DE102012218876A1

DE102012218876A1 - Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung und Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102012218876A1
Application number: DE201210218876
Authority: DE
Inventors: Christoph Raber; Marion Keller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung mit einem Kupplungsdeckel, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel um einen Schwenkbereich schwenkbar gelagerten Tellerfeder zum Verlagern einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel abgestützten Stützfeder zur Bereitstellung eines Gegenlagers zur Abtragung der an dem Schwenkbereich auftretenden Kräfte der Tellerfeder, und einer in axialer Richtung zwischen der Stützfeder und der Tellerfeder angeordneten Servofeder, wobei sich die Tellerfeder und die Servofeder in zumindest zwei in radialer Richtung voneinander beabstandeten Anlagebereichen miteinander in Anlage befinden, sowie eine Reibungskupplung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung, mit deren Hilfe eine Anpressplatte zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung verlagert werden kann, sowie eine Reibungskupplung.
Beispielsweise aus DE 199 59 962 A1 ist eine Reibungskupplung mit einer Betätigungseinrichtung bekannt, bei der eine an einer Anpressplatte angreifende Tellerfeder verschwenkt werden kann, um die Anpressplatte zu verlagern. Die Tellerfeder ist um einen ringförmigen Schwenkbereich schwenkbar, der dadurch ausgebildet ist, dass die Tellerfeder an einer axialen Seite an einer durch einen Kupplungsdeckel ausgebildeten Sicke und an einer anderen axialen Seite an einer über einen Bolzen an dem Kupplungsdeckel abgestützten Stützscheibe in axialer Richtung anliegt.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis über die Lebensdauer der Reibungskupplung mit einer geringen Betätigungskraft zum Verlagern der Anpressplatte eine ausreichende Anpresskraft beim Schließen der Reibungskupplung zu gewährleisten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung sowie eine Reibungskupplung anzugeben, durch die über die Lebensdauer der Reibungskupplung nur ein geringer Anstieg der Betätigungskraft zum Verlagern einer Anpressplatte erzielbar ist.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung gemäß Patentanspruch 1 mit einem Kupplungsdeckel, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel um einen Schwenkbereich schwenkbar gelagerten Tellerfeder zum Verlagern einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel abgestützten Stützfeder zur Bereitstellung eines Gegenlagers zur Abtragung der an dem Schwenkbereich auftretenden Kräfte der Tellerfeder, und einer in axialer Richtung zwischen der Stützfeder und der Tellerfeder angeordneten Servofeder, wobei sich die Tellerfeder und die Servofeder in zumindest zwei in radialer Richtung voneinander beabstandeten Anlagebereichen miteinander in Anlage befinden.
Insbesondere ist der Schwenkbereich ringförmig ausgebildet. Ferner ist die Servofeder insbesondere tellerfederartig ausgebildet. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der überwiegende Teil, vorzugsweise nahezu die komplette Servofeder bzw. die komplette tellerfederartige Servofeder als Krafftrand ausgebildet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bei der Tellerfeder die erforderliche Betätigungskraft zum Verschwenken der Tellerfeder, um die Anpressplatte zu verlagern, stark ansteigt, wenn sich die Tellerfeder aufstellt. Im Neuzustand von zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte vorgesehenen Reibbelägen zur reibschlüssigen Drehmomentübertragung an die Kupplungsscheibe ist der Hubweg zum Schließen der Reibungskupplung für die Anpressplatte noch sehr kurz, so dass sich die als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder nicht signifikant aufstellen kann. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge nimmt die Dicke der Reibbeläge ab, wodurch die Anpressplatte einen größeren Hubweg überstreichen muss, um die Reibungskupplung zu schließen und einen Reibschluss mit der Kupplungsscheibe herzustellen. Dies macht es erforderlich, dass die Tellerfeder einen längeren Schwenkweg überstreicht, so dass sich die Tellerfeder durch elastische Verformung aufstellen kann und entsprechend der für die Tellerfeder vorgesehenen Federkennlinie eine erhöhte Betätigungskraft erforderlich machen würde.
Die vorzugsweise im Wesentlichen ringförmige Servofeder befindet sich mit der Tellerfeder in zumindest zwei in radialer Richtung voneinander beabstandeten Anlagebereichen in Anlage. Im Neuzustand der Reibungskupplung übt die Servofeder keine bzw. im Wesentlichen keine Kraft auf die Tellerfeder aus. Stellt sich die Tellerfeder bei zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge stärker auf, wirkt die Kraft der Servofeder der durch die Aufstellung der Tellerfeder erhöhten Tellerfederkraft entgegen und verringert somit die Ausrückkraftkennlinie der Reibungskupplung im Verschleißzustand.
Da das Aufstellen der Tellerfeder von der Servofeder kompensiert wird, kann die Servofeder hinsichtlich ihrer aufzubringenden Gegenfederkraft und Federkennlinie derart dimensioniert sein, dass über den gesamten beabsichtigten Verschleißbereich die auf die Kupplungsscheibe aufgebrachte Anpresskraft immer oberhalb einer vordefinierten Mindestanpresskraft liegt. Dadurch ist über die Lebensdauer der Reibungskupplung bei einer geringen Betätigungskraft zum Verlagern der Anpressplatte eine ausreichende Anpresskraft beim Schließen der Reibungskupplung ermöglicht.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Vorzugsweise ist ein erster der Anlagebereiche als unterbrochener Ring oder als geschlossener Ring ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist ein zweiter der Anlagebereiche als unterbrochener oder geschlossener Ring ausgebildet. Hierdurch können die auftretenden Kräfte besonders gleichmäßig verteilt werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der erste der Anlagebereiche im Wesentlichen den gleichen Abstand zu einem Zentrum des Kupplungsdeckels auf wie der ringförmige Schwenkbereich, um den die Tellerfeder schwenkbar gelagert ist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Abstützung des vorzugsweise ringförmigen Schwenkbereichs. Alternativ oder zusätzlich weist der zweite der Anlagebereiche einen größeren Abstand zu einem Zentrum des Kupplungsdeckels auf als der ringförmige Schwenkbereich, um den die Tellerfeder schwenkbar gelagert ist.
Vorzugsweise weist die Stützfeder eine größere Federkraft und/oder einen kleineren Arbeitsbereich als die Servofeder auf. Hierdurch wird eine zuverlässige Abstützung der Servofeder ermöglicht, selbst, wenn diese sich verschleißbedingt besonders stark aufstellt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Stützfeder und die Servofeder im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet. Vorzugsweise weist die Servofeder einen größeren Außendurchmesser und/oder einen größeren Innendurchmesser als die Stützfeder auf.
Weiterhin vorzugsweise weist die Servofeder zumindest eine Sicke auf, mit der sich ein Kraftrand der Tellerfeder im ersten der Anlagebereiche in Anlage befindet. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Servofeder mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Sicken aufweist, mit denen sich ein Kraftrand der Tellerfeder im ersten der Anlagebereiche in Anlage befindet.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Stützfeder, vorzugsweise in ihrem radialen Außenbereich, zumindest einen in axialer Richtung vorspringenden Zentrierabschnitt aufweist, der in die Sicke der Servofeder eingreift. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Stützfeder, vorzugsweise in ihrem radialen Außenbereich, mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in axialer Richtung vorspringende Zentrierabschnitte aufweist, die in die Sicken der Servofeder eingreifen. Hierdurch wird die Ausrichtung von Servofeder und Stützfeder zueinander verbessert.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Servofeder zumindest einen in axialer Richtung vorspringenden Auflageabschnitt auf, mit dem sich ein Kraftrand der Tellerfeder im zweiten der Anlagebereiche in Anlage befindet. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Servofeder mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in axialer Richtung vorspringende Auflageabschnitte aufweist, mit denen sich ein Kraftrand der Tellerfeder im zweiten der Anlagebereiche in Anlage befindet.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Anpressplatte in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Anpressplattennocken aufweist, zwischen denen die Auflageabschnitte der Servofeder angeordnet sind. Diese Anordnung ist vorzugsweise berührungsfrei, das heißt, ohne dass es zwischen Auflageabschnitten der Servofeder und den Anpressplattennocken im Betrieb der Reibungskupplung und über die Lebensdauer der Reibungskupplung zu einer die Funktion der Servofeder verschlechternden temporären oder dauerhaften Berührung kommt.
Vorzugsweise weist die Stützfeder, vorzugsweise in ihrem radialen Innenbereich, zumindest ein Haltefenster oder zumindest eine Montagenase oder einen Halteanschlag zum Eingriff mit oder zur Anlage an einem Haltehaken des Kupplungsdeckels aufweist. Bei der Montage der Betätigungseinrichtung ist es von Vorteil, wenn Tellerfeder, ringartige Servofeder und ringartige Stützfeder in axialer und in radialer Richtung relativ zueinander positioniert werden, und wenn dann die Haltehaken, vorzugsweise in radialer Richtung von innen kommend, plastisch verformt werden, um die vorgenannten Federn zu fixieren.
Die Servofeder kann insbesondere von der Stützfeder gegen die Tellerfeder gepresst sein. Insbesondere ist die Servofeder zwischen der Stützfeder und der Tellerfeder verklemmt, wobei die Klemmkraft durch die Dimensionierung der Stützfeder eingestellt sein kann. Die Servofeder ist vorzugsweise derart zwischen der Stützfeder und der Tellerfeder positioniert, dass die Servofeder zumindest teilweise gemeinsam mit der Tellerfeder bei einem Verschwenken der Tellerfeder mitbewegt werden kann. Beispielsweise kann die Servofeder hierzu im Schwenkbereich der Hebelfeder ebenfalls schwenkbar gelagert sein, so dass die Servofeder mitgeschwenkt werden kann. Vorzugsweise liegt die Servofeder hierzu im Schwenkbereich der Tellerfeder im Wesentlichen linienförmig an der Tellerfeder an. Insbesondere kann die Stützfeder für die Montage der Servofeder elastisch weggebogen werden und/oder erst nach der Positionierung der Servofeder mit dem Kupplungsdeckel verbunden werden, so dass die Servofeder leicht montiert werden kann. Über den Abstand der angreifenden Gegenfederkraft zum Schwenkbereich kann das elastische Verformen der Tellerfeder beeinflusst werden. Besonders bevorzugt kann die Servofeder an mehreren Stellen auf unterschiedlichen Radien an der Tellerfeder angreifen, wodurch die Hebelfeder im Verschleißzustand der Reibbeläge besonders stark versteift werden kann.
Vorzugsweise greift die Servofeder im Wesentlichen auf radialer Höhe einer Kontaktfläche zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte zur Aufbringung der Gegenfederkraft an der Tellerfeder an. Die Tellerfeder kann mit einem radial äußeren Kraftrand an der Anpressplatte anschlagen und mit einem radial inneren Kraftrand um den Schwenkbereich geschwenkt werden, wobei die Gegenfederkraft von der Servofeder ebenfalls im Bereich des äußeren Kraftrands aufgebracht werden kann. Der sich in radialer Richtung erstreckende Materialbereich der Tellerfeder kann dadurch optimal ausgenutzt werden. Gleichzeitig ist es möglich, die Servofeder sich möglichst weit nach radial außen erstrecken zu lassen, ohne den radialen Bauraumbedarf zu erhöhen. Die Servofeder weist insbesondere eine maximale Erstreckung nach radial außen auf, die geringer oder gleich als die in dem jeweiligen Umfangsbereich der Hebelfeder vorliegende Erstreckung nach radial außen ist. Dies ermöglicht einen vergleichsweise großen Hebelarm zwischen dem Schwenkbereich der Tellerfeder, wo die Servofeder von der Stützfeder schwenkbar festgeklemmt sein kann, und einer Auflagefläche zwischen der Servofeder und der Tellerfeder, wo die Servorfeder die Gegenfederkraft in die Tellerfeder einleiten kann.
Insbesondere ist die Servofeder im Wesentlichen drehfest mit der Stützfeder verbunden. Unnötige Reibung zwischen der Servofeder und der Stützfeder sowie ein unnötiger Verschleiß werden dadurch vermieden. Ferner ist es möglich, Klappergeräusche zu vermeiden.
Vorzugsweise weist die Servofeder mindestens eine Sicke zum Angreifen an der Tellerfeder im Schwenkbereich auf, wobei insbesondere die Stützfeder einen in die Sicke eingreifenden Zentrierabschnitt aufweist, wobei insbesondere mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Sicken und Zentrierabschnitte vorgesehen sind. Die Sicken können bei der Herstellung der Servofeder, insbesondere durch Stanzen und Umformen, vorzugsweise Prägen, einfach hergestellt werden. Zusätzliche Umformschritte sind vermieden. Durch die Sicke kann die Kontaktfläche zwischen der Servofeder und der Tellerfeder gering gehalten werden, so dass die Servofeder ohne signifikante Reibungswiderstände gemeinsam mit der Tellerfeder verschwenkt werden kann. Durch den Zentrierabschnitt kann ebenfalls eine Kontaktfläche zwischen der Servofeder und der Stützfeder gering gehalten werden. Der Zentrierabschnitt kann, beispielsweise mit Passung in Umfangsrichtung, in die jeweilige zugeordnete Sicke eingesetzt sein, so dass sich eine Verdrehsicherung zwischen der Stützfeder und der Servofeder ergibt. Durch mehrere Paare von Sicke und Zentrierabschnitt kann die Montage vereinfacht werden und eine Schrägstellung der Servofeder relativ zur Stützfeder vermieden werden. Insbesondere kann die Stützfeder eine auf die Servofeder wirkende Klemmkraft in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichmäßig verteilt in die Servofeder einleiten.
Besonders bevorzugt ist die Stützfeder im Wesentlichen drehfest mit dem Kupplungsdeckel verbunden. Unnötige Reibung zwischen der Stützfeder und dem Kupplungsdeckel sowie ein unnötiger Verschleiß werden dadurch vermieden. Ferner ist es möglich, Klappergeräusche zu vermeiden.
Insbesondere ist ein insbesondere einstückig mit dem Kupplungsdeckel verbundener Haltehaken zur Begrenzung einer axialen Positionierung der Stützfeder vorgesehen, wobei die Stützfeder im Wesentlichen drehfest mit dem Haltehaken verbunden ist, wobei die Stützfeder insbesondere ein in den Haltehaken eingehaktes in axialer Richtung teilweise umgebogenes Haltefenster und/oder an dem Haltehaken in Umfangsrichtung anschlagbare radial abstehende Halteanschläge aufweist. Der Haltehaken kann einen Anschlag in axialer Richtung bereitstellen, an dem sich die Stützfeder abstützen kann und/oder eine definierte axiale Position einnehmen kann. Durch die in radialer Richtung abstehenden Halteanschläge kann eine Verdrehsicherung ausgebildet werden, durch die unnötige Reibung, unnötiger Verschleiß sowie Klappergeräusche vermieden werden können. Vorzugsweise sind zwei für einen Haltehaken vorgesehene Halteanschläge unter Ausbildung eines Haltefensters miteinander verbunden. Das Haltefenster liegt vorzugsweise vorspannungsfrei am Haltehaken an, kann aber auch leicht gegen den Haltehaken vorgespannt sein. Insbesondere ist das Haltefenster zum Kupplungsdeckel hin umgebogen, so dass die Stützfeder möglichst nah zum übrigen Kupplungsdeckel in den Haltehaken drehfest eingehakt werden kann. Der Haltehaken kann dadurch besonders kurz ausgeführt sein, so dass der Haltehaken leicht aus dem Material des Kupplungsdeckels ausgebildet werden kann und ein besonders geringes elastisches Biegevermögen in radialer Richtung der Reibungskupplung aufweist. Der Haltehaken kann dadurch besonders steif ausgeführt sein.
Vorzugsweise weist die Servofeder mindestens eine an der Stützfeder angreifende Ausbuchtung, insbesondere Sicke, auf, wobei insbesondere das Gegenlager am Schwenkpunkt nur durch die Servofeder ausgebildet ist und die am Gegenlager aufgenommenen Kräfte über die Ausbuchtung an die Stützfeder abtragbar sind. Die Stützfeder kann dadurch in radialer Richtung besonders kurz ausgestaltet sein, so dass die Stützfeder nicht unbeabsichtigt mit einem Zentrierabschnitt an der Anpressplatte oder einen Anpressplattennocken anschlagen kann. Stattdessen können die Zentrierabschnitte eingespart werden. Die Stützfeder muss nicht zwangsläufig im Bereich der an der Tellerfeder anliegenden Sicke an der Servofeder angreifen, um eine ausreichende Klemmkraft in die Servofeder einzuleiten, damit die Servofeder im Schwenkbereich eine ausreichende Gegenkraft zur Ausbildung des Gegenlagers für die Tellerfeder im Schwenkbereich bereitstellen kann. Es ist ausreichend, wenn die Stützfeder in Umfangsrichtung zur Sicke versetzt an der entsprechenden Ausbuchtung angreift, wobei insbesondere die an der Tellerfeder angreifende Sicke vorzugsweise im gleichen Abstand zwischen zwei in Umfangsrichtung auf demselben Radius angeordneten Ausbuchtungen positioniert ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Reibungskupplung gemäß Patentanspruch 11 zum Kuppeln einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Gegenplatte, einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte und einer Betätigungseinrichtung nach zumindest einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele zum Verlagern der Anpressplatte.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht einer Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung in einer ersten Ausführungsform,
2: eine schematische Draufsicht einer Servofeder für die Betätigungseinrichtung aus 1,
3: eine schematische perspektivische Draufsicht einer Stützfeder für die Betätigungseinrichtung aus 1,
4: eine schematische Draufsicht einer Unterbaugruppe der Betätigungseinrichtung aus 1 aufweisend die Servofeder, die Stützfeder und eine Anpressplatte mit Blattfedern,
5: eine schematische Schnittansicht einer Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung in einer zweiten Ausführungsform,
6: eine schematische Draufsicht einer Servofeder für die Betätigungseinrichtung aus 5,
7: eine schematische perspektivische Draufsicht einer Stützfeder für die Betätigungseinrichtung aus 5,
8: eine schematische Schnittansicht einer Betätigungseinrichtung für eine Reibungskupplung in einer dritten Ausführungsform,
9: eine schematische Draufsicht einer Servofeder für die Reibungskupplung aus 8,
10: eine schematische perspektivische Draufsicht einer Stützfeder für die Betätigungseinrichtung aus 8,
11: eine schematische Schnittansicht der Servofeder aus 9, und
12: ein Kraft-Weg-Diagramm der Anpresskraft einer Betätigungseinrichtung mit steiler und mit flacher Tellerfederkennlinie sowie einer entsprechenden Servofederkennlinie.
In den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Betätigungseinrichtung 10 für eine Reibungskupplung dargestellt. Die Betätigungseinrichtung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 auf, an dem um einen in Umfangsrichtung ringförmig geschlossenen Schwenkbereich 14 eine Tellerfeder 16 schwenkbar gelagert ist. Die Tellerfeder 16 kann bei einem Verschwenken um den Schwenkbereich 14 an einem Anpressplattennocken 18 einer Anpressplatte 20 anschlagen, um die Anpressplatte 20 in axialer Richtung A auf eine Gegenplatte einer Reibungskupplung zu bewegen, wodurch eine Kupplungsscheibe zur Drehmomentübertragung an ein Kraftfahrzeuggetriebe zwischen der Anpressplatte 20 und der Gegenplatte reibschlüssig verpresst werden kann. Die Anpressplatte 20 kann beispielsweise mit Hilfe einer Blattfeder 21 in eine geöffnete Stellung der Reibungskupplung zurückbewegt werden. Die Blattfeder 21 kann hierzu mit der Anpressplatte 20 und dem Kupplungsdeckel 12 verbunden sein.
Die Tellerfeder 16 liegt in axialer Richtung A an dem Kupplungsdeckel 12 oder einem zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und der Tellerfeder 16 positionierten Lagerring 22 an. In axialer Richtung A auf der anderen Seite der Tellerfeder 16 ist im Schwenkbereich 14 ein Gegenlager ausgebildet, dessen Gegenkraft mit Hilfe einer Stützfeder 24 bereitgestellt ist. Die Stützfeder 24 ist über in Richtung des Kupplungsdeckels 12 umgebogene Haltefenster 26 in zugeordnete einstückig von dem Kupplungsdeckel 12 ausgebildete Haltehaken 28 eingehakt. Zwischen der Stützfeder 24 und der Tellerfeder 16 ist in axialer Richtung A eine im Wesentlichen tellerfederartig ausgestaltete Servofeder 30 geklemmt, wobei die Servofeder 30 eine ersten Anlagebereich 31a für das Gegenlager im Schwenkbereich 14 der Tellerfeder 16 ausbildet.
Zusätzlich zum ersten Anlagebereich 31a liegt die Servofeder 30 in einem zweiten Anlagebereich 31b an der Tellerfeder 16 an. Beide Anlagebereiche 31a, 31b sind vorzugsweise im Bereich eines Kraftrands der Tellerfeder 16 angeordnet. Beide Analagebereiche 31a, 31b sind vorzugsweise als unterbrochener Ringe ausgebildet, können aber auch als geschlossene Ringe ausgebildet sein.
In radialer Richtung R weist der erste Anlagebereich 31a im Wesentlichen den gleichen Abstand zu einem Zentrum Z des Kupplungsdeckels 12 bzw. zur Drehachse der Reibungskupplung auf wie der ringförmige Schwenkbereich 14, um den die Tellerfeder 16 schwenkbar gelagert ist. Der zweite Anlagebereiche 31b weist in radialer Richtung R vorzugsweise einen größeren Abstand zum Zentrum Z des Kupplungsdeckels 12 auf als der ringförmige Schwenkbereich 14, um den die Tellerfeder 16 schwenkbar gelagert ist.
Sowohl die Stützfeder 24 als auch die Servofeder 30 sind im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet. Die Servofeder 30 weist vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser als die Stützfeder 24. Alternativ oder zusätzlich weist die Servofeder 30 einen größeren Innendurchmesser als die Stützfeder 24 auf. Die Stützfeder 24 weist ihrerseits eine größere Federkraft und/oder einen kleineren Arbeitsbereich als die Servofeder 30 auf.
Die in 2 dargestellte Servofeder 30 weist mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Sicken 32 auf, welche die Gegenlager für die schwenkbare Hebelfeder 16 ausbilden. Die Servofeder 30 weist mehrere Auflageabschnitte 34 auf, die über einen gerundeten Auflagebereich zu dem Schwenkbereich 14 beabstandet zwischen den Anpressplattennocken 18 an der Hebelfeder 16 angreifen.
Der Auflageabschnitt 34 der Servofeder 30 kann in einem Verschleißzustand der Reibungskupplung, wenn zwischen der Anpressplatte 20 und der Kupplungsscheibe sowie zwischen der Kupplungsscheibe und der Gegenplatte vorgesehene Reibbeläge zumindest teilweise verschlissen sind, eine Gegenfederkraft auf die Tellerfeder 16 aufprägen, um dem durch das Aufstellen der Tellerfeder 16 erzeugten Kraftanstieg der Tellerfeder 16 entgegenzuwirken. Somit kann eine elastische Verformung der Tellerfeder 16 im Verschleißzustand der Reibungskupplung zumindest teilweise kompensiert werden.
Die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Sicken 32 befinden sich mit dem Kraftrand der Tellerfeder 16 im ersten Anlagebereich 31a in Anlage. Im radialen Außenbereich sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in axialer Richtung vorspringende Zentrierabschnitte 36 der in 3 dargestellten Stützfeder 24 vorgesehen, die in die Sicken 32 der Servofeder 30 eingreifen.
Die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten und in axialer Richtung vorspringende Auflageabschnitte 34 der in 2 dargestellten Servofeder 30 befinden sich mit dem Kraftrand der Tellerfeder 16 im zweiten Anlagebereich 31b in Anlage. Zwischen den in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Anpressplattennocken 18 sind die Auflageabschnitte 34 der Servofeder 30 berührungsfrei mit der Anpressplatte 20 und unter Ausbildung des zweiten Anlagebereichs 31b mit der Tellerfeder 16 angeordnet.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 10 sind im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 10 die Haltehaken 28 länger ausgeführt, so dass jeweils das Haltefenster 26 durch an einem Haltehaken 28 anliegbare Halteanschläge 38, wie in 7 dargestellt, ersetzt sein kann. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass an sämtlichen Haltehaken 28 die Halteanschläge 38 vorgesehen sind. Es können alternativ Montagenasen 40 vorgesehen sein, welche die Montage der Stützfeder 24 erleichtern, während die Halteanschläge 38 ein Verdrehen der Stützfeder 24 relativ zum Kupplungsdeckel 12 verhindern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Montagenasen 40 eine größere radiale Länge als die Halteanschläge 38 auf. Der umgekehrte Fall ist aber auch möglich. Der grundsätzliche Aufbau der in 6 dargestellten Servofeder 30 ist in dieser Ausführungsform im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform nicht verändert.
Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 10 sind im Vergleich zu der in 5 dargestellten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 10 die Zentrierabschnitte 36 der Stützfeder 24 entfallen. Die Servofeder 30 weist stattdessen als Sicken ausgestaltete, an der Stützfeder 24 anliegende Ausbuchtungen 42 auf, über welche die Stützfeder 24 eine genügend hohe Gegenkraft einleiten kann, um über die Servofeder 30 im Schwenkbereich 14 ein Gegenlager zum Verschwenken der Tellerfeder 16 bereitzustellen.
Die Stützfeder 24 greift hierzu in axialer Richtung A und/oder radialer Richtung R zum Schwenkbereich 14 beabstandet an der Servofeder 30 an. Die Stützfeder 24 kann wie in 10 dargestellt als im Wesentlichen ebene Tellerfeder ohne umgebogene Zentrierabschnitte 36 ausgestaltet sein, von der gegebenenfalls die Halteanschläge 38 und/oder die Montagenasen 40 nach radial innen abstehen.
Die in 9 dargestellte Servofeder 30 weist insbesondere einen in Umfangsrichtung umlaufenden Auflagerand 44 auf, bei dem die in den Ausführungsformen aus 1 und 5 vorgesehenen Auflagefinger 34 in Umfangsrichtung ineinander übergehen und den Auflagerand 44 ausbilden. Wie insbesondere in 11 dargestellt, können sich die an der Stützfeder 24 anliegenden Ausbuchtungen 42 und die an der Tellerfeder 16 im ersten Anlagebereich 31a anliegenden Sicken 32 der Servofeder 30 in Umfangsrichtung insbesondere alternierend, vorzugsweise auf dem selben Radius, abwechseln. Vorzugsweise weisen Ausbuchtungen 42 und Sicken 32 die gleiche Geometrie auf, so dass zur Ausbildung der Sicken 32 und zur Ausbildung der Ausbuchtungen 42 das gleiche Werkzeug verwendet werden kann. Insbesondere sind die Sicken 32 und die Ausbuchtungen 42 der Servofeder 30 in axialer Richtung A auf unterschiedlichen Seiten der Servofeder 30 ausgebildet.
In 12 ist in einem Kraft-Weg-Diagramm die Anpresskraft der Betätigungseinrichtung 10 zum Einem mit steiler Tellerfederkennlinie 100 und zum Anderen mit einer flachen Tellerfederkennlinie 110 dargestellt. Für die steile Tellerfederkennlinie 100 ist eine Servofeder 30 mit einer steilen Servofederkennlinie 101 vorgesehen, während für die flache Tellerfederkennlinie 110 eine Servofeder 30 mit einer flachen Servofederkennlinie 111 vorgesehen ist. Durch entsprechende Abstimmung der Servofeder 30 bzw. der Servofederkennlinie ist es möglich, im Vergleich zum Betriebspunkt BP der Reibungskupplung im Neuzustand, das heißt im Diagramm vom Betriebspunkt BP ausgehend nach links, im Verschleißpunkt VP1 für die steile Tellerfederkennlinie 100 oder im Verschleißpunkt VP2 für die flache Tellerfederkennlinie 110 eine gleichbleibende Anpresskraft zu erzielen.
Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Betätigungseinrichtung 10 für eine Reibungskupplung mit einem Kupplungsdeckel 12, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel 12 um einen, insbesondere ringförmigen, Schwenkbereich 14 schwenkbar gelagerten Tellerfeder 16 zum Verlagern einer Anpressplatte 20 zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 20 und einer Gegenplatte, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel 12 abgestützten Stützfeder 24 zur Bereitstellung eines Gegenlagers zur Abtragung der an dem Schwenkbereich 14 auftretenden Kräfte der Tellerfeder 16, und einer, insbesondere tellerfederartig ausbildeten, in axialer Richtung zwischen der Stützfeder 24 und der Tellerfeder 16 angeordneten Servofeder 30, wobei sich die Tellerfeder 16 und die Servofeder 30 in zumindest zwei in radialer Richtung voneinander beabstandeten Anlagebereichen 31a, 31b miteinander in Anlage befinden.
Ferner betreffen die vorangegangenen Ausführungsbeispiele eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Gegenplatte, einer Anpressplatte 20 zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 20 und der Gegenplatte und einer Betätigungseinrichtung 10 nach zumindest einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele zum Verlagern der Anpressplatte 20.
Bezugszeichenliste

10: Betätigungseinrichtung
12: Kupplungsdeckel
14: Schwenkbereich
16: Tellerfeder
18: Anpressplattennocken
20: Anpressplatte
21: Blattfeder
22: Lagerring
24: Stützfeder
26: Haltefenster
28: Haltehaken
30: Servofeder
31a: erster Anlagebereich
31b: zweiter Anlagebereich
32: Sicke
34: Auflageabschnitt
36: Zentrierabschnitt
38: Halteanschlag
40: Montagenase
42: Ausbuchtung
44: Aufklagerand
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
Z: Zentrum
100: steile Tellerfederkennlinie
101: steile Servofederkennlinie
110: flache Tellerfederkennlinie
111: flache Servorfederkennlinie
BP: Betriebspunkt
VP1: Verschleißpunkt
VP2: Verschleißpunk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19959962 A1 [0002]

Claims

Betätigungseinrichtung (10) für eine Reibungskupplung mit einem Kupplungsdeckel (12), einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel (12) um einen, insbesondere ringförmigen, Schwenkbereich (14) schwenkbar gelagerten Tellerfeder (16) zum Verlagern einer Anpressplatte (20) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (20) und einer Gegenplatte, einer direkt oder indirekt an dem Kupplungsdeckel (12) abgestützten Stützfeder (24) zur Bereitstellung eines Gegenlagers zur Abtragung der an dem Schwenkbereich (14) auftretenden Kräfte der Tellerfeder (16), und einer, insbesondere tellerfederartig ausgebildeten, in axialer Richtung zwischen der Stützfeder (24) und der Tellerfeder (16) angeordneten Servofeder (30), wobei sich die Tellerfeder (16) und die Servofeder (30) in zumindest zwei in radialer Richtung voneinander beabstandeten Anlagebereichen (31a, 31b) miteinander in Anlage befinden.
Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei ein erster (31a) der Anlagebereiche (31a, 31b) und/oder ein zweiter (31b) der Anlagebereiche (31a, 31b) jeweils als unterbrochener Ring oder als geschlossener Ring ausgebildet ist.
Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste (31a) der Anlagebereiche (31a, 31b) im Wesentlichen den gleichen Abstand zu einem Zentrum (Z) des Kupplungsdeckels (12) aufweist wie der ringförmige Schwenkbereich (14), um den die Tellerfeder (16) schwenkbar gelagert ist, und/oder wobei der zweite (31b) der Anlagebereiche (31a, 31b) einen größeren Abstand zu einem Zentrum (Z) des Kupplungsdeckels (12) aufweist als der ringförmige Schwenkbereich (14), um den die Tellerfeder (16) schwenkbar gelagert ist.
Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stützfeder (24) eine größere Federkraft und/oder einen kleineren Arbeitsbereich als die Servofeder (30) aufweist.
Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stützfeder (24) und die Servofeder (30) im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei die Servofeder (30) vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser und/oder vorzugsweise einen größeren Innendurchmesser als die Stützfeder (24) aufweist.
Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Servofeder (30) zumindest eine Sicke (32), vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Sicken (32), aufweist, mit der/mit denen sich ein Kraftrand der Tellerfeder (16) im ersten (31a) der Anlagebereiche (31a, 31b) in Anlage befindet.
Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Stützfeder (24), vorzugsweise in ihrem radialen Außenbereich, zumindest einen in axialer Richtung vorspringenden Zentrierabschnitt (36), vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in axialer Richtung vorspringende Zentrierabschnitte (36), aufweist, der/die in die Sicke (32)/die Sicken (32) der Servofeder (30) eingreift/eingreifen.
Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Servofeder (30) zumindest einen in axialer Richtung vorspringenden Auflageabschnitt (34), vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und in axialer Richtung vorspringende Auflageabschnitte (34), aufweist, mit dem/mit denen sich ein Kraftrand der Tellerfeder (16) im zweiten (31b) der Anlagebereiche (31a, 31b) in Anlage befindet.
Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Anpressplatte (20) in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Anpressplattennocken (18) aufweist, zwischen denen die Auflageabschnitte (34) der Servofeder (30), vorzugsweise berührungsfrei, angeordnet sind.
Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Stützfeder (24), vorzugsweise in ihrem radialen Innenbereich, zumindest ein Haltefenster (26) oder zumindest eine Montagenase (40) oder einen Halteanschlag (38) zum Eingriff mit oder zur Anlage an einem Haltehaken (28) des Kupplungsdeckels (12) aufweist.
Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Gegenplatte, einer Anpressplatte (20) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (20) und der Gegenplatte und einer Betätigungseinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Verlagern der Anpressplatte (20).