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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Schwungscheibe und ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen eine Rückstellkraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Schwungscheibe über eine Schlingfederkupplung reibschlüssig mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbunden ist, wobei die Schlingfederkupplung eine Schlingfeder umfasst, deren radiale Außenseite in Reibkontakt mit einer Reibfläche der Schwungscheibe bringbar ist und die Schlingfeder mit beiden Schlingfederenden jeweils mit einem Sperrring verbunden ist.
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Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb umfassend einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor können nach Stand der Technik ein Zweimassenschwungrad zur Tilgung von Drehschwingungen aufweisen. Das Zweimassenschwungrad weist eine Primär- und eine Sekundärseite auf, die gegen die Kraft einer Federanordnung als Energiespeicher gegeneinander verdrehbar sind.
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In Antriebssträngen von Hybridantrieben können aufgrund der hohen Massenträgheit des Elektromotors unzulässig hohe Momentenspitzen auftreten. Diese Momentenspitzen entstehen unter anderem aufgrund der hohen Massenträgheiten der Rotoren beispielsweise beim Einrasten der Parksperre bei kleinen Geschwindigkeiten.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitzustellen, die eine Impactschutzkupplung aufweist, um damit die Bauteile, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, vor Momentenspitzen zu schützen.
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Dieses Problem wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Schwungscheibe und ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite , die gegen eine Rückstellkraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Schwungscheibe über eine Schlingfederkupplung reibschlüssig mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbunden ist, wobei die Schlingfederkupplung eine Schlingfeder umfasst, deren radiale Außenseite in Reibkontakt mit einer Reibfläche der Schwungscheibe bringbar ist und die Schlingfeder mit beiden Schlingfederenden jeweils mit einem Sperrring verbunden ist, wobei zumindest ein Schlingfederende auf Zug an einer Freilaufeinheit festgelegt ist. Der Freilauf der Freilaueinheit ist dabei so orientiert, dass diese öffnet, sobald Druckkräfte in die Schlingfeder eingeleitet werden und schließt, sobald Zugkräfte eingeleitet werden. Zugkräfte, in der Regel zum Auslösen der Drehmomentbegrenzung, werden vom Freilauf übertragen, während die Druckkräfte stirnseitig in die Schlingfeder eingeleitet werden.
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Die Schwungscheibe ist über eine Schlingfederkupplung als steuerbare Rutschkupplung reibschlüssig mit der Primärseite des Zweimassenschwungrades verbunden. Unter einer steuerbaren Rutschkupplung wird insbesondere eine Reibungskupplung verstanden, deren Reibwert bzw. deren Rutschmoment veränderbar oder in anderen Worten steuerbar ist. Das Rutschmoment ist das Drehmoment, bei dem die Rutschkupplung in Gleitreibung übergeht, also durchrutscht. Das Rutschmoment wird durch die Relativverdrehung der Primärseite gegenüber der Sekundärseite gesteuert.
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Eine Schlingfederkupplung ist in der Lage, in beide Drehrichtungen Drehmoment zu übertragen und kann gezielt bei einem vorgegebenen Verdrehwinkel der Primärseite gegenüber der Sekundärseite ausgelöst bzw. geöffnet werden. Die Schlingfederkupplung umfasst eine Schlingfeder, deren radiale Außenseite in Reibkontakt mit einer Reibfläche der Schwungscheibe bringbar ist. Die Schlingfeder ist in einer Ausführungsform der Erfindung mit beiden Schlingfederenden jeweils mit einem Sperrring verbunden.
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Die Verbindung der Schlingfeder mit den Sperrringen umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine formschlüssige auf Druck in Umfangsrichtung wirkende Verbindung. Die der Schlingfeder zugewandte Seite der Sperrringe weist in einer Ausführungsform der Erfindung jeweils eine der Kontur der Schlingfeder entsprechende Kontur auf.
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Einer der Sperrringe ist in einer Ausführungsform der Erfindung an einer Mitnehmerscheibe der Primärseite des Zweimassenschwungrades und der andere Sperrring an einer Gegenscheibe der Primärseite des Zweimassenschwungrades angeordnet, wobei die Sperrringe jeweils gegenüber der Mitnehmerscheibe bzw. der Gegenscheibe begrenzt verdrehbar sind.
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Das Zweimassenschwungrad umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung sekundärseitig einen Sekundärflansch, der mindestens einen Flanschlappen umfasst, der bei einer Relativverdrehung des Sekundärflansches gegenüber der Primärseite mit einer Lösenase eines der Sperrringe in Kontakt bringbar ist, wobei bei einer weiteren Relativverdrehung nach Kontakt des Flanschlappens mit einer der Lösenasen eines der Enden der Schlingfeder in Umfangsrichtung gezogen wird und so der Durchmesser der Schlingfeder verringert wird, sodass das übertragbare Moment der Rutschkupplung verringert wird.
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Zwischen Mitnehmerscheibe sowie Gegenscheibe und Sekundärflansch ist in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Druckfeder angeordnet Der Momentenfluss in Zug- und Schubrichtung erfolgt über die Mitnehmerscheibe oder die Gegenscheibe und den jeweils zugeordneten Sperrring. Mitnehmerscheibe und Gegenscheibe sind starr miteinander verbunden. Die Feder liegt aus Symmetriegründen immer an beiden an. Das Moment wird allerdings nur von einer der beiden Scheiben an den zugehörigen Sperrring weitergeleitet. Für die Funktion ist es deshalb erforderlich, dass es einen Spalt zwischen der zweiten Scheibe und deren Sperrring auf der Rückseite der Sperrnase gibt. Der hierdurch entstehende Freiwinkel ermöglicht, dass sich die beiden Sperrringe relativ zueinander verdrehen können, obwohl Mitnehmer- und Gegenscheibe fest verbunden sind.
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Die Schlingfederkupplung besteht im Wesentlichen aus einem Außenring, der Schlingfeder sowie zwei Elementen (Sperrringe), über die das Drehmoment in die Schlingfeder eingeleitet wird. Die Schlingfeder hat die Eigenschaft, dass wenn die beiden Schlingfederenden in Richtung des Federdrahtes belastet werden, sich der Durchmesser der Feder vergrößert. Umgekehrt verkleinert sich dieser, wenn an den Schlingfederenden in die dem Draht abgewandte Richtung gezogen wird. Werden die beiden Enden der Feder also so belastet, dass sich die Feder aufweitet, dann kann sich diese am Außenring abstützen. Das in das erste Schlingfederende eingeleitete Moment wird dann über Reibung von der Schlingfeder auf den Außenring weitergeleitet. Bei entsprechender Windungszahl ist es hierbei nicht erforderlich, dass das zweite Schlingfederende abgestützt wird, da die Reibung alleine ausreicht um das Moment vollständig abzustützen.
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Das Lösen der Kupplung wird erreicht, indem das zweite Ende der Schlingfeder in Richtung der dem Federdraht abgewandten Seite gezogen wird. Damit verkleinert sich der Durchmesser der Feder und sie rutscht gegenüber dem Außenring durch. Dieses Auslösen ist abhängig vom Verdrehwinkel zwischen Außenring und den momenteinleitenden Elementen, im Fall des Zweimassenschwungrades ist dies der Sekundärflansch.
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Der Momentenverlauf für eine Drehrichtung (Schub) verläuft von dem Flansch über die Druckfedern in die Mitnehmerscheibe und die Gegenscheibe. In der Gegenscheibe sind Aussparungen vorhanden, deren radial verlaufende Fläche Kontakt mit der Sperrnase eines Sperrringes hat. Über diesen Kontakt wird das Moment in den Sperrring und weiter über die Schlingfeder in den Außenring geleitet. Im Schubbetrieb wird das Moment von der Gegenscheibe über die Sperrnase für Schub in den der Gegenscheibe zugeordneten Sperrring eingeleitet. Im Zugbetrieb geht der Momentenfluss von der Mitnehmerscheibe über die Sperrnase Zug in den der Sperrring. Um die Rutschkupplung auszulösen drückt der Flanschlappen gegen die Lösenase des Sperrrings und zieht damit am zweiten Ende der Schlingfeder.
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In Druckrichtung wird die Kraft auf die Stirnfläche der Feder eingeleitet. In Zugrichtung sorgen beispielsweise Stifte oder Niete für die Kraftübertragung. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Stifte nur die Kraft in Zugrichtung übertragen müssen und in Druckrichtung die Kraft vollständig über die Stirnfläche der Feder übertragen wird. Die Kontur, die sich aufgrund der Steigung der ersten Wicklung ergibt, befindet sich als Negativ in den Sperrringen.
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Die Freilaufeinheit weist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Freilaufgehäuse mit einem Aufnahmebereich und mindestens einen Klemmkörper auf, der das Schlingfederende in eine Richtung reibschlüssig gegenüber dem Freilaufgehäuse festlegen kann und in die andere Richtung eine Verschiebung ermöglichen kann.
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Der Klemmkörper ist in einer Ausführungsform der Erfindung drehbar gegenüber einem Freilaufgehäuse der Freilaufeinheit gelagert. Die Schlingfederenden werden auf Druck formschlüssig von jeweils einer Stufe in den Sperrringen zusammengedrückt. Auf Zug, wenn also die Schlingfederkupplung öffnen soll, werden die Schlingfederenden durch die jeweils an den Sperrringen angeordneten Freilaufeinheiten auseinandergezogen, wobei die Schlingfederenden durch die Klemmkörper reibschlüssig an den Freilaufgehäusen festgelegt sind.
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Der Klemmkörper weist in einer Ausführungsform der Erfindung eine spiralförmige Fläche als Klemmfläche auf. Die spiralförmige Fläche ist so ausgelegt, dass Selbsthemmung besteht, also der Freilauf unabhängig von der Höhe der eingeleiteten Zugkraft sperrt, da die Zugkraft zugleich die Andruckkraft des Klemmkörpers gegenüber der Schlingfeder erhöht.
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Der Klemmkörper ist in einer Ausführungsform der Erfindung mittels einer Feder in einer Klemmrichtung vorgespannt. Dies verhindert ein zufälliges Öffnen der Zugverbindung zwischen Klemmkörper und Schlingfeder beispielsweise durch Vibrationen oder dergleichen.
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Der Klemmkörper ist in einer Ausführungsform der Erfindung an einem Bolzen drehbar in dem Freilaufgehäuse gelagert. Alternativ ist der Klemmkörper fliegend gelagert und wird durch seine Geometrie in einer Aufnahme gehalten.
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in einer Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Klemmkörper drehbar in dem Freilaufgehäuse gelagert. Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist eine fliegende Lagerung mittels Klemmfedern oder dergleichen eine bevorzugte Ausführungsform. Mehrere Klemmkörper erhöhen die gesamte Andruckkraft.
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Das Freilaufgehäuse weist in einer Ausführungsform der Erfindung geneigte Gegenflächen auf, an denen sich Seitenflächen der Schlingfeder abstützen. Durch eine Keilwirkung wird so eine große Normalkraft auf die Reibflächen ausgeübt, zudem wird die Reibfläche dadurch insgesamt vergrößert.
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Die Schlingfederenden sind in einer Ausführungsform der Erfindung ballig oder konvex geformt, sodass die Kontaktfläche zwischen Schlingfeder und den Freilaufgehäusen erhöht wird.
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Die Schlingfeder stützen sich in einer Ausführungsform der Erfindung an einer in Einbaulage radial äußeren Gehäusefläche des Freilaufgehäuses ab. Dies verringert zwar im Vergleich zu Erfindung geneigten Gegenflächen die Kontaktfläche zwischen Schlingfeder und den Freilaufgehäusen, hat aber den Vorteil, dass die Position der Schlingfeder unter Toleranzen genauer festgelegt ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel von Teilen einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer räumlichen Schnittdarstellung,
- 2 das Ausführungsbeispiel der 1 in einer Draufsicht bei bereichsweise nicht dargestellter Mitnehmerscheibe in einer neutralen Stellung,
- 3 das Ausführungsbeispiel der 1 in einer Draufsicht bei bereichsweise nicht dargestellter Mitnehmerscheibe in einer verdrehten Stellung des Zweimassenschwungrades,
- 4 einen Ausschnitt aus einer räumlichen Ansicht des Außenumfangs des Zweimassenschwungrades mit vernieteten Federenden als Vergleichsbeispiel für die Erfindung,
- 5 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines Sperrrings,
- 6 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Freilaufeinrichtung in einer räumlichen Darstellung,
- 7 einen ersten Schnitt durch die Freilaufeinrichtung der 6,
- 8 einen zweiten Schnitt durch die Freilaufeinrichtung der 6,
- 9 einen ersten Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Freilaufeinrichtung,
- 10 einen zweiten Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Freilaufeinrichtung,
- 11 einen ersten Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Freilaufeinrichtung,
- 12 einen zweiten Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Freilaufeinrichtung.
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Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst eine Schwungscheibe 2 und ein Zweimassenschwungrad 3. Die Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse von der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 nachgeordneten Baugruppen insbesondere eines Hybridantriebes, der ebenfalls nicht dargestellt ist. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R.
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Eine Primärseite 4 des Zweimassenschwungrades 3 ist über eine Rutschkupplung 5 mit der Schwungscheibe 2 verbunden. Eine Sekundärseite 6 ist über eine Abtriebswelle 7 mit den nachfolgenden Teilen des Antriebsstranges wie einem Elektromotor in einem Hybridantrieb verbunden. Eine Verbindung der Schwungscheibe 2 beispielsweise mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist nicht dargestellt, da diese für das Verständnis der Erfindung nicht relevant ist.
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Die Primärseite 4 und die Sekundärseite 6 sind die gegen die Kraft einer Druckfederanordnung als Energiespeicher relativ zueinander um die Rotationsachse R verdrehbar. Die Druckfederanordnung umfasst mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Druckfedern 8, wobei jede Druckfeder 8 koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen kann. Die Druckfedern sind jeweils Spiralfedern. Die Primärseite 4 umfasst eine Mitnehmerscheibe 9 und eine Gegenscheibe 10. Die Mitnehmerscheibe 9 und die Gegenscheibe 10 schließen eine Druckfederaufnahme 11 ein, in der die Druckfedern 8 angeordnet sind. Die Mitnehmerscheibe 9 und die Gegenscheibe 10 weisen Federfenster 11 auf. Die Federfenster 11 weisen ausgestellte Blechfahnen 12 auf, die der axialen Führung der Druckfedern 8 dienen. Die Mitnehmerscheibe 9 und die Gegenscheibe 10 sind mittels Verbindungselementen 13 fest miteinander verbunden. Von den Verbindungselementen 13 sind in 1 nur durch die Mitnehmerscheibe 9 ragende Teile zu sehen. Die Druckfedern 8 stützen sich mit einem der Schlingfederenden an der Mitnehmerscheibe 9 und der Gegenscheibe 10 ab. Zwischen der Mitnehmerscheibe 9 und der Gegenscheibe 10 ist ein Sekundärflansch 14 angeordnet, der fest mit einer Nabe 15 verbunden ist, der mit der Abtriebswelle verbunden ist. Der Sekundärflansch 14 weist Federfenster 16 auf, die die Druckfedern 8 einfassen. Wird die Sekundärseite 6 gegenüber der Primärseite 4 verdreht, So drückt je nach Drehrichtung jeweils das umfangsseitige Ende des Federfensters 16 gegen eines der Federenden der Druckfeder 8. Das andere Federende der Druckfeder 8 stützt sich am umfangsseitigen Ende des Federfensters 11 der Mitnehmerscheibe 9 und des Federfensters 12 der Gegenscheibe 10 ab. Je nach Drehrichtung des auf die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 einwirkenden Drehmoments, sprich Zug- oder Schubbetrieb des Antriebsstranges oder der momentanen Richtung eines Wechselmomentes, wird das Drehmoment über die Mitnehmerscheibe 9 oder die Gegenscheibe 10 und den diesen jeweils zugeordneten Sperrring 17, 18 übertragen. Am Außenumfang der Mitnehmerscheibe 9 ist ein erster Sperrring 17 und am Außenumfang der Gegenscheibe 10 ein zweiter Sperrring 18 angeordnet. Zwischen den Sperrringen 17, 18 ist eine Schlingfeder 19 angeordnet.
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Ein an der Schwungscheibe 2 befestigter Außenring 20 weist eine hohlzylindrische Reibfläche 21 auf, mit der die Schlingfeder in Reibkontakt ist. Die Reibfläche 21 und die radial äußere Fläche der Schlingfeder sind Teile der Rutschkupplung 5. Das durch die Rutschkupplung 5 übertragbare Drehmoment hängt neben der Geometrie der Rutschkupplung wie Durchmesser der Reibfläche 21 bzw. der Schlingfeder 19, der axialen Tiefe beider Bauteile und den Reibkoeffizienten der verwendeten Materialien von der radialen Andruckkraft der Schlingfeder 19 auf die Reibfläche 21 ab.
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Die Schlingfeder 19 besteht aus einem helixförmig gewickelten Blechstreifen mit Schlingfederenden 22, 23. Durch Zusammendrücken bzw. Auseinanderziehen der Schlingfederenden 22, 23 der Schlingfeder 19 wird der Außendurchmesser der Schlingfeder 19 vergrößert oder verringert bzw. es wird durch Aufbringen einer Zug- oder Druckkraft an den Schlingfederenden 22, 23 die radiale Anpresskraft vergrößert oder verringert.
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Die Sperrringe 17, 18 weisen jeweils eine der Schlingfeder 19 zugewandte Kontur mit, die dem Negativ der Helixform der Schlingfeder 19 entspricht, die Kontur weist also selbst eine Steigung in Umfangsrichtung sowie jeweils eine Stufe 24, 25 in der Steigung auf, die jeweils zu einem der Schlingfederenden 22, 23 korrespondieren.
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Ein Zusammendrücken der Schlingfeder 19 erfolgt durch Verdrehen der beiden Sperrringe 17, 18 in der Drehrichtung, in der die Stufen 24, 25 gegen die Schlingfederenden 22, 23 drücken. Um eine Zugkraft auf die Schlingfederenden übertragen zu können ist die Schlingfeder im Bereich der Schlingfederenden 22, 23 jeweils mit dem dort anliegenden Sperrring 17, 18 mittels Nieten 26 vernietet oder anderweitig formschlüssig verbunden.
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Der Sekundärflansch weist einen radial nach außen ragenden Flanschlappen 27 auf. Die Sperrringe 17, 18 weisen jeweils eine Lösenase 28, 29 auf. Alternativ können mehrere Flanschlappen 27 und mehrere Lösenasen 28, 29 über den Umfang verteilt angeordnet sein.
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Der Außendurchmesser des Flanschlappens 27 ist größer als der Innendurchmesser der Lösenasen 28, 29. Der Flanschlappen weist auf beiden umfangsseitigen Enden im wesentlichen radial verlaufende Anschlagflächen auf, entsprechend weisen die Lösenasen 28, 29 radial verlaufende Anschlagflächen auf. Wird ein Drehmoment zwischen Primärseite 4 und Sekundärseite 6 angelegt, so wird der Sekundärflansch 15 gegen die Kraft der Druckfedern 8 gegenüber der Mitnehmerscheibe 9 und der Gegenscheibe 10 verdreht. Ab einer Grenzverdrehung, die mit einem Grenzmoment, das im Wesentlichen von der Federkonstante der Druckfedern 8 abhängt, berührt der Flanschlappen 27 eine der Lösenasen 28, 29. Wird das Moment weiter erhöht, so erfolgt eine weitere Verdrehung des Sekundärflansches 15 gegenüber der Mitnehmerscheibe 9 und der Gegenscheibe 10, sodass nun einer der Sperrringe 17 bzw. 18 über die an diesem angeordnete Lösenase 28 bzw. 29 relativ zu der Mitnehmerscheibe 9 bzw. der Gegenscheibe 10 verdreht wird. Je nach Richtung des Momentes wird eine der Lösenasen 28, 29 durch den Flanschlappen 27 mit einer Kraft beaufschlagt und der zu der Lösenase 28, 29 gehörige Sperrring 17, 18 verdreht, wobei die Schlingfeder 19 in beiden Fällen auseinandergezogen wird, sodass das übertragbare Drehmoment der Rutschkupplung verringert wird. Die Sperrringe 17, 18 weisen jeweils eine Sperrnase 30, 31 auf. Das Drehmoment von der Mitnehmerscheibe 9 oder Gegenscheibe 10 wird mittels Formschluss über die Sperrnasen 30, 31 in den zugehörigen Sperrring 17, 18 eingeleitet.
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Bei der zuvor dargestellten Verbindung der Schlingfeder 19 mit den Sperrringen 17, 18 kann es unter Belastung zu Spannungsspitzen kommen, welche die Schlingfeder beschädigen können. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher auch, eine Verbindung zu finden, bei der die Spannungsspitzen nicht oder nur reduziert auftreten und damit eine bessere Ausnutzung der Schlingfeder ermöglicht wird.
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6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Freilaufeinrichtung 32 in einer räumlichen Darstellung, die 7 und 8 zeigen jeweils Schnitte durch die Freilaufeinrichtung 32. Bei den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Vernietung der Schlingfederenden 22, 23 zur Übertragung von Zugkräften, wie in 4 als Vergleichsbeispiel gezeigt, ersetzt durch eine Freilaufeinheit 32. Jeweils eine Freilaufeinheit 32 ist an einem der Sperrringe 17, 18 angeordnet in dem Bereich, in dem in 4 Vernietung mittels der Niete 26 angeordnet ist. Da sich die Freilaufeinheit 32 auch in axialer Richtung erstreckt können die Windungen der Schlingfeder 19 im Bereich der Freilaufeinheit 32 nicht aneinander anliegen, daher sind die Schlingfederenden 22, 23 in axialer Richtung leicht gebogen, dies ist durch einen Knick 41 in 6 dargestellt. Das jeweilige Schlingfederende 22, 23 ist in ein Freilaufgehäuse 33 eingefädelt. Ein Klemmkörper 34 stützt sich drehbar gelagert über einen Bolzen 35 an dem Freilaufgehäuse 33 ab. Der Klemmkörper 34 ist mittels einer Spiralfeder 36 angefedert und liegt mit einer spiralförmigen Fläche 37 an der Schlingfeder 19 an, die hierdurch gegen Gegenflächen 38 des Freilaufgehäuses 33 gedrückt wird. Das Freilaufgehäuse 33 weist einen Aufnahmebereich 42 zur Aufnahme der Schlingfeder 19, des Klemmkörpers 34 und der Spiralfeder 36 auf. Die Spiralfeder 36 stützt sich gehäuseseitig an einer Gehäusebrücke 43 ab. Die spiralförmige Fläche 37 ist so ausgelegt, dass Selbsthemmung besteht, also der Freilauf sperrt, unabhängig von der Höhe der eingeleiteten Zugkraft. Bei dieser Variante besitzt der Schlingfederdraht der Schlingfeder 19 keinen rechtwinkligen Querschnitt, sondern ist an den Seitenflächen 39 ballig bzw. konvex geformt. Die Seitenflächen 39 werden vom Klemmkörper 34 in die keilförmigen Gegenflächen 38 als Mitnehmerflächen am Freilaufgehäuse 33 gedrückt. Zum einen kommt es bei diesem Ausführungsbeispiel zu einer Kraftverstärkung aufgrund des Keilprinzips und zum anderen wird die Kontaktfläche zwischen Schlingfeder 19 und Freilaufgehäuse 33 vergrößert, was in einer Reduzierung der Kontakt-Flächenpressung resultiert. Die Kraftübertragung erfolgt in Zugrichtung über das Freilaufgehäuse 33 und den Klemmkörper 34 auf das Schlingfederende 22, 23. In Druckrichtung wird die Kraft direkt über den Sperrring 18 in die jeweilige Stirnfläche 40 des Schlingfederendes 22, 23 eingeleitet. Die Freilaufeinheit ist in dieser Kraftrichtung nicht wirksam.
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Die 9 und 10 zeigen eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der 6 bis 8. Bei dem Ausführungsbeispiel der 9 und 10 erfolgt der Kontakt zwischen der Schlingfeder 19 und dem Freilaufgehäuse 32 nicht über Keilflächen, sondern über eine der spiralförmige Fläche 37 gegenüberliegende Gehäusefläche 45. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Position der Schlingfeder 19 unter Toleranzen genauer festgelegt ist. Allerdings gibt es nur eine Kontaktstelle mit dem Freilaufgehäuse 32, wodurch zusammen mit der fehlenden Keilübersetzung die erforderliche Kraft an der Kontaktstelle und damit auch die auftretenden Spannungen im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel erhöht sind.
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In den 11 und 12 ist ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt. Um die Spannungen zu reduzieren werden mehrere Klemmkörper 44 eingesetzt. Die Anzahl der Klemmkörper 44 kann variiert werden. Die Klemmkörper 44 werden angefedert. Die Anfederung kann beispielsweise wie in 11 gezeigt mittels einer Drahtbiegefeder 46 erfolgen. In den 11 und 12 ist der Kontakt zwischen Schlingfeder 19 und Freilaufgehäuse 32 nur über eine Kontaktstelle wie im Ausführungsbeispiel der 9 und 10 gezeigt, hier kann aber selbstverständlich auch eine keilförmige Ausführung wie im Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Schwungscheibe
- 3
- Zweimassenschwungrad
- 4
- Primärseite
- 5
- Rutschkupplung
- 6
- Sekundärseite
- 7
- Abtriebswelle
- 8
- Druckfeder
- 9
- Mitnehmerscheibe
- 10
- Gegenscheibe
- 11
- Federfenster
- 12
- Blechfahne
- 13
- Verbindungselement
- 14
- Sekundärflansch
- 15
- Nabe
- 16
- Federfenster
- 17
- Sperrring
- 18
- Sperrring
- 19
- Schlingfeder
- 20
- Außenring
- 21
- Reibfläche
- 22
- Schlingfederende
- 23
- Schlingfederende
- 24
- Stufe
- 25
- Stufe
- 26
- Niet
- 27
- Flanschlappen
- 28
- Lösenase
- 29
- Lösenase
- 30
- Sperrnase
- 31
- Sperrnase
- 32
- Freilaufeinheit
- 33
- Freilaufgehäuse
- 34
- Klemmkörper
- 35
- Bolzen
- 36
- Spiralfeder
- 37
- spiralförmige Fläche
- 38
- Gegenfläche
- 39
- Seitenflächen der Schlingfeder 19
- 40
- Stirnfläche der Schlingfeder 19
- 41
- Knick
- 42
- Aufnahmebereich
- 43
- Gehäusebrücke
- 44
- Klemmkörper
- 45
- Gehäusefläche
- 46
- Drahtbiegefeder
