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Patent Searching and Data


Title:
SWITCHING UNIT WITH AN INTERNAL DIAMETER AND AN EXTERNAL DIAMETER ABOUT A ROTATIONAL AXIS FOR A MAIN COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/070855
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switching unit with an internal diameter and an external diameter about a rotational axis for a main coupling, having at least the following components: - a first rotational element with at least one ramp with at least one rolling element; and - a second rotational element, said first rotational element and said second rotational element being arranged at a distance from each other by the at least one rolling element so as to transmit a pressure force. The distance between the first rotational element and the second rotational element can be adjusted by moving the at least one rolling element onto the at least one ramp. In particular, the switching unit is characterized in that the at least one ramp is arranged in a spiral manner from the external diameter to the internal diameter. By means of the proposed switching unit, it is possible to individually adjust the ramp gradient over a wide range, and a low ramp gradient can be set at the same time.

Inventors:
VOGEL FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/200571
Publication Date:
May 21, 2015
Filing Date:
October 20, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/52; F16D23/12
Foreign References:
US20050205376A12005-09-22
US20070180940A12007-08-09
US5078249A1992-01-07
US5080640A1992-01-14
DE102010048827A12011-05-05
Other References:
See also references of EP 3069036A1
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Schalteinheit (1 ) mit einem Innendurchmesser (2) und einem Außendurchmesser (3) um eine Rotationsachse (4) für eine Hauptkupplung (5), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- ein erstes Rotationselement (613) mit zumindest einer Rampe (7,8,9) mit zumindest einem Rollelement (10,1 1 ,12); und

- ein zweites Rotationselement (613),

wobei das erste Rotationselement (613) und das zweite Rotationselement (613) durch das zumindest eine Rollelement (10,1 1 ,12) druckkraftübertragend voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand (14) zwischen dem ersten Rotationselement (613) und dem zweiten Rotationselement (613) mit einer Bewegung des zumindest einen Rollelement (10,1 1 ,12)s auf der zumindest einen Rampe (7,8,9) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rampe (7,8,9) spiralförmig vom Außendurchmesser (3) zum Innendurchmesser (2) angeordnet ist.

2. Schalteinheit (1 ) nach Anspruch 1 , wobei auf dem ersten Rotationselement (613) eine Mehrzahl von Rampe (7,8,9)n vorgesehen ist, wobei die Rampe (7,8,9)n spiralförmig ineinander verschachtelt sind.

3. Schalteinheit (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf dem zweiten Rotationselement (613) zumindest eine zu einer Rampe (7,8,9) des ersten Rotationselement (613)s

korrespondierende Gegenrampe (15,16,17) vorgesehen ist, wobei die Gegenrampe (15,16,17) eine zur korrespondierenden Rampe (7,8,9) gespiegelte Spiralform und eine gleiche Steigungsrichtung vom Innendurchmesser (2) zum Außendurchmesser (3) aufweist.

4. Schalteinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Rollelement (10,1 1 ,12) kugelförmig ist und die zumindest eine Rampe (7,8,9), und bevorzugt die jeweils korrespondierende Gegenrampe (15,16,17), eine

korrespondierende kreissegmentförmige Vertiefung bildet.

5. Hauptkupplung (5) zum Übertragen eines Drehmoments durch Schalten einer

Vorsteuerkupplung (18), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- ein erstes Reibpaket (19) mit einer ersten Anpressplatte (20) und zumindest einer korrespondierenden ersten Reibscheibe (21 ), über die im angepressten Zustand ein erstes Drehmoment übertragbar ist;

- eine Schalteinheit (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, durch den veränderbaren Abstand (14) zwischen dem ersten

Rotationselement (6) und dem zweiten Rotationselement (13) die erste Anpressplatte (20) betätigbar ist.

6. Reibkupplung (22) mit einer Rotationsachse (4) zum lösbaren Verbinden einer

Abtriebswelle (23) mit einem Antriebsstrang (24), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- eine Vorsteuerkupplung (18) mit einem zweiten Reibpaket (25) mit einer zweiten Anpressplatte (26) und zumindest einer korrespondierenden zweiten Reibscheibe (27), über die im angepressten Zustand ein zweites Drehmoment übertragbar ist;

- eine Betätigungseinrichtung (28) zum Betätigen der Vorsteuerkupplung (18);

- eine Hauptkupplung (5) nach Anspruch 5,

wobei die Schalteinheit (1 ) mittels der Vorsteuerkupplung (18) derart betätigbar ist, dass der Abstand (14) zwischen dem ersten Rotationselement (6) und dem zweiten

Rotationselement (13) veränderbar ist und somit die Hauptkupplung (5) betätigbar ist.

7. Kraftfahrzeug (29) aufweisend eine Antriebseinheit (30) mit einer Abtriebswelle (23), einen Antriebsstrang (24) und eine Reibkupplung (22) nach Anspruch 6.

Description:
Schalteinheit mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser um eine

Rotationsachse für eine Hauptkupplung

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit mit einem Innendurchmesser und einem

Außendurchmesser um eine Rotationsachse für eine Hauptkupplung sowie eine

Hauptkupplung und eine Reibkupplung, insbesondere eine Boosterkupplung oder E-Clutch für ein Kraftfahrzeug.

Im Stand der Technik ist eine Schalteinheit bekannt, bei der zwei Scheiben vorgesehen sind, zwischen denen drei gleiche Kugeln auf drei gleichen Rampen verlaufend angeordnet sind. Die Rampen sind jeweils gespiegelt auf der ersten Scheiben und der zweiten Scheibe vorgesehen, wobei diese Rampen sich auf einem gemeinsamen Kreis (konzentrisch und mit gleichem Radius) hintereinander über einen Winkel von jeweils 120° erstrecken. Hierdurch ist die Steigung der Rampen bei einem gewünschten Hub auf einer kurzen Strecke beschränkt.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit mit einem Innendurchmesser und einem

Außendurchmesser um eine Rotationsachse für eine Hauptkupplung, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

ein erstes Rotationselement mit zumindest einer Rampe mit zumindest einem

Rollelement; und

ein zweites Rotationselement,

wobei das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement durch das zumindest eine Rollelement druckkraftübertragend voneinander beabstandet sind, wobei der Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement mit einer

Bewegung des zumindest einen Rollelements auf der zumindest einen Rampe veränderbar ist. Die Schalteinheit kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass die zumindest eine Rampe spiralförmig vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser angeordnet ist.

Die Schalteinheit ist insbesondere dafür vorgesehen, ein Schaltsignal von einer

Vorsteuerkupplung auf eine Hauptkupplung weiterzugeben und dabei zugleich eine notwendige Anpresskraft auf die Hauptkupplung zu erzeugen. Hierzu ist ein erstes

Rotationselement vorgesehen, auf dem zumindest eine Rampe mit zumindest einem Rollelement vorgesehen ist, besonders bevorzugt drei Rampen mit jeweils einem Rollelement. Weiterhin ist gegenüberliegend ein zweites Rotationselement vorgesehen, wobei das zumindest eine Rollelement auf der zumindest einen Rampe zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement rollbar eingeklemmt ist. Somit ist eine Druckkraftübertragung von dem ersten Rotationselement auf das zweite Rotationselement möglich. Infolge einer

Bewegung des Rollelements auf der zumindest einen Rampe wird der Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement verändert. Es wird somit eine Betätigungsbewegung ausgeführt, mit der eine Betätigungskraft auf eine Hauptkupplung übertragbar ist. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Betätigungskraft, die von der Schalteinheit ausgeht, durch das an der Schalteinheit anliegende Drehmoment erzeugt wird. Die Druckkraftübertragung dient somit zum einen der Klemmung des zumindest einen

Rollelements und zum anderen der Abstützung der aus dem Drehmoment erzeugten

Betätigungskraft. Die Schalteinheit ist also ein Wandler für ein eingehendes Drehmoment in eine axiale, also translatorische, Betätigungskraft in Richtung der Rotationsachse.

Ganz besonders bevorzugt wird die Betätigungsbewegung durch die Verdrehung zumindest eines der Rotationselemente beziehungsweise einer relativen Verdrehung zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement durch ein Abrollen des zumindest einen Rollelements auf der zumindest einen Rampe bewerkstelligt. Beispielsweise wird das erste Rotationselement infolge einer Betätigung einer Vorsteuerkupplung in Rotation versetzt, während das zweite Rotationselement zumindest langsamer rotiert und somit eine relative Verdrehung zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten

Rotationselement stattfindet. Dadurch wird das zumindest eine Rollelement auf der zumindest einen Rampe bewegt, und infolge der Rampensteigung wird das zweite Rotationselement von dem ersten Rotationselement zum Beispiel wegbewegt, sodass sich der Abstand vergrößert. Das zweite Rotationselement wirkt dann auf eine Hauptkupplung ein, sodass die

Hauptkupplung infolge der Abstandsveränderung geschaltet wird. Die erforderliche

Einrückkraft wird dabei durch das Drehmoment, welches die Relativbewegung zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement verursacht, erzeugt. Es sind aber auch Konfigurationen möglich, bei denen eine umgekehrte Drehmomentübertragung möglich ist.

Hier ist die zumindest eine Rampe spiralförmig vom Außendurchmesser zum

Innendurchmesser angeordnet, das heißt die Rampe bildet eine stetig differenzierbare Kurve bei der der Radius eine (streng monotone) Funktion des Winkels ist. Beispielsweise ist die Spirale eine archimedische Spirale, bei der der Radius vom Innendurchmesser zum

Außendurchmesser proportional über den Winkel zunimmt. In einer anderen Anwendung ist die Spirale eine logarithmische Kurve, bei der der Radius vom Innendurchmesser zum Außendurchmesser exponentiell über den Winkel zunimmt. Es sind aber auch kompliziertere Kurvenverläufe möglich, wobei die Kurve stets kontinuierlich ist.

Besonders bevorzugt beginnt die Spirale direkt beim Innendurchmesser und endet direkt am Außendurchmesser eines ringförmigen ersten Rotationselements.

Ganz besonders bevorzugt steigt die Rampe vom Innendurchmesser zum

Außendurchmesser, sodass eine anliegende Zentripetalkraft, die auf das Rollelement wirkt, unterstützend genutzt wird, um den Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement zu vergrößern. Durch die Spiralform ist es möglich, eine längere Rampe, als es im Stand der Technik bekannt ist, zu bilden und die Rampensteigung an die notwendige Kraftübertragung anzupassen. Besonders vorteilhaft erstreckt sich die Spirale über mehr als 120°, zum Beispiel über 360°.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schalteinheit ist auf dem ersten Rotationselement eine Mehrzahl von Rampen vorgesehen, wobei die Rampen spiralförmig ineinander verschachtelt sind.

Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Rampen ist eine besonders gleichmäßige

Kraftübertragung von dem ersten Rotationselement auf das zweite Rotationselement möglich, wobei auf jeder Rampe zumindest ein Rollelement vorgesehen ist. Die Rampen sind dabei bevorzugt derart ineinander verschachtelt, dass bei zum Beispiel drei Rampen jede Rampe jeweils um 120° versetzt beim Außendurchmesser beginnt und auch um jeweils 120° versetzt beim Innendurchmesser endet. Dabei sind die Rampen alle miteinander identisch von der Steigung und der Kurvenform der Spirale.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schalteinheit ist auf dem zweiten Rotationselement zumindest eine zu einer Rampe des ersten Rotationselements

korrespondierende Gegenrampe vorgesehen, wobei die Gegenrampe eine zur

korrespondierenden Rampe gespiegelte Spiralform und eine gleiche Steigungsrichtung vom Innendurchmesser zum Außendurchmesser aufweist.

Durch das Vorsehen seiner gespiegelten entsprechenden Gegenrampe in dem zweiten Rotationselement kann die Rampensteigung in dem jeweiligen Rotationselement reduziert werden, wobei der gleiche oder ein größerer Abstand erzielt werden kann. Besonders bevorzugt ist dabei die Rampensteigung bei den gespiegelten Rampen identisch. Ganz besonders bevorzugt weist jede der Rampen einen Verlauf um mehr als 120°, bevorzugt um 360° auf, sodass eine einfache Verschachtelung der Spiralen ineinander möglich ist. Darüber hinaus weist die Schalteinheit bevorzugt plattenförmige Rotationselemente auf, die möglichst flach gebildet sind, sodass die axiale Baulänge entlang der Rotationsachse möglichst kurz ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schalteinheit ist das zumindest eine Rollelement kugelförmig und die zumindest eine Rampe, und bevorzugt die jeweils

korrespondierende Gegenrampe, eine korrespondierende kreissegmentförmige Vertiefung bildet.

Durch die Kugelform des Rollelements wird eine seitliche Führung des Rollelements möglich, die durch die kreissegmentförmige Vertiefung bewerkstelligt wird. Ganz besonders bevorzugt ist die Gegenrampe derart gebildet, dass durch das Rollelement das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement zueinander geführt sind beziehungsweise wenn das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement miteinander geführt sind, das Rollelement sicher geführt wird. Die korrespondierende Kreissegmentform ist dabei so gebildet, dass sie den Radius (plus erforderliches Spiel) des Rollelements aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Hauptkupplung zum Übertragen eines Drehmoments durch Schalten einer Vorsteuerkupplung vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

ein erstes Reibpaket mit einer ersten Anpressplatte und zumindest einer

korrespondierenden ersten Reibscheibe, über die im angepressten Zustand ein erstes Drehmoment übertragbar ist;

eine Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, durch den veränderbaren Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement die erste Anpressplatte betätigbar ist.

Das erste Reibpaket ist dabei derart vorgesehen, dass infolge einer hohen Anpresskraft ein großes Drehmoment übertragbar ist. Die Anpresskraft wird von der Anpressplatte auf die zumindest eine korrespondierende Reibscheibe übertragen, sodass ein lösbares Drehmoment übertragbar ist. Die Hauptkupplung ist dabei vorteilhafterweise derart eingerichtet, dass sie ein größeres Drehmoment überträgt als die Vorsteuerkupplung. Somit kann die

Vorsteuerkupplung mit verhältnismäßig geringen Einrückkräften betätigt werden, die ausreichen, um die Schalteinheit zu betätigen. Die erforderliche Anpresskraft für das erste Reibpaket wird durch die Schalteinheit zur Verfügung gestellt, indem der Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement verändert wird. Diese Veränderung wird in der Regel durch eine Vorsteuerkupplung beziehungsweise das von der Vorsteuerkupplung übertragene Drehmoment bewerkstelligt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Antriebsstrang vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

eine Vorsteuerkupplung mit einem zweiten Reibpaket mit einer zweiten Anpressplatte und zumindest einer korrespondierenden zweiten Reibscheibe, über die im angepressten Zustand ein zweites Drehmoment übertragbar ist;

eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der Vorsteuerkupplung;

eine Hauptkupplung,

wobei die Schalteinheit mittels der Vorsteuerkupplung derart betätigbar ist, dass der Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement veränderbar ist und somit die Hauptkupplung betätigbar ist.

Die Reibkupplung umfasst eine Vorsteuerkupplung, mit der über die Schalteinheit die

Hauptkupplung geschaltet werden kann. Die Vorsteuerkupplung weist dazu ein zweites Reibpaket auf, welches mit einer relativ geringen Betätigungskraft durch die

Betätigungseinrichtung der Vorsteuerkupplung die zweite Anpressplatte gegen die zumindest eine korrespondierende zweite Reibscheibe presst und so ein zweites Drehmoment überträgt. Dieses zweite Drehmoment ist in der Regel kleiner als das erste Drehmoment. Durch die Übertragung des zweiten Drehmoments in der Vorsteuerkupplung wird die Schalteinheit betätigt, das heißt, zum Beispiel wird das erste Rotationselement in Rotation versetzt und somit das zumindest eine Rollelement auf der zumindest einen Rampe bewegt, sodass der Abstand zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement verändert wird, zum Beispiel vergrößert wird. In diesem Beispiel wird dann eine

Betätigungskraft auf die Hauptkupplung ausgeübt, wie es oben beschrieben ist, sodass die erste Anpressplatte gegen die zumindest eine korrespondierende erste Reibscheibe gepresst wird und ein erstes Drehmoment übertragbar ist. Eine solche Reibkupplung wird zum Beispiel als sogenannte Booster-Kupplung bei Motorrädern eingesetzt, sodass eine geringe

Handschaltkraft notwendig ist und gleichzeitig eine große Anpresskraft durch das

Drehmoment des Motors erzeugt wird und somit ein hohes Drehmoment übertragen werden kann. Auch werden solche Reibkupplungen als sogenannte E-Clutch eingesetzt, mit denen zum Beispiel beim Schubbetrieb die Energie rekuperiert wird, also das von dem

Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ausgehende Drehmoment durch einen optional zugeschalteten Generator in elektrische Energie umgewandelt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung aufweist. Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden, die dennoch ein hohes Drehmoment übertragen können. Ebenso ist bei Motorrädern wenig Bauraum vorhanden und die

Kupplungskraft am üblichen Handhebel muss sehr gering bleiben.

Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Die hier vorgeschlagene Reibkupplung mit Vorsteuerkupplung,

Schalteinheit und Hauptkupplung erlaubt eine günstige Betätigungskrafteinleitung, die an die individuellen Anforderungen von den verwendeten Motoren und Schaltverhalten anpassbar sind. So können geringe Kupplungskräfte für den Fahrer in hohe Anpresskräfte übersetzt werden. Insbesondere bei Kleinwagen, insbesondere mit E-Clutch, und Motorrädern ist dies vorteilhaft.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den

Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo.

Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.

Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere

Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die

Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : eine konventionelle Schalteinheit im Schnitt, Fig. 2: ein erstes Rotationselement mit spiralförmiger erster Rampe,

Fig. 3: ein Schnitt durch ein erstes Rotationselement mit spiralförmiger erster Rampe,

Fig. 4: ein erstes Rotationselement mit drei spiralförmigen Rampen,

Fig. 5: ein Schnitt durch ein erstes Rotationselement mit drei spiralförmigen Rampen,

Fig. 6: eine Schalteinheit mit minimalem Abstand,

Fig. 7: eine Schalteinheit mit maximalem Abstand,

Fig. 8: eine Reibkupplung mit Vorsteuerkupplung, Schalteinheit und Hauptkupplung,

Fig. 9: ein Motorrad mit handgeschalteter Reibkupplung.

In Fig. 1 ist eine konventionelle Schalteinheit 34 mit einer konventionellen Rampenscheibe 35 und mit einer konventionellen Gegenrampenscheibe 36, zwischen denen ein Rollelement 10 angeordnet ist, welches um die Rotationsachse 4 auf konzentrischen Rampen beweglich ist.

In Fig. 2 ist ein erstes Rotationselement 6 mit einer spiralförmigen ersten Rampe 7 gezeigt. Die Rampe verläuft vom Außendurchmesser 3 zum Innendurchmesser 2 um die

Rotationsachse 4 über einen Gesamtwinkel von 360°, wobei der Radius der Spiralform stetig abnimmt. In diesem schematischen Beispiel liegen die Enden der ersten Rampe 7 jeweils am Außenumfang 3 beziehungsweise am Innenumfang 2 an.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein erstes Rotationselement 6 mit einer spiralförmigen ersten Rampe 7 gezeigt, wie sie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei ist zu sehen, dass die erste Rampe 7 über ihren Verlauf eine Rampensteigung 37 aufweist, die von einem tieferen Ende beim Innendurchmesser 2 zu einem höheren Ende am Außenumfang 3 stetig steigt. Die erste Rampe 7 ist dabei als kreissegmentförmige Vertiefung ausgebildet, die geeignet ist ein kugelförmiges Rollelement 10 (vergleiche Fig. 6 und Fig. 7) zu führen.

In Fig. 4 ist ein erstes Rotationselement 6 wie in Fig. 2 gezeigt, wobei hier eine erste Rampe 7, eine zweite Rampe 8 und eine dritte Rampe 9 ineinander verschachtelt angeordnet sind und jeweils ein erstes Rollelement 10, ein zweite Rollelement 1 1 beziehungsweise ein drittes Rollelement 12 beim Ende am Innenumfang 2 umfassen. In dem vorliegenden Beispiel sind die Rampen 7, 8 und 9 jeweils um die Rotationsachse um 120° verdreht zueinander angeordnet.

In Fig. 5 ist ein Schnitt durch ein erstes Rotationselement 6 mit den drei Rampen7, 8 und 9, wie in Fig. 4 dargestellt, gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Rampen jeweils eine gleiche stetige Steigung von einem tieferen Ende am Innendurchmesser 2 zu einem höheren Ende am Außendurchmesser 3 bilden.

In Fig. 6 und Fig. 7 ist eine Schalteinheit 1 mit einem ersten Rotationselement 6 und einem korrespondierenden zweiten Rotationselement 13 gezeigt, wobei die Rampen 7, 8 und 9 jeweils spiegelsymmetrisch mit den Gegenrampen 15, 16 und 17 ausgebildet sind. In Fig. 6 befindet sich das erste Rollelement 10 in der minimalen Position am Innendurchmesser 2, sodass aufgrund der Rampensteigung der Abstand 14 zwischen dem ersten Rotationselement 6 und dem zweiten Rotationselement 13 minimal ist. In Fig. 7 ist das erste Rollelement 10 in der maximalen Position am Außendurchmesser 3, sodass der Abstand 14 maximal ist. Mit den Rampen 7 bis 9 und Gegenrampen 15 bis 17 ist ein gewünschter maximaler Abstand in einem weiten Bereich einstellbar und kann zugleich mit einer geringen Steigung, die zu einem sanften Einkuppeln oder Auskuppeln, je nach Konfiguration, führt.

In Fig. 8 ist eine Reibkupplung 22 mit einer Vorsteuerkupplung 18, eine Schalteinheit 1 und einer Hauptkupplung 5 schematisch dargestellt. Eine solche Reibkupplung 22 ist

beispielsweise sogenannte Boosterkupplung, bei der die Vorsteuerkupplung 18 mit geringen Betätigungskräften mittels der Betätigungseinrichtung 28 schaltbar ist, wodurch die

Schalteinheit 1 betätigt wird und mithilfe des anliegenden zweiten Drehmoments von der Vorsteuerkupplung 18 eine ausreichende Anpresskraft auf die Hauptkupplung 5 ausübt. Damit wird ein deutlich größeres erstes Drehmoment über die Hauptkupplung 5 übertragbar.

Die Vorsteuerkupplung 18 umfasst eine Betätigungseinrichtung 28, hier eine Tellerfeder, die auf einem Auflager 41 an einer Abtriebswelle 23, hier einem Kupplungsdeckel, gelagert ist. Über die Betätigungseinrichtung 28 wird die zweite Anpressplatte 26 mittels des Deckelrands 40 und dem Federelement 39 gegen die zweite Reibscheibe 27 gepresst. Die zweite

Reibscheibe 27 nimmt nun das erste Rotationselement 6 mittels eines Verbindungselements 43 mit. Die Rollelemente, von denen hier nur die erste Rolle 10 zu sehen ist, werden aufgrund der relativen Verdrehung zum zweiten Rotationselement 13, welches hier einstückig die erste Anpressplatte 20 der Hauptkupplung 5 bildet, nach außen bewegt und pressen somit die erste Anpressplatte 20 gegen die ersten Reibscheiben 21 und Zwischenscheiben 47. In diesem Beispiel werden die ersten Reibscheiben 27 bereits über die zweite Reibscheibe 21 mittels der Abstützscheibe 42 und dem äußeren Kupplungskorb 49 vorbeschleunigt, sodass die Relativgeschwindigkeit zur Schalteinheit 1 verringert wird. Die Zwischenscheiben 47 geben das Drehmoment von der Abtriebswelle 23 über den inneren Kupplungskorb 48 an die Ausgangswelle 52 ab. Die Schalteinheit 1 ist in einer Schalteinheitsaufnahme 54 angeordnet, in der das erste Rotationselement 6 über ein Nadellager 44 abgestützt ist und das zweite Rotationselement 13 über eine Rückstellfeder 45 und eine Rotationsfeder 46 mit der Anpressplattenaufnahme 53 der Schalteinheitsaufnahme 54 verbunden ist.

In Fig. 9 ist ein Kraftfahrzeug 29, hier ein Motorrad, mit einer Antriebseinheit 30 gezeigt, welche mit ihrer Abtriebswelle mit einem Antriebsstrang 24 lösbar über eine Reibkupplung 22 verbunden ist. Die Reibkupplung 22 ist dabei beispielsweise wie in Fig. 8 gezeigt aufgebaut du leicht mit einem Handhebel 38 kuppelbar, während zugleich ein hohes Drehmoment mit einer hohen Anpresskraft übertragen werden kann.

Mit der hier vorgeschlagenen Schalteinheit ist eine individuelle Einstellung der

Rampensteigung über einen weiten Bereich möglich, wobei zugleich eine geringe

Rampensteigung einstellbar ist.

Bezuqszeichenliste Schalteinheit

Innendurchmesser

Außendurchmesser

Rotationsachse

Hauptkupplung

erstes Rotationselement

erste Rampe

zweite Rampe

dritte Rampe

erstes Rollelement

zweites Rollelement

drittes Rollelement

zweites Rotationselement

Abstand

erste Gegenrampe

zweite Gegenrampe

dritte Gegenrampe

Vorsteuerkupplung

erstes Reibpaket

erste Anpressplatte

erste Reibscheibe

Reibkupplung

Abtriebswelle

Antriebsstrang

zweites Reibpaket

zweite Anpressplatte

zweite Reibscheibe

Betätigungseinrichtung

Kraftfahrzeug

Antriebseinheit

Fahrerkabine

Längsachse

Motorachse

konventionelle Schalteinheit konventionelle Rampenscheibe konventionelle Gegenrampenscheibe Rampensteigung

Handschalthebel

Ausgleichsfeder

Deckelrand

Auflager

Abstützscheibe

Verbindungsmittel

Nadellager

Rückstellfeder

Rotationsfeder

Zwischenscheibe

innerer Kupplungskorb

äußerer Kupplungskorb

Drehmomentfühler

Kupplungskorblager

Ausgangswelle

Anpressplattenaufnahme

Schalteinheitsaufnahme