DE102009004718A1

DE102009004718A1 - Kupplungsaggregat

Info

Publication number: DE102009004718A1
Application number: DE102009004718A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dussel; Mathieu Jordan
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: CN101498342B; CN101498342A; DE102009004718B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung gegebenenfalls mit einer Nachstelleinrichtung, die von einer Betätigungseinrichtung durch Beaufschlagen von radial inneren Tellerfederzungen einer sich an einem Kupplungsgehäuse abstützenden Tellerfeder betätigt wird. Zur Zentrierung der Tellerfeder am Kupplungsgehäuse und zur Begrenzung des Weges der Tellerfederzungen ist außerhalb des Kupplungsgehäuses ein einziges Bauteil vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Motor und einem Getriebe.
Kupplungsaggregate dieser Art sind bekannt. Sie können eine oder zwei Reibungskupplungen enthalten, die zugedrückte oder aufgedrückte Reibungskupplungen sein können. Derartige Reibungskupplungen weisen eine axial verlagerbare Druckplatte auf, die drehfest und axial verlagerbar beispielsweise mittels Blattfedern am Gehäuse der Reibungskupplung oder an einer Gegendruckplatte, die mit dem Gehäuse verbunden ist, befestigt sind. Die Druckplatte wird mittels einer Tellerfeder gegen die Gegendruckplatte bewegt, um die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe zu verspannen, wodurch ein Reibeingriff aufgebaut und die Reibungskupplung geschlossen wird. Hierzu stützt sich die Tellerfeder am Gehäuse ab und verlagert die Druckplatte axial, wenn Betätigungsmittel die radial innen an der Tellerfeder vorgesehenen Tellerfederzungen axial beaufschlagen. Eine lose Einspannung der Tellerfeder zwischen Gehäuse und Druckplatte kann insbesondere bei zugedrückten Reibungskupplungen im geöffneten Zustand der Reibungskupplung zu einem radialen Verlagern der Tellerfeder gegenüber dem Gehäuse führen. Weiterhin besteht bei zugedrückten Reibungskupplungen, insbesondere bei Reibungskupplungen mit Nachstelleinrichtungen, die bei aufgestellten Tellerfederzungen nachstellen, der Bedarf, den Weg der Tellerfederzungen nach deren Montage bis zum Einbau zwischen Motor und Getriebe mittels einer Transportsicherung zu begrenzen.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Kupplungsaggregat vorzuschlagen, bei dem zumindest eine Tellerfeder Mittel zu deren Zentrierung aufweist. Weiterhin soll mit kostengünstigen Mitteln im Kupplungsaggregat eine Transportsicherung vorgesehen werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe mit mindestens einer Reibungskupplung mit einer Druckplatte, die drehfest und axial verlagerbar in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte eine Tellerfeder wirksam ist, durch welche die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte verspannbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen beaufschlagbar ist und die Reibungskupplung unter Beaufschlagung von an der Tellerfeder radial innen vorgesehenen Tellerfederzungen mittels einer Betätigungseinrichtung eingerückt wird, und die Tellerfeder von einem einzigen Bauteil gegenüber dem Gehäuse zentriert wird und das Bauteil eine Wegbegrenzung für die Tellerfederzungen im geöffneten Zustand der Reibungskupplung bildet. Auf diese Weise können gegebenenfalls mehrere Bauteile zu einem Bauteil, beispielsweise einem Zentrierblattfederring, kombiniert werden. Das Bauteil dient daher zugleich der Zentrierung der Tellerfeder am Gehäuse und als Wegbegrenzung für die Tellerfederzungen zumindest nach der Montage des Kupplungsaggregats bis zu dessen Einbau beispielsweise in den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Dabei kann die Wegbegrenzung so ausgelegt sein, dass diese im Betriebszustand des Kupplungsaggregats beziehungsweise der Reibungskupplung, der die wegbegrenzte Tellerfeder zugeordnet ist, unwirksam ist. Dies bedeutet, dass die Wegbegrenzung einen größeren Aufstellwinkel der Tellerfederzungen zulässt als die Betätigungsmittel im eingebauten Zustand des Kupplungsaggregats.
Von besonderer Bedeutung ist die Transportsicherung mit der Wegbegrenzung der Tellerfederzungen bei Kupplungsaggregaten mit einer zugedrückten Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung zur Kompensation des Verschleißes der Reibbeläge der Kupplungsscheibe. Bei derartigen Nachstelleinrichtungen wird mittels eines Weg- oder Kraftsensors der Verschleiß festgestellt und anschließend durch Verdrehen einer Rampeneinrichtung der Belagsverschleiß ausgeglichen. Bei beiden Sensorsystemen kann eine Nachstellung, das heißt ein Verdrehen des Rampensystems, das in der Regel durch Energiespeicher unterstützt wird, wenn das Sensorsystem einen Verschleiß detektiert hat, erfolgen, wenn der Weg der Tellerfederzungen im nicht eingebauten Zustand nicht begrenzt wird. Bei Verwendung eines Kraftsensors ist bei einer zu großen Aufstellung der Tellerfederzungen die Anpresskraft auf das Rampensystem nicht mehr ausreichend, um die Verdrehkraft des Rampensystems zu kompensieren. Bei Verwendung eines Wegsensors erfolgt bei einer zu großen Aufstellung der Tellerfederzungen die Detektion eines nicht vorhandenen Verschleißes, so dass ebenfalls nachgestellt wird.
Das vorgeschlagene Bauteil erfüllt sowohl die Funktion der Zentrierung der Tellerfeder als auch die Funktion einer Transportsicherung durch Wegbegrenzung der Tellerfederzungen. Hierzu kann es aus Blech, beispielsweise mittels eines Stanzverfahrens hergestellt sein und ein radial innen ringförmiges Basisteil mit mehreren sich nach radial außen erstreckenden Armen enthalten. Hierbei können insbesondere zur Einstellung der Steifigkeit der Wegbegrenzung die Arme radial außen in Umfangsrichtung abgewinkelt sein. Das Bauteil wird in vorteilhafter Weise auf der der Druckplatte abgewandten Seite der Tellerfeder angeordnet. Zur Befestigung des Basisteils am Gehäuse können dabei Befestigungsmittel vorgesehen sein, die die Tellerfeder durchgreifen. Als vorteilhaft haben sich hierzu Distanzhalter erwiesen, die auf ihrer einen Seite mit dem Gehäuse und auf der anderen Seite mit dem Basisteil über den Um fang verteilt vernietet sind. Distanzhalter und Nieten können einteilig sein. Die Tellerfeder beziehungsweise die Tellerfederzungen weisen zur Durchführung der Distanzhalter entsprechende Öffnungen auf, durch die der jeweilige Distanzhalter mit Umfangsspiel geführt werden kann, wobei das Spiel so bemessen ist, dass zum einen das Zentrierspiel zwischen Gehäuse und Tellerfeder ausgeglichen werden kann und eine Verlagerung der Tellerfederzungen während deren Betätigung störungsfrei erfolgen kann.
Die Zentrierung der Tellerfeder am Gehäuse erfolgt mittels der vom Basisring ausgehenden Arme. Diese werden mit der Tellerfeder vernietet oder in ähnlicher Weise an dieser befestigt. Durch die Positionierung der Distanzhalter am Gehäuse wird die Tellerfeder drehfest mit dem Gehäuse verbunden, so dass im Gegensatz zu nicht drehfesten Zentrierungen keine beispielsweise durch Vibrationen hervorgerufene Relativbewegungen zu einem erhöhten Verschleiß von Zentrierteilen führt. Durch die Verbindung der Arme mit dem Basisteil wird die Montage wesentlich vereinfacht, da nicht mehrere Teile ausgerichtet und positioniert werden müssen sondern lediglich ein Teil, nämlich das vorgeschlagene Bauteil, während der Montage eingelegt werden muss.
Besonders vorteilhaft ist ein Kupplungsaggregat mit zwei Reibungskupplungen als Doppelkupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe, wobei jeweils eine Reibungskupplung einem Teilantriebsstrang angeordnet wird und mit der entsprechenden Getriebeeingangswelle verbindbar ist. Es hat sich gezeigt, dass zur Vermeidung von Getriebeblockierungen zumindest eine Reibungskupplung als zugedrückte Reibungskupplung ausgestaltet werden sollte. Diese kann die vorgeschlagene Reibungskupplung sein.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 5 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kupplungsaggregats,
2 und 3 zwei verschiedene Schnitte durch das Ausführungsbeispiel der 1
4 und 5 ein Ausgestaltungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauteils in Ansicht und im Schnitt.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungsaggregats 1 in Ansicht. Auf dem Kupplungsaggregat ist das Bauteil 2 als Zentrierblattfederring 3 angeordnet, das aus einem ringförmigen Basisteil 4 und zumindest zwei und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier an diesem sich nach radial außen erweiternden Armen 5 gebildet ist, die an ihrem äußeren Ende in Umfangsrichtung abgewinkelt sind. die Endpunkte der Arme 5 sind mit der Tellerfeder 6 mittels Befestigungsmitteln wie Nieten 7 verbunden. Der Basisring 4 ist mit dem Gehäuse 8, das sich unterhalb der Tellerfeder 6 nach radial innen erstreckt, verbunden. Hierzu sind in den Tellerfederzungen 10 Öffnungen 9, durch die Bolzen oder Distanzhalter 11 geführt sind, die mit dem Gehäuse 8 und dem Basisring 4 verbunden, beispielsweise vernietet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier über den Umfang verteilte Nieten zur Befestigung des Basisteils am Gehäuse mittels der Distanzhalter 11 vorgesehen.
Durch die Ausgestaltung der Arme 5 ist die Tellerfeder 6 drehfest und radial zentriert am Gehäuse 8 aufgenommen. Durch die axial elastische Ausgestaltung des Bauteils 2 resultiert eine geringe axiale Steifigkeit, die die Kupplungskräfte nicht wesentlich beeinflusst, jedoch ausreichend ist, für die Tellerfederzungen 10 als Wegbegrenzung zu dienen. Hierzu wird die Länge der Distanzhalter entsprechend ausgelegt.
2 zeigt den Schnitt D-D des Kupplungsaggregats 1 der 1. Das Kupplungsaggregat 1 ist als Doppelkupplung mit den beiden Reibungskupplungen 15, 16 mit einer gemeinsamen Gegendruckplatte 12 und jeweils einer motorseitigen Druckplatte 14 und einer getriebeseitigen Druckplatte 13 ausgebildet. Beide Reibungskupplungen 15, 16 sind als zugedrückte Reibungskupplungen ausgebildet, die in kraftfreiem Zustand geöffnet und durch Beaufschlagung der Tellerfederzungen 10, 17 in Richtung Gegendruckplatte 12 mittels entsprechend ausgestalteter Betätigungsmittel, beispielsweise elektrischer, hydrostatischer, hydraulischer oder pneumatischer Kupplungsaktoren, geschlossen werden, indem – nicht dargestellte – Reibbeläge einer ebenfalls nicht dargestellten Kupplungsscheibe zwischen der Gegendruckplatte 12 und jeweils einer Druckplatte 13, 14 verspannt werden. Die Druckplatten 13, 14 sind jeweils mittels Blattfedern 25, 26 (siehe 3) mit der Druckplatte 12 drehfest und axial verlagerbar verbunden.
Die Beaufschlagung der getriebeseitigen Druckplatte 13 erfolgt mittels einer Beaufschlagung der Tellerfeder 18 direkt in Form eines einarmigen Hebels am Gehäuse 8, wobei zwischen Gehäuse 8 und Tellerfeder 18 eine Nachstelleinrichtung 19 mit einer Rampeneinrichtung 20 zum Ausgleich von Belagsverschleiß wirksam ist.
Die motorseitige Druckplatte wird von der Tellerfeder 6 als zweiarmigem Hebel beaufschlagt, wobei sich die Tellerfeder 6 an ihrem Drehpunkt an der Rampeneinrichtung 22 der Nachstelleinrichtung 21 am Gehäuse 8 abstützt und ein Hebelarm von den Tellerfederzungen 10 gebildet ist, während der andere Hebelarm Anlageflächen 24 von über den Umfang verteilten Zugankern 23 beaufschlagt, die mit der motorseitigen Druckplatte verbunden, beispielsweise vernietet sind. Um eine Aufstellung der Tellerfederzungen 10 über ein vorgegebenes Maß hinaus zu verhindern, sind die Bolzen oder Distanzhalter 11 bezüglich ihrer Länge so ausgelegt, dass das Bauteil 2 für die Tellerfederzungen 10 vor Einbau des Kupplungsaggregats 1 einen Anschlag bildet, der zwar einen gegenüber der Einbausituation größeren Weg der Tellerfederzungen 10 zulässt, diesen Weg jedoch so weit begrenzt, dass eine Nachstellung der Nachstelleinrichtung 21 durch Verdrehen der von Energiespeichern in Umfangsrichtung beaufschlagten Rampeneinrichtung noch nicht stattfindet.
3 zeigt das Kupplungsaggregat 1 im zum Schnitt D-D der 2 winkelversetzten Schnitt F-F. Aus diesem Schnitt wird die Befestigung des Bauteils 2 über die mittels der Nieten 7 befestigten Arme 5 an der Tellerfeder 6 deutlich. Weiterhin wird die Befestigung der Gegendruckplatte 12 an der Aufnahme 27, die die Schnittstelle zur Kurbelwelle des Motors bildet, deutlich. Die Aufnahme 27 weist über den Umfang verteilte, die motorseitige Druckplatte 14 umgreifende Arme 28 mit einem radialen Ansatz 29 auf, der mit der Gegendruckplatte 12 vernietet ist. An den gleichen oder winkelversetzten Aufnahmen der Gegendruckplatte 12 ist das Gehäuse 8 mit der Gegendruckplatte 12 über in diesem Schnitt nicht dargestellte axiale Anformungen verbunden, die sich mit den Zugankern 23 über den Umfang abwechseln.
4 zeigt das Bauteil 2 der 1 im Detail mit dem Basisteil 4 und den Armen 5. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D des Bauteils der 4. Deutlich wird das axiale Profil des Bauteils 2. Hierdurch kann eine Anpassung des Bauteils 2 an die Außenkontur der Tellerfeder 6 (1) unter leichter Vorspannung erzielt werden. Das Bauteil 2 kann aus Blech werkzeugfallend unter Kombination eines Stanz- und Prägeverfahrens hergestellt werden.

1: Kupplungsaggregat
2: Bauteil
3: Zentrierblattfederring
4: Basisteil
5: Arm
6: Tellerfeder
7: Niet
8: Gehäuse
9: Öffnung
10: Tellerfederzunge
11: Distanzhalter
12: Gegendruckplatte
13: Druckplatte
14: Druckplatte
15: Reibungskupplung
16: Reibungskupplung
17: Tellerfederzunge
18: Tellerfeder
19: Nachstelleinrichtung
20: Rampen
21: Nachstelleinrichtung
22: Rampeneinrichtung
23: Zuganker
24: Anlagefläche
25: Blattfeder
26: Blattfeder
27: Aufnahme
28: Arm
29: Ansatz

Claims

Kupplungsaggregat (1) zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe mit mindestens einer Reibungskupplung (15, 16) mit einer Druckplatte (13, 14), die drehfest und axial verlagerbar in einem Gehäuse (8) angeordnet ist, wobei zwischen Gehäuse (8) und Druckplatte (13, 14) eine Tellerfeder (6, 18) wirksam ist, durch welche die Druckplatte (13, 14) in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte (12) verspannbaren Kupplungsscheibe mit Reibbelägen beaufschlagbar ist und die Reibungskupplung (15, 16) unter Beaufschlagung von an der Tellerfeder (6, 18) radial innen vorgesehenen Tellerfederzungen (10, 17) mittels einer Betätigungseinrichtung eingerückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (6) von einem einzigen Bauteil (2) gegenüber dem Gehäuse (8) zentriert wird und das Bauteil (2) eine Wegbegrenzung für die Tellerfederzungen (10) im geöffneten Zustand der Reibungskupplung (15) bildet.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) aus Blech hergestellt ist und ein radial innen ringförmiges Basisteil (4) mit mehreren sich nach radial außen erstreckenden Armen (5) enthält.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (5) radial außen in Umfangsrichtung abgewinkelt sind.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) auf der der Druckplatte (14) abgewandten Seite der Tellerfeder (6) angeordnet ist.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (4) des Bauteils (2) mittels die Tellerfeder (6) durchgreifender Befestigungsmittel am Gehäuse (8) befestigt ist.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (5) an der Tellerfeder (6) befestigt sind.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung (15) eine Nachstelleinrichtung (21) zur Kompensation eines Verschleißes der Reibbeläge aufweist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschleißkompensation der Nachstelleinrichtung (21) bei Überschreiten eines vorgegebenen Weges der Tellerfederzungen entgegen der Schließrichtung der Reibungskupplung aktiviert wird.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschleißkompensation der Nachstelleinrichtung (21) nach Überschreiten einer vorgegebenen, durch den Verschleiß bedingten Betätigungskraft der Reibungskupplung (15) aktiviert wird.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Reibungskupplung (16) zur Bildung einer Doppelkupplung vorgesehen ist.