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Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung, mit dessen Hilfe ein durch einen Verschleiß von Reibbelägen der Reibungskupplung verursachter erhöhter Hubweg einer Anpressplatte kompensiert werden kann.
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Reibungskupplungen können zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung versehen sein. Hier wird eine infolge eines Verschleißes ungünstige Entwicklung der Anpresskraft eines die Druckplatte der Reibungskupplung beaufschlagenden Hebelsystems, beispielsweise einer Tellerfeder, erfasst und abhängig von der Anpresskraft eine Nachstellung bewirkt. Alternativ kann ein bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Hebelsystem ermittelt und abhängig von dem Fehlabstand korrigiert werden. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Druckplatte und dem Hebelsystem angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht.
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Aus
DE 10 2009 035 225 A1 ist eine Reibungskupplung mit einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung bekannt, bei der eine sich in Abhängigkeit vom Abstand eines Hebelsystems und einer Anpressplatte axial verlagernde Klinke auf ein Ritzel einer an der Anpressplatte verdrehbar aufgenommenen Spindel wirkt, wobei eine auf der Spindel aufgenommene Spindelmutter bei Verdrehung der Spindel einen zwischen der Anpressplatte und der Tellerfeder angeordneten Rampenring eines Rampensystems verdreht, wodurch der ursprüngliche Abstand des Hebelsystems zur Anpressplatte wieder hergestellt wird. Dabei gleitet während des Hubs einer Gegendruckplatte gegenüber der Anpressplatte die Klinke auf den Zähnen des Ritzels und rastet bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen ein. Die Klinke nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung das Ritzel formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel und damit die Spindel, wodurch die Spindelmutter den Rampenring um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht und die Reibungskupplung damit nachstellt.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Zuverlässigkeit der Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung zu verbessern.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung zu schaffen, deren Nachstelleinrichtung eine verbesserte Zuverlässigkeit aufweist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche angegeben.
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Die erfindungsgemäße Nachstelleinrichtung zur weggesteuerten Verschleißnachstellung für eine Reibungskupplung, mit einem Ritzel zur Verdrehung einer Anpressplatte relativ zu einer Gegendruckplatte über ein Rampensystem zur axialen Verschiebung der Anpressplatte zur Gegendruckplatte in Abhängigkeit von einer relativen Verdrehung, einer an dem Umfang des Ritzels eingreifbaren Antriebsklinke zum Verdrehen des Ritzels in eine erste Drehrichtung, mindestens einer an dem Umfang des Ritzels eingreifbaren Sperrklinke zum Sperren des Ritzels entgegen der ersten Drehrichtung, wobei die Sperrklinke mindestens eine erste Sperrebene und eine zweite Sperrebene aufweist, wobei die erste und zweite Sperrebene jeweils Sperrzungen zum Eingriff an dem Umfang des Ritzels aufweist, wobei innerhalb eines Sperrzykluses jede Sperrzunge mindestens einmal in den Umfang des Ritzels eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Sperrzykluses zwischen den Eingriffen der Sperrzungen mindestens zwei Wechsel zwischen Sperrzungen der ersten Sperrebene und der zweiten Sperrebene durchführbar sind.
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Die weggesteuerte Nachstelleinrichtung für den Verschleiß der Reibungskupplung ist durch eine Drehung des Ritzels in eine erste Drehrichtung einleitbar. Ein Verschleiß der Reibungskupplung ist mittels eines Sensierabstands insbesondere zwischen einem Hebelsystem zur Betätigung der Reibungskupplung und dem Kupplungsgehäuse ermittelbar, der sich infolge der Aufstellung des Hebelsystems bei Verschleiß der Reibbeläge verschleißabhängig ändern kann. Das Ritzel ist über eine Welle mit einer Spindel verbunden, welche derart mit einer Anpressplatte verbunden ist, dass die Anpressplatte durch eine Drehung des Ritzel und der Spindel in eine Rotation bewegbar ist. Die Anpressplatte ist über ein Rampensystem mit einer Gegendruckplatte verbunden und ist relativ zu der Gegendruckplatte rotierbar ausgebildet. Eine Rotation der Anpressplatte führt über das Rampensystem zu einer Erhöhung des Abstandes zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, wodurch eine im Wesentlichen maximal dem Verschleiß entsprechende axiale Nachstellbewegung der Verschleißnachstellung erfolgen kann. Das Ritzel ist durch die Antriebsklinke betätigbar. Die Antriebsklinke ist geometrisch derart ausgebildet und angeordnet, dass durch eine Kombination einer Vorspannkraft und dem Verschleiß der Kupplungsscheibe die Verdrehung des Ritzels einleitbar ist. Die Antriebsklinke greift an dem Umfang des Ritzels ein, wobei das Ritzel beispielsweise radial außenseitig eine Profilierung in Form einer Verzahnung, insbesondere einer Außenverzahnung, aufweisen kann. Die Antriebsklinke kann dabei beispielsweise formschlüssig in die Verzahnung eingreifen. Durch das Eingreifen der Antriebsklinke in das Ritzel ist nach einer Detektierung eines Verschleißes beim Einrücken der Kupplung das Ritzel zur Kompensierung des detektierten Verschleißes beim Ausrücken der Kupplung in eine erste Drehrichtung drehbar, insbesondere vordrehbar. Mindestens eine Sperrklinke ist derart ausgebildet und angeordnet, dass die mindestens eine Sperrklinke an dem Umfang des Ritzels eingreift und eine Drehbewegung des Ritzels in die erste Drehrichtung ermöglicht und eine Drehbewegung des Ritzels entgegen der ersten Drehrichtung sperrt. Die Sperrklinke kann formschlüssig in die Verzahnung des Ritzels eingreifen und eine Rückdrehung des vorgedrehten Ritzels lösbar sperren und somit verhindern. Die Sperrklinke kann auf einer der Kupplungsscheibe abgewandten Seite der Anpressplatte angeordnet sein und mit der Anpressplatte verbunden sein.
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Die Sperrklinke kann mindestens eine erste Sperrebene und eine zweite Sperrebene aufweisen, wobei die Sperrebenen jeweils Sperrzungen zum formschlüssigen Eingriff in das Ritzel aufweisen. Die Sperrzungen können eine unterschiedliche definierte Länge aufweisen, wobei die Sperrzungen, insbesondere innerhalb einer Sperrebene, eine Längenabstufung aufweisen können, wobei die Längenabstufung, insbesondere innerhalb einer Sperrebene, die Differenz in der Länge zwischen der längsten und der kürzesten Sperrzunge ist. Die Sperrzungen, insbesondere die Länge der Sperrzungen und/oder die Längenabstufung der Sperrzungen, kann derart ausgebildet sein, dass bei einer Verdrehung des Ritzels um beispielsweise eine Zahnweite jede Sperrzunge mindestens einmal formschlüssig in das Ritzel eingreifbar ist, wodurch das Ritzel innerhalb einer Zahnweite in einer Anzahl Winkelpositionen sperrbar ist, welche der Anzahl der Sperrzungen entspricht. Das Weiterdrehen des Ritzels um eine Zahnweite kann einem Sperrzyklus entsprechen, wobei innerhalb des Sperrzykluses jede Sperrzunge mindestens einmal in den Umgang, insbesondere die Außenverzahnung, des Ritzels eingreift. Innerhalb eines Sperrzykluses greifen nacheinander die in mindestens einer ersten Sperrebene und einer zweiten Sperrebene angeordnete Sperrzungen in das Ritzel ein, wobei innerhalb eines Sperrzykluses zwischen den Eingriffen der Sperrzungen mindestens zwei Wechsel zwischen der ersten Sperrebene und der zweiten Sperrebene durchführbar sind. Dabei weisen die Sperrzungen jeweils eine definierte Länge auf, wodurch eine bestimmte definierte Abfolge der Eingriffe in das Ritzel innerhalb eines Sperrzykluses erfolgen kann. Die in das Ritzel eingreifende Sperrzunge kann beispielsweise zu Beginn des Sperrzyklus in der ersten Sperrebene angeordnet sein, wobei nach einer definierten Anzahl von Sperrschritten mindestens eine Sperrzunge der zweiten Sperrebene in das Ritzel eingreifen kann, gefolgt von mindestens eine Sperrzunge der ersten Sperrebene. Durch die mindestens zwei Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Sperrebene und den damit verbundenen definierten Längen der Sperrzungen, kann bei einer ungenauen Ausrichtung, beispielsweise bei der Montage der Sperrklinke und/oder der Sperrebenen, ein Ausfall einer ganzen Sperrebene aufgrund einer Schräglage vermieden werden, wodurch die Zuverlässigkeit und die Robustheit der Nachstelleinrichtung insbesondere im Hinblick auf Montagefehler verbessert werden kann. Zudem kann ein Anstieg der Sperrweite infolge eines Ausfalls einer Sperrebene und ein damit verbundener Anstieg der aufzubringenden Ausrückkraft, durch welche der Spindeltrieb mittels der Antriebsklinke entgegen der Wirkung der Sperrklinke weiter gedreht werden kann, verringert werden. Weiterhin kann bei einem zwischen den Sperrebenen wechselnden Eingriff der Sperrzungen die Längenabstufung innerhalb einer Sperrebene vergrößert werden, wodurch Fertigungstoleranzen gesenkt werden können, wodurch die Zuverlässigkeit insbesondere im Hinblick auf Fertigungsungenauigkeiten der Nachstelleinrichtung weiter verbessert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt ein Wechsel alternierend zwischen der ersten Sperrebene und der zweiten Sperrebene. Bei einem alternierenden Wechsel zwischen der ersten Sperrebene und der zweiten Sperrebene erfolgt ein abwechselnder Eingriff der Sperrzungen der ersten und der zweiten Sperrebene. Beispielsweise folgt nach einem Eingriff einer Sperrzunge der ersten Sperrebene eine Eingriff einer Sperrzunge der zweiten Sperrebene, auf den wiederum ein Eingriff einer Sperrzunge der ersten Sperrebene erfolgt.
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Vorzugsweise erfolgt ein Wechsel zwischen der ersten Sperrebene und der zweiten Sperrebene zwischen jeweils unmittelbar benachbart angeordnet Sperrzungen. Die erste Sperrebene und die zweite Sperrebene weisen jeweils Sperrzungen auf, wobei die Sperrzungen über die gesamte Breite der Sperrebenen, von einer ersten Seite zu einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite hin angeordnet sein können. Innerhalb einer Sperrebene können die Sperrzungen derart ausgebildet sein, dass die Sperrzungen dieser Sperrebene in einer Reihenfolge von beispielsweise der ersten Seite zur zweiten Seite hin in Eingriff mit dem Ritzel kommen können, wobei innerhalb einer Sperrebene jeweils benachbarte Sperrzungen nacheinander in Eingriff mit dem Ritzel kommen. Dadurch kann die Längenabstufung innerhalb einer Sperrebene erhöht werden, wodurch die Fertigungstoleranzen gesenkt werden können. Bei einem Ausfall eine Sperrebene kann sich die Sperrweite und die Ausrückkraft um einen Faktor erhöhen, der der Anzahl der Sperrzungen der Ausgefallenen Ebene entspricht, beispielsweise bei sechs Sperrzungen pro Sperrebene um den Faktor sechs. Durch die alternierend ausgestalteten Eingriffe steigt bei zwei Sperrebenen und dem Ausfall, beispielsweise durch eine Schräglage, einer Sperrebene die Sperrweite und damit die Ausrückkraft lediglich um den Faktor zwei an, wodurch eine Verringerung der Sperrweite und der Ausrückkraft bei dem Ausfall einer Sperrebene gegenüber herkömmlichen Nachstelleinrichtungen verringert werden kann.
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Besonders bevorzugt sind die Sperrzungen der ersten Sperrebene und die Sperrzungen der zweiten Sperrebene jeweils einstückig mit einem Bodenstück ausgebildet. Die erste Sperrebene und die zweite Sperrebene weisen jeweils mindestens zwei Sperrzungen auf, welche über ein gemeinsames Bodenstück verbunden sind. Die Sperrklinke, insbesondere die erste Sperrebene und die zweite Sperrebene, kann mehrere, gestuft angeordnete, insbesondere nacheinander in Reihe geschaltete Sperrzungen aufweisen, wobei die Stufung geringer als die Teilung des jeweiligen Ritzelelementes ist, wobei die Sperrzungen unterschiedliche Längen aufweisen können, wodurch die Sperrzungen in einer definierten Reihenfolge, beispielsweise alternierend zwischen den Sperrebenen, in das Ritzel eingreifen können. Dadurch kann die Sperrgenauigkeit erhöht werden, und eine Sperrung in Schritten ermöglichen werden, welche kleiner sind als die Teilungen der Verzahnungen des Ritzels. Die Sperrzungen können zusammen mit dem jeweiligen Bodenstück einstückig ausgebildet sein und beispielsweise aus einem gemeinsamen Blech ausgestanzt und nachfolgend spanlos umgeformt werden, wobei die einzelnen Klinken durch Längsschlitze voneinander getrennt sein können. Zur Erzielung einer gewünschten Elastizität der Klinken können die Klinken zumindest teilweise gehärtet sein. Durch das gemeinsame Bodenstück ist eine Ausrichtung und die Länge der jeweiligen Sperrzungen relativ zueinander automatisch vorgegeben, so dass eine Ausrichtung und Einstellung der Sperrzungen innerhalb einer Sperrebene relativ zueinander während der Montage eingespart werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bodenstück der ersten Sperrebene und das Bodenstück der zweiten Sperrebene einander im Wesentlichen vollständig kontaktieren. Durch den beispielsweise flächigen Kontakt können die Bodenstücke der Sperrebenen beispielsweise kraft- oder stoffschlüssig verbunden werden, wodurch eine Arbeitsvorbereitung ermöglicht wird, durch welche eine genauer Ausrichtung der Sperrebenen zueinander gewährleistet werden kann. Zudem sind die erste Sperrebene und die zweite Sperrebene gemeinsam im Bereich der einander kontaktierenden Bodenstücke mittels eines Befestigungselementes befestigbar, wodurch die Montage der Sperrklinke vereinfacht werden kann.
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Vorzugsweise weisen die Sperrebenen eine gerade und/oder ungerade Anzahl an Sperrzungen auf. Die Sperrebenen können jeweils eine gerade oder ungerade Anzahl an Sperrzungen aufweisen. Die Sperrebenen der Sperrklinke können eine gerade Anzahl von Sperrzungen oder eine ungerade Anzahl von Sperrzungen aufweisen, insbesondere können die Sperrebenen jeweils sechs unterschiedlich abgestufte Sperrzungen aufweisen. Ferner kann mindestens eine Sperrebene der Sperrklinke eine gerade Anzahl von Sperrzungen aufweisen und mindestens eine Sperrebene eine ungerade Anzahl von Sperrzungen aufweisen. Dadurch kann die einstellbare Sperrweite verbessert werden, wodurch die Sperrgenauigkeit erhöht werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung mit einer relativ zu einer Gegendruckplatte axial bewegbaren Anpressplatte zum Verpressen von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe und einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleich eines durch Verschleiß der Reibbeläge bedingten veränderten Hubwegs der Anpressplatte relativ zur Gegendruckplatte, wobei die Nachstelleinrichtung wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Zusätzlich ist ein von der Nachstelleinrichtung betätigbares Rampensystem zur axialen Verschiebung der Anpressplatte relativ zur Gegendruckplatte in Abhängigkeit von einer relativen Verdrehung der Anpressplatte zur Gegendruckplatte vorgesehen. Dadurch, dass innerhalb eines Sperrzykluses zwischen den Eingriffen der Sperrzungen mindestens zwei Wechsel zwischen der ersten Sperrebene und er zweiten Sperrebene durchführbar sind, kann die Unempfindlichkeit der Nachstelleinrichtung, insbesondere der Sperrklinke, gegen Montagefehler verbessert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Nachstelleinrichtung verbessert werden kann.
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Das Ritzel kann mit einer Spindel verbunden sein, wobei eine auf der Spindel aufgenommene Spindelmutter bei Verdrehung der Spindel einen zwischen der Anpressplatte und einem Betätigungssystem angeordneten Rampenring des Rampensystems verdreht, wodurch der ursprüngliche Abstand des Hebelsystems zur Anpressplatte wieder hergestellt werden kann. Das Betätigungssystem kann insbesondere einen als Tellerfeder ausgestalteten Hebel oder Hebelsystem zum axialen Bewegen der Anpressplatte aufweisen. Dabei gleitet während des Hubs der Gegendruckplatte gegenüber der Anpressplatte die Antriebsklinke auf den Zähnen des Ritzels und rastet bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen ein. Die Antriebsklinke nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung das Ritzel formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel und damit die Spindel, wodurch die Spindelmutter den Rampenring um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht und die Reibungskupplung damit nachstellt.
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Das Betätigungssystem kann als ein Hebelsystem ausgestaltet sein, wobei unter einem Hebelsystem insbesondere eine Hebeleinrichtung zu verstehen ist, die sich unter Ausbildung eines in einer beispielsweise gezogenen Reibungskupplung einarmigen Hebels oder in einer gedrückten Reibungskupplung zweiarmigen Hebels an dem Kupplungsgehäuse abstützt, wobei der Hebel gegen das Gehäuse axial mittels eines oder mehrerer Energiespeicher verspannt ist, um eine Anpresskraft gegenüber der Anpressplatte aufbringen zu können, wodurch diese unter Ausbildung eines Reibeingriffs mit den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe mit einer Gegendruckplatte, die als Einmassenschwungrad oder als Sekundärteil eines Zweimassenschwungrads ausgebildet sein kann, axial verspannt wird. Vorzugsweise kann das Hebelsystem als Tellerfeder ausgebildet sein, die mittels eines radial äußeren Kraftrands als Energiespeicher dient und radial innen mittels Tellerfederzungen von dem Betätigungssystem axial betätigt wird, indem dieses die Tellerfederzungen zum Öffnen der Reibungskupplung gegen sich zieht. Zur Rückstellung der Anpressplatte während eines Ausrückvorgangs mit nachlassender Anpresskraft sind zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Anpressplatte axial der Anpresskraft entgegenwirkende Energiespeicher wie Blattfedern vorgesehen, die die Anpressplatte in Richtung Kupplungsgehäuse bei nachlassender Anpresskraft während des Ausrückvorgangs der Reibungskupplung verlagern. Ein Teil der Rückstellkraft dieser Energiespeicher kann vorzugsweise zur Nachstellung der Reibungskupplung verwendet werden, wobei diese entsprechend für diesen Vorgang dimensioniert sind.
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Die Nachstelleinrichtung kann eine Verdreheinrichtung steuern, die auf der Anpressplatte aufgenommen sein kann, beispielsweise kann eine Blechhalterung mit der Anpressplatte vernietet sein, mittels derer die Verdreheinrichtung aufgenommen ist. Die Verdreheinrichtung kann in der Weise ausgestaltet sein, dass eine axial auf die Verdreheinrichtung übertragene Kraft mittels eines Getriebes in eine in Umfangsrichtung auf das Rampensystem wirkende Kraft umgelenkt wird. Vorteilhafterweise kann die Verdreheinrichtung eine verdrehbar auf der Anpressplatte aufgenommene Spindel sein, die von dem Ritzel angetrieben wird und eine Spindelmutter aufnimmt, die in ein ringförmig ausgestaltetes Rampensystem formschlüssig eingreift. Das Rampensystem kann dabei beispielsweise ein Rampenring mit axial ausgebildeten, über den Umfang verteilten Rampen sein, der mit an der Anpressplatte korrespondierend angeformten oder angebrachten Gegenrampen in Wechselwirkung tritt, so dass die axiale Höhe bei Verdrehung der Rampen in Richtung der gegenläufigen Rampensteigungen von Rampenring und Gegenrampen zunimmt. Der Rampenring kann für einen formschlüssigen Eingriff der Spindelmutter eine der Anzahl von Eingriffsmitteln entsprechende Anzahl von Ausnehmungen aufweisen, mit denen die Eingriffsmittel einen Formschluss bilden. Dabei können die Eingriffsmittel an der Spindelmutter vorgesehene, beispielsweise aus dem Material dieser ausgeformte, kalottenartige, ballige oder ähnlich geformte Profile sein, die in die Ausnehmungen verschwenkbar eingreifen, so dass sich bei einer linearen Verlagerung der Spindelmutter entlang der Spindel die Profile der von diesen in einem Kreisbogen verdrehten Ausnehmungen entsprechend in den Ausnehmungen verschwenken beziehungsweise mit einem Radialspiel in den Ausnehmungen verlagern können. Dabei können die Profile einen Außenradius aufweisen, der an eine kreisbogenförmige Ausbildung der Ausnehmungen und an die relative Verdrehung von Spindelmutter und Rampenring angepasst sind, so dass sich diese gegeneinander ohne Spiel bei einem Nachstellvorgang verdrehen. Es hat sich gezeigt, dass zwei mit zwei Profilen in Wechselwirkung tretende Ausnehmungen vorteilhaft sein können, wobei die Profile auch an dem Rampenring und die Ausnehmungen an der Spindelmutter vorgesehen sein können. Es versteht sich, dass die Spindelmutter auf der Spindel gegen Verdrehung gesichert verlagert wird. Die Steigung des Gewindes der Spindel und der Spindelmutter sind so ausgebildet, dass die Verdreheinrichtung selbsthemmend wirkt. Andererseits kann die Steigung des Gewindes an den gewünschten Verdrehwinkel des Rampenrings angepasst werden, um den dieser bei einem Nachstellvorgang verdreht werden soll.
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Zur Steuerung der Verdrehung durch die Nachstelleinrichtung treten die Nachstelleinrichtung und die Verdreheinrichtung im Nachstellfall formschlüssig miteinander in Wechselwirkung. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Nachstelleinrichtung am Kupplungsgehäuse befestigt ist, so dass während der Montage das Kupplungsgehäuse mit Hebelsystem und Nachstelleinrichtung und die Anpressplatte mit Rampensystem als voneinander unabhängige Module teilmontiert werden können. Das Ritzel weist ein Umfangsprofil auf, beispielsweise am Außenumfang oder einem axial abgesetzten kleineren Radius über den Umfang verteilte Zähne, die zur besseren Ausbildung eines Formschlusses mit der Nachstelleinrichtung sägezahnartig von der Anpressplatte wegweisend ausgebildet sein können.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.
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Es zeigen:
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1: eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung;
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2: eine perspektivische Darstellung eines Ritzels und einer Sperrklinke;
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3: eine perspektivische Ansicht einer schräg an dem Ritzel angeordneten Sperrklinke;
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4: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sperrklinke;
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5: eine Seitenansicht der in 4 gezeigten Sperrklinke.
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Die in 1 dargestellte Nachstelleinrichtung 10 weist ein Ritzel 12 auf, welches an einer Spindelwelle 14 angeordnet ist, wobei die Spindelwelle 14 an einer Anpressplatte 16 angeordnet ist, und über das Ritzel 12 drehbar ist. Durch einen Drehbewegung der Spindelwelle 14 ist eine Spindelmutter (nicht dargestellt), welche auf der Spindelwelle 14 angeordnet und mit einem Rampensystem 18 verbunden ist, in axialer Richtung entlang der Spindelwelle 14 bewegbar. Die axiale Bewegung der Spindelmutter versetzt das Rampensystem 18 in eine Rotationsbewegung, wodurch über die Rampen der Abstand zwischen der Anpressplatte 16 und einer Gegendruckplatte 20 vergrößerbar ist. Dadurch kann ein Verschleiß der Reibungskupplung in axialer Richtung durch ein Nachstellen ausgeglichen werden. Die Gegendruckplatte 20 ist an einem Gehäuse 22 angeordnet, wobei die Gegendruckplatte 20 gegen die von einer Tellerfeder 24 axial verlagerbare Anpressplatte 16 unter Bildung eines Reibschlusses mit Reibbelägen (nicht dargestellten) verspannbar ist. Zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge ist zwischen der Tellerfeder 24 und der Anpressplatte 16 das Rampensystem 18 angeordnet, das bei erkanntem Verschleiß über die Spindelmutter verdreht werden kann. Hierzu kann im Verschleißzustand zwischen dem mit der Spindelwelle 14 verbundenen Ritzel 12 und einer an dem Gehäuse 22 aufgenommenen Antriebsklinke 26 ein Formschluss hergestellt werden, wenn sich infolge des Verschleißes ein verlängerter Weg der Anpressplatte 16 gegenüber dem Gehäuse 22 ergibt. Bei einer axialen Rückbewegung der Anpressplatte 16, beispielsweise zum Öffnen der Reibungskupplung, wird das Ritzel 12 und damit über die Spindelwelle 14 das Rampensystem 18 verdreht und der durch den Verschleiß der Reibbeläge verringerte Abstand zwischen Tellerfeder 24 und Gegendruckplatte 20 verringert. Die Antriebsklinke 26 ist außerhalb des Gehäuses 22 befestigt, wobei die Antriebsklinke 26 zusammen mit einer Vorspannfeder 28 mittels eines Blindniets 30 an dem Gehäuse 22 befestigt ist. Der Axialweg 32 den die Tellerfeder 24 in axialer Richtung bewegbar ist, ist durch einen Bolzen 34 einstellbar. Im Normalbetrieb ist die Antriebsklinke 26 gegen den Umfang des Ritzels 12, insbesondere gegen eine Außenverzahnung des Ritzels 12, radial vorgespannt und gleitet auf diesem während den Betätigungsvorgängen der Reibungskupplung, also bei axialer Verlagerung der Anpressplatte 16. Bei einer Erhöhung des axialen Wegs der Anpressplatte 16 im Verschleißzustand rastet die Antriebsklinke 26 formschlüssig in das Außenprofil bei geschlossener Reibungskupplung ein und nimmt beim Öffnen der Reibungskupplung das Ritzel 12 mit. Anschließend gleitet die Antriebsklinke 26 wieder aus dem Außenprofil und ein Nachstellzyklus ist abgeschlossen. Ein zurückdrehen des Ritzels 12 kann mittels einer formschlüssig in das Ritzel 12 eingreifenden Sperrklinke (nicht dargestellt) vermieden werden.
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Eine an dem Ritzel 12 angeordnete und zumindest teilweise formschlüssig in das Ritzel 12 eingreifende Sperrklinke 36 ist in 2 dargestellt. Die Sperrklinke 36 weist eine erste Sperrebene 38 und eine darunter angeordnete zweite Sperrebene 40 auf. Die erste Sperrebene 38 und die zweite Sperrebene 40 weisen jeweils sechs Sperrzungen 42 zum formschlüssigen Eingriff in das Ritzel 12 auf. Die Sperrklinke 36 wirkt wie ein Freilauf und sperrt das Ritzel 12 gegenüber einem Zurückdrehen, wobei die Sperrzungen 42 das Ritzel formschlüssig sperren. Die Sperrzungen 42 weisen jeweils eine definierte Länge auf, wodurch das Ritzel 12 innerhalb einer Zahnweite in mehreren Winkelpositionen sperrbar ist. Durch die gezeigte Sperrklinke 36 mit insgesamt zwölf Sperrzungen 42 ist das Ritzel 12 innerhalb einer Zahnweite der Außenverzahnung in zwölf Winkelpositionen sperrbar. Eine Längenabstufung der Sperrzungen 42 innerhalb der ersten und/oder zweiten Sperrebene 38, 40 kann beispielsweise 0,07mm und/oder 0,09mm betragen, wobei die Längenabstufung die Differenz der Länge der längsten und der kürzesten Sperrzunge 42 innerhalb einer Sperrebene 38, 40 darstellt. Die Sperrzungen 42 der ersten und der zweiten Sperrebene 38, 40 sind jeweils einstückig mit einem Bodenstück 44 ausgebildet. Die Bodenstücke 44 kontaktieren einander im Wesentlichen vollständig, wobei die Sperrzungen 42 der ersten und der zweiten Sperrebene 38, 40 beabstandet zueinander ausgebildet sind, wobei die Sperrzungen 42 der zweiten Sperrebene 40 von der ersten Sperrebene 38 weg abgewinkelt sind. Die Bodenstücke 44 weisen jeweils eine Öffnung 46 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, beispielsweise einer Schraube, auf.
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In 3 ist eine unkorrekt montierte Sperrklinke 36 dargestellt, welche übertrieben dargestellt schräg an dem Ritzel 12 montiert worden ist, wodurch die formschlüssigen Eingriffe, insbesondere die vorgesehene Abfolge der Eingriffe, der Sperrzungen 42 der Sperrebenen 38, 40 nicht wie vorgesehen durchführbar ist. Eine schräg montierte Sperrklinke 36 und/oder Sperrebene 38, 40 ist dadurch definiert, dass die dem Ritzel 12 zugewandten Enden, insbesondere rechtwinkeligen Enden, der Sperrzungen 42 mindestens einer Sperrebene 38, 40 nicht, insbesondere nicht parallel, zur Ausrichtung des Ritzels 12 angeordnet sind, d.h. nicht parallel zu einer Drehachse des Ritzels 12 und/oder dem Umfang und/oder der Mantelfläche des Ritzels 12, wodurch ein wirksamer Eingriff zum Sperren des Ritzels 12 unmöglich ist. Dadurch steigt die Sperrweite und damit einhergehend die aufzubringende Ausrückkraft, durch welche die Spindelwelle 14 mittels der Antriebsklinke 26 entgegen der Wirkung der Sperrklinke 36 weiter gedreht wird, um den Faktor an, der der Anzahl der Sperrzungen 42 einer Sperrebene 38, 40 entspricht, die aufgrund der Schrägstellung nicht wirken kann. In der gezeigten Ausführungsform mit sechs Sperrzungen 42 pro Sperrebene 38, 40 erfolgt die Erhöhung bei Ausfall einer Sperrebene beispielsweise um den Faktor sechs. Eine Schräglage einer Sperrebene 38, 40 zu dem Ritzel 12 und somit der Spindelwelle 14 kann aufgrund einer schräg montierten Spindelwelle 14 oder einer schräg ausgerichteten Sperrklinke 36, insbesondere einer schräg ausgerichteten Sperrebene 38, 40, erfolgen.
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Das Sperrelement 36, welches in 4 dargestellt ist, weist in der ersten und der zweiten Sperrebene 38, 40 jeweils sechs Sperrzungen 42 auf. Die zweite Sperrebene 40 ist unterhalb der ersten Sperrebene 38 dargestellt, wobei die Sperrzungen 42 der zweiten Sperrebene 40 über die Sperrzungen 42 der ersten Sperrebene 38 hinausragen. Die Sperrzungen 42 weisen eine Nummerierung von 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 auf. Die Sperrzungen 42 mit den ungeraden Ziffern 1, 3, 5, 7, 9 und 11 sind dabei in der ersten Sperrebene 38 angeordnet, du die Sperrzungen 42 mit den geraden Ziffern 2, 4, 6, 8, 10 und 12 sind in der zweiten Sperrebene angeordnet. Die Sperrzungen 42 sind derart ausgebildet, dass die Reihenfolge in der die Sperrzungen 42 in das Ritzel 12 formschlüssig eingreifen in der Reihenfolge der Nummerierung von 1 bis 12 erfolgt. Dabei erfolgen die Eingriffe der Sperrzungen 42 in das Ritzel 12 alternierend, abwechselnd, zwischen Sperrzungen 42 der ersten Sperrebene 38 und der zweiten Sperrebene 40, wobei die nacheinander eingreifenden Sperrzungen 43 einer Sperrebene 38, 40 benachbart zueinander angeordnet sind. Die Längenabstufung der einzelnen Sperrzungen 42 wird durch die gestrichelten Referenzlinien verdeutlicht. Die Sperrzungen 42 der zweiten Sperrebene 40 sind dabei beabstandet zu den Sperrzungen 42 der ersten Sperrebene 38 angeordnet (5), wobei die Bodenstücke 44 der ersten Sperrebene 38 und der zweiten Sperrebene 40 einander im Wesentlichen vollständig kontaktieren. Durch den alternierenden Eingriff der Sperrzungen 42 kann der Faktor, um den die Sperrweite und die Ausrückkraft bei Ausfall einer Sperrebene ansteigen, auf den Faktor zwei reduziert werden und beispielsweise die Längenabstufung der Sperrzungen 42 innerhalb einer Sperrebene 38, 40 von beispielsweise 0,07mm und/oder 0,09mm auf 0,14mm und/oder 0,18mm angehoben werden, im Vergleich zu einer Sperrklinke 36 mit einer Eingriffsreihenfolge, bei der zunächst die erste Sperrebene 38 und anschließend die zweite Sperrebene 40 durchlaufen wird. Dadurch können die Auswirkungen geometrischer Fehler der Sperrzungen und Ausrichtungsfehler auf die Nachstellgenauigkeit weiter verringert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Nachstelleinrichtung
- 12
- Ritzel
- 14
- Spindelwelle
- 16
- Anpressplatte
- 18
- Rampensystem
- 20
- Gegendruckplatte
- 22
- Gehäuse
- 24
- Tellerfeder
- 26
- Antriebsklinke
- 28
- Vorspannfeder
- 30
- Blindniet
- 32
- Axialweg
- 34
- Bolzen
- 36
- Sperrklinke
- 38
- erste Sperrebene
- 40
- zweite Sperrebene
- 42
- Sperrzungen
- 44
- Bodenstück
- 46
- Öffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009035225 A1 [0003]
