DE102011018590A1

DE102011018590A1 - Betätigungsanordnung

Info

Publication number: DE102011018590A1
Application number: DE201110018590
Authority: DE
Inventors: Stefan Bauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31

Abstract

Es ist eine Betätigungsanordnung für eine Kupplung, insbesondere Reibungskupplung einer Doppelkupplung, vorgesehen mit einem insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungshebel zum axialen Bewegen einer Anpressplatte, einem Kupplungsdeckel zum Abtragen von Lasten und einem mit dem Kupplungsdeckel verbundenen Lagerbolzen zum schwenkbaren Lagern des Betätigungshebels, wobei erfindungsgemäß der Lagerbolzen mit einem Versteifungselement verbunden ist, wobei das Versteifungselement radial und/oder in Umfangsrichtung beabstandet zum Lagerbolzen mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist. Durch das Versteifungselement können bei der Betätigung der Kupplung auch Kräfte über das Versteifungselement beabstandet zum Lagerbolzen abgetragen werden, so dass eine Durchbiegung des Kupplungsdeckels reduziert werden kann, wodurch der Wirkungsgrad beim Betätigen der Kupplung erhöht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung für eine Kupplung, insbesondere eine Reibungskupplung einer Doppelkupplung, mit deren Hilfe eine Anpressplatte axial bewegt werden kann.
Bei Reibungskupplungen, die in einer Doppelkupplung verwendet werden, kann eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte mit Hilfe einer schwenkbar gelagerten Tellerfeder einer Betätigungsanordnung axial bewegt werden. Die Tellerfeder ist zwischen zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkringen schwenkbar gelagert, die über mit einem Kupplungsdeckel fest verbundene Lagerbolzen an dem Kupplungsdeckel abgestützt sind, so dass die bei der Betätigung der Tellerfeder auftretenden Kräfte über den Kupplungsdeckel abgetragen werden können.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei der Betätigung von Kupplungen einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, mit deren Hilfe ein hoher Wirkungsgrad bei der Betätigung einer Kupplung ermöglicht ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Betätigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine Betätigungsanordnung für eine Kupplung, insbesondere Reibungskupplung einer Doppelkupplung, vorgesehen mit einem insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungshebel zum axialen Bewegen einer Anpressplatte, einem Kupplungsdeckel zum Abtragen von Lasten und einem mit dem Kupplungsdeckel verbundenen Lagerbolzen zum schwenkbaren Lager des Betätigungshebels, wobei erfindungsgemäß der Lagerbolzen mit einem Versteifungselement verbunden ist, wobei das Versteifungselement radial und/oder in Umfangsrichtung beabstandet zum Lagerbolzen mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist.
Durch das Versteifungselement können bei der Betätigung der Kupplung auch Kräfte über das Versteifungselement beabstandet zum Lagerbolzen abgetragen werden, so dass eine Durchbiegung des Kupplungsdeckels reduziert werden kann, wodurch der Wirkungsgrad beim Betätigen der Kupplung erhöht ist. Mit Hilfe des Versteifungselements können die beim Verschwenken des Betätigungselements auftretenden Kräfte an unterschiedlichen Stellen in den Kupplungsdeckel eingeleitet werden. Dies führt zu geringeren Spannungen im Kupplungsdeckel und einer geringeren elastischen Verformung des Kupplungsdeckels. Ein Hubwegverlust für die Anpressplatte durch eine elastische Verformung des Kupplungsdeckels wird reduziert. Dadurch kann mit einer geringeren Betätigungskraft ein größerer Hubweg in axialer Richtung für die Anpressplatte erreicht werden, wodurch der Wirkungsgrad der Kupplung verbessert ist. Mit Hilfe des Versteifungselements kann der Kupplungsdeckel signifikant versteift werden, so dass der Kupplungsdeckel eine geringere Wandstärke aufweisen kann, die eine einfachere und kostengünstigere Herstellung des Kupplungsdeckels ermöglicht. Vorzugsweise wird durch das Versteifungselement eine Vorspannkraft auf den Lagerbolzen ausgeübt, so dass der Lagerbolzen von dem Versteifungselement gegen den Kupplungsdeckel gedrückt wird. Dadurch wird die versteifende Wirkung des Versteifungselements für den Kupplungsdeckel erhöht. Das Versteifungselement kann derart ausgeformt sein, dass das Versteifungselement an anderen Bauteilen der Kupplung vorbeigeführt ist, so dass für das Versteifungselement kein zusätzlicher Bauraum vorgesehen werden muss und das Versteifungselement in noch frei zugänglichem Bauraum angeordnet werden kann. Insbesondere wenn die Anpressplatte nicht vollständig sondern nur teilweise oder gar nicht radial innerhalb des Kupplungsdeckels angeordnet ist, kann das Versteifungselement einfach vorgesehen und leicht montiert werden.
Insbesondere ist das Versteifungselement in einem radial außerhalb zum Betätigungshebel angeordneten Randbereich des Kupplungsdeckels mit dem Kupplungsdeckel verbunden. Die von dem Versteifungselement abgetragenen Kräfte können dadurch in einen Bereich des Kupplungsdeckels eingeleitet werden, der im Vergleich zu dem Bereich, der mit dem Lagerbolzen verbunden ist, steifer ausgeführt ist. Insbesondere ist der Kupplungsdeckel in unmittelbarer Nachbarschaft zum Versteifungselement beziehungsweise zur Befestigungsstelle des Versteifungselements mit dem Kupplungsdeckel umgebogen, so dass der Kupplungsdeckel im Bereich der Befestigung des Versteifungselements mit dem Kupplungsdeckel eine erhöhte Steifigkeit aufweist. Die beim Verschwenken des Betätigungshebels auftretenden Kräfte können dadurch zumindest anteilig über das Versteifungselement an besonders steife Bereiche des Kupplungsdeckels abgetragen werden.
Vorzugsweise ist eine mit der Anpressplatte verbindbare insbesondere als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder über ein Befestigungsmittel, insbesondere Nietverbindung, mit dem Kupplungsdeckel verbunden, wobei das Versteifungselement mit Hilfe desselben Befestigungsmittels mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist. Mit Hilfe der Rückstellfeder kann die Anpressplatte im unbelasteten Zustand automatisch in eine definierte Position bewegt werden. Zur Befestigung des Versteifungselements mit dem Kupplungsdeckel braucht kein gesondertes Befestigungsmittel verwendet werden. Da ein sowieso vorgesehenes Befestigungsmittel verwendet werden kann, kann die Montage des Versteifungselements schnell und kostengünstig erfolgen.
Besonders bevorzugt sind mehrere jeweils mit einem Lagerbolzen verbundene Versteifungselemente vorgesehen, wobei insbesondere die Versteifungselemente in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise ist mit sämtlichen vorgesehenen Lagerbolzen jeweils mindestens ein Versteifungselement verbunden. Dies führt zu einer gleichmäßigen Versteifung des Kupplungsdeckels, so dass eine Schrägstellung von elastisch gebogenen Teilen des Kupplungsdeckels vermieden ist. Insbesondere können die auftretenden Spannungen reduziert werden.
Insbesondere sind mehrere vorgesehene Lagerbolzen über einen zumindest teilweise in Umfangsrichtung verlaufenden Versteifungsring miteinander verbunden, wobei der Versteifungsring insbesondere als geschlossener, vorzugsweise kreisringförmiger, Ring ausgestaltet ist. Der Versteifungsring kann die auftretenden Kräfte im Wesentlichen gleichmäßig verteilen. Darüber hinaus kann der Versteifungsring beabstandet zum Kupplungsdeckel eine weitere Versteifung ermöglichen. Der Versteifungsring kann teilkreisförmig oder vollkreisförmig ausgestaltet sein.
Vorzugsweise ist der Versteifungsring einstückig mit dem Versteifungselement ausgestaltet. Der Versteifungsring und das Versteifungselement können insbesondere gemeinsam aus einem Blech ausgestanzt und gegebenenfalls spanlos umgeformt sein. Insbesondere ist es nicht erforderlich den Versteifungsring und das Versteifungselement als separate Bauteile übereinander anzuordnen, um den Versteifungsring und das Versteifungselement mit dem Lagerbolzen zu verbinden. Der Bauraumbedarf in axialer Richtung des Lagerbolzens kann dadurch gering gehalten werden.
Besonders bevorzugt ist das Versteifungselement als Zug-/Druckstab zur Abtragung von bei der Betätigung des Betätigungshebels auftretender Zugkräfte und/oder Druckkräfte ausgestaltet. Insbesondere kann das Versteifungselement Kräfte in Längsrichtung des Versteifungselements übertragen. Ein elastisches Biegen quer zur Längsrichtung des Versteifungselements ist sofern überhaupt nur in einem geringen Ausmaß möglich. Das Versteifungselement kann vorzugsweise besonders biegesteif ausgestaltet sein und kann hierzu beispielsweise aus Gusseisen hergestellt sein.
Insbesondere ist der Lagerbolzen durch eine plastische Verformung des Lagerbolzens mit dem Kupplungsdeckel und/oder durch eine plastische Verformung des Lagerbolzens mit dem Versteifungselement verbunden. Der Lagerbolzen kann insbesondere durch eine plastische Verformung mit dem Kupplungsdeckel und/oder mit dem Versteifungselement vernietet sein. Hierbei ist es möglich sowohl die Verbindung mit dem Kupplungsdeckel als auch die Verbindung mit dem Versteifungselement in einem Arbeitsschritt durch Verwendung geeigneter Nietstempel herzustellen.
Vorzugsweise ist das Versteifungselement an einer zur Anpressplatte weisenden Innenseite des Kupplungsdeckels oder an einer von der Anpressplatte wegweisenden Außenseite des Kupplungsdeckels mit dem Kupplungsdeckel verbunden. Das Versteifungselement kann innerhalb oder außerhalb des Kupplungsdeckels mit dem Kupplungsdeckel verbunden sein. Wenn das Versteifungselement beispielsweise durch eine Aussparung des Kupplungsdeckels hindurch nach außen geführt ist, kann das Versteifungselement außerhalb des Kupplungsdeckels umgebogen sein, wodurch sich eine zusätzliche Versteifung ergibt. Wenn das Versteifungselement innerhalb des Kupplungsdeckels mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist, kann das Versteifungselement eine einfache Geometrie aufweisen und/oder leicht montiert werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kupplung, insbesondere Reibungskupplung für eine Doppelkupplung, mit einer axial bewegbaren Anpressplatte zum Verpressen eines Reibbelags zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte und einer Betätigungsanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum axialen Bewegen der Anpressplatte. Durch das Versteifungselement können bei der Betätigung der Kupplung auch Kräfte über das Versteifungselement beabstandet zum Lagerbolzen abgetragen werden, so dass eine Durchbiegung des Kupplungsdeckels reduziert werden kann, wodurch der Wirkungsgrad beim Betätigen der Kupplung erhöht ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Reibungskupplung,
2: eine schematische perspektivische Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Betätigungsanordnung für die Reibungskupplung aus 1 und
3: eine schematische perspektivische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer Betätigungsanordnung für die Reibungskupplung aus 1.
Die in 1 teilweise dargestellte Reibungskupplung 10 weist eine Anpressplatte 12 auf, die mit Hilfe einer Betätigungsanordnung 14 axial bewegt werden kann. Hierzu weist die Betätigungsanordnung 14 ein Kupplungsdeckel 16 auf, mit dem über einen Lagerbolzen 18 ein als Tellerfeder ausgestalteter Betätigungshebel 20 schwenkbar gelagert ist. Der Betätigungshebel 20 ist zwischen zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkringen 22 schwenkbar gelagert, die über den mit einem Kupplungsdeckel 16 vernieteten Lagerbolzen 18 an dem Kupplungsdeckel 16 abgestützt sind, so dass der Kupplungsdeckel 16 einen Teil der bei der Betätigung des Betätigungshebels 20 auftretenden Kräfte abtragen kann. Ein anderer Teil der bei der Betätigung des Betätigungshebels 20 auftretenden Kräfte kann über ein mit dem Lagerbolzen 18 vernietetes im Wesentlichen stabförmiges aus einem Blech hergestelltes Versteifungselement 24 abgetragen werden. Das Versteifungselement 24 ist radial außen zum Lagerbolzen 18 über ein als Niet ausgestaltetes Befestigungsmittel 26 mit dem Kupplungsdeckel 16 befestigt, wobei der Kupplungsdeckel 16 aufgrund seiner Formgestaltung in diesem Bereich eine höhere Steifigkeit aufweist als in einem Bereich, in dem der Lagerbolzen 18 mit dem Kupplungsdeckel 16 verbunden ist. Mit Hilfe des Befestigungsmittels 26 ist gleichzeitig eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 28 mit dem Kupplungsdeckel 16 befestigt, wobei die Rückstellfeder 28 mit der Anpressplatte 12 verbunden sein kann, um die Anpressplatte 12 im unbelasteten Zustand automatisch in eine definierte Position zu bewegen. Ein elastisches Durchbiegen des Kupplungsdeckels 16 in Folge der bei der Betätigung des Betätigungshebels 20 auftretenden Kräfte wird durch das Versteifungselement 24 zumindest reduziert, so dass ein Hubwegverlust für die Anpressplatte 12 reduziert ist und ein höherer Wirkungsgrad für die Reibungskupplung 10 erreicht ist.
Wie in 2 dargestellt kann das Versteifungselement 24 im Wesentlichen radial ausgerichtet befestigt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Anzahl der Versteifungselemente 24 der Anzahl der vorgesehenen Rückstellfedern 28. Ferner sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mehr Lagerbolzen 18 als Versteifungselemente 24 vorgesehen, so dass die vorgesehenen Versteifungselemente 24 nicht mit jedem Lagerbolzen 18 verbunden sind. Die Versteifungselemente 24 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, um die auftretenden Kräfte gleichmäßig an den Kupplungsdeckel 16 abtragen können.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung 14 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Betätigungsanordnung 14 ein kreisringförmiger Versteifungsring 30 vorgesehen, der mit sämtlichen Lagerbolzen 18 verbunden ist. Der Versteifungsring 30 ist einstückig mit den Versteifungselementen 24 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

10: Reibungskupplung
12: Anpressplatte
14: Betätigungsanordnung
16: Kupplungsdeckel
18: Lagerbolzen
20: Betätigungshebel
22: Schwenkring
24: Versteifungselement
26: Befestigungsmittel
28: Rückstellfeder
30: Versteifungsring

Claims

Betätigungsanordnung für eine Kupplung (10), insbesondere Reibungskupplung einer Doppelkupplung, mit einem insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungshebel (20) zum axialen Bewegen einer Anpressplatte (12), einem Kupplungsdeckel (16) zum Abtragen von Lasten und einem mit dem Kupplungsdeckel (16) verbundenen Lagerbolzen (18) zum schwenkbaren Lagern des Betätigungshebels (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (18) mit einem Versteifungselement (24) verbunden ist, wobei das Versteifungselement (24) radial und/oder in Umfangsrichtung beabstandet zum Lagerbolzen (18) mit dem Kupplungsdeckel (16) verbunden ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (24) in einem radial außerhalb zum Betätigungshebel (20) angeordneten Randbereich des Kupplungsdeckels (16) mit dem Kupplungsdeckel (16) verbunden ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Anpressplatte (12) verbindbare insbesondere als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder (28) über ein Befestigungsmittel (26), insbesondere Nietverbindung, mit dem Kupplungsdeckel (16) verbunden ist, wobei das Versteifungselement (24) mit Hilfe des selben Befestigungsmittels (26) mit dem Kupplungsdeckel (16) verbunden ist.
Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere jeweils mit einem Lagerbolzen (18) verbundene Versteifungselemente (24) vorgesehen sind, wobei insbesondere die Versteifungselemente (24) in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorgesehene Lagerbolzen (18) über einen zumindest teilweise in Umfangsrichtung verlaufenden Versteifungsring (30) miteinander verbunden sind, wobei der Versteifungsring (30) insbesondere als geschlossener, vorzugsweise kreisringförmiger, Ring ausgestaltet ist.
Betätigungsanordnung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsring (30) einstückig mit dem Versteifungselement (24) ausgestaltet ist.
Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (24) als Zug-/Druckstab zur Abtragung von bei der Betätigung des Betätigungshebels (20) auftretender Zugkräfte und/oder Druckkräfte ausgestaltet ist.
Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (18) durch eine plastische Verformung des Lagerbolzens (18) mit dem Kupplungsdeckel (16) und/oder durch eine plastische Verformung des Lagerbolzens (18) mit dem Versteifungselement (24) verbunden ist.
Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (24) an einer zur Anpressplatte (12) weisenden Innenseite des Kupplungsdeckels (16) oder an einer von der Anpressplatte (12) wegweisenden Außenseite des Kupplungsdeckels (16) mit dem Kupplungsdeckel (16) verbunden ist.
Kupplung, insbesondere Reibungskupplung für eine Doppelkupplung, mit einer axial bewegbaren Anpressplatte (12) zum Verpressen eines Reibbelags zwischen der Anpressplatte (12) und einer Gegenplatte und einer Betätigungsanordnung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum axialen Bewegen der Anpressplatte.