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Title:
CLUTCH ARRANGEMENT FOR A VEHICLE AND METHOD FOR OPERATING A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/139522
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch arrangement for a vehicle for the purpose of detachably connecting two shafts (1, 2), characterized in that at least one shift sleeve (3) arranged in coaxially displaceable fashion on a shaft (1, 2) can, under centrifugal force actuation as a function of the increase in the rotational speed of a shaft (1, 2), be displaced from a position in which it provides rotationally conjoint coupling for the purpose of connecting the shafts (1, 2) into a position in which it decouples the shafts (1, 2). The invention also relates to a method for operating a vehicle.

Inventors:
MEHLIS THOMAS (DE)
KINIGADNER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/200018
Publication Date:
September 18, 2014
Filing Date:
January 21, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
International Classes:
F16D43/06
Foreign References:
US4768392A1988-09-06
JPS62132041A1987-06-15
CN101818713A2010-09-01
DE19914350B42004-04-01
DE19809302A11999-09-09
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Claims:
1. Kupplungsänordnung für ein Fahrzeug zum lösbaren Verbinden zweier Wellen (1 , 2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine auf einer Welle (1 , 2) koaxial verschiebbar angeordnet Schaithüise (3) durch Flieh- kraftbetätigung in Abhängigkeit des Ansteigens der Drehzahl einer Welle (1 , 2) aus einer zum Verbinden der Weilen (1 , 2) drehfest koppelnden in eine die Wellen (1 , 2) entkoppelnde Stellung verschiebbar ist.

2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Fliehkraf beiStigung der Sehalthüise (3) ein oder mehrere mit eine Welle (1, 2) drehtes verbunden angeordnete Fliehkraflgewichte (10) zur Erzeugung einer Fliehkraft vorgesehen sind und diese an Mitnehmern (1 ) in die Schalthülse (3) eingreifen. 3. Kupplungsänordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurc ge~ .kennzeichne, dass die Schalthülse (3) auf einem Endbereich einer ersten Welie (1) koaxial verschiebbar angeordnet ist und einen koaxial angeordneten Endhereic einer zweiten Welie (2) verschiebbar zu dieser koaxial zumindest teilweise umschließt und ein oder mehrere Fiiehkraftgewichte (10) m t dem Endbereich der zweiten Welle (2) drehfest verbunden angeordnet sind und an den: Mitnehmern (12) zur Fiiehkrafibetätigung in den den Endbereich der zweiten Welle (2) umschließenden Endabschnitt der Schalthülse (3) koaxial eingreifen. 4. Kupplungsänordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kenr eiermef, dass eine erst Weile (i) durch eine Motorwelle eines Elektromotors und eine zweite Welle (2) durch eine Getriebe welle eines Fahr- zeu getrtebes gebildet wird.

5. Kuppiungsanerdnung nach eine der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthüise (3) an ihrem Inne urchrnesser auf einer ersten VVeiie (1) zwischen einer mit dieser formschlüssig drehfest ge~ koppelten und einer auf dieser frei drehbaren Stellung verschiebbar angeordnet ist und an ihrem Äußendurehmesser dreiifest mii einer zweiten Welle (2) verbunden,

8. Kupplungsanördnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge- kennzeschne , dass die Schalthüise (3) an ihrem Äußendurehmesser mit einem nabenförrnigen Endabscfinitt (5) eines mit der zweiten Welle (2) drehfest verbundenen upplungsgehaüses formschiUssig drehfest und axial verschiebbar verbunden ist, 7. Kupplungsanördnung nac einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch Q&- kerinzesolinet, diass die Schalthülse (3) ani Innendurchmesser mehrere in Umfangsrichtung hiniereinanderliegende nach radial inne sich nasenför- mig erstreckende Vorsprünge (8) aufweist, die in mit der ersten elie (1) gekoppelter Stellung der Schalthülse (3) in am Außendurchmesser der ers- ten Welle (1) gegenüberliegende korrespondierende iängliche Vertiefungen (9) drehfest und axial verschiebbar eingreifen, die in axialer Richtung durch ein am Außendurchmesser der ersten Weile (1) umlaufende ringförmige Vertiefung (19) begrenzt sind, in di die Vorsprünge (8) in auf der ersten Weile (1) frei drehbarer Stellung: der Schalibülse: (3) eingreifen können.

S, Kuppfungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge-- ke nze chnet, dass die Mitnehme (12) der Fliehkraftgewichte (10) und die Schälthülse (3) an korrespondierenden Schrägfiachen (14, 15) zur Übertragung einer axialen Steilkraf i Fiächenkontakt stehen,

9, Kupplungsanördnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch 9 - k rin ele tiet, dass mehrere, orthogonal zum Endbereich der zweiten Weile (1), beweglieh und in U faftgsrtqhturig . hinföreinand^rliös''nd angeordne- te FliehfcraftgewieHte (IQ) in einem koaxial zum Endbereich der zweiten Welle (2) angeordneten topförmigen Abschnitt (1 1 ) des upplutigsgehäu- ses integriert sind. 10, Kupplungsänordnung nach einem: der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeic ne dass zur Rückstellung einer fliehkraftbet igten Verschiebung der SchaSthülse (3) koaxial zu einer ersten Well (1) angeordnete RücksieSlfeder!Tiittei (16) vorgesehen sind, die die SchaithüSse (3) gegen die Mitnehmer (12) der Fliehkraftgewichte (10) axial vorspannen,

1 1 : . Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Kupplungsänordnung zum lösbaren Verbinden zweier Wellen (1 , 2), dadu c gekennzeichnet, dass die Kupplungsänordnung aus einem die Wellen (1 , 2) drehfest koppelnden Zustand in Abhängigkeit des Ansteigens der Drehzahl einer Welle (1 , 2) auf eine vorbestimmte Drehzahl durch Fliehkraftbetäiigung in einen die Wellen (1 , 2} entkoppelnden Zustand überführt wird .

Description:
Kupplungsanördnung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines

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Beschreibimg

Gebiet ' der ' Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kuppiungsanordnung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum ' Betneb eines Fahrzeugs gemäß, der m Oberbegriff des Patenfan- Spruchs 1 bzw. 10 näher definierten Art.

Eine derartige Kuppiungsanordnung ist aus DE 199 14 350 B4 bekannt Dort ist ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und züniindest einem Eiekironiotaf beschriebenen. Der Elektromotor ist in Ab- hängigkeit seine Drehzahl übe eine selbsttätig schließende kraftschiüssige Fiiehkraftkuppiung mit einer Radnab der Fahrzeugachse in Eingriff bringbar. Ein Krafts.chiu.ss a der Fliehkraftkuppiung besteht nur bei aktiviertem Elektromotor und bei höherer Drehzahl des Elektromotors; während bei deaktiviertem Elektromotor oder niedriger Drehzahl die Fiiehkraftkuppiung geöffnet ist. Die kraftseblüsslg Betätigung der Kupplung fuhrt zu Reibungsverlusten durch Kupplungsschlupf,

DE 198 OS 302. : AI zeigt eine Fiiehkraftkuppiung für Kleinmotoren mit einer mit der vloiorwelle mitdrehende durch Fliehkraft betätigten Stellvorrichtung, die a dem freien Ende einer auf de otorwelte befestigten Mitnehmerhülse angeordnet ist. Die Stellvorrichtung verschiebt oberhalb einer bestimmten Drehzahl; ein auf der ■■ Mltnehmef uise gelagertes Abtriebseienierst axial aus einer frei auf der Mitnehmerhülse drehbaren Stellung in eine Stellung, In der zwischen Ab- friebselemeni und Mitnehmerh ' ü.i.se ei Form - und/oder Kraftschiuss besteht. Die Ausbildung der Stellvorrichtungen an der der M itneftmerhütse ist konstruktiv aufwändig und nimmt zudem am freien Ende der Mitnehmerhülse axialen Bau- raum in Anspruch.

Zusammei fassung der Erfindung

Daher ist es eine Aufgabe der Erfändung, eine Kupplungsahordnung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der Reibungsverluste im Betrieb vermieden werden und die einfach aufgebaut ist. Weiterhin äst es Aufgabe ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer solchen Kupplungsanordnung anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 11 gelöst. Es wird eine Kuppjungsanordnung zum lösbaren Verbinden zweier Weilen vorgeschlagen, bei der zumindest eine auf einer der Wellen koaxial verschiebbar angeordnet Schaithüise durch Fiiehkraftbeiätigung in Abhängigkeit des Ansteigens der Drehzahl einer Welle aus einer zum Verbinden der Wellen drehfesi koppelnden in eine die Wellen entkoppelnde Stellung verschiebbar ist. Dadurch sind die Wellen fliehkraftbetätigt oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl mo- mesitenfrei voneinander abkoppelbar. Außerdem wird durch die Schalthüls ein formschlüssiges Koppeln der Wellen ermöglicht wodurch Reibungsverluste durch ein kraftschlüssiges Koppeln der Wellen vermieden werden können. Vorzugsweise sind dabei zur Pliehkrafthetaiägung der Schaithüise ein oder mehrere mit einer der Weilen drehfest verbunden angeordnete Fliehkraftgewichte zur Erzeugung einer Fliehkraft vorgesehen. Die ' Fliehkraftgewichte greifen an Mitnehmern zur Fiiehkraftbeiätigung in die Schaithüise ein. Auf diese Welse wird eine einfach aufgebaute bauraumsparende fliehkraftbetätigte Kupp lungsanordnung erreicht, durch: die zwei Wellen drehzahlabhäng ig selbsttätig koppelbar sind. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schalthülse auf einem Endbereich eine ersten Weite; koaxial verschiebbar angeordnet und umschließt dabei zumindest teilweise einen koaxiai angeordneten Endbereich einer zweiten Weile verschiebbar zu dieser. Vorzugsweise sind hierbei ein oder mehrere Fiiehkraftgew ehte mit dem Endbereieh der zweiten Weile drehfest verbunden angeordnet. Dadurch ist die Kuppjungsanordnung in Abhängigkeit von der Drehzahl der zweiten Welle fiiehkräftbetätigt schaltbar. Zur Fliehkraft» betätlgung greifen dabei ein oder mehrere Riehkraftgewichte an den Mitnehmern in den dem Endbereich der zweiten Welie zugewandten Endabschnätt der Schalthülse ein. in einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung wird die erste Weile durch eine Motorwelie eines Elektromotors und die zweite Welie durch eine Getriebeweile eines Fahrzeuggetriebes gebildet. Dabei äst beispielsweise i Hybridfahrzeugen ein in den konventionelle Äntriebsstrang integrierter Elektromotor a seiher Motorwelle über die erfindungsgemäße Kuppluhgsanordr ung mit der Getriebewelie, insbesondere Getriebeausgangswelle, formschiussig koppelbar und in Abhängigkeit von der Drehzahl der Getriebewelie durch Fliehkraft selbsttätig von dieser abkoppelbar. So können bei höherer Drehzah! de Getriebewelie bzw. bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit durch Abkoppei des Elektromotors vom Antriebsstrang Sc ieppverlusfe minimiert werden. Da die erfindungsgemäße upplungsanordnung fliehkraftbetätigt drehzahlabhängig selbsttätig öffnet wird eine zusätzliche Aktorik und eine entsprechende Anstelle rung v rmieden, in einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schalthülse an ihrem Innendurchmesser auf einer ersten Welle zwischen eine mit: dieser formschiussig drehfest gekoppelten Und einer auf dseser frei drehbaren Stellung verschiebbar angeordnet und an ihrem Ä Sendurc messe dreh- fest mit einer zweiten Welle verbünden,

Zur drehfesten Verbindung der Schalthüise mit der zweiten Welle kann ein koaxial angeordnetes Kuppiungseiemeni vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Schaithüise über ein uppiungsgehiuse mit der zweiten Well drehfest verbunden. Bevorzugt weist dabei das Kupplüngsgehäuse einen nabenförmigen Endabschnitt auf, der die Schaithüise koaxial zumindest teilweise umschließ und mit dem diese formschiüssig drehfest und axial verschiebbar verbunden ist. Auf diese Weise ist die Schaithüise bei einer Verschiebung an ihrem Außen- durchmesser am Kupplungsgehäus axial gef hrt In mit der erste Welle gekoppelter Stellung der Schaithüise kan so über diese und das Kupplüngsgehäuse eine Antriebsleistung bzw. ein Drehmoment zwischen erster und zweiter Welle überfragen werden.

Hierzu können beispielsweise am Innenmäntel des nabenförmigen Abschnitts des Kupplungselements radiale Vorsprünge ausgebildet sein, die am Außen- durehmesser der SchaSihülse in korrespondierende axiale längliche Vertiefungen drehfest und längsverschiebbar eingreifen. Beispielsweise kann eine Pass- oder Steckverzahnun mit irisbesondere Keil- ode Evolventenverzahnung vor- geseheh sein.

Zum formsciilüssigen Koppeln mit der ersten Well sind am Innendurchmesser de Schalthülse vorzugsweise mehrere in Umgangsrichtung hinteremanderlie- gende sich nach radial inne nasenförmig erstreckende Vorsprünge vorgesehen. In mit der ersten Welle gekoppelter Stellung der Schalthülse greifen diese in am Äu&endurchmesser der ersten Welle gegenüberliegende korrespondierende längliche Vertief ungen drehfest und axiai verschiebbar ein. Vorzugsweise werden die Vertiefungen in axialer Richtung durch eine am Außendurchmesser der ersten Welle umlaufende Ringnut begrenzt, in die die Vorsprünge in auf der ersten Welle frei drehbarer Stellung der Schaithüise eingreifen können.

Bevorzugt stehen die Mitnehmer der Fliehkraftgewichte und die Schaithüise an korrespondierenden Schrägefiäohen zur Übertragung einer axialen S ellkraft auf die Schaith üise in FS chenköntaki Es ist von Vorteil, wenn jeder Mitnehmer als sich zu seinem freien Ende hin verjüngender axialer Ansatz am FlieHkra tgewicht zum Eingreifen in einen Endabschnitt der Schalthülse ausgeführt ist. Die Sehrägflächen können jeweils durch eine Fase an Mitnehmer und Schalt- hülse gebildet werden.

Bevorzugt sind die Sehrägflächen als konisch geformt Kontaktflächen an Mit- nehmer und Schalthülse ausgeführt und bilden eine Konusverbindung.

Vorzugsweise sind mehrere orthogonal zum Endbereich der ersten Welie beweglich und in Umfangrichtung hintereinanderliegend angeordnete Fliehkraftgewichte in einem koaxial zum Endbereich der zweiten Well angeordneten topfför igen Gehäuseabschnitt des Kupplungselements integriert. Auf einfache Weise können so die Fllehkraftgewiehte in drehfester Verbindung mit der zweiten Welle fliehkraftbewegiieh geführt kompakt angeordnet werden. Bevorzugt sind die Flsehkraftgewichte in Umfangshchtung gleichmäßig verteilt angeordnet.

Eine einfache Befestigung des Kupplungsgehäuses wird erreicht, wenn dieses einen koaxial zur zweiten Welle ausgebildeten flanschartigen Endabschnitt aufweist, der den Endbereich der zweiten Welle zumindest abschnittsweise umschließt und dreh- und axiaifest mit dieser verbunden ist. Hierzu kann beispielweise ein Pressverband vorgesehen sein. Denkbar sind aber auch form- schlüssäge Verbind ungen .

Zur Rückstellung einer fliehkraftbetätigten Verschiebung der Schalthüise ist eine Rücksteileinrichtung, vorgesehen. Diese weist vorzugsweise koaxial zur ersten. Welle angeordnete Rückstellfeclermittei auf. Bevorzugt spannen diese die Schalthülse gegen die itne mer der Fliehkraftgevvichie axial vor, Dadurc wird gewährleistet, dass Schalthülse und Mitnehmer an den Sehrägflächen in ständigem Fiächenkontakt stehen. Ais Rückstelifederm ' ittei können eine oder mehrere Druck- oder Zugfedern vorgesehen sein. Die Ruekstellfeder ittei können zumindest eine die erste Welle abschnittsweise koaxial umschließende Sehraubenfed aufweisen . . Diese kann an einem Federende an einem Ende der Sehäithüise und am anderen Federende an der ersten Weile, beispielsweise an einem mit dieser verbundenen axialen Sieherungselernent oder an einem Wellenabsatz, axial abgestutzt sein. Alternativ können auch eine oder mehrere baltraumsparende Tellerfedern als Rüekstellfedermiitel vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die ückstelffedermittel über eine Axiallagerung an der Schalt hülse abgestützt, um gegebenenfalls DrehzahSunterschiede zwischen dieser und den Rückstellfedermitteln auszugleichen, insbesondere wenn sich di Schalthülse in auf der ersten Welle frei drehbarer Stellung befindet.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Kupplungsanordnung zum lösbaren Verbinden zweie Wellen vorgeschlagen. Dabei wird die Kupplungsanördnung aus einem die Wellen formschiüssig drehfest koppelnde Zustand in Abhängigkeit des An- steigens de Drehzahl einer Welle auf eine vorbestimmte Drehzahl durch Flieh- kraftbetätigung in einen die Weilen voneinander abkoppelnden Zustand überführt. Auf diese Weise ist es mögiich, die Kuppiungsanordnung im Stillstand des Fahrzeugs oder bei niedrigeren Drehzahien geschlossen z halten und bei höheren Drehzahlen fiiehkraftbetätigt zü öffnen.

Hierbei kann beispielsweise di otorwelie eines Elektromotors von einer Ge- triebeweiie eines Fahrzeugsgetriebes in Abhängigkeit von de Drehzahl der Geiriehewelle bei höheren Getriebev^ellendrel zal le bzw. bei höherer Fähr- zeuggesch vindigkest flieh kraftbetätigt abgekoppelt werden. In von der Getrie- beweile abgekoppeltem Zustand kann: durch den Elektromotor, insbesondere bei höherer Fahrzeuggescnwindigkeit ein benaggregatetrieb unabhirigig on der Drehzahl der Getriebeweile bzw. der Fahrzeuggesch vindlgkelt angetrieben bzw. weiterbetrieben werden. Es ist von Vorteil wenn zum Schließen der Kupplungsanordnung eine Synchronisation der Drehzahlen der Weilen zur Vermeidung von Reibungsverlusten beim formschiüssigen Koppeln der Weilen durchgeführt wird. Beispielsweis kann zum formschlussigen Kappeln der btorwelie des Elektromotors mit der Getriebewelie eine Synchronisation der Drehzahlen von MotorwelSe und Getriebewelie durch den Elektromotor erfolgen , Die Synchronäsation kann dabei mittels der elektronischen Drehzahiregeiung des Eiektromotörs durchgeführt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausfütms gsbeispiei der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen;

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung,

Figur 2 einen Längsschnitt der Kupplungsanördnung aus Figur 1 in einem ersten Betriebszustand,

Figur 3 eine vergrößerter Ausschnitt aus Figur 2,

Figur 4 einen Querschnitt der Kuppiungsanordnung entlang der Linie A-A in Figur 3,

Figur 5 einen TeiJSängsschnitt der Kupptungsanordnung in einem zweiten

Betriebszustand, Figur 8 einen Teillängsschnitt der Kuppjungsanordnung in einem dritten

Betriebszustand,

Aus ührlic e esc reifounq der e chnungen

Figuren 1 bis 4 zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung einer arfindungsgernä- Ben Kuppiungsanordnung für ein Fahrzeug zum lösbaren Verbinden zweier Weilen. Eine erste und eine zweite Welte 1. 2 sind an ihrem Endbereichen Ko- axial gegenüberliegend angeordnet. Die erste Welle 1 wird hier ' beispielhaft' durch die otarweHe eines nicht dargestellten Elektromotors und die zweite Welle 2 durch eine Getriebeweile, insbesondere eine Getriebeausgangswelle, eines nicht dargestellten Fahrzeuggetriebes gebildet.

Die Kupplun^sanordnung weisf-eine SchalthÖls.e au die auf dem Endbereich cler ersten Welle 1 koaxial verschiebbar angeordnet ist und den EndheresGh der zweiten Welle 2 verschiebbar zu dieser koaxial an einem Abschnitt umschließ»!, Dabei ist die Schalthülse 3 an ihrem: Innendurchmesser mit der ersten Welle 1 formschlüssig drehfest koppelbar ausgebildet und zugleich an ihrem Äußen- durchmesser formschlüssi drehfest verschiebbar über ein Kupplungsgehäuse mit der zweiten Welle 2 verbunden. Das Kupplungsgehäuse umschließt die Endbereiche der Weilen 1 , 2 koaxial. An seiner der zweiten Welle 2 zugewandten axialen Seite bildet das Kupplungsgehäuse einen zur Befestigung als ing- flansch ausgebildeten Endabschnit 4, an dem das Kupplungsgehäuse am Endbereich der zweiten Well .2 in einem Pressverband dreh- und axialfest aufgepresst ist (Figuren 1 und 2).. Denkbar sind aber auch farmsqhäüssige oder formsehlüssig-/krafischSü:sssge oder stoffschlüssig Verbindungen zwischen Kupplungsgehäuse und zweiter Weile 2.

An seiner der ersten Welle 1 zugewandten axiale Seite bildet das Kupplungsgehäuse einen nabenförmigen Endabschnltt 5, der die SchaSthülse 3 an ihrem Äüßendurchmesser koaxiaä umschlie&t. Dabei ist die Schaifhülse 3 am nabenförmigen Endabschnitt 5 mit dem Kupplungsgehäuse formschlüssig drehfest und axial verschiebbar verkünden. Hierzu sind am: Innenmantel des nabenför- rnigen Endabsehnitts 5 raclsale Vorsprünge 6 ausgebildet : die am AuSendurch- rrsesser der Schaifhülse 3 in korrespondierende sich axial erstreckende ' längliche Vertiefungen 7 bzw. Längsnuten drehtest und längsverschiehbat eingreifen (Figur 4). Die Vorsprünge 8 und: die Vertiefungen 7 sind jeweils axial urchgeend, d.h. Ofeer die gesamte axiale Länge von nabenförmigen Enclabschnitt 5 bzw. Schaithulse 3 ; ausgebüdet. Dadurch wird an der Schaifhülse: 3 über die gesamte axiale: Länge an ihrem Äüßendurchmesser eine axiale Führung und ein Forn schiuss i UmfangsneHlung a Kupplungsgehäuse zu Übertragung einer Antriebsielstung erreicht. Die Vertiefungen 7 und Vorsprünge 8 sind jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Sie weisen jeweils ein rechteckiges Querschnittsprofi! au und bilden eine Keilverzahnung zwischen Kupplungsgehäuse und Schalihülse 3.

Der dargestellte erste Betriebszustand zeigt die KuppSungsanordnung in geschlossenem, d.h . . die Welle 1 , 2 koppelnden Ausgangszustand. Dabei ist zwischen erster und zweiter Welle 1 , 2 über die SehalthüSse 3 und das Kupplungsgehäuse ein Drehmoment bzw. eine Antriebsleistung übertragbar. Im Äusgangszustand befindet sich die Schalthülse 3 an ihrem innendurchmesser in einer mit der ersten Welle 1 formschlüssig drehfest gekoppelten Stellung. Hierzu bildet die Schaithüise 3 an ihrem dem Endbereich der ersten Welle 1 zugewandten Ende am Innendurchmesser mehrere in Umgangsnchtung hinter- einanderliegende sich nach radial innen nasenförm ig erstreckende Vorsprünge 8, Diese greifen in am Äu&endurchmesser des Endbereichs der ersten Welie 1 gegenüberliegende, korrespondierende längliche Vertiefungen 9 bzw. Längsnuten drehfest und axial verschiebbar ein (Figur 3). Die Vertiefungen 9 erstrecken sich ausgehend vom Ende der ersten Welle 1 in axialer Richtung. Bei einer axialen Verschiebung aus der Ausgangsstellung ist so die Schalthülse 3 an ihrem Innendurchmesser an den Vorsprüngen 8 in den Vertiefungen 9 auf der erste Weile 1 geführt.

An ihrem dem Endbereieh der zweiten Welle 2 zugewandten Ende steht die Schalthülse 3 in: Wirkverbindüng mit mehreren orthogonal zum Endbereich der -zweiten Welle beweglich und drehfest angeordneten Fiiehkraftgew chten 10. Diese dienen zur Fliehkraftbetätigung der Schaithüise 3 in Abhängigkeit der durch Rotation der zweiten Welle 2 an den Fliehkraftgewichie 10 erzeugten Fliehkraft, Die Fliehkraftgewichte 10 sind über den Umfang der ersten Welle 1 gleichmäßig verteilt und in einem topfförmigen Abschnitt 11 des Kupplungsge- häuses drehfest integriert und radial beweglich angeordnet. Die Fliehkraftge- wichte 10 werden dabei jeweils" an den axialen innenwänden des Kupplungsgehäuses und durch eine nicht .dargestellte Haiieeinriohfung in Umfangsrich- tung geführt im gezeigten ersten Betriebszustand rotiert di zweite Welle 2 nicht oder weist nur eine geringe Drehzahl auf, Hierbei liegen die FSiehkraftge- Wichte 10 jeweils radial innen am Außendurchrnesser der zweiten Welle 2 auf. Dazu sind die radial inneren Stirnseiten der Fliehkraftgewiehte 10 angepassi an den Äußendurchmesser der zweiten Welie 2 konkav nach innen gekrümmt; aosgeformt. Di FSiehkraffgewiebte 10 sind jeweils quaderförmig mit in axiaier und radialer Richtung jeweils schmalen und in Umfangsrichtung breiten Seiten ausgeführt. Die Fiiehkraftgewichte 10 weisen an ihren der ersten Welle 1 zugewandte schmalen axialen Seiten radial inne Mitnehmer 12 zur Fliehkraftbetätigung der SchaSthüise 3 auf. Die Mitnehmer 12 sind jeweils einteilig mit dem Fiiehkraftgewicht 10 als ein axialer Ansatz oder Vorsprung ausgebildet. Dabei ist die Schaithülse 3 an ihrem den Endbereich der zweiten Welle 2 koaxial umschließenden Endabschnitt radial beabstandet zum Außendurehmes- ser der zweiten Welle 2 angeordnet und bildet so einen radialen Luftspalt zu diese aus. In diese greifen di Mitnehmer 12 an den Ansätzen oder VerSprüngen ein. Hierzu sind die IVlitnehmer 12 koaxial zur SehaSthüls angeordnet. Die die Mitnehmer 12 bildenden Ansätze sind an ihrer radial äußeren Seit zu ihren der ersten Welle 1 zugewandten Enden hin verjüngt ausgeführt. Dabei stehen sie mit dem Innendurchmesser der Schalthülse 3 an korrespondierenden zur Drehachse 13 schräg ausgerichtete Sehragflächen 14, 15 in Flächen- kontakt. Diese sind derart ausgerichtet dass aus der an de Mitnehmern 12 übertragenen Fliehkraft der Fliehkraftgewiehte 10 an den Schrägflächen 14, 15 eine in vo der zweiten Welle 2 abgewandter axialer Richtung wirkende Steilkraft auf die Schalthülse 3 übertragen wird. Schatthülse 3 und Mitnehmer 2 bilden dabei an den Sch rägf lachen 14, 15 eine Konusverbindung mit einem Innenkonus am Innendurchmesser der Sehaiihülse 3 und korrespondierenden außenkörsisch geformten Kontaktflächen an den IVlitnehmern 12.

Zur RücKstelfung der Schalthülse 3 sind axiale Rücksteilfedermittel 16 vorgesehen (Figuren 1 bis 3). Diese erzeugen bei einer fliehkraftbetätigten axialen Ver~ Schiebung der Schaithülse 3 aus der Ausgangsstellung eine der Verschiebung entgegenwirkenden Rückstellfederkraft. Hier ist beispielhaft eine koaxial zur ersten Weile 1 angeordnete Schraubenfeder als Druckfedef zur Rückstellung der Schaithülse 3 vorgesehen. Diese ist mit einem Fecierende Ober ein Axialla- ger 17 an dem dem Endbereich der ersten Welle 1 zugewandten Ende der Schalthuise 3 und mit dem anderen Federende an einem axialen Sicherungs- eiement 1:8,. hier ein auf die erste Welle 1 aufgepresster Sicherungsring, abgestützt. Die Rüeksteilfederrnittel 1.6 spannen die SchaSthülse 3 gegen die Mit- nehmer 12 der Fliehkraftgewichie 10 axiai vor. Dadurch wird ein ständiger Flächenkontakt von Mitnehmer 12 und Schalthülse 3 an den Schrägflächen 14, 15 sowohl bei einer fltehkraftbetätigten Verschiebung zum Öffnen der Kupplungsanordnung a!s auch bei einer Rückstellung der Schalthuise 3 zum Schließen der Kupplungsanordnung durch die von de Rückstellfedermitieln 16 erzeugte Rückstellfederkraft gewährleistet.

Bei Rotation der zweiten Weile 2 werden die mitdrehenden Fliehkraftgewichie 10 durch die Zentrifugalkraft nach radial außen gedrückt, so dass ein radialer Luftspalt zwischen den radial Innerer Stirnseiten der Flieh kraftgewichte 10 und dem Äuföendurch esser de zweiten Welle 2 entsteht (Figur 5). Dabei wird in Abhängigkeit der von der Drehzahl der zweiten Welle 2 an den Fliehkraftge- wiehteb 10 erzeugten Fliehkraft an den Mitnehmern 12 an den Schrägflächen 14 ; 15 eine axiale Stellkraft auf die Schalthülse 3 übertragen. Dadurch wird diese entlang der ersten Welle 1 gegen die Rückstellfederkraft der Rücksielife- dermittel 16 axial verschoben bis ein Kräftegleichgewicht zwischen axialer Stellkraft und Rücksteilfederkrafi an der Schalthülse 3 erreicht Ist. Bei einer axialen Verschiebung der Schalthüjse 3 wird diese an den Vorsprüngen 8 a ihrem innendurchmesser in den Längsnute 9 am Außendurchmesser der ersten Welle 1 und in den Längsnuten 7 an ihrem Au ße d u rc'n messer an den Vor- Sprüngen 8 am Innendurchmesser des nabenförmigen Endabschnitts 5 des Kupplungsgehäuses axial geführt.

Bei weiterer: Erhöhung der Drehzahl der zweiten Welle 2 wird die Schalthülse 3 immer weiter entlang der ersteh. Weile 1 in von deren Ende bzw. von der zwei-- ten Welle 2 .abgewandter Richtung verschoben bis die Drehzahl der zweiten Weil 2 auf eine vorbestimmten Drehzahl ansteigt und: die Endsteiiung der Schalthuise 3 erreicht ist (Figur 8), Hierbei gelangen die nasenförmigen Vor- aprönge 8 wn Innendurchmesser der Schalthuise 3 in eine die Längsnuten 9 am Äußendurchmesser der ersten Welle 1 axial begrenzende ringförmig umlaufende Vertiefung 18 bzw. Ringnut, Dadurch wird der FormschSuss in Um- fangsrichiung zwischen erster Weile 1 und Schalihulse 3 aufgehoben, wodurch diese in eine auf der ersten Well 1 frei drehbare Stellung gelangt. Dadurch sind erste und zweite Welle 1 , 2 entkoppelt und die KuppSungsanordnung befindet sich in geöffnetem Zustand.

Mit geringer werdende Drehzahl der zweiten Welle 2 verringern sich die an den Fliehkraftgewiehten 10 wirkende Zentrifugalkraft und damit die auf die Schalt « hülse 3 übertragene axiale Steilkraft, Bis zum Erreichen eines Kräftegleichgewichts zwischen dieser und der Rücksteiffederkraft der Rückstellfedermitte! 16 wird die Schalthülse 3 in Richtung der zweiten Wette rückverschoben und dadurch die Kupplungsanordnung wieder in ihren geschlossenen Zustand überfuhrt. Dabei werden die Vorsprönge 8 am Innendurchmesser der Schalthülse durch die Rückstellfederkraft der Rüekstellfedermittel 16 aus der ringförmige Vertiefung 19 am Außendurchmesser der ersten Welle 1 wieder i di Längsnuten 9 gedrückt Dabei kann das Schließen der upplungsanordnung rege- lungstechhisch durch den die erste Welle 1 ais Motorwelle antreibenden Elektromotor unterstützt werden. Hierzu wird die Drehzahl der Motorwelie durch die Drehzahlregelung des Elektromotors an die Drehzahl der die Getriebewelle bildenden zweiten Welle 2 angepasst. Bei Drehzahlgleichheil vo Motor- und ( Setriebewelte befinden sich diese relativ zueinander in einem rrramentenfreien Zustand . Dadurch können die Vorsprünge 8 am Innendurchmesser der Schalthüls 3 aus de ringförmigen Vertiefung 19 am Außendurchmesser der Motor- weiie kräftefrei und damit reibungsfrei in die Längsnuten § durch die Rücksiell- federkra.fi gedrückt werden . Bezugs esc h en I ist e

1 Welle

2 Welle

3 Schalthülse

4 End abschnitt

$ End abschnitt

6 Vorsprung

7 Vertiefung

8 Vorsprung

9 Vertiefung

10 Flieh kraftgewicht

11 Abschnitt

12 Mitnehmer

13 ' Drehachse

14 Schragf lache

15 Schrägfläche

16 Dckstellfeciermiitel

17 Axiallager

18 Sicherungselement

19 Vertiefung