DE10333946B4

DE10333946B4 - Lamelle für eine Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE10333946B4
Application number: DE10333946A
Authority: DE
Inventors: Philip Gansloser; Tobias Härter; Werner Klein; Hartmut Nied; Rolf Schröder; Petra Tennert
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Schroeder Rolf De
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: DE10333946A1; JP4833063B2; US7399249B2; JP2007533913A; WO2005012750A1; US20060151275A1

Abstract

Lamelle (18, 218) für eine Lamellenkupplung (13, 213), welche an einem Kantenbereich Zähne aufweist, mit denen ein Drehmoment formschlüssig auf eine schrägverzahnte Laufverzahnung (94, 294) eines Rotationskörpers (Steckhülse 22, Sonnenrad 250) übertragen wird, wobei die Zähne um eine Zahnmittenachse (98) verdreht sind, so dass sich zwischen einer Rotationsachse (99) der Lamelle und den Tangenten (97) an den Seitenkanten von Zahnköpfen der Zähne ein Winkel (α) aufspannt, der sicherstellt, dass die Zähne flächig an der Laufverzahnung des Rotationskörpers (Steckhülse 22, Sonnenrad 250) anlegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 eine Lamelle einer Lamellenkupplung.
Das Ausführungsbeispiel 4 der EP 1 273 473 A2 zeigt bereits ein Allrad-Antriebsstrang mit einer Lamellenkupplung, die als Lastschlagelement ausgeführt ist. Das Ausführungsbeispiel 6 der selben Schrift zeigt eine Lamellenkupplung, die als Verteilerkupplung ausgeführt ist.
Die DE 1 450 784 A stellt eine Lamelle für eine Lamellenkupplung dar, welche an einem Kantenbereich Zähne aufweist, mit denen ein Drehmoment formschlüssig auf eine schrägverzahnte Laufverzahnung eines Rotationskörpers übertragen wird, wobei sich zwischen einer Rotationsachse der Lamelle und den Tangenten an den Seitenkanten von Zahnköpfen der Zähne ein Winkel aufspannt
In der DE 2459031 ist eine Lamelle für eine Lamellenkupplung dargestellt, welche an einem Kantenbereich Zähne aufweist, mit denen ein Drehmoment formschlüssig auf eine Laufverzahnung eines Rotationskörpers übertragen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Drehspiel einer Lamellenkupplung gering zu halten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und 2 gelöst.
In besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Lamelle für eine Lamellenkupplung Anwendung als Lastschlagelement in allen Bereichen finden, in denen ein Durchrutschen der Lamellenkupplung bei definierten Drehmomentspitzen erwünscht ist. Durch ein solches Lastschlagelement können die Bauteile, die mit der Lamellenkupplung verbunden sind, vor Beschädigung infolge Überlastung geschützt werden. Bei Anwendung des Lastschlagelementes in einem Kraftfahrzeug werden die als unangenehm wahrnehmbaren Lastschläge von den Fahrzeuginsassen fern gehalten. Die Lamellenkupplung kann insbesondere als Lastschlagelement gemäß EP 1 273 473 A2 oder als Lastschlagelement mit temperaturabhängigem Durchrutschmoment gemäß EP 1 238 847 A2 ausgeführt sein. Der Inhalt dieser beiden Anmeldungen soll als in dieser Anmeldung aufgenommen gelten. Für ein genau definiertes Durchrutschmoment und die Funktionsfähigkeit eines Lastschlagelementes ist von Wichtigkeit, dass das Drehspiel zwischen den Lamellen und der Aufnahmeverzahnung des Rotationskörpers, welcher die Lamellen aufnimmt, gering ist. Im Idealfall ist kein Drehspiel vorhanden. Dieses technisch bedingte Drehspiel ist maßgeblich von dem Verzahnungsspiel abhängig, welches sich zwischen den Zähnen der Lamelle und deren Aufnahmeverzahnung an dem Rotationskörper bildet. Da bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung die Aufnahmeverzahnung als Schrägverzahnung ausgeführt ist, käme es bei Lamellen, die lediglich aus einem Blech konstruktiv bedingter Dicke ausgestanzt werden, zu einem Linienkontakt einer Kante an der Schrägverzahnung. Diese Kanten würde bei Drehmomentübertragung in die eine Drehrichtung zerdrückt werden, so dass es infolge einer bleibenden plastischen Verformung zu einer Überschreitung der Drehspieltoleranz kommen würde, deren Unterschreitung die genau definierte Funktion des Lastschlagelementes gewährleistet. Dieser negative Effekt wird verdoppelt, wenn das Lastschlagelement ein Drehmoment in beide Drehrichtungen überträgt, so dass die Kanten der Zähne an den Lamellen beidseitig eingeschlagen werden. In diesem Fall kann es sogar zum vollständigen Ausfall der Funktionsfähigkeit des Lastschlagelementes führen.
Die Zähne liegen erfindungsgemäß flächig an der Schrägverzahnung des Rotationskörpers an. Damit wird das zu übertragende Drehmoment auf eine größere Fläche verteilt, so dass die Spannung sowohl im Werkstoff der Lamelle, als auch im Werkstoff des schrägverzahnten Rotationskörpers gering ist. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Verdrehung der Zähne der Lamellen oder durch ein schräg Schneiden der Lamellen erreicht. Da die Spannung in dem Werkstoff infolge der flächigen Anlage gering ist, kommt es insbesondere bei den Lamellen zu keinen plastischen Verformungen. Demzufolge bleibt auch das Verzahnungsspiel nach einer elastischen Rückformung konstant und die Funktionalität des Lastschlagelementes ist trotz der Vorteile der Schrägverzahnung in vollem Umfang gewährleistet.
Die flächige Anlage der Zähne an der Schrägverzahnung erfolgt insbesondere über die gesamte Zahnbreite. Dabei muß nicht die gesamte Zahnflanke der Zähne an der Schrägverzahnung anliegen. Es kann ausreichen, dass ein Teilbereich der Zahnflanke flächig – insbesondere über die gesamte Zahnbreite – an der Schrägverzahnung anliegt. Die flächige Anlage der gesamten Zahnflanke bringt jedoch den Vorteil besonders geringer Spannungen im Werkstoff der Lamelle mit sich.
In besonders vorteilhafter Weise können Spannungen im Zahngrund der Lamelle verhindert werden, indem dort eine Ausnehmung vorgesehen ist. Für den Radius der Ausnehmung gilt es, ein Optimum zu finden. Dabei kann der Verdrehwinkel der Zähne von der Zahnspitze zum Zahngrund von 100% auf 0% auslaufen. Der Verdrehwinkel kann gleichmäßig oder ungleichmäßig auslaufen.
In besonders vorteilhafter Weise kann das Lastschlagelement gemäß EP 1 273 473 A2 Anwendung bei einem Allradantriebsstrang finden. Dabei hat das Lastschlagelement die Aufgabe, Lastschläge beim Schub-Zug-Wechsel und beim Zug-Schub-Wechsel zu verhindern. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Zähne der Lamellen des Lastschlagelementes drehfest in eine Laufverzahnung des Rotationskörpers eingreifen. Diese Laufverzahnung kämmt dann mit einem anderen Zahnrad beispielsweise zur Antriebsmomentübertragung im Allradantriebsstrang. Da die Laufverzahnung erfindungsgemäß als Schrägverzahnung ausgeführt ist, gehen damit für die beteiligte Verzahnungspaarung die folgenden schrägverzahnungstypischen Vorteile einher:

– hohe Tragfähigkeit und Umfangsgeschwindigkeit wegen gleichförmiger Übertragung unter Belastung und
– Laufruhe.

Infolge der Verwendung der Laufverzahnung zur Aufnahme der Zähne der Lamellen ist keine separate Aufnahmeverzahnung für letztere notwendig, so dass sich Herstellungs- und Kostenvorteile ergeben.
Die erfindungsgemäße Lamelle bzw. Lamellenkupplung muß bei Anwendung im Allrad-Antriebsstrang nicht zwangsläufig Anwendung als Lastschlagelement finden, sondern kann auch als regelbare Verteilerkupplung gemäß 6 der EP 1 273 473 A2 ausgeführt sein.
Ferner kann die Lamellenkupplung als Zentraldifferentialsperre eines Zentraldifferentials eines Allrad-Antriebsstranges ausgeführt sein. Eine solche Zentraldifferentialsperre eines Zentraldifferentials verbindet zwei Planetenglieder eines dreigliedrigen Planetengetriebes, um beispielsweise im Gelände oder auf rutschigem Grund einen starren Durchtrieb zwischen Vorderachse und Hinterachse zu erhalten. In besonders vorteilhafter Weise kann bei einer solchen Zentraldifferentialsperre eines Zentraldifferentials die Lastverteilung auf die Vorderachse und die Hinterachse stufenlos verstellbar sein. Dazu wird das reibschlüssig in der Lamellenkupplung zwischen den beiden Planetengetriebegliedern übertragene Antriebsmoment durch die Anpressung der Lamellen stufenlos variiert. In besonders vorteilhafter Weise kann eine solche stufenlos verstellbare Zentraldifferentialsperre eine Doppelfunktion übernehmen und zusätzlich als Lastschlagelement ausgeführt sein.
Infolge der Schrägverzahnung werden auf die Lamellen je nach Drehrichtung Axialkräfte in die eine oder die andere axiale Richtung ausgeübt. Wenn die Lamellenkupplung beispielsweise mittels einer Tellerfeder von der einen axialen Seite axial nachgiebig an ein festes Widerlager auf der anderen axialen Seite angedrückt wird, so bedingt die Drehrichtung unterschiedliche Andruckkräfte zwischen den Lamellen der Lamellenkupplung. Je nach Auslegung des nachgiebigen Andruckmittels lässt sich somit das von der Lamellenkupplung maximal übertragbare Moment drehrichtungsabhängig ausgestalten. Für den Anwendungsfall eines Lastschlagelementes bedeutet dies, dass die Lamellenkupplung beim Schub-Zug-Wechsel bei einer anderen Stärke des Lastschlages durchrutscht, als beim Zug-Schub-Wechsel. Wird das nachgiebige Mittel auf der einen axialen Seite jedoch extrem steif – d. h. quasi-starr – ausgeführt, so ist die Charakteristik der Lamellenkupplung für beide Drehrichtungen nahezu gleich.
Gemäß Patentanspruch 8 werden die Zähne der Lamelle derart gebogen, dass sie flächig an die Zähne einer Schrägverzahnung des dieser Lamelle zugeordneten Rotationskörpers anlegbar sind. Das Biegen erfolgt dabei vorzugsweise um die Zahnmittenachse. Das Biegen ist im Verhältnis zu anderen Herstellungsverfahren ein sehr kostengünstiges Verfahren, bei dem in vorteilhafter Weise kein Material abgenommen werden muss.
Patentansprüche 10 und 12 zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen, bei die elastische Rückformung nach der plastischen Verformung eines Werkstoffes berücksichtigt wird.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, welches Anwendung in einem Allrad-Antriebsstrang findet.
Dabei zeigen:
1 einen Allrad-Antriebsstrang mit einer Zentraldifferentialsperre, welche eine Lamellenkupplung nach dem Stand der Technik aufweist,
2 eine Lamelle, welche Anwendung in der Lamellenkupplung gemäß 1 findet,
3 ein Detail III aus 2,
4 einen Blick auf die verzahnte Innenkante der Lamelle,
5 in einem Detail eine Ausgestaltungsalternative der Verzahnung der Lamelle anhand einer innenverzahnten Lamelle und
6 in einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel einen Allrad-Antriebsstrang mit einem Zentraldifferential, welcher ein Lastschlagelement aufweist.
1 zeigt einen Teil eines längs eingebauten Allrad-Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug. Der Allrad-Antriebsstrang weist neben einem Automatikgetriebe 1 eine im eingebauten Zustand zum Heck des Kraftfahrzeugs weisende Getriebeausgangswelle 2 auf. Diese Getriebeausgangswelle 2 bildet die Eingangswelle 6 des Zentraldifferentials 3.
Das Automatikgetriebe 1 besitzt ein Getriebegehäuse 4 mit einem angeformten Lagergehäuse 5 für einen Seitenabtrieb 7, so dass das Automatikgetriebe 1 kostengünstig nach einem sogenannten „add-on-Prinzip” für eine Allradvariante nutzbar ist.
Bei einer derartigen Variante ist die gegenüber der reinen Heckantriebsvariante verlängerte Getriebeausgangswelle 2 bzw. Eingangswelle 6 über das Zentraldifferential 3 und eine Heckantriebsgelenkwelle mit einer Ritzelwelle eines nicht näher dargestellten Hinterachsgetriebes derart verbunden, dass ein erster Teil des Antriebsmomentes auf das Hinterachsgetriebe übertragen wird. Ein zweiter Teil des Antriebsmomentes wird von der Eingangswelle 6 über

– das Zentraldifferential 3,
– ein Antriebsritzel 8,
– ein Abtriebsritzel 9,
– eine Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 und
– eine Kegelritzelwelle eines nicht näher dargestellten Vorderachsgetriebes

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Die Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 ist horizontal um einen Winkel von ca. 8° zur Antriebsstranglängsachse 11 verschwenkt. Die Gelenkwelle 10 des Seitenabtriebs 7 ist vertikal um einen Winkel von ca. 4° zur Antriebsstranglängsachse 11 verschwenkt.
Der Seitenabtrieb 7 wird von zwei Zahnrädern gebildet, und zwar von dem Antriebsritzel 8, und dem mit diesem kämmenden Abtriebsritzel 9. Das Antriebsritzel 8 ist drehfest mit einer Hohlwelle 12 verbunden, welche einteilig mit einem Sonnenrad des Zentraldifferentials 3 ausgeführt ist. Innerhalb dieser Hohlwelle 12 verläuft die Getriebeausgangswelle 2 und die Eingangswelle 6. Das Abtriebsritzel 9 ist prinzipiell eine hohle, außenverzahnte Welle, welche mittels einer angestellten Kegelrollenlagerung in x-Anordnung in dem Lagergehäuse 5 gelagert ist.
Zur Herstellung des horizontalen Winkels und des nicht näher dargestellten vertikalen Winkels ist die Gelenkwelle 10 mittels eines Kreuzgelenkes gelenkig radial innerhalb des Abtriebsritzels 9 angeordnet. Ferner ist die Gelenkwelle 10 in Fahrtrichtung vorn – d. h. an deren anderem Ende – mit einem weiteren Kreuzgelenk gelenkig an die nicht näher dargestellte Kegelritzelwelle des Vorderachsgetriebes gekoppelt.
Bei dem Allrad-Antriebsstrang sind das Antriebsritzel 8 und das mit diesem kämmende Abtriebsritzel 9 jeweils als kegeliges Stirnrad ausgeführt. Die Gelenkwelle 10 ist auf der in Fahrtrichtung rechts liegenden Seite des nicht näher dargestellten Antriebsmotors angeordnet.
Ferner weist der Allrad-Antriebsstrang eine regelbare Differentialsperre 13 für das Zentraldifferential 3 auf, die zu sätzlich als Lastschlagelement bzw. Rutschkupplung ausgeführt ist. Die Differentialsperre 13 ist unmittelbar axial benachbart zum Automatikgetriebe 1 zwischen diesem und dem Antriebsritzel 8 angeordnet.
Die Differentialsperre 13 umfasst eine Lamellenkupplung 14, mittels welcher

– die Hohlwelle 12 bzw.
– das Sonnenrad des Zentraldifferentials 3 bzw.
– das Antriebsritzel 8

– der Getriebeausgangswelle 2 bzw.
– der Eingangswelle 6 bzw.
– dem Hohlrad des Zentraldifferentials 3

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Die Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15 weisen am Innenkantenbereich eine Innenverzahnung auf, welche das Drehmoment formschlüssig auf eine außenschrägverzahnte Steckhülse 22 überträgt, die mittels einer Keilwellenverzahnung drehfest am vorderen Ende der Hohlwelle 12 angeordnet ist. Die Steckhülse 22 bildet einen Rotationskörper und ist einerseits am vorderem Ende der Getriebeausgangswelle 2 an einem Axialsicherungsring abgestützt. Andererseits ist die Steckhülse 22 an einem Lagerinnenring des Kegelrollenlagers abgestützt, welches das Antriebsritzel 8 lagert. Die Außenverzahnung der Steckhülse 22 ist als Schrägverzahnung ausgeführt. An dieser Schrägverzahnung liegen die Zähne der Innenverzahnung der Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15 flächig an. Dazu sind die Zähne so ausgeführt, wie dies in 2 bis 4 ersichtlich ist.
2 zeigt die eine Lamelle 19 beispielhaft für die untereinander identisch ausgestalteten Lamellen der ersten Kupplungshälfte 15. Radial außen ist die ringförmige beidseitige Reibfläche mit Ölführungsrinnen versehen. In einen radial mittigen Bereich weist die Lamelle umfangsmäßige bogenförmige Langlöcher auf. An dem Innenkantenbereich ist die Innenverzahnung angeordnet, wobei die Zähne verdreht sind.
3 zeigt dabei die Lamelle in einem Detail. 4 zeigt eine Sicht auf die Zähne der Innenverzahnung von der Antriebsstranglängsachse 11 bzw. der mit dieser deckungsgleichen Rotationsachse 99 aus gesehen. Die Zähne sind dabei um eine Zahnmittenachse 98 verdreht, so dass sich zwischen der Rotationsachse 99 und einer Tangente 97 an der Seitenkante des Zahnkopfes ein Winkel α = 77,7° aufspannt. Dadurch liegen die Zahnflanken 30a, 30b flächig an den Zahnflanken der außenschrägverzahnten Steckhülse 22 an. Die Schrägverzahnung der Steckhülse 22 hat demzufolge einen zu α korrespondierenden Winkel, so dass die Zahnflanken 30a, 30b der Zähne der Lamelle 19 parallel zu den Zahnflanken der Schrägverzahnung der Steckhülse 22 verlaufen.
Die Lamellen der zweiten Kupplungshälfte 16 sind – entsprechend angepasst – analog zu denen der ersten Kupplungshälfte ausgeführt. Wesentlicher Unterschied ist lediglich der, dass die Zähne an der Außenkante der Lamelle liegen. Insbesondere die Verdrehung der Zähne der Außenverzahnung der Lamellen der zweiten Kupplungshälfte entspricht der Verdrehung der Innenverzahnung der Lamelle 19.
5 zeigt in einem Detail eine Ausgestaltungsalternative der Verzahnung der Lamelle anhand einer innenverzahnten Lamelle 100. Zwischen jeweils zwei Zähnen 101 ist dabei im Zahngrund eine gerundet ausgestaltete Ausnehmung 104 vorgesehen. Jeder der Zähne ist dabei bis zu einem Absatz 102, ab dem sich die Ausnehmung 104 erstrecht, um die besagten 77,7° um die Zahnmittenachse 198 verdreht. Ab dann nimmt der Verdrehwinkel kontinuierlich ab, so dass im Grund 103 der Ausnehmung 104 keine Verdrehung mehr vorhanden ist. D. h. die Fläche des radial äußeren Ringbereiches der Lamelle 100 liegt senkrecht bzw. 90° zur Rotationsachse. Im eingebauten Zustand liegt nur die Zahnflanke bis zum Absatz 102 an der Außenverzahnung einer schrägverzahnten Welle bzw. der Steckhülse 22 gemäß erstem Ausführungsbeispiel an. Über die radiale Länge der Ausnehmung 104 bauen sich langsam die hohen Spannungen bei Drehmomentübertragung im Betrieb der Lamelle ab, so dass es nicht zu Spannungsrissen im Zahngrund kommen kann.
Die Lamellenkupplung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 ist zusätzlich als Lastschlagelement ausgebildet. Eine solches Lastschlagelement dämpft Lastschläge bei Zug-Schub-Wechseln und Schub-Zug-Wechseln, wie dies bereits in der EP 1 238 847 A2 beschrieben ist. Dadurch, dass die Anpresskraft der Kupplungshälften 15, 16 aneinander mittels des Stellkolbens 17 frei einstellbar ist, ist auch das Durchrutschmoment des Lastschlagelementes frei wählbar. Beispielsweise kann das Durchrutschmoment in Abhängigkeit davon eingestellt werden, ob der Fahrzeugführer eine Taste „Gelände” oder „Winter” gedrückt hat. Ebenso kann das Durchrutschmoment in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der aktuellen Getriebeübersetzung oder in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug eine regennasse Fahrbahn sensiert, eingestellt werden. Insbesondere ist eine stufenlose Einstellung des Durchrutschmomentes möglich.
6 zeigt in einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel einen Allrad-Antriebsstrang mit einem Zentraldifferential 203, welches ein Lastschlagelement 213 aufweist. Eine Zentraldifferentialsperre ist in diesem Ausgestaltungsbeispiel nicht vorgesehen, wobei eine solche jedoch im gleichen Bereich wie das Lastschlagelement 213 oder alternativ entsprechend dem Einbau gemäß 1 vorgesehen sein könnte. In der folgenden Beschreibung werden Bauteile, die im wesentlichen baugleich dem ersten Ausgestaltungsbeispiel gemäß 1 sind, nicht näher erläutert. Ein Sonnenrad 250 des Zentraldifferentials 203 übernimmt drei Funktionen. Das Sonnenrad 250

– nimmt vom Zentraldifferential 203 einen Anteil des Antriebsmoments für die Vorderachse auf,
– nimmt eine Innenverzahnung von Innenlamellen 218 des Lastschlagelements 213 auf, wobei die Zähne dieser Innenverzahnung flächig an einer schrägen Laufverzahnung 294 des Sonnenrades 250 anliegen und
– bildet einen Axialanschlag für ein Antriebsritzel 251.

An einem radial äußeren Bereich sind die Innenlamellen 218 mittels einer vorgespannten Tellerfeder 299 axial gegen Außenlamellen 219 verspannt. Dabei sind die Innenlamellen 218 drehfest und axialverschieblich gegenüber dem Sonnenrad 250, wohingegen die Außenlamellen 219 drehfest und axialverschieblich gegenüber dem Planetenträger 252 des Zentraldifferentials 203 sind. Dazu greift eine Außenverzahnung der Außenlamellen 219 in eine Innenverzahnung des Planetenträgers 252. Diese Verbindung kann sowohl als Geradverzahnung als auch alternativ als Schrägverzahnung ausgeführt sein, wobei letzterenfalls die Zähne der Außenlamellen 219 flächig an der schrägen Innenverzahnung des Planetenträgers 252 anliegen. Die besagte vorgespannte Tellerfeder 299 kann auch gemäß EP 1 238 847 A2 ausgeführt sein, so dass ein Durchrutschmoment des Lastschlagelementes temperaturabhängig ist. Insbesondere die Innenlamellen 218 können mit Ausnehmungen gemäß 5 ausgestaltet sein.
Das Getriebe kann jedes beliebige Getriebe sein. Beispielsweise kann es sich um

– ein Planetenautomatikgetriebe,
– ein automatisiertes Vorgelegegetriebe,
– ein Doppelkupplungsgetriebe,
– ein Handschaltgetriebe,
– ein Umschlingungsgetriebe oder
– ein Toroidgetriebe,

Die erfindungsgemäße Lamelle ist nicht auf Zentraldifferentiale beschränkt. U. a. bieten sich die Lamellen auch für eine Anwendung bei Differentialsperren von einem Querdifferential der Hinterachse und/oder der Vorderachse an. Die erfindungsgemäße Lamelle bietet sich auch für Lamellenkupplungen/bremsen von Automatikgetrieben, wie beispielsweise Planetenautomatikgetrieben oder Doppelkupplungsgetrieben an. Ebenso kann die erfindungsgemäße Lamelle Anwendung bei einem Planetenwendesatz für den Rückwärtsgang beispielsweise eines Stufenlosgetriebes finden.
Die Lamellenkupplung kann aber auch als Lastschlagelement zur temperaturabhängigen Dämpfung von Lastschlägen ausgestaltet sein, wie dies in der EP 1 238 847 A2 beschrieben ist.
Die Gelenkwelle kann auch als Seitenwelle ohne Gelenke ausgestaltet sein.
Der Rotationskörper muß nicht zwangsläufig rotationssymmetrisch sein, sondern kann beliebige andere Formen aufweisen, da bei einer Kupplung lediglich die Relativrotation zwischen zwei Kupplungshälften funktionsnotwendig ist. U. a., wenn eine der beiden Kupplungshälften ein stehendes Bauteil ist, wie beispielsweise ein gehäusefestes Bauteil bei einer Bremse, dann kann auf eine rotationssymmetrische Form verzichtet werden.
Die Lamelle bzw. die Lamellenkupplung ist nicht auf den Einsatzzweck in Kraftfahrzeugen beschränkt. Es ist auch der Einsatz in anderen Bereichen insbesondere des Maschinenbaus denkbar. Beispielsweise ist ein Einsatz in Getrieben oder Rutschkupplungen von Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen denkbar.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

Lamelle (18, 218) für eine Lamellenkupplung (13, 213), welche an einem Kantenbereich Zähne aufweist, mit denen ein Drehmoment formschlüssig auf eine schrägverzahnte Laufverzahnung (94, 294) eines Rotationskörpers (Steckhülse 22, Sonnenrad 250) übertragen wird, wobei die Zähne um eine Zahnmittenachse (98) verdreht sind, so dass sich zwischen einer Rotationsachse (99) der Lamelle und den Tangenten (97) an den Seitenkanten von Zahnköpfen der Zähne ein Winkel (α) aufspannt, der sicherstellt, dass die Zähne flächig an der Laufverzahnung des Rotationskörpers (Steckhülse 22, Sonnenrad 250) anlegbar sind.
Lamelle für eine Lamellenkupplung, welche an einem Kantenbereich Zähne aufweist, mit denen ein Drehmoment formschlüssig auf eine schrägverzahnte Laufverzahnung eines Rotationskörpers übertragen wird, wobei die Zähne schräg geschnitten sind, so dass sichergestellt ist, dass die Zähne flächig an der Laufverzahnung des Rotationskörpers anlegbar sind.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach einem der vorhergehenden Patenansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne am Kantenbereich einer Innenverzahnung der Lamelle (18, 218) angeordnet sind, welche das Drehmoment formschlüssig auf eine außenschrägverzahnte Welle (Steckhülse 22, Sonnenrad 250) überträgt.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach einem der Patentansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Zähnen der Lamelle (100) eine Ausnehmung (104) vorgesehen ist.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (18, 218) zwei der drei Zentraldifferentialteile (Sonnenrad bzw. Planetenträger bzw. Hohlrad) eines Verteilergetriebes (Zentraldifferential 3, 203) oder eines Ausgleichsgetriebes eines Kraftfahrzeuges verbindet.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung ein Lastschlagelement (213) bildet.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Lamelle gebogen werden, indem die Lamelle zwischen zwei entsprechenden Matrizen verspannt wird, wobei die Matrizen Ausformungen zum Einpressen des Verdrehwinkels der Lamelle aufweisen.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen einen stärkeren Winkel, als der Verdrehwinkel der Lamelle aufweisen.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel der Lamellen hergestellt wird, indem die ausgestanzten Lamellen über ein schrägverzahntes Werkzeug gezogen werden.
Lamelle für eine Lamellenkupplung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägungswinkel der Schrägverzahnung des Werkzeugs größer ist, als der Schrägungswinkel des Verdrehwinkels der Lamelle.