DE102011084758A1

DE102011084758A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011084758A1
Application number: DE201110084758
Authority: DE
Inventors: Ferenc Nagy; Gerd Ahnert; Christophe ACKER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2012-05-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit zumindest einer in axialer Richtung ein- und ausrückbaren, im eingerückten Zustand reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung und mit zumindest einer Verschleißnachstelleinrichtung, die zumindest einen auf einen drehbaren Verstellring wirkenden Spindeltrieb mit einem Antriebsritzel und zumindest eine mittels einer Vorspannfeder elastisch gegen das Antriebsritzel vorgespannte Antriebsklinke aufweist, wobei beim Einrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung, wenn diese einen bestimmten Verschleißzustand erreicht hat, die Antriebsklinke formschlüssig in das Antriebsritzel eingreift, um über den Spindeltrieb den Verstellring zur Verschleißnachstellung beim anschließenden Ausrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung zu verdrehen, wobei die Vorspannfeder zumindest einen Anschlag aufweist, der mit einem Gegenanschlag des Verstellrings in Anlage bringbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit zumindest einer in axialer Richtung ein- und ausrückbaren, im eingerückten Zustand reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung und mit zumindest einer Verschleißnachstelleinrichtung, insbesondere mit einer wegbasierten Verschleißnachstelleinrichtung.
In der älteren, aber nicht vorveröffentlichten DE 10 2010 045 791.4 ist eine Kupplungsvorrichtung mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung und einer Verschleißnachstelleinrichtung offenbart. Die Drehmomentübertragungseinrichtung ist in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung ein- und ausrückbar und stellt im eingerückten Zustand einen Reibschluss her. Die Verschleißnachstelleinrichtung weist einen auf einen drehbaren Verstellring wirkenden Spindeltrieb mit einem Antriebsritzel auf. Darüber hinaus weist die Verschleißnachstelleinrichtung eine Antriebsklinke auf, die mittels einer Vorspannfeder elastisch gegen das Antriebsritzel vorgespannt ist.
Wenn die Drehmomentübertragungseinrichtung einen bestimmten Verschleißzustand erreicht hat, greift beim Einrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung die Antriebsklinke formschlüssig in das Antriebsritzel ein. Beim anschließenden Ausrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung wird der Verstellring über den Spindeltrieb zur Verschleißnachstellung der Kupplungsvorrichtung verdreht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung anzugeben, bei der, wenn es zu einer Schwingungsanregung der Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere zu einer Schwingungsanregung einer Anpressplatte der Drehmomentübertragungseinrichtung, im ausgerückten Zustand kommt, eine ungewollte Verschleißnachstellung verhindert werden kann.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kupplungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 mit zumindest einer in axialer Richtung ein- und ausrückbaren, im eingerückten Zustand reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung und mit zumindest einer Verschleißnachstelleinrichtung, die zumindest einen auf einen drehbaren Verstellring wirkenden Spindeltrieb mit einem Antriebsritzel und zumindest eine mittels einer Vorspannfeder elastisch gegen das Antriebsritzel vorgespannte Antriebsklinke aufweist. Beim Einrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung, wenn diese einen bestimmten Verschleißzustand erreicht hat, greift die Antriebsklinke formschlüssig in das Antriebsritzel ein, um über den Spindeltrieb den Verstellring zur Verschleißnachstellung beim anschließenden Ausrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung zu verdrehen. Die Vorspannfeder weist zumindest einen Anschlag auf, der mit einem Gegenanschlag des Verstellrings in Anlage bringbar ist.
Wenn der Anschlag der Vorspannfeder mit dem Gegenanschlag des Verstellrings in Anlage kommt, kann bei einer Schwingungsanregung der Drehmomentübertragungseinrichtung im ausgerückten Zustand der Kupplungsvorrichtung ein ungewolltes Nachstellen durch die Verschleißnachstelleinrichtung verhindert werden. Insbesondere wird eine ungewollte Relativbewegung zwischen der mittels der Vorspannfeder beaufschlagten Antriebsklinke und dem Antriebsritzel verhindert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Kupplungsvorrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, in dem die Drehmomentübertragungseinrichtung und die Verschleißnachstelleinrichtung untergebracht sind. Die Drehmomentübertragungseinrichtung weist vorzugsweise zumindest eine Anpressplatte, zumindest eine Gegendruckplatte und zumindest eine in axialer Richtung zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte angeordnete Kupplungsscheibe auf. Die Anpressplatte ist drehfest im Gehäuse angeordnet und bezüglich der Gegendruckplatte in axialer Richtung begrenzt verlagerbar, während die Gegendruckplatte gehäusefest angeordnet ist. Wenn die Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte verspannt ist, erfolgt eine reibschlüssige Übertragung des Drehmoments von der Eingangsseite der Kupplungsvorrichtung über die Anpressplatte und die Gegendruckplatte auf die Kupplungsscheibe, und von der Kupplungsscheibe auf die Ausgangsseite der Kupplungsvorrichtung.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Kupplungsvorrichtung als normal-eingerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, das heißt als Kupplung, bei der die Kraft der einrückenden Tellerfeder, die auf die Anpressplatte wirkt, im betätigungsfreien Zustand die Kraft von ausrückenden Blattfedern, die auf die Anpressplatte wirken, überwiegt. Bei der Betätigung wird die Tellerfeder durch einen Aktuator mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung ausgerückt wird. Andererseits kann die Kupplungsvorrichtung aber auch als normal-ausgerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein, das heißt als Kupplung, bei der die Kraft der ausrückenden Blattfedern, die auf die Anpressplatte wirken, im betätigungsfreien Zustand die Kraft einer Hebelfeder, die auf die Anpressplatte wirkt, überwiegt. Bei der Betätigung wird die Hebelfeder durch einen Aktuator mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung eingerückt wird.
Die Kupplungsvorrichtung kann gleichermaßen als gedrückte Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der der Aktuator eine drückende Kraft auf die Tellerfeder bzw. Hebelfeder ausübt, oder als gezogene Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der der Aktuator eine ziehende Kraft auf die Tellerfeder bzw. Hebelfeder ausübt, ausgebildet sein. Ferner kann die Kupplungsvorrichtung einerseits als Trockenkupplung und andererseits als Nasskupplung ausgebildet sein.
Die Verschleißnachstelleinrichtung der Kupplungsvorrichtung ist in vorteilhafter Weise als wegbasierte Verschleißnachstelleinrichtung ausgebildet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag einteilig mit der Vorspannfeder ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, die Anzahl der Teile der Kupplungsvorrichtung zu verringern und den Zusammenbau der Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen. Beispielsweise kann die Vorspannfeder aus einem Blech, vorzugsweise aus einem Federblech, hergestellt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorspannfeder um ein Stanzbauteil, das zeitgleich mit oder nach dem Stanzvorgang umgeformt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag in axialer Richtung zur Drehmomentübertragungseinrichtung weisend ausgebildet. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Anschlag in axialer Richtung zu einer Anpressplatte der Drehmomentübertragungseinrichtung weisend ausgebildet ist. Durch diesen Aufbau kann die erforderliche Anzahl der Umformschritte bei der Herstellung der Vorspannfeder minimiert werden.
Weiterhin vorzugsweise ist der Anschlag im Wesentlichen hakenförmig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn der Anschlag in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung nach innen weisend ausgebildet ist. Hierbei soll erreicht werden, dass der Anschlag möglichst kurz bzw. möglichst steif ausgebildet ist, um einen definierten Anschlagspunkt, das heißt einen definierten Punkt, an dem keine Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke, die durch die Vorspannfeder beaufschlagt ist, und dem Antriebsritzel erfolgt, zu erzielen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Antriebsklinke zumindest einen sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Eingriffsabschnitt zum Eingriff am Antriebsritzel auf. Im Wesentlichen in axialer Richtung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das freie Ende des Eingriffsabschnitts üblicherweise einen kleinen Bereich aufweist, der in Richtung des Antriebsritzels gebogen ist, das heißt in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung leicht vorspringt. Auch der Hauptbereich des Eingriffsabschnitts verläuft nicht zwangsläufig 100%-ig parallel zur Zentralachse der Kupplungsvorrichtung, sondern ist gegebenenfalls zu dieser geneigt. Vorzugsweise überlappt der Anschlag der Vorspannfeder sich mit zumindest einer Seite des Eingriffsabschnitts, wodurch ein besonders kompakter Aufbau der Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder möglich ist.
Der Anschlag ist vorzugsweise durch Umformung eines Teilabschnitts der, gegebenenfalls bereits in einem radialen Außenbereich in axialer Richtung abgewinkelten, Vorspannfeder, vorzugsweise quer zur Axialrichtung und/oder in radialer Richtung, ausgebildet. Nach dem Ausstanzen eines Rohlings für die Vorspannfeder und vor dem Umformen des Rohlings zur Vorspannfeder handelt es sich bei dem Teilabschnitt beispielsweise um einen Fortsatz, der im flachen, noch nicht umgeformten Rohling im Wesentlichen rechtwinklig aus einem im Wesentlichen stegförmigen Teil der Vorspannfeder hervorspringt.
Es ist von Vorteil, wenn die Antriebsklinke zumindest zwei sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckende Eingriffsabschnitte zum Eingriff am Antriebsritzel aufweist. Die Eingriffsabschnitte können gleich lang sein, weisen aber vorzugsweise eine unterschiedliche Länge auf, wobei der Längenunterschied in einem Bereich liegt, der kleiner ist als eine Teilung des Antriebsritzels. Hierdurch ist eine feinstufige Verschleißnachstellung möglich. Der Anschlag der Vorspannfeder ist vorzugsweise zwischen den Eingriffsabschnitten vorgesehen, wodurch ein besonders kompakter Aufbau der Baugruppe Antriebsklinke mit mehreren Eingriffsabschnitten/Vorspannfeder mit Anschlag möglich ist. Vorzugsweise springt der Anschlag, insbesondere in axialer Richtung, im Wesentlichen L-, J- oder U-förmig aus einem radialen Außenbereich der Vorspannfeder hervor.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Gegenanschlag mit dem Verstellring verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung durch Vernieten oder Verschrauben. Jedoch auch andere Verbindungen, insbesondere stoffschlüssige Verbindungen beispielsweise durch Verschweißen, sind möglich.
Alternativ ist es möglich, dass der Gegenanschlag einteilig mit dem Verstellring ausgebildet ist. Beispielsweise wird ein gemeinsamer Rohling, aus dem der Verstellring mit dem Gegenanschlag hergestellt wird, aus einem Blech ausgestanzt. Anschließend wird der Gegenanschlag gegebenenfalls umgeformt, der Verstellring gerollt, und die beiden Enden des Verstellrings miteinander verschweißt. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Verstellrings mit integriertem Gegenanschlag.
Unabhängig davon, ob der Gegenanschlag mit dem Verstellring verbunden ist oder einteilig mit dem Verstellring ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn der Gegenanschlag eine im Wesentlichen L-, J- oder U-förmige Gestalt aufweist. Ein Teil des Gegenanschlags überlappt sich vorzugsweise mit einem Umfangsbereich bzw. eines Teils der Mantelfläche eines Kraftrands der Teller- oder Hebelfeder der Drehmomentübertragungseinrichtung.
Vorzugsweise weist der Verstellring eine teller- oder hebelfederseitige Kontaktfläche auf, wobei eine Anlagefläche des Gegenanschlags in axialer Richtung näher zum Anschlag der Vorspannfeder angeordnet ist als die teller- oder hebelfederseitige Kontaktfläche. Hierdurch ist es möglich, den Anschlag der Vorspannfeder in der Nähe der Antriebsklinke auszubilden. Um den Aufbau möglichst kompakt zu machen, entspricht der in axialer Richtung gemessene Abstand einer gehäuse- oder deckelseitigen Oberfläche einer auf dem Verstellring aufliegenden Teller- oder Hebelfeder zum Anschlag der Vorspannfeder im Wesentlichen dem in axialer Richtung gemessenen Abstand des Gegenanschlags zum Anschlag der Vorspannfeder.
Vorzugsweise ist in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung eine Dicke des Gegenanschlags zumindest gleich einer Dicke der Vorspannfeder. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Dicke des Gegenanschlags größer ist als die Dicke der Vorspannfeder. Hierdurch wird sichergestellt, dass durch den Gegenanschlag keine Steifigkeitsverluste entstehen, so dass eine Bestimmung des Anschlagspunkts, an dem keine Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke und dem Antriebsritzel erfolgt, zuverlässig möglich ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 eine Schnittansicht durch einen Teil eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder wie sie in der Kupplungsvorrichtung in 1 zum Einsatz kommt,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder wie sie in der Kupplungsvorrichtung in 1 zum Einsatz kommen kann,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder wie sie in der Kupplungsvorrichtung in 1 zum Einsatz kommen kann,
5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder wie sie in der Kupplungsvorrichtung in 1 zum Einsatz kommen kann und
6 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke/Vorspannfeder wie sie in der Kupplungsvorrichtung in 1 zum Einsatz kommen kann.
In 1 ist ein Teil eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung 1 in einer Schnittansicht dargestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Kupplungsvorrichtung 1 um eine normal-eingerückte Einfachkupplung. Beispielsweise kann es sich jedoch auch um eine normal-ausgerückte Teilkupplung einer Doppelkupplung handeln oder um eine anders aufgebaute oder betätigte Kupplung, wie dies bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert worden ist.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist zumindest eine Drehmomentübertragungseinrichtung 2 auf. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 2 weist zumindest eine Anpressplatte 5, zumindest eine nicht dargestellte Gegendruckplatte und zumindest eine nicht dargestellte, in axialer Richtung A zwischen der Anpressplatte 5 und der Gegendruckplatte angeordnete Kupplungsscheibe auf. Die Gegendruckplatte ist mit einem Gehäuse 4 der Kupplungsvorrichtung 1 fest verbunden, insbesondere verschraubt. Die Anpressplatte 5 ist im Gehäuse 4 drehfest gelagert und in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 begrenzt verlagerbar. Insbesondere ist die Anpressplatte 5 mittels mehrerer Blattfedern drehfest am Gehäuse 4 befestigt und von der Gegendruckplatte weg, das heißt mit Bezug auf 1 nach oben, vorgespannt.
Darüber hinaus weist die Kupplungsvorrichtung 1 eine Tellerfeder 6 auf, die gehäuseseitig abgestützt ist und durch einen Aktuator betätigbar ist. Über einen Verstellring 7, der einer Verschleißnachstelleinrichtung 3, vorzugsweise einer wegbasierten Verschleißnachstelleinrichtung, auf die im Folgenden noch eingegangen werden wird, zuzuordnen ist, wirkt die Tellerfeder 6 mittelbar auf die Anpressplatte 5.
Bei einer normal-eingerückten Kupplungsvorrichtung 1 überwiegt die wirksame Kraft der Tellerfeder 6 die Gegenkraft der Blattfedern, während bei einer normal-ausgerückten Kupplungsvorrichtung 1 die Gegenkraft der Blattfedern die wirksame Kraft der Tellerfeder 6 bzw. der Hebelfeder überwiegt. Dementsprechend führt eine Betätigung der Tellerfeder 6 einer normal-eingerückten Kupplungsvorrichtung 1 zum Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1, das heißt zum Abhub der Anpressplatte 5 von der Kupplungsscheibe und zur Entfernung der Anpressplatte 5 von der Gegendruckplatte, während eine Betätigung der Tellerfeder 6 bzw. der Hebelfeder bei einer normal-ausgerückten Kupplungsvorrichtung 1 zum Einrücken der Kupplungsvorrichtung 1 führt.
Bei eingerückter Kupplung wird ein Drehmoment von der Eingangsseite der Kupplungsvorrichtung 1, beispielsweise von einem Zweimassenschwungrad, über das Gehäuse 4 und sowohl die Gegendruckplatte als auch die Anpressplatte 5, die beide mit dem Gehäuse 4 drehfest verbunden sind, reibschlüssig auf die Kupplungsscheibe übertragen. Von der Kupplungsscheibe, die reibschlüssig zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte 5 geklemmt ist, wird das Drehmoment zur Ausgangsseite der Kupplungsvorrichtung 1 übertragen, beispielsweise zu einer Eingangswelle eines Getriebes.
Da aufgrund des Reibschlusses sowohl die Reibflächen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte 5 als auch die Reibbeläge der Kupplungsscheibe einem Verschleiß unterworfen sind, muss über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung 1 die Anpressplatte 5 immer näher an die Gegendruckplatte heranbewegt werden, um die Abnahme der Stärke der Reibflächen und der Dicke der Reibbeläge in axialer Richtung A zu kompensieren und den Reibschluss herstellen bzw. die Kupplungsvorrichtung 1 einrücken zu können. Hierzu ist in der Kupplungsvorrichtung 1 die bereits zuvor erwähnte Verschleißnachstelleinrichtung 3 vorzugsweise zur wegbasierten Verschleißnachstellung ausgebildet.
Die Verschleißnachstelleinrichtung 3 weist eine Antriebsklinke 10 auf. Die Antriebsklinke 10 besitzt einen Federabschnitt 12, der sich vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckt, und einen Eingriffsabschnitt 11, der sich vorzugsweise im Wesentlichen in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckt. Über ihren Federabschnitt 12 ist die Antriebsklinke 10 mit dem Gehäuse 4 bzw. einem Gehäusedeckel verbunden und vorzugsweise in axialer Richtung A elastisch gegen das Gehäuse 4 vorgespannt.
Die Vorspannung der Antriebsklinke 10 bzw. des Federabschnitts 12 der Antriebsklinke 10 wird durch eine Vorspannfeder 13 verstärkt, wobei die Antriebsklinke 10 und die Vorspannfeder 13 als separate Bauteile ausgebildet sind. Der Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 ist beispielsweise zwischen der Vorspannfeder 13 auf der einen Seite und einer Außenseite des Gehäuses 4 bzw. des Gehäusedeckels auf der anderen Seite angeordnet. Dabei ist es auch möglich, dass die Antriebsklinke 10 bzw. der Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 nicht gegen das Gehäuse 4 vorgespannt ist, und die gesamt Vorspannkraft in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 durch die Vorspannfeder 13 aufgebracht wird.
In einem radialen Außenbereich, beispielsweise in der Nähe des Verstellrings 7 bzw. eines Kraftrands der Tellerfeder 6 oder der Hebelfeder, ist die Vorspannfeder 13 durch einen Verbindungsbolzen 16 mit dem Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 verbunden. Gegebenenfalls umfasst diese Verbindung auch einen weiteren gehäuseseitigen Anschlag. Ferner ist in einem radialen Innenbereich die Vorspannfeder 13 mit dem Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 und dem Gehäuse 4 bzw. dem Gehäusedeckel durch einen weiteren Verbindungsbolzen 17 verbunden. Anstelle des Verbindungsbolzens 16 und/oder des weiteren Verbindungsbolzens 17 kann auch ein anderes Verbindungsmittel, beispielsweise eine Schraube oder ein Niet, vorgesehen sein.
Der Eingriffsabschnitt 11 der Antriebsklinke 10 erstreckt sich im Wesentlichen in axialer Richtung A in Richtung eines Antriebsritzels 9 der Verschleißnachstelleinrichtung 3 und ist durch den Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 und insbesondere durch die Vorspannfeder 13 elastisch gegen das Antriebsritzel 9 vorgespannt. Vorzugsweise ist das Antriebsritzel 9 drehfest auf einem Spindeltrieb 8 bzw. auf einer Achse des Spindeltriebs 8 angeordnet. Der gesamte Spindeltrieb 8 ist drehbar auf Seiten der Anpressplatte 5 gelagert, wobei die Lagerung des Spindeltriebs 8 beispielsweise mit einer der Kupplungsscheibe abgewandten Seite der Anpressplatte 5 verbunden, insbesondere verschraubt oder vernietet, ist.
Das Antriebsritzel 9 ist auf seiner Mantelfläche mit einer Zahnstruktur versehen, die eine bestimmte Teilung aufweist. Ein freies Ende der Antriebsklinke 10 bzw. des Eingriffsabschnitts 11 der Antriebsklinke 10 ist ausgebildet, im Wesentlichen formschlüssig in die Zahnstruktur eingreifen zu können. Hierzu weist das freie Ende beispielsweise einen Bereich auf, der in radialer Richtung R zum Antriebsritzel 9 vorspringt. Eine mit der Anpressplatte 5 verbundene Sperrklinke 18 verhindert eine Rückdrehung des Antriebsritzels 9, das heißt eine Drehung entgegen der Wirkung der Antriebsklinke 10.
Über eine nicht dargestellte Spindelmutter ist der Spindeltrieb 8 mit dem Verstellring 7 verbunden, wobei eine Drehbewegung des Spindeltriebs 8 in eine translatorische Bewegung der Spindelmutter umgesetzt wird, und die translatorische Bewegung der Spindelmutter in eine Drehbewegung des Verstellrings 7 umgesetzt wird. Vorzugsweise ist der Verstellring 7 als Rampenring ausgebildet. Die Rampen des Verstellrings 7 sind gleitbeweglich auf Gegenrampen angeordnet, die auf der der Kupplungsscheibe abgewandten Seite der Anpressplatte 5 ausgebildet sind, vorzugsweise in die Anpressplatte 5 eingelassen sind.
Wird die Kupplungsvorrichtung 1 eingerückt, bewegt sich die Anpressplatte 5 auf die Gegenplatte zu, das heißt mit Bezug auf 1 nach unten. Hierbei gleitet das freie Ende des Eingriffsabschnitts 11 der Antriebsklinke 10 über eine Zahnflanke des Antriebsritzels 9. Liegt ein hinreichender Kupplungsverschleiß vor, muss sich die Anpressplatte 5 weiter auf die Gegendruckplatte zu bewegen, so dass das freie Ende des Eingriffsabschnitts 11 schließlich die auf die Zahnflanke folgende Zahnspitze überspringt.
Beim anschließenden Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 rastet das freie Ende des Eingriffsabschnitts 11 der Antriebsklinke 10 in den der übersprungenen Zahnspitze folgenden Zahngrund ein. Während der Ausrückbewegung, das heißt während die Anpressplatte 5 sich mit Bezug auf 1 nach oben bewegt, treibt die Antriebsklinke 10 das Antriebsritzel 9 in einer Drehrichtung, in 1 im Uhrzeigersinn, an. Mit dem Antriebsritzel 9 dreht sich auch der Spindeltrieb 8, der die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung der Spindelmutter umsetzt. Durch die translatorisch bewegte Spindelmutter wird der Verstellring 7 gedreht, so dass sich die Rampen des Verstellrings 7 an den in die Anpressplatte 5 eingelassenen Gegenrampen hoch bewegen. Hierdurch vergrößert sich der Abstand zwischen der tellerfederseitigen Kontaktfläche des Verstellrings 7 und der Anpressplatte 5 so weit, bis der Kupplungsverschleiß bezogen auf die Tellerfeder 6 wegmäßig kompensiert worden ist.
Im ausgerückten Zustand der Kupplungsvorrichtung 1 befindet sich der Kraftrand der Tellerfeder 6, das heißt der Bereich, mit dem die Tellerfeder 6 mit der tellerfederseitigen Kontaktfläche des Verstellrings 7 in Anlage ist, in der Nähe des Gehäuses 4 bzw. des Gehäusedeckels. Durch Schwingungsanregungen in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 kann es zu einem Abheben des Verstellrings 7 bzw. der gesamten Anpressplatte 5 und der Tellerfeder 6 kommen.
Um zu verhindern, dass es in diesem Fall zu einer Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke 10 und dem Antriebsritzel 9, und somit zu einer ungewollten Verschleißnachstellung kommt, weist die Vorspannfeder 13, die als separates Bauteil ausgebildet ist und durch die die Antriebsklinke 10 vorgespannt ist, zumindest einen Anschlag 14 auf, der mit einem Gegenanschlag 15 des Verstellrings 7 in Anlage bringbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Anschlag 14 der Vorspannfeder 13 zumindest teilweise im Bereich des Eingriffsabschnitts 11 der Antriebsklinke 10.
Der Gegenanschlag 15 ist mit dem Verstellring 7 verbunden, vorzugsweise vernietet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Gegenanschlag 15 mit dem Verstellring 7 verschraubt ist, oder durch ein stoffschlüssiges Verbindungsverfahren mit dem Verstellring 7 verbunden ist, beispielsweise verschweißt ist. Auch ist es möglich, dass der Gegenanschlag 15 einteilig mit dem Verstellring 7 ausgebildet ist.
Eine Anlagefläche des Gegenanschlags 15, mit der der vorspannfederseitige Anschlag 14 in Anlage bringbar ist, ist in axialer Richtung A näher zum Anschlag 14 der Vorspannfeder 13 angeordnet als die tellerfederseitige Kontaktfläche des Verstellrings 7. Wenn die Tellerfeder 6 auf dem Verstellring 7 aufliegt, entspricht vorzugsweise der Abstand der der Kupplungsscheibe abgewandten Oberfläche der Tellerfeder 6 zum vorspannfederseitigen Anschlag 14 in axialer Richtung A im Wesentlichen dem Abstand von der Anlagefläche des Gegenanschlags 15 in axialer Richtung A zum vorspannfederseitigen Anschlag 14. Dieser Abstand zwischen der Anlagefläche des Gegenanschlags 15 und dem vorspannfederseitigen Anschlag 14 ist vorzugsweise kleiner als die Teilung des Antriebsritzels 9, um ein ungewolltes Nachstellen zu verhindern.
In radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 ist eine Dicke des Gegenanschlags 15 zumindest gleich einer Dicke der Vorspannfeder 13. Vorzugsweise ist die Dicke des Gegenanschlags 15 größer als die Dicke der Vorspannfeder 13, so dass keine Steifigkeitsverluste durch den Gegenanschlag 15 entstehen.
In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Baugruppe Antriebsklinke 10/Vorspannfeder 13 dargestellt, wobei die Baugruppe in der in 1 dargestellten Kupplungsvorrichtung 1 vorgesehen ist. Die Vorspannfeder 13 und der Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 sind im radialen Innenbereich mit einer Aussparung versehen, durch die sich der weitere Verbindungsbolzen 17 in 1 hindurch erstreckt. Darüber hinaus ist im radialen Außenbereich die Vorspannfeder 13 mit der Antriebsklinke 10 bzw. dem Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 durch den Verbindungsbolzen 16 verbunden.
Der Federabschnitt 12 der Antriebsklinke 10 geht im radialen Außenbereich in zwei, bezüglich des Federabschnitts 12 abgewinkelte, Eingriffsabschnitte 11 über, die sich in der in 1 dargestellten Einbausituation in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 erstrecken. Die beiden Eingriffsabschnitte 11 sind in Querrichtung Q, das heißt quer zur axialen Richtung A und quer zur radialen Richtung R voneinander beabstandet. An ihren freien Enden sind die Eingriffsabschnitte 11 der Antriebsklinke 10 jeweils mit einem in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 vorspringenden Bereich versehen, um formschlüssig in das Antriebsritzel 9 eingreifen zu können. Vorzugsweise ist die Länge der Eingriffsabschnitte 11 in axialer Richtung A unterschiedlich, wobei der Unterschied in einem Bereich liegt, der kleiner als die Teilung des Antriebsritzels 9 ist, um eine möglichst feine Verschleißnachstellung zu erzielen.
Der Anschlag 14 ist einteilig mit der Vorspannfeder 13 ausgebildet. Ferner verläuft der Anschlag 14 der Vorspannfeder 13 zwischen den beiden Eingriffsabschnitten 11 der Antriebsklinke 10. Hierbei ist der Anschlag 14 im Wesentlichen hakenförmig bzw. U-förmig ausgebildet. Ein freies Ende des Anschlags 14 weist in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach innen, das heißt zum Drehzentrum der Kupplungsvorrichtung 1. Vorzugsweise ist die Vorspannfeder 13 als Stanzbauteil aus Blech ausgebildet, wobei der Anschlag 14 durch ein- oder mehrstufiges Umformen eines Teilabschnitts ausgebildet wird.
Die folgenden 3 bis 6 betreffen weitere Ausführungsbeispiele der Baugruppe Antriebsklinke 10/Vorspannfeder 13 und können wahlweise in der in 1 dargestellten Kupplungsvorrichtung 1 vorgesehen sein. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird nachfolgend nur noch auf die Unterschiede zum in 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Baugruppe Antriebsklinke 10/Vorspannfeder 13 eingegangen.
Das in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Baugruppe weist eine Vorspannfeder 13 mit zwei Anschlägen 14 auf. Die beiden Anschläge 14 sind an einem in axialer Richtung A abgewinkelten, radialen Außenbereich der Vorspannfeder 13 in Querrichtung Q voneinander beabstandet und an beiden Seiten der Vorspannfeder 13 vorgesehen. Jeder der Anschläge 14 überlappt sich mit der schmalen Seite des benachbarten Eingriffsabschnitts 11 der Antriebsklinke 10. Die freien Enden der Anschläge 14 sind in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach innen weisend ausgebildet.
Im in 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Baugruppe sind die beiden Eingriffsabschnitte 11 der Antriebsklinke 10 in Querrichtung Q näher aneinander angeordnet als in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Die beiden Anschläge 14 der Vorspannfeder 13 sind in Querrichtung Q voneinander beabstandet, wobei ihre freien Enden in einem nicht abgewinkelten, radialen Außenbereich der Vorspannfeder 13 in axialer Richtung A zur Drehmomentübertragungseinrichtung 2 bzw. zur Anpressplatte 5 weisend ausgebildet sind. Ferner sind die beiden Anschläge 14 in radialer Richtung R versetzt zueinander an den gegenüber liegenden Seiten der Vorspannfeder 13 ausgebildet.
Das in 5 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel der Baugruppe betrifft eine in Querrichtung Q besonders schmal bauende Baugruppe Antriebsklinke 10/Vorspannfeder 13. Die beiden Eingriffsabschnitte 11 der Antriebsklinke 10 weisen in Querrichtung Q einen ähnlichen Abstand auf wie im vorangegangenen dritten Ausführungsbeispiel in 4.
Die Vorspannfeder 13 weist einen einzelnen Anschlag 14 auf, der sich zwischen die beiden Eingriffsabschnitte 11 der Antriebsklinke 10 hindurch erstreckt. Hierzu ist der Anschlag 14 doppelt bzw. mehrfach umgebogen, so dass seine schmalen Seiten zwischen den Eingriffsabschnitten 11 der Antriebsklinke 10 in Richtung des Federabschnitts 12 der Antriebsklinke 10 und in Richtung des Gegenanschlags 15 weisen. Somit weisen die schmalen Seiten des Anschlags 14 der Vorspannfeder 13 in axialer Richtung A, wobei eine schmale Seite die Kontaktfläche bildet, mit der die Kontaktfläche des Gegenanschlags 15 in Anlage bringbar ist. Durch die Verdrehung des Anschlags 14 in sich selbst lässt sich nicht nur der benötigte Bauraum für die Baugruppe Antriebsklinke 10/Vorspannfeder 13 verringern, sondern auch die Steifigkeit des Anschlags 14 vergrößern.
In 6 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Baugruppe dargestellt, wobei die beiden Anschläge 14 der Vorspannfeder 13 unterschiedliche Konturen und unterschiedliche Biegungsgrade aufweisen. Bezüglich der zwischen den Anschlägen 14 angeordneten Eingriffsabschnitte 11 der Antriebsklinke 10 sind die Anschläge 14 verdreht ausgebildet. Freie Enden der Anschläge 14 weisen in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1.
Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Kupplungsvorrichtung 1 mit zumindest einer in axialer Richtung A ein- und ausrückbaren, im eingerückten Zustand reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 2 und mit zumindest einer Verschleißnachstelleinrichtung 3, die zumindest einen auf einen drehbaren Verstellring 7 wirkenden Spindeltrieb 8 mit einem Antriebsritzel 9 und zumindest eine mittels einer Vorspannfeder 13 elastisch gegen das Antriebsritzel 9 vorgespannte Antriebsklinke 10 aufweist, wobei beim Einrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung 2, wenn diese einen bestimmten Verschleißzustand erreicht hat, die Antriebsklinke 10 formschlüssig in das Antriebsritzel 9 eingreift, um über den Spindeltrieb 8 den Verstellring 7 zur Verschleißnachstellung beim anschließenden Ausrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung 2 zu verdrehen. Die Vorspannfeder 13 ist als separates Bauteil ausgebildet und weist zumindest einen Anschlag 14 auf, der mit einem Gegenanschlag 15 des Verstellrings 7 in Anlage bringbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2: Drehmomentübertragungseinrichtung
3: Verschleißnachstelleinrichtung
4: Gehäuse
5: Anpressplatte
6: Tellerfeder
7: Verstellring
8: Spindeltrieb
9: Antriebsritzel
10: Antriebsklinke
11: Eingriffsabschnitt
12: Federabschnitt
13: Vorspannfeder
14: Anschlag
15: Gegenanschlag
16: Verbindungsbolzen
17: weiterer Verbindungsbolzen
18: Sperrklinke
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
Q: Querrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010045791 [0002]

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) mit zumindest einer in axialer Richtung (A) ein- und ausrückbaren, im eingerückten Zustand reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung (2) und mit zumindest einer Verschleißnachstelleinrichtung (3), die zumindest einen auf einen drehbaren Verstellring (7) wirkenden Spindeltrieb (8) mit einem Antriebsritzel (9) und zumindest eine mittels einer Vorspannfeder (13) elastisch gegen das Antriebsritzel (9) vorgespannte Antriebsklinke (10) aufweist, wobei beim Einrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung (2), wenn diese einen bestimmten Verschleißzustand erreicht hat, die Antriebsklinke (10) formschlüssig in das Antriebsritzel (9) eingreift, um über den Spindeltrieb (8) den Verstellring (7) zur Verschleißnachstellung beim anschließenden Ausrücken der Drehmomentübertragungseinrichtung (2) zu verdrehen, wobei die Vorspannfeder (13) zumindest einen Anschlag (14) aufweist, der mit einem Gegenanschlag (15) des Verstellrings (7) in Anlage bringbar ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Anschlag (14) einteilig mit der Vorspannfeder (13) ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschlag (14) in axialer Richtung (A) zur Drehmomentübertragungseinrichtung (2) weisend, vorzugsweise zu einer Anpressplatte (5) der Drehmomentübertragungseinrichtung (2) weisend, ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anschlag (14) im Wesentlichen hakenförmig und/oder in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) nach innen weisend ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebsklinke (10) zumindest einen sich im Wesentlich in axialer Richtung (A) erstreckenden Eingriffsabschnitt (11) zum Eingriff am Antriebsritzel (9) aufweist, und der Anschlag (14) der Vorspannfeder (13) sich mit zumindest einer Seite des Eingriffsabschnitts (11) überlappt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antriebsklinke (10) zumindest zwei sich im Wesentlichen in axialer Richtung (A) ersteckende Eingriffsabschnitte (11) zum Eingriff am Antriebsritzel (9) aufweist, und der Anschlag (14) der Vorspannfeder (13) zwischen den Eingriffsabschnitten (11) vorgesehen ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gegenanschlag (15) mit dem Verstellring (7) verbunden, vorzugsweise vernietet, verschraubt oder verschweißt, ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gegenanschlag (15) einteilig mit dem Verstellring (7) ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Verstellring (7) eine teller- oder hebelfederseitige Kontaktfläche aufweist, und eine Anlagefläche des Gegenanschlags (15) in axialer Richtung (A) näher zum Anschlag (14) der Vorspannfeder (13) angeordnet ist als die teller- oder hebelfederseitige Kontaktfläche.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) eine Dicke des Gegenanschlags (15) zumindest gleich einer, vorzugsweise größer als eine, Dicke der Vorspannfeder (13) ist.