DE102008042388A1 - Coupling device for frictional connection of two rotating components, has coupling half for making or releasing frictional connection between two rotating components with two assembly elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The The invention relates to a coupling device for frictional connection two rotatable components according to the Preamble of claim 1 further defined type.
Aus der Praxis bekannte Getriebeeinrichtungen von Antriebssträngen von Maschinen oder Fahrzeuggetriebe sind üblicherweise mit Einrichtungen ausgeführt, mittels den eine Übersetzung und damit das Leistungsangebot einer Antriebsmaschine an den aktuellen Betriebszustand einer Maschine oder an einen Fahrzustand anpassbar ist.Out the practice known transmission devices of drive trains of Machines or vehicle transmissions are usually designed with facilities by means of the one translation and thus the range of services of a prime mover to the current Operating state of a machine or adaptable to a driving condition is.
Bei sogenannten Handschaltgetrieben von Maschinen oder Fahrzeugen wird der Gangwechsel von einer Bedienperson oder von einem Fahrer veranlasst und ausgeführt. Im Gegensatz dazu führt eine Getriebesteuerung bei vollautomatisierten Getrieben die Übersetzungsänderung automatisch herbei. Die Entlastung der Bedienperson oder des Fahrers von dieser Tätigkeit hängt bei teilautomatisierten Getrieben vom Grad der Automatisierung ab. Auch bei automatisierten Getrieben werden bestimmte Getriebefunktionen – Neutral, Rückwärts, Parken usw. – über einen Schalt- bzw. Wählhebel vom Fahrer bestimmt.at so-called manual transmissions of machines or vehicles the gear change by an operator or by a driver causes and executed. In contrast, one leads Transmission control in fully automated transmissions the ratio change automatically. Relief of the operator or the driver from this activity is attached partially automated transmissions from the degree of automation. Also at automated transmissions become certain transmission functions - neutral, Backwards, parking etc. - over one Shift or selector lever determined by the driver.
Eine wichtige Schnittstelle zwischen einem Fahrer und dem Fahrzeug stellt die Schalteinrichtung dar. Sie beeinflusst maßgeblich das Komfortempfinden. Aus welchen Elementen eine Schalteinrichtung aufgebaut ist, hängt wesentlich davon ab, ob mit oder ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet wird. Aber auch die Fahrzeugart, wie PKW oder NKW, die Antriebsart, wie Front- oder Heckantrieb und die Einsatzbedingungen haben darauf Einfluss.A important interface between a driver and the vehicle the switching device. It significantly influences the sense of comfort. From which elements a switching device is constructed depends essentially depends on whether to switch with or without power interruption. But also the type of vehicle, such as cars or commercial vehicles, the type of drive, such as Front or rear wheel drive and the conditions of use have an influence on it.
In der Getriebetechnik wird grundsätzlich zwischen inneren und äußeren Schaltelementen unterschieden, wobei vorliegend unter inneren Schaltelementen im Getriebe angeordnete Einrichtungen, beispielsweise Schaltstangen, Schaltschwingen, Synchronisierungen, Bandbremsen sowie form- oder reibschlüssige Kupplungen bzw. Bremsen, verstanden werden. Äußere Schaltelemente sind Schaltelemente, wie Wählhebel, Vier-Gelenk-Getriebe, Ferndrehwellen oder Seilzüge, die außerhalb des Getriebes angeordnet sind.In The transmission technology is basically between inner and outer switching elements distinguished, wherein present under internal switching elements in Gear arranged devices, such as shift rails, Rocker arms, synchronizers, band brakes and positive or friction clutches or brakes, to be understood. External switching elements are switching elements, like selector lever, Four-link gearboxes, long-distance rotary shafts or cables arranged outside the gearbox are.
Insbesondere reibschlüssige Schaltelemente von Getrieben werden oftmals über hydraulische oder elektromotorische Betätigungseinrichtungen in einen geöffneten oder in einen geschlossenen Betriebszustand überführt.Especially friction Switching elements of transmissions are often hydraulic or electromotive actuators in an open one or converted into a closed operating state.
Um derartige reibschlüssige Schaltelemente in einen zugeschlossenen Zustand zu führen oder im geschlossenen Zustand zu halten, sind diese jeweils mit einer im Bereich der Betätigungseinrichtungen zu erzeugenden Schließkraft sowie mit einer zu dem geschlossenen Zustand der Schaltelemente äquivalenten Haltekraft hydraulisch oder elektromotorisch zu beaufschlagen. Die erforderliche Schließkraft sowie die permanent aufzubringende Haltekraft ist von einer Kraftquelle durch einen Energieeinsatz zur Verfügung zu stellen, wodurch jedoch nachteilhafterweise ein Gesamtwirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung oder einer Maschine beeinträchtigt wird.Around such frictional To lead switching elements in an enclosed state or to hold in the closed state, these are each with a in the field of controls Closing force to be generated and with an equivalent to the closed state of the switching elements Holding force hydraulic or electric motor to apply. The required closing force as well as the permanently applied holding force is from a power source by providing energy, however disadvantageously, a total efficiency of a transmission device or affected by a machine becomes.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile mit einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Energieaufwand betreibbar ist.Of the The present invention is therefore based on the object, a coupling device to the frictional Connecting two rotatable components with a first coupling half and a second coupling half to disposal to provide, which is operable with low energy consumption.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task with a coupling device having the features of claim 1 solved.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile mit einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte, die jeweils mit einem der zu verbindenden Bauteile in Wirkverbindung stehen und die über eine Betätigungseinrichtung miteinander reibschlüssig in Eingriff bringbar sind, umfasst wenigstens die erste Kupplungshälfte zum Herstellen und Lösen der reibschlüssigen Verbindung zwischen den beiden drehbaren Bauteilen ein erstes Bauelement und ein zweites Bauelement, die relativ zueinander verdrehbar ausgeführt und die über eine Antriebswandlereinrichtung zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung der Betätigungseinrichtung in eine in Bezug auf die zweite Kupplungshälfte translatorische Betätigungsbewegung des zweiten Bauelementes miteinander gekoppelt sind, wobei ein über den rotatorischen Antrieb der Betätigungseinrichtung und die Wandlerantriebseinrichtung gewandelte, die Verbindung zwischen den drehbaren Bauteilen zumindest teilweise herstellende Schließkraft durch eine durch die reibschlüssig in Eingriff stehenden Kupplungshälften ausgelöste Relativbewegung zwischen den Bauelementen im Bereich der Antriebswandlereinrichtung erzeugbar ist.at the coupling device according to the invention to the frictional Connecting two rotatable components with a first coupling half and a second coupling half, each in operative connection with one of the components to be connected stand and the over an actuator frictionally engaged with each other can be brought into engagement, comprises at least the first coupling half for Manufacture and release the frictional Connection between the two rotatable components, a first component and a second component, which are rotatable relative to each other and the above a drive converter means for converting a rotary one Drive movement of the actuator in a translational actuating movement with respect to the second coupling half of the second component are coupled together, one via the rotary drive of the actuator and the converter drive device converted, the connection between the rotatable components at least partially producing closing force by a through the frictionally engaged engaged coupling halves triggered Relative movement between the components in the drive converter device can be generated.
Damit wird die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ab einem Betriebspunkt, zu dem sich die beiden Kupplungshälften in reibschlüssigem Eingriff befinden und eine Relativbewegung zwischen den Bauelementen auslösen, über eine sogenannte Selbstverstärkung ohne betätigungseinrichtungsseitige Schließkraft wirkungsgradoptimiert in einen geschlossenen Betriebszustand überführt oder in geschlossenem Zustand gehalten, wodurch beispielsweise ein Gesamtwirkungsgrad einer mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ausgeführten Getriebeeinrichtung oder eines Antriebsstranges einer Maschine im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeeinrichtungen bzw. Maschinenantriebssträngen verbessert ist.Thus, the coupling device according to the invention from an operating point to which the two coupling halves are in frictional engagement and trigger a relative movement between the components, via a so-called self-amplification without tätigungsseinrichtungsseitige closing force efficiency optimized transferred to a closed operating state or kept in the closed state, whereby, for example, an overall efficiency a running with the coupling device according to the invention gear device or a drive stranges a machine compared to conventional transmission devices or machine drive trains is improved.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung über eine Getriebeeinrichtung mit dem zweiten Bauelement der ersten Kupplungshälfte verbunden, womit die von der Betätigungseinrichtung zu erzeugende Antriebsenergie übersetzbar und die Betätigungseinrichtung kostengünstig mit geringerer Leistungsfähigkeit und kleinerem Bauraumbedarf ausführbar ist.at an advantageous development of the coupling device according to the invention is the actuating device via a Transmission device connected to the second component of the first coupling half, bringing the from the actuator to be generated drive energy translatable and the actuating device economical with lower performance and smaller space requirements executable is.
Eine konstruktiv einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist mit einer Antriebswandlereinrichtung ausgebildet, die im Bereich der einander zugewandten Stirnseiten der beiden Bauelemente miteinander zusammenwirkende Keilelemente aufweist, so dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen eine translatorische Bewegung des zweiten Bauelementes in Bezug auf eine zweite Kupplungshälfte bewirkt.A structurally simple embodiment of the coupling device according to the invention is formed with a drive converter means which in the area the mutually facing end faces of the two components with each other having cooperating wedge elements, so that a relative movement between the two components a translational movement of the second component with respect to a second coupling half causes.
Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, die Antriebswandlereinrichtung als ein zwischen den beiden Bauelementen angeordnetes Kugel-Rampe-System auszubilden.alternative this is also possible the drive converter means as one between the two components arranged ball ramp system train.
Eine kostengünstige und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbare Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weist eine mit einer elektrischen Maschine ausgeführte Betätigungseinrichtung auf, welche bei einer werteren Ausführungsform sowohl motorisch als auch generatorisch betreibbar ist. Bei letztgenannter Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung ist die Kupplungsvorrichtung während Bremsvorgängen und im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine zur Energierückgewinnung nutzbar.A inexpensive and with little tax and regulatory effort operable training the coupling device according to the invention has an actuator made with an electric machine which in a werteren embodiment both motor as well as generically operable. In the latter embodiment the coupling device is the coupling device during braking operations and in regenerative operation of the electric machine for energy recovery available.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.Further Advantages and advantageous developments of the subject to The invention will become apparent from the claims and the reference to the drawing in principle described Embodiment.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine stark schematisierte Längsschnittansicht der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung.The single figure of the drawing shows a highly schematic longitudinal section view the coupling device according to the invention.
Die
Figur zeigt einen schematischen Aufbau einer Kupplungsvorrichtung
Die
erste Kupplungshälfte
Ein über den
rotatorischen Antrieb der Betätigungseinrichtung
Hierfür ist das
erste Bauelement
Die
Betätigungseinrichtung
Die
Kupplungsvorrichtung
Zum Öffnen der
Kupplungsvorrichtung
Grundsätzlich ist
die Übertragungsfähigkeit der
Kupplungsvorrichtung
Im
geschlossenen Betriebszustand der Kupplungsvorrichtung
- 11
- Kupplungsvorrichtungcoupling device
- 2, 32, 3
- Bauteilcomponent
- 44
- erste Kupplungshälftefirst coupling half
- 4A4A
- erstes Bauelementfirst module
- 4A14A1
- Stirnseite des ersten Bauelementesfront of the first component
- 4B4B
- zweites Bauelementsecond module
- 4B14B1
- Stirnseite des zweiten Bauelementesfront of the second component
- 55
- zweite Kupplungshälftesecond coupling half
- 66
- Betätigungseinrichtungactuator
- 77
- AntriebswandlereinrichtungDrive converter device
- 7A1, 7A2, 7B1, 7B27A1, 7A2, 7B1, 7B2
- Keilelementkey member
- 88th
- elektrische Maschineelectrical machine
- 99
- Ausgangswelleoutput shaft
- 1010
- Getriebeeinrichtungtransmission device
- 1111
- Stirnradspur gear
- 1212
- AußenstirnradverzahnungAußenstirnradverzahnung
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810042388 DE102008042388A1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Coupling device for frictional connection of two rotating components, has coupling half for making or releasing frictional connection between two rotating components with two assembly elements |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200810042388 DE102008042388A1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Coupling device for frictional connection of two rotating components, has coupling half for making or releasing frictional connection between two rotating components with two assembly elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102008042388A1 true DE102008042388A1 (en) | 2010-04-01 |
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DE200810042388 Withdrawn DE102008042388A1 (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Coupling device for frictional connection of two rotating components, has coupling half for making or releasing frictional connection between two rotating components with two assembly elements |
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Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20110401 |