DE10044204A1 - Kupplungseinrichtung - Google Patents

Kupplungseinrichtung

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DE10044204A1
DE10044204A1 DE2000144204 DE10044204A DE10044204A1 DE 10044204 A1 DE10044204 A1 DE 10044204A1 DE 2000144204 DE2000144204 DE 2000144204 DE 10044204 A DE10044204 A DE 10044204A DE 10044204 A1 DE10044204 A1 DE 10044204A1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
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    • F16D13/70Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F16D13/71Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members in which the clutching pressure is produced by springs only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D13/70Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F16D2013/706Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members the axially movable pressure plate is supported by leaf springs

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, insbesondere Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend: ein sich um eine Drehachse (A) drehendes oder drehbares Eingangsteil (12), wenigstens ein erstes Anpresselement (18), welches zu dem Eingangsteil (12) axial bewegbar und relativ zu diesem um die Drehachse (A) verdrehbar angeordnet ist, wenigstens ein zweites Anpresselement (20), welches mit dem ersten Anpresselement (18) im Wesentlichen drehfest verbunden ist, und eine Kupplungsscheibenanordnung (26), welche mit dem ersten Anpresselement (18) zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist und welche mit dem zweiten Anpresselement (20) in Reibeingriff bringbar ist, wobei das Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412), das erste Anpresselement (18) und das zweite Anpresselement (20) derart miteinander gekoppelt sind, dass ein In-Reibeingriff-Bringen des zweiten Anpresselements (20) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26) ein In-Reibeingriff-Bringen des ersten Anpresselements (18) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26) induziert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug.
Bei herkömmlichen Reibungskupplungen, wie beispielsweise bei in Kraftfahrzeugen weit verbreiteten Einscheiben-Trockenkupplungen ist es erforderlich, hohe Betätigungskräfte aufzubringen, um die Kupplung auszukuppeln. Dies liegt daran, dass bei derartigen Kupplungen ein scheibenartiges Anpresselement über eine Membranfeder in Eingriffsrichtung gegen eine Kupplungsscheibenanordnung gedrückt wird, und dass alleine über diese Membranfeder die zur Drehmomentübertragung erforderlichen Anpresskräfte aufgebracht werden. Um die Kupplung in ausgerückten Zustand zu bringen, ist es daher erforderlich, die Kraftkopplung zwischen Anpresselement und Membranfeder aufzuheben, d. h. die Membranfeder außer Eingriff mit dem Anpresselement zu bringen. Dies kann einerseits, wie in den meisten Fällen der Fall, allein durch die über ein Kupplungspedal vom Fahrer aufgebrachten Ausrückkräfte erfolgen, wobei zur Reduzierung der am Pedal zum Ausrücken erforderlichen Kräfte der Pedalweg oftmals verlängert wird. Gleichermaßen ist es möglich, die erforderlichen Betätigungskräfte der Kupplung mittels Aktuatoren aufzubringen, welche über eine Betätigung des Kupplungspedals durch den Fahrer "getriggert" werden. Auf diese Weise kann zwar die vom Fahrer am Kupplungspedal aufzubringende Ausrückkraft sowie der Pedalweg verkleinert werden. Es ist jedoch erforderlich, mittels des Aktuators der verhältnismäßig hohen Anpresskraft der Membranfeder entgegenzuwirken, was wiederum entweder einen leistungsstarken Aktuator oder bei leistungsschwächerer Auslegung des Aktuators eine verhältnis­ mäßig aufwendige Hebelmechanik im Bereich der Membranfeder erfordert.
In beiden Fällen - Kupplungsbetätigung mittels der vom Fahrer am Pedal aufgebrachten Ausrückenergie und Kupplungsbetätigung mittels einer von einem Aktuator aufgebrachten Energie - besteht das Problem der unmittel­ baren gegenseitigen Abhängigkeit von aufzubringender Kraft und Betäti­ gungsweg, was im ersten Fall den Kupplungsvorgang für den Fahrer verhältnismäßig unkomfortabel macht und im zweiten Fall aufwendige Konstruktionen im Bereich des Aktuators beziehungsweise der Hebelmecha­ nik erfordert.
Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungs­ einrichtung bereitzustellen, bei welcher ein zuverlässiger Kupplungsbetrieb unter Aufbringung niedriger Betätigungskräfte bei geringem Betätigungsweg möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungseinrichtung, insbesondere Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug gelöst, umfassend:
  • - ein sich um eine Drehachse drehendes oder drehbares Eingangsteil,
  • - wenigstens ein erstes Anpresselement, welches zu dem Eingangsteil axial bewegbar und relativ zu diesem um die Drehachse verdrehbar angeordnet ist,
  • - wenigstens ein zweites Anpresselement, welches mit dem ersten Anpresselement im Wesentlichen drehfest verbunden ist, und
  • - eine Kupplungsscheibenanordnung, welche mit dem ersten Anpress­ element zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist und welche mit dem zweiten Anpresselement in Reibeingriff bringbar ist,
wobei das Eingangsteil, das erste Anpresselement und das zweite Anpresselement derart miteinander gekoppelt sind, dass ein In-Reibeingriff- Bringen des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung ein In-Reibeingriff-Bringen des ersten Anpresselements mit der Kupplungs­ scheibenanordnung induziert.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung wird vom Fahrer beziehungsweise von einem Aktuator lediglich das zweite Anpresselement aktiv beeinflusst, wobei dieses zweite Anpresselement mit dem Eingangsteil und dem ersten Anpresselement gekoppelt ist und sozusagen als "Trigger" für eine Kupplungsbetätigung - sei es ein Einrückvorgang oder ein Ausrück­ vorgang - wirkt. Für den Einrückvorgang bedeutet dies, dass bei einem gegenseitigen Reibeingriff von zweitem Anpresselement und Kupplungs­ scheibenanordnung und somit bei einer Drehmomentübertragung von dem mit dem sich drehenden Eingangsteil verbundenen zweiten Anpresselement auf die Kupplungsscheibenanordnung das erste Anpresselement über den Reibeingriff des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanord­ nung dazu veranlasst wird, ebenfalls in Reibeingriff mit der Kupplungsschei­ benanordnung zu treten und das von dem Eingangsteil ankommende Drehmoment durch diesen Reibeingriff auf die Kupplungsscheibenanordnung zu übertragen.
Die Kopplung zwischen Eingangsteil, erstem Anpresselement und zweitem Anpresselement kann dabei derart vorgesehen sein, dass zur Bewegung des ersten Anpresselements zur Herstellung eines Reibeingriffs mit der Kupplungsscheibenanordnung, abgesehen von der auf das zweite Anpress­ element ausgeübten äußeren Kraft, keine weiteren Kräfte von außen auf das erste Anpresselement aufgebracht werden müssen, so dass die von außen aufzubringende Kupplungsbetätigungsenergie stark reduziert werden kann.
Insbesondere kann hinsichtlich der Kopplung von Eingangsteil, erstem Anpresselement und zweitem Anpresselement vorgesehen sein, dass der Betrag einer den Reibeingriff des ersten Anpresselements mit der Kupp­ lungsscheibenanordnung bestimmenden Anpresskraft von dem Betrag einer den Reibeingriff des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheiben­ anordnung bestimmenden Anpresskraft oder/und von der Position des zweiten Anpresselements relativ zu der Kupplungsscheibenanordnung während des Reibeingriffs abhängt. Durch diese gegenseitige Abhängigkeit der den Reibeingriff des ersten Anpresselements und des zweiten Anpress­ elements bestimmenden Parameter ist es möglich, je nach Anpresszustand des zweiten Anpresselements, d. h. je nach aufgebrachter Anpresskraft oder eingestellter Anpressposition des zweiten Anpresselements, die Anpresskraft beziehungsweise die Anpressposition des ersten Anpress­ elements einzustellen. Dadurch ist es möglich, zwischen den beiden Funktionszuständen der Kupplung - Einrückzustand und Ausrückzustand - liegende Zwischenzustände, d. h. ein Schleifen der Kupplung, mit geringe­ rem Kupplungsbetätigungs-Energieaufwand herzustellen.
Um eine hinreichend große Anpresskraft auf das zweite Anpresselement ausüben zu können, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass zur Herstellung eines Reibeingriffs des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung eine Krafterzeugungsanordnung vorgesehen ist, durch welche das zweite Anpresselement zur Drehmomentübertragung in Richtung auf die Kupplungsscheibenanordnung zu vorgespannt oder vorspannbar ist.
Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, dass die Krafterzeugungs­ anordnung eine Membranfeder umfasst, mittels welcher das zweite Anpresselement, gegebenenfalls unter Zwischenanordnung eines Gleitkör­ pers, auf die Kupplungsscheibenanordnung zu vorgespannt oder vor­ spannbar ist. Diese Ausgestaltung entspricht, wie eingangs bereits angedeutet, einer weit verbreiteten konstruktiven Ausgestaltung, wobei anzumerken ist, dass die Membranfeder schwächer ausgelegt werden kann, als bei herkömmlichen Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen, da sie lediglich für den induzierenden Reibeingriff des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung sorgen muss. Der Gleitkörper zwischen zweitem Anpresselement und Membranfeder dient zur Herabsetzung des Verschleißes im Kontaktbereich. Die konstruktive Gestaltung mit der Membranfeder hat den Vorteil einer geringen Fehleranfälligkeit und einer hohen Lebensdauer, wobei jedoch die vom Fahrer aufzubringende Kupplungsbetätigungsenergie unmittelbar von den Parametern der Membranfeder abhängt.
Alternativ zur Ausbildung der Krafterzeugungsanordnung mit Membranfeder ist es möglich, dass die Krafterzeugungsanordnung einen steuerbaren Aktuator, vorzugsweise ein steuerbares Magnetstellglied umfasst, mittels welchem das zweite Anpresselement auf die Kupplungsscheibenanordnung zu vorgespannt oder vorspannbar ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Membranfeder also vollkommen durch den steuerbaren Aktuator ersetzt werden, welcher für eine Bewegung des zweiten Anpresselements sorgt. Der Aufbau mit steuerbarem Aktuator ermöglicht eine Kupplungs­ betätigung ausgelöst durch ein vom Fahrer abgegebenes Triggersignal, sei es durch Betätigung eines Schalters über das Kupplungspedal oder durch Betätigung eines manuellen Schaltelements im Bereich des Lenkrads oder dergleichen. Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich bei Verwendung eines steuerbaren Magnetstellglieds, mittels welchem sich auf einfache Weise eine Verlagerung des zweiten Anpresselements relativ zur Kupplungsscheibenanordnung und die erforderlichen Anpresskräfte des zweiten Anpresselements aufbringen lassen.
Die vorstehend angesprochene Induzierung des Reibeingriffs des ersten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung bei In-Reibeingriff- Bringen des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass das erste Anpresselement mit dem Eingangsteil, vorzugsweise unter Vermittelung einer mit dem Eingangsteil drehfest verbundenen Gehäuseanordnung, über Axialver­ lagerungsmittel derart gekoppelt ist, dass sich das erste Anpresselement bei einer Relativdrehung zwischen dem ersten Anpresselement und dem Eingangsteil in axialer Richtung relativ zu dem Eingangsteil verlagert. Durch Bereitstellung von Axialverlagerungsmitteln, welche eine Verlagerung des ersten Anpresselements in Axialrichtung relativ zu dem Eingangsteil bewirken, wenn sich das erste Anpresselement relativ zu dem Eingangsteil dreht, kann die Drehbewegung des Eingangsteils wie folgt ausgenützt werden: Bei In-Reibeingriff-Bringen des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung kommt es aufgrund der Drehzahldifferenz zwischen Eingangsteil und Kupplungsscheibenanordnung zu einer Gegen­ kraft gegen die Drehbewegung des zweiten Anpresselements mit dem Eingangsteil, welche Gegenkraft eine Relativverdrehung der Komponenten erstes oder zweites Anpresselement relativ zu dem Eingangsteil bewirkt. Diese Relativverdrehung kann in der Art eines Servomechanismus zur Axialbewegung des ersten Anpresselements relativ zu dem Eingangsteil ausgenützt werden. Mit anderen Worten wird zunächst über das zweite Anpresselement eine Drehmomentkopplung zwischen Eingangsteil, Kupplungsscheibenanordnung und zweitem Anpresselement bewirkt, die jedoch aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen von Eingangsteil und Kupplungsscheibenanordnung im Schleifzustand zu einer Abbremsung des zweiten Anpresselements führt, so dass sich dieses über einen kurzen Zeitraum mit einer anderen Drehzahl dreht, als das Eingangsteil. Diese kurzzeitige Drehzahldifferenz führt also zu der Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil und dem zweiten Anpresselement und damit auch zwischen dem Eingangsteil und dem mit dem zweiten Anpresselement drehfest verbundenen ersten Anpresselement. Diese Relativverdrehung kann über die Axialverlagerungsmittel in eine Axialbewegung des ersten Anpresselements umgewandelt werden, welches axial zu dem zweiten Anpresselement verlagerbar ist. Somit wird die Drehbewegung des Eingangsteils über die Kopplung zu dem ersten und zweiten Antriebselement dazu ausgenützt, das erste Anpresselement axial zu verlagern, wodurch die aufzubringenden Kupplungsbetätigungskräfte reduziert werden können.
In einer Weiterbildung der Erfindung können die Axialverlagerungsmittel derart ausgebildet sein, dass sie eine Führungsbahn und wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von, in der Führungsbahn in Umfangsrichtung geführtes Führungselement umfassen, wobei die Führungsbahn relativ zu einer achsnormalen Ebene geneigt verläuft. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Führungsbahn an dem Eingangsteil, vorzugswiese an der Gehäu­ seanordnung ausgebildet ist und dass das wenigstens eine Führungselement im radial äußeren Bereich des ersten Anpresselements angeordnet ist. Bei einer derartigen konstruktiven Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Reibungskupplung ist also das erste Anpresselement über das wenigstens eine Führungselement in der an dem Eingangsteil, falls vorhanden vorzugs­ weise an der Gehäuseanordnung, ausgebildeten Führungsbahn geführt und dreht sich im ausgerückten Zustand der Kupplung, d. h. bei nicht bestehen­ dem Reibeingriff zwischen zweitem Anpresselement und Kupplungsschei­ benanordnung, mit dem Eingangsteil im Wesentlichen drehzahlgleich mit. Wird nun über die Membranfeder oder einen steuerbaren Aktuator das zweite Anpresselement in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibenanordnung gebracht, so dass es im Schleifzustand der Kupplung, wie vorstehend dargelegt, aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen von Eingangsteil und Kupplungsscheibenanordnung zu einer Relativverdrehung von Eingangsteil und den Komponenten erstes und zweites Kupplungsscheibenelement kommt, so bewegt sich das wenigstens eine in der Führungsbahn geführte Führungselement nach Maßgabe der Relativverdrehung zwischen Eingangs­ teil und den Komponenten erstes und zweites Kupplungsscheibenelement innerhalb der Führungsbahn in Umfangsrichtung. Diese Bewegung des wenigstens einen Führungselements innerhalb der Führungsbahn in Umfangsrichtung verursacht aufgrund des relativ zu der achsnormalen Ebene geneigten Verlaufs der Führungsbahn zugleich eine Bewegung des wenigstens einen Führungselements und des mit diesem verbundenen ersten Anpresselements in axialer Richtung, so dass das erste Anpress­ element relativ zu dem Eingangsteil in axialer Richtung verlagert werden kann und mit dieser Verlagerung gegen die Kupplungsscheibenanordnung angedrückt werden kann. Durch die Neigung der Führungsbahn relativ zur achsnormalen Ebene lässt sich also der vorstehend bereits angesprochene Servoeffekt erzielen, derart, dass die im Schleifzustand der Kupplung erzeugte Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und den Komponenten erstes und zweites Anpresselement eine axiale Verlagerung des ersten Anpresselements induziert und damit ein Einrücken der Reibungskupplung für eine sichere Drehmomentübertragung ermöglicht.
Mit der vorstehend diskutierten konstruktiven Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Reibungskupplung lässt sich eine gleichmäßige Anpresskraftver­ teilung über den Umfang insbesondere dann erzielen, wenn an dem ersten Anpresselement eine Mehrzahl von Führungselementen in regelmäßigen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet ist, welche in der Führungsbahn geführt sind. Durch diese Maßnahme lässt sich das erste Anpresselement ohne Schrägstellung oder ohne Verkippen in axialer Richtung bei der Relativverdrehung verlagern, so dass über die gesamte Wirkfläche des ersten Anpresselements ein Reibeingriff mit der Kupplungs­ scheibenanordnung hergestellt werden kann.
Eine konstruktiv einfache und hinsichtlich der Fertigung günstige Ausgestal­ tung ergibt sich beispielsweise dann, wenn die Führungsbahn in einem Führungsring ausgebildet ist, welcher an dem Eingangsteil, vorzugsweise an der Gehäuseanordnung, fixiert ist. Die Herstellung wird insbesondere dadurch erleichtert, dass die Führungsbahn nicht unmittelbar an dem Eingangsteil oder, falls vorhanden, an der Gehäuseanordnung ausgebildet werden muss, sondern die Gehäuseanordnung beziehungsweise das Eingangsteil herkömmlich gestaltet werden können und der die Führungs­ bahn aufweisende Führungsring gesondert herstellbar ist und erst bei der Montage mit dem Eingangsteil beziehungsweise der Gehäuseanordnung verbunden wird.
Hinsichtlich der Führungsbahn kann erfindungsgemäß weiter vorgesehen sein, dass der Neigungswinkel der Führungsbahn relativ zu der achs­ normalen Ebene im Bereich zwischen 5° und 35°, vorzugsweise zwischen 25° und 15°, am meisten bevorzugt bei etwa 20° liegt.
Um bei Ausbildung des ersten Anpresselements mit einer Mehrzahl von Führungselementen die vorstehend diskutierte gleichmäßige Anpresskraft­ verteilung zu ermöglichen, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Führungsbahn in Umfangsrichtung periodisch wellenförmig, vorzugsweise zickzack-förmig, verläuft.
Das wenigstens eine Führungselement kann grundsätzlich verschiedene konstruktive Ausgestaltungen aufweisen. Eine herstellungstechnisch günstige und konstruktiv einfache Ausgestaltung ergibt sich beispielsweise dann, wenn das wenigstens eine Führungselement von wenigstens einem an dem ersten Anpresselement ausgebildeten, vorzugsweise kreiszylin­ drischen, Führungsstift gebildet ist. Um die bei einer derartigen Ausgestal­ tung auftretende Flächenpressung des Führungsstifts auf Abschnitte der Führungsbahn zu verringern, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Führungselement von wenigs­ tens einer an dem ersten Anpresselement ausgebildeten und an die Neigung der Führungsbahn in Umfangsrichtung angepassten Führungsnase gebildet ist. Neben der Verringerung der Flächenpressung des Führungselements auf korrespondierende Abschnitte der Führungsbahn kann diese Variante ferner aufgrund einer Flächenanlage zwischen Führungselement und Führungsbahn bessere Führungseigenschaften erreichen und somit die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Reibungskupplung steigern.
Vorstehend wurde der Betrieb der erfindungsgemäßen Reibungskupplung insbesondere im Hinblick auf das Einkuppeln beschrieben, d. h. dahinge­ hend, dass zunächst das zweite Antriebselement mit der Kupplungsschei­ benanordnung in Reibeingriff gebracht wird und dadurch ein In-Reibeingriff- Bringen des ersten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung induziert wird. Betrachtet man nun aber den Fall des Auskuppelns, so ist Folgendes zu beachten: Zunächst wird die auf das zweite Anpresselement für ein In-Reibeingriff-Bringen mit der Kupplungsscheibenanordnung wirkende Kraft von dem zweiten Anpresselement gelöst, so dass der Reibeingriff zwischen Kupplungsscheibenanordnung und zweitem Anpress­ element gelöst wird. Um nun auch den Reibeingriff des ersten Anpress­ elements mit der Kupplungsscheibenanordnung zu lösen, ist eine Rückstell­ kraft erforderlich, welche das erste Anpresselement in der Führungsbahn über das wenigstens eine Führungselement geführt, über eine Relativver­ drehung zwischen Eingangsteil und den Komponenten erstes und zweites Anpresselement in axialer Richtung zurückbewegt. Für das Aufbringen einer derartigen Rückstellkraft kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Eingangsteil, vorzugsweise der Gehäuseanordnung, und dem ersten Anpresselement eine Rückstellfeder angeordnet ist, welche einem gegen­ seitigen Verdrehen von Eingangsteil und erstem Anpresselement entgegen­ wirkt.
Die Rückstellfeder wirkt also derart, dass sie einer durch ein In-Eingriff- Bringen des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung induzierten Relativverdrehung des Eingangsteils und des ersten Anpress­ elements entgegenwirkt und bei einer solchen Relativverdrehung gespannt wird; dass sie weiter während des eingerückten Zustands, wenn das zweite Anpresselement gegen die Kupplungsscheibenanordnung zur Herstellung eines Reibeingriffs gedrückt wird, dauerhaft gespannt ist; und dass bei Lösen des Reibeingriffs zwischen zweitem Anpresselement und Kupplungs­ scheibenanordnung die Rückstellfeder das erste Anpresselement innerhalb der Führungsbahn in seine Ausgangsposition zurückbewegt und somit zum Lösen des Reibeingriffs zwischen erstem Anpresselement und Kupplungs­ scheibenanordnung das erste Anpresselement in axialer Richtung relativ zur Kupplungsscheibenanordnung verlagert.
Alternativ zu der Ausgestaltung der Axialverlagerungsmittel mit Führungs­ bahn und Führungselement kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die Axialverlagerungsmittel wenigstens ein Federelement, vorzugs­ weise wenigstens eine Tangentialblattfeder, umfassen, wobei ein Ende des Federelements an dem Eingangsteil, vorzugsweise an der Gehäuseanordnung, fixiert ist, wobei das andere Ende des Federelements an dem ersten Anpresselement fixiert ist und wobei das wenigstens eine Federelement zumindest abschnittsweise relativ zu einer achsnormalen Ebene geneigt verläuft. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Eingangsteil, falls vorhanden vorzugsweise die Gehäuseanordnung, und das erste Anpress­ element über wenigstens ein relativ zur Drehachse schräg verlaufendes Federelement verbunden, wobei bei einer Relativverdrehung von Eingangs­ teil und den Komponenten erstes und zweites Anpresselement der Neigungs-Winkel zwischen dem geneigten Federelementabschnitt und einer achsnormalen Ebene verändert wird, derart, dass sich das Eingangsteil und das erste Anpresselement relativ zueinander in axialer Richtung verlagern.
Die Winkelveränderung beim Einkuppeln kann eine Winkelabnahme sein, wenn das Federelement derart zwischen Eingangsteil und erstem Anpress­ element angeordnet ist, dass das dem Eingangsteil zugeordnete Ende des Federelements das vorlaufende Ende und das dem ersten Anpresselement zugeordnete Ende des Federelements das nachlaufende Ende des Feder­ elements ist. Beim Einkuppeln bedeutet dies, dass sich das dem vor­ laufenden Ende des Federelements zugeordnete Eingangsteil schneller dreht als das dem nachlaufenden Ende zugeordnete erste Anpresselement, so dass das Federelement auf Zug beansprucht wird.
Gleichermaßen kann jedoch die Winkelveränderung beim Einkuppeln auch eine Vergrößerung des Winkels zwischen achsnormaler Ebene und Federelement bedeuten, und zwar dann, wenn das bei Drehbewegung der Reibungskupplung vorlaufende Ende des Federelements dem ersten Anpresselement und das nachlaufende Ende des Federelements dem Eingangsteil zugeordnet ist. Eine derartige Anordnung des wenigstens einen Federelements führt also beim Einkuppeln zu einer Stauchung des zwischen dem schneller drehenden Eingangsteil und dem relativ zu diesem langsamer drehenden ersten Anpresselements angeordneten Federelements.
Die Gestaltung der Axialverlagerungsmittel unter Verwendung wenigstens eines Federelements bringt den Vorteil einer einfachen konstruktiven und damit kostengünstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kupplungsein­ richtung unter Weglassung der vorstehend beschriebenen Führungsbahn mit sich.
Des Weiteren kann eine Axialverlagerung auch durch Axialverlagerungs­ mittel erfolgen, welche mit Auflauframpen ausgebildet sind. Weitere Alternativen für Axialverlagerungsmittel können hydraulische oder pneuma­ tische Bewegungsumformer sein.
Um eine hinreichend große Axialverstellung des ersten Anpresselements zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Neigungs­ winkel des wenigstens einen Federelements relativ zu der achsnormalen Ebene im Bereich zwischen 5° und 65°, vorzugsweise zwischen 25° und 55°, am meisten bevorzugt bei etwa 40° liegt.
Wie vorstehend bereits mehrfach dargelegt, wirkt das zweite Anpress­ element lediglich als "Trigger", welcher bei Herstellung eines Reibeingriffs zwischen zweitem Anpresselement und Kupplungsscheibenanordnung eine Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und den Komponenten erstes und zweites Anpresselement auslöst und somit unter Ausnützung eines Servoeffekts das erste Anpresselement in Reibeingriff mit der Kupplungs­ scheibenanordnung bringt. Der Großteil des von dem Eingangsteil über das erste und zweite Anpresselement auf die Kupplungsscheibenanordnung zu übertragenden Drehmoments wird also über das erste Anpresselement übertragen. Demzufolge kann das lediglich die Triggerfunktion aufweisende zweite Anpresselement kleiner dimensioniert sein, beispielsweise als Ringelement, welches mit dem ersten Anpresselement im Wesentlichen drehfest verbunden und bezüglich diesem axial verschiebbar ist.
Die drehfeste, jedoch axial bewegliche Kopplung des ersten und zweiten Anpresselements kann bei einer derartigen Ausgestaltung des zweiten Anpresselements in Form eines Ringelements dadurch erreicht werden, dass das Ringelement eine Verzahnung, vorzugsweise eine Radialverzahnung, aufweist und dass das erste Anpresselement eine korrespondierende Gegenverzahnung, vorzugsweise eine korrespondierende Gegenradialver­ zahnung, aufweist. Die Radialverzahnung sorgt für eine sichere Drehmomentübertragung zwischen erstem und zweitem Anpresselement bei gleichzeitiger Gewährung einer axialen Relativbewegung zwischen diesen beiden Komponenten. Um eine zuverlässige und im eingerückten Zustand weitgehend schlupffreie Drehmomentübertragung zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß weiter vorgesehen sein, dass das erste Anpresselement unter Zwischenanordnung einer ersten Reibelementenanordnung mit der Kupplungsscheibenanordnung zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist.
Ferner kann erfindungsgemäß hinsichtlich des Reibeingriffs zwischen zweitem Anpresselement und Kupplungsscheibenanordnung vorgesehen sein, dass das zweite Anpresselement unter Zwischenanordnung einer zweiten Reibelementenanordnung mit der Kupplungsscheibenanordnung in Reibeingriff bringbar ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass, wie vorstehend bereits dargelegt, die an dem zweiten Anpresselement aufgrund dessen Triggerfunktion auftretenden Anpresskräfte erheblich kleiner sind als die an dem ersten Anpresselement durch die Servowirkung erzeugten Anpress­ kräfte, so dass die erste Reibelementenanordnung durch Dimensionierung und Materialwahl entsprechend verschleißfester ausgestaltet werden muss als die zweite Reibelementenanordnung.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste oder/und die zweite Reibelementenanordnung in dem zwischen dem ersten Anpresselement und dem Eingangsteil liegenden Bereich zur Drehmoment­ übertragung auf die Kupplungsscheibenanordnung angeordnet ist. Eine derartige konstruktive Ausgestaltung empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Kupplungsscheibenanordnung eine im Wesentlichen achsnormal verlaufende Kupplungsscheibe umfasst, mit welcher sowohl der Reibeingriff mit dem ersten Anpresselement als auch der Reibeingriff mit dem zweiten Anpresselement realisiert werden soll. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann unter Berücksichtigung des vorstehend Gesagten hinsichtlich der über das erste und das zweite Anpresselement jeweils zu übertragenen Kräfte vorgesehen sein, dass sich die zweite Reibelementenanordnung in radialer Richtung betrachtet über eine Strecke erstreckt, die kleiner, vorzugsweise um 2/3 kleiner, als die radiale Erstreckung der ersten Reibelementenanord­ nung ist.
Alternativ zu einer Anordnung von erstem und zweitem Anpresselement im Wesentlichen in derselben Axialebene in dem zwischen der Anpressplatte am Eingangsteil liegenden Bereich kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass dem zweiten Anpresselement ein in axialer Richtung verlagerbares Steuerteil zugeordnet ist, welches in seinem radial inneren Bereich in deformierbare Segmente mit Radialschrägflächen unterteilt ist, und dass im Bereich des ersten Anpresselements korrespondierende Gegenschrägflächen ausgebildet sind, wobei die Segmente bei axialer Verlagerung des Steuer­ teils unter Zusammenwirken der Radialschrägflächen und der korrespondie­ renden Gegenschrägflächen in Richtung auf die Kupplungsscheibenanord­ nung zu vorgespannt oder vorspannbar sind. Hinsichtlich des Reibeingriffs des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung kann bei dieser Ausgestaltung weiter vorgesehen sein, dass die zweite Reib­ elementenanordnung zusammen mit dem korrespondierenden Bereich der Kupplungsscheibenanordnung kreiszylindrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse im Wesentlichen mit der Drehachse zusammenfällt, und dass die Segmente unter Zusammenwirken der Radialschrägflächen und der korrespondierenden Gegenschrägflächen in radialer Richtung auf die zweite Reibelementenanordnung und den kreiszylindrischen Bereich der Kupplungs­ scheibenanordnung zu deformiert werden.
Wie vorstehend bereits dargelegt, treten im Bereich des zweiten Anpress­ elements deutlich geringere Anpresskräfte auf als im Bereich des Antriebs­ elements. Im Neuzustand der Kupplung hat dies keine Auswirkungen. Nach fortschreitender Betriebsdauer tritt jedoch im Bereich des ersten Anpress­ elements aufgrund der höheren Anpresskräfte stärkerer Verschleiß auf als im Bereich des zweiten Anpresselements, so dass bei Anordnung von dem ersten und zweiten Anpresselement zugeordneten Reibflächen im Wesentli­ chen in derselben Radialebene aufgrund des Verschleißes sich die Radialebe­ nen der Reibflächen in axialer Richtung zueinander "verschieben". Um diese verschleißbedingte Verschiebung ausgleichen zu können, kann erfindungs­ gemäß weiter vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kupplungsscheibe durch entsprechende geometrische Ausformung biegeweich ausgeführt ist. Bei auftretendem Verschleiß kommt es dann im eingerückten Zustand der Kupplung zu einer Biegedeformation der Kupplungsscheibe, wodurch eine zuverlässige Drehmomentübertragung gewährleistet ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kupplungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art, bei welcher die Kupplungsscheibenanordnung durch eine Reibflächenanordnung ersetzt ist. Die Drehmomentübertragung erfolgt in diesem Fall über das erste und das zweite Anpresselement, welche unmittelbar mit korrespondierenden Reibflächen zusammenwirken, die beispielsweise im radial äußeren Bereich als Umfangsflächen, ähnlich einer Fliehkraftkupplung, angeordnet sind.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 einen achsenthaltenden Halbschnitt einer Reibungskupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen entlang den Linien II-II in Fig. 1 geschnittenen Ausschnitt einer Abwicklung des Führungsrings mit dargestellter Füh­ rungsbahn und Führungselementen;
Fig. 3 einen Ausschnitt einer Alternative zu der in Fig. 2 gezeigten Abwicklung;
Fig. 4 einen achsenthaltenden Schnitt einer zweiten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung;
Fig. 5 einen achsenthaltenden Schnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung;
Fig. 6 in Teilfigur 6a) einen achsenthaltenden Schnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsein­ richtung und in Teilfigur 6b) eine Ansicht gemäß Sichtrichtung B in Fig. 6a);
Fig. 7 einen achsenthaltenden Schnitt einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung; und
Fig. 8 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung des Einkuppelvorgangs und der dabei auftretenden Kräfte beziehungsweise Momente bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ein Eingangsteil 12, welches beispielsweise mit einer Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Mit dem Eingangsteil 12 drehfest verbunden ist ein aus Blech hergestelltes Gehäuseteil 14 und ein mit dem Eingangsteil 12 und dem Gehäuseteil 14 drehfest verbundener Führungsring 16.
Die Kupplungseinrichtung 10 umfasst ferner ein erstes Anpresselement 1 8 sowie ein zweites Anpresselement 20. Das erste Anpresselement 18 ist plattenartig ausgebildet und weist in seinem bezüglich der Drehachse A radial äußeren Bereich Ausnehmungen 22 auf, durch welche sich korrespon­ dierene Abschnitte des ringförmigen zweiten Anpresselements 20 er­ strecken.
Zwischen dem Eingangsteil 12 und dem ersten Anpresselement 18 beziehungsweise dem zweiten Anpresselement 20 ist eine Kupplungs­ scheibe 24 angeordnet, welche Teil einer Kupplungsscheibenanordnung 26 ist. Die Kupplungsscheibenanordnung 26 umfasst ein mit der Kupplungs­ scheibe 24 über Nietverbindungen 27 drehfest verbundenes Anschluss­ element 28, welches mit einer Ausgangswelle 30 drehfest verbunden ist. Zwischen der Kupplungsscheibe 24 und dem Eingangsteil einerseits sowie zwischen der Kupplungsscheibe 24 und dem ersten Anpresselement 18 bzw. dem zweiten Anpresselement 20 andererseits sind jeweils den Anpresselementen 18 und 20 zugeordnet Reibelementenanordnungen 32, 34 ausgebildet, welche jeweils zwei Reibelemente 32a, 32b und 34a, 34b beidseits der Kupplungsscheibe 24 aufweisen.
Um das zweite Anpresselement 20 über die Reibelementenanordnung 34 in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 24 zu bringen, muss dieses zweite Anpresselement 20 in axialer Richtung auf das Eingangsteil 12 zu gedrückt werden. Dies erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit Hilfe einer Membranfeder 36, welche mit ihrem radial äußeren Ende gegen ein Gleitelement 38 drückt, das fest mit dem in Fig. 1 rechten Bereich des zweiten Anpresselements 20 verbunden ist. In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand drückt die Membranfeder 36 das zweite Anpresselement 20 gerade in Richtung zum Eingangsteil 12 hin. Um einen Reibeingriff im radial äußeren Bereich der Kupplungsscheibe 24 und der Reibelementenanordnung 34 aufzuheben, ist es erforderlich, die Membranfeder 36 an ihrer Innenseite mit einer, wie durch den strichlierten Pfeil angedeutet, orientierten Kraft Faus zu beaufschlagen.
Das erste Anpresselement 18 der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 10 weist angebracht an seinem radial äußeren Bereich Führungselemente 40 auf, welche in einer Führungsbahn 42 geführt sind. Die Führungsbahn 42 ist wie Fig. 1 zu entnehmen, in dem Führungsring 16 ausgebildet. Die Gestaltung der Führungsbahn 16 geht aus den in Fig. 2 und 3 gezeigten Abwicklungen des Führungsrings 16 dar, wobei in diesen Figuren jeweils alternative Ausgestaltungen gezeigt sind.
Mit Bezug auf Fig. 2, welche einen Schnitt durch den Führungsring 16 an der in Fig. 1 gezeigten Schnittlinie II-II darstellt, ist Folgendes zu bemerken: Die Führungsbahn 42 besitzt in Umfangsrichtung um die Achse A zickzack­ förmige Gestalt, wobei sie aus Führungsbahnabschnitten zusammengesetzt ist, welche jeweils um einen Winkel α zu einer zur Achse A orthogonalen Ebene E (hier der linke Rand des Führungsrings 16) geneigt sind. Zwischen den die Führungsbahn 42 begrenzenden Flanken 42a und 42b sind die Führungselemente 40 aufgenommen, welche in regelmäßigen Winkel­ abständen in Umfangsrichtung an dem radial äußeren Bereich des ersten Anpresselements 18 ausgebildet, insbesondere angeformt, sind. Das Zusammenwirken der Führungsbahn 42 und der Führungselemente 40 führt bei einer Relativverdrehung des ersten Anpresselements 18 relativ zu dem Führungsring 16, welcher - wie vorstehend dargelegt - drehfest mit dem Eingangsteil 12 verbunden ist, zu einer Bewegung der Führungselemente 40 innerhalb der Führungsbahn 42. Diese Bewegung umfasst aufgrund der Schrägstellung der Führungsbahn 42, um den Winkel α auch eine Axialbe­ wegung des ersten Apresselements 18. Betrachtet man in Fig. 2 das untere Führungselement 40, so ist erkennbar, dass bei Bewegung dieses Führungs­ elements in Richtung des Pfeils P eine Bewegung des ersten Anpress­ elements 18 nach links, d. h. in Richtung auf die Kupplungsscheibe 24 und das Eingangsteil 12 zu, erfolgt. Bei einer derartigen Bewegung des Führungselements 40 innerhalb der Führungsbahn 42 wird also ein Reibeingriff zwischen der Reibelementenanordnung 42 und der Kupplungs­ scheibe 24 hergestellt. Bei einer entgegengesetzten Bewegung des Führungselements 40 in Richtung des Pfeils Q hingegen wird das erste Anpresselement 18 in Fig. 1 nach rechts bewegt, d. h. in Richtung weg von der Kupplungsscheibe 24 und dem Eingangsteil 12. Dies bedeutet, dass bei einer Bewegung des Führungselements 40 in Richtung des Pfeils Q, d. h. bei einer entsprechenden Drehung des ersten Anpresselements 18 relativ zu dem Führungsring 16, das erste Anpresselement 18 derart axial bewegt wird, dass ein Reibeingriff zwischen der Reibelementenanordnung 32 und der Kupplungsscheibe 24 aufgehoben wird.
Es sei ferner angemerkt, dass die Membranfeder 36 über eine Lageranord­ nung 44 an dem Gehäuseteil 14 gelagert ist, und dass im Bereich dieser Lageranordnung eine Rückstellfeder 46 mit ihrem einen Ende 46a an dem Gehäuseteil festgelegt ist. Die Rückstellfeder 46 ist mit ihrem anderen Ende 46b hingegen an dem ersten Anpresselement 18 in einer korrespondieren­ den Ausnehmung festgelegt. Bei der Rückstellfeder 46 handelt es sich um eine Torsionsfeder. Sie ist derart ausgebildet, dass sie im ausgerückten Zustand des ersten Anpresselements 18, d. h. dann, wenn sich dieses über die Reibelementenanordnung 32 nicht in Reibeingriff mit der Kupplungs­ scheibe 24 befindet, entspannt ist und dass eine Relativdrehung zwischen erstem Anpresselement 18 und Gehäuseteil 14 und damit Eingangsteil 1 2 für ein Spannen der Rückstellfeder 46 sorgt, derart, dass das erste Anpresselement 18 in die der Ausrückposition entsprechende Axialposition zurück vorgespannt ist.
Die Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 1 funktioniert im Betrieb wie folgt: Ausgehend von dem in Fig. 1 nicht gezeigten Ausrückzustand, in welchem auf die Membranfeder 36 im radial inneren Bereich die Ausrückkraft Faus angelegt ist, so dass sich weder das zweite Anpresselement 20, noch das erste Anpresselement 18 über ihre zugeordneten Reibelementenanordnungen 34 und 32 in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 24 befinden, wird die Membranfeder 36 freigegeben, d. h. die auf den radial inneren Bereich wirkende Ausrückkraft Faus wird langsam reduziert, so dass die Membranfeder 36 mit ihrem radial äußeren Bereich auf das zweite Anpresselement drückt. Solange noch kein Reibeingriff über die Reib­ elementenanordnung 34 zwischen dem Eingangsteil, dem zweiten Anpresselement 20 und der Kupplungsscheibe 24 hergestellt ist, dreht sich das erste Anpresselement 18 und das zweite Anpresselement 20 mit derselben Drehzahl, wie die Komponentengruppe Eingangsteil 12, Gehäuse­ teil 14 und Führungsring 16.
Wird mittels der Membranfeder 36 dann ein Reibeingriff des zweiten Anpresselements 20 über die Reibelementenanordnung 34 mit der Kupplungsscheibe 24 hergestellt, so kommt es aufgrund der geringeren Drehzahl des Ausgangsteils 30 zu einer Abbremsung der Drehung des zweiten Anpresselements 20 während des Schleifzustands. Diese Ab­ bremsung des zweiten Anpresselements 20 führt aufgrund der drehfesten Kopplung des zweiten Anpresselements 20 mit dem ersten Anpresselement 18 zu einer Relativverdrehung zwischen den beiden Anpresselementen 18, 20 einerseits und der Komponentengruppe Eingangsteil 12, Gehäuseteil 14 und Führungsring 16 andererseits. Während dieser Relativverdrehung bewegt sich das erste Anpresselement 18 mit seinen Führungselementen 40 innerhalb der Führungsbahn 42 in Richtung des Pfeils P gemäß Fig. 2, so dass das erste Anpresselement 18 über die schräg verlaufenden Führungsflanken 42b in Richtung auf das Eingangsteil 12 zu bewegt wird. Diese Axialverlagerung des Führungsteils 18 führt dazu, dass über die Reib­ elementenanordnung 32 ein Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 24 aufgebaut wird. Die diesen Reibeingriff erzeugende Anpresskraft, mit welcher das erste Anpresselement 18 in axialer Richtung auf das Eingangs­ teil 12 zu gepresst wird, hängt von dem Grad der Relativverdrehung zwischen dem ersten Anpresselement 18 und der Komponentengruppe Eingangsteil 12, Gehäuseteil 14 und Führungsring 16 ab. Mit anderen Worten ist die axiale Verlagerung des ersten Anpresselements 18 in Richtung auf das Eingangsteil 12 hin um so größer beziehungsweise die Anpresskraft um so stärker, je weiter sich die Führungselemente 40 der Führungsbahn 42 in Richtung des Pfeils P bewegen. Es sei nochmals angemerkt, dass eine derartige Bewegung, d. h. eine Relativverdrehung des ersten Anpresselements 18 relativ zum Eingangsteil 12, zum Gehäuseteil 14 und zum Führungsring 16 die Rückstellfeder 46 spannt.
Sobald das erste Anpresselement 18 so weit in axialer Richtung auf das Eingangsteil 12 zu verlagert wurde, bis eine schlupffreie Drehmomentüber­ tragung von dem Eingangsteil 12 auf die Kupplungsscheibe 24 erfolgt, ist die Relativverdrehung abgeschlossen und die Kupplung befindet sich im eingerückten Zustand. In diesem Zustand ist die Rückstellfeder 46 gespannt, die durch diese aufgebrachte Rückstellkraft ist jedoch kleiner als die über die Membranfeder 36 auf das zweite Anpresselement 20 angelegte und durch die Reibelementenanordnung 34 in Zusammenwirkung mit der Kupplungs­ scheibe 24 erzeugte Haltekraft, so dass die Rückstellfeder 46 nicht dazu in der Lage ist, im eingerückten Zustand der erfindungsgemäßen Kupplungsein­ richtung das erste Anpresselement durch Verlagerung innerhalb der Führungsbahn 42 in seine Ausgangsposition zurückzudrehen.
Beim Ausrücken der Kupplung, d. h. bei Anlegen einer Kraft Faus im radial inneren Bereich der Membranfeder 36 geschieht Folgendes: Der Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 34 wird aufgehoben, so dass keine Haltekraft mehr vorhanden ist, welche den durch den Einrückvorgang hergestellten Relativverdrehungszustand zwischen der Komponentengruppe Eingangsteil 12, Gehäuseteil 14 und Führungsring 16 einerseits und ersten und zweiten Anpresselement 18, 20 andererseits aufrecht erhält. Deshalb wird nach Lösen des Reibeingriffs im Bereich der Reibelementenanordnung 34 das erste Anpresselement 18 durch die Federkraft der Rückstellfeder 46 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht. Unter Betrachtung von Fig. 2 bedeutet dies, dass unter Wirkung der Rückstellfeder 46 die Führungselemente 40 innerhalb der Führungsbahn 42 in Richtung des Pfeils Q verlagert werden, womit eine Axialbewegung des ersten Anpresselements 18 einhergeht, welche den Reibeingriff im Bereich der ersten Reibelementen­ anordnung 32 aufhebt.
Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung beim Einkuppeln lediglich das zweite Anpresselement 20 aktiv durch den Fahrer in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 24 gebracht werden muss, wodurch eine Relativverdrehung des in der Führungsbahn 42 geführten ersten Anpresselements 18 relativ zu dem Eingangsteil 12 induziert wird. Bei dieser Relativverdrehung wird unter Ausnützung eines Servoeffekts, welcher auf der Schrägstellung der Führungsbahn 42 beruht, das erste Anpresselement 18 in axialer Richtung verlagert. Dadurch können unter Ausnützung der ohnehin vorhandenen Drehbewegung des Eingangsteils 12 hohe Anpresskräfte im Bereich der Reibelementenanordnung 32 aufgebracht werden, ohne dass korrespondie­ rend hohe Anpresskräfte von der Membranfeder 36 aufgebracht werden müssen. Im Grunde lässt sich also mit geringen Federkräften der Mem­ branfeder 36 eine sichere Drehmomentübertragung vom Eingangsteil 12 auf die Ausgangswelle 30 verwirklichen. Dies ist auch noch bei Verschleiß der Reibelementenanordnung 32 möglich, da sich das erste Anpresselement 18 bei verschleißbedingt reduzierter Dicke der Reibelemente 32a, 32b einfach in axialer Richtung entsprechend weiter nach links verlagert und zwar bei stärkerer Relativverdrehung zu dem Eingangsteil 12 hin.
Hinsichtlich von sich einstellenden Verschleißsituationen ist noch anzufüh­ ren, dass aufgrund der sich deutlich unterscheidenden Beträge der Anpresskräfte an erster und zweiter Reibelementenanordnung 32, 34 dort im Betrieb auch unterschiedlich starker Verschleiß auftritt. Um dennoch eine zuverlässige Funktion zu gewährleisten, ist die Kupplungsscheibe 24 entsprechend biegeweich ausgebildet, so dass diese sich der jeweiligen Verschleißsituation anpassen kann.
Fig. 3 zeigt gegenüber Fig. 2 eine Abwandlung der Gestaltung des Führungsrings 16' mit seiner Führungsbahn 42' und der in der Führungs­ bahn 42' aufgenommenen Führungselemente 40'. Die Führungsbahn 42' verläuft wiederum zickzack-förmig wie bereits bei der Gestaltungsvariante nach Fig. 2. Der Unterschied der beiden Varianten liegt im Wesentlichen in der Gestaltung der Führungselemente 40', welche im Gegensatz zu der im Querschnitt kreisförmigen Ausgestaltung der Führungselemente 40 gemäß Fig. 2 bei Fig. 3 mit zwei zueinander geneigten Abschnitten 40'a und 40'b ausgebildet sind. Die Abschnitte 40'a und 40'b sind derart zueinander geneigt, dass sie im Wesentlichen parallel zu den Abschnitten der Flanken 42'a und 42'b der Führungsbahn 42' verlaufen, mit welchen sie bei einer Relativverdrehung des Führungsrings 16' zu dem die Führungselemente 40' aufweisenden Anpresselement 18 zusammenwirken. Der Vorteil der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 liegt darin, dass im Gegensatz zu der Ausge­ staltung gemäß Fig. 2 geringere Flächenpressungen zwischen den Flanken der Führungsbahn 42' und den daran anliegenden Abschnitten des Führungselements 40' auftreten. Dadurch lässt sich der Verschleiß zwischen Führungsbahn 42' und Führungselement 40' reduzieren und die Gleiteigenschaften verbessern.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupp­ lungseinrichtung.
Zur Beschreibung dieser zweiten Ausführungsform werden für gleiche oder gleichwirkende Komponenten wie bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 und Fig. 2 die selben Bezugszeichen verwendet, jedoch erhöht um die Zahl 100. Es werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 beschrieben.
Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 und der Ausführungsform gemäß Fig. 4 liegt in der Erzeugung der auf das zweite Anpresselement 120 wirkenden Anpresskraft. Statt wie in Fig. 1 mittels einer Membranfeder 36 wird die Anpresskraft im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 mittels eines steuerbaren drehfest gegenüber dem Eingangsteil 112 angeordneten Magnetstellglieds 150 erzeugt. Dieses wird über nicht gezeigte Steuerleitungen angesteuert und übt auf das magnetisch ausgebildete zweite Anpresselement 120 je nach Ansteuerung eine anziehende oder abstoßende Kraft aus. Dadurch lässt sich das zweite Anpresselement 120 in axialer Richtung relativ zu dem Eingangsteil 112 bewegen, so dass der in Fig. 4 nicht gezeigte Aus­ rückzustand sowie der in Fig. 4 gezeigte Einrückzustand der Kupplungsein­ richtung 110 eingestellt werden kann.
Das zweite Anpresselement 120 weist in seinem radial äußeren Bereich eine Radialverzahnung 152 auf, welche mit einer korrespondierenden Radialver­ zahnung 154 am radial inneren Bereich des ersten Anpresselements 118 in Eingriff steht. Durch die korrespondierenden Verzahnungen 152, 154 ist das zweite Anpresselement drehfest mit dem ersten Anpresselement 118 gekoppelt, jedoch axial zu diesem verlagerbar.
Die Funktionsweise der Kupplungseinrichtung 110 entspricht jedoch im Wesentlichen der gemäß den Fig. 1 und 2, d. h. im Einzelnen: Durch Erzeugen einer magnetisch abstoßenden Kraft durch das Magnetstellglied 150 wird das zweite Anpresselement 120 über die Reibelementenanordnung 134 in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 124 gebracht und dadurch aufgrund der langsameren Drehzahl der Kupplungsscheibe 124 abgebremst. Diese Abbremsung wird über die korrespondierenden Verzahnung 152, 154 auf das erste Anpresselement 118 übertragen, welches sich geführt über seine Führungselemente 140 in der Führungsbahn 142 relativ zu der Komponentengruppe Eingangsteil 112 und Gehäuseteil 114 dreht und somit aufgrund der Schrägstellung der Führungsbahn 142 in axialer Richtung auf das Eingangsteil 112 zu bewegt wird. Dadurch wird auch ein Reibeingriff und letztendlich eine Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Anpresselement 118 der Kupplungsscheibenanordnung 124 und dem Eingangsteil 112 vermittels der Reibelementenanordnung 132 bewirkt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Relativverdrehung wieder ein Spannen der Rückstellfeder 146 bewirkt, welche beim Lösen des Reibeingriffs im Bereich der Reibelementenanordnung 134 dafür sorgt, dass das erste Anpresselement 118 in seine Ausgangsposition, d. h. außer Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 124, gedreht wird.
Als weitere konstruktive Unterschiede sind anzuführen, dass im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 die Reibelementenanordnungen 132, 134 korrespondierend zu der Anordnung des ersten und zweiten Anpresselements 118, 120 in ihrer radialen Anordnung vertauscht sind, d. h. die erste Reibelementenanordnung 132 liegt radial außerhalb der zweiten Reibelementennaordnung 134. Des Weiteren wurde das Gehäuseteil 114 stark verkürzt, der Reibring 16 ganz weggelassen und die Führungs­ bahn 142 in dem Gehäuseteil 114 direkt untergebracht.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungs­ einrichtung. Zur Beschreibung dieser dritten Ausführungsform wird für gleichwirkende oder gleichartige Komponenten auf die vorstehend bereits angeführten Bezugszeichen zurückgegriffen, jedoch mit der Ziffer 2 vorangestellt.
Der wesentliche Unterschied der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 5 zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 liegt darin, dass der Reibeingriff zwischen der Kupplungsscheibenanordnung 226 und den mit dem Eingangsteil 212 gekoppelten Teilen nicht über die Kupplungsscheibe 224 hergestellt wird, sondern unmittelbar an dem radial äußeren Bereich des Anschlussteils 228 hergestellt wird. Hierfür weist das Anschlussteil 228 einen ringartig angeformten Reibflansch 256 auf, welcher unter Ver­ mittelung der zweiten Reibelementenanordnung 234 mit einem ersten Steuerteil 258 zusammenwirkt. Das erste Steuerteil 258 ist in seinem radial äußeren Bereich tellerförmig ausgebildet und wirkt mit der Membranfeder 236 zusammen. Diese drückt in dem in Fig. 5 gezeigten Zustand das erste Steuerteil 258 in Richtung nach links. An seinem radial inneren Bereich ist das Steuerteil 258 in einzelne Segmente 260 unterteilt. Diese weisen eine zur Drehachse A schräg verlaufende Steuerfläche 262 auf, welche mit einer korrespondierenden Gegenfläche 264 an einem zweiten Steuerteil 266 zusammenwirken. Das zweite Steuerteil 266 ist mit dem ersten Steuerteil 258 über eine Radialverzahnung 268 drehfest, jedoch axial beweglich verbunden. Gleichermaßen ist das zweite Steuerteil 266 über eine weitere Radialverzahnung 270 mit dem ersten Anpresselement 218 verbunden. Das zweite Steuerteil 266 ist in dem Gehäuseteil 214 gegen eine Axialver­ lagerung festgelegt, jedoch relativ zu diesem gegen die Wirkung der Rückstellfeder 246 verdrehbar.
Bei Aufbringen einer Einrückkraft über die Membranfeder 236 wird das erste Steuerteil 258 in axialer Richtung in Richtung auf das Eingangsteil 212 zu bewegt. Dabei gleiten die Steuerflächen 262 an den Gegenflächen 264 ab, wodurch die Segmente 260 auf die zweite Reibelementenanordnung 234 gedrückt werden und somit ein Reibeingriff hergestellt wird. Bei hinreichend starkem Andrücken wird die sich im Ausrückzustand mit der Komponenten­ gruppe Eingangsteil 212, Gehäuseteil 214 und Führungsring 216 mit­ drehende Komponentengruppe erstes Anpresselement 218, zweites Steuerteil 266, erstes Steuerteil 258 gebremst und damit relativ zu dem Eingangsteil 212 und den mit diesem drehfest verbundenen Teilen Gehäuseteil 214, Führungsring 216 verdreht. Die über die Reibelementen­ anordnung 234 erzeugte Bremswirkung wird von dem ersten Steuerteil 258 über die Radialverzahnung 268 auf das zweite Steuerteil 266 übertragen und von diesem über die Radialverzahnung 270 auf das erste Anpress­ element 218. Dieses wird durch die Relativverdrehung, wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 im Detail beschrieben, über die Wechselwirkung von Führungselement 240 und schräger Führungsbahn 242 in axialer Richtung verlagert, so dass ein Reibeingriff über die Reibelementenanord­ nung 232 mit der Kupplungsscheibe 224 erzeugt wird.
Beim Ausrücken wird im radial inneren Bereich der Membranfeder 236 auf diese eine Ausrückkraft Faus aufgebracht, so dass die federnden Segmente 260 aufgrund ihrer federnden Eigenschaft in Richtung des Pfeils R unter Gleitbewegung der Flächen 262, 264 aneinander zurückbewegt werden und der Reibeingriff über die Reibelementenanordnung 234 aufgehoben wird. Dadurch wird das relativ zu dem Gehäuseteil 214 verdrehte zweite Steuerteil 266 nicht länger in seiner verdrehten Stellung gehalten, so dass die Rückstellfeder 246 das zweite Steuerteil 266 in seine dem Aus­ rückzustand zugeordnete Ausgangsstellung zurückdrehen kann. Das zweite Steuerteil 266 nimmt dabei das Anpresselement 218 mit, welches sich unter Führung der Führungselemente 240 in der Führungsbahn 242 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei ein Reibeingriff über die Reib­ elementenanordnung 232 mit der Kupplungsscheibe 224 aufgehoben wird.
Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung. Es werden wiederum gleiche oder gleich wirkende Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, jedoch diesmal mit der Ziffer 3 vorangestellt.
Der wesentliche Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 liegt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 darin, dass die Mittel zur axialen Verlagerung des ersten Anpresselements 318 anders ausgebildet sind, als wie vorstehend in Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind das erste Anpresselement 318 und das Eingangsteil 312 über Tangentialblattfedern 374 verbunden. Die Tangentialblattfedern 374 weisen einen mit dem Eingangsteil 312 gekoppelten Verbindungsbereich 374a, einen mit dem ersten Anpress­ element 318 gekoppelten Verbindungsbereich 374b und einen zwischen den beiden Verbindungsbereichen 374a, 374b liegenden zu einer achsnormalen Ebene schräg verlaufenden Wirkbereich 374c auf. Ein bevorzugter Verlauf der Tangentialblattfedern relativ zur achsnormalen Ebene ist in der eine Ansicht nach Pfeil B in Fig. 6a) zeigenden Fig. 6b) gezeigt. Kommt es nun aufgrund eines über die Membranfeder 336 hergestellten Reibeingriffs zwischen dem zweiten Anpresselement 320 und der Kupplungsscheibe 324 zu einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil 312 und dem drehfest miteinander gekoppelten Komponenten erstes Anpresselement 318 und zweites Anpresselement 320, so wird der schräg verlaufende Wirkbereich 374c auf Zug beansprucht, was zu einer Axialverlagerung des ersten Anpresselements 318 auf das Eingangsteil 312 zu führt und dadurch einen Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 332 bewirkt. Es ist anzumerken, dass die über die Membranfeder 36 auf das zweite Anpress­ element 320 ausgeübte Anpresskraft und der dadurch erzeugte Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 334 derart stark sein muss, dass einer durch die Deformation der Tangentialblattfedern 374 hervorgerufenen Rückstellkraft zumindest das Gleichgewicht gehalten wird. Sobald auf die Membranfeder 336 in deren radial inneren Bereich eine Ausrückkraft Faus angelegt wird, wird der Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 334 aufgehoben, so dass die Tangentialblattfedern 374 nicht länger in ihrem deformierten Zustand gehalten werden, sondern sich vielmehr in ihren Ausgangszustand zurückverformen können. Dadurch wird aber auch das erste Anpresselement 318 in seinen Ausgangszustand bewegt, d. h. in den in Figur nicht gezeigten Auskuppelzustand, in welchem kein Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 332 erfolgt.
Es sei ergänzend angemerkt, dass im radial äußeren Bereich des Eingangsteil 312 in Fig. 6 ein Anlasserzahnkranz 376 vorgesehen ist.
Fig. 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung, wobei wiederum gleiche und gleich wirkende Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen bezeichnet werden, jedoch mit der Zahl 4 vor­ angestellt.
Die Kupplungseinrichtung 410 gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von der Kupplungseinrichtung 310 gemäß Fig. 6 im Wesentlichen in zwei Punkten: Der erste wesentliche Unterschied liegt darin, dass die Tangentialblattfedern 474 derart mit dem ersten Anpresselement 418 und dem Gehäuseteil 414 verbunden sind, dass eine Relativverdrehung zwischen dem ersten Anpresselement 418 und dem mit dem Eingangsteil 412 verbundenen Gehäuseteil 414, welche Relativverdrehung durch die Herstellung eines Reibeingriffs im Bereich der Reibelementenanordnung 434 induziert wird, zu einer Stauchung des Wirkabschnitts 474c der Tangentialblattfedern 474 führt. Durch diese Stauchung wird das erste Anpresselement 418 in axialer Richtung auf das Eingangsteil 412 hin gedrückt und somit wird ein Reibeingriff über die Reibelementenanordnung 432 mit der Kupplungs­ scheibe 424 erzeugt. Der weitere Unterschied der fünften Ausführungsform nach Fig. 7 zu der vierten Ausführungsform der Fig. 6 liegt darin, dass wiederum die Komponenten erstes Anpresselement 418 und zweites Anpresselement 420 mit ihren zugeordneten Reibelementenanordnungen 432, 434 in ihrer radialen Anordnung vertauscht sind, d. h. das zweite Anpresselement 420 liegt radial innerhalb des ersten Anpresselements 418. Um eine drehfeste, jedoch axial verschiebbare Kopplung der beiden Anpresselemente 418 und 420 zu gewährleisten, wurde, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 eine Radialverzahnung 452 am radial äußeren Bereich des zweiten Anpresselements 420 und eine korrespondie­ rende Radialverzahnung 454 am radial inneren Bereich des ersten Anpress­ elements 418 angebracht.
Beim Ausrücken der Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 7 wird, wie vorstehend schon mehrfach dargelegt, auf den radial inneren Bereich der Membranfeder 436 eine Ausrückkraft Faus angelegt, wodurch die Anpress­ kraft der Membranfeder 436 auf das zweite Anpresselement 420 und damit der Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 434 aufgehoben wird. Dadurch wird das erste Anpresselement 418 nicht länger in seiner eingerückten Stellung gehalten, so dass sich dieses unter Entspannung der deformierten Tangentialblattfedern 474 in seine der Ausrückstellung zugeordnete Position zurückbewegen kann. Dadurch wird ein Reibeingriff im Bereich der Reibelementenanordnung 432 aufgehoben.
Fig. 8 zeigt ein Schema, anhand welchem die Vorteile der Erfindung für einen Einkupppelvorgang unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert wird. Beim Einkuppeln ist bei Bezugszeichen 80 von außen, d. h. beispielsweise über die Freigabe des Kupplungspedals, die Einrückenergie Faus × saus aufzubrin­ gen. Diese Energie wird über ein Stellglied - in den vorstehenden Aus­ führungsbeispielen die Membranfeder 36' oder das Magnetstellglied 81 - in die Axialenergie Fax × sax umgewandelt, welche an das zweite Anpress­ element 20 angelegt wird. Der Reibeingriff des zweiten Anpresselements 20 mit der Kupplungsscheibe 24 beziehungsweise der Kupplungsscheiben­ anordnung bei 82 führt zu einem Betätigungsmoment MBet zur Betätigung, d. h. zum Einkuppeln, der Kupplung. Sobald ein derartiges Betätigungs­ moment MBet vorliegt, wirkt dieses durch den Pfeil 83 dargestellt als Triggersignal. Dies bedeutet, dass durch das anliegende Betätigungsmoment MBet eine Relativverdrehung um den Winkel ϕ bewirkt wird, welche Relativverdrehung bei 84 unter der Wechselwirkung zwischen den Führungselementen 40 und der Führungsbahn 42 beziehungsweise unter der Wirkung der Tangentialblattfedern zu einer Anpressplattenenergie FAP × sAP umgeformt wird. Diese Anpressplattenenergie FAP × sAP wird über den Pfeil 85 letztlich in ein Einkuppeln der Kupplung umgewandelt, so dass ein am Eingangsteil 12 anliegendes Motor-Drehmoment MMot über die eingekup­ pelte Kupplung 86 zu einem Ausgangsteil 30 übertragen wird. Die zum Einkuppeln erforderliche Kraft (und entsprechend die zum Auskuppeln erforderlichen Kräfte) sind durch Ausnützung des am Eingangsteil 12 ohnehin anliegenden Motordrehmoments MMot deutlich reduziert worden, so dass mit der vorliegenden Erfindung das Einrücken der Kupplung erleichtert werden kann, was auch eine Automatisierung, d. h. eine Verwendung von steuerbaren Stellgliedern in einem für den Massenfertigung erträglichen Kostenrahmen ermöglicht.

Claims (28)

1. Kupplungseinrichtung, insbesondere Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
ein sich um eine Drehachse (A) drehendes oder drehbares Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412),
wenigstens ein erstes Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418), welches zu dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412) axial bewegbar und relativ zu diesem um die Drehachse (A) verdrehbar angeordnet ist,
wenigstens ein zweites Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420), welches mit dem ersten Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) im Wesentlichen drehfest verbunden ist, und
eine Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326, 426), welche mit dem ersten Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist und welche mit dem zweiten Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420) in Reibeingriff bringbar ist,
wobei das Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412), das erste Anpress­ element (18; 118; 218; 318; 418) und das zweite Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420) derart miteinander gekoppelt sind, dass ein In-Reibeingriff-Bringen des zweiten Anpresselements (20; 120; 258; 320; 420) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) ein In-Reibeingriff-Bringen des ersten Anpresselements (18; 118; 218; 318; 418) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) induziert.
2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag einer den Reibeingriff des ersten Anpresselements (18; 118; 218; 318; 418) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) bestimmenden Anpresskraft von dem Betrag einer den Reibeingriff des zweiten Anpresselements (20; 120; 258; 320; 420) mit der Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) bestimmenden Anpresskraft oder/und von der Position des zweiten Anpresselements (20; 120; 258; 320; 420) relativ zu der Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) während des Reibeingriffs abhängt.
3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zur Herstellung eines Reibeingriffs des zweiten Anpresselements (20; 120; 258; 320; 420) mit der Kupplungsschei­ benanordnung (26; 126; 226; 326; 426) eine Krafterzeugungsanord­ nung (36; 150; 236; 336; 436) vorgesehen ist, durch welche das zweite Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420) zur Drehmoment­ übertragung in Richtung auf die Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) zu vorgespannt oder vorspannbar ist.
4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungsanordnung eine Membranfeder (36; 236, 336; 436) umfasst, mittels welcher das zweite Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420), gegebenenfalls unter Zwischenanordnung eines Gleitkörpers (38; 338), auf die Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) zu vorgespannt oder vorspannbar ist.
5. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafterzeugungsanordnung einen steuerbaren Aktuator (150), vorzugsweise ein steuerbares Magnetstellglied (150) umfasst, mittels welchem das zweite Anpresselement (120) auf die Kupp­ lungsscheibenanordnung (126) zu vorgespannt oder vorspannbar ist.
6. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) mit dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412), vorzugsweise unter Vermittelung einer mit dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412) drehfest verbundenen Gehäuseanordnung (14; 114; 214; 314; 412), über Axialverlagerungsmittel (40, 42; 140, 142; 240, 242; 374, 474) derart gekoppelt ist, dass sich das erste Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) bei einer Relativdrehung zwischen dem ersten Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) und dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412) in axialer Richtung relativ zu dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412) verlagert.
7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverlagerungsmittel (40, 42; 140, 142; 240, 242) eine Führungsbahn (42; 142; 242) und wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von, in der Führungsbahn (42; 142; 242) in Umfangs­ richtung geführtes Führungselement (40; 140; 240) umfassen, wobei die Führungsbahn (42; 142; 242) relativ zu einer achsnormalen Ebene (E) geneigt verläuft.
8. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (42; 142; 242) an dem Eingangsteil (12; 112; 212), vorzugswiese an der Gehäuseanordnung (14; 114; 214) ausgebildet ist und dass das wenigstens eine Führungselement (40; 140; 240) im radial äußeren Bereich des ersten Anpresselements (18; 118; 218) angeordnet ist.
9. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Anpresselement (18; 118; 218) eine Mehrzahl von Führungselementen (40; 140; 240) in regelmäßigen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet ist, welche in der Führungsbahn (42; 142; 242) geführt sind.
10. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (42; 242) in einem Führungsring (16; 216) ausgebildet ist, welcher an dem Eingangsteil (12; 212), vorzugsweise an der Gehäuseanordnung (14; 214), fixiert ist.
11. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (α) der Führungsbahn (42; 142; 242) relativ zu der achsnormalen Ebene (E) im Bereich zwischen 5° und 35°, vorzugsweise zwischen 25° und 15°, am meisten bevorzugt bei etwa 20° liegt.
12. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (42; 142; 242) in Umfangs­ richtung periodisch wellenförmig, vorzugsweise zickzack-förmig, verläuft.
13. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Führungselement (40; 140; 240) von wenigstens einem an dem ersten Anpresselement (18; 118; 218) ausgebildeten, vorzugsweise kreiszylindrischen, Führungs­ stift (40; 140; 240) gebildet ist.
14. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Führungselement (40') von wenigstens einer an dem ersten Anpresselement (18) ausgebilde­ ten und an die Neigung der Führungsbahn (42') in Umfangsrichtung angepassten Führungsnase (40') gebildet ist.
15. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverlagerungsmittel (374; 474) wenigstens ein Feder­ element (374; 474), vorzugsweise wenigstens eine Tangentialblatt­ feder (374; 474), umfassen, dessen eines Ende (374a; 474a) an dem Eingangsteil (312; 412), vorzugsweise an der Gehäuseanordnung, fixiert ist und dessen anderes Ende (374b; 474b) an dem ersten Anpresselement (318; 418) fixiert ist, wobei das wenigstens eine Federelement (374; 474) zumindest abschnittsweise (374c; 474c) relativ zu einer achsnormalen Ebene geneigt verläuft.
16. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (α) des wenigstens einen Federelements (374; 474) relativ zu der achsnormalen Ebene im Bereich zwischen 5° und 65°, vorzugsweise zwischen 25° und 55°, am meisten bevorzugt bei etwa 40° liegt.
17. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingangsteil (12; 112; 212), vorzugsweise der Gehäuseanordnung (14; 114; 214), und dem ersten Anpresselement (18; 118; 218) eine Rückstellfeder (46; 146; 246) angeordnet ist, welche einem gegenseitigen Verdrehen von Eingangsteil (12; 112; 212) und erstem Anpresselement (18; 118; 218) entgegenwirkt.
18. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anpresselement (20; 120; 320; 420) ein Ringelement umfasst, welches mit dem ersten Anpresselement (18; 118; 318; 418) im Wesentlichen drehfest verbunden und bezüglich diesem axial verschiebbar ist.
19. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (20; 420) eine Verzahnung (152; 452), vorzugsweise eine Radialverzahnung, aufweist und dass das erste Anpresselement (18; 418) eine korrespondierende Gegenverzahnung (154; 454), vorzugsweise eine korrespondierende Gegenradialver­ zahnung, aufweist.
20. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) unter Zwischenanordnung einer ersten Reibelemen­ tenanordnung (32; 132; 232; 332; 43) mit der Kupplungsscheiben­ anordnung (26; 126; 226; 326; 426) zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist.
21. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anpresselement (20; 120; 258; 320; 420) unter Zwischenanordnung einer zweiten Reib­ elementenanordnung (34; 134; 234; 334; 434) mit der Kupplungs­ scheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) in Reibeingriff bringbar ist.
22. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 20 oder/und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder/und die zweite Reibelementen­ anordnung (32, 34; 132, 134; 232, 234; 32, 334; 432, 434) in dem zwischen dem ersten Anpresselement (18; 118; 218; 318; 418) und dem Eingangsteil (12; 112; 212; 312; 412) liegenden Bereich zur Drehmomentübertragung auf die Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) angeordnet ist.
23. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich die zweite Reibelementenanordnung (34; 134; 334; 434) in radialer Richtung betrachtet über eine Strecke erstreckt, die kleiner, vorzugsweise um 2/3 kleiner, als die radiale Erstreckung der ersten Reibelementenanordnung (32; 132; 232; 332) ist.
24. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Anpresselement ein in axialer Richtung verlagerbares Steuerteil (258) zugeordnet ist, welches in seinem radial inneren Bereich in deformierbare Segmente (260) mit Radialschrägflächen (262) unterteilt ist, und dass im Bereich des ersten Anpresselements (210) korrespondierende Gegenschräg­ flächen (264) ausgebildet sind, wobei die Segmente (260) bei axialer Verlagerung des Steuerteils (258) unter Zusammenwirken der Radialschrägflächen (262) und der korrespondierenden Gegenschräg­ flächen (264) in Richtung auf die Kupplungsscheibenanordnung (256) zu vorgespannt oder vorspannbar sind.
25. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibelementenanordnung (234) zusammen mit dem korrespondierenden Bereich (256) der Kupplungsscheibenanordnung (226) kreiszylindrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse (A) im Wesentlichen mit der Drehachse (A) zusammenfällt, und dass die Segmente (260) unter Zusammenwirken der Radialschrägflächen (262) und der korrespondierenden Gegenschrägflächen (264) in radialer Richtung auf die zweite Reibelementenanordnung (234) und den kreiszylindrischen Bereich (256) der Kupplungsscheibenanord­ nung (226) zu deformiert werden.
26. Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibenanordnung (26; 126; 226; 326; 426) wenigstens eine im Wesentlichen achsnormal verlaufende Kupplungsscheibe (24; 124; 224; 324; 424) aufweist.
27. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kupplungsscheibe (24; 124; 224; 324; 424) durch entsprechende geometrische Ausformung biegeweich ausgeführt ist.
28. Kupplungseinrichtung, insbesondere Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
ein sich um eine Drehachse drehendes oder drehbares Ein­ gangsteil,
wenigstens ein erstes Anpresselement, welches zu dem Eingangsteil axial bewegbar und relativ zu diesem um die Drehachse verdrehbar angeordnet ist,
wenigstens ein zweites Anpresselement, welches mit dem ersten Anpresselement im Wesentlichen drehfest verbunden ist, und
eine Reibflächenanordnung, welche mit dem ersten Anpress­ element zur Drehmomentübertragung in Reibeingriff bringbar ist und welche mit dem zweiten Anpresselement in Reibeingriff bringbar ist,
wobei das Eingangsteil, das erste Anpresselement und das zweite Anpresselement derart miteinander gekoppelt sind, dass ein In- Reibeingriff-Bringen des zweiten Anpresselements mit der Reib­ flächenanordnung ein In-Reibeingriff-Bringen des ersten Anpress­ elements mit der Reibflächenanordnung induziert.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10253480B4 (de) * 2002-11-16 2012-07-19 Zf Sachs Ag Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung
DE10246466B4 (de) * 2002-10-04 2013-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Druckplattenbaugruppe

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