DE102005015970B4

DE102005015970B4 - Kupplungsaggregat mit Verschleißnachstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102005015970B4
Application number: DE102005015970.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Fischer Robert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: DE102005015970A1

Abstract

Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung mit mehreren, insbesondere zwei Reibungskupplungen, wobei jede der Reibungskupplungen mit Hilfe einer Tellerfedereinrichtung (7; 8) im geschlossenen Zustand gehalten werden kann, jeweils durch ein Ausrücksystem (1; 2) betätigbar ist, und jeweils zwischen dem Ausrücksystem (1; 2) und der Tellerfedereinrichtung (7; 8) eine Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) wirksam ist, wobei eine Verschleißnachstellblockiereinrichtung (15; 20) mit der jeweiligen Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) gekoppelt ist und, wenn sich zwei Reibungskupplungen im geschlossenen Zustand befinden, mit der geringstmöglichen Kraft belastet ist, wodurch ein federvorbelasteter Keil (13; 18) der jeweiligen Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) zur Durchführung einer Verschleißnachstellung zwischen Ausrücksystem (1; 2) und Tellerfedereinrichtung (7; 8) schiebbar ist, wenn sich die zwei Reibungskupplungen im geschlossenen Zustand befinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung mit mehreren, insbesondere zwei Reibungskupplungen, wobei jede der Reibungskupplungen mit Hilfe einer Tellerfedereinrichtung im geschlossenen Zustand gehalten werden kann, jeweils durch ein Ausrücksystem betätigbar ist, und jeweils zwischen dem Ausrücksystem und der Tellerfedereinrichtung eine Verschleißnachstelleinrichtung wirksam ist.
Ein derartiges Kupplungsaggregat dient in einem Kraftfahrzeug zur Drehmomentübertragung zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe. Herkömmliche Reibungskupplungen umfassen in der Regel jeweils eine Druckplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar in einem Gehäuse angeordnet ist. Zwischen Gehäuse und Druckplatte ist eine Tellerfeder wirksam, durch welche die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte einklemmbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen beaufschlagbar ist. Bei herkömmlichen Reibungskupplungen steigt mit zunehmendem Belagverschleiß die Betätigungskraft an. Bei einer sogenannten selbsteinstellenden Kupplung (Self Adjusting Clutch, kurz: SAC) wird der Belagverschleiß über ein Verschleißnachstellsystem ausgeglichen, so dass, auch bei Verschleiß, keine Veränderung der Betätigungskraft auftritt. Zu diesem Zweck kann zwischen der Tellerfeder und dem Gehäuse, insbesondere einem Kupplungsdeckel, ein Rampenring angeordnet sein, der in Rampen des Kupplungsdeckels eingreift und in Umfangsrichtung über Druckfedern angetrieben wird. Dabei kann es passieren, dass, zum Beispiel aufgrund von im Betrieb auftretenden Vibrationen oder infolge der im Betrieb ansteigenden Temperatur, ein unerwünschtes Nachstellen einer der oder aller Kupplungen erfolgt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 22 677 A1 ist ein Kupplungsaggregat bekannt, das eine Ausgleichsvorkehrung umfasst, die gewährleistet, dass die durch die Tellerfederzungen gebildeten Ausrückmittel der Reibungskupplung in axialer Richtung spielfrei betätigt und um einen konstanten Weg verlagert werden können. Die Ausgleichsvorkehrung ist zwischen dem ein Ausrücklager umfassenden Ausrücker und den Zungenspitzen der Tellerfeder vorgesehen. Die Ausgleichsvorkehrung umfasst ein Nachstellelement in Form eines ringartigen Bauteils, das zwei in radialer Richtung versetzte in Umfangsrichtung sich erstreckende und axial ansteigende Sätze von Auflauframpen aufweist, die jeweils über den Umfang des Bauteils verteilt sind. Das Nachstellelement kann die Form eines Nachstellrings aufweisen, der mit einer Verdrehsicherung ausgestattet ist. Die Verdrehsicherung gewährleistet bei nicht montierter Reibungskupplung eine definierte Lage des Nachstellelements gegenüber den übrigen Bauteilen. Bei dem bekannten Kupplungsaggregat kann es passieren, dass die Verschleißnachstelleinrichtung, zum Beispiel bei starken Vibrationen oder bei hohen Temperaturen, nachstellt, ohne dass dies erwünscht ist.
Aus der DE 199 34 853 A1 ist ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung mit einer Reibungskupplung bekannt, die mit Hilfe einer Tellerfedereinrichtung, über ein Ausrücksystem betätigbar ist, wobei zwischen dem Ausrücksystem und der Tellerfedereinrichtung eine Verschleißnachstelleinrichtung wirksam ist, wobei eine Verschleißnachstellblockiereinrichtung so mit der Verschleißnachstelleinrichtung zusammenwirkt, dass die Verschleißnachstelleinrichtung nur im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung wirksam ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung mit mindestens einer Reibungskupplung, die mit Hilfe einer Tellerfedereinrichtung, über ein Ausrücksystem betätigbar ist, wobei zwischen dem Ausrücksystem und der Tellerfedereinrichtung eine Verschleißnachstelleinrichtung wirksam ist, zu schaffen, bei dem ein unerwünschtes Nachstellen sicher unterbunden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kupplungsaggregat gemäß Patentanspruch 1. Dadurch wird ein unerwünschtes Nachstellen sicher verhindert, sobald sich mindestens eine Reibungskupplung im geöffneten Zustand befindet. Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die über ein vorab beschriebenes Kupplungsaggregat mit einem Getriebe gekoppelt ist, ist es – in Abhängigkeit der Fahrsituation – erforderlich, dass alle Kupplungen geöffnet sind, oder eine Kupplung geschlossen und die andere Kupplung beziehungsweise die anderen Kupplungen geöffnet ist beziehungsweise sind. Der Zustand, dass alle Kupplungen geschlossen sind, wird im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht benötigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der im normalen Betrieb eines Kraftfahrzeugs nicht auftretende Zustand, in dem alle Kupplungen geschlossen sind, gezielt zu Verschleißnachstellungen genutzt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißnachstellblockiereinrichtung mindestens ein bewegbares Sensorelement umfasst, das mit der Ausrückkraft des Ausrücksystems beaufschlagt ist und blockiert, sobald die Ausrückkraft einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Verschleißnachstellung erfolgt in Abhängigkeit von der Ausrückkraft. Vorzugsweise wird die Reibungskupplung durch die Vorspannung der Tellerfedereinrichtung im geschlossenen Zustand gehalten. Demzufolge kann die Ausrückkraft im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung gleich null sein beziehungsweise nur so groß sein, wie es für die Vorspannung der Ausrücklager nötig ist. Bei einer Betätigung der Reibungskupplung wirkt eine deutlich größere Ausrückkraft auf das Sensorelement, so dass das Sensorelement, zum Beispiel aufgrund von Reibungskräften, blockiert wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement mit der Verschleißnachstelleinrichtung gekoppelt ist. Die Verschleißnachstelleinrichtung kann zum Beispiel ein Verstellring-Rampensystem umfassen, das nur dann nachstellt, wenn das Sensorselement nicht blockiert ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausrücksystem und der Tellerfedereinrichtung ein Rampensystem angeordnet ist, das durch eine Nachstellfedereinrichtung vorgespannt ist. Wenn Verschleiß auftritt und die Kupplung beziehungsweise alle Kupplungen geschlossen sind, sorgt das Rampensystem dafür, dass der Verschleiß ausgeglichen wird. Das Rampensystem kann zum Beispiel mehrere Keile umfassen, die in tangentialer Richtung verschiebbar zwischen der jeweiligen Ausrückeinrichtung und der zugehörigen Tellerfedereinrichtung eingespannt sind. Durch den im Betrieb auftretenden Verschleiß vergrößert sich der Abstand zwischen der Ausrückeinrichtung und der Tellerfedereinrichtung. Die verschleißbedingte Zunahme dieses Abstands wird durch die Verschleißnachstelleinrichtung ausgeglichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
In der beiliegenden Figur ist ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsaggregat schematisch dargestellt. Das Kupplungsaggregat mit einer zugedrückten Doppelkupplung und Verschleißnachstellung ist stark vereinfacht dargestellt. Die Doppelkupplung umfasst eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung. Die erste Kupplung umfasst eine erste Kupplungsscheibe, die drehfest mit einer ersten Welle verbunden ist. An der ersten Kupplungsscheibe sind Reibbeläge angebracht, die zur Drehmomentübertragung zwischen einer Druckplatte und einer Gegendruckplatte eingespannt werden können. Koaxial zu der ersten Welle ist eine zweite Welle angeordnet, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Eine zweite Kupplungsscheibe ist drehfest mit der zweiten Welle verbunden. An der zweiten Kupplungsscheibe sind Reibbeläge angebracht, die zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einer Druckplatte und einer Gegendruckplatte eingespannt werden können. Die beiden Gegendruckplatten können einstückig ausgebildet sein. Die Druckplatten sind relativ zu den Gegendruckplatten axial bewegbar. Die Gegendruckplatten sind fest mit einem Kupplungsdeckel verbunden, der auch als Kupplungsgehäuse bezeichnet wird. An der Druckplatte der ersten Kupplung greift ein Stößel an. An dem Stößel liegen Hebel einer Tellerfedereinrichtung an, die unter Zwischenschaltung eines Ausrücklagers 1 durch einen (nicht dargestellten) Betätigungsmechanismus betätigbar sind. Das Ausrücklager 1 kann durch eine Vorlastfeder, die sich an dem Kupplungsdeckel abstützt, vorgespannt sein.
An der Druckplatte der zweiten Kupplung greift ein weiterer Stößel an. An dem weiteren Stößel liegt eine weitere Tellerfedereinrichtung, die unter Zwischenschaltung eines Ausrücklagers 2 durch einen weiteren Betätigungsmechanismus betätigbar ist. Der weitere Betätigungsmechanismus kann durch eine Vorlastfeder vorgespannt sein, die sich an dem Kupplungsdeckel abstützt.
Die durch den Betätigungsmechanismus auf das Ausrücklager 1 aufgebrachte Kraft ist durch einen Pfeil 5 angedeutet. Die durch den weiteren Betätigungsmechanismus auf das Ausrücklager 2 wirkende Kraft ist durch einen weiteren Pfeil 6 angedeutet. Die von Tellerfedern Tellerfedereinrichtung auf die Ausrücklager 1, 2 wirkenden Gegenkräfte sind durch Pfeile 7, 8 angedeutet.
Zwischen den Ausrücklagern 1, 2 und den Angriffsstellen der Kräfte 7, 8, die von den Tellerfedern den Kräften 5, 6 entgegenwirken, sind Keile 12, 13 und 17, 18 paarweise angeordnet. Der Keil 13 ist durch eine Nachstelldruckfeder 14 beaufschlagt und mit einem Sensorelement 15 gekoppelt. Der Keil 18 ist durch eine Nachstelldruckfeder 19 beaufschlagt und mit einem Sensorelement 20 gekoppelt. Durch Pfeile 21, 22 ist angedeutet, dass die Sensorelemente 15, 20 mit der gleichen Betätigungskraft beaufschlagt werden, die, wie durch die Pfeile 5, 6 angedeutet ist, auf die Ausrücklager 1, 2 wirken.
Die Keile 12, 13; 17, 18 und die Nachstelldruckfedern 14 und 19 sind in der Figur nur schematisch dargestellt. Im eingebauten Zustand sind die Keile Teil eines Verstellringrampensystems, das in tangentialer Richtung durch die Nachstelldruckfedern beaufschlagt ist. Wenn beide Kupplungen geschlossen sind, sind die Sensorelemente 15, 20 mit der geringstmöglichen Kraft belastet. In diesem Zustand können die Nachstelldruckfedern 14, 19 die Keile 13, 18 unter das zugehörige Ausrücklager 1, 2 schieben und so eine eventuell erforderliche Wegnachstellung durchführen. Durch den nachrückenden Keil 13, 18 wird die Betätigungsposition der Ausrücklager 1, 2 immer auf der gleichen Stelle gehalten. Wenn eine der beiden Kupplungen nicht geschlossen – also betätigt – ist, dann wirkt eine größere Kraft auf die Sensorelemente, so dass diese blockiert werden und eine Nachstellung verhindert wird.
Bezugszeichenliste

1: Ausrücklager
2: Ausrücklager
3
4
5: Betätigungskraft
6: Betätigungskraft
7: Tellerfeder
8: Tellerfeder
9
10
11
12: Keil
13: Keil
14: Nachstellfeder
15: Sensorelement
16
17: Keil
18: Keil
19: Nachstellfeder
20: Sensorelement
21: Pfeil
22: Pfeil

Claims

Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung mit mehreren, insbesondere zwei Reibungskupplungen, wobei jede der Reibungskupplungen mit Hilfe einer Tellerfedereinrichtung (7; 8) im geschlossenen Zustand gehalten werden kann, jeweils durch ein Ausrücksystem (1; 2) betätigbar ist, und jeweils zwischen dem Ausrücksystem (1; 2) und der Tellerfedereinrichtung (7; 8) eine Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) wirksam ist, wobei eine Verschleißnachstellblockiereinrichtung (15; 20) mit der jeweiligen Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) gekoppelt ist und, wenn sich zwei Reibungskupplungen im geschlossenen Zustand befinden, mit der geringstmöglichen Kraft belastet ist, wodurch ein federvorbelasteter Keil (13; 18) der jeweiligen Verschleißnachstelleinrichtung (12–14; 17–19) zur Durchführung einer Verschleißnachstellung zwischen Ausrücksystem (1; 2) und Tellerfedereinrichtung (7; 8) schiebbar ist, wenn sich die zwei Reibungskupplungen im geschlossenen Zustand befinden.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, wobei die Verschleißnachstellblockiereinrichtung (15; 20) mindestens ein bewegbares Sensorelement (15; 20) umfasst, das mit der Ausrückkraft (21; 22) des Ausrücksystems beaufschlagt ist und blockiert, sobald die Ausrückkraft einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 2, wobei das Sensorelement (15; 20) mit der Verschleißnachstelleinrichtung (13, 14; 18, 19) gekoppelt ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 3, wobei zwischen dem Ausrücksystem und der Tellerfedereinrichtung ein Rampensystem (12, 13; 17, 18) mit den Keilen (13; 18) angeordnet ist, das durch eine Nachstellfedereinrichtung (14; 19) vorgespannt ist.