DE102012219314A1

DE102012219314A1 - Sensoreinrichtung zur Verschleißerfassung und Kupplungsvorrichtung mit Sensoreinrichtung

Info

Publication number: DE102012219314A1
Application number: DE201210219314
Authority: DE
Inventors: Andreas Trinkenschuh; Peter Trinkenschuh
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Sensoreinrichtung zum Erfassen des Kupplungsverschleißes einer Fahrzeugkupplung, umfassend einen Bolzen, der sich in axialer Richtung erstreckt und der einen Verstellabschnitt aufweist; eine Befestigungshülse, die an dem Bolzen gelagert und zumindest in axialer Richtung relativ zum Bolzen bewegbar ist, wobei die Befestigungshülse einen Befestigungsabschnitt aufweist, mit dem die Sensoreinrichtung an einem Trägerbauteil der Kupplung befestigbar ist, gekennzeichnet durch eine Verstellhülse, die zumindest mit einem Abschnitt auf dem Verstellabschnitt des Bolzens gelagert ist und sich axial entlang des Bolzens zu der Befestigungshülse erstreckt, so dass ein Anschlagbereich der Verstellhülse mit einem zur Befestigungshülse axialfesten Verstellanschlag in einem nicht ausgelenkten Zustand des Bolzens in Kontakt steht und ein Verstellelement, das zur Verstellung der Verstellhülse vorgesehen ist, wobei sich bei einer Auslenkung des Bolzens relativ zum Anschlag zwischen dem Anschlagbereich der Verstellhülse und dem Verstellanschlag ein Spalt bildet und das Verstellelement als Reaktion darauf die Verstellhülse auf dem Verstellabschnitt entgegen der Auslenkung verschiebt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur Verschleißerfassung für eine Kupplungsvorrichtung sowie eine Kupplungsvorrichtung mit einer derartigen Sensoreinrichtung.
In der DE 10 2010 024 167 ist eine Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung für die stufenlose Verschleißnachstellung einer Kupplung offenbart. Die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung weist einen Ausdrehtopf auf, der an seiner Außenseite mit einer Führungsfläche versehen ist. Die Führungsfläche ist als Außengewinde ausgebildet, das sich im Eingriff mit einem entsprechenden Innengewinde befindet, das an der Innenseite eines Grundträgertopfes ausgebildet ist.
Die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung ist im Wesentlichen kapselförmig ausgebildet und weist eine Verstellfeder auf, die vorgespannt zwischen dem Ausdrehtopf und dem Grundträgertopf in einer Grundeinbaustellung vorgesehen ist. Die Verstellfeder ist als Drehfeder ausgebildet und ermöglicht ein Herausdrehen des Ausdrehtopfes aus dem Grundträgertopf zur Verschleißnachstellung. Um ein ungewolltes Nachstellen während des Transports oder während des Einbaus der kapselförmigen Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung in die Kupplung zu verhindern, weist die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung eine Transportsicherung auf.
Aufgabe der Erfindung ist es für eine Kupplungsvorrichtung, die eine gleichmäßige Nachstellung im Verschleißfall ermöglichen kann, eine Sensoreinrichtung bereitzustellen, welche eine zuverlässige Verschleißerfassung ermöglicht, sowie eine Kupplungsvorrichtung mit einer derartigen Sensoreinrichtung. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zum Erfassen des Kupplungsverschleißes einer Fahrzeugkupplung umfasst einen Bolzen, der sich in axialer Richtung erstreckt und der einen Verstellabschnitt aufweist, eine Befestigungshülse, die an dem Bolzen gelagert ist und zumindest in axialer Richtung zum Bolzen bewegbar ist, wobei die Befestigungshülse mit einem Befestigungsabschnitt die Sensoreinrichtung an einem Trägerbauteil befestigen kann, eine Verstellhülse, die zumindest mit einem Abschnitt auf dem Verstellabschnitt des Bolzens gelagert ist und sich axial entlang des Bolzens zur Befestigungshülse erstreckt, sodass ein Anschlagbereich der Verstellhülse mit einem zur Befestigungshülse axialfesten Anschlag in einem nicht ausgelenkten Zustand des Bolzens in Kontakt steht und ein Verstellelement, das zur Verstellung der Verstellhülse vorgesehen ist, wobei sich bei einer Auslenkung des Bolzens relativ zum Anschlag zwischen dem Anschlagbereich der Verstellhülse und der Befestigungshülse kein Spalt bildet und das Verstellelement als Reaktion darauf die Verstellhülse auf dem Verstellabschnitt entgegen der Auslenkung verschiebt. Durch die Verstellhülse und das Verstellelement wird mittels der Auslenkung des Bolzens relativ zur Befestigungshülse und dem anschließenden Verstellvorgang sichergestellt, dass ein Verschleiß der Kupplungsvorrichtung zuverlässig erfasst und angemessen reagiert wird.
Vorzugsweise weist die Sensoreinrichtung ferner ein Vorspannelement auf und der Bolzen umfasst einen Kragen. Das Vorspannelement wirkt dann so zwischen Kragen und Befestigungshülse, dass der Kragen von der Befestigungshülse weggedrängt wird. Durch das Vorspannelement wird sichergestellt, dass unbeabsichtigte Auslenkungen des Bolzens vermieden werden. Ferner kann die Vorspanneinrichtung auch dazu verwendet werden, eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen Befestigungshülse und Bolzen zu minimieren, bzw. zu verhindern.
Vorzugsweise ist der Verstellabschnitt auf dem Bolzen ein Gewinde, die Verstellhülse mit einem komplementären Gewinde ausgestattet und das Verstellelement eine im Idealfall vorgespannte Drehfeder oder Bandfeder, die an Verstellhülse und Befestigungshülse befestigt ist. Durch das Zusammenwirken von Verstellhülse, Befestigungshülse und Verstellelement wird eine präzise Verstellung der Verstellhülse auf dem Gewinde des Bolzens ermöglicht, da eine Gewindeverstellung im Vergleich zu einer rein axialen Verstellung der Verstellhülse eine höhere Trägheit besitzt, wodurch eine versehentliche Verstellung der Verstellhülse unwahrscheinlicher wird.
Weiter kann sich die Befestigungshülse auf dem Bolzen axial erstrecken, wobei die Drehfeder vorzugsweise auf der Befestigungshülse angeordnet ist. Eine Axialerstreckung der Befestigungshülse auf dem Bolzen verbessert die Stabilität der Sensoreinrichtung in Bezug auf die Befestigung an der Kupplung.
Vorzugsweise ist die axiale erstreckt der Verstellhülse so ausgestaltet, dass sich zwischen Verstellhülse und Bolzen und/oder Befestigungshülse ein Raum ergibt, in dem das Verstellelement aufgenommen sein kann. Dadurch kann das Verstellelement von äußeren Verschmutzungen geschützt werden.
Das Vorspannelement auf dem Bolzen ist bevorzugt eine Druckfeder, die weiter vorzugsweise so mit Kragen und Befestigungshülse verbunden ist, dass der Bolzen gegenüber der Befestigungshülse verdrehgesichert ist. Dies verhindert wirksam ein versehentliches Verdrehen des Bolzens gegenüber der Befestigungshülse.
Weiter kann die Außenkontur eines Bolzenendes und/oder des Kragens und/oder eine Aussparung in einer Stirnfläche des Bolzens als Mehrkantumriss, beispielsweise als Sechskantumriss ausgeführt werden. Dies ermöglicht einen einfachen Zusammenbau und eine einfache Montage des Sensors.
Die Befestigungshülse weist vorzugsweise Schraubenlöcher, ein Außengewinde und/oder eine Passungsfläche zur Befestigung an einem Trägerbauteil der Kupplung auf. Diese Befestigungsarten ermöglichen eine einfache Montage und Demontage der Sensoreinrichtung in der Kupplung.
Eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung umfasst zumindest eine Übertragungseinrichtung zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments, zumindest eine Betätigungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Übertragungseinrichtung in reibschlüssigen Eingriff zu bringen oder den reibschlüssigen Eingriff der Übertragungseinrichtung aufzuheben, und zumindest eine Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung, die zwischen der Übertragungseinrichtung und der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung ist ausgebildet, die Übertragungseinrichtung im Verschleißfall zu fixieren und/oder nachzustellen, wobei die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung mehrere Fixier- und/oder Nachstellkapseln aufweist, die einerseits mit der Übertragungseinrichtung in Anlage bringbar oder verbunden sind und andererseits durch einen gemeinsamen Druckring mit der Betätigungseinrichtung in Anlage bringbar oder verbunden sind, wobei die Kupplungsvorrichtung zumindest eine der vorhergehend beschriebenen Sensoreinrichtungen umfasst. Solche Kupplungen sind besonders geeignet für die Verschleißerfassung mit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Teilschnitt einer Doppelkupplung, in der die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung eingebaut sein kann;
2a ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung aus der Kupplungsvorrichtung aus 1;
2b eine Detailansicht eines Druckrings der Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung aus 2a;
3a ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung aus der Kupplungsvorrichtung aus 1;
3b einen Druckring der Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung aus 3a;
3c eine Detailansicht des Druckrings aus 3b;
4 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung;
5a und 5b teilgeschnittene isometrische Ansichten auf zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung 1 in einem Halbschnitt dargestellt. Vorzugsweise ist, wie dargestellt, die Kupplungsvorrichtung 1 als Doppelkupplung ausgebildet, kann jedoch auch als einfache Kupplung ausgebildet sein. Ferner kann die Kupplungsvorrichtung 1 einerseits, wie dargestellt, als normal-ausgerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein, das heißt als Kupplung, bei der die Kraft der ausrückenden Blattfedern im betätigungsfreien Zustand die Kraft der jeweiligen Hebelfeder 8a, 8b überwiegt. Bei der Betätigung wird die jeweilige Hebelfeder 8a, 8b durch einen Aktuator mit einer Kraft beaufschlagt, so dass die Kupplung eingerückt wird.
Andererseits kann die Kupplungsvorrichtung auch als normal-eingerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein, das heißt als Kupplung, bei der die Kraft der einrückenden Tellerfeder im betätigungsfreien Zustand die Kraft der ausrückenden Blattfedern überwiegt. Bei der Betätigung wird die Tellerfeder durch einen Aktuator mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung ausgerückt wird.
Die Kupplungsvorrichtung 1 kann gleichermaßen als gezogene Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der der Aktuator eine ziehende Kraft auf die Hebelfeder 8a, 8b oder die Tellerfeder ausübt, oder als gedrückte Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der der Aktuator eine drückende Kraft auf die Hebelfeder 8a, 8b oder die Tellerfeder ausübt, ausgebildet sein.
Die als Doppelkupplung ausgebildete Kupplungsvorrichtung 1 weist eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung auf, die in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die erste Teilkupplung weist eine erste Übertragungseinrichtung 3a zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments auf. Eine erste Betätigungseinrichtung 4a ist ausgebildet, die erste Übertragungseinrichtung 3a in reibschlüssigen Eingriff zu bringen, das heißt die erste Teilkupplung einzurücken, oder den reibschlüssigen Eingriff der ersten Übertragungseinrichtung 3a aufzuheben, das heißt die erste Teilkupplung auszurücken. Um die erste Übertragungseinrichtung 3a im Verschleißfall zu fixieren und/oder nachzustellen, ist zwischen der ersten Übertragungseinrichtung 3a und der ersten Betätigungseinrichtung 4a eine erste Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung 5a angeordnet.
Die zweite Teilkupplung ist vorzugsweise der ersten Teilkupplung entsprechend aufgebaut. Die zweite Teilkupplung weist eine zweite Übertragungseinrichtung 3b zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments auf. Eine zweite Betätigungseinrichtung 4b ist ausgebildet, die zweite Übertragungseinrichtung 3b in reibschlüssigen Eingriff zu bringen, das heißt die zweite Teilkupplung einzurücken, oder den reibschlüssigen Eingriff der zweiten Übertragungseinrichtung 3b aufzuheben, das heißt die zweite Teilkupplung auszurücken. Um die zweite Übertragungseinrichtung 3b im Verschleißfall zu fixieren und/oder nachzustellen, ist zwischen der zweiten Übertragungseinrichtung 3b und der zweiten Betätigungseinrichtung 4b eine zweite Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung 5b angeordnet.
Auf einer Eingangsseite der als Doppelkupplung ausgebildeten Kupplungsvorrichtung 1 ist ein Mitnehmerring 14 vorgesehen, um ein Motordrehmoment auf eine mit dem Mitnehmerring 14 drehfest verbundene Zentralplatte 11 zu übertragen. Die Zentralplatte 11 ist sowohl der ersten Übertragungseinrichtung 3a als auch der zweiten Übertragungseinrichtung 3b zugeordnet.
Die erste Übertragungseinrichtung 3a weist ferner eine durch die erste Betätigungseinrichtung 4a in der axialen Richtung A verschiebbare, erste Anpressplatte 9a auf. Durch eine Gruppe von ersten Blattfedern, die im Außenumfang der ersten Anpressplatte 9a angeordnet sind, ist die erste Anpressplatte 9a von der Zentralplatte 11 weg vorgespannt. Zwischen der ersten Anpressplatte 9a und der Zentralplatte 11 ist eine erste Kupplungsscheibe 10a angeordnet. Wird die erste Teilkupplung eingerückt, wird das Eingangsdrehmoment über die Zentralplatte 11 und die erste Anpressplatte 9a auf die erste Kupplungsscheibe 10a und von dort zum Ausgang der Kupplungsvorrichtung 1 übertragen.
Gleichermaßen weist die zweite Übertragungseinrichtung 3b eine durch die zweite Betätigungseinrichtung 4b in der axialen Richtung A verschiebbare, zweite Anpressplatte 9b auf. Durch eine Gruppe von zweiten Blattfedern, die im Außenumfang der zweiten Anpressplatte 9b angeordnet sind, ist die zweite Anpressplatte 9b von der Zentralplatte 11 weg vorgespannt. Zwischen der zweiten Anpressplatte 9b und der Zentralplatte 11 ist eine zweite Kupplungsscheibe 10b angeordnet. Wird die zweite Teilkupplung eingerückt, wird das Eingangsdrehmoment über die Zentralplatte 11 und die zweite Anpressplatte 9b auf die zweite Kupplungsscheibe 10b und von dort auf den Ausgang der Kupplungsvorrichtung 1 übertragen.
Neben der ersten Anpressplatte 9a weist die erste Übertragungseinrichtung 3a einen Deckel 13 auf, der drehfest mit der Zentralplatte 11 verbunden ist und gegen den sich die erste Hebelfeder 8a abstützt. Die erste Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung 5a ist im Wirkpfad zwischen der ersten Übertragungseinrichtung 3a und der ersten Betätigungseinrichtung 4a, genauer zwischen der ersten Anpressplatte 9a und der ersten Hebelfeder 8a (oder einer ersten Tellerfeder), angeordnet.
Der Deckel 13 ist neben der ersten Übertragungseinrichtung 3a auch der zweiten Übertragungseinrichtung 3b zuzuordnen, wobei sich die zweite Hebelfeder 8b ebenfalls gegen den Deckel 13 abstützt. Neben dem Deckel 13 weist die zweite Übertragungseinrichtung 3b ferner einen Zuganker 12 auf, der mit der zweiten Anpressplatte 9b verbunden ist. Die zweite Fixierund/oder Nachstelleinrichtung 5b ist im Wirkpfad zwischen der zweiten Übertragungseinrichtung 3b und der zweiten Betätigungseinrichtung 4b, genauer zwischen dem Zuganker 12 und der zweiten Hebelfeder 8b (oder einer zweiten Tellerfeder), angeordnet.
Um die erste und/oder zweite Teilkupplung fixieren zu können oder die erste und/oder zweite Teilkupplung im Verschleißfall nachstellen zu können sind die ersten und zweiten Fixierund/oder Nachstelleinrichtung 5a, 5b im Wesentlichen ähnlich ausgebildet. Die erste Fixierund/oder Nachstelleinrichtung 5a weist eine erste Gruppe von Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a auf, während die zweite Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung 5b eine zweite Gruppe von Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6b aufweist. Der prinzipielle Aufbau der Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a, 6b ist bereits in der Beschreibungseinleitung mit Bezug auf die DE 10 2010 024 167 erläutert worden, so dass an dieser Stelle darauf nicht mehr eingegangen werden wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die ersten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a sind einerseits mit der ersten Übertragungseinrichtung 3a verbunden oder befinden sich mit dieser in Anlage oder sind mit dieser zumindest in Anlage bringbar. Andererseits sind die ersten Fixier- und/oder Nachstellkapseln durch einen gemeinsamen, ersten Druckring 7a mit der ersten Betätigungseinrichtung 4a verbunden oder befinden sich mit dieser in Anlage oder sind mit dieser zumindest in Anlage bringbar. Gleiches gilt für die zweiten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6b bzw. für einen zweiten Druckring 7b der zweiten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a.
Die ersten und zweiten Übertragungseinrichtungen 3a, 3b weisen jeweils voneinander beabstandete Aussparungen 16, 17 auf, in denen die ersten und zweiten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a, 6b teilweise aufgenommen sind. Vorzugsweise sind diese Aussparungen 16, 17 jeweils gleichmäßig voneinander beabstandet. Insbesondere sind erste Aussparungen 16 in der ersten Anpressplatte 9a vorgesehen, während zweite Aussparungen 17 im Zuganker 12 vorgesehen sind. Beispielsweise sind jeweils sechs Aussparungen 16, 17 in der ersten Anpressplatte 9a und im Zuganker 12 vorgesehen, wobei die Aussparungen 16, 17 gleichmäßig über den Umfang der ersten Anpressplatte 9a und dem Umfang des Zugankers 12 verteilt sind, so dass benachbarte Aussparungen 16, 17 beispielsweise um 60 ° beabstandet sind.
In den 2a bis 3c sind zwei Ausführungsbeispiele von Fixier- und/oder Nachstelleinrichtungen 5a, 5b dargestellt. Die 2a und 2b betreffen die erste Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung der ersten Teilkupplung, während die 3a bis 3c die zweite Fixierund/oder Nachstelleinrichtung 5b der zweiten Teilkupplung betreffen. Die Druckringe der ersten und zweiten Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung 5a, 5b sind im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet.
Der erste Druckring 7a, der in den 2a und 2b dargestellt ist, besitzt eine umlaufende Aussparung 15a, in der die ersten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a teilweise angeordnet sind. Der erste Druckring 7a weist ein im Wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil auf.
Der zweite Druckring 7b, der in 3a bis 3c dargestellt ist, weist mehrere, gleichmäßig voneinander beabstandete Aussparungen 15b auf, in denen die zweiten Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6b angeordnet sind. Der zweite Druckring 7b besitzt ein im Wesentlichen L-förmiges Querschnittsprofil.
Wenn die Druckringe 7a, 7b mit den jeweiligen Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a, 6b in die Kupplungsvorrichtung 1 eingebaut sind, wobei die Fixier- und/oder Nachstellkapseln 6a, 6b in den jeweiligen Aussparungen 16, 17 der ersten Anpressplatte 9a und des Zugankers 12 zumindest teilweise aufgenommen sind, sind die jeweiligen Druckringe 7a, 7b mit der jeweiligen Hebelfeder 8a, 8b (oder der jeweiligen Tellerfeder) verbunden oder befinden sich mit dieser in Anlage oder sind mit dieser zumindest in Anlage bringbar.
Um den Verschleiß der Anpressplatten 9a, 9b, der Kupplungsscheiben 10a, 10b und der Zentralplatte 11 sensieren zu können, weisen die erste Teilkupplung zumindest eine erste Sensoreinrichtung 2a und die zweite Teilkupplung zumindest eine zweite Sensoreinrichtung 2b auf. Vorzugsweise besitzt jedoch jede der Teilkupplungen mehrere Sensoreinrichtungen 2a, 2b. Die ersten und zweiten Sensoreinrichtungen 2a, 2b sind jeweils gleichmäßig verteilt, vorzugsweise im Außenumfang der jeweiligen Teilkupplungen, angeordnet. Beispielsweise sind jeweils drei Sensoreinrichtungen 2a, 2b pro Teilkupplung vorgesehen, wobei benachbarte Sensoreinrichtungen in der ersten Teilkupplung bzw. der zweiten Teilkupplung mit einem Winkel von 120° voneinander beabstandet sind.
Zur Verschleißsensierung während der Betätigung der jeweiligen Teilkupplung weist die erste Teilkupplung deckelseitig einen ersten und einen zweiten Anschlag 18a, 18b auf, während die zweite Teilkupplung mitnehmerringseitig einen ersten und einen zweiten Anschlag 19a, 19b aufweist. Zwischen den jeweiligen ersten Anschlägen 18a, 19a und den jeweiligen zweiten Anschlägen 18b, 19b, erstrecken sich die Sensoreinrichtungen 2a, 2b. Vorzugsweise sind die Sensoreinrichtungen 2a, 2b im Außenumfang der jeweiligen Anpressplatte 9a, 9b befestigt und/oder werden von diesen getragen.
Die Sensoreinrichtung 2a, 2b umfasst einen Bolzen 22, eine Befestigungshülse 25, die auf dem Bolzen gelagert ist, eine Verstellhülse mit einem Anschlagbereich 29, die auf einem an dem Bolzen 22 vorgesehenen Hülsenverstellabschnitt 30 gelagert ist, ein Verstellelement 28, das die Verstellhülse 26 verstellen kann, und einem Verstellanschlag 32. Der Verstellanschlag 32 ist vorzugsweise in die Befestigungshülse integriert (also wie in 4 gezeigt einstückig mit der Befestigungshülse ausgebildet) kann aber auch durch ein separates Bauteil verwirklicht werden, das mit der Befestigungshülse (und damit eben mit der Kupplung) axialfest ausgestaltet ist. Bei einer Auslenkung des Bolzens 22 relativ zum Verstellanschlag 32 (und damit zur Befestigungshülse 25) bildet sich zwischen einem Anschlagbereich 29 der Verstellhülse 26, der in einem nicht ausgelenkten Zustand des Bolzens 22 mit dem Verstellanschlag 32 in Kontakt steht, und dem Verstellanschlag 32 ein Spalt. Die Kontaktflächen zwischen Verstellanschlag 32 und Anschlagbereich 29 können mit einer erhöhten Rauheit ausgebildet werden, um so eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zu erschweren, wenn die Kontaktflächen aufeinander aufliegen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist in 4 zu sehen. In dieser Ausführungsform weist der Bolzen 22 ferner einen Kragen 23 auf, der vorliegend an einem Endabschnitt des Bolzens angeordnet ist. Der Bolzen ebenfalls weist als Hülsenverstellabschnitt 30 einen Gewindeabschnitt auf, der sich von einem Ende des Bolzens in Richtung des Kragens 23 erstreckt. Zwar ist es bevorzugt, dass der Gewindeabschnitt an einem Ende des Bolzens 22 beginnt (gegenüber der Kragenseite), es ist jedoch auch möglich, dass das Gewinde nur auf einem (bspw. mittig gelegenem) Teilabschnitt des Bolzens 22 vorgesehen ist, der von beiden Enden entfernt ist. Wichtig ist jedoch, dass ein komplementäres Gewinde, wie es in der bevorzugten Ausführungsform die Verstellhülse 26 aufweist, auf das Gewinde des Hülsenverstellabschnitts 30 aufgeschraubt werden kann. Vorstellbar ist ebenfalls, dass der Hülsenverstellabschnitt 30 aus flexiblen Vorsprüngen (beispielsweise Haifischzahnprofilen, Blechfahnen, oder Ähnlichem) aufgebaut ist, auf dem sich die Verstellhülse 26 dann mit einem komplementären Profil axial verschieben kann. Die Verstellabschnitte können so ausgestaltet sein, dass eine Verschiebung in axialer Richtung nur einseitig möglich ist.
Die Befestigungshülse ist auf dem Bolzen axial verschiebbar gelagert. Sie kann aber beispielsweise durch einen Vorsprung in eine in dem Bolzen ausgestaltete Längsnut in Umfangsrichtung drehfest mit dem Bolzen verbunden werden. Die Befestigungshülse kann als Scheibe mit einem mittigen Loch für den Bolzen ausgebildet sein, erstreckt sich vorzugsweise aber auf dem Bolzen 22 in axialer Bolzenrichtung um die Lagerfläche der Befestigungshülse zu vergrößern. Die Befestigungshülse wird vorzugsweise an der Anpressplatte 9a angebracht (siehe 1). Zum Anbringen kann die Befestigungshülse 25 einen scheibenförmigen oder auch nur hervorspringenden Befestigungsabschnitt 31 aufweisen, in dem Schraubenlöcher zur Befestigung der Befestigungshülse 25 an der Anpressplatte 9a der Kupplungsvorrichtung 1 vorgesehen sind. Andere Möglichkeiten der Befestigung der Befestigungshülse 25 an der Anpressplatte 9a können sein, dass der Befestigungsabschnitt 31 an seinem Umfang ein Gewinde (nicht gezeigt) aufweist, der in ein entsprechendes Loch mit Innengewinde in die Anpressplatte eingeschraubt wird. Allerdings sind auch verschiedene Passungen denkbar, die in eine entsprechende Aussparung der Anpressplatte 9a eingepasst werden. Beispiele für verschiedene Befestigungsarten sind in den 5a und 5b zu sehen.
Zwischen dem Kragen 23 und der Befestigungshülse 25 ist vorzugsweise ein Vorspannelement 27 wie eine Druckfeder vorgesehen, die den Kragen 23 von der Befestigungshülse 26 wegdrückt. Weiter ist bevorzugt, dass die Druckfeder mit ihren Enden am Kragen 23 oder in Radialrichtung am Bolzen 22 drehfest abgesichert ist, und ebenso an der Befestigungshülse 25. Dadurch kann die Druckfeder die Aufgabe übernehmen, den Bolzen 22 gegenüber der Befestigungshülse drehfest abzusichern.
Als Verstellelement 28 ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Drehfeder oder eine Bandfeder vorgesehen, die an einem Ende in der Befestigungshülse 25 und an ihrem anderen Ende in der Verstellhülse 26 befestigt ist. Diese Drehfeder/Bandfeder ist so vorgespannt eingesetzt, dass sie die Verstellhülse 26 in Richtung Anschlag dreht, bzw. drängt. Die Vorspannung muss groß genug sein, dass auch ein Abheben der Verstellhülse 26 vom Anschlag und die damit einhergehende Entspannung der Drehfeder keine Richtungsänderung der Federkraft bewirkt und die Verstellhülse 26 auf dem Gewinde in Richtung des Verstellanschlags 32 festgezogen wird. Eine andere Möglichkeit wäre eine, bevorzugt ebenfalls vorgespannte, Drehfeder, die bei Zug eine entsprechende Drehkraft auf die Verstellhülse 26 aufbringt, um die Verstellhülse 26 zum Verstellanschlag 32 zu bewegen. So wird vorliegend eine axiale Bewegung der Verstellhülse 26 auf dem Bolzen 22 weg vom Verstellanschlag 32 im eingebauten Zustand verhindert.
Die Verstellhülse 26 erstreckt sich axial über den Bolzen 22 von ihrem Hülsenverstellabschnitt 30 zum Verstellanschlag 32 (in 4 ist das die Befestigungshülse 25) und stößt mit ihrem Anschlagbereich 29 an die Befestigungshülse 25 an. Der Anschlagbereich ist in der bevorzugten und gezeigten Ausführungsform der Endabschnitt der Verstellhülse 26. Durch das Zusammenwirken der Verstellabschnitte 24, 30, des Verstellelements 28 und des Verstellanschlags 32 wird auch eine axiale Bewegung des Bolzens 22 in einer eingestellten Position entgegen der Auslenkung über den Verstellanschlag 32 hinaus verhindert.
In einer alternativen (und nicht gezeigten) Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung an Verstellhülse und Befestigungseinrichtung eine Zugfeder auf, die jeweils an der Befestigungshülse und der Verstellhülse befestigt ist. Wenn der Bolzen 22 ausgelenkt wird, hebt er die Verstellhülse von dem Anschlag ab, wobei die Zugfeder die Verstellhülse auf dem Bolzen und relativ zum Bolzen in axialer Richtung an die Befestigungshülse zieht und so auf dem Verstellabschnitt bewegt. Diese Ausführungsform könnte beispielsweise bei der oben erwähnten Haifischzahnausgestaltung des Verstellabschnitts angewendet werden.
Nachfolgend wird die Funktion der Sensoreinrichtung 2a, 2b bei Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1 bzw. der ersten Teilkupplung oder der zweiten Teilkupplung beschrieben. Die Beschreibung erfolgt mit Bezug auf die erste Sensoreinrichtung 2a, bei der die Bewegung des Bolzens 22 durch die deckelseitigen ersten und zweiten Anschläge 18a, 18b begrenzt wird. Gleiches gilt umgekehrt für die zweite Sensoreinrichtung 2b der zweiten Teilkupplung, bei der die Bewegung des Bolzens 22 durch die mitnehmerringseitigen ersten und zweiten Anschläge 19a, 19b begrenzt wird.
Wenn die erste Teilkupplung eingerückt wird, bewegt sich die erste Anpressplatte 9a in 4 nach links. Wenn kein Kupplungsverschleiß vorliegt, berührt die linke kragenseitige Grundfläche des Bolzens 22 der Sensoreinrichtung 2a am Arbeitspunkt der ersten Teilkupplung den deckelseitigen, ersten Anschlag 18a und kommt mit diesem in Anlage, ohne dass der Bolzen 22 in der Befestigungshülse 25 weiter nach rechts verschoben wird.
Weist die erste Teilkupplung Verschleiß auf, ist es für die Erfassung des Verschleißes durch die erste Sensoreinrichtung 2a unerheblich, ob der Verschleiß an der ersten Anpressplatte 9a, an der ersten Kupplungsscheibe 10a oder an der zur ersten Teilkupplung gehörigen Seite der Zentralplatte 11 aufgetreten ist.
Im Verschleißfall bewegt sich die erste Anpressplatte 9a weiter nach links, um den Arbeitspunkt der ersten Teilkupplung zu erreichen, als dies ohne Verschleiß der Fall gewesen ist. Während der Bewegung der ersten Anpressplatte 9a kommt die linke Grundfläche des Bolzens 23 wiederum mit dem deckelseitigen, ersten Anschlag 18a in Anlage. Da sich die erste Anpressplatte 9a aufgrund des Verschleißes jedoch noch weiter nach links bewegt, wird der Bolzen 22 durch den deckelseitigen, ersten Anschlag 18a um einen Verschleißbetrag nach rechts in der Befestigungshülse 25 und damit in der Anpressplatte 9a verschoben. Die Verschiebung entspricht dem neuen Arbeitspunkt der ersten Teilkupplung im eingerückten Zustand. Dadurch wird in der beispielhaften Ausführungsform der Bolzen innerhalb der Befestigungshülse axial entgegen der Federkraft des Verspannelements 27 bzw. der Druckfeder bewegt und die Verstellhülse 26 mit ihrem Anschlagbereich 29 von der Befestigungshülse 25 abgehoben, wodurch ein Spalt a entsteht. Das vorgespannte Vorspannelement 27, bzw. die vorgespannte Drehfeder bringt über ihre Befestigung mit der Verstellhülse 26 ein Moment auf die Verstellhülse 26 auf, das die Verstellhülse 26 auf dem Gewinde dreht. Durch diese Drehung wird eine axiale Bewegung der Verstellhülse 26 verursacht, bis die Verstellhülse 26 mit ihrem Anschlagbereich 29 wieder an dem Verstellanschlag 32 anstößt.
Wenn der Verschleiß der ersten Teilkupplung auf die zuvor genannte Art durch die Sensoreinrichtung 2a erfasst worden ist, wird die erste Teilkupplung ausgerückt. Die erste Anpressplatte 9a bewegt sich nach rechts, bis die rechte Deckfläche des Bolzens 22 der Sensoreinrichtung 2a mit dem deckelseitigen, zweiten Anschlag 18b in Anlage kommt. Da der Bolzen 22 beim Einrücken der ersten Teilkupplung um den Verschleißbetrag im Trägerbauteil nach rechts verschoben worden ist, kann sich beim Ausrücken der ersten Teilkupplung die erste Anpressplatte 9a nicht mehr so weit nach rechts bewegen, wie dies ohne Kupplungsverschleiß der Fall gewesen ist.
Durch die vorhergehend beschriebene Selbsthemmung der Sensoreinrichtung 2a, 2b wird der Verschleißzustand fixiert. Wenn ein neuerlicher Verschleiß auftritt, erfolgt die Verschleißerfassung erneut, wie zuvor beschrieben. Durch die Art der Verschleißerfassung und -fixierung kann die Länge des Einrückwegs bei der ersten Teilkupplung bei Verschleiß (und gleichermaßen bei der zweiten Teilkupplung, deren erste und zweite Anschläge 19a, 19b auf Seiten des Mitnehmerrings 14 ausgebildet sind) im Vergleich zum Zustand ohne Verschleiß konstant gehalten werden.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2a, 2b: Sensoreinrichtung
3a, 3b: Übertragungseinrichtug
4a, 4b: Betätigungseinrichtung
5a, 5b: Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung
6a, 6b: Fixier- und/oder Nachstellkapseln
7a, 7b: Druckring
8a, 8b: Hebelfeder
9a, 9b: Anpressplatte
10a, 10b: Kupplungsscheibe
11: Zentralplatte
12: Zuganker
13: Deckel
14: Mitnehmerring
15a, 15b: Aussparung
16: erste Aussparungen
17: zweite Aussparungen
18a, 18b: Anschlag
19a, 19b: Anschlag
22: Bolzen
23: Kragen
24: Verstellabschnitt
25: Befestigungshülse
26: Verstellhülse
27: Vorspannelement
28: Verstellelement
29: Anschlagbereich
30: Hülsenverstellabschnitt
31: Befestigungsabschnitt
32: Verstellanschlag
A: axiale Richtung der Kupplungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010024167 [0002, 0033]

Claims

Sensoreinrichtung (2a, 2b) zum Erfassen des Kupplungsverschleißes einer Fahrzeugkupplung, umfassend einen Bolzen (22), der sich in axialer Richtung erstreckt und der einen Verstellabschnitt (24) aufweist; eine Befestigungshülse (25), die an dem Bolzen (22) gelagert und zumindest in axialer Richtung relativ zum Bolzen (22) bewegbar ist, wobei die Befestigungshülse (25) einen Befestigungsabschnitt (31) aufweist, mit dem die Sensoreinrichtung (2a, 2b) an einem Trägerbauteil der Kupplung befestigbar ist, gekennzeichnet durch eine Verstellhülse (26), die zumindest mit einem Abschnitt auf dem Verstellabschnitt (24) des Bolzens (22) gelagert ist und sich axial entlang des Bolzens (22) zu der Befestigungshülse (25) erstreckt, so dass ein Anschlagbereich (29) der Verstellhülse (26) mit einem zur Befestigungshülse (25) axialfesten Verstellanschlag (32) in einem nicht ausgelenkten Zustand des Bolzens (22) in Kontakt steht; und ein Verstellelement (28), das zur Verstellung der Verstellhülse (26) vorgesehen ist, wobei sich bei einer Auslenkung des Bolzens (22) relativ zum Verstellanschlag (32) zwischen dem Anschlagbereich (29) der Verstellhülse (26) und dem Verstellanschlag (32) ein Spalt bildet und das Verstellelement (28) als Reaktion darauf die Verstellhülse (26) auf dem Verstellabschnitt (24) entgegen der Auslenkung verschiebt.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach Anspruch 1, der ferner ein Vorspannelement (27) aufweist und bei dem der Bolzen (22) einen Kragen (23) umfasst, wobei das Vorspannelement (27) so zwischen Kragen (23) und Befestigungshülse (25) wirkt, dass der Kragen (23) von der der Befestigungshülse (25) weg gedrängt wird.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Verstellabschnitt an dem Bolzen (22) ein Gewinde (24) ist, die Verstellhülse (26) mit einem komplementären Gewinde (10) versehen ist und das Verstellelement eine vorgespannte Drehfeder (28) oder Bandfeder ist, die an Verstellhülse (26) und Befestigungshülse (25) befestigt ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach Anspruch 3, bei dem sich die Befestigungshülse (25) auf dem Bolzen (22) axial erstreckt und die Drehfeder (28) auf der Befestigungshülse (25) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die axiale Erstreckung der Verstellhülse (26) so ausgestaltet ist, dass sich zwischen Verstellhülse (26) und Bolzen (22) und/oder Befestigungshülse (25) ein Raum ergibt, in dem das Verstellelement (28) aufgenommen ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der das Vorspannelement eine Druckfeder ist, die zwischen der Befestigungshülse (26) und dem Kragen (23) angeordnet ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach Anspruch 6, bei dem die Druckfeder so mit Kragen (23) und Befestigungshülse (26) verbunden ist, dass der Bolzen (22) gegenüber der Befestigungshülse (26) verdrehgesichert ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Außenkontur eines Bolzenendes und/oder des Kragens (23) und/oder einer Aussparung in einer Stirnfläche des Bolzens als Mehrkantumriss, bevorzugt als Sechskantumriss ausgeführt ist.
Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Befestigungshülse Schraubenlöcher (12), ein Außengewinde und/oder eine Passungsfläche zur Befestigung an dem Trägerbauteil der Kupplung aufweist.
Kupplungsvorrichtung (1) mit zumindest einer Übertragungseinrichtung (3a, 3b) zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments, zumindest einer Betätigungseinrichtung (4a, 4b), die ausgebildet ist, die Übertragungseinrichtung (3a, 3b) in reibschlüssigen Eingriff zu bringen oder den reibschlüssigen Eingriff der Übertragungseinrichtung (3a, 3b) aufzuheben, und zumindest einer Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung (5a, 5b), die zwischen der Übertragungseinrichtung (3a, 3b) und der Betätigungseinrichtung (4a, 4b) angeordnet ist und die ausgebildet ist, die Übertragungseinrichtung (3a, 3b) im Verschleißfall zu fixieren und/oder nachzustellen, wobei die Fixier- und/oder Nachstelleinrichtung (5a, 5b) mehrere Fixier- und/oder Nachstellkapseln (6a, 6b) aufweist, die einerseits mit der Übertragungseinrichtung (3a, 3b) in Anlage bringbar oder verbunden sind und andererseits durch einen gemeinsamen Druckring (7a, 7b) mit der Betätigungseinrichtung (4a, 4b) in Anlage bringbar oder verbunden sind, ferner umfassend zumindest eine Sensoreinrichtung (2a, 2b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.