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Die
Erfindung betrifft eine selbstnachstellende Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Für die Nachstellung
von Kupplungen zum Ausgleich von Verschleiß von an einer Kupplungsscheibe
angebrachten Reibbelägen
sind Anordnungen mit Rampenringen zwischen einer Anpressplatte und
einem insgesamt als Tellerfeder ausgebildeten Federhebel oder zwischen
dem Federhebel und dem Kupplungsgehäuse bzw. einem Kupplungsdeckel
bekannt. Durch Verdrehen eines Rampenrings wird die Dickenreduzierung
der Reibbeläge
ausgeglichen, so dass eine vorbestimmte Stellung des Federhebels relativ
zu der Anpressplatte erhalten bleibt.
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6 zeigt
eine solche an sich bekannte Anordnung, bei der sich der Federhebel 10,
der einen äußeren in
Umfangsrichtung durchgehenden Ringbereich 12 aufweist,
von dem radial einwärts
Federzungen 14 vorstehen, über einen drehfest mit den Federhebel 10 verbundenen
Rampenring 16 und einen relativ zu dem Federhebel 10 verdrehbaren Rampenring 18 an
der Anpressplatte 20 einer in ihrem Aufbau an sich bekannten
und daher nicht dargestellten Kupplung abstützt. Die Verdrehung des Rampenrings 18 kann
in an sich bekannter Weise mittels einer Antriebsfeder 22 (7)
erfolgen, die einen radial äußeren, in
Umfangsrichtung durch einen Spalt 24 unterbrochenen Ringteil 26 aufweist,
von dem radial einwärts
Speichen 28 vorstehen, mittels derer die Antriebsfeder 23 an
dem Federhebel 10 befestigt ist. Ein dem Spalt 24 benachbarter
Endbereich 30 der Antriebsfeder 22 ist in Umfangsrichtung
relativ zu dem Federhebel 10 festgelegt. Der andere Endbereich 32 ist
in Umfangsrichtung relativ zu dem Federhebel 10 beweglich
und endet in einer Klinke 34, die in in einer Richtung
Kraft übertragendem
Eingriff mit einer Verzahnung (in 6 nicht
dargestellt) ist.
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Die
Befestigung der Antriebsfeder 22 an dem Federhebel 10 ist
derart, dass der Durchmesser des Ringteils 26 von der konischen
Verformung des Federhebels 10 abhängt, so dass bei einer überschwelligen
konischen Verformung des Federhebels 10, beispielsweise
infolge von Verschleiß der
Beläge,
die Klinke 34 die nicht dargestellte Verzahnung überläuft, die
beispielsweise fest mit dem verdrehbaren Rampenring 18 verbunden
ist, und bei einer anschließenden
Rückverformung
des Federhebels 10 die Verzahnung mitnimmt, so dass der
Rampenring 18 in Richtung einer Verschleißnachstellung
verdreht wird.
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Bekannt
ist auch die Möglichkeit,
dass die Klinke der Antriebsfeder nicht direkt in eine in Umfangsrichtung
verlaufende Verzahnung eingreift, sondern dass die Verstellung des
Rampenrings 18 über ein Übersetzungsgetriebe
erfolgt. Beispielsweise kann ein solches Übersetzungsgetriebe ein am
Federhebel oder einem Kupplungsgehäuse gelagertes Schneckenrad
aufweisen, dessen Drehachse zur axialen Richtung der Kupplung geneigt
ist und das mit einer Umfangsverzahnung ausgebildet ist, in die die
Klinke in einseitig Kraft übertragender
Weise eingreift. Eine Stirnfläche
des Schneckenrades ist mit einer Spiralverzahnung ausgebildet, die
in eine mit dem Rampenring 18 starr verbundene Verzahnung eingreift.
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Eine
Eigenart solcher bekannter Schneckenradgetriebe liegt darin, dass
die Schneckenverzahnung genau relativ zu der Verzahnung beispielsweise des
Rampenrings 18, in das sie eingreift, positioniert sein
muss; beispielsweise darf die Schneckenverzahnung nur auf einer
Seite der Drehachse des Schneckenrades in die Verzahnung eingreifen,
da es andernfalls zu einem verschlechterten Zahneingriff, Verschleiß oder sogar
einem Funktionsausfall kommt. Weiterhin ist die Flächenpressung
am Zahneingriff relativ groß.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße selbstnachstellende
Reibungskupplung derart weiterzuentwickeln, dass die vorstehend
genannten Probleme von Schneckenradgetrieben in der Übersetzung
zwischen Antriebsfeder und Verzahnung nicht auftreten.
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Diese
Aufgabe wird mit einer selbstnachstellenden Reibungskupplung gemäß dem Anspruch
1 gelöst.
Die Unteransprüche
sind auf vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Reibungskupplung gerichtet.
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Eine
erfindungsgemäße selbstnachstellende Reibungskupplung
enthält
eine Gehäuse,
eine mit diesem drehfest, jedoch axial begrenzt beweglich verbundenen
Anpressplatte, mittels der eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe
in Reibeingriff mit der Anpressplatte und einer Gegenplatte bringbar
ist, einen zwischen dem Gehäuse
und der Anpressplatte vorgesehenen, insgesamt ringscheibenförmigen Federhebel
mit einem umlaufendem, radial äußeren Umfangsrand,
von dem radial einwärts
eine Mehrzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Federzungen vorsteht,
deren radial innerer Umfangsrand für eine Betätigung der Reibungskupplung
axial beweglich ist, eine etwa konzentrisch zum Federhebel angeordnete
Antriebsfeder mit einem radial äußeren Ringteil,
von dem radial einwärts
Speichen vorstehen, mittels derer die Antriebsfeder an dem Federhebel
befestigt ist, wobei die Antriebsfeder und die Hebelfeder derart
aufeinander abgestimmt sind, dass sich der Durchmesser des Ringteils
der Antriebsfeder bei einer konischen Verformung der Hebelfeder
infolge einer axialen Verschiebung von deren innerem Umfangsrand ändert, und
eine Verschleißnachstelleinrichtung
mit einer mit dem Ringteil verbundenen Klinke, die mit einer an
einem Gegenbauteil ausgebildeten Verzahnung in in eine Richtung Kraft übertragendem
Eingriff ist, wobei die Klinke bei einer infolge von Verschleiß überschwelligen
konischen Verformung des Federhebels die Verzahnung überläuft und
bei einer Rückverformung
des Federhebels die Verzahnung relativ zu dem Federhebel bewegt,
wodurch die Anpressplatte bezogen auf eine vorbestimmte Stellung
des Federhebels eines Ausgleichs des Verschleißes der Reibbeläge verstellt wird,
und ist weiter derart konstruiert, dass sich die Klinke bei einer
Durchmesseränderung
der Antriebsfeder in radialer Richtung bewegt.
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Dadurch,
dass sich erfindungsgemäß die Klinke
der Antriebsfeder in radialer Richtung bewegt, ergeben sich für die Ausführung der
Verschleißnachstelleinrichtung
Möglichkeiten,
zwischen der Klinke und zur Verschleißnachstellung relativ zueinander beweglichen
Teilen ein Zwischengetriebe auszubilden, das ohne die Notwendigkeit
eines sowohl in der Fertigung als auch in seiner Lagerung aufwendigen Schneckenrades
auskommen.
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Die
radiale Bewegung der Klinke der Antriebsfeder kann dadurch erreicht
werden, dass der Ringteil der Antriebsfeder in Umfangsrichtung durchgehend
ausgebildet ist und einen speichenfreien Zwischenbereich aufweist,
an dem die Klinke ausgebildet ist.
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Vorzugsweise
ist der Zwischenbereich zwischen zwei in Umfangsrichtung beabstandeten,
verformbaren Bereichen angeordnet.
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Bei
einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Reibungskupplung
ist die Baugruppe aus Federhebel und Antriebsfeder drehfest mit
dem Gehäuse
der Kupplung verbunden und stützt
sich der Federhebel über
einen drehfesten und einen verdrehbaren Rampenring an der Anpressplatte
ab.
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Bei
einer Weiterbildung der vorstehend genannten Ausführungsform
greift die Klinke in ein Antriebsritzel einer an dem drehfesten
Rampenring gelagerten Gewindespindel ein, die mit einer an dem verdrehbaren
Rampenring angebrachten Mutter in Eingriff ist.
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Der
Federhebel kann mittels in Umfangsrichtung beabstandeter Nieten
an dem Kupplungsgehäuse
befestigt sein, an welchem Nieten auf der vom Kupplungsgehäuse abgewandten
Seite des Federhebels ein Stützring
angebracht ist, zwischen dem und dem Federhebel die Antriebsfeder
angeordnet ist, die sich an dem Stützring und radial einwärts der Nieten
an den Federzungen des Federhebels abstützt.
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Die
Antriebsfeder ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass ihre
Speichen einen in Umfangrichtung geschlossenen, radial inneren Ringteil
mit dem radial äußeren Ringteil
verbinden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise
und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
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In
den Figuren stellen dar:
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1 eine
Prinzipansicht eines Halbschnittes durch für die Ausführung der Erfindung relevante Teile
einer Reibungskupplung,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Antriebsfeder mit Klinke und Rampenringen,
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3 eine
Aufsicht auf die Anordnung gemäß 2 mit
eingesetzten Nieten,
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4 eine
Aufsicht auf eine Antriebsfeder,
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5 eine
perspektivische Ansicht ähnlich der 2 mit
zusätzlich
vorhandenem Federhebel und Anpressplatte,
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6 eine
Ansicht ähnlich
der 5 jedoch ohne die Einrichtung zur Drehverstellung
der Rampenringe, einer an sich bekannten Reibungskupplung und
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7 eine
Aufsicht auf eine Antriebsfeder gemäß dem Stand der Technik.
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Gemäß 1 weist
eine Reibungskupplung einen insgesamt tellerfederartig ausgebildeten
Federhebel 10 auf, der in an sich bekannter Weise einen äußeren Ringbereich
bzw. Umfangs rand 12 aufweist, von dem radial einwärts Federzungen 14 vorstehen.
Der Federhebel 10 ist im Bereich der Wurzeln der Federzungen 14 an
Nieten 36 gelagert, die starr mit einem Deckel bzw. Gehäuse 38 der
Kupplung verbunden sind.
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Der
radial äußere Bereich
des Umfangsrandes 12 stützt
sich über
einen drehfest mit dem Federhebel 10 bzw. dem Gehäuse 38 verbundenen
ersten Rampenring 16 und einen zweiten, relativ zum ersten Rampenring 16 verdrehbaren
Rampenring 18 an einer Anpressplatte 20 ab, mit
der in an sich bekannter Weise eine nicht dargestellte, mit Reibbelägen versehene
Kupplungsscheibe an eine Gegenplatte gepresst werden kann. Der Rampenring 18 ist
vorzugsweise relativ zur Anpressplatte 20 verdrehbar und
die Anpressplatte 20 ist relativ zum Gehäuse 28 axial verschiebbar,
jedoch in Umfangsrichtung festgelegt.
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Wie
insbesondere in 1 ersichtlich, sind die Nieten 36 mit
abgestuftem Durchmesser ausgebildet und weisen einen mittleren,
mit größerem Durchmesser
ausgebildeten Abschnitt auf, an dem über zwei axial beabstandete
Drahtlager der Federhebel 10 gelagert ist. Das der Anpressplatte 20 zugewandte
Drahtlager stützt
sich an einer Zwischenscheibe 40 ab, die sich an einer
Stufe zwischen dem mittleren Abschnitt des Niets 36 und
einem im Durchmesser kleineren Abschnitt abstützt und zwischen der und einem
Kopf 42 des Niets 36 ein Stützring 44 eingespannt
ist. An dem Stützring 44 stützt sich
eine Antriebsfeder 22 ab, die in Aufsicht in 4 sichtbar ist
und die einen äußeren, in
Umfangsrichtung durchgehenden Ringteil 46 aufweist, der über Speichen 48 mit
einem radial inneren, in Umfangsrichtung geschlossenen Ringteil 50 verbunden
ist.
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Der äußere Ringteil 46 und
der innere Ringteil 50 weisen jeweils einen speichenfreien
Zwischenbereich 52 bzw. 54 auf, wobei der Zwischenbereich 52 des
radial äußeren Ringteils 46 vorzugsweise
verformbarerer ausgebildet ist als der mit Speichen versehene Bereich
des radial äußeren Ringteils 46 und
vorteilhafter Weise über
gezielt verformbare Bereich 56 und 58 mit dem
mit Speichen versehenen Bereich des äußeren Ringteils 46 verbunden
ist. Von dem Zwischenbereich 52 steht radial auswärts eine Klinke 60 vor.
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Der
radial innere Ringteil 54 stützt sich, wie aus 1 ersichtlich, über ein
Ringlager 62 an den Federzungen 14 des Federhebels 10 ab.
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Insgesamt
wird mit der beschriebenen Anordnung, wie an sich bekannt, erreicht,
dass der Durchmesser des radial äußeren Ringteils 46 der
Antriebsfeder 22 sich bei einer konischen Verformung des
Federhebels 10 zur Betätigung
der Kupplung ändert.
Diese Durchmesseränderung
macht sich bei der Ausbildung der Antriebsfeder 20 gemäß 4 in einer
radialen Auswärtsbewegung
der Klinke 60 bemerkbar, wenn der Durchmesser abnimmt,
und in einer radialen Einwärtsbewegung,
wenn der Durchmesser zunimmt.
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Um
diese mit einer Betätigung
der Kupplung verbundene radiale Bewegung der Klinke 60 in
eine Relativverdrehung zwischen den Rampenringen 16 und 18 umzusetzen
(der Rampenring 16 ist in dem Bereich, in dem sich die
Klinke 60 bzw. der Zwischenbereich 52 nach radial
außerhalb
des Rampenrings 18 erstreckt, ausgespart), arbeitet die
Klinke mit einem Antriebsritzel 64 einer Gewindespindel 66 zusammen,
die an einem Ansatz des mit dem Federhebel 10 drehfest
verbundenen Rampenrings 16 gelagert ist.
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Die
Gewindespindel 66, die in dem Ansatz 68 in Umfangsrichtung
des Rampenrings 16 im Wesentlichen unbeweglich gelagert
ist, durchgreift mit ihrem Außengewinde
eine Mutter 70, die unverdrehbar und in Umfangsrichtung
unbeweglich an einem Ansatz 72 befestigt ist, der mit dem
verdrehbaren Rampenring 18 starr verbunden ist.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich, ist die Umfangsverzahnung
des Antriebsritzels 64 sägezahnartig ausgebildet, so
dass die Klinke 60 die Umfangsverzahnung bei einer Bewegung
der Klinke gemäß 1 nach
unten überlaufen
kann und bei ihrer Rückbewegung
nach oben das Antriebsritzel 64 und damit die Gewindespindel 66 in
gemäß 1 Gegenuhrzeigerrichtung
verdreht.
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Wie
aus 2 unmittelbar ersichtlich, führt eine Verdrehung der Gewindespindel 66 zu
einer Relativverdrehung zwischen dem Rampenring 16 und dem
Rampenring 18, wobei die Kupplungsbetätigung jeweils derart konstruiert
ist, dass beispielsweise bei einer infolge von Reibbelagverschleiß überschwelligen
Betätigung
des Federhebels 10 zum Einrücken der Kupplung die Klinke 60 einen
Zahn des Antriebsritzels 64 überläuft und bei der anschließenden Rückbewegung
des Federhebels 10 gegebenenfalls über dessen der ausgerückten Stellung
der Kupplung hinaus entsprechenden Ruhestellung das Antriebsritzel 64 verdreht,
wodurch die Rampenringe 16 und 18 im Sinne einer
Nachstellung des Kupplungsverschleißes relativ zueinander verdreht
werden.
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3 zeigt
eine Aufsicht auf die Anordnung wobei die Zwischenscheiben 40 der
Nieten 36 sichtbar sind, die radial einwärts gerichtete
Zungen 74 des Stützrings 44 halten,
die mit Durchgangslöchern 76 ausgebildet
sind, die von den Nieten 36 durchragt werden.
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5 zeigt
die Anordnung gemäß 2,
jedoch zusätzlich
mit der Anpressplatte 20 und dem Federhebel 10.
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Deutlich
sichtbar sind die vorstehenden Nieten 36, an denen das
Kupplungsgehäuse 38 bzw.
der Kupplungsdeckel befestigt wird.
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Wie
insbesondere aus 3 erkennbar, muss infolge der
tangentialen Orientierung der Achse der Gewindespindel 66 und
der Achse des Antriebsritzels der Eingriff zwischen der Antriebsfeder 22 bzw. deren
Klinke 60 in radialer Richtung erfolgen. Dazu ist nicht
nur eine Ausführungsform
der Antriebsfeder gemäß 4 geeignet,
sondern sind auch andere Ausführungsformen
von Antriebsfedern geeignet, in denen beispielsweise die Bewegung
der Klinke der Antriebsfeder gemäß 7 in
eine radial gerichtete Bewegung über
entsprechende Führungen
umgewandelt wird.
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Weiter
ist insbesondere aus 3 ersichtlich, dass bei einer
Veränderung
des Abstandes zwischen den Ansätzen 72 und 68 eine
gewisse Verkippung der Achse der Gewindespindel 66 erfolgt.
Es versteht sich, dass die Gewindespindel an dem Ansatz 68 derart
gelagert ist, und die Mutter 70 an dem Ansatz 72 derart
angebracht ist, dass eine solche Verschwenkung möglich ist. Dies kann beispielsweise
durch ballige Gestaltung der Kontaktstellen erreicht werden.
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Die
beispielhaft beschriebene Anordnung kann in vielfältiger Weise
abgeändert
werden. Beispielsweise kann die Mutter 70 am Ansatz 68 drehbar gelagert
und mit einer Außenverzahnung
versehen werden, so dass sie die Funktion des Antriebsritzels übernimmt.
Die Gewindespindel 66 wird dann am Ansatz 72 drehbar,
jedoch in Umfangsrichtung unverschiebbar gelagert und kämmt mit
einem Innengewinde der Mutter. Weiter kann anstelle des Antriebs zwischen
zwei Rampenringen das Spindelgetriebe zwischen dem Deckel der Kupplung
und einem Verstellring oder zwischen der Anpressplatte und einem Verstellring
angeordnet werden. Anstelle der Anordnung von Rampenringen zwischen
dem Federhebel und der Anpressplatte können die Rampenringe auch zwischen
dem Kupplungsgehäuse
und dem Federhebel angeordnet sein. Es kann auch eine Verdrehung
des Federhebels, der mit integrierten Ram penflächen ausgebildet werden kann,
relativ zum Deckel erfolgen, der mit entsprechenden Gegenrampen
ausgebildet ist.
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- 10
- Federhebel
- 12
- Umfangsrand
- 14
- Federzunge
- 16
- Rampenring
- 18
- Rampenring
- 20
- Anpressplatte
- 22
- Antriebsfeder
- 24
- Spalt
- 26
- Ringteil
- 28
- Speiche
- 30
- Endbereich
- 32
- Endbereich
- 34
- Klinke
- 36
- Niet
- 38
- Gehäuse
- 40
- Zwischenscheibe
- 42
- Kopf
- 44
- Stützring
- 46
- Ringteil
- 48
- Speiche
- 50
- Ringteil
- 52
- Zwischenbereich
- 54
- Zwischenbereich
- 56
- Bereich
- 58
- Bereich
- 60
- Klinke
- 62
- Ringlager
- 64
- Antriebsritzel
- 66
- Gewindespindel
- 68
- Ansatz
- 70
- Mutter
- 72
- Ansatz
- 74
- Zungen
- 76
- Durchgangsloch