Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der Praxis bekannte Getriebeeinrichtungen von Antriebssträngen von Maschinen oder Fahrzeuggetriebe sind üblicherweise mit Einrichtungen ausgeführt, mittels den eine Übersetzung und damit das Leistungsangebot einer Antriebsmaschine an den aktuellen Betriebszustand einer Maschine oder an einen Fahrzustand anpassbar ist.

Bei sogenannten Handschaltgetrieben von Maschinen oder Fahrzeugen wird der Gangwechsei von einer Bedienperson oder von einem Fahrer veran- lasst und ausgeführt. Im Gegensatz dazu führt eine Getriebesteuerung bei vollautomatisierten Getrieben die Übersetzungsänderung automatisch herbei. Die Entlastung der Bedienperson oder des Fahrers von dieser Tätigkeit hängt bei teilautomatisierten Getrieben vom Grad der Automatisierung ab. Auch bei automatisierten Getrieben werden bestimmte Getriebefunktionen - Neutral, Rückwärts, Parken usw. - über einen Schalt- bzw. Wählhebel vom Fahrer bestimmt.

Eine wichtige Schnittstelle zwischen einem Fahrer und dem Fahrzeug stellt die Schalteinrichtung dar. Sie beeinflusst maßgeblich das Komfortempfinden. Aus weichen Elementen eine Schatteinrichtung aufgebaut ist, hängt wesentlich davon ab, ob mit oder ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet wird. Aber auch die Fahrzeugart, wie PKW oder NKW, die Antriebsart, wie Frontoder Heckantrieb und die Einsatzbedingungen haben darauf Einfluss. In der Getriebetechnik wird grundsätzlich zwischen inneren und äußeren Schaltelementen unterschieden, wobei vorliegend unter inneren Schaltelementen im Getriebe angeordnete Einrichtungen, beispielsweise Schaltstangen, Schaltschwingen, Synchronisierungen, Bandbremsen sowie form- oder reibschlüssige Kupplungen bzw. Bremsen, verstanden werden. Äußere Schaltelemente sind Schaltelemente, wie Wählhebel, Vier-Gelenk-Getriebe, Ferndrehwellen oder Seilzüge, die außerhalb des Getriebes angeordnet sind.

Insbesondere reibschlüssige Schaltelemente von Getrieben werden oftmals über hydraulische oder elektromotorische Betätigungseinrichtungen in einen geöffneten oder in einen geschlossenen Betriebszustand überführt.

Um derartige reibschlüssige Schaltelemente in einen zugeschlossenen Zustand zu führen oder im geschlossenen Zustand zu halten, sind diese jeweils mit einer im Bereich der Betätigungseinrichtungen zu erzeugenden Schließkraft sowie mit einer zu dem geschlossenen Zustand der Schaltelemente äquivalenten Haltekraft hydraulisch oder elektromotorisch zu beaufschlagen. Die erforderliche Schließkraft sowie die permanent aufzubringende Haltekraft ist von einer Kraftquelle durch einen Energieeinsatz zur Verfügung zu stellen, wodurch jedoch nachteilhafterweise ein Gesamtwirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung oder einer Maschine beeinträchtigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile mit einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Energieaufwand betreibbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile mit einer ersten Kupplungshälfte und einer zweiten Kupplungshälfte, die jeweils mit einem der zu verbindenden Bauteile in Wirkverbindung stehen und über eine hydraulische Betätigungseinrichtung miteinander reibschlüssig in Eingriff bringbar sind, umfasst wenigstens die erste Kupplungshälfte zum Herstellen und Lösen der reibschlüssigen Verbindung zwischen den beiden drehbaren Bauteilen ein erstes Bauelement und ein zweites Bauelement, die relativ zueinander verdrehbar ausgeführt sind, wobei eine hydraulische Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung durch eine durch die reibschlüssig in Eingriff stehenden Kupplungshälften ausgelöste Relativbewegung zwischen den Bauelementen im Bereich einer Wandlereinrichtung, mitteis der eine Relativbewegung zwischen den Bauelementen in einen hydraulischen Betätigungsdruck der Betätigungseinrichtung transformierbar ist, erzeugbar ist.

Dadurch wird erreicht, dass die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ab einem Betriebspunkt, zu dem sich die beiden Kupplungshälften in reibschlüssigem Eingriff befinden, der eine Relativbewegung zwischen den Bauteilen auslöst, über eine sogenannte Selbstverstärkung ohne eine betätigungsein- richtungsseitige Schließkraft, die durch zusätzlichen Energieeinsatz im Bereich einer Kraftquelle, wie einer Hydraulikpumpe, zu erzeugen ist, in einen geschlossenen Betriebszustand überführt oder in geschlossenem Zustand gehalten wird, womit die Kupplungsvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist. Wird die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung beispielsweise in einer Getriebeeinrichtung eines Fahrzeuges oder in einer Getriebenrichtung eines Antriebsstranges einer Maschine eingesetzt, sind diese Getriebeeinrichtungen im Vergleich zu Getriebeeinrichtungen, die mit herkömmlichen Kupplungsvorrichtungen ausgeführt sind, auf einfache und kostengünstige Art und Weise ebenfalls mit einem höheren Wirkungsgrad betreibbar.

Die hydraulische Betätigungseinrichtung einer konstruktiv einfach ausgeführten, kostengünstig herstellbaren und bauraumgünstigen Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung umfasst eine Kolben-Zylinder- Einrichtung, mittels der das zweite Bauteil der ersten Kupplungshälfte in Bezug auf die zweite Kupplungshälfte in Abhängigkeit eines hydraulischen Betätigungsdruckes translatorisch verschiebbar ist.

Eine mit geringem Steuer- und Regelungsaufwand betreibbare Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist mit einer zumindest eine Kolben-Zylinder-Einheit mit wenigstens zwei Kolbenräumen aufweisenden Wandlereinrichtung ausgebildet, wobei die Votumina der Kolbenräume in Abhängigkeit einer Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen der ersten Kupplungshälfte variieren.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung sind die Kolbenräume der Kolben-Zylinder-Einheit mit jeweils einem Kolbenraum der Kolben-Zylinder-Einrichtung über eine Ventileinrichtung in Wirkverbindung bringbar, womit ein durch die Veränderung der Volumina der Kolbenräume der Kolben-Zylinder-Einheit und daraus resultierende Druckveränderungen zur Betätigung der Kupplungsvorrichtung auf einfache Art und Weise nutzbar sind und ein Wirkungsgrad der Kupplungsvorrichtung mit geringem Betätigungsaufwand verbesserbar ist, da im Betrieb der Kupplungsvorrichtung lediglich Energie für die Betätigung der Ventileinrichtung aufzubringen ist.

Die Ventileinrichtung ist bei einer konstruktiv einfachen und mit geringem Aufwand betätigbaren Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung als 4/2-Wegeventil ausgebildet.

Bei einer hierzu alternativen Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung ist die Veπtileinrichtung als 4/3-Wegeventil ausgeführt, womit die Kolbenräume der Kolben-Zylinder-Einheit jeweils mit jedem der Kolbenräume der Kolben-Zylinder-Einrichtung in Wirkverbindung bringbar sind und die hydraulischen Verbindungen zwischen den Kolbenräumen der Kolben- Zylinder-Einrichtung und der Kolben-Zylinder-Einheit im Bereich der Ventileinrichtung betriebszustandsabhängig sperrbar sind sowie ein Austausch von Hydraulikfluid zwischen den Kolbenräumen verhindert ist, um einen aktuellen Betriebszustand der Kupplungsvorrichtung ohne Energieaufwand aufrechterhalten zu können.

Die Kolben-Zylinder-Einheit umfasst bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung die beiden Kolbenräume begrenzende Kolbenelemente, welche mit ihren den Kolbenräumen abgewandten Stirnseiten an einer Steuerfläche eines drehfest mit dem zweiten Bauelement der ersten Kupplungshälfte verbundenen Nockenelement anliegen, wobei die beiden Kolbenelemente in Abhängigkeit einer Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen von dem Nockenelement in einem das Volumen der Kolbenräume variierenden Umfang verschiebbar sind. Damit wird eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen der ersten Kupplungshälfte auf konstruktiv einfache Art und Weise in einen für die Betätigung der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung erforderlichen Betätigungsdruck umgewandelt und für die Betätigung der Kupplungsvorrichtung keine zusätzliche Antriebsenergie benötigt.

Bei einer hierzu alternativen und bauraumgünstigen Ausführungsform umfasst die Kolben-Zylinder-Einheit wenigstens ein die Kolbenräume begrenzendes Kolbenelement und wenigstens ein Zylinderelement, wobei das Kolbenelement drehfest mit dem zweiten oder dem ersten Bauelement und das Zylinderelement mit dem ersten oder dem zweiten Bauelement der ersten Kupplungshälfte verbunden ist, und wobei das Kolbenelement in dem Zylinderelement in Abhängigkeit einer Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen in einen das Volumen der Kolbenräume variierenden Umfang verschiebbar angeordnet ist, womit für die Betätigung der Kupplungsvorrichtung keine zusätzliche Antriebsenergie mehr benötigt wird. Zur Vermeidung unzulässiger Betriebszustände der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen der ersten Kupplungshälfte bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung durch einen formschlüssigen Anschlag begrenzt.

Bei einer durch geringe Betriebskosten gekennzeichneten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung ist ein reibschlüssig mit der zweiten Kupplungshälfte in Wirkverbindung bringbarer Bereich der ersten Kupplungshälfte von der Kolben-Zylinder-Einrichtung in Bezug auf die beiden Bauelemente translatorisch verschiebbar ausgeführt und drehfest mit einem der Bauelemente verbunden. Damit ist der einen Reibbelag aufweisende Bereich der ersten Kupplungshälfte als separates Bauelement der Kupplungsvorrichtung ausgeführt und im Servicefall mit geringem Montageaufwand auswechselbar.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei zugunsten der Übersichtlichkeit in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine stark schematisierte Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein stark schematisiertes Hydraulikschema einer hydraulischen Betätigungseinrichtung und einer Wandlereinrichtung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung; Fig. 3 eine Querschnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß Fig. 1 entlang einer in Fig. 1 näher dargestellten Schnittlinie H-Il;

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung;

Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung eines vierten Ausführungsbeispieles der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 7 eine Fig. 5 und Fig. 6 entsprechende Darstellung eines fünften Ausführungsbeispieles der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 8 eine Querschnittansicht der in Fig. 5 bis Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung entlang einer in Fig. 5 bis Fig. 7 näher dargestellten Schnittlinie VHI-VIII.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Kupplungsvorrichtung 1 in einer Längsschnittansicht einer nicht näher dargestellten Getriebeeinrichtung eines Fahrzeuges zum reibschlüssigen Verbinden zweier drehbarer Bauteile 2, 3, die vorliegend als Wellen ausgebildet sind. Die Kupplungsvorrichtung 1 weist eine erste Kupplungshälfte 4 und eine zweite Kupplungshälfte 5 auf, die jeweils mit einem der zu verbindenden drehbaren Bauteile 2 bzw. 3 in Wirkverbindung stehen und die über eine Betätigungseinrichtung 6 reibschlüssig miteinander in Eingriff bringbar sind. Die erste Kupplungshälfte 4 umfasst zum Herstellen und Lösen der reibschlüssigen Wirkverbindung zwischen den beiden drehbaren Bauteilen 2 und 3 ein erstes Bauelement 4A und ein zweites Bauelement 4B, die relativ zueinander verdrehbar ausgeführt sind.

Eine hydraulische Betätigungskraft der Betätigungseinrichtung 6 ist durch eine durch die reibschlüssig in Eingriff stehenden Kupplungshälften 4 und 5 ausgelöste Relativbewegung zwischen den Bauelementen 4A und 4B im Bereich einer Wandlereinrichtung 7, mittels der eine Relativbewegung zwischen den Bauelementen 4A und 4B in einen hydraulischen Betätigungsdruck der Betätigungseinrichtung 6 transformierbar ist, erzeugbar. Hierfür ist das erste Bauelement 4A drehfest mit dem drehbaren Bauteil 2 verbunden und das zweite Bauelement 4B drehbar an dem Bauteil 2 gelagert und mit der zweiten Kupplungshälfte 5 in Reibkontakt bringbar.

Des Weiteren umfasst die Betätigungseinrichtung 6 eine Kolben- Zylinder-Einrichtung 8, mittels der das zweite Bauelement 4B der ersten Kupplungshälfte 4 in Bezug auf das erste Bauelement 4A und die zweite Kupplungshälfte 5 translatorisch verschiebbar ist. Die Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 ist als doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit einem fest mit dem zweiten Bauteil 4B verbundenen Kolbenelement 9 und einem in dem ersten Bauelement 4A ausgebildeten Zylinderelement 10 ausgebildet, wobei das Kolbenelement 9 und das Zylinderelement 10 zwei Kolbenräume 11, 12 begrenzen. Um die Kupplungsvorrichtung 1 aus dem in Fig. 1 dargestellten geöffneten Betriebszustand in einen Betriebszustand zu überführen, in dem das zweite Bauelement 2B in reibschlüssigem Kontakt mit der zweiten Kupplungshälfte 5 steht, ist der Druck im Kolbenraum 11 in Bezug auf den Druck des Kolbenraumes 12 derart zu erhöhen, dass an dem zweiten Bauelement 4B eine in Richtung der ersten Kupplungshälfte 5 gerichtete Gesamtkraftkomponente angreift, die das zweite Bauelement 4B translatorisch in Richtung der zweiten Kupplungshälfte 5 ver- schiebt, bis die erste Kupplungshälfte 4 und die zweite Kupplungshälfte 5 in Reibkontakt stehen.

Ab dem Zeitpunkt, zu dem die beiden Kupplungshälften 4 und 5 aneinander zum Anliegen kommen, tritt bei einer Differenzdrehzahl zwischen den Drehzahlen der beiden drehbaren Bauteile 2 und 3 eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauelement 4A und dem zweiten Bauelement 4B auf, womit ein drehfest mit dem ersten Bauelement 4A der ersten Kupplungshälfte 4 verbundenes Nockenelement 13 in Bezug auf das erste Bauelement 4A verdreht wird. Das Nockenelement 13 wirkt mit zwei Kolbenräume 14, 15 begrenzenden Kolbenelementen 16, 17 einer Kolben-Zylinder-Einheit 18 der Wandlereinrichtung 7 zusammen, wobei die Kolbenelemente 16 und 17 mit ihren den Kolbenräumen 14 und 15 abgewandten Stirnseiten 16A, 17A an einer Steuerfläche 13A des drehfest mit dem zweiten Bauelement 4B der ersten Kupplungshälfte 4 verbundenen Nockenelementes 13 anliegen.

Damit werden die beiden Kolbenelemente 16 und 17 in Abhängigkeit einer Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B von dem Nockenelement 13 in einem das Volumen der Kolbenräume 14 und 15 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 variierenden Umfang in radialer Richtung im ersten Bauelement 4A jeweils entgegen einer Federkraft einer im Kolbenraum 14 bzw. im Kolbenraum 15 angeordneten Federeinrichtung 19 bzw. 20 nach außen oder jeweils von der Federeinrichtung 19 oder 20 nach innen verschoben.

Die Kolbenräume 11 und 12 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 und die Kolbenräume 14 und 15 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 sind in der in Fig. 2 dargestellten Art und Weise über eine als 4/3-Wegeventil ausgebildete Ventileinrichtung 21 hydraulisch miteinander koppelbar, um die Übertragungsfähigkeit der Kupplungsvorrichtung 1 stufenlos zwischen einem vollständig geöffneten Betriebszustand, in dem im wesentlichen kein Drehmoment über die Kupplungsvorrichtung 1 führbar ist, und einem vollständig geschlossenen Betriebs- zustand, in dem ein an der Kupplungsvorrichtung 1 anliegendes Drehmoment im Wesentlichen schlupffrei übertragbar ist, variieren zu können.

Die zweite Kupplungshälfte 5, welche an sich konventionell ausgeführt ist, ist in dem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand der Kupplungsvorrichtung

1 von der ersten Kupplungshälfte 4, die zweiteilig aufgebaut ist und das in Fig.

2 dargestellte hydraulische System beinhaltet, beabstandet und die Kupplungsvorrichtung 1 befindet sich in geöffnetem Zustand. Liegt eine Anforderung zum Schließen der Kupplungsvorrichtung 1 vor, wird der Kolbenraum 11 über die Ventileinrichtung 21 mit einem mit dem ersten Kolbenraum 14 der Kolben- Zylinder-Einheit 18 wirkverbundenen Hochdruckspeicher 30 verbunden und in Abhängigkeit einer Betätigung der Ventileinrichtung zumindest teilweise mit dem Druck des Hochdruckspeichers 30 beaufschlagt, während der zweite Kolbenraum 12 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 dann mit einem mit dem zweiten Kolbenraum 15 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 wirkverbundenen Niederdruckspeicher 31, dessen Druck kleiner als der Druck des Hochdruckspeichers 30 ist, verbunden ist.

Neben der Betätigung des zweiten Bauelementes 4B in axialer Richtung sind sowohl über den Hochdruckspeicher 30 als auch über den Niederdruckspeicher 31 Leckageverluste des Hydrauliksystems als auch jeweils ein Temperaturausgleich durchführbar. Die unterschiedlichen Druckniveaus des Hochdruckspeichers 30 und des Niederdruckspeichers 31 werden bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen über Federeinrichtungen 3OA bzw. 31 A eingestellt, deren Federkonstanten unterschiedlich hoch vorgesehen sind, wobei bei weiteren in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsformen der Kupplungsvorrichtung auch eine Druckvorsteuerung zum Variieren der Federkraft vorgesehen werden kann.

In letztbeschriebenem Betriebszustand der Ventileinrichtung 21 wird das zweite Bauelement 4B in Richtung der zweiten Kupplungshälfte 5 verschoben, bis die erste Kupplungshälfte 4 in Reibkontakt mit der zweiten Kupplungshälfte 5 kommt. Ab einem Betriebspunkt, zu dem die beiden Kupplungshälften 4 und 5 in Reibkontakt stehen, tritt bei einer Drehzahldifferenz zwischen dem ersten Bauteil 2 und dem zweiten Bauteil 3 eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauelement 4A und dem zweiten Bauelement 4B auf, die in Bezug auf das erste Bauelement 4A der ersten Kupplungshälfte 4 ebenfalls eine Rotation des Nockenelementes 13 auslöst. Die Rotation des Nockenelementes 13 führt zu einer Verschiebung des Kolbenelementes 16 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 19 radial nach außen, wodurch das Volumen des Kolbenraumes 14 verkleinert wird und der Druck im Kolbenraum 14 ansteigt, während das Kolbenelement 17 an der Steuerfläche 13A des Nockenelementes 13 anliegend von der Federeinrichtung 20 radial nach innen verschoben wird und das Volumen des Kolbenraumes 15 vergrößert wird.

Die Druckerhöhung im Kolbenraum 14 wird über das 4/3-Wegeventil 21 in den Kolbenraum 11 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 eingeleitet und bewirkt eine Erhöhung der Anpresskraft des zweiten Bauelementes 4B an der zweiten Kupplungshälfte 5. Das ölvolumen, welches während des Schließvorganges der Kupplungsvorrichtung 1 aus dem zweiten Kolbenraum 12 der Kolben- Zylinder-Einrichtung 8 verdrängt wird, wird über das 4/3-Wegeventil 21 in den Kolbenraum 20 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 eingeleitet, dessen Volumen in vorbeschriebener Art und Weise aufgrund der Bewegung des Kolbenelementes 17 ansteigt.

Durch die Erhöhung der auf das Kolbenelement 9 der Kolben-Zylinder- Einrichtung 8 wirkenden Normalkraft steigt auch die zwischen den beiden Kupplungshälften 4 und 5 wirkende Reibkraft an, die wiederum eine größere Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B bewirkt. Dies führt wiederum zu einem Anstieg des Drucks im ersten Kolbenraum 11 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8, wodurch die in Schließrichtung der Kupplungs- Vorrichtung 1 wirkende und am zweiten Bauteil 4B anliegende Normalkraft ohne zusätzlichen Energieaufwand sich selbstständig weiter erhöht.

Die mit einer Selbstverstärkung ausgeführte Kupplungsvorrichtung 1 ist somit ohne zusätzlichen Energieaufwand von einem geöffneten Betriebszustand in einen geschlossenen Betriebszustand oder bei entsprechender Betätigung der Ventileinrichtung bzw. des 4/3-Wegeventils aus einem geschlossenen Betriebszustand in einen geöffneten Betriebszustand überführbar, wobei bei letztgenannter Betriebszustandsänderung der Hochdruckspeicher 30 mit dem zweiten Kolbenraum 12 und der Niederdruckspeicher 31 mit dem ersten Kolbenraum 11 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 im Bereich der Ventileinrichtung 21 zu verbinden sind.

Grundsätzlich ist die Übertragungsfähigkeit der Kupplungsvorrichtung 1 über eine entsprechende Betätigung der Ventileinrichtung 21 , während der verschiedene Steuerkanten des 4/3-Wegeventils in dem für die Einsteilung der gewünschten Übertragungsfähigkeit erforderlich Umfang freigegeben oder gesperrt werden, stufenlos zwischen einem vollständig geschlossenen Betriebszustand, zu dem ein an der Kupplungsvorrichtung 1 anliegendes Drehmoment im Wesentlichen schlupffrei übertragen wird, und einem vollständig geöffneten Betriebszustand, zu dem über die Kupplungsvorrichtung 1 kein Drehmoment übertragbar ist, einstellbar.

Zusätzlich sind die Kolbenräume 11 und 12 der Kolben-Zylinder- Einrichtung 8 und die Kolbenräume 14 und 15 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 im Bereich der Ventileinrichtung 21 voneinander trennbar bzw. die die Kolbenräume 11 , 12, 14 und 15 verbindenden Leitungen sperrbar, womit sowohl eine translatorische Bewegung des zweiten Bauelementes 4B als auch eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauelement 4A und dem zweiten Bauelement 4B gesperrt ist. Eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B ist bei dem in Fig. 3, die eine Querschnittansicht entlang der in Fig. 1 näher dargestellten Schnittlinie H-Il zeigt, dargestellten Ausführungsbetspiel der Kupplungsvorrichtung 1 durch die im Bereich zwischen der Steuerfläche 13A des Nockenelementes 13 und den Stirnflächen 16A und 17A der beiden Kolbenelemente 16 und 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 18 im Betrieb der Kupplungsvorrichtung 1 wirkende Reibkraft begrenzt, wenn die Reibkraft zwischen den Kolbenelementen 16 und 17 und dem Nockenelement 13 größer ist als eine am zweiten Bauelement 4B angreifende Drehkraft, welche aus dem Reibeingriff zwischen dem zweiten Bauelement 4B und der zweiten Kupplungshälfte 5 resultiert.

Bei der in Fig. 4, die ebenfalls eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 1 entlang der Schnittlinie N-Il zeigt, dargestellten Kupplungsvorrichtung 1 ist eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauelement 4A und dem zweiten Bauelement 4B durch einen mechanischen Anschlag 22 begrenzt, wobei der mechanische Anschlag 22 einen in eine in dem ersten Bauelement 4A ausgebildete Steuernut 23 eingreifenden Steuerbereich 24 umfasst, welcher drehfest mit dem Nockenelement 13 verbunden ist.

In Fig. 5 bis Fig. 8 sind weitere Ausführungsbeispiele der Kupplungsvorrichtung 1 gezeigt, bei welchen die Kolben-Zylinder-Einheit 18 drehfest mit dem zweiten Bauelement 4B der ersten Kupplungshälfte 4 verbundene Kolbenelemente 25 umfasst, wobei Fig. 8 eine Querschnittansicht der in Fig. 5 bis Fig. 7 dargestellten Ausführungsformen der Kupplungsvorrichtung 1 entlang der Schnittlinie VIII-VMI zeigt. Die Kolbenelementen 25A und 25B begrenzen gemeinsam mit in Fig. 8 näher dargestellten Zylinderelementen 26A und 26B Koibenräume 14 A, 14B und 15A, 15B der Kolben-Zylinder-Einheit 18, wobei die Kolbenräume 14A und 14B sowie die Kolbenräume 15A und 15B ständig miteinander verbunden sind, so dass mit der Kolben-Zylinder-Einheit 18 gemäß Fig. 5 bis Fig. 8 die gleiche Funktionalität wie mit der Kolben-Zylinder-Einheit 18 gemäß Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 4 darstellbar ist, obwohl die Kolbenräume 14A ₁ 14B und 15A ₁ 15B räumlich getrennt voneinander angeordnet sind.

Die Kolbenelemente 25A und 25B sind in den räumlich getrennt ausgeführten Zylinderelementen 26A und 26B derart verschiebbar angeordnet, dass die Volumina der Kolbenräume 14A bis 15B in Abhängigkeit einer Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B variieren. Dabei ist eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B dadurch begrenzt, dass die Kolbenelemente 25A und 25B ab einem definierten Drehwinkel zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B an den Zylinderelementen 26A und 26B zum Anliegen kommen und eine weitere Verdrehung mechanisch verhindert wird.

Das zweite Bauelement 4B weist einen reibschlüssig mit der zweiten Kupplungshälfte 5 in Wirkverbindung bringbaren Bereich 27 bzw. einen Reibbelag auf, der über die Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 in Bezug auf die beiden Bauelemente 4A und 4B translatorisch verschiebbar ausgeführt ist und drehfest mit dem zweiten Bauelement 4B verbunden ist. Dabei liegt das Kolbenelement 9 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 an dem Reibbelag 27 an und drückt diesen bei entsprechendem Druck im Kolbenraum 11 gegen die zweite Kupplungshälfte 5, wobei ab dem Anlagezeitpunkt des Reibbelages 27 an der zweiten Kupplungshälfte 5 bei Vorliegen einer Drehzahldifferenz zwischen den Kupplungshälften 4 und 5 wiederum in der vorbeschriebenen Art und Weise eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauelementen 4A und 4B sowie zwischen dem ersten Bauelement 4A und dem Reibbelag 27 bewirkt wird.

Die Übertragungsfähigkeit der in Fig. 5 bis Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der Kupplungsvorrichtung 1 ist in der zu Fig. 2 beschriebenen Art und Weise und mit dem in Fig. 2 dargestellten Hydrauliksystem zwischen einem vollständig geöffneten Betriebszustand und einem vollständig geschlos- senen Betriebszustand der Kupplungsvorrichtung 1 jeweils über eine entsprechende Betätigung der Ventileinrichtung 21 und eine daraus resultierende Verschattung des Hochdruckspeichers 30, des Niederdruckspeichers 31 sowie der Kolbenräume 14A, 14B und 15A ₁ 15B der Kolben-Zylinder-Einheit 18 und der Kolbenräume 11, 12 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 betriebszustandsab- hängig ohne weitere Energiezufuhr zur Erzeugung einer Betätigungskraft wirkungsgradoptimiert stufenlos einstellbar.

Liegt beispielsweise eine Anforderung zum Reduzieren der Übertragungsfähigkeit der Kupplungsvorrichtung 1 bzw. zum Öffnen der Kupplungsvorrichtung 1 vor, wird der Druck im Kolbenraum 12 der Kolben-Zylinder- Einrichtung 8 durch Verbinden des Kolbenraumes 12 mit dem Hochdruckspeicher 30 erhöht und das Kolbenelement 9 von der zweiten Kupplungshälfte 5 wegbewegt. Der Reibbelag 27 wird dann von einer vorliegend als Zugfeder ausgeführten Federeinrichtung 28, die fest mit dem zweiten Bauelement 4B verbunden ist, aus dem Eingriff mit der zweiten Kupplungshälfte 5 geführt. Das bedeutet, dass über die Federeinrichtung 28 eine Anlage des Reibbelages 27 an dem Kolbenelement 9 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 gewährleistet ist.

Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, das Kolbenelement 9 der Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 fest mit dem Reibbelag 27 zu verbinden und die Kupplungsvorrichtung 1 ohne die Federeinrichtung 28 auszuführen.

Das in Fig. 6 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 lediglich im Bereich des zweiten Bauelementes 4B der ersten Kupplungshälfte 1. Das zweite Bauelement 4B übergreift die zweite Kupplungshälfte 5 nicht in dem in Fig. 5 dargestellten Umfang in einem Bereich 29 mit einem Hinterschnitt und ist daher konstruktiv einfacher ausgeführt und mit geringerem Aufwand montierbar. Bezüglich der weiteren konstruktiven Ausführung sowie bezüglich der Funktions- weise der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 6 wird an dieser Stelle auf die Beschreibung zu Fig. 5 verwiesen.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1, welchem grundsätzlich dieselbe Funktionsweise wie den in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispielen der Kupplungsvorrichtung 1 zugrunde liegt, ist die Kolben-Zylinder-Einrichtung 8 im ersten Bauelement 4A angeordnet, das auch drehfest mit dem ersten Bauteil 2 verbunden ist, während die Federeinrichtung 28 zwischen dem zweiten Bauelement 4B und dem damit drehfest verbundenen Reibbelag 27 angeordnet ist.

Bezugszeichen

1 Kupplungsvorrichtung 2, 3 Bauteil

4 erste Kupplungshälfte 4A erstes Bauelement 4B zweites Bauelement

5 zweite Kupplungshälfte

6 Betätigungseinrichtung

7 Wandlereinrichtung

8 Kolben-Zylinder-Einrichtung

9 Kolbenelement

10 Zylinderelement 11, 12 Kolbenraum 13 Nockenelement 13A Steuerfläche

14, 15 Kolbenraum

16 Kolbenelement 16A Stirnseite

17 Kolbenelement 17A Stirnseite

18 Kolben-Zylinder-Einheit 19, 20 Federeinrichtung

21 Ventileinrichtung, 4/3-Wegeventil

22 mechanischer Anschlag

23 Steuernut

24 Steuerbereich

25A, 25B Kolbenelement 26A ₁ 26B Zylinderelement 27 Bereich 8 Federeinrichtung9 Bereich 0 HochdruckspeicherOA Federeinrichtung1 Niederdruckspeicher1 A Federeinrichtung