablen Federkonstante führen kann. Die variable Federkonstante kann eine variable und nicht vorhersagbare Kraft im Gegensatz zur hydraulischen Kraft erzeugen, die den Kolben betätigt, um mit dem Lamellenkupplungspaket in Eingriff zu kommen. Zusätzlich kann die Instabilitätsverformung der Federn eine übermäßige Abnutzung des Lamellenkupplungspakets verursachen, da die Kupplungsscheiben nicht vollständig eingerückt sind, was zu einem Rutschen der Kupplungsscheiben und einer möglichen Instabilität der gesamten Kupplungsanordnung führt.
Es besteht daher ein Bedarf an einer verbesserten Rückstellfederpaketanordnung, die die Verformung der Spiralfedern aufgrund von Zentrifugalkräften reduziert oder eliminiert.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird eine Federpaketanordnung für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt. Die Federpaketanordnung enthält einen ersten Federhalterring, der um eine Achse angeordnet ist, und einen zweiten Federhalterring, der koaxial angrenzend an den ersten Federhalterring angeordnet ist. Jeder der ersten und zweiten Federhalterringe beinhaltet eine Vielzahl von Federauflageflächen, die sich radial in einer Ebene senkrecht zur Achse erstrecken. Jede der Federauflageflächen weist einen Vorsprung auf, der eine Öffnung definiert. Jeder der Federhalterringe beinhaltet auch eine Vielzahl von Laschen, die sich parallel zur Achse erstrecken, wobei jede der Laschen einen distalen Laschenabschnitt beinhaltet. Die distalen Laschenabschnitte von einem der ersten und zweiten Federhalterringe sind mit den Öffnungen des anderen der ersten und zweiten Federhalterringe ausgerichtet und erstrecken sich durch diese hindurch.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind die Federauflageflächen gleichmäßig winkelmäßig um die Achse beabstandet, und die sich axial erstreckenden Laschen sind zwischen den sich radial erstreckenden Federauflageflächen angeordnet.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist jede der Vielzahl von Laschen einen proximalen Laschenabschnitt auf, der sich einteilig von den jeweiligen ersten und zweiten Halterringen erstreckt, und wobei sich der distale Laschenabschnitt einteilig vom proximalen Laschenabschnitt erstreckt. Die Breite des proximalen Laschenabschnitts ist breiter als die Breite des distalen Abschnitts.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist jede der Vielzahl von Laschen ferner eine Schulter auf, die vom proximalen Laschenabschnitt in den distalen Laschenabschnitt übergeht. Die Breite der Schulter ist breiter als die Breite des distalen Laschenabschnitts.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist jede der Öffnungen einen Öffnungsdurchmesser auf, der größer ist als die distale Laschenbreite, jedoch kleiner als die Schulterbreite, sodass nur der distale Laschenabschnitt der Lasche durch die Öffnung eingeführt werden kann.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Öffnungsdurchmesser ausreichend größer als die distale Laschenbreite, sodass der distale Laschenabschnitt frei durch die Öffnung in der axialen Richtung bewegbar ist, aber in der Bewegung in der radialen Richtung eingeschränkt ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Federpaketanordnung ferner eine Vielzahl von Spiralfedern, die axial zwischen der ersten und der zweiten Federhalterungsplatte angeordnet sind. Jede Spiralfeder weist ein erstes Ende, ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende und einen inneren Federdurchmesser auf. Das erste Ende ist auf den Vorsprung von einem der ersten und zweiten Federhalterringe gepasst und das zweite Ende ist über die Lasche der anderen der ersten und zweiten Federhalterringe gepasst. Die Lasche erstreckt sich durch die gesamte Länge der Spiralfeder.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung erstreckt sich der proximale Laschenabschnitt durch eine ausreichende Länge der Spiralfeder, um den Innendurchmesser der Spiralfeder zu stützen, und um zu verhindern, dass sich die Spiralfeder in der Form eines Bogens biegt. Der distale Abschnitt weist ein verjüngtes distales Ende auf.
Gemäß mehreren Aspekten ist auch eine Rückstellfederpaketanordnung für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen. Das Rückstellfederpaket enthält einen ersten Federhaltering mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Federauflageflächen, wobei jede der Federauflageflächen eine Öffnung durch den Federhalterring definiert; und einen zweiten Federhaltering, der koaxial zum ersten Federhalterring angeordnet ist, wobei der zweite Federhalterring eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Laschen aufweist, die mit den Öffnungen des ersten Federhalterring ausgerichtet sind. Jede der Laschen weist einen distalen Abschnitt auf, der sich durch eine entsprechende Öffnung erstreckt. Die Rückstellfederpaketanordnung enthält auch eine Vielzahl von Spiralfedern. Jede der Spiralfedern beinhaltet ein erstes Ende, das von einer der Vielzahl von Federauflageflächen des ersten Federhalterrings getragen wird, und ein zweites Ende, das über eine der entsprechenden Vielzahl von Laschen des zweiten Federhalterrings angebracht ist.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist jede der Vielzahl von Laschen einen proximalen Laschenabschnitt auf, der sich einteilig vom zweiten Halterring erstreckt, und ein distaler Laschenabschnitt erstreckt sich einteilig vom proximalen Laschenabschnitt. Der distale Laschenabschnitt weist ein verjüngtes Ende auf, das sich durch die Öffnung des ersten Federhalterrings erstreckt. Der distale Laschenabschnitt weist eine distale Laschenbreite auf und die Öffnung weist einen Öffnungsdurchmesser auf, der ausreichend größer als die distale Laschenbreite ist, sodass der distale Laschenabschnitt frei durch die Öffnung in der axialen Richtung bewegbar ist, jedoch in der Bewegung in der radialen Richtung eingeschränkt ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist jede der Federauflageflächen einen Vorsprung auf, der die Öffnung umgibt. Der Vorsprung ist konfiguriert, um das erste Ende der Spiralfeder auf der Auflagefläche des ersten Federhalterrings anzuordnen.
Gemäß mehreren Aspekten ist auch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist ein Kolbengehäuse auf, das mit einem Verriegelungselement, wie einer Nabenanordnung, einem hydraulisch betätigten Kolben, der gleitbar innerhalb des Kolbengehäuses an der Nabenanordnung angeordnet ist, ein Kolbengehäuse, das innerhalb des Kupplungsgehäuses und angrenzend an den hydraulisch betätigten Kolben angeordnet ist, und eine Federpaketanordnung. Die Federpaketanordnung weist einen ersten Federhalterring auf, der an dem hydraulisch betätigten Kolben anliegt, einen zweiten Federhalterring, der an dem Kolbengehäuse anliegt; und eine Vielzahl von Spiralfedern, die den ersten Federhalterring vom zweiten Halterring weg vorspannen, wodurch der hydraulisch betätigte Kolben verschiebbar vom feststehenden Kolbengehäuse weggedrückt wird. Einer der ersten und zweiten Federhalterringe enthält eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Federauflageflächen, wobei jede der Federauflageflächen eine Öffnung definiert; und der andere der ersten und zweiten Federhalterringe enthält eine Vielzahl von Laschen, die mit den Öffnungen auf den Federauflageflächen ausgerichtet sind und sich durch diese hindurch erstrecken.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet jede der Laschen einen proximalen Laschenabschnitt, der sich einteilig vom ersten oder dem zweiten Federhalterring erstreckt, und einen distalen Laschenabschnitt, der sich einteilig vom proximalen Laschenabschnitt durch die entsprechende Öffnung erstreckt. Jede der Vielzahl von Laschen weist ferner eine Schulter auf, die vom proximalen Laschenabschnitt in den distalen Laschenabschnitt übergeht, wobei die Schulter eine Schulterbreite aufweist, die größer ist als der Durchmesser der entsprechenden Öffnung. Der proximale Laschenabschnitt beinhaltet eine proximale Laschenbreite und eine proximale Laschenlänge, die ausreicht, um den Innendurchmesser der Feder zu stützen, um zu verhindern, dass sich die Spiralfeder in der Form eines Bogens biegt. Der distale Laschenabschnitt beinhaltet eine ausreichende distale Laschenbreite zur radialen Abstützung der Lasche durch die Öffnung, während eine axiale gleitende Bewegung durch die Öffnung ermöglicht wird.
In einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weisen der Hydraulikkolben und das Kolbengehäuse, das an dem die Öffnung aufweisenden Federteller anliegt, eine Tasche unmittelbar neben der Öffnung auf, wobei die Tasche dazu konfiguriert ist, einen Abschnitt des distalen Abschnitts der Lasche aufzunehmen.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen.

1 ist eine Querschnittsansicht einer hydraulisch betätigten Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Federpaketanordnung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Federpaketanordnung von 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
2A ist eine detaillierte Ansicht der Federpaketanordnung von 2 im Bereich 2A;
2B ist eine detaillierte Explosionsansicht der Federpaketanordnung von 2A;
3A ist eine Querschnittsansicht der Federpaketanordnung von 1 in einer ersten Position gemäß einer exemplarischen Ausführungsform; und
3B ist eine Querschnittsansicht der Federpaketanordnung von 1 in einer zweiten Position gemäß einer exemplarischen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung in keiner Weise einschränken.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt 1 eine Querschnittsansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 mit einer Rückstellfederpaketanordnung 12, die in einem Getriebe (nicht dargestellt) für ein Fahrzeug verwendet wird. Das Getriebe kann ein stufenlos verstellbares Getriebe mit stufenlos verstellbarem Getriebe (CVT) mit Riemenscheiben- oder Treibscheibenantrieb mit variablem Durchmesser, ein Mehrgang-Automatikgetriebe mit Planetenradsatz oder ein manuelles Getriebe sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die dargestellte exemplarische Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist die einer hydraulisch betätigten Kolben-Mehrscheiben-Reibungskupplung. Es sollte erkannt werden, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 eine hydraulisch betätigte Kolbenklauenkupplung, Kegelkupplung, Plattenkupplung oder anderen Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Rückstellfederpaketanordnung 12 sein kann, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Unter Bezugnahme auf 1 sind die Komponenten der Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 symmetrisch um eine Längsachse (A) angeordnet; jedoch sind in 1 nur die Komponenten oberhalb der Längsachse (A) gezeigt. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 ist konfiguriert, um selektiv ein Drehmoment von einem ersten Verbindungselement 14 an ein zweites Verbindungselement 16 des Getriebes zu übertragen. Die Verbindungselemente 14, 16 können mit sich drehenden Komponenten des Getriebes, wie Eingangs-/Ausgangswellen und Elementen von Planetenradsätzen, oder mit stationären Komponenten, wie dem Getriebegehäuse, verbunden sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 beinhaltet ein Kupplungsgehäuse 18, ein Lamellen-Reibungskupplungspaket 20, einen Hydraulikkolben 22, ein Kolbengehäuse 24 und die Rückstellfederpaketanordnung 12.
In dem gezeigten Beispiel ist das Kupplungsgehäuse 18 mit dem ersten Verbindungselement 14 zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse (A) verbunden. Das Kupplungsgehäuse 18 beinhaltet eine Innenfläche 30, die einen kerbverzahnten Abschnitt 32 und eine Kolbenkammer 34 definiert. Das Lamellen-Reibungskupplungspaket 20 beinhaltet eine Vielzahl von axial beweglichen ersten Kupplungsscheiben 36, die an dem kerbverzahnten Abschnitt 32 des Kupplungsgehäuses 18 angebracht sind, und eine Vielzahl von axial beweglichen zweiten Kupplungsscheiben 38, die an einer an einer Außenfläche 40 des zweiten Verbindungselements 16 definierten Kerbverzahnung 39 angeordnet sind. Die ersten Kupplungsscheiben 36 sind mit den zweiten Kupplungsscheiben 38 verschachtelt. Sowohl die erste als auch die zweite Kupplungsscheibe 36, 38 sind zwischen einer axial beweglichen ersten Endplatte 42, die an dem Kerbverzahnungsabschnitt 32 des Kupplungsgehäuses 18 angebracht ist, und einer zweiten Endplatte 44 angeordnet. Die zweite Endplatte 44 ist axial an dem Kerbverzahnungsabschnitt 32 durch einen Sicherungsring 46 befestigt.
Der Hydraulikkolben 22 ist innerhalb der Kolbenkammer 34 angeordnet und steht in Gleitkontakt mit einer ersten Hydraulikdichtung 48 und einer zweiten Hydraulikdichtung 50, die an der Innenfläche 30 des Kupplungsgehäuses 18 zur axialen Bewegung relativ zur Achse (A) vorgesehen sind. Der Hydraulikkolben 22 beinhaltet eine Außenfläche 52, die einem hinteren Abschnitt 54 der Innenfläche 30 des Kupplungsgehäuses 18 zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikdichtung 48, 50 zugewandt ist. Eine erste Hydraulikkammer 56 ist zwischen dem hinteren Abschnitt 54 der Innenfläche 30 des Kupplungsgehäuses 18 und der Außenfläche 52 der Hydraulikkolbenanordnung 22 zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikdichtung 48, 50 ausgebildet. Der Hydraulikkolben 22 beinhaltet ein distales Ende 58, das konfiguriert ist, um selektiv eine Axialkraft in Eingriff zu bringen und auf die erste Endplatte 42 des Lamellenkupplungspakets 20 zu übertragen.
Das Kolbengehäuse 24 ist innerhalb der Kolbenkammer 34 angeordnet und wird durch einen Sicherungsring 60 zur gemeinsamen Drehung mit dem ersten Verbindungselement 14 und dem Kupplungsgehäuse 18 fest in Position auf dem ersten Verbindungselement 14 gehalten. Eine dritte hydraulische Dichtung 62 ist zwischen dem Kolbengehäuse 24 und dem Hydraulikkolben 22 derart angeordnet, dass der Hydraulikkolben 22 innerhalb des Kolbengehäuses 24 axial bewegbar ist, während das Kolbengehäuse 24 in einer axialen Richtung fixiert bleibt. Eine zweite Hydraulikkammer 64 ist zwischen dem Hydraulikkolben 22 und dem Kolbengehäuse 24 definiert.
Die Federpaketanordnung 12 ist innerhalb der zweiten Hydraulikkammer 64 angeordnet und steht in Kontakt mit dem Hydraulikkolben 22 und dem Kolbengehäuse 24. Die Federpaketanordnung 12 ist konfiguriert, um den Hydraulikkolben 22 axial vom axial fixierten Kolbengehäuse 24 derart vorzuspannen, dass das distale Ende 58 des Hydraulikkolbens 22 nicht in Kontakt mit der ersten Endplatte 42 ist.
Die erste Hydraulikkammer 56 und die zweite Hydraulikkammer 64 sind hydraulisch mit einem Getriebehydraulikkreis (nicht dargestellt) verbunden. Wenn sich die Drehmomentübertragungsvorrichtung 10 um die Längsachse (A) dreht, entwickelt die Zentrifugalkraft eine Druckhöhe innerhalb des Kupplungsgehäuses 18. Diese Druckhöhe entwickelt eine statische Kraft von im Wesentlichen gleicher Größe auf entgegengesetzten Seiten des Hydraulikkolbens 22, wodurch die Wirkung der Zentrifugalkraft ausgeglichen wird. Bei selektiver Druckbeaufschlagung der ersten Hydraulikkammer 56 drängt der Hydraulikdruck den Hydraulikkolben 22 axial in Richtung des Kolbengehäuses 24 und das distale Ende 58 gegen die erste Endplatte 42, wodurch das Lamellen-Reibungskupplungspaket 20 zusammengedrückt wird.
Wenn das distale Ende 58 des Hydraulikkolbens 22 gegen die erste Endplatte 42 gedrückt wird, hemmt die zweite Endplatte 44 die Kupplungsplatten 36, 38 sich axial zu bewegen, wodurch die Kupplungsplatten 36, 38 zusammengedrückt werden. Die Kompression der Kupplungsscheiben 36, 38 erzeugt Reibung, um die Relativbewegung zwischen den Kupplungsscheiben 36, 38 zu beschränken, wodurch das erste Verbindungselement 14 mit dem zweiten Verbindungselement 16 drehfest verbunden wird. Wenn der Hydraulikdruck in der ersten Hydraulikkammer 56 reduziert wird, treibt die Federpaketanordnung 12 den Hydraulikkolben 22 vom Kolbengehäuse 24 fort und das distale Ende 58 von der ersten Endplatte 42 fort, wodurch die relative Bewegung zwischen der ersten Kupplungsscheibe 36 und zweite Kupplungsscheibe 38 uneingeschränkt ist, wodurch das erste Verbindungselement 14 vom zweiten Verbindungselement 16 entriegelt wird.
Unter Bezugnahme auf 2 ist eine perspektivische Ansicht der Federpaketanordnung 12 dargestellt und wird nun beschrieben. Die Federpaketanordnung 12 weist einen ersten Federhalterring 66 und einen zweiten Federhalterring 68 auf, die koaxial um die Achse (A) angeordnet sind. Jeder der Federhalterringe 66, 68 weist eine Vielzahl von Federauflageflächen 70 auf, die sich radial parallel zu einer Ebene senkrecht zur Achse (A) erstrecken. Die Federauflageflächen 70 sind in gleichen Winkelabständen um die Achse (A) verteilt. Jede der Federauflageflächen 70 weist einen Vorsprung 72 auf, der konfiguriert ist, um ein erstes Ende 76A einer Spiralfeder 76 an der Auflagefläche anzuordnen, indem ein Innendurchmesser 78 der Spiralfeder 76 in Eingriff gebracht wird. Eine Öffnung 80 ist durch die Mitte von jedem der Vorsprünge 72 definiert. Zwischen jeder Auflagefläche sind Laschen 82 angeordnet, die einteilig mit den Federhalterringen 66, 68 ausgebildet sind. Die Laschen 82 erstrecken sich senkrecht zu den Auflageflächen 70 und parallel zur Achse (A). Der erste Federhalterring 66 ist in Bezug auf den zweiten Halterring 68 derart positioniert, dass die Laschen 82 eines Federhalterrings 66, 68 mit den zentralen Öffnungen 80 des anderen Federhalterrings 66, 68 ausgerichtet sind und sich durch diese erstrecken.
Unter Bezugnahme auf 2A und 2B ist eine perspektivische Detailansicht des Bereichs 2A von 2 bzw. eine Explosionsansicht von 2A dargestellt und werden nun beschrieben. Zur Klarheit der Darstellung sind die Spiralfedern 76 in 2A nicht um die Mitte der drei angrenzenden Laschen 82 angeordnet dargestellt. Das erste Ende 76A der Spiralfeder 76 ist über dem Vorsprung 72 an der Federauflagefläche 70 angebracht. Der Vorsprung 72 ist ausreichend breit, um gegen den Innendurchmesser 78 des ersten Endes 76A der Spiralfeder 76 zu passen, um die Feder 76 auf der Auflagefläche 70 anzuordnen. Das gegenüberliegende zweite Ende 76B der Feder 76 ist über die entsprechende Lasche 82 gepasst. Die Lasche 82 beinhaltet einen ersten Laschenabschnitt 84 (proximaler Laschenabschnitt 84), der sich integral vom Federhalterring 66, 68 erstreckt, und einen zweiten Laschenabschnitt 86 (distaler Laschenabschnitt 86), der sich integral vom ersten Abschnittslaschenabschnitt 84 erstreckt. Der distale Laschenabschnitt 86 weist ein distales verjüngtes Ende 88 auf. Der erste Laschenabschnitt 84 beinhaltet eine erste Breite (W1), die zwischen zwei gegenüberliegenden ersten Kantenflächen 84A, 84B definiert ist, und der zweite Laschenabschnitt 86 beinhaltet eine zweite Breite (W2), die zwischen zwei gegenüberliegenden zweiten Kantenflächen 86A, 86B definiert ist. Die erste Breite (W1) ist breiter als die zweite Breite (W2). Die Lasche 82 beinhaltet eine Schulter 90, die von der zweiten Breite (W2) in die erste Breite (W1) übergeht. Die Schulter 90 weist eine Breite (W3) auf, die im Wesentlichen ähnlich der ersten Breite (W1) und breiter als die zweite Breite (W2) ist.
Der erste Laschenabschnitt 84 erstreckt sich in der Mitte durch die inaktive oder freie Zustandslänge jeder der Spiralfedern 76. Die Breite (W1) des ersten Laschenabschnitts 84 ist ausreichend breit, um die Spiralfeder 76 zu stützen, wodurch die Deformation der Spiralfeder 76 aufgrund von Zentrifugalkräften beschränkt wird, jedoch nicht mit der Kompressionskonstante der Spiralfeder 76 interferiert. Der distale Laschenabschnitt 86 erstreckt sich durch die verbleibende Länge der Spiralfeder 76 und die Öffnung 80, die in dem gegenüberliegenden Vorsprung 72 definiert ist. Die Breite (W2) des distalen Laschenabschnitts 86 wirkt mit der Öffnung 80 zusammen, um das Biegen der Lasche 82 aufgrund von Zentrifugalkräften zu beschränken. Die Öffnung 80 ist ausreichend groß, damit sich der distale Laschenabschnitt 86 durch die Öffnung 80 erstrecken kann, wenn die Feder 76 zwischen den beiden Ringen zusammengedrückt wird, jedoch schmaler als die Breite (W1) des proximalen Abschnitts 84, sodass die Schulter 90 der Lasche 82 in den erhöhten Vorsprung 72 eingreift, um die Kompression der Feder 76 zu begrenzen.
3A zeigt eine detaillierte Querschnittsansicht der Federpaketanordnung 12 in dem inaktiven oder freien Zustand, wenn der Hydraulikkolben 22 vom Kupplungspaket 20 gelöst ist. Das erste Ende 76A der Feder 76 wird durch den vorstehenden Vorsprung 72 an der Federauflagefläche des ersten Halterrings 66 in Position gehalten. Das zweite Ende 76B der Feder 76 ist über die Lasche 82 gepasst und bringt die Auflagefläche 70 an dem zweiten Halterring 68 in Eingriff. Die Lasche 82 erstreckt sich durch die gesamte Länge der Spiralfeder 76 und durch die Öffnung 80, die in der Mitte des Vorsprungs 72 an der ersten Federhalterplatte 66 definiert ist. Das distale verjüngte Ende 88 der Laschen 82 erstreckt sich durch die Öffnung 80 und an ihr vorbei. Eine Öffnung oder Nut 92 ist in dem Hydraulikkolben 22 angrenzend an die Öffnung 80 definiert, um zu ermöglichen, dass sich das distale verjüngte Ende 88 des distalen Abschnitts 86 der Lasche 82 weiter durch die Öffnung 80 und in die Öffnung 92 erstreckt.
3B zeigt eine detaillierte Querschnittsansicht der Federpaketanordnung 12 in einer zweiten komprimierten Position, wenn sich der Hydraulikkolben 22 in einer Eingriffsposition mit dem Kupplungspaket 20 befindet. Die unter Druck gesetzte erste Hydraulikkammer 56 drängt den Hydraulikkolben 22 dazu, mit dem Kupplungspaket 20 in Eingriff zu kommen, wodurch die Federpaketanordnung 12 zusammengedrückt wird. Wenn die Federpaketanordnung 12 zusammengedrückt wird, greift die Schulter 90 in den Vorsprung 72 ein und begrenzt die Kompression der Federpaketanordnung 12. Das verjüngte distale Ende 88 erstreckt sich durch die Öffnung 80 und in die Öffnung 92, die in dem Kolben definiert ist.
Die verschiedenen Komponenten der Federpaketanordnung 12 können aus jedem geeigneten Material und mit jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel können das Kupplungsgehäuse 18, der Hydraulikkolben 22, das Kolbengehäuse 24 und die Federhalterringe 66, 68 maschinell bearbeitet, druckgegossen oder gegossen werden. Der Hydraulikkolben 22 und das Kolbengehäuse 24 können durch ein beliebiges geeignetes Verfahren, wie zum Beispiel Schweißen, an dem Kupplungsgehäuse 18 befestigt werden. In ähnlicher Weise können die Spiralfedern 76 sowie die anderen Komponenten, die der Federhalteranordnung 12 zugeordnet sind, durch ein beliebiges geeignetes Verfahren gebildet werden, wie zum Beispiel Rollen, Schmieden, maschinelles Bearbeiten oder Druckgießen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Solche Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Federpaketanordnung, umfassend: einen ersten Federhalterring, der um eine Achse angeordnet ist; und einen zweiten Federhalterring, der koaxial neben dem ersten Halterring angeordnet ist; worin jeder der ersten und zweiten Federhalterringe beinhaltet: eine Vielzahl von Federauflageflächen, die sich radial in einer Ebene rechtwinklig zur Achse erstrecken, worin jede der Federauflageflächen einen Vorsprung aufweist, der eine Öffnung definiert, und eine Vielzahl von Laschen, die sich parallel zur Achse erstrecken, worin jede der Laschen einen distalen Laschenabschnitt aufweist; und worin die distalen Laschenabschnitte von einem der ersten und zweiten Federhalterringe mit den Öffnungen des anderen der ersten und zweiten Federhalterringe ausgerichtet sind und sich durch diese hindurch erstrecken.
Federpaketanordnung nach Anspruch 1, worin die Federauflageflächen gleichmäßig winkelmäßig um die Achse beabstandet sind.
Federpaketanordnung nach Anspruch 2, worin die sich axial erstreckenden Laschen zwischen den sich radial erstreckenden Federauflageflächen angeordnet sind.
Federpaketanordnung nach Anspruch 3, worin jede der Vielzahl von Laschen beinhaltet: einen proximalen Laschenabschnitt, der sich einteilig von den jeweiligen ersten und zweiten Sicherungsringen erstreckt, und der distale Laschenabschnitt sich einteilig vom proximalen Laschenabschnitt erstreckt; worin der proximale Laschenabschnitt eine proximale Laschenbreite beinhaltet und der distale Abschnitt eine distale Laschenbreite beinhaltet, und worin die proximale Laschenbreite breiter als die distale Laschenbreite ist.
Federpaketanordnung nach Anspruch 4, worin jede der Vielzahl von Laschen ferner eine Schulter aufweist, die vom proximalen Laschenabschnitt in den distalen Laschenabschnitt übergeht, worin die Schulter eine Schulterbreite aufweist, die größer als die distale Laschenbreite ist.
Federpaketanordnung nach Anspruch 5, worin jede der Öffnungen einen Öffnungsdurchmesser aufweist, der größer ist als die Breite der distalen Lasche, jedoch kleiner als die Schulterbreite, so dass nur der distale Laschenabschnitt der Lasche durch die Öffnung eingeführt werden kann.
Federpaketanordnung nach Anspruch 6, worin der Öffnungsdurchmesser ausreichend größer als die distale Laschenbreite ist, sodass der distale Laschenabschnitt frei durch die Öffnung in der axialen Richtung bewegbar ist, aber in der Bewegung in der radialen Richtung eingeschränkt ist.
Federpaketanordnung nach Anspruch 7, ferner umfassend: eine Vielzahl von Spiralfedern, die axial zwischen der ersten und der zweiten Federhalterungsplatte angeordnet sind, worin jede Spiralfeder ein erstes Ende, ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende und einen inneren Federdurchmesser aufweist, das erste Ende auf den Vorsprung von einem der ersten und zweiten Federhalterringe gepasst ist und das zweite Ende über die Lasche des anderen der ersten und zweiten Federhalterringe gepasst ist, worin sich die Lasche durch die gesamte Länge der Spiralfeder erstreckt.
Federpaketanordnung nach Anspruch 8, worin sich der proximale Laschenabschnitt durch eine ausreichende Länge der Spiralfeder erstreckt, um den Innendurchmesser der Spiralfeder zu stützen, um zu verhindern, dass sich die Spiralfeder in der Form eines Bogens biegt.
Federpaketanordnung nach Anspruch 9, worin der distale Abschnitt ein verjüngtes distales Ende aufweist.