DE102010025458B4

DE102010025458B4 - Reibungskupplung mit Nachstelleinrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Kupplungsdeckels einer solchen Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102010025458B4
Application number: DE102010025458.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Steiger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: DE102010025458A1

Abstract

Reibungskupplung mit einer zwischen einem Kupplungsdeckel (1) und einem Übertragungselement wirksamen Nachstelleinrichtung zur axialen Verlagerung des Übertragungselementes relativ zum Kupplungsdeckel (1), wobei die Nachstelleinrichtung zumindest einen drehbar gelagerten Ring umfasst, der mit einer Axialkraft gegen eine Laufbahn gedrückt wird, wobei ein Kontaktbereich zwischen dem drehbar gelagerten Ring und der Laufbahn, die als eine eingetiefte selbstzentrierende Spur ausgebildet ist, derart ausgebildet ist, dass der Ring in der Laufbahn zentriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn im Kupplungsdeckel (1) ausgeformt ist, und der Ring im Kontaktbereich korrespondierend zur eingetieften Laufbahn abgerundet ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung germäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit einer zwischen einem Gehäusebauteil, wie Deckel, und einem Übertragungselement, wie Tellerfeder oder Hebelfeder, wirksamen Nachstelleinrichtung zur axialen Verlagerung des Übertragungselementes relativ zum Deckel, wobei die Nachstelleinrichtung zumindest einen drehbar gelagerten Ring, wie Verstellring oder Sensierring, umfasst, der mit einer Axialkraft gegen eine im Deckel ausgeformte Laufbahn gedrückt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kupplungsdeckels einer solchen Reibungskupplung.
Aus der DE 42 39 291 ist eine Reibungskupplung mit zwischen Kupplungsdeckel und Übertragungselemente (vorliegend Tellerfedern) wirksamer selbsttätiger Nachstelleinrichtung zur axialen Verlagerung der Tellerfederauflagerpunkte entsprechend einem auftretenden Verschleiß bekannt, wobei die Tellerfedern unter der Wirkung einer axialen Abstützkraft steht.
Dieses Verschleißnachstellungskonzept ist in der WO 2008/025323 weitergebildet durch eine Vorrichtung zum Betätigen einer Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung, welche ein Betätigungsbauteil enthält, dessen Betätigungsbewegung über eine Nachstelleinrichtung auf ein Übertragungsbauteil übertragen wird, mittels dessen die Betätigungsbewegung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung auf ein anderes Bauteil übertragbar ist, wobei die Nachstelleinrichtung ein in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespanntes Sensierbauteil enthält, das ein bei ausgerückter Kupplung in Folge von Verschleiß auftretendes Sensierspiel ausgleicht und das ein in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespanntes Nachstellbauteil aufweist, das ein bei ausgerückter Kupplung nach Ausgleich des Sensierspiels auftretendes Spiel in der Bewegungsübertragung zwischen dem Betätigungsbauteil und dem Übertragungsbauteil ausgleicht. Dabei kann das Betätigungsbauteil (wie eine Hebelfeder) sich über den Verstellring am Kupplungsgehäuse abstützen und der Sensierring am Betätigungsbauteil (Hebelfeder) im Abstand vom Verstellring auf der gleichen Seite wie der Verstellring anliegen. In axialer Richtung weisende Stirnseiten von Verstellring und Sensierring sind rampenartig ausgebildet, wobei im Kupplungsdeckel korrespondierende Rampenflächen ausgebildet sind. Über eine Drehbewegung von Verstellring und/oder Sensierring ergibt sich die axiale Verlagerung des Auflagepunktes des Übertragungselementes (die Tellerfeder) zur Verschleißnachstellung.
Die Verstell- bzw. Sensierringe können über Zentrierbolzen oder Zentrierbleche (vor-)zentriert werden. Um eine präzise Zentrierung gerade bei Doppelkupplungen zu gewährleisten sind allerdings zahlreiche Zentrierbolzen oder Zentrierbleche erforderlich, wobei eine Präzision mit der Anzahl an Zentrierbolzen oder -blechen zunimmt. Mit steigender Anzahl an Zentrierbolzen oder -blechen nimmt jedoch der Material- und Herstellungsaufwand und auch der Montageaufwand zu, wodurch sich höhere Kosten ergeben.
Bei einer Zentrierung über Zentrierbolzen oder -bleche ist zudem zu berücksichtigen, dass sich die axiale Höhe der Kontaktstellen zwischen den Zentrierbolzen oder -blechen und dem drehbar gelagerten Ring über die insgesamt nachzustellende Verschleißhöhe hinweg ändert, wodurch sich eine Schieflage der Zentrierbolzen oder -bleche negativ auf eine Zentriergenauigkeit auswirken würde. Dementsprechend müssen die Kontaktstellen zwischen dem drehbar gelagerten Ring und den Zentrierbolzen oder -blechen sehr präzise gefertigt werden. Hierdurch ergeben sich weiter erhöhte Kosten.
Erschwerend ist hierbei noch zu berücksichtigen, dass die Kontaktstellen des drehbar gelagerten Ringes zu den Zentrierbolzen oder -blechen nicht immer präzise gefertigt werden können, je nachdem ob eine gestanzte Kante oder eine umgeformte Flachseite als Anlagefläche für den Kontakt zwischen Ring und Zentrierbolzen oder -blechen gewählt wird.
Aus der US 5,320,205 ist eine Reibungskupplung bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibungskupplung der eingangs genannten dahingehend zu verbessern, dass eine kostengünstige und effektive Zentrierung des drehbar gelagerten Ringes (wie Sensier- und/oder Verstellring) der Verschleißnachstellungseinrichtung ermöglicht wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kupplungsdeckels einer solchen Reibungskupplung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reibungskupplung gemäß Patentanspruch 1 mit zwischen einem Gehäusebauteil (wie Kupplungsdeckel) und einem Übertragungselement (wie Tellerfeder oder Hebelfeder oder Drucktopf) wirksamen Nachstelleinrichtung zur axialen Verlagerung des Übertragungselementes relativ zum Gehäusebauteil, wobei die Nachstelleinrichtung zumindest einen drehbar gelagerten Ring (wie Verstellring oder Sensierring) umfasst, der mit einer Axialkraft gegen eine im Gehäusebauteil ausgeformte Laufbahn gedrückt wird, wobei ein Kontaktbereich zwischen drehbar gelagertem Ring und Laufbahn derart ausgebildet ist, dass der Ring in der Laufbahn zentriert ist. Darüber hinaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 5 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Insbesondere kann die Laufbahn als eine eingetiefte selbstzentrierende Spur ausgebildet sein, wobei eine Eintiefung der Spur im Bereich von wenigen 1/10mm liegen kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Laufbahn zur Realisierung der axialen Verlagerung des Ringes Rampenbereiche auf, entlang deren der Ring läuft, wobei die eingetiefte selbstzentrierende Spur auch im Bereich der Rampenringe ausgebildet sein kann.
Weiterhin kann der Ring im Kontaktbereich korrespondierend zur eingetieften Laufbahn, insbesondere abgerundet, ausgebildet sein.
Zudem kann die Reibungskupplung zumindest zwei Zentrierbolzen oder Zentrierbleche zur Vorzentrierung des Ringes während der Montage umfassen.
Die vorliegende Erfindung offenbart weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäusebauteiles (wie eines Deckels) eine Reibungskupplung mit den Merkmalen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Gehäusebauteil (der Deckel) in einem Prägevorgang derart hergestellt, dass in Umfangsrichtung eine eingetiefte, einen drehbar gelagerten Ring zentrierende Spur ausgebildet wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:

1 Eine Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Kupplungsdeckels im Bereich der Laufbahn für einen Sensierring und der Laufbahn für einen Verstellring, sowie einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D durch den dargestellten Bereich des Kupplungsdeckels, und
2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches X des Schnittes nach 1 gemäß vorstehend beschriebenen Stand der Technik und gemäß der vorliegenden Erfindung.

In 1 ist im linken Teil ein Teilbereich eines Kupplungsdeckels 1 einer Reibungskupplung als Draufsicht dargestellt. Hierbei steht der Kupplungsdeckel als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein mögliches Gehäusebauteil, an welchem eine Laufbahn ,B‘ für den Verstellring und eine Laufbahn ,H‘ für den Sensierring ausgebildet ist.
Diese Laufbahnen B und H umfassen vorliegend jeweils rampenförmige Bereiche, welche mit rampenförmigen Bereichen am Verstellring bzw. am Sensierring korrespondieren, wobei die am Deckel bzw. an den Ringen ausgebildeten rampenförmige Bereiche bei Verdrehung der Ringe in Umfangsrichtung zu einer axialen Verlagerung der an den Ringen anliegenden Bauteilen der Reibungskupplung führt, wodurch eine Verschleißnachstellung bewirkt wird.
Diese Verschleißnachstellung findet in dieser Form Anwendung bei „einfachen“ Reibungskupplungen und auch bei Doppelkupplungen. Bei Doppelkupplungen können diese Laufbahnen auch auf beiden Seiten des Kupplungsdeckels der getriebeseitigen Teilkupplung ausgebildet werden, so dass ein Kupplungsdeckel sowohl die Laufbahnen für Verstellring und Sensierring der motorseitigen Kupplung als auch die Laufbahnen für Verstellring und Sensierring der getriebeseitigen Kupplung umfasst. Insbesondere können diese Laufbahnen an diesen Kupplungsdeckel angeprägt werden. Die erfindungsgemäße Lehre kann auch auf andere Systeme angewendet werden, bei denen ein drehbar gelagertes ringförmiges Element mit geringem Aufwand zentriert werden soll.
Der Ausschnitt gemäß 1 zeigt hierbei einen der Befestigungsfüße 2 des getriebeseitigen Kupplungsdeckels einer Doppelkupplung zur Montage des Kupplungsdeckels der getriebeseitigen Kupplung an die Zentralplatte dieser Doppelkupplung, wobei Ausnehmungen 3 und 4 zum Annieten dieses Befestigungsfußes 2 sowie eine Zentrierbohrung 5 zur Verbindung mit einem Zentrierstift vorgesehen sind.
Der Kupplungsdeckel umfasst weiterhin eine Ausnehmung 6 zur Montage einer Halteeinrichtung der Antriebsfeder des Sensierringes.
In 1 ist auf der rechten Seite ein Schnitt entlang der Schnittlinie D-D dargestellt, welcher die beiden Laufbahnen: ,B‘ für den Verstellring und ,H‘ für den Sensierring schneidet. Dieser Schnitt D-D ist im Bereich X der Laufbahnen ,B‘ und ,H‘ in 2 vergrößert dargestellt. Auf der rechten Seite in 2 sind eine gestrichelte Linie ,A‘ des Kupplungsdeckels 1 und eine gestrichelte Linie ,B‘ für den Verstellring bzw. den Sensierring gezeigt, welche die nach dem Stand der Technik bekannte Ausbildung der Laufbahn mit ebenen Flächen wiedergibt. Demgegenüber ist im linken Teil in 2 über diese gestrichelten Linien ,A‘ und ,B‘ die erfindungsgemäße Ausbildung mit der durchgezogenen Linie ,C‘ für den Kupplungsdeckel und ,D‘ für die Ringe wiedergegeben, wonach die Laufbahn im Bereich des Kontaktes zwischen den Ringen und den Kupplungsdeckel eingetieft ausgebildet ist und wobei die entsprechenden Stirnflächen der Ringe zudem abgerundet sind.
Diese Vertiefung wird vorzugsweise nur mit einer Tiefe von wenigen 1/10 mm ausgebildet, weshalb diese Eintiefung im Schnitt D-D gemäß rechtem Teil der 1 nicht ersichtlich ist und erst in der Überlagerung gemäß 2 von Stand der Technik zur erfindungsgemäßen Lösung verdeutlicht werden kann.
Die vorstehende Beschreibung offenbart dementsprechend einen Kupplungsdeckel für eine Einfachkupplung oder eine Doppelkupplung, bei welchen Ringe, wie z. B. die Sensier- und insbesondere die Verstellringe, mit einer Axialkraft gegen den Kupplungsdeckel gedrückt werden, wobei sich die Sensier- bzw. Verstellringe in ihrer Spur selbst zentrieren. Dadurch funktioniert die Zentrierung sehr präzise und drehzahl- bzw. schwingungsbedingte Radialverschiebungen werden bei jedem Anstieg der Axialkraft erneut korrigiert. Aufgrund dieser präzisen Selbstzentrierung der Ringe in ihrer Spur werden nur wenige Zentrierbolzen oder Bleche zur Grobzentrierung bei Montage benötigt. Hierbei werden insbesondere die Rampen des Kupplungsdeckels so geformt, dass sie in Umfangsrichtung eine eingetiefte selbstzentrierende Spur bilden, und wobei die „Füße“ der Ringe z. B. durch Anprägen so geformt werden, dass sie abgerundet sind. Dadurch wird unter axialer Belastung eine präzise Selbstzentrierung der Ringe in ihrer Spur ermöglicht.
Die eingetiefte selbstzentrierende Spur im Kupplungsdeckel kann z. B. durch Anprägen im Bereich von wenigen Zehntel Millimetern erreicht werden und kann bei allen Arten von Kupplungen mit geringem Aufwand integriert werden.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsdeckel
2: Befestigungsfuß
3: Ausnehmungen
4: Ausnehmungen
5: Zentrierbohrung
B: Laufbahn
H: Laufbahn

Claims

Reibungskupplung mit einer zwischen einem Kupplungsdeckel (1) und einem Übertragungselement wirksamen Nachstelleinrichtung zur axialen Verlagerung des Übertragungselementes relativ zum Kupplungsdeckel (1), wobei die Nachstelleinrichtung zumindest einen drehbar gelagerten Ring umfasst, der mit einer Axialkraft gegen eine Laufbahn gedrückt wird, wobei ein Kontaktbereich zwischen dem drehbar gelagerten Ring und der Laufbahn, die als eine eingetiefte selbstzentrierende Spur ausgebildet ist, derart ausgebildet ist, dass der Ring in der Laufbahn zentriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn im Kupplungsdeckel (1) ausgeformt ist, und der Ring im Kontaktbereich korrespondierend zur eingetieften Laufbahn abgerundet ausgebildet ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintiefung der Spur im Bereich von wenigen 1/10 mm liegt.
Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn zur Realisierung der axialen Verlagerung des Ringes Rampenbereiche umfasst, entlang deren der Ring läuft, wobei die eingetiefte selbstzentrierende Spur auch im Bereich der Rampenbereiche ausgebildet ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zumindest zwei Zentrierbolzen oder Zentrierbleche zu einer Vorzentrierung des Ringes.
Verfahren zur Herstellung eines Kupplungsdeckels (1) einer Reibungskupplung mit den Merkmalen eines der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsdeckel (1) in einem Prägevorgang derart hergestellt wird, dass in Umfangsrichtung eine eingetiefte, einen drehbar gelagerten Ring zentrierende Spur ausgebildet wird.