DE102010045790A1

DE102010045790A1 - Kupplungsaggregat

Info

Publication number: DE102010045790A1
Application number: DE102010045790A
Authority: DE
Inventors: David Wadsworth Smith
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2030-09-18
Also published as: DE102010045790B4; DE102010045790C5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung enthaltend ein Gehäuse, eine mit diesem fest verbundene Gegendruckplatte, einer drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse aufgenommenen Anpressplatte sowie einer die Anpressplatte mit der Gegendruckplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe verspannenden und auf der der Anpressplatte gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte angeordneten und sich am Gehäuse abstützenden Hebelfeder, wobei die Hebelfeder abhängig von der axialen Beaufschlagung des Innenumfangs der Hebelfeder mittels eines Betätigungssystems radial außen einen Zuganker mit die Gegendruckplatte übergreifenden und mit der Anpressplatte verbundenen Armen axial verlagert. Um eine Zentrierung der Hebelfeder mit geringem Verschleiß und geringem axialen Bauraumbedarf zu erzielen, wird die Hebelfeder auf dem Zuganker zentriert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung enthaltend ein Gehäuse, eine mit diesem fest verbundene Gegendruckplatte, einer drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse aufgenommenen Anpressplatte sowie einer die Anpressplatte mit der Gegendruckplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe verspannenden und auf der der Anpressplatte gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte angeordneten und sich am Gehäuse abstützenden Hebelfeder, wobei die Hebelfeder abhängig von der axialen Beaufschlagung des Innenumfangs der Hebelfeder mittels eines Betätigungssystems radial außen einen Zuganker mit die Gegendruckplatte übergreifenden und mit der Anpressplatte verbundenen Armen axial verlagert.
Ein gattungsgemäßes Kupplungsaggregat ist beispielsweise aus der DE 102 27 283 A1 bekannt. Hierbei werden zwei Reibungskupplungen von jeweils einer Hebelfeder oder Tellerfeder betätigt, wobei die Anpressplatte einer Reibungskupplung auf der der Hebelfeder abgewandten Seite der gemeinsamen Gegendruckplatte angeordnet ist und von der zugeordneten Hebelfeder mittels eines Zugankers mit die Gegendruckplatte übergreifenden Armen betätigt wird. Die zugehörige Hebelfeder ist mittels über den Umfang verteilter, am Gehäuse verteilter Bolzen gegen Verdrehung gesichert und zentriert. Durch die axiale Baulänge der Bolzen ist zusätzlicher axialer Bauraum erforderlich und infolge der hohen Relativbewegung zwischen Hebelfeder und Gehäuse ergibt sich an den Bolzen beziehungsweise an den Kontaktstellen der Hebelfeder zu diesen insbesondere während der Betätigungsvorgänge ein hoher Abrieb.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Kupplungsaggregat mit geringem Verschleiß der Zentrierungsmittel und geringem axialen Bauraumbedarf vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung enthaltend ein Gehäuse, eine mit diesem fest verbundene Gegendruckplatte, einer drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse aufgenommenen Anpressplatte sowie einer die Anpressplatte mit der Gegendruckplatte unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe verspannenden und auf der der Anpressplatte gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte angeordneten und sich am Gehäuse abstützenden Hebelfeder gelöst, wobei die Hebelfeder abhängig von der axialen Beaufschlagung des Innenumfangs der Hebelfeder mittels eines Betätigungssystems radial außen einen Zuganker mit die Gegendruckplatte übergreifenden und mit der Anpressplatte verbundenen Armen axial verlagert wird und die Hebelfeder auf dem Zuganker zentriert ist. Durch die Zentrierung der Hebelfeder auf dem Zuganker kann eine axial flach bauende Zentrierung vorgesehen werden, da Zuganker und Hebelfeder axial zueinander benachbart sind, insbesondere teilweise in Anlagekontakt zueinander zur Beaufschlagung der zugehörigen Anpressplatte sind. Demzufolge ist auch der Verschleiß infolge einer geringen Relativverlagerung von Zuganker und Hebelfeder gering.
Das Kupplungsaggregat kann zwei Reibungskupplungen enthalten, beispielsweise zumindest eine im entlastenden Zustand offene und bei Belastung durch das Betätigungssystem geschlossene wie zugedrückte oder zugezogene Reibungskupplung aufweisen. Die zumindest eine Reibungskupplung kann dabei mit einer selbsttätig nachstellenden Nachstelleinrichtung nach den in den Dokumenten WO 2008/025323 A1 , DE 10 2005 003 505 A1 , DE 10 2008 012 865 A1 offenbarten Prinzipien ausgestattet sein.
Die Hebelfeder kann beispielsweise als Tellerfeder mit einem radial außen angeordneten Kraftrand und nach radial innen erweiterten Tellerfederzungen, die von dem Betätigungssystem beaufschlagt werden oder als Hebelelementsystem mit über den Umfang verteilten, radial ausgerichteten Hebelelementen, die mittels eines umlaufenden, radial zwischen innen und Außenumfang angeordneten Kraftrands miteinander verbunden sind und radial innen von dem Betätigungssystem beaufschlagt werden, oder dergleichen gebildet sein.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken kann die Hebelfeder gegenüber dem Zuganker in Umfangsrichtung verdrehgesichert und/oder radial zentriert sein.
Hierzu ist in vorteilhaften Ausführungsbeispielen vorgesehen, in dem Zuganker mehrere über den Umfang verteilte, radial ausgerichtete, axial gegenüber dem Zuganker erhabene Vorsprünge einzubringen, die in komplementäre Schlitze der Hebelfeder in Umfangsrichtung formschlüssig eingreifen. Diese Vorsprünge können in Form von axial geringfügig abstehenden Bolzen oder Nocken gebildet sein und in den Zuganker eingefügt werden. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, die Vorsprünge mittels eines Blechumformverfahrens des aus Blech hergestellten Zugankers auszuprägen.
Die für die Verdrehsicherung vorgesehenen, zu den Vorsprüngen komplementären Schlitze verbinden erste, in der Hebelfeder eingebrachte Fenster mit dem Außenumfang der Hebelfeder. Auf radial gleicher Höhe angeordnete weitere Fenster sowie diese mit dem Außenumfang verbindende weitere Schlitze stellen dabei einen zwischen dem Außenumfang und dem Innenumfang zur Verbindung von radial ausgerichteten, über den Umfang verteilten Hebelelementen vorgesehenen Kraftrand frei. Diese und weitere über den Umfang verteilte Schlitze der Hebelfeder können daher den Außenumfang der Hebelfeder vorzugsweise zwischen über den Umfang verteilten Hebelelementen aufbrechen, so dass die Eigensteifigkeit der Hebelfeder verringert und die Hebelelemente bei einer Axialverlagerung entlang des diese miteinander verbindenden, verbleibenden Kraftrandes verschwenkt werden können. Dementsprechend können die Schlitze radial innen jeweils in einem in Umfangsrichtung erweiterten Ausschnitt münden, der radial innen durch den Kraftrand begrenzt ist.
Die radiale Zentrierung der Hebelfeder an dem Zuganker kann nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel mittels mehrerer, an dem Innenumfang des Zugankers über den Umfang verteilter, kreissegmentförmiger und axial abgesetzter Vorsprünge vorgesehen sein, die in zweite, an der Hebelfeder vorgesehene Fenster eingreifen. Dabei können die zweiten Fenster im Wesentlichen den Ausschnitten nachgebildet sein, in die die ersten Fenster bildenden Schlitze münden. Auf diese Weise können über den Außenumfang der Hebelfeder verteilt gleichartige geometrische Anordnungen vorgesehen werden, die aus radial innen durch den die Hebelelemente verbindenden Kraftrand und radial außen durch einen am Außenumfang vorgesehenen Steg begrenzt werden, wobei der Steg jeweils durch einen in die Ausschnitte mündenden Schlitz unterbrochen ist. Im Falle der Verdrehsicherung greifen dabei die Vorsprünge des Zugankers in die Schlitze ein. Im Falle der radialen Zentrierung bilden die am Innenumfang des Zugankers vorgesehenen Vorsprünge einen Anschlag für die als zweite Fenster vorgesehenen Ausschnitte, indem sich die Außenumfänge der Ausschnitte wie Fenster radial an den Vorsprüngen abstützen beziehungsweise die Vorsprünge axial in die zweiten Fenster eingreifen.
Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungsaggregats,
2 eine Detailansicht des Kupplungsaggregats der 1 und 3 eine geschnittene Detailansicht des Kupplungsaggregats der 1.
Die 1 zeigt eine Ansicht des Kupplungsaggregats 1, das als Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen 2, 3 ausgeführt ist. Das Kupplungsaggregat 1 weist ein Gehäuse 4 auf, an dem eine beiden Reibungskupplungen 2, 3 zugeordnete Gegendruckplatte 5 befestigt ist. Dabei bildet jeweils eine Seite der Gegendruckplatte 5 eine Reibeingriffsfläche für Reibbeläge jeweils einer Kupplungsscheibe. Die der entsprechenden Reibungskupplung 2, 3 zugeordnete Anpressplatte 6, 7 weist eine zweite Reibeingriffsfläche für die entsprechenden Reibbeläge auf und wird zur Bildung eines Reibschlusses von der Hebelfeder 8, 9 in Richtung der Gegendruckplatte 5 verspannt. Hierzu sind die Anpressplatten 6, 7 mittels der Blattfedern 10, 11 jeweils mit dem Gehäuse 4 verbunden.
Die Anpressplatte 6 der Reibungskupplung 2 wird direkt von der innerhalb des Gehäuses 4 angeordneten und sich an diesem abstützenden Hebelfeder 8 beaufschlagt, wenn auf die Hebelelemente 12 radial innen durch ein Betätigungssystem axial beaufschlagt werden.
Die Anpressplatte 7 wird mittels des Zugankers 13, dessen axial angeformten Arme 14, 14a mit der Anpressplatte 7 fest verbunden sind und die Blattfedern 11 mit dem Gehäuseabschnitt 15 verbinden, über dem das Gehäuse 4 in der dargestellten Ansicht zum Einblick in die Reibungskupplung 2 lediglich zeichnerisch ausgeschnitten ist, axial in Richtung der Gegendruckplatte 5 gezogen, wenn die außerhalb des Gehäuses 4 angeordnete Hebelfeder 9 an den zugehörigen Hebelelementen 16 radial von einem Betätigungssystem axial in Richtung der Gegendruckplatte 5 beaufschlagt wird. Hierzu stützt sich die Hebelfeder 9 an dem Gehäuse 4 ab und beaufschlagt radial außen den Zuganker 13.
Beide Reibungskupplungen 2, 3 können über jeweils über eine selbsttätige Nachstelleinrichtungen mit entsprechenden Nachstellmitteln zur Kompensation und Sensiermitteln zur Erfassung des Verschleißes der Reibbeläge der zugehörigen Reibbeläge verfügen. Insbesondere können zwischen der Anpressplatte 6 und der Hebelfeder 8 Nachstellmittel als eine erste Verstelleinrichtung mit verschleißabhängig verdrehten, in Umfangsrichtung angeordneten und verdrehten Rampen und zwischen dem Zuganker 13 und der Hebelfeder 9 eine weitere Verstelleinrichtung mit verschleißabhängig verdrehten, in Umfangsrichtung angeordneten und verdrehten Rampen vorgesehen sein, die einen axialen Verschleiß der entsprechenden Reibbeläge nach dessen Sensierung ausgleichen. Zur Funktion derartiger Nachstelleinrichtungen wird auf die Dokumente WO 2008/025323 A1 , DE 10 2005 003 505 A1 , DE 10 2008 012 865 A1 verwiesen.
Die Hebelfeder 8 wird mittels der im Gehäuse 4 angeordneten Bolzen 17 auf dem Gehäuse 4 drehfest und zentriert aufgenommen.
Der Zuganker 13 ist einerseits mittels der fest mit der der Anpressplatte 7 verbundenen Niete 18a an der Anpressplatte 7 und andererseits mittels der Blattfedern 11 und der die Anpressplatte 7 durchgreifenden Niete 18 mit dem Gehäuse 4 verbunden, so dass der Zuganker 13 gegenüber auf dem Gehäuse 4 zentriert und verdrehgesichert sowie axial verlagerbar aufgenommen ist.
Die zwischen Gehäuse 4 und Zuganker 13 positionierte Hebelfeder 9 ist erfindungsgemäß an dem Zuganker 13 verdrehgesichert und radial zentriert aufgenommen. Zur verdrehgesicherten Aufnahme sind in den Zuganker 13 mehrere – hier sechs – über den Umfang verteilte Einformungen 19 in den Zuganker 13, der mittels eines Umformverfahrens aus Blech hergestellt ist, eingedrückt, die auf der gegenüberliegenden Seite des Zugankers 13 als hier nicht ersichtliche Vorsprünge axial ausgeformt sind. Des Weiteren sind zur radialen Zentrierung der Hebelfeder 9 am Innenumfang 20 des Zugankers 13 mehrere – hier drei – axial abgesetzte Vorsprünge 21 angeprägt, die in in dieser Ansicht nicht einsehbare Fenster der Hebelfeder 9 eingreifen.
In der Teilansicht der 2 wird das Zusammenspiel zwischen Hebelfeder 9 und Zuganker 13 des Kupplungsaggregats 1 der 1 deutlich. Dabei sind Hebelfeder 9 und Zuganker 13 in von dem Kupplungsaggregat 1 abgenommenem Zustand mit Sicht von der Innenseite des Kupplungsaggregats her dargestellt. Zur Bildung eines einzigen radial zwischen Außenumfang 22 und Innenumfang 23 der Hebelfeder 9 angeordneten Kraftrands 24, der die Hebelelemente 16 in Umfangsrichtung miteinander verbindet, ist der Außenumfang 22 durch mehrere radial innerhalb des Außenumfangs 22 und radial außerhalb des Kraftrands 24 ausgenommene erste Fenster 25, zweite Fenster 26 und dritte Fenster 27 mündende Schlitze 28, 29, 30 unterbrochen.
In die Schlitze 28 erstrecken sich die durch die Einformungen 19 (1) gebildeten axialen Vorsprünge 31 des Zugankers 13 und halten die Hebelfeder 9 verdrehgesichert an dem Zuganker 13. Wegen der Übertragung des Belastungsmoments von der Hebelfeder 9 auf den Zuganker 13 über den von den Schlitzen 28, 29, 30 am Außenumfang 22 angeordneten Steg und damit in unmittelbarer radialer Nähe zu der durch die Vorsprünge 31 und Schlitze 28 gebildeten Verdrehsicherung, ist die axiale Relativbewegung zwischen Schlitzen 28 und Vorsprüngen 31 bei am Innenumfang 23 durch das Betätigungssystem verlagerten Hebelelementen 16 gering, so dass ein Verschleiß vernachlässigbar und die geringe axiale Überlappung ausreichend ist, insbesondere weil zumindest eine geringe Vorspannung der Hebelfeder 9 gegenüber dem Zuganker 13 auch im geöffneten Zustand der Reibungskupplung 2 der 1 durch eine Gegenkraft der Blattfedern 11 (1) vorgesehen ist.
In die zweiten Fenster 26 greifen die am Innenumfang 20 des Zugankers 13 angeordneten axialen Vorsprünge 21 ein und bilden einen radialen Anschlag 33 für die zweiten Fenster 26, so dass die Hebelfeder 9 über die drei über den Umfang verteilten Anschläge 33 an dem Zuganker 13 zentriert wird.
3 zeigt den Zuganker 13 mit einem der Vorsprünge 21 und die Hebelfeder 9 mit einem der zweiten Fenster 26 in einer geschnittenen Teilansicht. Der an dem Zuganker 13 angeformte Vorsprung 21 übergreift das zweite Fenster 26 axial und bildet den radialen Anschlag 33 für die Zentrierung der Hebelfeder 9 auf dem Zuganker 13.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsaggregat
2: Reibungskupplung
3: Reibungskupplung
4: Gehäuse
5: Gegendruckplatte
6: Anpressplatte
7: Anpressplatte
8: Hebelfeder
9: Hebelfeder
10: Blattfeder
11: Blattfeder
12: Hebelelement
13: Zuganker
14: Arm
14a: Arm
15: Gehäuseabschnitt
16: Hebelelement
17: Bolzen
18: Niet
18a: Niet
19: Einformung
20: Innenumfang
21: Vorsprung
22: Außenumfang
23: Innenumfang
24: Kraftrand
25: Fenster
26: Fenster
27: Fenster
28: Schlitz
29: Schlitz
30: Schlitz
31: Vorsprung
32: Steg
33: Anschlag

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10227283 A1 [0002]
WO 2008/025323 A1 [0005, 0017]
DE 102005003505 A1 [0005, 0017]
DE 102008012865 A1 [0005, 0017]

Claims

Kupplungsaggregat (1) mit zumindest einer Reibungskupplung (2, 3) enthaltend ein Gehäuse (4), eine mit diesem fest verbundene Gegendruckplatte (5), einer drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse (4) aufgenommenen Anpressplatte (7) sowie einer die Anpressplatte (7) mit der Gegendruckplatte (5) unter Zwischenlegung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe verspannenden und auf der der Anpressplatte (7) gegenüberliegenden Seite der Gegendruckplatte (5) angeordneten und sich am Gehäuse (4) abstützenden Hebelfeder (9), wobei die Hebelfeder (9) abhängig von der axialen Beaufschlagung deren Innenumfangs (23) mittels eines Betätigungssystems radial außen einen Zuganker (13) mit die Gegendruckplatte (5) übergreifenden und mit der Anpressplatte (7) verbundenen Armen (14, 14a) axial verlagert, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelfeder (7) auf dem Zuganker (13) zentriert ist.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelfeder (9) gegenüber dem Zuganker (13) in Umfangsrichtung verdrehgesichert und radial zentriert ist.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuganker (13) mehrere über den Umfang verteilte, radial ausgerichtete, axial gegenüber dem Zuganker erhabene Vorsprünge (31) eingebracht sind, die in komplementäre Schlitze (28) der Hebelfeder (9) in Umfangsrichtung formschlüssig eingreifen.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (31) aus dem Zuganker (13) ausgeformt sind.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (28) zwischen dem Außenumfang (22) der Hebelfeder (9) und radial innen angeordneten, ersten Fenstern (25) angeordnet sind.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Innenumfang (20) des Zugankers (13) mehrere über den Umfang verteilte, kreissegmentförmige und axial abgesetzte Vorsprünge (21) vorgesehen sind, die in zweite, an der Hebelfeder (9) vorgesehene Fenster (26) eingreifen.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Fenster (26) mittels jeweils eines Schlitzes (29) mit dem Außenumfang (22) der Hebelfeder (9) verbunden sind.
Kupplungsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass radial zwischen einem Außenumfang (22) und einem Innenumfang (23) der Hebelfeder (9) ein über den Umfang verteilte, radial ausgerichtete Hebelelemente (16) verbindender Kraftrand (24) vorgesehen ist, der radial außen mittels über den Umfang verteilten Fenstern (25, 26, 27) und zwischen dem Außenumfang (22) und den Fenstern (25, 26, 27) ausgenommenen Schlitzen (28, 29, 30) freigestellt wird.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass erste Fenster (25) radial innerhalb der mit Vorsprüngen (31) des Zugankers (13) eine Verdrehsicherung bildenden ersten Schlitzen (28) angeordnet sind.
Kupplungsaggregat (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zweite, in Umfangsrichtung gegenüber den ersten Fenstern (25) winkelversetzte Fenster (26) auf axialen Vorsprüngen (21) des Zugankers (13) zentriert sind.