DE102010035121A1

DE102010035121A1 - Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102010035121A1
Application number: DE102010035121A
Authority: DE
Inventors: Michael Schneider; Gerd Ahnert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: DE102010035121B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung mit einem zwischen einer Tellerfeder der Reibungskupplung und einer Anpressplatte angeordneten, mittels eines an der Anpressplatte mittels eines Spindelhalters aufgenommenen Spindeltriebs verdrehbaren Rampenring, wobei im Verschleißfall eine auf einer im Spindelhalter gelagerten und von einer Antriebsklinke angetriebenen Spindel aufgenommene Spindelmutter den Rampenring antreibt und deren Abstützkraft mittels eines Axiallagers der Spindel in den Spindelhalter eingeleitet wird. Um bei einer Montage der Reibungskupplung auf einem Schwungrad eine Beschädigung der Nachstelleinrichtung zu vermeiden, wird vorgeschlagen, das Axiallager gegenüber einem Anschlag des Spindelhalters mittels eines axial wirksamen Energiespeichers vorzuspannen, so dass bei einer Beaufschlagung der Antriebsklinke die Spindel ohne Verdrehung des Rampenrings verdreht werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung, bei der zwischen einer Anpressplatte und einer diese verlagernden Tellerfeder ein Rampenring zum Ausgleich von Verschleiß der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe im Verschleißfall verdreht wird.
Eine gattungsgemäße Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung sowie Funktionsweise der Reibungskupplung und deren Nachstelleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2008 051 100 A1 bekannt. Um einen axialen Verschleiß der Reibbeläge sowie andere gleichgeartete, einen axialen Fehlabstand zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte verursachende Effekte wie beispielsweise Setzverluste ausgleichen zu können und damit die Tellerfeder über Lebensdauer in derselben, kraftoptimierten Position wie Anstellung zwischen Anpressplatte und Kupplungsgehäuse betreiben zu können, wird ein zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte angeordneter, mit mit komplementären, in Umfangsrichtung ausgerichteten Gegenrampen korrespondierender Rampen versehener Rampenring verdreht, bis der Fehlabstand ausgeglichen wird. Dabei wird der Rampenring im Verschleißfall mittels eines Spindeltriebs verdreht, wobei die Spindel ein Ritzel aufweist, in das nach erkanntem Verschleiß eine gehäuseseitig am Kupplungsgehäuse angeordnete Antriebsklinke formschlüssig eingreift und während einer Betätigungsbewegung der Anpressplatte gegenüber dem Kupplungsgehäuse das Ritzel und damit die Spindel und mittels der auf der Spindel angeordneten Spindelmutter den Rampenring verdreht. Ein Verschleiß wird dabei erkannt, indem bei dem durch den Fehlabstand vergrößerten Betätigungsweg, die ansonsten auf einer Außenverzahnung des Ritzels gleitende Antriebsklinke in die Außenverzahnung formschlüssig einschnappt.
Es hat sich gezeigt, dass während der Montage des Kupplungsgehäuses mit der Anpressplatte am Schwungrad die Anpressplatte in ihre Betriebslage gedrückt wird. Hierbei wird die Anpressplatte entgegen der Wirkung der Tellerfeder gegen die Reibbeläge gepresst, so dass der Rampenring durch die Anpresskraft der Tellerfeder stark geklemmt wird und durch die Nachstelleinrichtung nicht verdreht werden kann. Gleichzeitig greift während dieser Montage durch die Bewegung der Anpressplatte gegenüber dem Kupplungsgehäuse die Antriebsklinke in das Ritzel ein, so dass die mechanischen Elemente der kinematischen Kette beginnend bei der Antriebsklinke, über das Ritzel, den Spindeltrieb bis zum Rampenring Schaden nehmen können.
Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung vorzuschlagen, die während der Montage vor Beschädigung geschützt ist.
Die Aufgabe wird durch eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung mit einem zwischen einer Tellerfeder der Reibungskupplung und einer Anpressplatte angeordneten, mittels eines an der Anpressplatte mittels eines Spindelhalters aufgenommenen Spindeltriebs verdrehbaren Rampenrings gelöst, wobei im Verschleißfall eine auf einer im Spindelhalter gelagerten und von einer Antriebsklinke angetriebenen Spindel aufgenommene Spindelmutter den Rampenring antreibt, deren Abstützkraft mittels eines Axiallagers der Spindel in den Spindelhalter eingeleitet wird und das Axiallager gegenüber einem Anschlag des Spindelhalters mittels eines axial wirksamen Energiespeichers vorgespannt ist. Wird während der Montage bei geklemmtem Rampenring die Antriebsklinke gegenüber einem an der Spindel angeordneten Ritzel bei erfolgtem Formschluss verlagert und damit die Spindel verdreht, kann durch die Verdrehung der Spindel bei infolge des geklemmten Rampenrings feststehender Spindelmutter das Axiallager entgegen der Wirkung des Energiespeichers axial verlagern, wodurch unbeabsichtigte Belastungen der Bauteile der Nachstelleinrichtung insbesondere der Antriebsklinke, die zur Beschädigung dieser führen können, vermieden werden.
Nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann der Spindeltrieb als komplette und prüfbare Baueinheit auf der Anpressplatte angeordnet sein, wobei der Spindeltrieb im Wesentlichen aus einem Spindelhalter gebildet ist, der an der Anpressplatte befestigt, beispielsweise verschraubt oder vernietet ist. In dem Spindelhalter ist an beiden Enden die Spindel aufgenommen und ein Ritzel, das in Verbindung mit der Antriebsklinke steht und die während des normalen Betriebszustands auf dem Außengewinde des Ritzels gleitet und im Verschleißzustand bei geschlossener Reibungskupplung in diese formschlüssig einschnappt und beim nächsten Öffnen der Reibungskupplung das Ritzel und damit die Spindel verdreht, an einem Ende der Spindel aufgenommen. Auf der Spindel ist mittels eines Gewindes die Spindelmutter verdrehbar aufgenommen, die an einer Verdrehung um die eigene Achse gehemmt ist und daher bei einer durch die auf das Ritzel einwirkende Antriebsklinke bewirkten Verdrehung einen Axialweg entlang der Spindelachse beschreibt. Vorteilhafterweise evolvente Eingriffsmittel der Spindelmutter in den Rampenring wandeln dabei die Axialbewegung der Spindelmutter in eine Drehbewegung des Rampenrings mit einer damit verbundenen Nachstellung der Reibungskupplung. Die Spindel ist dabei mittels des elastisch vorgespannten Axiallagers gegenüber dem Spindelhalter aufgenommen. Die Spindel stützt dabei durch die Verdrehung um ihre eigene Achse mit einer damit verbundenen Verdrehung des Rampenrings auftretende Abstützkräfte der Spindelmutter über das Spindelgewinde am Spindelhalter ab und gibt bei Verklemmung des Rampenrings entgegen der Wirkung des Energiespeichers durch Axialverlagerung den nötigen Verdrehweg der Spindel frei, ohne den Rampenring zu verdrehen. Nach dem erfinderischen Gedanken wird somit eine Entkoppelung der kinematischen Kette zwischen Antriebsklinke und dem Rampenring während der Montage des Kupplungsgehäuses auf dem Schwungrad gewährleistet, indem das die Abstützkraft der Spindelmutter bereitstellende Axiallager der Spindel gegenüber dem Spindelhalter axial vorgespannt angeordnet ist.
Im Sinne der Erfindung wird Vorspannkraft des Energiespeichers in einem montierten Zustand der Reibungskupplung auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, der größer als die Abstützkraft der Spindelmutter ist und einen Sicherheitszuschlag aufweisen kann, so dass im Nachstellfall der Rampenring zuverlässig auch bei sich über die Lebenszeit der Reibungskupplung erhöhter Abstützkraft der Spindelmutter verdreht wird. Die Vorspannkraft kann dabei so eingestellt werden, dass eine Nachstellung bei steigenden Abstützkräften nur so lang erfolgt, solange die kinematische Kette der Nachstelleinrichtung, insbesondere die Antriebsklinke und deren Aufhängung an dem Kupplungsgehäuse während einer Nachstellung keinen Schaden erleidet. Um einen sicheren Schutz vor Beschädigung der Nachstelleinrichtung während der Endmontage der Reibungskupplung zu erzielen, wird vorteilhafterweise die Vorspannkraft des Energiespeichers vor der Montage der Reibungskupplung auf einem Schwungrad kleiner als eine auf die Spindel wirkende Antriebskraft bei geklemmtem Rampenring eingestellt.
Um während der Endmontage den Axialweg auf ein während des Montagevorgangs nötiges Maß zu beschränken, kann ein Axialweg des Axiallagers entgegen der Wirkung des Energiespeichers mittels eines weiteren Anschlags begrenzt werden.
Nach dem erfinderischen Gedanken kann die Spindel gegenüber dem Spindelhalter mittels einer Druckfeder beaufschlagt werden. Im Sinne einer einfachen Ausführung, insbesondere mittels Blechformteilen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Energiespeicher als Zugfeder in Form eines Federblechs auszuführen. Hierzu weist das Federblech zwei axial voneinander beabstandete radial ausgerichtete Anlageflächen auf, die jeweils eine Lagerbuchse der Spindel und eine Lasche des Spindelhalters hintergreifen und damit diese gegeneinander axial verspannen. Eine axiale Verlagerung der Spindel gegenüber der Lasche erfolgt dabei entgegen der Wirkung des Federblechs.
Zur Einstellung eines definierten Abstands zwischen der Lasche und der Lagerbuchse kann als Anschlag eine einseitig offene, die Lagerbuchse umgreifende Hülse dienen, die vom Federblech gegen die Lasche verspannt ist. Wird das Federblech bei sich axial verlagernder Spindel während einer Verdrehung dieser bei geklemmtem Rampenring von der Lagerbuchse entgegen dessen Federwirkung weiter vorgespannt, bildet sich ein entsprechender Spalt zwischen Hülse und Lasche und/oder Hülse und Federblech. Wird die Antriebskraft aufgehoben, verdreht sich die Spindel wieder zurück und die Hülse dient wiederum als Anschlag zwischen Lasche und Federblech.
Um die Verdrehung der Spindel und damit die Axialverlagerung dieser entgegen dem Spindelhalter bei verklemmtem Rampenring zu begrenzen, kann der weitere Anschlag mittels eines Ringbords an der Lagerbuchse vorgesehen sein. Dabei schlägt bei entsprechender Verlagerung der Spindel und damit der Lagerbuchse entgegen der Wirkung des Federblechs der Ringbord an der Lasche des Spindelhalters nach Aufbrauch eines voreingestellten Axialspiels an.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Nachstelleinrichtung,
2 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Nachstelleinrichtung,
3 eine Explosionsdarstellung eines Teils des Spindeltriebs der 2 und
4 einen Teilschnitt durch den Spindeltrieb der 2.
Die 1 zeigt ein Funktionsschema der Nachstelleinrichtung 1 ohne Rücksicht auf deren konstruktive Ausgestaltung zur Erläuterung deren Funktion. Die Nachstelleinrichtung 1 wird von einer Antriebsklinke 2 gesteuert, die am Kupplungsgehäuse einer mit der Nachstelleinrichtung 1 ausgerüsteten Reibungskupplung angeordnet ist. Hierzu tritt die Antriebsklinke 2 mit dem fest mit der Spindel 3 des Spindeltriebs 4 verbundenen Ritzel 5 in Kontakt. Im normalen Betriebszustand der Reibungskupplung ohne Nachstellung gleitet dabei entlang des Hubs der Reibungskupplung, also des Axialwegs der Anpressplatte der Reibungskupplung während der Betätigungsbewegungen der Reibungskupplung entlang eines Zahns 6 des Ritzels 5. Wird der Axialweg der Anpressplatte infolge eines Verschleißes der Reibbeläge der Kupplungsscheibe bei einer Öffnungsbewegung der Anpressplatte verlängert, rastet die Antriebsklinke 2 in den am Ritzel 5 nachfolgenden Zahn 7 ein und verdreht bei der nächsten Schließbewegung der Reibungskupplung das Ritzel und damit die Spindel 3. Die Spindel 3 wird ebenfalls verdreht und verlagert damit die verdrehgesicherte Spindelmutter 8 entlang des Spindelgewindes 9 axial. Die Spindelmutter 8 ist formschlüssig mit dem Rampenring 10 verbunden, der bei einer Verlagerung der Spindelmutter 8 entsprechend mit seinen in Umfangsrichtung angeordneten Rampen 11 entlang von an der Anpressplatte angeordneten Gegenrampen 12 verdreht wird, wodurch ein durch den Verschleiß der Reibbeläge bewirkter Fehlabstand zwischen der an dem Rampenring 10 angelegten Tellerfeder und der Gegendruckplatte der Reibungskupplung ausgeglichen wird. Zur näheren Erläuterung einer Reibungskupplung mit einer entsprechenden Nachstelleinrichtung wird auf die DE 10 2008 051 100 A1 verwiesen.
Die Nachstelleinrichtung 1 weist weiterhin ein axial mittels des Energiespeichers 13 vorgespanntes Axiallager 14 auf. Hierbei stützt sich der Energiespeicher 13 an dem Spindelhalter 15 und beaufschlagt das Axiallager 14 und fixiert dieses an dem Anschlag 16 des Spindelhalters 15. Die Vorspannkraft des Energiespeichers 13 ist dabei so groß, dass bei einer Nachstellung der Nachstelleinrichtung 1 durch Verdrehen des Rampenrings 10 mittels der Spindelmutter 8 das Axiallager 14 an dem Anschlag 16 verbleibt, wobei die von der Spindelmutter 8 über das Spindelgewinde 9 auf der Spindel 3 abgestützten Axialkräfte (Abstützkräfte) über die Lebensdauer der Reibungskupplung kleiner als die Vorspannkraft sind.
In Montagezustand der Reibungskupplung ist der Rampenring gegen Verdrehen geschützt und das Nachstellspiel zwischen den Rampen 11 und Gegenrampen 12 im Anfangszustand zu halten. Dabei können bei einer Verlagerung der Anpressplatte gegenüber dem Kupplungsgehäuse die in Formschluss mit dem Ritzel 5 befindliche Antriebsklinke 2 oder andere Bauteile der Nachstelleinrichtung beschädigt werden. Um dies zu vermeiden, ist das Axiallager 14 der Spindel 3 axial entgegen der Wirkung des Energiespeichers 13 abgestützt, so dass bei geklemmtem Rampenring 10 und damit axial fixierter Spindelmutter 8 die Spindel unter axialer Verlagerung des Axiallagers so weit verdreht werden kann, dass der Weg der Antriebsklinke bei einer Relativbewegung von Anpressplatte und Kupplungsgehäuse abgefangen werden kann. Dabei ist der Axialweg des Axiallagers 14 durch einen zweiten Anschlag an dem Spindelhalter 15 begrenzt, wobei der Axialweg ausreichend bemessen ist, um die Ausgleichbewegung der Antriebsklinke 2 während der Montage abzufangen.
2 zeigt eine Teilansicht der konstruktiv ausgestalteten Nachstelleinrichtung 1. Der Spindeltrieb 4 ist mittels des Spindelhalters 15 fest auf der Anpressplatte 18 der nicht näher dargestellten, mit der Nachstelleinrichtung 1 versehenen Reibungskupplung aufgenommen. Der Spindelhalter weist zwei axial beabstandete Laschen 19, 20 auf, in denen die Spindel 3 mit dem Ritzel 5 verdrehbar geführt ist. Die auf das Ritzel 5 einwirkende Antriebsklinke 2 (1) ist dem Kupplungsgehäuse zugeordnet und nicht dargestellt. Auf dem Spindelgewinde 9 der Spindel 3 ist die Spindelmutter 8 am Spindelhalter 15 verdrehgesichert sich axial bei Verdrehung der Spindel 3 verlagernd aufgenommen. Die Spindelmutter 8 lenkt den Rampenring 10 an und verdreht diesen bei axialer Verlagerung.
An dem dem Ritzel 5 gegenüberliegenden Ende der Spindel 3 ist die axial elastische Lagerung der Spindel 3 vorgesehen. Hierzu ist das freie Ende der Spindel 3 in einer als Axiallager 14 wirksamen Lagerbuchse 21, die von dem als Energiespeicher 13 wirksamen Federblech 22 umspannt und mittels radial nach innen gerichteter Krallen 24 des Federblechs 22 gegen die Lasche 19 des Spindelhalters 15 verspannt wird. Dabei dient die um die Lagerbuchse gelegte, einseitig geschlitzte Hülse 23 als Anschlag 16 zwischen Lasche 19 und Federblech 22, das seinerseits gegen die Lagerbuchse 21 verspannt ist, so dass der Anschlag 16 die Festlegung der Spindel 3 durch den Energiespeicher 13 bewirkt.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Spindeltriebs 4 im Bereich des Axiallagers 14 mit dem Spindelhalter 15 mit der Lasche 19, der Spindel 3 mit der auf dieser aufgenommenen Spindelmutter 8 und der endseitig angeordneten Lagerbuchse 21. Um die Lagerbuchse 21 ist die Hülse 23 angeordnet. Das Federblech 22 weist eine Öffnung 25 zur Aufnahme der Lagebuchse 21 auf und hintergreift unter Vorspannung mittels der Krallen 24 die Lasche 19 des Spindelhalters 15 und verspannt damit die Lagerbuchse 21 gegenüber der Lasche 19.
4 zeigt ein Detail des Spindeltriebs 4 im Schnitt. Daraus wird ersichtlich, wie die Spindel 3 axial spielfrei in der Lagerbuchse 21 aufgenommen und mittels des Federblechs 22 gegen die Lasche 19 des Spindelhalters 15 verspannt ist. Die Hülse 23 bildet dabei über das Federblech 22 den Anschlag 16 der Lagerbuchse 21 und damit der Spindel 3 gegenüber der Lasche 19 und damit dem Spindelhalter 15. Die Vorspannlänge L_v des Federblechs 22 wird dabei durch die axiale Länge der Hülse 23 vorgegeben.
Wird die Spindel 3 aufgrund eines Antriebs durch die Antriebsklinke 2 (1) bei geklemmter Spindelmutter 8 (2) axial verlagert, wird das Federblech 22 entgegen dessen Spannung verlagert, so dass das Spiel S zwischen dem der Lasche 19 und dem an der Lagerbuchse 21 vorgesehenen Ringbord 26 verringert wird. Der Ringbord 26 dient als Anschlag 17 für die Spindel 3, um die axiale Verlagerung in Höhe des Spiels S bei geklemmter Spindelmutter 8 (1) beziehungsweise geklemmtem Rampenring 10 (2) zu begrenzen. Das Spiel S ist dabei auf den erforderlichen Weg der Antriebsklinke 2 (1) während der Montage der Reibungskupplung auf ein Schwungrad mit der damit verbundenen Relativverlagerung zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Anpressplatte 18 (2) abgestimmt.
Bezugszeichenliste

1: Nachstelleinrichtung
2: Antriebsklinke
3: Spindel
4: Spindeltrieb
5: Ritzel
6: Zahn
7: Zahn
8: Spindelmutter
9: Spindelgewinde
10: Rampenring
11: Rampe
12: Gegenrampe
13: Energiespeicher
14: Axiallager
15: Spindelhalter
16: Anschlag
17: Anschlag
18: Anpressplatte
19: Lasche
20: Lasche
21: Lagerbuchse
22: Federblech
23: Hülse
24: Kralle
25: Öffnung
26: Ringbord
Lv: Vorspannlänge
S: Spiel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008051100 A1 [0002, 0017]

Claims

Nachstelleinrichtung (1) für eine Reibungskupplung mit einem zwischen einer Tellerfeder der Reibungskupplung und einer Anpressplatte (18) angeordneten, mittels eines an der Anpressplatte (18) mittels eines Spindelhalters (15) aufgenommenen Spindeltriebs (4) verdrehbaren Rampenring (10), wobei im Verschleißfall eine auf einer im Spindelhalter (15) gelagerten und von einer Antriebsklinke (2) angetriebenen Spindel (3) aufgenommene Spindelmutter (8) den Rampenring (10) antreibt und deren Abstützkraft mittels eines Axiallagers (14) der Spindel (3) in den Spindelhalter (15) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (14) gegenüber einem Anschlag (16) des Spindelhalters (15) mittels eines axial wirksamen Energiespeichers (13) vorgespannt ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft des Energiespeichers (13) in einem montierten Zustand der Reibungskupplung größer als die Abstützkraft der Spindelmutter (8) ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft des Energiespeichers (13) vor einer Montage der Reibungskupplung auf einem Schwungrad kleiner als eine auf die Spindel (3) wirkende Antriebskraft bei geklemmtem Rampenring (10) ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Axialweg des Axiallagers (14) entgegen der Wirkung des Energiespeichers (13) mittels eines weiteren Anschlags (17) begrenzt ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (13) aus einem eine Lagerbuchse (21) der Spindel (3) und eine Lasche (19) des Spindelhalters (15) verspannenden Federblech (22) gebildet ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (16) mittels einer vom Federblech (22) gegen die Lasche (19) verspannten, die Lagerbuchse (21) umgreifenden Hülse (23) gebildet ist.
Nachstelleinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Lagerbuchse (21) vorgesehener Ringbord (26) als weiterer Anschlag (17) der Spindel (3) an der Lasche (19) des Spindelhalters (15) dient.