DE102010008439B4

DE102010008439B4 - Reibungskupplung mit Transportsicherung

Info

Publication number: DE102010008439B4
Application number: DE102010008439.5A
Authority: DE
Inventors: Edgar Hummel; Albert Renz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2030-02-19
Also published as: DE102010008439A1

Abstract

Reibungskupplung (1) zumindest bestehend aus einem Kupplungsgehäuse (4) mit einer drehfest und axial begrenzt zu diesem verlagerbaren Anpressplatte (5), die von einer Tellerfeder (7) axial verlagerbar ist, sowie einer Nachstelleinrichtung (3), die einen verschleißbedingten Abstand der Anpressplatte (5) gegenüber der Tellerfeder (7) durch Verdrehen eines zwischen diesen angeordneten Rampenrings (11) kompensiert, wobei ein Verschleiß durch eine Steuereinrichtung (16) erkannt und eine Verdreheinrichtung (10) der Nachstelleinrichtung bei erkanntem Verschleiß von der Steuereinrichtung (16) mittels eines Formschlusses verdreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Transports der Reibungskupplung (1) die Funktion der Nachstelleinrichtung (3) ausgesetzt wird, indem Verdreheinrichtung (10) und Steuereinrichtung (16) mittels einer von außen durch das Kupplungsgehäuse (4) geführten Transportsicherung (2) voneinander beabstandet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung, bei der ein Verschleiß der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe mittels einer Klinke erkannt und bei vorliegendem Verschleiß ein Ritzel angetrieben wird, das ein den Verschleiß ausgleichendes Rampensystem zwischen Anpressplatte und Tellerfeder entsprechend verdreht.
Gattungsbildende Reibungskupplungen mit derartigen Nachstelleinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 698 08 414 T2 bekannt. Hierbei wird ein bei Verschleiß der Reibbeläge der zwischen einer gehäusefesten Gegendruckplatte und einer von der Tellerfeder axial begrenzt beaufschlagten Anpressplatte einspannbaren Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen Kupplungsgehäuse und der Tellerfeder ermittelt und abhängig von einem Fehlabstand korrigiert. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Anpressplatte und der Tellerfeder angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht. Die Ermittlung des Verschleißes erfolgt durch eine Klinke, die den verschleißabhängigen Weg der Tellerfeder beispielsweise gegenüber dem Kupplungsgehäuse erfasst und im Verschleißfall ein Ritzel zum Antrieb der Ausgleichsmittel antreibt.
Die Reibungskupplung wird dabei im Wesentlichen in zwei Baugruppen hergestellt, wobei eine Baugruppe die Gegendruckplatte enthält, die beispielsweise in ein Ein- oder Zweimassenschwungrad integriert ist, und die andere Baugruppe das Kupplungsgehäuse, die Anpressplatte, die Tellerfeder und die Nachstelleinrichtung aufweist. Beide Baugruppen werden in der Regel getrennt an die Montagebänder geliefert, wobei die Gegendruckplatte an die Brennkraftmaschine und die Baugruppe mit Kupplungsgehäuse nachträglich an der Gegendruckplatte befestigt wird. Während der Zeit zwischen Herstellung und Montage insbesondere während des Transports kann die Anpressplatte zu Schwingungen anregen oder die Baugruppe kann Bedingungen ausgesetzt sein, die zu einem unkontrollierten Nachstellen oder zur Beschädigung der Nachstelleinrichtung führen.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Reibungskupplung vorzuschlagen, die während eines Transports weder unkontrolliert nachstellt noch beschädigt wird. Dabei sollen bauliche Maßnahmen kostengünstig sein und das Handling einfach sein.
Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung gemäß Patenanspruch 1 zumindest bestehend aus einem Kupplungsgehäuse mit einer drehfest und axial begrenzt zu diesem verlagerbaren Anpressplatte, die von einer Tellerfeder axial verlagerbar ist, sowie einer Nachstelleinrichtung, die einen verschleißbedingten Abstand der Anpressplatte gegenüber der Tellerfeder durch Verdrehen eines zwischen diesen angeordneten Rampensystems kompensiert, gelöst, wobei ein Verschleiß durch eine Steuereinrichtung erkannt und eine Verdreheinrichtung des Rampensystems bei erkanntem Verschleiß von der Steuereinrichtung mittels eines Formschlusses verdreht wird. Erfindungsgemäß wird dabei die Funktion der Nachstelleinrichtung zu deren Schutz und zur Vorbeugung eines unerwünschten Nachstellens während des Transports der Reibungskupplung ausgesetzt. Die Reibungskupplung kann dabei diese Schutzmaßnahmen ungeachtet deren Funktionsweise enthalten und daher beispielsweise eine aufgezogene oder aufgedrückte Reibungskupplung sein. Die Nachstellung eines Verschleißes kann direkt bei einer Betätigung der die Tellerfeder beaufschlagenden Betätigungseinrichtung erfolgen oder zwischengespeichert werden, so dass die Nachstellung erst bei einem Betätigungsvorgang nach Feststellung des Verschleißes erfolgt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Die Nachstelleinrichtung wird außer Kraft gesetzt, indem deren Verdreheinrichtung und die Steuereinrichtung mittels einer Transportsicherung voneinander beabstandet werden. Die Transportsicherung kann dabei von außen durch das Kupplungsgehäuse eingeführt werden und nach der Montage wieder entfernt werden. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, die Transportsicherung sogar erst nach einer Funktionsüberprüfung zu entfernen, da auch bei diesem Vorgang die Steuereinrichtung beschädigt werden kann.
Die Transportsicherung kann aus einem Blechteil gebildet sein, das beispielsweise gestanzt und auf die nötige Form gebogen wird. Gegebenenfalls kann zumindest eine partielle Härtung die Funktionsfähigkeit erhöhen. Zur exakten Positionierung der Transportsicherung kann in dem Kupplungsgehäuse ein auf den Querschnitt der Transportsicherung angepasster Einschnitt vorgesehen werden. An diesem Einschnitt wird die Transportsicherung geführt und die richtige Position zur Trennung der Steuereinheit von der Verdreheinrichtung gebracht. Zur verbesserten Ausführung einer Funktionsfläche kann die Transportsicherung beispielsweise endseitig abgekröpft sein. Weiterhin kann an der Transportsicherung ein Anschlag vorgesehen sein, mittels dem diese an dem Kupplungsgehäuse anschlägt und damit eine vorgegebene Eintauchtiefe einhält.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht ein als Verdreheinrichtung vorgesehenes Antriebsrad und eine zu der Steuereinrichtung zugehörige, an dem Antriebsrad anliegende und im Verschleißfall in ein Eingriffsprofil des Antriebsrads formschlüssig eingreifende Klinke vor. Die Transportsicherung greift dabei zwischen Antriebsrad und Klinke ein und hebt dabei die Klinke von dem Antriebsrad ab. Hierzu kann sich die Transportsicherung an dem Antriebsrad abstützen und beispielsweise mittels einer der Klinke zugwandten, abgekröpften Spitze die Klinke von dem Antriebsrad abheben. Hierbei wird die Klinke in begrenztem Maße elastisch verformt und kehrt nach einem Abziehen der Transportsicherung wieder in ihre Ausgangslage zurück, indem sie sich im gegebenen Neuzustand auf das Eingriffsprofil des Antriebsrads legt und während einer Betätigung der Reibungskupplung auf diesem gleitet. Erst im Verschleißzustand schnappt sie in das Eingriffsprofil ein und verdreht anschließend das Antriebsrad und damit das Rampensystem zur Kompensation des Verschleißes.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigen.

1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Reibungskupplung,
2 die Transportsicherung der Reibungskupplung der 1 in Ansicht.

Die 1 zeigt einen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Reibungskupplung 1 längs deren Drehachse, wobei nur eine Hälfte mit der Nachstelleinrichtung 3 dargestellt ist. Die Reibungskupplung 1 ist aus einem Kupplungsgehäuse 4 gebildet, in dem eine Anpressplatte 5 mittels in diesem Schnitt nicht ersichtlichen Energiespeichern wie Blattfedern drehfest und axial verlagerbar aufgenommen ist. Weiterhin ist in dem Kupplungsgehäuse 4 eine Tellerfeder 7 aufgenommen, die radial innen Tellerfederzungen 8 aufweist, die von einem nicht dargestellten Betätigungs- wie Ausrücksystem axial verlagert werden. Die Reibungskupplung 1 ist eine gezogene Reibungskupplung, die bei einer Beaufschlagung der Tellerfederzungen 8 durch Ziehen dieser in Richtung einer feststehenden Komponente des Ausrücksystems ausgerückt wird. Hierzu ist die Tellerfeder 7 mittels eines Drahtrings 9 am Kupplungsgehäuse 4 abgestützt und gegen die Anpressplatte 5 axial verspannt, so dass die Anpressplatte 5 gegen die nicht dargestellte Gegendruckplatte, die Teil eines Einmassenschwungrads oder einer Sekundärmasse eines geteilten Schwungrads sein kann, unter Zwischenlegung der Reibbeläge der nicht dargestellten Kupplungsscheibe verspannt wird. Hierdurch bildet sich ein Reibschluss zwischen den Reibbelägen, Anpressplatte und Gegendruckplatte, die Reibungskupplung 1 ist geschlossen. Die Tellerfeder 7 beaufschlagt die Anpressplatte 5 über die Anlagefläche 12 des zu der Verdreheinrichtung 10 der Nachstelleinrichtung 3 gehörigen Rampensystems mit dem Rampenring 11, der über den Umfang verteilte Rampen 13 aufweist, die an zu diesen komplementären Gegenrampen 14 der Anpressplatte 5 aufliegen, so dass bei einem Verdrehen des Rampenrings 11 gegenüber der Anpressplatte 5 der Abstand zwischen Anpressplatte 5 und Anlagefläche 12 vergrößert wird. Der Rampenring 11 der Verdreheinrichtung 10 wird von einer nicht gezeigten Spindel angetrieben, die mit dem Antriebsrad 15 fest verbunden ist. Hierzu wird die Spindel fest in einem an der Anpressplatte 5 angeordneten Halter aufgenommen und in einer Spindelmutter verdreht, die zum Ausgleich der Relativbewegung zwischen der linear gebildeten Spindel gegenüber dem in Umfangsrichtung verdrehten Rampenring gelenkig an dem Rampenring 11 aufgenommen ist und diesen bei einer Verdrehung der Spindel beziehungsweise des Antriebsrads 15 antreibt.
Die Steuereinrichtung 16 wird von dem Federelement 17 gebildet, das am radial verlaufenden Deckelteil des Kupplungsgehäuses 4 angebracht ist und ein axial abgebogenes Teil, das die Klinke 18 bildet, aufweist, die gegen das Antriebsrad 15 radial verspannt ist. Der zwischen dem Deckelteil und dem Federelement 17 angeordnete axial wirksame Energiespeicher wie Tellerfeder 19 spannt das Federelement 17 gegen den Anschlag 20 vor. Der Anschlag 20 begrenzt den Weg des vorgespannten Federelements 17 in Richtung Anpressplatte 5 und wird durch einen Bolzen 21 oder Niet gebildet, der das Federelement 17 und die Tellerfeder 19 durchgreift und mittels eines Kopfs 22 den Anschlag 20 für das Federelement 17 bildet. An seinem anderen Ende ist der Bolzen 21 axial begrenzt gegen einen Anschlag 23 verlagerbar im Kupplungsgehäuse 4 aufgenommen, so dass bei einer Beaufschlagung des Kopfes 22 durch eine Anlagefläche 24 der Tellerfeder 7 bei einem großen Ausrückweg der Reibungskupplung 1 der Bolzen 21 axial entgegen der Vorspannkraft der Tellerfeder 19 und des Federelements 17 verlagert wird, wodurch diese mitgenommen wird und eine gegebenenfalls stattfindende Nachstellung beendet wird. Das Federelement 17 und die Tellerfeder 19 sind radial außerhalb des Bolzens 21 fest und verdrehgesichert aufgenommen.
Die Klinke 18 weist an ihrem freien Ende ein oder mehrere axial abgestufte Eingriffsprofile 26 auf, die im nicht gesicherten Transportzustand auf dem Außenprofil 27 des Antriebsrads 15 je nach Verschleißzustand der Reibungskupplung 1 aufliegen oder formschlussbildend eingreifen. In dem in 1 gezeigten Transportzustand der Reibungskupplung 1 sind die Verdreheinrichtung 10 und die Steuereinrichtung 16 voneinander durch die Transportsicherung 2 getrennt, so dass bei Schwingungsanregungen oder Stößen der Anpressplatte 5 die Nachstelleinrichtung 3 weder aktiviert noch beschädigt werden kann. Infolgedessen unterbleibt eine ungewollte Nachstellung, das heißt Verdrehung des Rampenrings und insbesondere die Klinke 18 kann durch die sich axial verlagernde Anpressplatte 5 nicht an dem Antriebsrad 15 gestaucht werden. Die Transportsicherung 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem gestanzten Blechteil gebildet, das in einem in das Kupplungsgehäuse 4 eingebrachten Einschnitt 6 geführt ist und auf dem Außenprofil 27 aufliegend die Klinke 18 radial gegenüber dem Antriebsrad 15 verlagert. Zur Verbesserung der Hebelkräfte ist die Transportsicherung endseitig abgekröpft. Zur Festlegung der Eintauchtiefe der Transportsicherung 2 weist diese einen Anschlag 25 auf, der am Kupplungsgehäuse 4 anschlägt. Nach der Montage und gegebenenfalls einer Erstbetätigung oder Funktionsprüfung der Reibungskupplung 1 wird die Transportsicherung 2 herausgezogen, wodurch die Klinke 18 zur Anlage an das Außenprofil 27 des Antriebsrads kommt. Der Kopf 30 der Transportsicherung 2 kann gegenüber dem Kupplungsgehäuse 4 zur leichteren Erkennung farblich abgehoben sein und einen Ansatz für Werkzeug aufweisen.
Bei mehreren, vorzugsweise zwei axial unterschiedlich langen Eingriffsprofilen 26, deren Längenunterschied beispielsweise innerhalb einer Teilung des Außenprofils 27 eingestellt ist, wird ein verringerter Verdrehwinkel des Antriebsrads 15 bewirkt, wodurch bei einer ausreichend groben Ausführung des Außenprofils eine genauere Nachstellung ermöglicht wird. Das Außenprofil 27 ist vorzugsweise als Sägezahnung ausgebildet.
Nachfolgend wird die Funktion der Reibungskupplung 1 samt Nachstellung erläutert. Die 1 zeigt die Reibungskupplung 1 im geschlossenen und transportgesicherten Zustand. Nach Entfernung der Transportsicherung 2 wird von einer Verspannung der Anpressplatte 5 der Tellerfeder 7 über die Anlagefläche 12 gegenüber der nicht dargestellten Gegendruckplatte ausgegangen. Werden vom nicht dargestellten Betätigungssystem die Tellerfederzungen 8 in Richtung des Pfeils 28 verlagert, wird die Vorspannung der Tellerfeder 7 an der Anlagefläche 12 gelöst und die Anpressplatte 5 folgt durch die Entspannung der im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 1 vorgespannten Blattfedern, mittels derer die Anpressplatte 5 drehfest an dem Kupplungsgehäuse 4 aufgenommen ist, der Bewegung der Tellerfeder 7 an der Anlagefläche 12. Dabei verlagert sich auch das Antriebsrad 15 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 4. In gleichem Maße wird im nicht nachstellenden Zustand der Reibungskupplung 1 die Klinke 18 axial verlagert, indem der Kopf 22 des Bolzens 21 von der Tellerfeder 7 mitgenommen wird, so dass keine eine Nachstellung bewirkenden Relativbewegung zwischen dem Au-ßenprofil 27 und dem Eingriffsprofil 26 entsteht.
Tritt an den Reibbelägen der Kupplungsscheibe axialer Verschleiß auf, verlagert sich die Anpressplatte 5 weiter auf die Gegendruckplatte zu, so dass auch die Tellerfeder 7 weiter in diese Richtung verlagert wird. Infolgedessen läuft das Federelement 17 auf den Anschlag 20 des Bolzens 21 auf und wird in seinem Axialweg begrenzt. Dadurch kommt es zu einer axialen Relativbewegung zwischen dem Eingriffsprofil 26 und dem Antriebsrad 15. Infolgedessen schnappt beim Schließen der Reibungskupplung 1 entgegen der Richtung des Pfeils 28 das im normalen Zustand auf dem Außenumfang des Außenprofils 27 gleitende Eingriffsprofil 26 in eine Zahnlücke 29 ein und bildet einen Formschluss mit dem Außenprofil in Richtung des Pfeils 28. Beim nächsten Öffnen der Reibungskupplung 1 bewirkt der Formschluss von Eingriffsprofil 26 und Außenprofil 27 ein Verdrehen des Antriebsrads 15 und damit eine Verdrehung der drehfest an dieses gekoppelten Spindel, die ihrerseits eine Verlagerung der Spindelmutter und damit des Rampenrings 11 um einen vorgegebenen Winkelbetrag bewirkt, so dass die Rampen 13 und Gegenrampen 14 den verschleißbedingten Abstandsverlust zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte 5 ausgleichen. Hierbei kann eine Nachstellung während der Öffnung der Reibungskupplung 1 in einfacher Weise unter geringen Kräften erfolgen, da der Rampenring 11 gegenüber der Tellerfeder 7 weitgehend entlastet ist.
Die federnde Aufhängung des Federelements 17 ist dabei so steif ausgestaltet, dass unter gewöhnlichen Betriebsbedingungen der Reibungskupplung 1 eine Verdrehung des Antriebsrads 15 sichergestellt ist. Zur Vermeidung einer Schädigung der Reibungskupplung 1 und insbesondere der Nachstelleinrichtung 3 wird bei einem Blockieren des Antriebsrads 15 das Federelement 17 entgegen der Wirkung der Tellerfeder 19 axial verlagert.
2 zeigt die Transportsicherung 2 der 1 in Ansicht. Die Transportsicherung 2 ist aus Blech gestanzt und weist einen Kopf 30 mit beidseitigen Erweiterungen zur Bildung von Anschlägen 25 sowie eine Öffnung 31, beispielsweise zum Eingriff eines Werkzeugs zum Abziehen der Transportsicherung auf. Die Beaufschlagungsfläche 32 zur Beaufschlagung der Klinke 18 (1) ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel abgekröpft.
Bezugszeichenliste

1: Reibungskupplung
2: Transportsicherung
3: Nachstelleinrichtung
4: Kupplungsgehäuse
5: Anpressplatte
6: Einschnitt
7: Tellerfeder
8: Tellerfederzungen
9: Drahtring
10: Verdreheinrichtung
11: Rampenring
12: Anlagefläche
13: Rampe
14: Gegenrampe
15: Antriebsrad
16: Steuereinrichtung
17: Federelement
18: Klinke
19: Tellerfeder
20: Anschlag
21: Bolzen
22: Kopf
23: Anschlag
24: Anlagefläche
25: Anschlag
26: Eingriffsprofil
27: Außenprofil
28: Pfeil
29: Zahnlücke
30: Kopf
31: Öffnung
32: Beaufschlagungsfläche

Claims

Reibungskupplung (1) zumindest bestehend aus einem Kupplungsgehäuse (4) mit einer drehfest und axial begrenzt zu diesem verlagerbaren Anpressplatte (5), die von einer Tellerfeder (7) axial verlagerbar ist, sowie einer Nachstelleinrichtung (3), die einen verschleißbedingten Abstand der Anpressplatte (5) gegenüber der Tellerfeder (7) durch Verdrehen eines zwischen diesen angeordneten Rampenrings (11) kompensiert, wobei ein Verschleiß durch eine Steuereinrichtung (16) erkannt und eine Verdreheinrichtung (10) der Nachstelleinrichtung bei erkanntem Verschleiß von der Steuereinrichtung (16) mittels eines Formschlusses verdreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Transports der Reibungskupplung (1) die Funktion der Nachstelleinrichtung (3) ausgesetzt wird, indem Verdreheinrichtung (10) und Steuereinrichtung (16) mittels einer von außen durch das Kupplungsgehäuse (4) geführten Transportsicherung (2) voneinander beabstandet werden.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (2) aus einem Blechteil gebildet ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kupplungsgehäuse (4) ein Einschnitt (6) zur Führung der Transportsicherung (2) vorgesehen ist.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (2) endseitig abgekröpft ist.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (2) einen Anschlag (25) zur Begrenzung einer Eintauchtiefe in die Reibungskupplung (1) aufweist.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsrad (15) der Verdreheinrichtung (10) von einer der Steuereinrichtung (16) zugehörigen, an dem Antriebsrad (15) anliegenden und im Verschleißfall in ein Eingriffsprofil (26) formschlüssig eingreifenden Klinke (18) mittels der Transportsicherung (2) voneinander getrennt werden.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Transportsicherung (2) an dem Antriebsrad (15) abstützt und die Klinke (18) elastisch verlagert.