DE102020121236A1 - belt retractor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller (1) mit einer in einem fahrzeugfest befestigbaren Gehäuse drehbar gelagerten Gurtwelle (4), auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, und einem Elektromotor (5) mit einem Antriebsrad (17) zum Antrieb der Gurtwelle (4) zu einer Drehbewegung, und einem die Drehbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Gurtwelle (4) übertragenden Getriebe (6), wobei das Getriebe (6) in einem ersten Kraftübertragungsweg als Baugruppe zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem ersten Drehmoment antreibbar ist, und das Getriebe (6) durch Schalten einer in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Drehmoment- oder der Drehbeschleunigung gesteuerten Kupplung (8) unter Eröffnung eines zweiten Kraftübertragungsweges zum Antrieb der Gurtwelle (4) mit einem zweiten Drehmoment antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (8) zwischen dem Antriebsrad (17) und dem Getriebe (6) angeordnet ist, und dass eine Kupplungsfeder (15) vorgesehen ist, welche die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad (17) auf die Kupplung (8) in dem ersten Kraftübertragungsweg überträgt, und dass die Kupplungsfeder (15) bei einem Überschreiten einer durch ihre Federkraft vorbestimmten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativbewegung des Antriebsrades (17) zu der Kupplung (8) ermöglicht, welche den Schaltvorgang der Kupplung (8) auslöst.The invention relates to a belt retractor (1) with a belt shaft (4) rotatably mounted in a housing that can be fixed to the vehicle and on which a safety belt can be wound up, and an electric motor (5) with a drive wheel (17) for driving the belt shaft (4) to one rotary movement, and a gear (6) which transmits the rotary movement from the drive wheel (17) to the belt shaft (4), the gear (6) being drivable with a first torque in a first power transmission path as a subassembly for driving the belt shaft (4), and the transmission (6) can be driven with a second torque by shifting a clutch (8) controlled as a function of the speed, the torque or the rotational acceleration, opening a second power transmission path for driving the belt shaft (4), characterized in that the Coupling (8) between the drive wheel (17) and the gear (6) is arranged, and that a clutch spring (15) is provided, which the Antriebsbew movement from the drive wheel (17) to the clutch (8) in the first power transmission path, and that the clutch spring (15) causes a relative movement of the drive wheel (17) when a speed predetermined by its spring force, a predetermined torque or a predetermined rotational acceleration is exceeded to the clutch (8), which triggers the switching process of the clutch (8).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The present invention relates to a belt retractor having the features of the preamble of
Gurtaufroller weisen als Grundbauteile einen lasttragenden Rahmen und eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule auf, auf welcher ein Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Der Rahmen dient neben der Lagerung der Gurtspule außerdem zur Befestigung des Gurtaufrollers an einer Sitzstruktur oder an einer Fahrzeugstruktur und ist dafür aus einem entsprechend dicken Stahlblech hergestellt, welches zu einem U-förmigen Rahmen gebogen ist.Belt retractors have as basic components a load-bearing frame and a belt spool which is rotatably mounted in the frame and on which a safety belt can be wound. In addition to storing the belt reel, the frame also serves to fasten the belt retractor to a seat structure or to a vehicle structure and is made from a suitably thick sheet of steel, which is bent into a U-shaped frame.
Ferner werden Gurtaufroller in modernen Sicherheitsgurteinrichtungen mit Elektromotoren versehen, welche die Gurtwelle bei einer Aktivierung zum Beispiel zu einer reversiblen Gurtstraffung in Aufwickelrichtung antreiben. Der Elektromotor ist dabei ebenfalls an dem Rahmen befestigt und seitlich der Gurtwelle mit einer parallel zu der Drehachse der Gurtwelle ausgerichteten Antriebswelle angeordnet. Ferner ist es bekannt, zwischen der Gurtwelle und dem Elektromotor ein Getriebe vorzusehen, durch welches die Drehzahl des Elektromotors in eine vorbestimmte Drehzahl der Gurtwelle übersetzt wird. Durch die Verwendung des Getriebes wird es außerdem ermöglicht, einen möglichst kleinbauenden Elektromotor mit einer hohen Drehzahl zur Erzeugung von vergleichsweisen hohen Rückzugskräften im Sicherheitsgurt zu verwenden. Insgesamt ergibt sich dadurch trotz der durch das Getriebe ermöglichten Verwendung des kleinbauenden Elektromotors ein Gurtaufroller mit einem vergrößerten Bauraumbedarf. Ein solcher Gurtaufroller ist z.B. aus der Druckschrift
Sofern die Gurtwelle mit unterschiedlichen Drehzahlen und Drehmomenten angetrieben werden soll, müssen weitere Getriebestufen vorgesehen werden, welche den Bauraumbedarf weiter vergrößern. Ein solcher Gurtaufroller ist z.B. aus der Druckschrift
Da die an der Sitzstruktur der Fahrzeugsitze oder auch allgemein in sehr kleinen Fahrzeugen zur Verfügung stehenden Bauräume in ihrer Größe sehr begrenzt sind und aus Designgründen nicht beliebig vergrößert werden können, ist die Anordnung eines derartigen Gurtaufrollers am Fahrzeugsitz oder auch in einem kleinen Fahrzeug grundsätzlich problematisch.Since the installation spaces available on the seat structure of the vehicle seats or in very small vehicles in general are very limited in size and cannot be enlarged at will for design reasons, the arrangement of such a belt retractor on the vehicle seat or even in a small vehicle is fundamentally problematic.
Aus der
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Gurtaufroller mit einem Elektromotor und einem Getriebe mit einer Kupplung mit einem vereinfachten Aufbau zu schaffen.Against this background, the invention is based on the object of creating an improved belt retractor with an electric motor and a transmission with a clutch with a simplified structure.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtaufroller mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.To solve the problem, a belt retractor with the features of
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird nach Anspruch 1 vorgeschlagen, dass die Kupplung zwischen dem Antriebsrad und dem Getriebe angeordnet ist, und dass eine Kupplungsfeder vorgesehen ist, welche die Antriebsbewegung von dem Antriebsrad auf die Kupplung in dem ersten Kraftübertragungsweg überträgt, und dass die Kupplungsfeder bei einem Überschreiten einer durch ihre Federkraft vorbestimmten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativbewegung des Antriebsrades zu der Kupplung ermöglicht, welche den Schaltvorgang der Kupplung auslöst.According to the basic idea of the invention, it is proposed according to
Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Auslösung der Schaltbewegung konstruktiv sehr einfach durch das Vorsehen und bemessen der Kupplungsfeder verwirklicht werden, wobei die Kupplungsfeder selbst durch die Auslegung ihrer Federkraft die Auslösung der Relativbewegung bei dem Überschreiten der vorbestimmten Drehzahl, Drehmoment oder Drehbeschleunigung des Antriebsrades also des Elektromotors ermöglicht und den Schaltpunkt definiert. Die Kupplung selbst ist in dem Zusammenwirken mit dem Antriebsrad so ausgebildet, dass der Schaltvorgang bei dieser Relativbewegung selbsttätig ausgelöst wird.With the proposed solution, the triggering of the shifting movement can be achieved in a structurally very simple manner by providing and dimensioning the clutch spring, with the clutch spring itself triggering the relative movement when the predetermined speed, torque or rotational acceleration of the drive wheel, i.e. the electric motor, is exceeded by the design of its spring force allows and the Switching point defined. The clutch itself is designed in cooperation with the drive wheel in such a way that the shifting process is triggered automatically during this relative movement.
Dabei reicht es aus, wenn die zur Auslösung der Schaltbewegung vorgesehene Relativbewegung eine Drehbewegung des Antriebsrades mit einem Drehwinkel von weniger als 25 Grad zu der Kupplung ist.It is sufficient if the relative movement provided for triggering the shifting movement is a rotary movement of the drive wheel with an angle of rotation of less than 25 degrees to the clutch.
Eine konstruktiv besonders einfache und kompakte Lösung kann dadurch verwirklicht werden, indem die Kupplungsfeder durch eine Bogenfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende in Umfangsrichtung mit dem Antriebsrad und mit einem zweiten Ende in Umfangsrichtung mit einem ersten Kupplungsteil der Kupplung verbunden ist. Die Federwirkung wird bei der Bogenfeder allein durch den Bogenabschnitt zwischen den beiden in Umfangsrichtung festgelegten Enden der Kupplungsfeder erreicht, welcher sich z.B. über einen Bogenabschnitt von 45 bis 90 Grad erstrecken kann. Dadurch kann die Kupplungsfeder sehr kurz und bauraumsparend verwirklicht werden.A structurally particularly simple and compact solution can be realized in that the clutch spring is formed by a bow spring which is connected at a first end in the circumferential direction to the drive wheel and at a second end in the circumferential direction to a first clutch part of the clutch. In the case of the arc spring, the spring effect is achieved solely by the arc section between the two ends of the clutch spring fixed in the circumferential direction, which can extend, for example, over an arc section of 45 to 90 degrees. As a result, the clutch spring can be made very short and space-saving.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kupplung ein erstes Kupplungsteil, ein zweites Kupplungsteil und ein Kupplungselement aufweist, wobei das Kupplungselement in der geschlossenen Stellung der Kupplung eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil bildet.It is also proposed that the clutch has a first clutch part, a second clutch part and a clutch element, with the clutch element forming a force-transmitting connection between the first clutch part and the second clutch part when the clutch is in the closed position.
In diesem Fall kann das zweite Kupplungsteil bevorzugt einen axial vorstehenden zylindrischen Kraftübertragungsabschnitt aufweisen, wobei das Kupplungselement in der geschlossenen Stellung der Kupplung in einer kraftübertragenden Verbindung mit dem Kraftübertragungsabschnitt steht. Der axial vorstehende zylindrische Kraftübertragungsabschnitt ermöglich einen kompakten Aufbau der Kupplung, indem er radial außen eine Kraftübertragungsfläche bereitstellt, welche eine Kraftübertragung in einer axial überlappenden Anordnung des ersten Kupplungsteils zu dem zweiten Kupplungsteil ermöglicht.In this case, the second clutch part can preferably have an axially projecting cylindrical force-transmission section, the clutch element being in a force-transmitting connection with the force-transmission section when the clutch is in the closed position. The axially protruding cylindrical power transmission section enables a compact construction of the clutch by providing a power transmission surface radially on the outside, which enables power transmission in an axially overlapping arrangement of the first clutch part to the second clutch part.
Dabei kann auf dem Kraftübertragungsabschnitt in einer ersten bevorzugten Ausführungsform eine Verzahnung vorgesehen sein, wobei das Kupplungselement in diesem Fall durch eine Sperrklinke gebildet ist, welche in der geschlossenen Stellung der Kupplung in die Verzahnung eingreift. Die Sperrklinke bildet in der Stellung in der sie in die Verzahnung eingreift eine formschlüssige Verbindung, indem sie sich an dem ersten Kupplungsteil abstützt und mit ihrer Spitze in die Verzahnung des Kraftübertragungsabschnitts des zweiten Kupplungsteils formschlüssig eingreift.In this case, in a first preferred embodiment, teeth can be provided on the force transmission section, with the coupling element being formed in this case by a pawl which engages in the teeth in the closed position of the clutch. In the position in which it engages in the teeth, the pawl forms a form-fitting connection in that it is supported on the first clutch part and engages with its tip in the teeth of the force transmission section of the second clutch part in a form-fitting manner.
Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Sperrklinke durch eine Feder in Richtung einer Außereingriffsstellung aus der Verzahnung federbelastet ist, und das Antriebsrad eine Steuerkontur aufweist, welche die Sperrklinke in der geschlossenen Stellung der Kupplung durch ihre Formgebung in Richtung einer Eingriffsstellung in die Verzahnung drängt, und welche eine Ausnehmung aufweist, welche durch die Relativbewegung des Antriebsrades in eine Stellung zu der Sperrklinke gelangt, in welcher sie eine durch die Feder ausgelöste Freigabebewegung der Sperrklinke aus der Eingriffsstellung in die Außereingriffsstellung ermöglicht. Durch die Steuerkontur und die Federbelastung der Sperrklinke kann die Kupplungsbewegung des Kupplungselementes konstruktiv sehr einfach ausgelöst und in ihrem Verlauf gesteuert werden, ohne dass dazu zusätzliche zwischengeordnete Teile bewegt werden oder wirken müssen. Dabei liegt die Sperrklinke unmittelbar an der Steuerkontur an und führt dadurch eine unmittelbar durch die Steuerkontur gesteuerte und durch die ausgeübte Federkraft erzwungene Bewegung aus.It is further proposed that the pawl be spring-loaded by a spring in the direction of a disengaged position from the toothing, and the drive wheel has a control contour which, in the closed position of the clutch, forces the pawl in the direction of an engaged position in the toothing, and which has a recess which, as a result of the relative movement of the drive wheel, reaches a position relative to the pawl in which it enables a spring-triggered release movement of the pawl from the engaged position into the disengaged position. Due to the control contour and the spring loading of the pawl, the clutch movement of the clutch element can be triggered in a structurally very simple manner and its course can be controlled without additional intermediate parts having to be moved or act. The pawl rests directly on the control contour and thus performs a movement that is controlled directly by the control contour and forced by the spring force exerted.
Gemäße einer zweiten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Kupplungselement durch eine Ringfeder gebildet ist, welche mit einem ersten Ende in Umfangsrichtung an dem Antriebsrad und mit einem zweiten Ende an dem ersten Kupplungsteil festgelegt ist und mit einem zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordneten Ringabschnitt bei geschlossener Kupplung auf dem Kraftübertragungsabschnitt festgeklemmt ist. Die Ringfeder ermöglicht mit dem festgeklemmten Ringabschnitt eine reibschlüssige Übertragung der Antriebsbewegung über den Kraftübertragungsabschnitt, ohne dass der Kraftübertragungsabschnitt dazu gesondert ausgebildet sein muss. Er muss lediglich eine Oberfläche bereitstellen, an welcher die Ringfeder mit dem Ringabschnitt festklemmen kann. Ferner kann die Kupplung dadurch sehr leicht geöffnet werden, indem die beiden Enden der Ringfeder durch die Relativbewegung soweit gegeneinander gespannt werden, dass sich der Ringabschnitt aufweitet und die vorher vorhandene reibschlüssige Verbindung dadurch aufgehoben wird.According to a second embodiment it is proposed that the coupling element is formed by an annular spring which is fixed with a first end in the circumferential direction on the drive wheel and with a second end on the first coupling part and with a ring section arranged between the first end and the second end is clamped on the power transmission section when the clutch is closed. With the clamped ring section, the annular spring enables a frictional transmission of the drive movement via the force-transmitting section, without the force-transmitting section having to be designed separately for this purpose. It only has to provide a surface on which the ring spring can clamp with the ring section. Furthermore, the coupling can be opened very easily in that the two ends of the annular spring are tensioned against one another by the relative movement to such an extent that the annular section expands and the previously existing frictional connection is thereby eliminated.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
-
1 einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit zwei Gehäuseschalen montiert und demontiert -
2 ein Getriebe, einen Elektromotor und eine dazwischen angeordnete Kupplung des Gurtaufrollers in Explosionsdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel -
3 eine Schnittdarstellung mit der Kupplung des ersten Ausführungsbeispiels in einer ersten und einer zweiten Stellung, und -
4 ein Getriebe, einen Elektromotor und eine dazwischen angeordnete Kupplung des Gurtaufrollers in Explosionsdarstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel -
5 eine Schnittdarstellung mit der Kupplung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer ersten und einer zweiten Stellung.
-
1 assembled and disassembled a belt retractor according to the invention with two housing shells -
2 a gear, an electric motor and a coupling of the belt retractor arranged in between in an exploded view according to a first exemplary embodiment -
3 a sectional view with the clutch of the first embodiment in a first and a second position, and -
4 a gear, an electric motor and a coupling of the belt retractor arranged in between in an exploded view according to a second exemplary embodiment -
5 a sectional view with the clutch of the second embodiment in a first and a second position.
In der
Das Gehäuse ist innenseitig mit mehreren Stegen 24 zur Lagerung des Gurtaufrollers 1 versehen, welche senkrecht zu der Drehachse des Gurtaufrollers ausgerichtet und in Bezug zu der Drehachse einer Gurtwelle 4 des Gurtaufrollers 1 formschlüssig und drehfest mit dem Gehäuse verbunden sind. Der Gurtaufroller 1 weist als Grundbauteil die Gurtwelle 4 auf, auf welcher ein zur Rückhaltung eines Insassen vorgesehener Sicherheitsgurt aufwickelbar ist. Ferner ist ein irreversibler Gurtstraffer 7 zum Antrieb der Gurtwelle 4 in Aufwickelrichtung und damit zum Herausziehen vorhandener Gurtlose in einer Frühphase eines nicht mehr zu vermeidenden Unfalles vorgesehen. Außerdem ist ein Elektromotor 5 und ein Getriebe 6 vorgesehen. Die Gurtwelle 4, der irreversible Gurtstraffer 7, der Elektromotor 5 und das Getriebe 6 sind koaxial zueinander angeordnet. Ferner sind der Elektromotor 5, das Getriebe 6 und der irreversible Gurtstraffer 7 in den Außenabmaßen senkrecht zu der Drehachse der Gurtwelle so bemessen, dass sie kleiner als der maximale Durchmesser des vollständig aufgewickelten Gurtwickels auf der Gurtwelle 4 sind. Da das Gehäuse hier im Querschnitt eckig ausgebildet ist, bleiben in den Ecken zusätzliche Freiräume, welche z.B. zur Anordnung eines Strafferantriebsrohres des irreversiblen Gurtstraffers 7 oder anderer Anbauteile, wie z.B. Steuereinheiten oder auch elektrischen Leitungen genutzt werden können. Damit sind die maximalen Außenabmaße durch den maximalen Durchmesser des Gurtwickels vorgegeben. Da der maximale Durchmesser wiederum durch die Dicke des Gurtbandes und die maximal aufzuwickelnde Länge des Gurtbandes vorgegeben ist und ohne eine Änderung des Gurtbandes nicht verringert werden kann, weist der Gurtaufroller 1 damit die kleinstmöglichen Abmaße senkrecht zu der Drehachse der Gurtwelle 4 auf und kann damit auch in sehr schmalen und länglichen Freiräumen des Fahrzeugsitzes und der Fahrzeugstruktur angeordnet und befestigt werden.The housing is provided on the inside with
In den
Das Getriebe 6 umfasst als Grundbauteile jeweils die Kupplung 8, ein Übersetzungsgetriebe 9, welches hier als Planetengetriebe ausgebildet ist, und ein Getriebegehäuse 10. Das Getriebe 6 wird außen von dem Getriebegehäuse 10 umfasst und weist eine zylindrische Grundform auf. Das Getriebegehäuse 10 selbst ist rohr- oder ringförmig ausgebildet und weist an seiner Innenseite eine Innenverzahnung auf, in der sich die Planetenräder des Planetengetriebes abwälzen. Das Getriebegehäuse 10 kann über eine Blockiereinrichtung mit einer Steuerscheibe 19, einer an dem Getriebegehäuse 10 schwenkbar gelagerten Blockierklinke 20, einem nicht dargestellten Aktuator mit einem in eine Verzahnung der Steuerscheibe eingreifenden Blockierhebel und einer dadurch erzwungenen Schwenkbewegung der Blockierklinke 20 in einer Innenverzahnung eines ringförmigen fahrzeugfesten Flansches 16 fahrzeugfest blockiert werden. Dadurch kann der nachfolgend noch näher beschriebene Schaltvorgang des Getriebes 6 über die Kupplung 8 unterstützt werden.The
Der Elektromotor 5 ist über eine Verzahnung an dem Ende seiner herausgeführten Antriebswelle 18 drehfest mit einem Antriebsrad 17 verbunden. Die Kupplung 8 umfasst in beiden Ausführungsbeispielen jeweils ein erstes Kupplungsteil 13 und ein zweites Kupplungsteil 12 mit einem dazwischen angeordneten Kupplungselement 14. Das erste Kupplungsteil 13 ist über eine Kupplungsfeder 15 mit dem Antriebsrad 17 verbunden und wird bei einer Aktivierung des Elektromotors 5 von dem Antriebsrad 17 über die Kupplungsfeder 15 zu einer Drehbewegung angetrieben. Das zweite Kupplungsteil 12 ist scheibenförmig ausgebildet und verschließt das Getriebegehäuse 10 stirnseitig zu einem geschlossenen Gehäuse. Ferner ist das zweite Kupplungsteil 13 drehfest mit dem Getriebegehäuse 10 verbunden und weist einen ringförmigen, axial in Richtung des ersten Kupplungsteils 13 vorstehenden Kraftübertragungsabschnitt 29 auf. Das Kupplungselement 14 bildet in der geschlossenen Stellung der Kupplung 8 eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12.The
Vor dem Schalten der Kupplung 8 also bei geschlossener Kupplung 8 treibt der Elektromotor 5 das Getriebe 6 in dem ersten Kraftübertragungsweg über die Kupplung 8 als Baugruppe an, d.h. das Getriebe 6 ist deaktiviert und die Antriebsdrehbewegung des Elektromotors 5 wird 1:1 auf die Gurtspule 4 übertragen. Die Blockierklinke 20 greift in diesem Fall nicht in die Innenverzahnung des Flansches 16 ein, so dass die Drehbewegung in beide Drehrichtungen frei auf die Gurtspule 4 übertragen wird. Dadurch kann eine Komfortfunktion z.B. zur Verringerung oder Erhöhung der auf die Gurtspule 4 wirkenden Rückzugskraft z.B. als Wickelhilfe verwirklicht werden kann. Diese Übertragung der Drehbewegung erfolgt bis zu einer durch die Federkraft der Kupplungsfeder 15 definierten Drehzahl, einem definierten Drehmoment oder einer dadurch definierten Drehbeschleunigung.Before the
In dem ersten, in den
In dem in den
Der Elektromotor 5 weist in beiden Ausführungsbeispielen jeweils eine herausgeführte Antriebswelle 18 auf, auf der ein Antriebsrad 17 drehfest über einen Verzahnungseingriff festgelegt ist. Der Elektromotor 8 treibt das Antriebsrad 17 damit bei einer Aktivierung unmittelbar an. Zwischen dem Antriebsrad 17 und der Kupplung 8 also zwischen der durch das erste Kupplungsteil 13 gebildeten Eingangsseite der Kupplung 8 und dem Antriebsrad 17 ist eine Kupplungsfeder 15 vorgesehen, welche mit einem ersten Ende 27 in Umfangsrichtung an dem Antriebsrad 17 und mit einem zweiten Ende 28 in Umfangsrichtung an dem ersten Kupplungsteil 13 festgelegt ist. Die Kupplungsfeder 17 hat die Aufgabe, die Drehbewegung des Antriebsrades 17 bis zu einer durch die Federkraft der Kupplungsfeder 15 definierten Drehzahl, einem vorbestimmten Drehmoment oder einer vorbestimmten Drehbeschleunigung auf das erste Kupplungsteil 13 zu übertragen. Aufgrund ihrer Federeigenschaften ermöglicht die Kupplungsfeder 17 bei einem Überschreiten der vorbestimmten Drehzahl, des vorbestimmten Drehmomentes oder der vorbestimmten Drehbeschleunigung eine Relativdrehbewegung des Antriebsrades 17 zu dem ersten Kupplungsteil 13 also zu der Kupplung 8. Diese Relativdrehbewegung des Antriebsrades 17 zu der Kupplung 8 wird zum Schalten der Kupplung 8 ausgenutzt.In both exemplary embodiments, the
Der Schaltvorgang erfolgt bei dem in den
Der Schaltvorgang erfolgt bei dem in den
Beiden Ausführungsbeispielen ist dabei gemeinsam, dass das zweite Kupplungsteil 12 jeweils einen ringförmigen axial vorstehenden Kraftübertragungsabschnitt 29 aufweist, über den das zweite Kupplungsteil 12 über das Kupplungselement 14 mitgenommen wird. Das zweite Kupplungsteil 12 bildet zugleich einen Verschluss des axial offenen Getriebegehäuse 10 und bildet zusammen mit diesem einen drehfesten Verbund, so dass das Getriebe 6 bei geschlossener Kupplung 8 als Baugruppe angetrieben wird, ohne dass die Zahnräder des Getriebes 6 eine Relativbewegung zueinander ausführen, das Getriebe 6 ist praktisch deaktiviert.What both exemplary embodiments have in common is that the second
Bei geöffneter Kupplung 8 ist die Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 aufgehoben. Das Antriebrad 17 treibt in diesem Fall das erste Kupplungsteil 13 über die gespannte Kupplungsfeder 15 an. Es kann aber alternativ oder zusätzlich auch ein Anschlag an dem Antriebsrad 17 und/oder dem ersten Kupplungsteil 13 vorgesehen sein, über den das Antriebsrad 17 das erste Kupplungsteil 13 unmittelbar durch eine körperliche Anlage antreibt, so dass die Kupplungsfeder 15 dabei nicht belastet wird. Die Kupplungsfeder 15 hat in diesem Fall lediglich die Aufgabe, die Drehbewegung in dem ersten Kraftübertragungsweg zu übertragen und die Relativbewegung zur Auslösung des oben beschriebenen Schaltvorganges zu ermöglichen. Damit kann sie entsprechend schwächer ausgelegt werden, bzw. die über den oder die Anschläge zu übertragende Leistung kann erheblich höher sein. In gleicher Weise wie der Schaltvorgang aus dem ersten Kraftübertragungsweg in den zweiten Kraftübertragungsweg, bewirkt die Kupplungsfeder 15 bei einem nachfolgenden Unterschreiten der vorbestimmten Drehzahl, Drehmoment oder Drehbeschleunigung eine Rückschaltbewegung in der umgekehrten Reihenfolge des oben beschriebenen Bewegungsablaufes zum Schalten der Kupplung 8 und einem Wechsel aus dem zweiten Kraftübertragungsweg zurück in den ersten Kraftübertragungsweg. Dabei wird die Sperrklinke in dem ersten Ausführungsbeispiel über die Steuerkontur 30 des Antriebsrades 17 zurück in die Verzahnung 22 gedrängt und die Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 wieder hergestellt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Ringfeder wieder entspannt, indem die Relativbewegung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem Antriebsrad 17 in umgekehrter Bewegungsrichtung vollzogen wird, und der Ringabschnitt 26 der Ringfeder wird wieder zur Herstellung der Verbindung zwischen dem ersten Kupplungsteil 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 auf dem Kraftübertragungsabschnitt 29 festgeklemmt. Diese Rückstellbewegungen beider Ausführungsbeispiele wird dabei durch die sich entspannende Kupplungsfeder 15 bewirkt.When the clutch 8 is open, the connection between the first
Bei geöffneter Kupplung 8 ist die Verbindung des ersten Kupplungsteils 13 mit dem zweiten Kupplungsteil 12 aufgehoben. Das erste Kupplungsteil 13 weist an seiner dem Getriebe 6 zugewandten Seite einen zylindrischen Fortsatz mit einer Verzahnung auf und befindet sich mit der Verzahnung in einem Verzahnungseingriff mit den Zahnrädern des Getriebes 6 in diesem Fall mit den Planetenrädern einer ersten Stufe des Getriebes 6. Damit treibt das erste Kupplungsteil 13 bei geöffneter Kupplung 8 das Getriebe 6 über die Zahnräder an, während es gegenüber dem Getriebegehäuse 10 und dem zweiten Kupplungsteil 12 dreht. Das Getriebegehäuse 10 ist in diesem Fall im Idealfall zusätzlich über die Blockierklinke 20 blockiert, so dass sich das Getriebegehäuse 10 fahrzeugfest abstützt, und die Zahnräder des Getriebes 6 mit einer Übersetzung der Drehbewegung der Antriebswelle 18 drehen und die Gurtwelle 4 in einem Übersetzungsverhältnis von z.B. 1:80 oder 1:36 antreiben. Dabei ist in diesem Fall das Öffnen der Kupplung 8 von entscheidender Bedeutung, da hierdurch erst die Aktivierung des Getriebes 6 ermöglicht wird, da die bei geschlossener Kupplung 8 über die beiden Kupplungsteile 12 und 13 hergestellte drehfeste Verbindung des Getriebegehäuses 10 zu den Zahnrädern des Getriebes 6 erst durch das Öffnen der Kupplung 8 aufgehoben wird.When the clutch 8 is open, the connection of the first
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- WO 03/099619 A2 [0003]WO 03/099619 A2 [0003]
- DE 19927731 C2 [0004]DE 19927731 C2 [0004]
- DE 102018219040 A1 [0006]DE 102018219040 A1 [0006]
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2020
- 2020-08-12 DE DE102020121236.4A patent/DE102020121236A1/en active Pending
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