DE102012210912A1 - Friction clutch has latches that are displaced towards pinion during displacement movement of pressure plate by spindle drive based on adjustment signal of sensor which detects change of clutch operation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit an einem gegenüber einem Gehäuse dieser vorgegebenen Betriebspunkt zwischen einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser drehfest und axial verlagerbar angeordneten und mittels einer Tellerfeder gegenüber dieser axial vorgespannten und bei Betätigung der Reibungskupplung axial verlagerte Anpressplatte verspannten Reibbelägen einer Kupplungsscheibe, einer Betätigungsvorrichtung zur Betätigung der Reibungskupplung mittels einer axialen Beaufschlagung der Tellerfeder sowie einer den sich gegebenenfalls ändernden Betriebspunkt nachführenden Nachstelleinrichtung mit einem zwischen Tellerfeder und Anpressplatte verdrehbar angeordneten, von einem an der Anpressplatte aufgenommenen Spindeltrieb mit einem Ritzel antreibbaren Rampenring und einer Sensiereinrichtung zur Feststellung einer Änderung des Betriebspunkts.The invention relates to a friction clutch with at a relation to a housing of this predetermined operating point between a counter-pressure plate and a rotatably against this and arranged axially displaceable and by means of a plate spring against this axially biased and axially actuated upon actuation of the friction clutch pressure plate clamped friction linings a clutch disc, an actuator for Actuation of the friction clutch by means of an axial loading of the plate spring and the optionally changing operating point tracking adjusting arranged rotatably disposed between a plate spring and pressure plate from a recorded on the pressure plate spindle drive with a pinion driven ramp ring and a sensing device for detecting a change in the operating point.
Eine gattungsgemäße Reibungskupplung ist beispielsweise aus der
Die Nachstelleinrichtung sieht dabei diskontinuierliche Nachstellzyklen vor, die durch die Teilung der mit der Klinke im Verschleißfall den Formschluss bildenden Außenprofilierung des Ritzels vorgegeben sind. Dabei können insbesondere bezüglich der Robustheit und Zuverlässigkeit der Nachstelleinrichtung keine beliebig kleinen Nachstellzyklen vorgesehen werden, so dass von einem Nachstellzyklus zum nächsten die aufzuwendende Betätigungskraft der Reibungskupplung infolge einer sich mehr und mehr bis zum nächsten Nachstellzyklus aufstellenden Tellerfeder und der damit geänderten Hebelgeometrie spürbar ansteigt. Im Weiteren ist mit der offenbarten Nachstelleinrichtung keine Nachstellung hin zu kleineren Abständen der Tellerfeder zur Anpressplatte nötig, die beispielsweise bei einem Topfen der Anpressplatte, der Gegendruckplatte und Materialverformungen an weiteren Bauteilen der Reibungskupplung erforderlich sein kann.The adjusting device provides discontinuous readjustment cycles which are predetermined by the division of the outside profiling of the pinion forming the form-fit with the pawl in case of wear. In this case, in particular with respect to the robustness and reliability of the adjuster no arbitrarily small Nachstellzyklen be provided so that noticeable increases from one Nachstellzyklus to the next the expended actuating force of the friction clutch due to a more and more up to the next readjusting disc spring and the thus changed lever geometry. In addition, with the disclosed adjusting no adjustment towards smaller distances of the plate spring to the pressure plate necessary, which may be required, for example, in a potting of the pressure plate, the counter-pressure plate and material deformations on other components of the friction clutch.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Weiterbildung einer Reibungskupplung mit einer in beide Richtungen eines wandernden Betriebspunkts kompensierenden Nachstelleinrichtung.The object of the invention is therefore the development of a friction clutch with a compensating in both directions of a traveling operating point adjusting device.
Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung mit an einem gegenüber einem Gehäuse dieser vorgegebenen Betriebspunkt zwischen einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser drehfest und axial verlagerbar angeordneten und mittels einer Tellerfeder gegenüber dieser axial vorgespannten und bei Betätigung der Reibungskupplung axial verlagerten Anpressplatte verspannten Reibbelägen einer Kupplungsscheibe, einer Betätigungsvorrichtung zur Betätigung der Reibungskupplung mittels einer axialen Beaufschlagung der Tellerfeder sowie einer den sich gegebenenfalls ändernden Betriebspunkt nachführenden Nachstelleinrichtung mit einem zwischen Tellerfeder und Anpressplatte verdrehbar angeordneten, von einem an der Anpressplatte aufgenommenen Spindeltrieb mit einem Ritzel antreibbaren Rampenring und einer Sensiereinrichtung zur Feststellung einer Änderung des Betriebspunkts gelöst, wobei eine mittels eines Aktors abhängig von einem Nachstellsignal der Sensiereinrichtung radial verlagerbare und auf das Ritzel während einer Verlagerungsbewegung der Anpressplatte einen formschlüssigen Drehantrieb bewirkende, an dem Gehäuse aufgenommene Klinke vorgesehen ist.The object is achieved by a friction clutch with a given against a housing operating point between a counter-pressure plate and a rotatable and axially displaceable relative to this and axially displaceable by means of a plate spring against this axially biased and axially actuated upon actuation of the friction clutch clamping plate clamped friction linings a clutch disc, an actuator to actuate the friction clutch by means of an axial loading of the plate spring and the optionally changing operating point tracking adjusting arranged rotatably arranged with a recorded between the plate spring and pressure plate, from a recorded on the pressure plate spindle drive with a pinion driven ramp ring and a sensing device for detecting a change in the operating point , wherein one by means of an actuator depending on a readjustment signal of the sensing device radially verlagerba re and on the pinion during a displacement movement of the pressure plate a form-locking rotary drive causing, received on the housing pawl is provided.
In der vorgeschlagenen Reibungskupplung ist die Sensiereinrichtung von der Verstelleinrichtung in Form von Klinke und Ritzel getrennt. Hierdurch kann unabhängig von der Bewegungsrichtung der Anpressplatte und unabhängig von der Lage des Betriebspunkts der Reibungskupplung, der durch die axiale Lage der Reibfläche der Anpressplatte gegenüber dem Gehäuse charakterisiert werden kann, eine Nachstellung eingeleitet werden. Beispielsweise kann bei einem Einrasten der Klinke mittels des Aktors im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung beim nächsten Öffnungsvorgang durch die Bildung des Formschlusses zwischen Klinke und Ritzel das Ritzel so verdreht werden, dass der Spindeltrieb bestehend aus Spindel und Spindelmutter den Rampenring so verdreht, dass ein Verschleißausgleich der Reibbeläge mit abnehmender Belagstärke erzielt wird. Hierbei erhöht der mit in Umfangsrichtung ausgebildeten, auf komplementär an der Anpressplatte vorgesehenen Gegenrampen gleitenden Rampen versehene Rampenring den Abstand zwischen der Reibfläche der Anpressplatte und der Tellerfederanlage so, dass ein durch Verschleiß in Richtung Gegendruckplatte wandernder Betriebspunkt wieder ausgeglichen wird und die sich durch Verschleiß schräg stellende Tellerfeder zu ihrer Ausgangslage zurückkehrt. Die durch die Schrägstellung bedingten erhöhten Ausrückkräfte werden dadurch wieder auf den Ursprungszustand zurückgesetzt. Durch die wählbare Dauer des Eingriffs der Klinke in das Ritzel können kleinere Verstellraten der Nachstelleinrichtung als die Teilung der Außenprofilierung wie Außenverzahnung des Ritzels vorgesehen werden. Hierdurch können sehr feine, bezüglich sich ändernder Ausrückkräfte nicht oder kaum wahrnehmbare Nachstellzyklen vorgesehen werden. Die Auflösung und Häufigkeit der Nachstellzyklen kann dabei bis zur Auflösung des Sensiersystems gesteigert werden.In the proposed friction clutch, the sensing device is separated from the adjusting device in the form of pawl and pinion. As a result, regardless of the direction of movement of the pressure plate and regardless of the position of the operating point of the friction clutch, which can be characterized by the axial position of the friction surface of the pressure plate relative to the housing, an adjustment can be initiated. For example, in a latching of the pawl by means of the actuator in the closed state of the friction clutch in the next opening operation by the formation of positive engagement between pawl and pinion, the pinion are rotated so that the spindle drive consisting of spindle and spindle nut rotates the ramp ring so that a wear compensation of Friction linings with decreasing thickness is achieved. This increases with trained in the circumferential direction, complementary to the Anpressplatte provided counter ramps sliding ramps provided ramp ring the distance between the friction surface of the pressure plate and the plate spring system so that a wandering in the direction counterpressure plate operating point is compensated again and returns by wear oblique plate spring to its original position. The caused by the skew increased release forces are thereby reset to the original state. Due to the selectable duration of the engagement of the pawl in the pinion smaller Verstellraten the adjuster can be provided as the division of the outer profile as external teeth of the pinion. As a result, very fine, with respect to changing Ausrückkräfte not or barely perceptible readjustment cycles can be provided. The resolution and frequency of the readjustment cycles can be increased up to the resolution of the sensing system.
Die Nachstellkraft zur Nachstellung des Rampenrings über den Spindeltrieb erfolgt durch Abbau der Vorspannung der zwischen Anpressplatte und Gehäuse angeordneten und als Gegenspieler der Tellerfeder ausgebildeten Blattfeder sowie zumindest zu Beginn des Öffnungsprozesses durch die sich abbauende Spannung der axial zwischen den Reibbelägen angeordneten Belagfederung, so dass durch den Aktor lediglich die Radialkraft zur radialen Verlagerung der Klinke aufgebracht werden muss.The adjusting force for adjusting the ramp ring on the spindle drive is done by reducing the bias of the pressure plate and housing and designed as an opponent of the plate spring leaf spring and at least at the beginning of the opening process by the degrading voltage of the axially disposed between the friction linings pad suspension, so that through the Actuator only the radial force for radial displacement of the pawl must be applied.
Wird die Klinke bei geöffneter Reibungskupplung mittels des Aktors in Formschluss mit der Außenprofilierung gebracht, können von der Zustellkraft der Tellerfeder unterstützt Betriebspunktänderungen kompensiert werden, die eine Verlagerung des Betriebspunkts in Richtung Tellerfeder erfordern und beispielsweise durch Topfungen der Gegendruckplatte oder dergleichen hervorgerufen werden. Durch die Verdrehung des Ritzels in entgegengesetzte Richtung, dreht der Rampenring ebenfalls in entgegengesetzte Richtung und baut einen Betriebspunkt in entgegengesetzte Richtung der Gegendruckplatte ab. Durch das vorgeschlagene Nachstellverfahren kann somit schnell und spezifisch auf sich in kurzen Abständen beispielsweise infolge thermischer Belastung und über lange Zeit beispielsweise infolge Verschleiß der Reibbeläge ändernde Betriebspunkte reagiert werden. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Nachstelleinrichtung ist die Fähigkeit einer Nachstellung im Bereich des gewöhnlichen Kupplungsbetätigungswegs, so dass Überwege des Betätigungssystems nicht vorgesehen werden müssen. If the pawl is brought into positive engagement with the external profile by means of the actuator when the friction clutch is open, operating point changes that require a shift of the operating point in the direction of the diaphragm spring and which are caused, for example, by cupping of the counterpressure plate or the like, can be compensated for by the feed force of the diaphragm spring. By the rotation of the pinion in the opposite direction, the ramp ring also rotates in the opposite direction and builds an operating point in the opposite direction of the platen from. The proposed readjustment process can thus react quickly and specifically to operating points changing at short intervals, for example as a result of thermal stress and over a long period of time, for example due to wear of the friction linings. Another advantage of the proposed adjuster is the ability to readjust in the range of the usual clutch actuation travel, so that transitions of the actuation system need not be provided.
Um die Vergrößerung und Verringerung des Betriebspunktes mittels der Vorspannkräfte der Blattfedern vornehmen zu können, ist in einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel die Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung mit zwei Klinken vorgesehen, wobei eine erste Klinke radial mittels eines Aktors in formschlüssigen Eingriff bringbar ist und in Umfangsrichtung um eine Drehachse des Ritzels versetzt ein zweites, einen spielbehafteten formschlüssigen Reibeingriff bildendes, gehäusefest angeordnetes Ritzel angeordnet ist. Die Klinken sind dabei so gegeneinander verdreht angeordnet, dass bei einer Relativverlagerung der Anpressplatte und damit des Spindeltriebs mit dem Ritzel mittels der beiden Klinken unterschiedliche Drehrichtungen des Ritzels und damit eine Verringerung beziehungsweise Vergrößerung des Betriebspunktes erzielbar sind. Hierbei kann die zweite, fest am Gehäuse angeordnete Klinke bei nicht erforderlicher Nachstellung des Betriebspunkts während der Verlagerungsbewegungen der Anpressplatte während des Öffnens und Schließens der Reibungskupplung spielbehaftet gegenüber dem Ritzel unter Vermeidung eines Formschlusses angeordnet sein und mit dem Ritzel mittels eines durch Verschleiß bedingten Überwegs des Betätigungssystems in Öffnungsrichtung der Reibungskupplung in Eingriff gebracht werden. Hierzu rastet die Klinke bei einer durch die Teilung des Außenprofils vorgegebene Verlagerung des Betriebspunkts in das Außenprofil ein und bildet einen Formschluss mit dem Ritzel. Bei der nächsten Öffnungsbewegung wird das Ritzel um dessen Drehachse verdreht und stellt den verschleißbedingten Betriebspunkt nach. Die erste Klinke kann wie zuvor beschrieben für eine feinere Auflösung der Nachstellzyklen zum Verschleißausgleich vorgesehen werden und wird bevorzugt zur Kompensation eines auf die Tellerfeder zuwandernden Betriebspunktes eingesetzt. In order to make the enlargement and reduction of the operating point by means of the biasing forces of the leaf springs, the adjusting device of the friction clutch is provided with two pawls in a further advantageous embodiment, wherein a first pawl can be brought radially by means of an actuator in positive engagement and in the circumferential direction about an axis of rotation of the pinion offset a second, a play-related positive frictional engagement forming, fixed to the housing arranged pinion is arranged. The pawls are arranged so rotated against each other, that in a relative displacement of the pressure plate and thus the spindle drive with the pinion means of the two pawls different directions of rotation of the pinion and thus a reduction or increase in the operating point can be achieved. Here, the second, fixedly arranged on the housing pawl at not required adjustment of the operating point during the displacement movements of the pressure plate during the opening and closing of the friction clutch play with respect to the pinion while avoiding a positive connection can be arranged with the pinion and by means of a wear-related way of the actuating system be brought into engagement in the opening direction of the friction clutch. For this purpose, the pawl engages at a predetermined by the division of the outer profile displacement of the operating point in the outer profile and forms a positive connection with the pinion. At the next opening movement, the pinion is rotated about its axis of rotation and adjusts the wear-related operating point. As described above, the first pawl can be provided for a finer resolution of the readjustment cycles for wear compensation and is preferably used to compensate for an operating point migrating to the plate spring.
Die Sensierung wie das Erkennen einer nachstellbedürftigen Veränderung des Betriebspunktes wird durch die Sensiereinrichtung festgestellt. Hierzu können entsprechende Wegsensoren zur Erfassung des sich mit Änderung des Betriebspunkts ändernden Betätigungswegs der Reibungskupplung, Kraftsensoren zur Ermittlung einer sich abhängig von dem Betriebspunkt ändernden Betätigungskraft der Tellerfeder, optische Sensoren zur Ermittlung der Änderung der Position der Anpressplatte in geschlossener Stellung der Anpressplatte und dergleichen vorgesehen werden. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Sensiereinrichtung in die Betätigungseinrichtung der Reibungskupplung, beispielsweise ein hydrostatisches, elektromechanisches Betätigungssystem oder dergleichen zu integrieren. Beispielsweise kann bevorzugt bei einer automatisiert betätigten Reibungskupplung ein Nachstellsignal der Sensiereinrichtung eine abhängig von einem Betätigungsweg des Betätigungssystems ermittelte Größe sein, die zur Überwachung und Adaption der Reibungskupplung dient. Beispielsweise kann das Nachstellsignal der Sensiereinrichtung eine abhängig von einer Betätigungskraft des Betätigungssystems ermittelte Größe, beispielsweis der in einer hydrostatischen Betätigungssystem anliegende Betätigungsdruck, eine von einem Elektromotor aufzubringende elektrische Leistung oder dergleichen sein. Hierbei können Systemkonstanten wie beispielsweise temperaturabhängige Reibung und dergleichen berücksichtigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein sich über die Änderung des Betriebspunkts sich ergebender Betätigungsweg in der Weise zur Ermittlung und Nachstellung des Betriebspunkts ausgewertet werden, indem beispielsweise der Tastpunkt der Reibungskupplung, bei dem diese beginnt Moment zu übertragen, als Nachstellsignal verwendet wird. Sensing, such as the detection of a change in the operating point in need of adjustment, is detected by the sensing device. For this purpose, corresponding displacement sensors for detecting the change with the operating point changing actuation path of the friction clutch, force sensors for determining a depending on the operating point changing operating force of the diaphragm spring, optical sensors for determining the change in the position of the pressure plate in the closed position of the pressure plate and the like can be provided , To be particularly advantageous has proven to integrate the sensing device in the actuator of the friction clutch, for example, a hydrostatic, electromechanical actuation system or the like. For example, in the case of an automatically actuated friction clutch, an adjustment signal of the sensing device may preferably be a variable determined depending on an actuating travel of the actuating system, which serves for monitoring and adapting the friction clutch. For example, the adjusting signal of the sensing device can be a variable determined depending on an actuating force of the actuating system, for example the actuating pressure applied in a hydrostatic actuating system, an electric motor to be applied by an electric motor Performance or the like. Here, system constants such as temperature-dependent friction and the like can be taken into account. Alternatively or additionally, an actuating travel resulting from the change of the operating point can be evaluated in such a way for the determination and adjustment of the operating point, for example by using the touch point of the friction clutch, in which this torque begins to be transmitted, as an adjustment signal.
Der Aktor kann in besonders einfacher Weise als Hubmagnet ausgebildet werden, der gehäusefest aufgenommen und die Klinke bevorzugt in stromführendem Zustand in Eingriff mit dem Ritzel bringt. Wird ein Nachstellsignal erzeugt, wird dabei die Klinke mittels des Hubmagneten radial nach innen verlagert. Je nach Ausführungsform kann die Klinke in Verlängerung zur durch die Drehachse des Ritzels gezogenen Normalen zur Drehachse der Reibungskupplung oder zu dieser winkelversetzt angeordnet sein. Dementsprechend kann die Außenprofilierung des Ritzels als sinusoid oder sägezahnförmige Außenverzahnung ausgebildet sein. Es versteht sich, dass der Aktor in anderer Weise beispielsweise als Elektromotor, hydrostatisch, hydropneumatisch oder ähnlich ausgeführt sein kann.The actuator can be formed in a particularly simple manner as a lifting magnet, which accommodates the housing firmly and preferably brings the pawl in energized state in engagement with the pinion. If an adjustment signal is generated, the pawl is thereby displaced radially inwards by means of the lifting magnet. Depending on the embodiment, the pawl may be arranged in extension to the drawn through the axis of rotation of the pinion normal to the axis of rotation of the friction clutch or to this angularly offset. Accordingly, the outer profile of the pinion can be formed as sinusoidal or sawtooth-shaped external toothing. It is understood that the actuator can be performed in other ways, for example as an electric motor, hydrostatic, hydropneumatic or similar.
Die Erfindung wird anhand der in den
und
and
Die Beaufschlagung der Anpressplatte
Tritt eine Änderung des Betriebspunkts auf, indem die Reibbeläge
Zur Kompensation des verlagerten Betriebspunkts ist die Nachstelleinrichtung
Bei zurückgezogener Klinke
Wird beispielsweise die Klinke
Hierzu erfolgt die Steuerung der Klinken
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Reibungskupplung friction clutch
- 1a1a
- Reibungskupplung friction clutch
- 22
- Drehachse axis of rotation
- 33
- Gehäuse casing
- 3a3a
- Gehäuse casing
- 44
- Gegendruckplatte Platen
- 55
- Anpressplatte pressure plate
- 5a5a
- Anpressplatte pressure plate
- 66
- Reibbelag friction lining
- 77
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 88th
- Lagerung storage
- 99
- Tellerfeder Belleville spring
- 9a9a
- Tellerfeder Belleville spring
- 1010
- Tellerfederzunge Belleville spring tongue
- 1111
- Linie line
- 1212
- Rampenring ramp ring
- 12a12a
- Rampenring ramp ring
- 1313
- Nachstelleinrichtung readjustment
- 1414
- Spindeltrieb spindle drive
- 1515
- Spindel spindle
- 1616
- Spindelmutter spindle nut
- 1717
- Ritzel pinion
- 17a17a
- Ritzel pinion
- 1818
- Außenprofilierung outside profiling
- 1919
- Klinke pawl
- 19a19a
- Klinke pawl
- 19b19b
- Klinke pawl
- 2020
- Hubmagnet solenoid
- 20a 20a
- Hubmagnet solenoid
- 2121
- Blattfeder leaf spring
- 21a21a
- Blattfeder leaf spring
- 2222
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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CN109436949A (en) * | 2018-12-12 | 2019-03-08 | 慈溪太阳洲纺织科技有限公司 | A kind of tension-adjusting gear and knitting conveying equipment |
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-
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Legal Events
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|
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