DE102008003810A1

DE102008003810A1 - Kipphebelkupplungsbaugruppe

Info

Publication number: DE102008003810A1
Application number: DE102008003810A
Authority: DE
Inventors: Scott H. Ypsilanti Wittkopp; James M. Belleville Hart; Clinton E. Monroe Carey
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2008-07-17
Also published as: US20080169166A1; US8091696B2; CN101220840A; CN101220840B

Abstract

Eine Kupplungsbaugruppe umfasst einen ersten Laufring und einen zweiten Laufring, der bezüglich des ersten Laufrings um eine Drehachse selektiv drehbar ist. Mehrere Kipphebel sind mit dem ersten Laufring wirksam verbunden und durch eine Feder in einen Eingriff mit dem zweiten Laufring vorgespannt, um Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Laufring zu übertragen. Ein Element ist zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung selektiv verschiebbar, um die Fähigkeit der Kipphebel zur Übertragung von Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Laufring zu steuern und damit die Fähigkeit der Laufringe zu steuern, sich relativ zueinander zu drehen.

Description

Diese Erfindung betrifft Kipphebelkupplungen, die selektiv veränderliche Betriebsarten aufweisen.
Der Stand der Technik umfasst Einwege-Kupplungen, die ausgestaltet sind, um eine Drehung eines ersten Elements relativ zu einem zweiten Element in eine Richtung zu verhindern und um eine Drehung des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element in eine andere Richtung zuzulassen. Fahrzeugantriebsstränge können Einwege-Kupplungen verwenden. Beispielsweise kann eine Einwege-Kupplung implementiert sein, um Drehmoment von einem Motor an das Getriebe zu übertragen und um die Übertragung von Rückwärtsdrehmoment von dem Getriebe an den Motor zu unterbrechen. Einwege-Kupplungen nach Stand der Technik umfassen Kupplungen vom Rollengesperre-Typ (roller-type clutches) und Kupplungen vom Freilauftyp (sprag-type clutches).
Eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe umfasst einen ersten Laufring, der mehrere Taschen definiert, einen zweiten Laufring, der bezüglich des ersten Laufrings um eine Achse selektiv drehbar ist und mehrere Zähne, mehrere Federn und mehrere Kipphebel definiert. Jeder der Kipphebel ist zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet und wird durch eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt.
Ein Auswahlelement ist zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung selektiv axial verschiebbar. In der ersten Stellung ermöglicht das Auswahlelement einen Eingriff mindestens eines Kipphebels mit den Zähnen. In der zweiten Stellung verhindert das Auswahlelement einen Eingriff des mindestens einen Kipphebels mit den Zähnen. Entsprechend ist die Fähigkeit des ersten Kipphebels zur Übertragung von Drehmoment zwischen den ersten und zweiten Laufringen durch ein Bewegen des Auswahlelements steuerbar.
Die hierin bereitgestellte Kupplungsbaugruppe ermöglicht eine hohe Packungsdichte, da die selektiv veränderbare Drehmomentübertragungskapazität mit einem einzigen Paar von Laufringen erreicht wird. Darüber hinaus erleichtert die axiale Verschiebung des Auswahlelements einen Einbau der Kupplungsbaugruppe in existierende Systeme, die bereits einen eingebauten axialen Aktuator aufweisen können, beispielsweise einen Kupplungskolben.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kipphebelkupplungsbaugruppe ist, die einen Auswahlring, einen inneren Laufring, einen äußeren Laufring und mehrere erste und zweite Kipphebel umfasst;
2a eine schematische Querschnittsansicht der Kupplungsbaugruppe von 1 mit dem Auswahlring in einer ersten Stellung entlang einer Ebene ist, welche zu einer Drehungsachse rechtwinklig ist;
2b eine schematische Querschnittsdarstellung zweier Kipphebel und des Auswahlrings in der ersten Stellung ist;
2c eine schematische Querschnittsseitenansicht eines der mehreren ersten Kipphebel bei einer ersten Interaktion mit dem äußeren Laufring ist;
2d eine schematische Querschnittsseitenansicht des Kipphebels von 2c bei einer zweiten Interaktion mit dem äußeren Laufring ist;
2e eine schematische Querschnittsseitenansicht eines der mehreren zweiten Kipphebel ist, der mit dem äußeren Laufring interagiert;
3a eine schematische Querschnittsansicht der Kupplungsbaugruppe von 1 mit dem Auswahlring in einer zweiten Stellung entlang einer Ebene ist, die rechtwinklig zu der Drehungsachse verläuft;
3b eine schematische Darstellung der zwei Kipphebel von
2b mit dem Auswahlring in der zweiten Stellung ist;
3c eine schematische Querschnittsseitenansicht eines der mehreren zweiten Kipphebel in einer eingezogenen Stellung ist; und
4 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts der Kupplungsbaugruppe ist, welche wirksam mit einem Aktuator verbunden ist, der ausgestaltet ist, um den Auswahlring selektiv zwischen der ersten und zweiten Stellung zu bewegen.
Auf 1 Bezug nehmend ist eine Kipphebelkupplungsbaugruppe 10 schematisch dargestellt. Die Kipphebelkupplungsbaugruppe 10 kann beispielsweise verwendet werden, um die Drehmomentübertragung bei einem Automatikgetriebe, einem Schaltgetriebe, einem Hybridfahrzeug, einem Getriebe mit dualen Kupplungen, einem Verteilergetriebe oder einem Motornebenaggregatantrieb zu steuern. Die Kipphebelkupplungsbaugruppe 10 umfasst einen im Wesentlichen ringförmigen inneren Laufring 12 und einen im Wesentlichen ringförmigen äußeren Laufring 14. Der innere Laufring 12 und der äußere Laufring 14 sind koaxial um eine (in 2a bei 16 gezeigte) Achse angeordnet. Eine Laufbuchse 18 ist vorzugsweise bereitgestellt, um den äußeren Laufring 14 zu führen, wenn er sich relativ zu dem inneren Laufring 12 dreht. Ein Auswahlelement, beispielsweise ein Auswahlring 20, ist radial zwischen dem inneren Laufring 12 und dem äußeren Laufring 14 angeordnet. Die Kipphebelkupplungsbaugruppe 10 umfasst auch eine Einrückplatte 22, die in eine axiale Richtung selektiv verschiebbar ist, um eine axiale Verschiebung des Auswahlrings 20 zu bewirken.
Der innere Laufring 12 definiert eine Innenfläche 24, die vorzugsweise mit Kerbzähnen oder Keilen versehen ist, um eine Befestigung an einem (nicht gezeigten) Wellenelement zu erleichtern. Die Außenfläche 26 des inneren Laufrings 12 definiert mehrere Taschen 28. Die Kupplungsbaugruppe 10 umfasst auch mehrere erste Kipphebel 30A und mehrere zweite Kipphebel 30B. Abgesehen von ihrer Ausrichtung sind die Kipphebel 30A, 30B identisch. Jede Tasche 28 umfasst eine (in 2a bei 32 gezeigte) jeweilige Ausnehmung, die ausgestaltet ist, um eine (in 2a bei 34 gezeigte) jeweilige Feder festzuhalten.
Der äußere Laufring 14 definiert eine Außenfläche 36, die vorzugsweise mit Kerbzähnen oder Keilen versehen ist, um eine Befestigung an einem (nicht gezeigten) Wellenelement zu erleichtern. Die Innenfläche 38 des äußeren Laufrings 14 definiert mehrere Zähne 40. Die Zähne 40 definieren Einkerbungen 41 dazwischen.
Der Auswahlring 20 definiert mehrere rechtwinklige Fenster 42 und mehrere L-förmige Fenster 44. Jedes der Fenster 44 umfasst einen schmalen Abschnitt 46 und einen breiten Abschnitt 48. Insbesondere weisen die schmalen Abschnitte 46 eine kleinere axiale Abmessung als die breiten Abschnitte 48 auf. Der Auswahlring 20 ist durch Abschnitte 50 gekennzeichnet. Jeder der Abschnitte 50 definiert teilweise einen jeweiligen schmalen Abschnitt 46 und einen jeweiligen breiten Abschnitt 48.
Die Einrückplatte 22 weist eine radiale Außenfläche 52 auf, die mehrere Zähne 54 definiert. Die Zähne 54 sind ausgestaltet, um in ein komplementäres Merkmal an einem (nicht gezeigten) externen Element derart einzugreifen, dass die Einrückplatte 22 an einer Drehung um die Achse gehindert wird. Die Einrückplatte 22 ist mit dem Auswahlring 20 wirksam derart verbunden, dass eine axiale Bewegung der Platte 22 zu einer axialen Bewegung des Rings 20 führt.
Auf 2a Bezug nehmend, bei der gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1 bezeichnen, ist der äußere Laufring 14 konzentrisch um den inneren Laufring 12 herum derart angeordnet, dass die Außenfläche 26 des inneren Laufrings 12 sich in einer Nebeneinanderstellung mit der Innenfläche 38 des äußeren Laufrings 14 befindet und derart, dass die Taschen 28 in die Richtung der Zähne 40 geöffnet sind. Jeder der mehreren ersten Kipphebel 30A und jeder der mehreren zweiten Kipphebel 30B ist teilweise in einer jeweiligen Tasche 28 angeordnet und ist durch eine jeweilige Feder 34 in einen Eingriff mit den Zähnen 40 vorgespannt. Der äußere Laufring 14 ist bezüglich des inneren Laufrings 12 um die Achse 16 selektiv drehbar.
Auf 2a und 2b Bezug nehmend ist der Auswahlring 20 zwischen dem inneren Laufring 12 und dem äußeren Laufring 14 radial angeordnet und ist in einer ersten Stellung dargestellt, bei welcher jedes Fenster 42 derart angeordnet ist, dass sich ein jeweiliger der mehreren ersten Kipphebel 30A radial dort hindurch erstrecken kann. Wenn sich der Ring 20 in der ersten Stellung befindet, ist jeder breite Abschnitt 48 der Fenster 44 derart angeordnet, dass ein jeweiliger der mehreren ersten Kipphebel 30A sich radial dort hindurch erstrecken kann. Wenn sich der Ring 20 in der ersten Stellung befindet, ist jeder schmale Abschnitt 46 der Fenster 44 derart angeordnet, dass sich ein jeweiliger der mehreren zweiten Kipphebel 30B radial dort hindurch erstrecken kann. Jeder der mehreren ersten Kipphebel 30A kann sich durch eines der Fenster 42 oder einen der breiten Abschnitte 48 hindurch erstrecken. Jeder der mehreren zweiten Kipphebel 30B kann sich durch einen der schmalen Abschnitte 46 hindurch erstrecken.
Auf 2c Bezug nehmend, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1 und 2a–b bezeichnen, ist ein Kipphebel 30A dargestellt, der mit dem inneren Laufring 12 und dem äußeren Laufring 14 interagiert; der in 2c dargestellte Kipphebel 30A ist stellvertretend für alle der mehreren ersten Kipphebel 30A. Der Kipphebel 30A umfasst einen Körperabschnitt 70 und einen Eingriffsarm oder eine Klinke 72, der/die aus dem Körperabschnitt 70 hervorragt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform definiert der Eingriffsarm 72 im Wesentlichen gegenüberliegende erste und zweite Oberflächen 76, 78 und eine Abschlussendoberfläche 80. Jede Tasche 28 umfasst eine Ausnehmung 32, die angepasst ist, um eine Feder 34 festzuhalten. Jede Feder 34 erstreckt sich von einer jeweiligen Ausnehmung 32 und greift in einen jeweiligen Kipphebel 30A derart ein, dass ein Abschnitt des Kipphebels in einen Eingriff mit den Zähnen 40 des äußeren Laufrings 14 vorgespannt ist.
Insbesondere kontaktiert die Feder 34 die Oberfläche 78, wodurch sie den Eingriffsarm 72 radial nach außen hin zu dem äußeren Laufring 14 drängt, sodass der Eingriffsarm 72 in die Zähne 40 eingreift. In dem Kontext der vorliegenden Anmeldung greift ein Eingriffsarm 72 oder ein Kipphebel 30A, 30B in Zähne ein, wenn sich ein Abschnitt des Kipphebels oder des Eingriffsarms an einem radialen Abstand von der (in 2a bei 16 gezeigten) Achse befindet, der ausreichend ist, um einen der Zähne 40 zu kontaktieren. Bei der dargestellten Ausführungsform spannt die Feder 34 den Eingriffsarm 72 radial nach außen ausreichend derart vor, dass, sofern eine Gegenkraft fehlt, sich der Eingriffsarm 72 in eine der Einkerbungen 41 erstreckt, die zwischen den Zähnen 40 definiert sind.
Jeder Kipphebel 30A ist ausgestaltet, um eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 um die Achse 16 in eine erste Richtung zu ermöglichen, und um eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 um die Achse 16 in eine zweite Richtung zu verhindern, wenn der Kipphebel 30A in die Zähne 40 des äußeren Laufrings 14 eingreift. Mit anderen Worten sind die Kipphebel 30A ausgestaltet, um kein Drehmoment zwischen den inneren und äußeren Laufringen 12, 14 in die erste Richtung zu übertragen, und um Drehmoment zwischen den Laufringen 12, 14 in die zweite Richtung zu übertragen.
Insbesondere ist der Kipphebel 30A derart ausgestaltet, dass einer der Zähne 40 die Oberfläche 76 des Kipphebels 30A kontaktiert, wenn sich der äußere Laufring 14 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu dem inne ren Laufring 12 dreht. Die Orientierung der Oberfläche 76 und der Winkel, mit welchem der Zahn 40 die Oberfläche 76 kontaktiert, sind derart, dass der Zahn 40 eine Kraft auf die Oberfläche 76 aufbringt, welche den Eingriffsarm 72 des Kipphebels 30A um eine Drehachse 74 von dem äußeren Laufring 14 wegdreht, wodurch die Feder 34 zusammengedrückt wird. Die Drehung des Eingriffsarms 72 ermöglicht es dem Zahn 40, während einer Relativdrehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn über die Oberfläche 76 zu gleiten, und daher verhindern die Kipphebel 30A eine Drehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn nicht. Die Drehachse 74 ist parallel zu der Achse 16.
Auf 2d Bezug nehmend, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1–2c bezeichnen, ist der Kipphebel 30A mit dem Eingriffsarm 72 dargestellt, der sich radial nach außen in die Einkerbung 41 erstreckt. Wenn sich der äußere Laufring 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 im Uhrzeigersinn dreht, kontaktiert ein Zahn 40 die Oberfläche 80 des Eingriffsarms 72. Die Orientierung der Oberfläche 80 und der Winkel, mit welchem der Zahn 40 die Oberfläche 80 kontaktiert, sind derart, dass der Zahn 40 eine Kraft auf die Oberfläche 80 aufbringt und die Oberfläche 80 eine entsprechende Reaktionskraft auf den Zahn überträgt, welche den äußeren Laufring 14 an einer Drehung bezüglich des inneren Laufrings 12 in Richtung des Uhrzeigersinns hindert.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform definiert der Körperabschnitt 70 eines jeden Kipphebels 30A Oberflächen 90, 92 und 94. Die Oberflächen 90 und 92 sind beide kreisförmige zylindrische Oberflächen, deren Kreisbögen zu dem Drehmittelpunkt 74 konzentrisch sind. Die Oberflächen 90, 92 sind ausgestaltet, um ein Drehen oder Neigen des Kipphebels 30A um den Drehmittelpunkt 74 zu führen und dieses Neigen auf einen Freiheitsgrad zu begrenzen.
Wenn die Oberfläche 80 in Kontakt mit einem Zahn 40 steht, wie in 2d gezeigt ist, wird von dem inneren Laufring 12 eine Reaktionskraft auf die Oberfläche 92 aufgebracht, und es wird vorzugsweise keine Reaktionskraft auf die Oberfläche 90 aufgebracht. Da der Mittelpunkt der Oberfläche 92 vorzugsweise an dem Drehmittelpunkt 74 liegt, wird diese Reaktionskraft entlang der Oberfläche 92 verteilt und erzeugt kein Drehmoment, das zum Drehen des Kipphebels 30A um den Drehmittelpunkt 74 neigt. Die Oberfläche 94 ist ausgestaltet, um das Drehen oder Neigen des Kipphebels 30A entweder in die Richtung des Uhrzeigersinns oder gegen den Uhrzeigersinn zu begrenzen. Ein Schwerpunkt 96 des Kipphebels 30A kann bezüglich des Drehmittelpunkts 74 derart liegen, dass eine Zentrifugalkraft in Abhängigkeit davon, ob der Kipphebel 30A an dem inneren Laufring 12 oder dem äußeren Laufring 14 montiert ist, dazu neigt, den Kipphebel 30A entweder in Eingriff oder außer Eingriff zu bringen.
Auf 2e Bezug nehmend, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1–2d bezeichnen, sind die Kipphebel 30B im Wesentlichen identisch zu den Kipphebeln 30A mit Ausnahme ihrer Orientierung bezüglich der inneren und äußeren Laufringe 12, 14. Insbesondere sind die Kipphebel 30B derart orientiert, dass jeder Kipphebel 30B eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 in die zweite Richtung ermöglicht und eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 in die erste Richtung verhindert, wenn der Kipphebel 30B in die Zähne 40 des äußeren Laufrings 14 eingreift. Mit anderen Worten sind die Kipphebel 30B ausgestaltet, um kein Drehmoment zwischen den inneren und äußeren Laufringen 12, 14 in die erste Richtung zu übertragen, und um Drehmoment zwischen den Laufringen 12, 14 in die zweite Richtung zu übertragen, wenn die Kipphebel 30B mit den Zähnen 40 im Eingriff stehen.
Die Feder 34 spannt den Eingriffsarm 72 des Kipphebels 30B in einen Eingriff mit den Zähnen 40 und in die Einkerbung 41 vor. Wenn sich der äußere Laufring 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 gegen den Uhrzeigersinn dreht, kontaktiert einer der Zähne 40 die Oberfläche 80 des Kipphebels 30B und eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn wird auf die gleiche Weise verhindert, auf welche die Kipphebel 30A eine Drehung des äußeren Laufrings 14 in die Richtung des Uhrzeigersinns verhindern. Wenn sich der äußere Laufring 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 im Uhrzeigersinn dreht, werden die Zähne 40 die Oberfläche 76 des Kipphebels 30B derart kontaktieren, dass sich der Kipphebel 30B neigt und es den Zähnen 40 ermöglicht, über die Oberfläche 76 zu gleiten, wodurch sie eine Drehung des äußeren Laufrings 14 bezüglich des inneren Laufrings 12 in Richtung des Uhrzeigersinns ermöglichen.
Auf 3a und 3b Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1–2e bezeichnen, ist der Auswahlring 20 in die axiale Richtung von der (in 2a und 2b gezeigten) ersten Stellung in eine zweite Stellung selektiv verschiebbar, die in 3a und 3b gezeigt ist. Die Fenster 42 und die breiten Abschnitte 48 sind in der axialen Richtung breit genug, sodass sich die Kipphebel 30A dort hindurch erstrecken, wenn sich der Ring 20 in der zweiten Stellung befindet. Entsprechend ermöglicht der Auswahlring 20, dass die Kipphebel 30A in die Zähne 40 des äußeren Rings 14 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Stellung eingreifen, und daher ist die Funktion der Kipphebel 30A identisch, wenn sich der Ring in der ersten und zweiten Stellung befindet. Wenn sich der Ring in der zweiten Stellung befindet, sind Abschnitte 50 des Rings 20 je doch radial zwischen jedem der Kipphebel 30B und dem äußeren Laufring 14 angeordnet, um einen Eingriff der Kipphebel 30B mit den Zähnen 40 des äußeren Laufrings 14 zu verhindern.
Insbesondere, und mit Bezug auf 3c, bewirkt eine Bewegung des Rings 20 von der ersten in die zweite Stellung, dass ein Abschnitt 50 die Oberfläche 76 kontaktiert und der Vorspannung der Feder 34 entgegenwirkt, wodurch der Kipphebel 30B aus einem Eingriff mit den Zähnen 40 des äußeren Laufrings 14 weggedreht wird. Mit anderen Worten hält der Ring 20 in der zweiten Stellung die Kipphebel 30B in einer eingezogenen Stellung zurück, bei welcher sich kein Teil der Kipphebel 30B radial genügend erstreckt, um die Zähne 40 oder die Einkerbungen 41 zu kontaktieren oder anderweitig damit zu interagieren.
Entsprechend verhindern, wenn sich der Auswahlring 20 in der zweiten Stellung befindet, die Kipphebel 30A die Drehung des äußeren Laufrings 14 in Richtung des Uhrzeigersinns, und die Kipphebel 30B greifen nicht in die Zähne ein, wodurch sie es dem äußeren Laufring ermöglichen, sich relativ zu dem inneren Laufring 12 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Die Fähigkeit der Kupplungsbaugruppe zur Übertragung von Drehmoment zwischen den ersten und zweiten Laufringen in eine Richtung ist durch ein Verschieben des Auswahlelements selektiv veränderbar. Eine Bewegung des Auswahlelements 20 von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewirkt, dass die Drehmomentübertragungsfähigkeit der Kupplungsbaugruppe 10 sich von bidirektional auf unidirektional ändert.
Im Schutzumfang der beanspruchten Erfindung können andere Auswahlringkonfigurationen verwendet werden, um den Eingriff von Kipphebeln 30A, 30B zu variieren. Beispielsweise können die Fenster des Auswahlrings im Schutzumfang der beanspruchten Erfindung derart ausgestaltet sein, dass eine axiale Verschiebung des Rings zwischen verschiedenen Stellungen bewirkt, dass die Kupplungsbaugruppe 10 in irgendeine Richtung verriegelt (d. h. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn), in beide Richtungen verriegelt oder in beide Richtungen leer läuft.
Die Darstellungen und Beschreibungen haben die Kipphebelelemente 30A, 30B dargestellt, wie sie in dem inneren Laufring 12 zurückgehalten und zumindest teilweise darin angeordnet sind. Alternativ und in dem Schutzumfang der beanspruchten Erfindung können die Kipphebelelemente 30A, 30B in Taschen festgehalten sein, die von dem äußeren Laufring 14 ausgebildet sind, und in Zähne eingreifen, die von dem inneren Laufring 12 definiert sind.
Auf 4 Bezug nehmend, bei der gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten der 1–3 bezeichnen, ist die Kupplungsbaugruppe 10 schematisch in einem Fahrzeug 102 als Teil einer Antriebsstrangkomponente 106 installiert dargestellt, welche beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT, DCT von dual clutch transmission), ein Hybridantriebsstrang, ein Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe, einen Motornebenaggregatantrieb etc. sein kann. Der innere Laufring 12 ist bezüglich eines stationären Elements 112 montiert, beispielsweise eines Getriebegehäuses, eines Chassisrahmens oder einer Fahrzeugkarosserie, um eine Drehung des inneren Laufrings 12 bezüglich des stationären Elements 112 zu verhindern. Der äußere Laufring 14 ist bezüglich eines drehbaren Elements für eine Drehung damit montiert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das drehbare Element ein Element eines Planetenradsatzes 116.
Ein Aktuator 124, beispielsweise ein hydraulisch betätigter Kolben, ein Solenoid etc., ist bezüglich des stationären Elements 112 montiert und ist ausgestaltet, um den Auswahlring 20 relativ zu dem stationären Element 112 in die axiale Richtung zwischen der ersten und zweiten Stellung selektiv zu verschieben. Der Aktuator 124 ist über die (in 1 bei 22 gezeigte) Einrückplatte mit dem Ring 20 wirksam verbunden. Eine Feder 128 verbindet wirksam das stationäre Element 112 und den Auswahlring 20, um den Auswahlring in die erste Stellung vorzuspannen. Der Ring 20 wird an einer Drehung bezüglich des stationären Elements 112 und damit bezüglich des inneren Laufrings 12 gehindert, beispielsweise durch seine Verbindung mit der (in 4 nicht gezeigten) Einrückplatte, sodass die Fenster des Rings 20 ihre Ausrichtung mit einem jeweiligen Kipphebel beibehalten. Die Einrückplatte ist bezüglich des stationären Elements montiert, beispielsweise über die (in 1 bei 54 gezeigten) Zähne, sodass die Einrückplatte bezüglich des stationären Elements 112 und des inneren Laufrings 12 axial verschiebbar, aber nicht drehbar ist.
Es ist anzumerken, dass verschiedene lineare Verfahrwegverstärker verwendet werden können, wenn sich der Aktuator 124 durch einen nicht ausreichenden linearen Verfahrweg auszeichnet, um den Auswahlring 20 zwischen der ersten und zweiten Stellung zu bewegen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform können radial ausgerichtete Hebel den Aktuator und den Ring verbinden. Alternativ kann anstelle eines Hebels eine einzelne geschlitzte Scheibe verwendet werden. Die Scheibe kann auch als eine Kolbenrückholfeder dienen, wenn sie aus einem elastischen Material gebildet ist.
Zusammengefasst umfasst eine Kupplungsbaugruppe einen ersten Laufring und einen zweiten Laufring, der bezüglich des ersten Laufrings um eine Drehachse selektiv drehbar ist. Mehrere Kipphebel sind mit dem ersten Laufring wirksam verbunden und durch eine Feder in einen Eingriff mit dem zweiten Laufring vorgespannt, um Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Laufring zu übertragen. Ein Element ist zwischen ei ner ersten und einer zweiten Stellung selektiv verschiebbar, um die Fähigkeit der Kipphebel zur Übertragung von Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Laufring zu steuern und damit die Fähigkeit der Laufringe zu steuern, sich relativ zueinander zu drehen.

Claims

Kupplungsbaugruppe, die umfasst: einen ersten Laufring, der mehrere Taschen definiert; einen zweiten Laufring, der bezüglich des ersten Laufrings um eine Achse selektiv drehbar ist und mehrere Zähne definiert; mehrere Federn; mehrere Kipphebel, wobei jeder Kipphebel zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet ist und durch jeweils eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt ist; und ein Auswahlelement, das zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Element einen Eingriff mindestens eines Kipphebels mit den Zähnen ermöglicht, und einer zweiten Stellung selektiv axial verschiebbar ist, in welcher das Element einen Eingriff des mindestens einen Kipphebels mit den Zähnen verhindert.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswahlelement im Wesentlichen ringförmig gestaltet ist und zwischen dem ersten und zweiten Laufring zumindest teilweise radial angeordnet ist.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Kipphebel einen ersten Kipphebel und einen zweiten Kipphebel umfassen; wobei der erste Kipphebel derart ausgestaltet ist, dass ein Eingriff des ersten Kipphebels mit den Zähnen eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in eine erste Richtung verhindert, und wobei der zweite Kipphebel derart ausgestaltet ist, dass ein Eingriff des zweiten Kipphebels mit den Zähnen eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in eine zweite Richtung verhindert.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswahlelement einen Eingriff des ersten Kipphebels mit den Zähnen ermöglicht, wenn es sich in der ersten und zweiten Stellung befindet; und wobei das Auswahlelement einen Eingriff des zweiten Kipphebels mit den Zähnen ermöglicht, wenn es sich in der ersten Stellung befindet, und einen Eingriff des zweiten Kipphebels mit den Zähnen verhindert, wenn es sich in der zweiten Stellung befindet.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswahlelement eine Öffnung definiert, die sich durch einen breiten Abschnitt, durch welchen sich der erste Kipphebel hindurch erstreckt, wenn sich das Element in der ersten und zweiten Stellung befindet, und einen jeweiligen schmalen Abschnitt auszeichnet, durch welchen sich der zweite Kipphebel hindurch erstreckt, wenn sich das Element in der ersten Stellung befindet.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aktuator, der mit dem Auswahlelement wirksam verbunden ist und ausgestaltet ist, um das Auswahlelement selektiv zwischen der ersten und zweiten Stellung zu bewegen.
Kupplungsbaugruppe, die umfasst: einen ersten Laufring; einen zweiten Laufring, der bezüglich des ersten Laufrings um eine Drehachse selektiv drehbar ist; wobei der erste Laufring oder der zweite Laufring mehrere Taschen definiert und der andere der ersten und zweiten Laufringe mehrere Zähne definiert; mehrere Federn; mehrere erste Kipphebel, wobei jeder der mehreren ersten Kipphebel zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet ist und jeder der mehreren ersten Kipphebel durch jeweils eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt ist, um eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in eine erste Richtung zu verhindern und eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in eine zweite Richtung zu ermöglichen; mehrere zweite Kipphebel, wobei jeder der mehreren zweiten Kipphebel zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet ist und jeder der mehreren zweiten Kipphebel durch jeweils eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt ist, um eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in die zweite Richtung zu verhindern und eine Drehung des zweiten Laufrings bezüglich des ersten Laufrings in die erste Richtung zu ermöglichen; und ein Element, das für eine lineare Verschiebung zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Element den Eingriff der mehreren ersten Kipphebel mit den Zähnen ermöglicht, und einer zweiten Stellung ausgestaltet ist, in welcher das Element den Eingriff der mehreren ersten Kipphebel mit den Zähnen verhindert.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Laufring, der zweite Laufring, die mehreren ersten Kipphebel und die mehreren zweiten Kipphebel in einer Ebene koplanar sind, die rechtwinklig zu der Drehachse verläuft.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen, die Zähne und die mehreren ersten und zweiten Kipphebel in einer Ebene koplanar sind, die rechtwinklig zu der Drehachse verläuft.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zwischen der ersten und zweiten Stellung selektiv axial verschiebbar ist.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element einen Eingriff der mehreren zweiten Kipphebel mit den Zähnen in der ersten und zweiten Stellung ermöglicht.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ringförmig ist.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Aktuator, der mit dem Element wirksam verbunden ist.
Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Laufring um den ersten Laufring herum konzentrisch angeordnet ist.
Kupplungsbaugruppe, die umfasst: einen inneren Laufring; einen äußeren Laufring, der um den inneren Laufring herum konzentrisch angeordnet ist und bezüglich des inneren Laufrings um eine Drehachse selektiv drehbar ist; wobei der innere Laufring oder der äußere Laufring mehrere Taschen definiert und der andere der inneren und äußeren Laufringe mehrere Zähne definiert; mehrere Federn; mehrere erste Kipphebel, wobei jeder der mehreren ersten Kipphebel zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet ist und jeder der mehreren ersten Kipphebel durch jeweils eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt ist, um eine Drehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in eine erste Richtung zu verhindern und eine Drehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in eine zweite Richtung zu ermöglichen; mehrere zweite Kipphebel, wobei jeder der mehreren zweiten Kipphebel zumindest teilweise in einer jeweiligen Tasche angeordnet ist und jeder der mehreren zweiten Kipphebel durch jeweils eine der Federn in einen Eingriff mit den Zähnen vorgespannt ist, um eine Drehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in die zweite Richtung zu verhindern und eine Drehung des äußeren Laufrings bezüglich des inneren Laufrings in die erste Richtung zu ermöglichen; wobei der äußere Laufring, der innere Laufring, die mehreren ersten Kipphebel und die mehreren zweiten Kipphebel in einer Ebene koplanar sind, die rechtwinklig zu der Drehachse verläuft; und ein im Wesentlichen ringförmiges Element, das radial zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring angeordnet ist und axial verschiebbar ist, um den Eingriff der mehreren ersten Kipphebel mit den Zähnen zu steuern.