DE102009042071A1

DE102009042071A1 - Kraftübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009042071A1
Application number: DE102009042071A
Authority: DE
Inventors: Michael Metz
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-04-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstrangs eines Fahrzeuges, die im Betrieb nur geringe Geräusche verursacht, jedoch zugleich keine zu hohen Montagekräfte erfordert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten (z. B. Zwei-Massen-Schwungrad (ZMS) mit Kupplung oder Kupplungsscheibe mit Getriebeeingangswelle) eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Schwungmasse (z. B. einem ZMS), einer Kupplung (z. B. einer Doppelkupplung) und einem Getriebe (z. B. einem Parallelschaltgetriebe), wobei zwischen Schwungrad und Kupplung (bei einer Doppelkupplung: zumindest einer der Teilkupplungen) eine derartige Kraftübertragungseinrichtung angeordnet ist.
Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung (z. B. einer Doppelkupplung) und einem Getriebe (z. B. einem Parallelschaltgetriebe), wobei zwischen einer Kupplungsscheibe der Kupplung und einer Eingangswelle des Getriebes bzw. einer Ausgangswelle der Kupplung eine derartige Kraftübertragungseinrichtung angeordnet ist.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung (z. B. einer Doppelkupplung) und einem Getriebe (z. B. einem Parallelschaltgetriebe), wobei die Kupplung aus wenigstens zwei Untereinheiten besteht, wobei die eine Untereinheit motorseitig und die andere Untereinheit getriebeseitig vormontierbar sind, und wobei beim Zusammenbau von Motor und Getriebe eine derartige Kraftübertragungseinrichtung als spielfreie Steckverbindung zwischen diesen Untereinheiten angeordnet wird.
Bei den genannten Kupplungen kann es sich sowohl um trockene als auch um nasse (Doppel-)Kupplungen handeln. Hinsichtlich der jeweiligen Betätigungssysteme gibt es keine Einschränkungen.
Steckverzahnungen als Kraftübertragungseinrichtungen zur Verbindung zweier Komponenten (z. B. Zwei-Massen-Schwungrad (ZMS) mit Kupplung oder Kupplungsscheibe mit Getriebeeingangswelle) eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges sind beispielsweise aus der DE 10 2005 037 514 A1 und der DE 10 2005 027 608 A1 bekannt.
Aus dem genannten Stand der Technik ist als Verbindung zwischen einer Doppelkupplung und einem ZMS eine Steckverzahnung aus Stahl verwendet. Im Betrieb des Antriebsstranges treten jedoch regelmäßig wechselnde Belastungszustände und Stoßbelastungen auf. Es entstehen daher Torsionsschwingungen, Taumelschwingungen sowie Axialschwingungen von Bauteilen innerhalb des Antriebsstranges. Da derartige Steckverzahnungen normalerweise ein vergleichsweise hohes Verzahnungsspiel aufweisen, entstehen Anschlags- bzw. Klappergeräusche.
Die aus dem genannten Stand der Technik bekannte Verbindung vermeidet derartige Anschlags- bzw. Klappergeräusche dadurch, daß ein Verspannblech mit Druckfedern eine Vorspannung erzeugt und das Verzahnungsspiel ausgeglichen wird. Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist jedoch die der Vorspannung immanente Erhöhung der Montagekräfte.
Die Verbindung zwischen Doppelkupplung und ZMS bei dem genannten Stand der Technik wird erst im Montagewerk in der Getriebeglocke blind montiert. Deshalb darf die zur Herstellung der Verbindung notwendige Montagekraft nicht zu hoch werden. Der Widerspruch besteht nun darin, dass hohe Vorspannkräfte zur Reduzierung der Geräuschbildung notwendig sind, damit aber die Montagekräfte unzulässig hoch werden.
Dieser Widerspruch könnte vermieden werden, wenn eine hochpräzise Verzahnung als Verbindung mit sehr geringem Verzahnungsspiel eingesetzt würde. Diese Lösung ist jedoch aufwändig in der Herstellung und damit teuer.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verbindungsmöglichkeit zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstranges, insbesondere zur Verbindung eines ZMS und einer Kupplung, zu schaffen, die im Betrieb nur geringe Geräusche verursacht, jedoch zugleich keine zu hohen Montagekräfte erfordert.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges, wobei die Kraftübertragungseinrichtung zwischen den zu verbindenden Komponenten angeordnet ist und zwei gegensinnig wirkende Freiläufe aufweist, sodass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt und ein Verspannen der Freiläufe erreicht wird.
Gerade bei einer Verbindung zwischen einem ZMS und einer Kupplung wird die Verbindung also über zwei Freiläufe realisiert, die gegensätzlich angeordnet sind, sodass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt. Damit wird im Betrieb ein Verspannen der Freiläufe erreicht und eine Geräuschbildung aufgrund von Verzahnungsspiel wird vermieden. Die vorliegende Erfindung kann damit gerade als Verbindungselement zwischen einem ZMS und einer Kupplung (insbesondere einer Doppelkupplung) eingesetzt werden und dient der Geräuschreduzierung sowie der Reduzierung der Montagekräfte.
Insbesondere können als Kraftübertragungseinrichtung zumindest zwei scheibenartige Bauteile zwischen den zu verbindenden Komponenten vorgesehen sein, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, an deren Innenfläche oder Außenfläche eine polygonförmige Kontur ausgebildet ist. Dabei kann an einer der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges zumindest ein Verbindungsbereich mit zu den polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben entsprechenden Negativkonturen ausgebildet sein. Desweiteren können die polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben und die zur diesen polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben entsprechenden Negativkonturen des Verbindungsbereiches jeweils durch zumindest eine, bevorzugt jedoch mehrere, Rampen gebildet sein. Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind genau zwei jeweils als Freilaufscheibe ausgebildete scheibenartige Bauteile vorgesehen, die gemeinsam zwischen den zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet sind.
Weiterhin können die Freilaufscheiben jeweils eine Außenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweisen, wobei die polygonförmigen Konturen einander entgegengesetzt gerichtete Freiläufe bilden, und wobei an einer der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der als Innenkontur Rampen als Negativform zu den polygonförmigen Konturen der beiden Freilaufscheiben aufweist. Entsprechend kann an der anderen der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein (weiterer) Kragen angeformt sein, der eine Außenkontur aufweist, die einer Kontur der Innenfläche der Freilaufscheiben entspricht.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel hierzu können die Freilaufscheiben eine Innenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweisen, wobei die polygonförmigen Konturen einander entgegengesetzt gerichtete Freiläufe bilden, und wobei an einer der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der als Außenkontur Rampen als Negativform zu den polygonförmigen Konturen der beiden Freilaufscheiben aufweist. Hierbei kann an der anderen der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt sein, der eine Innenkontur aufweist, die einer Kontur der Außenfläche der Freilaufscheiben entspricht.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Freilaufscheiben radial flexibel, insbesondere geschlitzt, ausgebildet.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die beiden Freilaufscheiben mit gegensätzlich angeordneten Freiläufen mit radialem Spiel auf einem der als Verbindungsbereiche wirkenden Kragen der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges des Fahrzeuges angeordnet und axial (beispielsweise durch einen Sicherungsring) gesichert, wobei dieser Kragen in die beiden Freilaufscheiben gedrückt ist, wodurch diese Freilaufscheiben aufgespreizt sind und eine Vorspannung erzeugt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht also zum ersten Kragen (dem mit der polygonförmigen Kontur) Spiel und der zweite Kragen (in den Abbildungen: dem am Mitnehmerring) wird bei der Montage in die Freilaufscheiben gedrückt und dabei Vorspannung zwischen Mitnehmerring und Freilaufscheibe erzeugt.
Die vorliegende Erfindung offenbart weiterhin einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Schwungmasse, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei zwischen Schwungrad und Kupplung eine Kraftübertragungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art angeordnet ist.
Hierbei kann als Schwungmasse ein Zwei-Massen-Schwungrad vorgesehen sein, wobei am sekundärseitigen Flansch des ZMS am Innendurchmesser und am Mitnehmerring der Kupplung axial jeweils ein Kragen als ein Verbindungsbereich angeformt ist und wobei die Kraftübertragungsreinrichtung der genannten Art mit diesen Kragen in Wirkverbindung steht, sodass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt und ein Verspannen der Freiläufe erreicht wird.
Insbesondere können zumindest zwei scheibenartige Bauteile vorgesehen sein, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, wobei jede der Freilaufscheiben eine Außenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei der Kragen am Innendurchmesser des sekundärseitigen Flansches des ZMS als Innenkontur eine Negativform der polygonförmigen Kontur der Freilaufscheiben aufweist und wobei der Kragen am Mitnehmerring der Kupplung entsprechend zu einer Innenfläche der Freilaufscheiben ausgebildet ist.
Alternativ hierzu können zumindest zwei scheibenartige Bauteile vorgesehen sein, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, wobei jede der Freilaufscheiben eine Innenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei der Kragen am Mitnehmerring der Kupplung als Außenkontur eine Negativform der polygonförmigen Kontur aufweist und wobei der Kragen am Innendurchmesser des sekundärseitigen Flansches des ZMS entsprechend zu einer Außenfläche der Freilaufscheiben ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung offenbart desweiteren einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei zwischen einer Narbe einer Kupplungsscheibe der Kupplung und einer Eingangswelle des Getriebes bzw. einer Ausgangswelle der Kupplung eine Kraftübertragungseinrichtung der genannten Art angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung offenbart außerdem einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei die Kupplung aus wenigstens zwei Untereinheiten besteht, wobei die eine Untereinheit (jedenfalls mittelbar) motorseitig an eine Abtriebswelle des Motors und die andere Untereinheit (jedenfalls mittelbar) getriebeseitig vormontierbar sind und wobei beim Zusammenbau von Motor und Getriebe die Kraftübertragungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art als eine spielfreie Steckverbindung zwischen diesen Untereinheiten angeordnet wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 einen Halbschnitt durch ein Kupplungsaggregat bekannter Bauart,
2 eine vergrößerte Darstellung der in 1 vorhandenen Steckverbindung,
3 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges als Ersatz für die Steckverzahnung nach 2,
4 eine Frontalansicht auf die Kraftübertragungseinrichtung nach 3 und
5 eine Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer Freilaufscheibe zur Verwendung in der vorliegenden Kraftübertragungseinrichtung gemäß den 3 und 4.
Die vorliegende Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges wird beispielhaft als Verbindungselement zwischen einem Zweimassenschwungrad (ZMS) und einer Kupplung/Doppelkupplung nachfolgend näher erläutert, wobei diese zur Geräuschreduzierung sowie zur Montagekraftreduzierung im Vergleich zur Steckverzahnung gemäß 1 und 2 exemplarisch beschrieben wird.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das nachfolgende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann allgemein an sämtlichen Kraftübertragungsstellen im Antriebsstrang des Fahrzeuges verwendet werden. Als ein Beispiel hierfür kann die Verwendung zur Verbindung einer Kupplungsscheibe der Kupplung/Doppelkupplung mit einer Eingangswelle des Getriebes bzw. einer Ausgangswelle der Kupplung angeführt werden.
In 1 ist ein Teil eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges, vorliegend ein Kupplungssystem 1 gezeigt, das aus wenigstens zwei Untereinheiten 2 und 3 besteht, wobei die eine Untereinheit 2 mit einer Abtriebswelle eines Motors vormontierbar ist, wobei die Untereinheit 3 getriebeseitig vormontierbar ist und wobei diese Untereinheiten 2 und 3 über eine axiale Steckverbindung 1a miteinander verbindbar sind.
Die Untereinheit 2 umfasst vorliegend ein Zweimassenschwungrad mit einem Eingangsteil, einem Ausgangsteil und mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Dämpfungselementen. Das Eingangsteil ist mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit (beispielsweise einem Verbrennungsmotor) verbindbar. Das Ausgangsteil des Zweimassenschwungrades ist mit einem Mitnehmerring 7 der gezeigten Doppelkupplung verbunden, welche die weitere getriebeseitig vormontierbare Untereinheit 3 bildet.
Die axiale Steckverbindung 1a ist, wie im Zusammenhang mit 2 erkennbar, durch eine Verzahnungsverbindung 4 gebildet. Die Verzahnungsverbindung 4 weist Verzahnungsprofile 5 und 6 auf, die ineinandergreifen. Das Verzahnungsprofil 5 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von dem flanschartig ausgebildeten Ausgangsteil 10 des Zweimassenschwungrades 2 getragen. Das Verzahnungsprofil 6 ist an dem Mitnehmerring 7, der Bestandteil der getriebeseitig vormontierten Untereinheit 3 ist, ausgebildet. Dementsprechend bildet vorliegend das Verzahnungsprofil 5 eine Innenverzahnung und das Verzahnungsprofil 6 eine entsprechend angepasste Außenverzahnung.
Wie im Rahmen der Beschreibungseinleitung dargelegt ist ein Verspannungselement 8 vorgesehen, um eine umfangsmäßige Verspannung der Verzahnungsprofile 5 und 6 zu gewährleisten. Das Verspannungselement 8 umfasst in Umfangsrichtung zumindest einen Energiespeicher 9, der hier als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Über diesen Energiespeicher 9 wird das Verspannungselement 8 in Umfangsrichtung mit einer Vorspannkraft beaufschlagt.
Anstelle dieses Verspannungselementes in Verbindung mit einer Steckverzahnung schlägt die vorliegende Erfindung nunmehr eine andere Art der Verbindung zwischen den zu verbindenden Komponenten vor, die eine Kraftübertragungseinrichtung mit zwei gegensinnig wirkenden Freiläufe aufweist, sodass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt und ein Verspannen der Freiläufe erreicht wird.
Gemäß dem in den 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel dieser Kraftübertragungseinrichtung wird jeder der beiden Freiläufe über jeweils eine Freilaufscheibe 12A, 12B realisiert, die benachbart zueinander angeordnet sind. Diese beiden Freilaufscheiben 12A, 12B sind, wie aus 5 ersichtlich, am Innendurchmesser kreisförmig ausgebildet. Am Außendurchmesser dieser Freilaufscheiben 12A, 12B sind mehrere Rampen angebracht, sodass sich ein polygonförmiges Profil ergibt. Außerdem sind die vorliegenden Freilaufscheiben 12A, 12B geschlitzt ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Kraftübertragungseinrichtung mit zwei polygonförmigen und geschlitzten Freilaufscheiben 12A, 12B gemäß 5 ist in den 3 und 4 dargestellt.
Vorliegend ist am Innendurchmesser des Ausgangsteils 10 des ZMS axial ein Kragen 13 angeformt. An der Innenkontur des Kragens 13 sind Rampen als Negativform zu der polygonförmigen Kontur der Außenfläche der Freilaufscheiben 12A, 12B ausgeformt.
Am Mitnehmerring 1 der Kupplung 1 ist an Stelle der bislang angeformten Verzahnung (vergleiche 1 und 2) ebenfalls ein Kragen 14 angeformt. Eine Außenfläche des Kragens 14 ist vorliegend kreisförmig, entsprechend einer Innenfläche der Freilaufscheiben 12A, 12B.
Im montierten Zustand der Kraftübertragungseinrichtung liegen die beiden mit gegensätzlich wirkendem Freilauf angeordneten Freilaufscheiben 12A, 12B mit radialem Spiel im Kragen 13 des Zweimassenschwungrades an, wie in 3 dargestellt. Axial werden diese Freilaufscheiben 12A, 12B beispielsweise mit einem Sicherungsring 15 gesichert. Beim Fügen von Kupplung und Zweimassenschwungrad wird der Kragen 14 des Mitnehmerringes 7 der Kupplung in die beiden Freilaufscheiben 12A, 12B gedrückt. Diese werden dabei etwas gespreizt, sodass eine Vorspannung entsteht.
Eine Frontalansicht in zusammengebautem Zustand ohne den Sicherungsring 15 ist in 4 dargestellt.
Der Momentenfluss geht im Betrieb der vorliegenden Kraftübertragungseinrichtung vom Ausgangsteil des ZMS 10 über die am Kragen 13 angeformten Rampen auf eine der polygonförmigen Freilaufscheiben 12A, 12B (abhängig von der jeweiligen Drehrichtung im Antriebsstrang des Fahrzeuges, d. h. auf diejenige Freilaufscheibe die eben diese Drehrichtung sperrt). Aufgrund der am Kragen 13 und an der Außenfläche der Freilaufscheiben 12A, 12B angeformten Rampen wird diese Freilaufscheibe 12A, 12B radial gestaucht. Am Innendurchmesser wird diese gestauchte Freilaufscheibe 12A, 12B dann gegen den Mitnehmerring bzw. den Flansch des Mitnehmerringes 7 gepresst. Dies ermöglicht eine Momentenübertragung mittels Reibschluss auf den Mitnehmerring 7 der Kupplung.
Wie 3 entnehmbar sind die beiden Freilaufscheiben 12A, 12B vorliegend unterschiedlich dimensioniert, da das zu übertragende Drehmoment in der Drehrichtung im Zugbetrieb wesentlich größer ist als in Drehrichtung im Schubbetrieb des Fahrzeuges. Entsprechend ist auch diejenige Freilaufscheibe 12A, die in Zugrichtung sperrt dicker ausgeführt sein als diejenige Freilaufscheibe 12B, welche in Schubrichtung sperrt.
Alternativ zu unterschiedlich dimensionierten Freilaufscheiben wäre es auch möglich, mehrere Freilaufscheiben pro Drehrichtung vorzusehen, um ein insgesamt übertragbares Moment in dieser Drehrichtung zu erhöhen.
Zum Erreichen der radialen Anpresskraft ist ein vergleichsweise kleiner Rampenwinkel erforderlich. Aufgrund dieses vergleichsweise kleinen Rampenwinkels ist der entsprechende Freilauf selbsthemmend. Der Freilauf verklemmt sich also. Dies bedeutet, dass ein spielfreier und damit auch geräuschfreier Betrieb ermöglicht ist. Gibt es negative Momentenspitzen so muss zunächst ein dem Rampenwinkel und Reibwert entsprechendes Losbrechmoment überwunden werden. Erst nachdem dieses Losbrechmoment überwunden wurde, kommt dann der gegensinnig angeordnete zweite Freilauf in Eingriff.
Der zur Erreichung einer Selbsthemmung maximal zulässige Rampenwinkel hängt dabei von den Reibwerten der gewählten Materialpaarung ab. Es gilt hierbei, daß der maximal zulässige Rampenwinkel α_max sich aus dem Reibwert μ der Materialpaarung ergibt aus: αmax = 2·arctan(μMaterialpaarung)
Bei der verwendeten Materialpaarung Stahl-Stahl würde von einem kleinstmöglichen Reibwert von μ = 0.08 ausgegangen. Aus der oben genannten Bedingung ergibt sich, dass der Rampenwinkel dann kleiner sein müsste als 9.15°.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Variante gezeigt, bei der sich die Rampen am Außendurchmesser der beiden Freilaufscheiben 12A, 12B befinden. Selbstverständlich ist diese Anordnung auch umkehrbar, wobei dann die Rampen an den Innenflächen der Freilaufscheiben ausgebildet sind. Entsprechend sind dann Negativformen die Rampen am Mitnehmring der Kupplung ausgebildet. Der entsprechende Kragen am Ausgangsteil 10 des Zweimassenschwungrades kann dann beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein. Eine derartige Anordnung ist hinsichtlich einer Höhe des übertragbaren Momentes vorteilhaft, da die Fliehkraft, die auf die geschlitzte Scheibe wirkt, die Anpresskraft im Reibschluss erhöht.
Die polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben können einen gleichen Rampenwinkel oder voneinander verschiedene Rampenwinkel aufweisen und können gleich oder unterschiedlich stark dimensioniert sein.
Die vorliegende Erfindung beschreibt also insbesondere eine Möglichkeit der Verbindung von Zweimassenschwungrad und Doppelkupplung. Es handelt sich vorliegend um eine steckbare Verbindung. Das Drehmoment wird mittels zweier Freiläufe übertragen. Die beiden Freiläufe sind gegensätzlich gerichtet, sodass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung das Moment überträgt. Die Freiläufe bestehen aus jeweils einer geschlitzten, polygonförmigen Scheibe. Unter Drehmoment ändert sich aufgrund der Rampen der innere Durchmesser der Scheibe, wodurch diese Scheibe auf den Mitnehmring der Kupplung gepresst wird, sodass das Moment übertragen werden kann. Der wesentliche Vorteil der Anordnung mit zwei Freiläufen ist, dass damit ein spielfreier und geräuscharmer Betrieb erfolgen kann. Außerdem sind nur geringe Montagekräfte erforderlich.

1: Kupplungssystem
1a: Steckverbindung
2: Zweimassenschwungrad
3: Kupplung (Doppelkupplung)
4: Verzahnungsverbindung
5: Verzahnungsprofil
6: Verzahnungsprofil
7: Mitnehmerring
8: Verspannungselement
9: Energiespeicher
12A: Freilaufscheiben
12B: Freilaufscheiben
13: Verbindungsbereich (Kragen)
14: Verbindungsbereich (Kragen)
15: Sicherungsring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005037514 A1 [0006]
- DE 102005027608 A1 [0006]

Claims

Kraftübertragungseinrichtung zur Verbindung zweier Komponenten eines Antriebsstrangs eines Fahrzeuges, wobei die Kraftübertragungseinrichtung zwischen den zu verbindenden Komponenten angeordnet ist und zwei gegensinnig wirkende Freiläufe aufweist, so dass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt und ein Verspannen der Freiläufe erreicht wird.
Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei scheibenartige Bauteile zwischen den zu verbindenden Komponenten vorgesehen sind, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, an deren Innenfläche oder Außenfläche eine polygonförmige Kontur ausgebildet ist.
Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei an einer der zu verbindenden Komponenten zumindest ein Verbindungsbereich mit zu den polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben entsprechenden Negativ-Konturen aufweist.
Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die polygonförmigen Kontur und die zu diesen polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben entsprechenden Negativ-Konturen jeweils durch zumindest eine, bevorzugt mehrere, Rampen gebildet sind.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei genau zwei jeweils als Freilaufscheibe ausgebildete scheibenartige Bauteile vorgesehen sind, die gemeinsam zwischen den zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet sind.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Freilaufscheiben jeweils eine Außenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei die polygonförmigen Konturen einander entgegengesetzt gerichtete Freiläufe bilden, und wobei an einer der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der als Innenkontur Rampen als Negativ-Kontur zu den polygonförmigen Konturen der beiden Freilaufscheiben aufweist.
Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei an der anderen der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der eine Außenkontur aufweist, die einer Kontur der Innenfläche der Freilaufscheiben entspricht.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Freilaufscheiben jeweils eine Innenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei die polygonförmigen Konturen die einander entgegengesetzt gerichtete Freiläufe bilden, und wobei an einer der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der als Außenkontur Rampen als Negativ-Kontur zu den polygonförmigen Konturen der beiden Freilaufscheiben aufweist.
Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 8, wobei an der anderen der zu verbindenden Komponenten des Antriebsstranges als Verbindungsbereich axial ein Kragen angeformt ist, der eine Innenkontur aufweist, die einer Kontur der Außenfläche der Freilaufscheiben entspricht.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Freilaufscheiben radial flexibel, insbesondere geschlitzt, ausgebildet sind.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Rampenwinkel der polygonförmigen Konturen der Freilaufscheiben gleich sind.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei die Freilaufscheiben unterschiedlich stark dimensioniert sind.
Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei die beiden Freilaufscheiben mit gegensätzlich angeordneten Freiläufen mit radialem Spiel auf einem der als Verbindungsbereiche wirkenden Kragen angeordnet und axial gesichert sind, und wobei bei einem Fügen der miteinander zu verbindenden Komponenten dieser Kragen in die beiden Freilaufscheiben gedrückt wird, wodurch diese aufgespreizt werden und eine Vorspannung erzeugt wird.
Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Schwungmasse, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei zwischen Schwungrad und Kupplung eine Kraftübertragungseinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 angeordnet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 14, wobei als Schwungmasse ein Zwei-Massen-Schwungrad vorgesehen ist, und wobei am sekundärseitigen Flansch des Zwei-Massen Schwungrades am Innendurchmesser und am Mitnehmerring der Kupplung axial jeweils ein Kragen als ein Verbindungsbereich angeformt ist, und wobei die Kraftübertragungseinrichtung mit diesen Kragen in Wirkverbindung steht, so dass jeweils ein Freilauf pro Drehrichtung sperrt und ein Verspannen der Freiläufe erreicht wird.
Antriebsstrang nach Anspruch 15, wobei zumindest zwei scheibenartige Bauteile vorgesehen sind, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, wobei jede der Freilaufscheiben eine Außenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei der Kragen am Innendurchmesser des sekundärseitigen Flansches des Zwei-Massen Schwungrades als Innenkontur eine Negativform der polygonförmiger Kontur aufweist, und wobei der Kragen am Mitnehmerring der Kupplung entsprechend zu einer Innenfläche der Freilaufscheiben ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 15, wobei zumindest zwei scheibenartige Bauteile vorgesehen sind, die jeweils als eine Freilaufscheibe ausgebildet sind, wobei jede der Freilaufscheiben eine Innenfläche mit polygonförmiger Kontur aufweist, wobei der Kragen am Mitnehmerring der Kupplung als Außenkontur eine Negativform der polygonförmiger Kontur aufweist, und wobei der Kragen am Innendurchmesser des sekundärseitigen Flansches des Zwei-Massen Schwungrades entsprechend zu einer Außenfläche der Freilaufscheiben ausgebildet ist.
Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei zwischen einer Nabe einer Kupplungsscheibe der Kupplung und einer Eingangswelle des Getriebes bzw. einer Ausgangwelle der Kupplung eine Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 angeordnet ist.
Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Motor, einer Kupplung und einem Getriebe, wobei die Kupplung aus wenigstens zwei Untereinheiten besteht, wobei die eine Untereinheit motorseitig an einer Abtriebswelle des Motors und die andere Untereinheit getriebeseitig vormontierbar sind, und wobei beim Zusammenbau von Motor und Getriebe die Kraftübertragungseinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13 als eine spielfreie Steckverbindung zwischen den Untereinheiten angeordnet wird.