DE102005058844A1

DE102005058844A1 - Kupplungsaggregat

Info

Publication number: DE102005058844A1
Application number: DE102005058844A
Authority: DE
Inventors: Dirk Reimnitz; Wolfgang Dr. Reik; Oswald Friedmann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2025-12-10
Also published as: DE102005058844B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe, mit mindestens einer Kupplung, die eine Druckplatte umfasst, die drehfest mit einem Kupplungsdeckel verbunden und durch mindestens einen Betätigungshebel axial in Richtung einer zwischen der Druckplatte und einer Gegendruckplatte einklemmbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen begrenzt verlagerbar ist, und mit einer Verschleißnachstelleinrichtung, die mindestens ein Keilelement umfasst, das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsdeckel verschiebbar ist, um Verschleiß auszugleichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe, mit mindestens einer Kupplung, die eine Druckplatte umfasst, die drehfest mit einem Kupplungsdeckel verbunden und durch mindestens einen Betätigungshebel axial in Richtung einer zwischen der Druckplatte und einer Gegendruckplatte einklemmbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen begrenzt verlagerbar ist, und mit einer Verschleißnachstelleinrichtung, die mindestens ein Keilelement umfasst, das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsdeckel verschiebbar ist, um Verschleiß auszugleichen.
Herkömmliche Kupplungsaggregate mit Verschleißnachstellung sind oft kompliziert aufgebaut und demzufolge teuer in der Herstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe, mit mindestens einer Kupplung, die eine Druckplatte umfasst, die drehfest mit einem Kupplungsdeckel verbunden und durch mindestens einen Betätigungshebel axial in Richtung einer zwischen der Druckplatte und einer Gegendruckplatte einklemmbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen begrenzt verlagerbar ist, und mit einer Verschleißnachstelleinrichtung, die mindestens ein Keilelement umfasst, das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsdeckel verschiebbar ist, um Verschleiß auszugleichen, zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe ist bei einem Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe, mit mindestens einer Kupplung, die eine Druckplatte umfasst, die drehfest mit einem Kupplungsdeckel verbunden und durch mindestens einen Betätigungshebel axial in Richtung einer zwischen der Druckplatte und einer Gegendruckplatte einklemmbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen begrenzt verlagerbar ist, und mit einer Verschleißnachstelleinrichtung, die mindestens ein Keilelement umfasst, das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsdeckel verschiebbar ist, um Verschleiß auszugleichen, dadurch gelöst, dass das Keilelement mit einer Spindeleinrichtung zusammenwirkt. Der Betätigungshebel stützt sich vorzugsweise radial außen über das Keilelement am Kupplungsdeckel ab. Die Betätigung des Betätigungshebels erfolgt vorzugsweise über ein Einrücklager, das radial innen an dem Betätigungshebel angreift. Wenn an den Reibbelägen Verschleiß auftritt, dann werden der Lüftweg und somit auch der Einrückweg des Einrücklagers größer. Um den Einrückweg konstant zu halten, wird das Keilelement vorzugsweise radial nach außen verlagert. Durch die Spindeleinrichtung wird ein ungewolltes Nachstellen des Keilelements verhindert. Darüber hinaus kann die Spindeleinrichtung so mit dem Keilelement zusammenwirken, dass die Verstellbewegung des Keilelements durch die Spindeleinrichtung bewirkt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement ein Loch mit einem Innengewinde aufweist, das sich mit einem komplementär ausgebildeten Außengewinde einer Spindel in Eingriff befindet, die drehbar, aber in Richtung der Spindelachse fixiert an dem Kupplungsdeckel gelagert ist. Vorzugsweise sind die Gewinde selbsthemmend, um ein ungewolltes Nachstellen der Verschleißnachstelleinrichtung zu verhindern.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Spindel ein Klinkenrad befestigt ist, das mit einem Kopplungselement zusammenwirkt, welches an dem Betätigungshebel angebracht ist. Vorzugsweise ist das Kopplungselement etwa in der Mitte zwischen der Abstützstelle des Betätigungshebels an dem Keilelement und der Angriffsstelle des Einrücklagers angeordnet. Das Klinkenrad wird über das Kopplungselement zur Verschleißnachstellung von dem Betätigungselement angetrieben.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement von einem Bügel gebildet wird, der an den Betätigungshebel angelenkt ist. Der Bügel ist vorzugsweise aus Metalldraht gebildet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement unter Aufbringung einer Anspresskraft von dem Betätigungshebel auf die Druckplatte durch Verdrehen der Spindeleinrichtung verstellbar ist. Die Verschleißnachstellung unter der Last der Anpresskraft hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen. Alternativ kann die zum Verdrehen der Spindeleinrichtung benötigte Kraft auch durch eine Feder oder durch die Elastizität der Bauteile gespeichert werden, so dass die Verstellung im geöffneten Zustand der Kupplung bei geringer Last erfolgen kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement ein Loch mit einem Innengewinde aufweist, das sich mit einem komplementär ausgebildeten Außengewinde einer Spindel in Eingriff befindet, die drehbar und in Richtung der Spindelachse begrenzt verschiebbar an dem Kupplungsdeckel gelagert ist. Der Verschiebeweg der Spindel in Längsrichtung wird vorzugsweise durch zwei Anschläge begrenzt, die an dem Kupplungsdeckel vorgesehen sind. Die Verstellung des Keilelements wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die im Betrieb der Kupplung auftretende Fliehkraft bewirkt. Die Spindel dient dazu, ein ungewolltes Verstellen des Keilelements zu verhindern. Zu diesem Zweck sind die Gewinde vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Spindel ein Auslösehebel drehbar gelagert ist, der verdreht wird, wenn der Betätigungshebel zurückgezogen wird. Bei der Kupplung handelt es sich vorzugsweise um eine zugedrückte Reibungskupplung, die in den geöffneten Zustand vorgespannt ist. Beim Betätigen der Kupplung wird die Druckplatte, die auch als Anpressplatte bezeichnet wird, gegen die Gegendruckplatte gedrückt. Im normalen Betrieb der Reibungskupplung wird der Betätigungshebel nicht zurückgezogen, das heißt von der Gegendruckplatte weg bewegt. Das Zurückziehen des Betätigungshebels wird gezielt, zum Beispiel über eine Steuerungssoftware, dann ausgelöst, wenn Verschleiß auftritt. Wenn die Steuerungssoftware, zum Beispiel anhand der Einrückkraftverläufe Verschleiß feststellt, dann wird der Betätigungshebel im Stillstand der Kupplung zurückgezogen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spindel eine Schlingfeder, die an dem Auslösehebel eingehängt ist, so angeordnet ist, dass sich die Schlingfeder zuzieht und eine Mitnahme der Spindel bewirkt, wenn der Auslösehebel verdreht wird. Über die Schlingfeder wird die Drehbewegung des Auslösehebels auf die Spindel übertragen. In der entgegengesetzten Drehrichtung gewährleistet die Schlingfeder einen Freilauf zwischen Spindel und Auslösehebel.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel durch eine Federeinrichtung in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist. Bei der Federeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Blattfedereinrichtung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung mehrere Betätigungshebel umfasst, die sich jeweils an einem Keilelement abstützen. Vorzugsweise sind die Betätigungshebel einstückig mit einer Tellerfedereinrichtung ausgebildet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kupplungsaggregats ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kupplungen über verschiedene Betätigungshebel betätigbar sind, die in einer Ebene angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Betätigungshebel der beiden Kupplungen einstückig mit einer einzigen Tellerfedereinrichtung ausgebildet. Durch die Anordnung der Betätigungshebel in einer Ebene kann der Bauraumbedarf der Doppelkupplung deutlich reduziert werden. Diese Anordnung ist für den Einsatz von herkömmlichen Verstellringen eher ungeeignet. Durch die erfindungsgemäße Spindeleinrichtung wird eine Möglichkeit geschaffen, dass jedem Betätigungshebel ein eigener Verstellmechanismus zugeordnet wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines Kupplungsaggregats mit Verschleißnachstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Klinkenrad;
2 das Klinkenrad aus 1 in der Draufsicht;
3 das Kupplungsaggregat aus 1 im geöffneten Zustand der Kupplung;
4 das Klinkenrad aus 3 in der Draufsicht;
5 das Kupplungsaggregat aus 1 im geschlossenen Zustand der Kupplung;
6 das Klinkenrad aus 5 in der Draufsicht;
7 das Kupplungsaggregat aus 1 im geöffneten Zustand der Kupplung, wobei ein im Betrieb auftretender Verschleiß ein gewisses Maß erreicht hat;
8 das Klinkenrad aus 7 in der Draufsicht;
9 das Kupplungsaggregat aus 1 im geschlossenen Zustand der Kupplung nach der Verschleißnachstellung;
10 das Klinkenrad aus 9 in der Draufsicht;
11 eine Schnittdarstellung eines Kupplungsaggregats mit einer fliehkraftbetätigten Verschleißnachstelleinrichtung in der Ausgangsstellung;
12 das Kupplungsaggregat aus 11 beim Auftreten von Verschleiß;
13 eine Schnittdarstellung eines Kupplungsaggregats gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
14 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts XIV aus 13.
In 1 ist ein Kupplungsaggregat 1 mit einer zugedrückten Kupplung 3 und mit Verschleißnachstellung dargestellt. Bei der Kupplung 3 handelt es sich um eine Reibungskupplung. Das Kupplungsaggregat 1 kann zusätzlich zu der Kupplung 3 noch eine weitere Kupplung umfassen. Ein Kupplungsaggregat mit zwei Kupplungen wird auch als Doppelkupplungsaggregat bezeichnet. Bei der Doppelkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich vorzugsweise um eine zugedrückte Doppelkupplung, deren Betätigungshebel in einer Ebene angeordnet sind, so dass benachbarte Betätigungshebel der jeweils anderen Kupplung zugeordnet sind. Dadurch kann der axiale Bauraumbedarf der Doppelkupplung deutlich reduziert werden. Diese Hebelanordnung schließt den Einsatz von Verstellringen, wie sie in herkömmlichen Verschleißnachstelleinrichtungen verwendet werden, weitgehend aus, da die Verstellringe die Betätigungsringe der jeweils anderen Kupplung behindern würden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden voneinander unabhängige Verstellmechanismen geschaffen, die jeweils einem Betätigungshebel zugeordnet sind und auftretenden Kupplungsverschleiß selb ständig erkennen und nachstellen. Im Folgenden werden verschiedene Varianten dieser Verstellmechanismen, die sowohl für Einfachkupplungen als auch für Doppelkupplungen geeignet sind, beschrieben. Alle Varianten beruhen vorzugsweise auf einer radialen Verschiebung von radial angeordneten Keilelementen.
Die Kupplung 3 umfasst eine Kupplungsscheibe 5, die radial innen drehfest mit einer Welle 6 verbunden ist. Radial außen sind an der Kupplungsscheibe 5 Reibbeläge 8, 9 angebracht, die zur Drehmomentübertragung zwischen einer Druckplatte 11 und einer Gegendruckplatte 12 eingeklemmt werden können.
Koaxial zu der Welle 6 kann eine zweite als Hohlwelle ausgebildete Welle angeordnet sein. Eine zweite Kupplungsscheibe kann drehfest mit der zweiten Welle verbunden sein. An der zweiten Kupplungsscheibe können Reibbeläge angebracht sein, die zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einer weiteren Druckplatte und einer weiteren Gegendruckplatte eingespannt sind. Die weitere Gegendruckplatte kann einstückig mit der Gegendruckplatte 12 ausgebildet sein.
Die Druckplatte 11 und gegebenenfalls die weitere Druckplatte sind relativ zu den Gegendruckplatten axial bewegbar. Die Gegendruckplatte 12 und gegebenenfalls die weitere Gegendruckplatte sind über Schraubverbindungen 14 fest mit einem Kupplungsdeckel 16 verbunden, der auch als Kupplungsgehäuse bezeichnet wird. Der Kupplungsdeckel 16 ist drehfest mit einer (nicht dargestellten) Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbunden. Die Kupplung 3 dient dazu, im geschlossenen Zustand ein Drehmoment von der Brennkraftmaschine auf die Welle 6 zu übertragen, die auch als Getriebeeingangswelle bezeichnet wird. Im geschlossenen Zustand sind die Reibbeläge 8, 9 der Kupplungsscheibe 5 zwischen der Druckplatte 11 und der Gegendruckplatte 12 eingeklemmt. Im geöffneten Zustand, der in 1 dargestellt ist, ist die Druckplatte 11 in axialer Richtung von dem Reibbelag 9 der Kupplungsscheibe 5 beabstandet.
An der Druckplatte 11 greift ein Stößel 18 an. An dem Stößel 18 liegt ein Betätigungshebel 20 einer Tellerfedereinrichtung 21 an, die unter Zwischenschaltung eines Druckrings 23 durch ein Einrücklager 24 betätigbar ist. Das Einrücklager 24 kann durch eine Vorlastfeder, die sich an dem Kupplungsdeckel 16 abstützt, vorgespannt sein.
Im Fall einer Doppelkupplung greift an der weiteren Druckplatte der zweiten Kupplung ein weiterer Stößel an. An dem weiteren Stößel liegt ein weiterer Betätigungshebel an, der in der gleichen Ebene wie der Betätigungshebel 20 angeordnet ist.
Der Betätigungshebel 20 stützt sich nicht direkt an dem Kupplungsdeckel 16 ab, sondern an einer Keilfläche 27 eines Keilelements 26. Durch das Keilelement 26 kann im Betrieb, insbesondere an den Kupplungsreibbelägen 8, 9, auftretender Verschleiß ausgeglichen werden.
Die Druckplatte 11, die auch als Anpressplatte bezeichnet wird, der zugedrückten Kupplung 3 wird von dem Einrücklager 24 nicht nur über den einen Betätigungshebel 20, sondern über mehrere Betätigungshebel betätigt. Dazu stützt sich jeder Betätigungshebel über ein Keilelement, das genauso ausgebildet ist wie das Keilelement 26, an dem Kupplungsdeckel 16 ab. Wenn an den Reibbelägen 8, 9 der Kupplungsscheibe 5 Verschleiß auftritt, dann wird der Lüftweg und somit auch der Einrückweg an dem Einrücklager 24 größer. Um den Einrückweg konstant zu halten, muss das Keilelement 26 nach außen geschoben werden. Dies erfolgt über einen Verstellmechanismus, der im Folgenden erläutert wird.
Das Keilelement 26 weist eine Durchgangsbohrung 29 auf, die bei der dargestellten Position des Keilelements 26, bezogen auf die Welle 6, in radialer Richtung verläuft. Die Durchgangsbohrung 29 ist mit einem Innengewinde 30 ausgestattet, das mit einem Außengewinde 31 kämmt, das an einer Spindel 32 ausgebildet ist. An ihrem, bezogen auf die Welle 6, radial innen liegenden Ende weist die Spindel 32 einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Lagerabschnitt 34 auf, durch den die Spindel 32 in einem Durchgangsloch 35, das in einem umgebogenen Randbereich des Kupplungsdeckels 16 ausgespart ist, drehbar gelagert ist. Der Lagerabschnitt 34 wird durch einen Spindelkopf 36 begrenzt, der einen größeren Außendurchmesser als der Lagerabschnitt 34 aufweist. Auf der anderen Seite wird der Lagerabschnitt 34 durch eine Ringnut begrenzt, in der ein Sicherungsring 37 aufgenommen ist. Durch den Sicherungsring 37 und den Spindelkopf 36 ist die Spindel 32 in Richtung ihrer Längsachse relativ zu dem Kupplungsdeckel 16 fixiert. An dem Spindelkopf 36 ist ein Klinkenrad 38 befestigt, dessen Drehachse mit der Drehachse der Spindel 32 zusammenfällt. Das Klinkenrad 38 kann einstückig mit dem Spindelkopf und der Spindel 32 ausgebildet sein. An den Betätigungshebel 20 ist ein Drahtbügel 40 angelenkt, der mit dem Klinkenrad 38 in Eingriff kommen kann.
In 2 ist das Klinkenrad 38 alleine in der Draufsicht dargestellt. Wie man sieht, sind an dem Klinkenrad 38 über den Umfang verteilt mehrere Klinken 41 bis 43 ausgebildet. Durch gestrichelte Kreise 45 bis 48 sind verschiedene Positionen angedeutet, die der Bügel 40 einnehmen kann. Die Klinken werden auch als Zähne bezeichnet.
Die Verstellung des in 1 dargestellten Keilelements 26 erfolgt über die drehbar, aber axial fixiert an dem Kupplungsdeckel 16 gelagerte Spindel 32, die auch als Gewindespindel bezeichnet wird. Die Spindel 32 wird über das Klinkenrad 38 von dem an dem Betätigungshebel 20 angebrachten Drahtbügel 40 angetrieben. Im normalen Betrieb, wenn seit der letzten Verstellung noch nicht genügend Verschleiß aufgetreten ist, um eine erneute Verschleißnachstellung auszulösen, gleitet der Drahtbügel 40 bei jeder Kupplungsbetätigung auf einer zwischen zwei Klinken vorgesehenen Klinkenflanke, die auch als Zahnflanke bezeichnet wird, des Klinkenrads 38. Mit steigendem Verschleiß nimmt der Einrückweg zu, wodurch der an den Betätigungshebel 20 angelenkte Drahtbügel immer weiter nach vorne schwenken kann und so das Klinkenrad 38 langsam weiter dreht. Wenn der Verschleiß ein bestimmtes Maß erreicht hat, und das Klinkenrad 38 dementsprechend verdreht wurde, dann springt der Drahtbügel bei geöffneter Kupplung 3 in die nächste Lücke zwischen zwei Klinken, die auch als Zahnlücke bezeichnet wird. Bei der nächsten Betätigung der Kupplung wird das Klinkenrad 38 von dem Drahtbügel 40 um eine Zahnbreite verdreht und das Keilelement über die Gewindespindel 32 radial nach außen geschoben. Durch diese Nachstellung wird der Einrückweg wieder verringert, wodurch der Drahtbügel 40 die nächste Zahnlücke erst dann wieder erreicht, wenn erneut Verschleiß aufgetreten ist. Vorzugsweise wird das Keilelement unter der Last der Anpresskraft verstellt. Alternativ kann die durch das Verdrehen der Gewindespindel 32 erzeugte Kraft auch durch eine Feder oder durch die Elastizität der Bauteile gespeichert werden, so dass die Verstellung im geöffneten Zustand der Kupplung bei geringer Last erfolgen kann.
In 3 ist das Kupplungsaggregat 1 aus 1 bei geöffneter Kupplung dargestellt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die in der folgenden Beschreibung der 3 verwendeten Bezugszeichen eingezeichnet sind. Das Einrücklager 24 hat im geöffneten Zustand eine definierte Stellung, die zum Beispiel durch einen mechanischen Anschlag erreicht wird, der das Zurückschwenken des Betätigungshebels 20 begrenzt und so ein vorzeitiges Einschnappen des Drahtbügels 40 in die nächste Zahnlücke des Klinkenrads 38 verhindert.
In 4 sieht man, dass der Drahtbügel 40 im Bereich des radial äußeren Endes der Klinke 42 des Klinkenrads 38 angeordnet ist.
In 5 ist das Kupplungsaggregat 1 aus 1 im geschlossenen Zustand der Kupplung dargestellt. Im Normalbetrieb der Kupplung ist der maximale Schwenkbereich des Betätigungshebels 20 konstant. Der Drahtbügel 40 kommt bei geschlossener Kupplung an der Zahnflanke des Zahnes 41 des Klinkenrads 38 zur Anlage, wie in 6 dargestellt ist. Wenn Verschleiß auftritt, dann vergrößert sich die erforderliche Schwenkbewegung des Betätigungshebels 20, wodurch sich der Drahtbügel 40 geringfügig nach links bewegt, wie in 6 durch einen Pfeil 51 angedeutet ist. Das wiederum bewirkt, dass sich das Klinkenrad 38 leicht gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie durch einen Pfeil 52 in 6 angedeutet ist.
In 7 ist das Kupplungsaggregat 1 wieder im geöffneten Zustand dargestellt. Wenn Verschleiß in ausreichendem Maße aufgetreten ist und das Klinkenrad 38 entsprechend verdreht wurde, dann schnappt der Drahtbügel 40 bei geöffneter Kupplung in die nächste Zahnlücke ein, wie in 8 durch einen Pfeil 54 angedeutet ist.
In 9 ist das Kupplungsaggregat 1 aus 7 in einem geschlossenen Zustand der Kupplung dargestellt. Nachdem der Drahtbügel 40 in 8 in die nächste Zahnlücke gesprungen ist, wird das Klinkenrad 38 durch den nachfolgenden Einrückvorgang beim Schließen der Kupplung verdreht. Die Bewegung des Drahtbügels 40 ist in 10 durch einen Pfeil 56 nach links angedeutet. Das Verdrehen des Klinkenrads 38 gegen den Uhrzeigersinn ist in 10 durch einen Pfeil 57 angedeutet. Über die Gewindespindel 32 wird dadurch das Keilelement 26 radial nach außen geschoben. Der Kontaktpunkt zwischen der Keilfläche 27 und dem Betätigungshebel 20 wandert nach links und gleicht so den aufgetretenen Verschleiß aus. Durch diese Bewegung verringert sich der Schwenkbereich des Betätigungshebels 20 wieder. Das Klinkenrad 38 wird nur soweit gedreht, dass der Drahtbügel 40 bei geöffneter Kupplung nicht mehr in die nächste Zahnlücke springen kann. Damit ist ein Zyklus der Verschleißnachstellung abgeschlossen und das System befindet sich wieder in der in den 3 und 4 dargestellten Ausgangsstellung.
In 1 ist durch eine gestrichelte Linie 49 eine Position angedeutet, die das Keilelement 26 im Rahmen der Verschleißnachstellung einnehmen kann. Durch eine Öffnung 50 in dem Kupplungsdeckel 16 ist sichergestellt, dass die Bewegung des Keilelements 26 nicht durch den Kupplungsdeckel 16 behindert beziehungsweise begrenzt wird.
In den 11 und 12 ist ein Kupplungsaggregat 61 im Schnitt dargestellt, das ähnlich aufgebaut ist wie das in den 1 bis 10 dargestellte Kupplungsaggregat 1, aber eine andere Verschleißnachstelleinrichtung aufweist. Bei dem in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel sind ein Kupplungsdeckel mit 66 und eine Druckplatte mit 71 bezeichnet. Die Druckplatte 71 wird über einen Betätigungshebel 80 betätigt.
Bei dem in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die bei rotierender Kupplung auftretende Fliehkraft zum Verstellen eines Keilelements 86 ausgenutzt, das eine Keilfläche 87 aufweist. Das Keilelement 86 weist eine Durchgangsbohrung 89 auf, die mit einem Innengewinde 90 ausgestattet ist, das mit einem Außengewinde 91 kämmt, das an einer Spindel 92 ausgebildet ist. Durch die Ausnutzung der Fliehkraft zum Verstellen des Keilelements 86 lässt sich die Maximalbelastung der Spindel 92 senken. Die Spindel 92 dient bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur noch dazu, ein ungewolltes Verstellen des Keilelements 86 zu verhindern.
Die Spindel 92 ist in Längsrichtung der Spindel zwischen zwei Anschlägen 94 und 95 relativ zu dem Kupplungsdeckel 66 bewegbar. Bei 97 ist angedeutet, dass die Spindel 92 in dem Kupplungsdeckel 66 geführt ist. Durch eine Blattfeder 99 wird die Spindel 92 gegen den Kupplungsdeckel 66 gedrückt.
An dem, bezogen auf die Drehachse der Kupplung, radial inneren Ende der Spindel ist eine Schlingfeder 101 um das Ende der Spindel 92 geschlungen. Die Schlingfeder 101 weist ein freies Ende auf, das in einen Auslösehebel 109 eingehängt ist, der drehbar an der Spindel 92 gelagert ist.
Eine Verschleißnachstellung wird durch Zurückziehen des Betätigungshebels 80 ausgelöst, der auch als Einrückhebel bezeichnet wird. Da diese Bewegung im normalen Kupplungsbetrieb nicht vorkommt, kann die Nachstellung durch eine geeignete Steuersoftware gezielt initiiert werden. Das ermöglicht eine besonders präzise Nachstellung, die jedoch ein ziehendes Einrücksystem erfordert.
In 11 ist die Ausgangsstellung des Betätigungshebels 80 dargestellt. In 12 ist die Stellung des Betätigungshebels bei maximalem Verschleiß dargestellt. Wenn die Steuersoftware, zum Beispiel anhand der Einrückkraftverläufe, Verschleiß an der Kupplung feststellt, dann wird das Einrücksystem zurückgezogen, wie in 12 dargestellt ist. Der Einrückhebel 80 stößt dadurch auf den auf der Spindel 92 gelagerten Auslösehebel 109 und verdreht diesen. Die auf einem zylindrischen Teil der Spindel 92 sitzende Schlingfeder 101, die an dem Auslösehebel 109 eingehängt ist, zieht sich bei einem Verdrehen des Auslösehebels 109 zu und sorgt somit für die Mitnahme der Spindel 92. Diese Verdrehung führt zum Herausschrauben der Spindel 92 aus dem Innengewinde 90, das vorzugsweise als Keilgewinde gestaltet ist. Dadurch verringert sich ein Spalt 110, der radial innen zwischen der Spindel 92 und dem Kupplungsdeckel 66 ausgebildet ist. Das führt dazu, dass, bezogen auf die Drehachse der Kupplung, radial außen bei 112 ein neuer Spalt zwischen Spindel 92 und Deckel 66 entsteht.
Wenn der Auslösehebel 109 wieder entlastet wird, dann drückt eine (nicht dargestellte) Blattfederzunge den Betätigungshebel 80 in die Ausgangsstellung zurück, die 11 dargestellt ist. Die Schlingfeder 101 wird dabei in der entgegengesetzten Verdrehrichtung belastet, die einen Freilauf ermöglicht und deshalb auch als Freilaufrichtung bezeichnet wird. Damit das Schleppmoment des Freilaufs der Schlingfeder 101 der Spindel 92 nicht ungewollt zurückdrehen kann, wird die Spindel 92 durch die Blattfeder 99 gebremst. Unter Drehzahl schiebt die Fliehkraft das Keilelement 86 und die Spindel 92 nach außen, bis die Spindel 92 wieder an dem Deckelanschlag 94 anliegt. Durch diese Verschiebung des Keilelements 86, das auch kurz als Keil bezeichnet wird, wird der Kupplungsverschleiß nachgestellt.
Durch die radiale Anordnung der Keilelemente 86 ist der Verschiebeweg des Keilelements bauraumbedingt begrenzt. Das führt zwangsläufig zu großen Keilwinkeln, wodurch es passieren kann, dass das Keilelement 86 nicht selbsthemmend ist. Die Anpresskraft der Kupplung kann dazu führen, dass die Keilelemente 86 radial nach innen geschoben werden. Die im Betrieb auftretende Fliehkraft wirkt dagegen radial nach außen. Im Betrieb der Kupplung kann es somit passieren, dass die Keilelemente 86 im Rahmen ihres Spiels hin und her rutschen, je nachdem welcher Effekt überwiegt. Um das Keilelement 86 trotz großem Keilwinkel selbsthemmend zu machen, kann die Zahl der Reibstellen erhöht werden. Zu diesem Zweck können Bleche übereinander geschichtet werden, die abwechselnd am Keilelement und am Kupplungsdeckel befestigt sind.
In 13 ist ein Kupplungsaggregat 121 dargestellt, das ähnlich aufgebaut ist, wie das in den 11 und 12 dargestellte Kupplungsaggregat 61. Das Kupplungsaggregat 121 weist einen Kupplungsdeckel 126 und eine Druckplatte 131 auf. Die Druckplatte 131 wird über einen Betätigungshebel 140 betätigt. Zum Nachstellen des im Betrieb auftretenden Verschleißes ist ein Keilelement 146 mit einer Keilfläche 147 vorgesehen.
In 14 ist ein Ausschnitt XIV aus 13 vergrößert dargestellt. Ein Blech 151 ist mit dem Keilelement 146 verbunden. Ein weiteres Blech 152 ist mit dem Kupplungsdeckel 126 verbunden. Noch ein weiteres Blech 153 ist ebenfalls mit dem Kupplungsdeckel 126 verbunden. Durch die erfindungsgemäßen Bleche wird erreicht, dass eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungshebel 140 und dem Keilelement 146 nicht mehr zur Aufhebung der stabilisierenden Reibung der Kontaktstelle führt und das Keilelement 146 nach innen schiebt. Die Relativbewegung findet durch die erfindungsgemäßen Bleche 151 bis 153 zwischen dem Betätigungshebel 140 und dem deckelfesten Zusatzblech 153 statt und hat somit keine Auswirkung mehr auf das Keilelement 146.
Die vorab beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehungsweise deren Merkmale lassen sich auch auf andere Art und Weise kombinieren. Das gilt insbesondere für das Verstellen unter Last, das Ausnutzen der Fliehkraft, den Spindelantrieb über das Klinkenrad, den Spindelantrieb über den Schlingfederfreilauf, die verschleißgesteuerte Nachstellung, die initiierte Nachstellung und die Selbsthemmung durch Erhöhung der Reibstellen.

1: Kupplungsaggregat
3: erste Kupplung
5: Kupplungsscheibe
6: erste Welle
8: Reibbelag
9: Reibbelag
11: Druckplatte
12: Gegendruckplatte
14: Schraubverbindungen
16: Kupplungsdeckel
18: Stößel
20: Betätigungshebel
21: Tellerfedereinrichtung
23: Druckring
24: Einrücklager
26: Keilelement
27: Keilfläche
29: Durchgangsbohrung
30: Innengewinde
31: Außengewinde
32: Spindel
34: Lagerabschnitt
35: Durchgangsloch
36: Spindelkopf
37: Sicherungsring
38: Klinkenrad
40: Drahtbügel
41: Klinke
42: Klinke
43: Klinke
45: Position
46: Position
47: Position
48: Position
49: gestrichelte Position
50: Öffnung
51: Pfeil
52: Pfeil
54: Pfeil
56: Pfeil
57: Pfeil
59: Pfeil
61: Kupplungsaggregat
66: Kupplungsdeckel
71: Druckplatte
80: Betätigungshebel
86: Keilelement
87: Keilfläche
89: Durchgangsbohrung
90: Innengewinde
91: Außengewinde
92: Spindel
94: Anschlag
95: Anschlag
97: Führung im Kupplungsdeckel
99: Blattfeder
101: Schlingfeder
102: Ende
109: Auslösehebel
110: Spalt
112: Spalt
121: Kupplungsaggregat
126: Kupplungsdeckel
131: Druckplatte
140: Betätigungshebel
146: Keilelement
147: Keilfläche
151: Blech
152: Blech
153: Blech

Claims

Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe, mit mindestens einer Kupplung (3), die eine Druckplatte (11; 71) umfasst, die drehfest mit einem Kupplungsdeckel (16; 66) verbunden und durch mindestens einen Betätigungshebel (20; 80) axial in Richtung einer zwischen der Druckplatte (11; 71) und einer Gegendruckplatte (12) einklemmbaren Kupplungsscheibe (5) mit Reibbelägen (8, 9) begrenzt verlagerbar ist, und mit einer Verschleißnachstelleinrichtung, die mindestens ein Keilelement (26; 86) umfasst, das zwischen dem Betätigungshebel (20; 80) und dem Kupplungsdeckel (16; 66) verschiebbar ist, um Verschleiß auszugleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (26; 86) mit einer Spindeleinrichtung (32; 92) zusammenwirkt.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (26) ein Loch (29) mit einem Innengewinde (30) aufweist, das sich mit einem komplementär ausgebildeten Außengewinde (31) einer Spindel (32) in Eingriff befindet, die drehbar, aber in Richtung der Spindelachse fixiert an dem Kupplungsdeckel (16) gelagert ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Spindel (32) ein Klinkenrad (38) befestigt ist, das mit einem Kopplungselement (40) zusammenwirkt, welches an dem Betätigungshebel (20) angebracht ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (40) von einem Bügel gebildet wird, der an den Betätigungshebel (20) angelenkt ist.
Kupplungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (26) unter Aufbringung einer Anpresskraft von dem Betätigungshebel (20) auf die Druckplatte (11) durch Verdrehen der Spindeleinrichtung (32) verstellbar ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement (86) ein Loch (89) mit einem Innengewinde (90) aufweist, das sich mit einem komplementär ausgebildeten Außengewinde (91) einer Spindel (92) in Eingriff befindet, die drehbar und in Richtung der Spindelachse begrenzt verschiebbar an dem Kupplungsdeckel (66) gelagert ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spindel (92) ein Auslösehebel (109) drehbar gelagert ist, der verdreht wird, wenn der Betätigungshebel (80) zurückgezogen wird.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spindel (92) eine Schlingfeder (101), die an dem Auslösehebel (109) eingehängt ist, so angeordnet ist, dass sich die Schlingfeder (101) zuzieht und eine Mitnahme der Spindel (92) bewirkt, wenn der Auslösehebel (109) verdreht wird.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösehebel (109) durch eine Federeinrichtung in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist.
Kupplungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung mehrere Betätigungshebel umfasst, die sich jeweils an einem Keilelement abstützen.
Kupplungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kupplungen über verschiedene Betätigungshebel betätigbar sind, die in einer Ebene angeordnet sind.