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Patent Searching and Data


Title:
TORQUE TRANSMISSION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/083281
Kind Code:
A1
Abstract:
A torque transmission device comprising an idler gear arrangement (2) having a shaft (3) and an idler gear (4) mounted on the shaft (3) and coupled thereto, the idler gear (4) being coupled to the shaft (3) via a slip friction clutch (7).

Inventors:
NÖHL OLIVER (DE)
LORENZ ELMAR (DE)
Application Number:
PCT/DE2023/100704
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
September 21, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D7/02
Foreign References:
FR2353752A11977-12-30
US20140011598A12014-01-09
EP1331413A12003-07-30
GB700964A1953-12-16
DE102013104468A12014-06-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Losradanordnung (2) mit einer Welle (3) und einem auf der Welle (3) angeordneten, mit dieser gekoppelten Losrad (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (4) mit der Welle (3) über eine Rutschkupplung (7) gekoppelt ist.

2. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplung (7) radial oder axial wirkt.

3. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radial wirkende Rutschkupplung (7) eine mit der Welle (3) drehfest verbundene Kupplungsnabe (8) und eine Reibhülse (21 ) aufweist, wobei die Reibhülse (21 ) auf einer Außenumfangsfläche (13) der Kupplungsnabe (8) sitzt und in radialem Reibkontakt zu einer Innenumfangsfläche (20) des Losrads (4) steht.

4. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsnabe (8) im Querschnitt L-förmig ist und einen mit einer Innenverzahnung (10), die mit einer wellenseitigen Außenverzahnung (11 ) kämmt, versehenen ersten Schenkel (9) und einen die Außenumfangsfläche (13) aufweisenden zweiten Schenkel (10), der in eine Ringnut (14) des Losrads (4), die über die Innenumfangsfläche (20) radial begrenzt ist, eingreift, aufweist.

5. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplung (7) eine Reibhülse (21 ) aufweist, die auf einer Außenumfangsfläche der Welle (3) aufsitzt, wobei das Losrad (4) auf der Reibhülse (21 ) aufsitzt.

6. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axial wirkende Rutschkupplung (7) eine Lamellenkupplung ist, umfassend ein Lamellenpaket (28) mit drehfest mit dem Losrad (4) verbundenen Außenlamellen (29) und drehfest mit einer Kupplungsnabe (8), die drehfest mit der Welle (3) verbunden ist, verbundenen Innenlamellen (30), wobei das Lamellenpaket (28) axial verspannt ist.

7. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (4) eine axial offene Ringnut (14) aufweist, in der das Lamellenpaket (28) aufgenommen ist und in die die Kupplungsnabe (8) eingreift, die im Querschnitt L-förmig ist und einen mit einer Innenverzahnung (10), die mit einer wellenseitigen Außenverzahnung (11 ) kämmt, versehenen ersten Schenkel (9) und einen die Außenumfangsfläche aufweisenden zweiten Schenkel (12), aufweist, wobei an einer die Aufnahmenut (14) radial begrenzenden Innenumfangsfläche des Losrads (4) eine Verzahnung, in die eine Verzahnung der Außenlamellen (29) eingreift, und an einer Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe (8) eine Verzahnung, in die eine Verzahnung der Innenlamellen (30) eingreift, vorgesehen ist.

8. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (4) einen radial außen liegenden ringförmigen Radkörper (24) und einen mit dem Radkörper (24) verbundenen, radial innen liegenden Stützring (25) aufweist, die die Ringnut (14) begrenzen.

9. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Losrad (4) ein das Lamellenpaket (28) axial verspannendes Federmittel (31 ) angeordnet ist.

10. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Losrad (4) ein Spannring (32), über den das Federmittel (31 ) axial gegen das Lamellenpaket (28) gespannt ist, befestigt ist.

Description:
Drehmomentübertraqunqseinrichtunq

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Losradanordnung mit einer Welle und einem auf der Welle angeordneten, mit dieser gekoppelten Losrad.

Drehmomentübertragungseinrichtungen kommen überall dort zum Einsatz, wo ein Drehmoment von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite übertragen werden soll. Ein Beispiel sind Fahrzeuggetriebe für Verbrennungsmotoren, beispielsweise in Form von Doppelkupplungsgetrieben wie in DE 10 2013 104 468 A1 beschrieben. In solchen Getriebeanordnungen werden die einzelnen Übersetzungen mittels Los- und Festradpaaren realisiert. Die Festräder sind üblicherweise mit der Eingangswelle des Getriebes, über die das Drehmoment eingeleitet wird, verbunden, während das oder die Losräder auf einer Zwischenwelle einzeln zunächst ohne jegliche Drehmomentübertragung gelagert sind, also nicht drehfest mit dem Festrad verbunden sind. Mittels einer geeigneten Schalteinrichtung wird das je nach geforderter Übersetzung benötigte Losrad drehfest mit der Zwischenwelle verbunden, wozu zumeist mittels einer innenverzahnten Schiebemuffe eine Übergabeverzahnung am Losrad mit der Schalteinrichtung kurzgeschlossen wird. Zur Drehzahlangleichung zwischen den Los- und Festrädern wird zumeist eine Synchronisationseinheit mit einem Reibkegel eingesetzt.

Bei Anwendung einer solchen Drehmomentübertragungseinrichtung im Kraftfahrzeugbereich respektive in einem Kraftfahrzeuggetriebe ist die Drehmomentübertragungseinrichtung Teil eines Antriebsstrangs, üblicherweise bestehend aus den Seitenwellen, die zu den angetriebenen Rädern laufen, einem Differential, dem Getriebe und gegebenenfalls einem elektrischen Antriebsmotor und dergleichen. Insbesondere bei elektrifizierten Antriebssträngen können aufgrund des nicht benötigten Anfahrelements Überlasten in Form von Drehmomentstößen auftreten, die vom Radkontakt zur Fahrbahn in den Antriebsstrang eingeleitet werden. Solche Drehmomentstöße, die bis zum ca. Zweifachen des maximalen Antriebsmoments betragen können, entstehen typischerweise bei Bremsvorgängen aus höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, bei denen mindestens ein gebremstes Rad über eine Bodenschwelle rollt und kurzzeitig den Fahrbahnkontakt verliert, diesen aber sofort wieder erfährt. Ein solcher Drehmomentstoß setzt sich innerhalb des Antriebsstrangs fort, was zu einer entsprechenden Belastung der drehmomentübertragenden Elemente im Antriebsstrang kommen kann, so auch der Drehmomentübertragungseinrichtung respektive der Festrad-Losrad-Anord- nung.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer solchen Drehmomentübertragungseinrichtung erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Losrad mit der Welle über eine Rutschkupplung gekoppelt ist.

Erfindungsgemäß ist das Losrad mit der Welle über eine Rutschkupplung bis zu einem bestimmten Grad drehfest verbunden. Die Rutschkupplung ermöglicht also eine Drehmomentübertragung im üblichen Fährbetrieb. Kommt es jedoch zu einem entsprechenden Drehmomentstoß, so wird über die Rutschkupplung eine Abkopplung der Drehmomentübertragung an der Losradseite erwirkt, das heißt, dass es zu einer Relativverdrehung des Losrads zur Welle kommt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein solcher, über den Radkontakt eingeleiteter Drehmomentstoß aufgefangen werden, so dass er sich nicht belastend auf den Antriebsstrang auswirkt. Erfindungsgemäß wird also durch die vorgesehene Integration der Rutschkupplung in die Lagerung des Losrades, also in die Anordnung der Festrad-Losrad-Paarung, eine entsprechende Schnittstelle integriert, die bei Anlegen eines überhöhten Drehmoments greift und den Antriebsstrang schützt. Denn das Losrad, das über eine geeignete Radial- und Axiallagerung wellenseitig gelagert ist, kann in diesem Fall über die Rutschkupplung entsprechend abgekoppelt werden.

Die losradseitig integrierte Rutschkupplung kann dabei radial wirken, das heißt, dass das Reibmoment zwischen zwei konzentrisch ineinander liegenden, radialen Partnern, von denen wenigstens einer ein Reibpartner ist, aufgebaut wird. Alternativ kann die Rutschkupplung auch axial wirken, das heißt, dass das Reibmoment zwischen axial benachbart zueinander angeordneten Reibpartnern aufgebaut wird. Im Falle einer radial wirkenden Rutschkupplung kann dabei eine mit der Welle drehtest verbundene Kupplungsnabe und eine Reibhülse vorgesehen sein, wobei die Reibhülse auf einer Außenumfangsfläche einer Kupplungsnabe sitzt und in radialem Reibkontakt zu einer Innenumfangsfläche des Losrads steht. Das Reibmoment wird hier über einen radialen Reibkontakt zwischen dem Losrad einerseits und einer Kupplungsnabe andererseits realisiert, wobei zur Erwirkung des Reibkontakts eine Reibhülse zwischen beiden Bauteilen angeordnet ist. Diese zylindrische Reibhülse steht einerseits mit der Außenumfangsfläche einer Kupplungsnabe, die drehtest mit der Welle verbunden ist, in Kontakt. Andererseits steht die Reibhülse mit einer Innenumfangsfläche des Losrads in Kontakt, das heißt, dass zwei zylindrische Reibflächen gegeben sind, die über die Reibhülse gekoppelt sind. Die Reibhülse selbst, beispielsweise ein einfach axial geschlitztes Stahlblechbauteil, an dem entsprechende Ausbuchtungen oder ähnliche Erhebungen ausgebildet sind, so dass beidseits ein entsprechender Reibkontakt gegeben ist, liegt unter Vorspannung an den Außenumfangs- und Innenumfangsflächen an. Das Rutschmoment wird über die eingestellte Vorspannkraft, den Kontaktradius, die Anzahl der Reibkontakte zwischen Reibhülse und der jeweiligen Umfangsfläche sowie über den Reibwert an den entsprechenden Reibflächen definiert. Hierüber wird also das entsprechende Losbrechmoment definiert respektive kann hierüber eingestellt werden.

In einer konkreten Ausgestaltung kann die Kupplungsnabe im Querschnitt L-förmig sein und einen mit einer Innenverzahnung, die mit einer wellenseitigen Außenverzahnung kämmt, versehenen ersten Schenkel und einen die Außenumfangsfläche aufweisenden zweiten Schenkel, der in eine Ringnut des Losrads, die über die Innenumfangsfläche radial begrenzt ist, eingreift, aufweisen. Über diese quasi verschachtelte Anordnung kann auf einfache Weise eine drehmomentfeste Verbindung der Kupplungsnabe zur Welle über eine entsprechende Verzahnungsverbindung, also eine Steckverzahnung, erreicht werden. Am Innenumfang des ersten Nabenschenkels ist eine Radialsteckverzahnung vorgesehen, die in eine entsprechende am wellenseitigen Außenumfang vorgesehene Radialsteckverzahnung eingreift. Der zweite Schenkel der L-förmigen Kupplungsnabe erstreckt sich in eine Ringnut am Losrad, das heißt, beide greifen quasi axial ineinander ein. Das im Querschnitt in diesem Bereich quasi C-förmige Losrad kann einerseits über seinen Innenumfang über ein entsprechendes Radiallager auf der Welle gelagert werden, während gleichzeitig die Ringnut eine entsprechende Aufnahmenut für die Kupplungsnabe bildet. Die Ringnut selbst wird über die Innenumfangsfläche, die wiederum einen Reibpartner für die Rutschkupplung darstellt, begrenzt, während der andere Reibpartner über die Außenumfangsfläche des Losrads gegeben ist. Die Reibhülse selbst liegt ebenfalls innerhalb der Ringnut zwischen den entsprechenden, über einen die Reibhülse aufnehmenden Ringspalt getrennten Umfangsflächen. Durch die entsprechende Ausgestaltung kann darüber hinaus die entsprechende Radiallagerung und Axiallagerung des Losrads zur Welle einerseits sowie zur Kupplungsnabe andererseits auf einfache Weise erreicht werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kommt eine Kupplungsnabe zum Einsatz, über die das Drehmoment geleitet wird, und die einen Teil der Kupplungseinrichtung darstellt. Für den Fall, dass, je nach dem konkreten Anwendungsfall, in dem eine Drehmomentübertragungseinrichtung der erfindungsgemäßen Art eingesetzt wird, geringere Anforderungen an das NVH-Verhalten (NVH = Noise, Vibration, Harshness) gestellt werden, kann eine solche separate Kupplungsnabe auch entfallen. In diesem Fall kann die Rutschkupplung nur eine Reibhülse aufweisen, die auf einer Außenumfangsfläche der Welle aufsitzt, wobei das Losrad wiederum auf der Reibfläche aufsitzt. In diesem Fall stellt also die Außenfläche der Welle selbst einen Reibpartner dar, während wiederum das Losrad mit seinem Innenumfang auf der Reibhülse sitzt. Neben der Kupplungsnabe selbst kann in diesem Fall auch das Radiallager, über das bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsalternative das Losrad wellenseitig gelagert ist, ebenfalls entfallen.

Kommt eine axial wirkende Rutschkupplung zum Einsatz, so ist diese bevorzugt eine Lamellenkupplung, umfassend ein Lamellenpaket mit drehfest mit dem Losrad verbunden Außenlamellen und drehfest mit einer Kupplungshabe, die drehfest mit der Welle verbunden ist, verbundenen Innenlamellen, wobei das Lamellenpaket axial vorgespannt ist. Hier werden die entsprechenden Reibpartner durch die wechselweise angeordneten Außen- und Innenlamellen des Lamellenpakets gebildet. Bei diesen Innenlamellen kann es sich im Falle der Außenlamellen beispielsweise um Reiblamellen handeln, die einen Stahlträger mit aufgebrachtem Reibbelag aufweisen, während die Innenlamellen reine Stahllamellen sind. Alternativ können beide Lamellenarten auch Stahllamellen sein, so dass es zu einem Stahl-Stahl-Kontakt kommt. In jedem Fall ist das Lamellenpaket von Haus aus vorgespannt, wobei über diese Vorspannung wie natürlich auch die entsprechenden Kontaktflächen respektive die Flächengröße und die Flächenpressung sowie die Reibmaterialien wiederum das Reibmoment und damit das Losbrechmoment, bei dem die Kupplung durchrutscht, eingestellt werden. Da die Außen- und Innenlamellen als Lamellenringe, die axial nebeneinander angeordnet sind und ein axiales Lamellenpaket bilden, zwangsläufig auch axial zusammengedrückt werden, bildet sich hier ein axial gerichtetes Reibmoment aus.

In einer Konkretisierung dieser Erfindungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Losrad eine axial offene Ringnut aufweist, in der das Lamellenpaket aufgenommen ist und in die die Kupplungsnabe, die im Querschnitt L-förmig ist und einen mit einer Innenverzahnung, die mit einer wellenseitigen Außenverzahnung kämmt, versehenen ersten Schenkel und einen die Außenumfangsfläche aufweisenden zweiten Schenkel aufweist, eingreift, wobei an einer die Aufnahmenut radial begrenzenden Innenumfangsfläche des Losrads eine Verzahnung, in die eine Verzahnung der Außenlamellen eingreift, und an einer Außenumfangsfläche der Kupplungsnabe eine Verzahnung, in die eine Verzahnung der Innenlamellen eingreift, vorgesehen ist. Die Außenlamellen sind demzufolge losradseitig über einen entsprechenden Verzahnungseingriff, also eine Steckverzahnung, festgelegt, während die Innenlamellen kupplungsnabenseitig über einen entsprechenden Verzahnungseingriff, wieder eine entsprechende Steckverzahnung, festgelegt sind. Über diesen Verzahnungseingriff erfolgt der entsprechende Drehmomentübertrag, der über den Reibkontakt fortgesetzt wird, bis hin zum Erreichen des maximalen Reibmoments, ab dem es dann zum Durchrutschen kommt.

Aus Montagegründen ist es zweckmäßig, wenn das Losrad zweiteilig ist und einen radial außen liegenden ringförmigen Radkörper und einen mit dem Radkörper verbundenen, radial innen liegenden Stützring aufweist, die die Ringnut begrenzen. Diese Zweiteiligkeit ermöglicht auf einfache Weise das Anordnen des Lamellenpakets wie auch der entsprechenden Lager, soweit diese im Bereich der Ringnut vorhanden sind. Zur finalen Montage ist es lediglich erforderlich, den Stützung mit dem Radkörper fest zu verschrauben.

Wie beschrieben ist das Lamellenpaket axial verspannt. Hierzu ist zweckmäßigerweise am Losrad ein das Lamellenpaket verspannendes Federmittel angeordnet. Über dieses Federmittel kann der Reibgrad und damit das Reibmoment eingestellt werden, also wiederum das Moment, ab dem es zu einem Durchrutschen der Rutschkupplung kommt.

Dabei kann am Losrad zweckmäßigerweise ein Spannring befestigt sein, über den das Federmittel axial gegen das Lamellenpaket gespannt ist. Über den Spannring wird das Federmittel, beispielsweise eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket, axial gegen das Lamellenpaket gedrückt. Dabei kann der Spannring entweder über separate Befestigungsschrauben am Radkörper befestigt werden. Bevorzugt jedoch wird der Spannring über die Verbindungsschrauben, über die auch der Stützung mit dem Radkörper verschraubt wird, befestigt.

Je nach Ausgestaltung der Drehmomentübertragungseinrichtung ist eine entsprechende Anzahl an Radial- und Axiallagern erforderlich. So ist beispielsweise das Losrad auf der Welle radial zu lagern, wenn eine Kupplungsnabe sowohl bei radial als auch axial wirkender Rutschkupplung vorgesehen ist. Eine axiale Lagerung oder Abstützung des Losrads ist einerseits zur Welle erforderlich, wie auch der Kupplungsnabe in die andere Axialrichtung, beispielsweise zu einem benachbarten Wälzlager, über das die Welle radial gelagert ist. Bei diesen Lagern kann es sich um Gleitlager, Nadelkränze, Nadelhülsen, Nadellager, Kugellager oder Kombinationen dieser Lagertypen handeln. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, an der einen oder anderen Stelle auf ein integriertes Lager zu verzichten und stattdessen einen unmittelbaren Stahl-Stahl-Kontakt beispielsweise zwischen dem Losrad und der Welle vorzusehen, nachdem eine entsprechende Relativbewegung der beiden Bauteile zueinander nur für einen sehr kurzen Moment respektive wenige Umdrehungen auftreten kann. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs der Rutschkupplung aus Figur 1 ,

Figur 3 eine Perspektivansicht einer Reibhülse, und

Figur 4 eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform mit axial wirkender Rutschkupplung.

Figur 1 und die vergrößerte Teildarstellung in Figur 2 zeigen eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung 1 einer ersten Ausführungsvariante. Diese umfasst eine Losradanordnung 2, umfassend eine Welle 3 sowie ein mit dieser gekoppeltes Losrad 4. Die Welle 3 ist über zwei Radiallager 5, 6 an einer Umgebungskonstruktion abgestützt und drehgelagert.

Das Losrad 4 selbst ist über eine Rutschkupplung 7 mit der Welle 3 gekoppelt respektive verbunden, das heißt, dass einerseits bis zu einem bestimmten Drehmoment eine drehfeste, momentenübertragende Verbindung zwischen dem Losrad 4 und der Welle 3 gegeben ist. Mit Überschreiten des definierten Drehmoments ist eine Relativbewegung des Losrads 4 relativ zur Welle 3 möglich, worüber ein überschüssiges Drehmoment abgebaut wird.

Die Rutschkupplung 7 umfasst zum einen eine Kupplungsnabe 8, die im Querschnitt L-förmig ist. Sie umfasst einen ersten Schenkel 9, der eine Innenverzahnung 10 aufweist, die mit einer an der Welle 3 vorgesehenen Außenverzahnung 11 in Eingriff steht, so dass eine drehfeste Steckverzahnungsverbindung zwischen der Kupplungsnabe 8 und der Welle 3 gegeben ist. Die Kupplungsnabe 8 umfasst des Weiteren einen zweiten Schenkel 12, der eine Außenumfangsfläche 13 aufweist, die als Lagerund Reibpartner für eine nachfolgend noch beschriebene Reibhülse dient.

Die Kupplungsnabe 8 greift mit dem zweiten Schenkel 12 in eine entsprechende Ringnut 14, die am im Querschnitt C-förmigen Losrad 4 ausgebildet ist, ein, wie insbesondere Figur 2 anschaulich zeigt. Über ein Radial-Axial-Lager 15 ist die Kupplungsnabe 8 radial und axial relativ zum Losrad 4 abgestützt bzw. gelagert, so dass eine Relativbewegung der beiden Teile zueinander möglich ist. Das Losrad 4 seinerseits ist über ein Radiallager 16 an der Welle 3 radial gelagert und über ein Axiallager 17 axial an einer entsprechenden Schulter der Welle 3 abgestützt. Zur axialen Abstützung auf der anderen Seite ist ein weiteres Axiallager 18 vorgesehen, über das die Kupplungsnabe 8 am Wälzlager 6 axial abgestützt ist, wobei das Wälzlager 6 über einen Sprengring 19 an der Welle 3 positionsfest fixiert ist. Über die beiden Axiallager 17, 18 wie auch das Radiallager 16 sowie die Axial-Radial-Lagerung 15 ist demzufolge die gesamte Losradanordnung sowohl radial als auch axial abgestützt und drehgelagert.

Wie beschrieben weist das Losrad 4 eine entsprechende Ringnut 14 auf, die über eine Innenumfangsfläche 20 des Losrads 4 radial nach außen begrenzt ist. Diese Innenumfangsfläche 20 bildet zusammen mit der Außenumfangsfläche 13 der Kupplungsnabe 8 die beiden entsprechenden Lager- und Reibpartner, die über eine Reibhülse 21 , die in Kontakt zu beiden Umfangsflächen 13, 20 steht, gekoppelt sind. Die Reibhülse, die vergrößert in Figur 3 dargestellt ist, ist an einer Position mit einem Schlitz 22 versehen, ist also geschlitzt, so dass sie in den entsprechenden Ringspalt zwischen den beiden Umfangsflächen 13, 20 eingesetzt und dort unter radialer Verspannung aufgenommen werden kann. An der Reibhülse 20 sind, im gezeigten Beispiel zum Außenumfang vorspringend, eine Vielzahl von hier länglichen Ausbuchtungen 23 ausgebildet, die an der Innenumfangsfläche 20 anliegen, während die Innenumfangsfläche 24 der Reibhülse 21 auf der Außenumfangsfläche 13 der Kupplungsnabe 8 sitzt. Das Rutschmoment, das über die Reibhülse 21 bereitgestellt wird, wird einerseits über die Vorspannkraft, über die die Reibhülse 21 radial im Ringspalt verspannt ist, den Kontaktradius, die Anzahl der Kontakte, also der Ausbuchtungen 23 sowie über den Reibwert an bzw. zu den Kontaktflächen, also den entsprechenden Umfangsflächen 13, 20 sowie der Reibhülse 21 selbst, definiert. Es ist offensichtlich, dass beispielsweise durch einfache Veränderung der Anzahl der Ausbuchtungen oder deren Breite oder deren Ausstellhöhe und damit der Vorspannkraft etc. das entsprechende Reibmoment geeignet variiert werden kann, mithin also das Drehmoment, ab dem es zu einem Durchrutschen der Rutschkupplung 7 kommt, entsprechend eingestellt werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Integration der Rutschkupplung 7 sowie die axiale und radiale Lagerung des Losrads 4 respektive der Losradlageranordnung kann das Losrad 4 gegenüber der Welle 3 demzufolge bei hinreichend hohem Drehmoment, wie es beispielsweise bei einem Drehmomentstoß gegeben ist, eine Relativverdrehung durchführen, gleichzeitig werden die Zahnkräfte aus der regulären Drehmomentübertragung in Zug- und Schubrichtung übertragen respektive abgestützt. Die radialverspannte Reibhülse 21 , bei der es sich um eine Stahlblechhülse handelt, ist radial vollkommen spielfrei, wobei diese Spielfreiheit auch nach einem Auslöseereignis weiterhin besteht. Etwaige Veränderungen einer Unwucht werden so minimiert. Konzentrizitätsabweichungen zwischen der Eingangs- und der Ausgangsseite der Rutschkupplung 7 werden bei der Montage und beim Auslösen mit eng tolerierten Radialpassungen minimiert.

Figur 4 zeigt eine Variante einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung 1 , wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist eine Losradanordnung 2 vorgesehen, umfassend eine Welle 3 sowie eine Losradanordnung 4. Das Losrad 4 besteht hier aus einem radial außen liegenden Radkörper 24 sowie einem mit diesem verbundenen, radial innen liegenden Stützring 25, der über ein Radiallager 26 radial auf der Welle 3 gelagert ist und über ein Axiallager 27 axial an einer entsprechenden Wellenschulter abgestützt ist. Die wiederum über zwei Wälzlager 5, 6 radial gelagerte Welle 3 ist auch hier über eine Rutschkupplung 7 entkoppelbar mit dem Losrad 4 gekoppelt, wobei die Rutschkupplung 7 hier eine axial wirkende Lamellenkupplung ist.

Die Rutschkupplung 7 umfasst wiederum eine Radnabe 8, die hier erneut im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ist und mit der Welle 3 über den ersten Schenkel 9 wiederum mittels einer entsprechenden Steckverzahnungsverbindung drehfest verbunden ist. Ein zweiter Schenkel 10 der Kupplungsnabe 8 erstreckt sich in eine zwischen dem Radkörper 24 und dem Stützung 25 ausgebildete Ringnut 14, in welcher Ringnut 14 des Weiteren ein Lamellenpaket 28 aufgenommen ist. Dieses Lamellenpaket 28 besteht aus einer Vielzahl von Außenlamellen 29, die jeweils eine Außenverzahnung aufweisen, die wiederum in eine entsprechende Innenverzahnung am Innenumfang des Radkörpers 24 eingreifen, wie von Lamellenkupplungen bekannt. Das Lamellenpaket 28 umfasst des Weiteren eine Vielzahl von Innenlamellen 30, die jeweils am Innenumfang verzahnt sind und in eine entsprechende Außenverzahnung am zweiten Schenkel 10 der Kupplungsnabe 8 eingreifen, wie ebenfalls von einer Lamellenkupplung bekannt. Die Außenlamellen und Innenlamellen 29, 30 sind einander abwechselnd angeordnet, wobei das Lamellenpaket 28 am Stützring 25 axial abgestützt ist. Die Außenlamellen 29 können z.B. Reiblamellen mit einem Stahlringträger mit aufgebrachten Reibbelägen sein, während es sich bei den Innenlamellen 30 um reine Stahllamellen handeln kann. Anstelle der Verwendung unterschiedlicher Außen- und Innenlamellen 29, 30 können beide aber auch als einfache Stahllamellen ausgeführt sein, so dass der Reibkontakt ein Stahl-Stahl-Kontakt ist.

An der anderen Seite des Lamellenpakets 28 ist ein Federmittel 31 , hier ein Tellerfederpaket, angeordnet, das das Lamellenpaket 28 axial verspannt und gegen den Stützring 25 spannt, worüber unter anderem das Reibmoment des Lamellenpakets 28 eingestellt wird. Hierzu ist ein Stützring 32 vorgesehen, der mittels geeigneter Verbindungsschrauben 33, über die auch der Radkörper 24 mit dem Stützring 25 axial verschraubt wird, fixiert wird und das Federmittel 31 axial gegen das Lamellenpaket 28 spannt. Die axiale Abstützung zur linken Seite hin erfolgt auch hier über ein weiteres Axiallager 34, über das die Kupplungsnabe 8 axial am Wälzlager 6 abgestützt ist. Zum Stützring 25 ist die Kupplungsnabe 8 wiederum über ein Axial-Radial-Lager 35 abgestützt.

Im regulären Betrieb wird das Drehmoment über das permanent geschlossene, verspannte Lamellenpaket 28 übertragen, solange es kleiner als ein entsprechendes definiertes Losbrechmoment ist. Bei Erreichen des Losbrechmoments rutscht die Rutschkupplung 7 durch, so dass die Außenlamellen 29 relativ zu den Innenlamellen 30 drehen, wenngleich nur für kurze Zeit und nur einige wenige Umdrehungen, bis das anliegende Drehmoment wieder entsprechend reduziert ist. Das heißt, dass auch hier das Losrad 4 gegenüber der Welle 3 eine Relativdrehung durchführen kann. Aufgrund der integrierten Axial- und Radiallager, bei denen es sich wiederum um verschiedenartige Lagertypen handeln kann, ist aber auch hier eine ausreichende Abstützung der Zahnkräfte aus der Drehmomentübertragung in Zug- und Schubrichtung gegeben.

Bei beiden Ausführungsvarianten ist des Weiteren die Möglichkeit einer Versorgung der Kontakt- respektive Reibflächen mit einem Schmiermittel vorgesehen. Die jeweilige Welle 3 weist eine zentrale Bohrung 36 auf, von der aus mehrere Querbohrungen 37 abgehen, die in den Bereich der Rutschkupplung 7 laufen und dort münden, so dass von innen heraus eine Schmiermittelversorgung möglich ist.

Eine solche Drehmomentübertragung, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben, kann in unterschiedlichen Anwendungsfällen eingesetzt werden. Ein Beispiel ist die Integration in einem Getriebe für elektrifizierte Antriebsstränge, insbesondere für rein batteriegetriebene Fahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, wobei die Anwendung hierauf jedoch nicht beschränkt ist.

Bezuqszeichenliste

1 Drehmomentübertragungseinrichtung

2 Losradanordnung

3 Welle

4 gekoppeltes Losrad

5 Radiallager

6 Radiallager

7 Rutschkupplung

8 Kupplungsnabe

9 erster Schenkel

10 Innenverzahnung

11 Außenverzahnung

12 zweiter Schenkel

13 Außenumfangsfläche

14 Ringnut

15 Radial-Axial-Lager

16 Radiallager

17 Axiallager

18 Axiallager

19 Sprengring

20 Umfangsfläche

21 Reibhülse

22 Schlitz

23 Ausbuchtung

24 Innenumfangsfläche

25 Stützring

26 Radiallager

27 Radiallager

28 Lamellenpaket

29 Außenlamelle

30 Innenlamelle

31 Federmittel 32 Stützring

33 Verbindungsschraube

34 Axiallager

35 Axial-Radial-Lager 36 zentrale Bohrung

37 Querbohrung