DE102012219720A1

DE102012219720A1 - Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102012219720A1
Application number: DE201210219720
Authority: DE
Inventors: Johannes Lamers; Christoph Raber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2013-05-23

Abstract

Es ist eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung, insbesondere Doppelkupplung, eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Betätigungselement, insbesondere Hebelfeder, zum Bewegen einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, einer Rampe, insbesondere Rampenring, zum Abgleiten an einer Gegenrampe zur Nachstellung eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte, einem an der Rampe und der Gegenrampe abgestützten Nachstellritzel zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe, einer in eine Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifenden Antriebsklinke zum Verdrehen des Nachstellritzels, einer mit der Antriebsklinke verbundenen Antriebsfeder zur Bereitstellung eines Verdrehmoments, wobei die Antriebsfeder eine Fliehkraftmasse zum fliehkraftbedingten Versetzen der Antriebsklinke um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels aufweist, und eine in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifbare Sperrklinke, wobei die Sperrklinke derart mit dem Betätigungselement bewegungsgekoppelt ist, dass die Sperrklinke ab einem einen vordefinierten Maximalhubweg überschreitenden Hubweg des Betätigungselement aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels herausbewegt ist. Dadurch ist eine leichte Betätigung einer Reibungskupplung mit einer derartigen Nachstelleinrichtung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, mit dessen Hilfe ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte der Reibungskupplung nachgestellt werden kann.
Reibungskupplungen können zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung versehen sein. Hier wird eine infolge eines Verschleißes ungünstige Entwicklung der Anpresskraft eines eine Gegenplatte der Reibungskupplung beaufschlagenden Betätigungssystems zur Bewegung der Anpressplatte, beispielsweise einer Tellerfeder, erfasst und abhängig von der Anpresskraft eine Nachstellung bewirkt. Alternativ kann ein bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Betätigungssystem ermittelt („sensieren“) und abhängig von dem Fehlabstand korrigiert werden. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Gegenplatte und dem Betätigungssystem angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht.
Aus DE 10 2008 012 864 A1 ist eine Reibungskupplung mit einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung bekannt, bei der eine von einem Betätigungssystem verschwenkte Tellerfeder eine Anpressplatte auf eine Gegenplatte zu drückt, um zum Schließen der Reibungskupplung eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte zu verpressen. Zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte ist ein auf einer in der Anpressplatte ausgebildeten Gegenrampe abgleitender Rampenring mit einer Rampe vorgesehen, mit dessen Hilfe ein durch einen Verschleiß der Reibbeläge verursachter erhöhter Betätigungsweg der Tellerfeder ausgeglichen werden kann. Hierzu drückt die Tellerfeder beim Betätigen der Reibungskupplung eine Antriebsklinke in ein Nachstellritzel, das über eine Schneckenverzahnung den Rampenring relativ zur Gegenrampe verdrehen kann. Bei einem hinreichenden sensierten Verschleiß beim Schließen der Reibungskupplung kann die Antriebsklinke in einen nachfolgenden Zahnzwischenraum der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels springen. Bei einem nachfolgenden Öffnen der Reibungskupplung kann die Antriebsklinke das Nachstellritzel entsprechend weit verdrehen, wodurch über das Nachstellritzel gleichzeitig der Rampenring verdreht wird und über die aufeinander abgleitenden Rampen der ursprüngliche Betätigungsweg für die Tellerfeder wiederhergestellt wird. Dadurch ist ein verschleißbedingter Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung möglichst leicht betätigen zu können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine leichte Betätigung einer Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Nachstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung, insbesondere Doppelkupplung, eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem Betätigungselement, insbesondere Hebelfeder, zum Bewegen einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, einer Rampe, insbesondere Rampenring, zum Abgleiten an einer Gegenrampe zur Nachstellung eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte, einem an der Rampe und der Gegenrampe abgestützten Nachstellritzel zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe, einer in eine Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifenden Antriebsklinke zum Verdrehen des Nachstellritzels, einer mit der Antriebsklinke verbundenen Antriebsfeder zur Bereitstellung eines Verdrehmoments, wobei die Antriebsfeder eine Fliehkraftmasse zum fliehkraftbedingten Versetzen der Antriebsklinke um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels aufweist, und eine in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifbare Sperrklinke, wobei die Sperrklinke derart mit dem Betätigungselement bewegungsgekoppelt ist, dass die Sperrklinke ab einem einen vordefinierten Maximalhubweg überschreitenden Hubweg des Betätigungselement aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels herausbewegt ist.
Die von der Antriebsklinke aufzubringende erforderliche Antriebskraft zum Verdrehen des Nachstellritzels kann durch im Betrieb der Reibungskupplung beim Kuppeln eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftfahrzeuggetriebe sowieso auftretende Fliehkräfte bereitgestellt werden. Dadurch ist es nicht erforderlich einen Teil der von einem Betätigungssystem bereitgestellte Betätigungskraft oder einen Teil der an der Kupplungsscheibe angreifenden Anpresskraft zum Nachstellen des Nachstellritzels abzuleiten. Es ist auch nicht erforderlich einen Teil einer von einer Rückstellfeder, beispielsweise eine mit der Anpressplatte und einem Kupplungsdeckel oder Kupplungsgehäuse verbundene Blattfeder, bereitgestellten und der Anpresskraft und/oder der Betätigungskraft entgegen gerichteten Rückstellkraft abzuleiten, um des Nachstellritzel zu verdrehen. Die zum Schließen und/oder Öffnen der Reibungskupplung erforderliche Betätigungskraft kann dadurch kleiner sein und von einem entsprechend kleiner dimensionierten bauraumsparenden Betätigungssystem erzeugt werden. Dadurch ist eine leichte Betätigung einer Reibungskupplung mit einer derartigen Nachstelleinrichtung ermöglicht. Ferner braucht die Antriebsfeder nur die Antriebsenergie für einen einzigen Nachstellschritt zu speichern, da für einen weiteren Nachstellschritt die entsprechende Antriebsenergie über die angreifende Fliehkraft wieder erneut gespeichert werden kann. Die Antriebsfeder kann dadurch entsprechend klein dimensioniert sein.
Eine Antriebswelle des Antriebsmotors kann zur Drehmomentübertragung direkt oder indirekt mit der Gegenplatte der Reibungskupplung verbunden sein. Im normalen Betrieb, das heißt bei eingeschaltetem Antriebsmotor, kann insbesondere die Antriebsfeder der Nachstelleinrichtung gemeinsam mit der Gegenplatte, einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel und/oder einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsgehäuse mitrotiert werden. Die mit Fliehkraftmasse der Antriebsfeder ist insbesondere derart dimensioniert, dass die Antriebsklinke unter Fliehkrafteinfluss gegen die Antriebsfederkraft der Antriebsfeder um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung versetzt werden kann. Die Antriebsklinke kann unter Fliehkrafteinfluss mit Hilfe der Fliehkraftmasse der Antriebsfeder in den nächsten Zahnzwischenraum springen. Bei nachlassender Fliehkraft, beispielsweise wenn sich die Drehzahl des Antriebsmotors bis zur Leerlaufdrehzahl verringert oder der Antriebsmotor ausgeschaltet wird, kann die Antriebsklinke mit der, insbesondere der Fliehkraft entgegen gerichteten, verbleibenden Antriebsfederkraft der Antriebsfeder auf die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels wirken. Solange die Sperrklinke in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreift, wird von der Sperrklinke ein Verdrehen des Nachstellritzels blockiert, so dass ein ungewolltes Nachstellen, insbesondere bei einem zu geringen Verschleiß und/oder bei Vibrationen oder Stößen beim Transport der Reibungskupplung vor der Montage in einem Kraftfahrzeug, vermieden ist. Insbesondere erst wenn die Sperrklinke von dem Betätigungselement soweit mitgenommen wird, dass aufgrund eines besonders großen Hubwegs des Betätigungselements bei einem hinreichend hohen Verschleiß aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels gelangt, wird die Sperrung des Nachstellritzels durch die Sperrklinke aufgehoben, so dass die nach einem einmaligen Betrieb der Reibungskupplung vorgespannte Antriebsklinke das Nachstellritzel, insbesondere um einen Winkelbetrag, der einen Zahnabstand der Umfangsverzahnung entspricht, verdrehen kann, wodurch die Rampe auf der Gegenrampe abgleiten kann, um den sensierten verschleißbedingter Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachzustellen. Insbesondere ist die Sperrklinke an ihrem in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifbaren freien Ende im Wesentlichen keilförmig ausgestaltet, so dass die Sperrklinke nach einem erfolgten Verdrehen des Nachstellritzels wieder leicht in eine Zahnlücke der Umfangsverzahnung eingefädelt werden kann ohne in den vorherigen Zahnzwischenraum zurückzugelangen. Hierzu kann die Sperrklinke vorzugsweise tangential zum Nachstellritzel etwas wegfedern, so dass die Sperrklinke bei jeder beliebigen Winkelstellung des Nachstellritzels nach einem Verdrehen des Nachstellritzels in die Umfangsverzahnung eingefädelt werden kann. Wenn der Hub des Betätigungselements den vordefinierten Maximalhub beim Betätigen der Reibungskupplung überschreitet, gelangt die Sperrklinke aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels heraus. Der vordefinierte Maximalhub des Betätigungselements entspricht somit einem tolerierbaren Ausmaß an Verschleiß, der ein Nachstellen noch nicht auslösen soll. Ein ungewolltes Nachstellen durch Ungenauigkeiten beim Sensieren des Verschleißes im Betrieb wird dadurch vermieden.
Da es nicht erforderlich ist zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands die zum Betätigen der Reibungskupplung bereitgestellten Kräfte zu nutzen, sind vergleichsweise geringe Betätigungskräfte ausreichend, so dass ein Aktor zur Bereitstellung der Betätigungskraft zum Betätigen des Betätigungselements entsprechend kleiner und kostengünstiger dimensioniert werden kann. Dies ermöglicht einen geringeren Bauraumbedarf. Ferner kann ein Nachstellen durch die Nachstelleinrichtung zu einem Zeitpunkt erfolgen, zu dem die Nachstelleinrichtungen im Wesentlichen keinen signifikanten Schwingungen oder Fliehkrafteinflüssen ausgesetzt ist, so dass durch Vibrationen oder Ähnliches verursachte unnötige Nachstellungen vermieden sind. Darüber hinaus können durch Schwingungen oder Fliehkrafteinflüsse verursachte zusätzliche Belastungen der Nachstelleinrichtung beim Nachstellen vermieden werden, so dass das Risiko eines Bauteilversagens reduziert und eine erhöhte Lebensdauer ermöglicht ist. Insbesondere kann das Nachstellen nach einem Ausschalten des Antriebsmotors erfolgen, wenn keine Fliehkrafteinflüsse an der Antriebsfeder wirken. Hierzu kann von einer entsprechenden Kupplungsteuerung, beispielsweise softwaregesteuert, nach dem Ausschalten des Antriebsmotors die Reibungskupplung einmal oder mehrmals automatisch betätigt werden, um ein gegebenenfalls erforderliches Nachstellen der Reibungskupplung durchzuführen. Da die Nachstelleinrichtung im Wesentlichen keine ungünstigen Betriebsbedingungen kompensieren muss, ist es möglich die Nachstelleinrichtung klein und kompakt zu bauen ohne durch zusätzliche Bauteile auch bei Schwingungen und Vibrationen eine hohe Genauigkeit sicherstellen zu müssen. Dies ermöglicht bei einem geringen Bauraumbedarf ein geringes Risiko von unnötigen Nachstellungen. Die übrige konstruktive Ausgestaltung der Reibungskupplung kann insbesondere wie in DE 10 2008 012 864 A1 dargestellt erfolgen, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
Die Rampe kann insbesondere Teil eines relativ zur Anpressplatte und zur Gegenplatte verdrehbaren Rampenrings sein. Die Rampe kann insbesondere in Umfangsrichtung auf der Gegenrampe abgleiten, so dass sich der Abstand zwischen dem Kupplungsdeckel und der Anpressplatte um den sensierten Verschleiß von Reibbelägen erhöht, ohne dass die Position des Betätigungselements zum Bewegen der Anpressplatte nachgeführt werden muss. Die Rampe und die Gegenrampe können auch Teil einer Verschraubung sein, so dass die Rampe beziehungsweise der Rampenring in einem oder mehreren Gewindegängen der Verschraubung auf der Gegenrampe abgleiten kann. Die Gegenrampe kann einstückig mit der der Gegenplatte oder der Anpressplatte ausgebildet sein oder ein von der Gegenplatte und der Anpressplatte verschiedenes separates Bauteil sein. Das Nachstellritzel ist insbesondere direkt oder indirekt verdrehbar mit der Gegenplatte verbunden. Beispielsweise ist das Nachstellritzel von einem Kupplungsdeckel gelagert, der mit der Gegenplatte drehfest verbunden ist. Vorzugsweise ist die Antriebsfeder und/oder die Antriebsklinke direkt oder indirekt mit der Gegenplatte verbunden. Beispielsweise ist die Antriebsfeder und/oder die Antriebsklinke mit dem Kupplungsdeckel verbunden. Das Betätigungselement ist insbesondere als Hebelfeder ausgestaltet, die vorzugsweise in der Art einer Tellerfeder ausgestaltet ist. Die Hebelfeder weist insbesondere mehrere in radialer Richtung verlaufende Federzungen auf, die vorzugsweise radial innen von einem insbesondere hydraulisch betätigbaren Aktor bewegt werden können, um die Hebelfeder zur Verlagerung der Anpressplatte um einen im Wesentlichen ringförmig verlaufenden Schwenkpunkt zu verschwenken.
Insbesondere ist das Nachstellritzel um eine im Wesentlichen axial ausgerichtete Antriebsdrehachse bezogen auf eine designierte Drehachse der Reibungskupplung drehbar. Die Antriebsdrehachse ist insbesondere im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Reibungskupplung ausgerichtet. Das Nachstellritzel kann dadurch besonders einfach von einem mit der Gegenplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel gelagert werden. Ferner ist es dadurch besonders einfach die Antriebsklinke in radialer Richtung in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels eingreifen zu lassen, so dass ein Großteil der an der Fliehkraftmasse der Antriebsfeder angreifenden Fliehkraft zum Versetzen der Antriebsklinke um eine Zahnweite genutzt werden kann.
Vorzugsweise greift die Antriebsklinke im Wesentlichen in radialer Richtung bezogen auf eine designierte Drehachse der Reibungskupplung in das Nachstellritzel, insbesondere im Wesentlichen tangential, ein. Dadurch kann ein Großteil der an der Fliehkraftmasse der Antriebsfeder angreifenden Fliehkraft zum Versetzen der Antriebsklinke um eine Zahnweite genutzt werden.
Besonders bevorzugt ist die Antriebsfeder als Spiralfeder ausgestaltet, wobei die Fliehkraftmasse an einem äußeren Ende der Spiralfeder ausgebildet ist, wobei insbesondere die Antriebsklinke in radialer Richtung des Nachstellritzels zum Versetzen der Antriebsklinke um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung federbar einstückig mit der Fliehkraftmasse ausgebildet ist. Die Spiralfeder kann mit ihrem inneren Ende beispielsweise mit einem mit der Gegenplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel befestigt werden. Die Fliehkraftmasse kann dadurch mit einem hinreichend großen Abstand zum inneren Ende positioniert werden, so dass die Fliehkraftmasse hinreichend weit unter Fliehkrafteinfluss nach radial außen wandern kann, um ein Versetzen der Antriebsklinke um eine Strecke, die mindestens einem Zahnabstand entspricht, zu ermöglichen.
Insbesondere ist das Nachstellritzel über mindestens eine Verzahnung, insbesondere mindestens drei Verzahnungen, zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe mit der Rampe oder der Gegenrampe gekoppelt, wobei die Verzahnung insbesondere als Exzenter-Zykloid-Verzahnung oder Schneckenradverzahnung, ausgestaltet ist. Dadurch lässt sich eine besonders hohe Übersetzung zwischen dem Nachstellritzel und der Rampe beziehungsweise Gegenrampe erreichen, wobei sich gleichzeitig eine hoher Wirkungsgrad mit geringen Reibungsverlusten ergeben kann.
Beispielsweise sind mehrere Exzenter-Zykloid-Verzahnungen übereinander positioniert, wobei die jeweiligen Exzenter in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind und/oder die Zykloid-Verzahnungen in Längsrichtung zueinander versetzt sind. Ferner können auch mehr als ein Exzenter auf einer Ebene im Umfangsrichtung gleichmäßig oder ungleichmäßig versetzt zum Eingriff in die selbe Zykloid-Verzahnungen vorgesehen sein. Dadurch lässt sich eine besonders hohe Auflösung für das Nachstellen erreichen. Die einzelnen Verzahnungen sind insbesondere um die Anzahl der vorgesehenen Verzahnungen gleichmäßig phasenverschoben mit einer Phasenverschiebung φ von φ = 360°/n, wobei n die Anzahl der vorgesehen Verzahnungen ist. Beispielsweise ergibt sich bei einer Anzahl n von drei Verzahnungen eine Phasenverschiebung von φ = 360°/3 = 120°.
Vorzugsweise ist die Verzahnung über mindestens eine Ausgleichsfeder, insbesondere Blattfeder, zum Ausgleich eines Axialhubs der Anpressplatte relativ zur Gegenplatte und/oder einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel beim Betätigen der Reibungskupplung mit der Rampe oder der Gegenrampe gekoppelt. Dadurch kann die Hubbewegung der Anpressplatte beim Betätigen der Reibungskupplung von der Eingriffssituation der Verzahnung entkoppelt werden. Die Ausgleichsfeder kann insbesondere Kräfte in Umfangsrichtung übertragen aber auf Axialkräfte biegeweich reagieren. Der Axialhub der Anpressplatte hat dadurch kaum einen Einfluss auf die Eingriffsbedingungen der Verzahnung, während gleichzeitig eine Kraft in Umfangsrichtung zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe weitergegeben werden kann.
Besonders bevorzugt ist die Sperrklinke um eine tangential ausgerichtete Sperrdrehachse bezogen auf eine designierte Drehachse der Reibungskupplung verschwenkbar. Die Sperrklinke kann dadurch leicht quer zur Umfangsverzahnung des Nachstellritzels von dem Betätigungselement verkippt werden. Beispielsweise ist die Sperrklinke schwenkbar mit einem mit der Gegenplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel verbunden. Der Kupplungsdeckel weist hierzu beispielsweise ein in radialer und/oder axialer Richtung verlaufenden Steg auf, der insbesondere zwischen zwei radial verlaufende Federzungen des Betätigungselement hindurch verläuft, wobei am vom Kupplungsdeckel abstehenden Ende des Stegs die Sperrklinke über mit einem Lagerbolzen zusammenwirkende Lageröffnungen schwenkbar befestigt ist.
Insbesondere ist die Sperrklinke über mindestens einen Mitnehmer mit dem Betätigungselement bewegungsgekoppelt, wobei der Mitnehmer insbesondere an zwei nebeneinander radial ausgerichteten Federzungen eines im Wesentlichen als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselements anliegen. Der Mitnehmer kann insbesondere eine Federkraft auf das Betätigungselement ausüben, so dass der Mitnehmer und damit die Sperrklinke der Hubbewegung des Betätigungselements folgen können. Hierzu kann sich beispielsweise eine Blattfeder der Sperrklinke an einem Anschlag abstützen.
Vorzugsweise weist die Sperrklinke eine Rückholfeder zum federkraftbedingten Bewegen der Sperrklinke in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels auf. Die Sperrklinke kann dadurch von der Federkraft der Rückholfeder automatisch in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels zurückgeholt werden. Dadurch wird vermieden, dass nach einem Verdrehen des Nachstellritzels die Sperrklinke außer Eingriff bleibt. Ein beabsichtigtes weiteres Nachstellen wird dadurch vermieden. Die Rückholfeder kann beispielsweise als Blattfeder ausgestaltet sein, die sich an einem Anschlag abstützt, um die erforderliche Federkraft bereitzustellen. Beispielsweise kann sich die Rückholfeder an dem Kupplungsdeckel oder an einem axialen Ende des Nachstellritzels abstützen. Vorzugsweise wird die Federkraft der Rückholfeder zusätzlich oder alternativ dazu genutzt, um den mindestens einen Mitnehmer mit Federkraft an dem Betätigungselement anliegen zu lassen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung, insbesondere Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, mit einer Gegenplatte, einer relativ zu der Gegenplatte bewegbaren Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte, einem Betätigungselement, insbesondere Hebelfeder, zum Bewegen der Anpressplatte entlang einer axialen Betätigungsrichtung und einer Nachstelleinrichtung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte. Durch die Nachstelleinrichtung ist eine leichte Betätigung der Reibungskupplung ermöglicht.
Die Erfindung betrifft ferner eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder mit einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeugsgetriebes mit einer ersten Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle. Durch die Nachstelleinrichtung der jeweiligen Reibungskupplung ist eine leichte Betätigung der Doppelkupplung ermöglicht.
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 perspektivische Ansicht einer Reibungskupplung,
2: eine schematische perspektivische Ansicht der Reibungskupplung aus 1 mit einer dargestellter geöffneter Nachstelleinrichtung,
3: eine schematische perspektivische Ansicht der Reibungskupplung aus 1 mit einer dargestellter gesperrten Nachstelleinrichtung,
4: eine schematische Draufsicht der Reibungskupplung aus 3 und
5: eine schematische perspektivische Ansicht einer Sperrklinke für die Nachstelleinrichtung.
Die in 1 dargestellte Reibungskupplung zum Kuppeln eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftfahrzeuggetriebe weist eine Anpressplatte 12 auf, die mit Hilfe eines als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselement 14 entlang einer Drehachse 16 der Reibungskupplung 10 axial verlagert werden kann, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 12 und einer Gegenplatte zu verpressen. Mit der Gegenplatte ist ein Kupplungsdeckel 18 drehfest verbunden, der einen großen Teil der Reibungskupplung 10 sowie einer Nachstelleinrichtung 20 zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte 12 zur Gegenplatte abdeckt. Der Kupplungsdeckel 18 weist einen nach radial innen abstehenden Steg 22 auf, der sich in axialer Richtung zwischen zwei benachbarten Federzungen 26 hindurch erstreckt, um eine Sperrklinke 26 der Nachstelleinrichtung 20 kippbar zu lagern.
Wie in 2 dargestellt kann die Nachstelleinrichtung 20 ein drehbar mit dem Kupplungsdeckel 18 verbundenes Nachstellritzel 28 aufweisen, das mit Hilfe eines in tangentialer Richtung in eine Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 eingreifenden Antriebsklinke 30 verdreht werden kann. Die Antriebsklinke 30 verläuft im Wesentlichen in radialer Richtung der Reibungskupplung 10 und ist einstückig mit einer als Spiralfeder ausgestalteten Antriebsfeder 32 verbunden. Die Antriebsfeder 32 ist an ihrem inneren Ende mit dem Kupplungsdeckel 18 verbunden und weist an ihrem äußeren Ende eine Fliehkraftmasse 34 auf, so dass im Betrieb der Reibungskupplung 10, wenn der Kupplungsdeckel von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs gedreht wird, die Fliehkraftmasse 34 durch die angreifenden Fliehkräfte nach radial außen getrieben wird. Die unter Fliehkrafteinfluss nach radial außen strebende Fliehkraftmasse 34 nimmt die Antriebsklinke 30 mit, die dadurch um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung nach radial außen versetzt werden kann. Im dargestellten geöffneten Zustand der Sperrklinke 26, das heißt die Sperrklinke 26 ist bezüglich der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 außer Eingriff, kann bei nachlassender Fliehkraft die Antriebsklinke 30 das Nachstellritzel 28 verdrehen. Dadurch kann mindestens einer von mehreren mit dem Nachstellritzel 28 verbundenen Exzentern 36 in eine zugeordnete Zykloid-Verzahnung 38 eingreifen und die Zykloid-Verzahnung 38 in Umfangsrichtung verdrehen. Die Zykloid-Verzahnung 38 ist über in axialer Richtung biegeweiche Ausgleichsfedern 40 mit einem zwischen dem Betätigungselement 14 und der Anpressplatte 12 angeordneten Rampenring 42 verbunden, der dadurch verdreht werden kann. Der Rampenring 42 weist eine Rampe auf, die auf einer von der Anpressplatte 12 ausgebildeten Gegenrampe abgleitet, so dass die Anpressplatte 12 um den sensierten Verschleiß von dem Betätigungselement 14 beabstandet werden kann. Dadurch ist für das Betätigungselement 14 der ursprüngliche Hubweg zum Betätigen der Reibungskupplung 10 durch diese Nachstellung des verschleißbedingten Fehlabstands wiederhergestellt. Zum Öffnen der Reibungskupplung 10 kann die Anpressplatte 12 über eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 44 mit dem Kupplungsdeckel 18 verbunden sein, welche die Anpressplatte 12 automatisch in die geöffnete Stellung der Reibungskupplung 10 zieht.
Die Sperrklinke 26 weist Mitnehmer 46 auf, die mit etwas Federkraft an zwei in Umfangsrichtung zueinander gegenüberliegenden Federzungen 24 des Betätigungselements 14 anliegen, so dass die Mitnehmer 46 der Hubbewegung der Federzungen 24 folgen können. Bei einem besonders großen Hubweg, wenn ein hinreichend hoher Verschleiß von Reibbelägen vorliegt und der Hubweg des Betätigungselements einen definierten Maximalhubweg übersteigt, werden die Mitnehmer 46 soweit mitbewegt, dass die Sperrklinke wie in 2 dargestellt aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 herausgeschwenkt wird und das Nachstellritzel 28 von der Antriebsklinke 30 überhaupt verdreht werden kann. Die Sperrklinke 26 kann eine insbesondere einstückig ausgestaltete Rückholfeder 48 aufweisen, die beispielsweise als Blattfeder ausgestaltet ist und sich an einem Anschlag abstützen kann. Die Rückholfeder 48 kann nach einem Verdrehen des Nachstellritzels 28 die Sperrklinke 26 zurück in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 ziehen, um das Nachstellritzel 28 wieder zu sperren. Bei einem nicht hinreichenden Verschleiß erfolgt eine Hubbewegung des Betätigungselements 14 unterhalb des definierten Maximalhubweg, so dass die Sperrklinke 26 in der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 eingerastet bleibt und eine Drehung des Nachstellritzels 28 sperrt, wie in 3 dargestellt. Wie in 4 dargestellt können in dieser Situation sowohl die Antriebsklinke 30 als auch die Sperrklinke 26 in der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 im Eingriff sein.
Wie in 5 dargestellt, kann die Sperrklinke 26 an ihrem in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 eingreifbaren freien Ende 50 im Wesentlichen keilförmig ausgestaltet sein, so dass die Sperrklinke 26 nach einem erfolgten Verdrehen des Nachstellritzels 28 wieder leicht in einen Zahnzwischenraum der Umfangsverzahnung eingefädelt werden kann. Die Konturierung des freien Endes 50 kann insbesondere der Konturierung des Zahnzwischenraums der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels 28 entsprechen. Insbesondere kann das freie Ende 50 der Sperrklinke 26 in tangentialer Richtung des Nachstellritzels 28 elastisch wegfedern, so dass die Sperrklinke 26 bei beliebigen Winkelstellungen des Nachstellritzels 28 in die Umfangsverzahnung vorzugsweise mit Hilfe von Einführungsschrägen eingefädelt werden kann. Beispielsweise ist das freie Ende 50 Teil einer in tangentialer Richtung des Nachstellritzels 28 wirksamen Blattfeder 52. Dadurch kann insbesondere das freie Ende 50 von dem vorherigen Zahnzwischenraum wegfedern, wenn die Sperrklinke 26 aus der Umfangsverzahnung herausgekippt wird, und wird automatisch in den nächsten Zahnzwischenraum eingefädelt, ohne dass die Sperrklinke 26 in den vorherigen Zahnzwischenraum zurückgelangt und die erfolgte Nachstellung rückgängig macht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sperrklinke Lageröffnungen 54 auf, in die Lagerbolzen des Stegs 22 des Kupplungsdeckels 18 eingesetzt werden können, um die Sperrklinke 26 verkippen zu können.
Bezugszeichenliste

10: Reibungskupplung
12: Anpressplatte
14: Betätigungselement
16: Drehachse
18: Kupplungsdeckel
20: Nachstelleinrichtung
22: Steg
24: Federzunge
26: Sperrklinke
28: Nachstellritzel
30: Antriebsklinke
32: Antriebsfeder
34: Fliehkraftmasse
36: Exzenter
38: Zykloid-Verzahnung
40: Ausgleichsfeder
42: Rampenring
44: Rückstellfeder
46: Mitnehmer
48: Rückholfeder
50: freies Ende
52: Blattfeder
54: Lageröffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008012864 A1 [0003, 0010]

Claims

Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung (10), insbesondere Doppelkupplung, eines Kraftfahrzeugs, mit einem Betätigungselement (14), insbesondere Hebelfeder, zum Bewegen einer Anpressplatte (12) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (12) und einer Gegenplatte, einer Rampe, insbesondere Rampenring (42), zum Abgleiten an einer Gegenrampe zur Nachstellung eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte (12) und der Gegenplatte, einem an der Rampe und der Gegenrampe abgestützten Nachstellritzel (28) zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe, einer in eine Umfangsverzahnung des Nachstellritzels (28) eingreifenden Antriebsklinke (30) zum Verdrehen des Nachstellritzels (28), einer mit der Antriebsklinke (26) verbundenen Antriebsfeder (32) zur Bereitstellung eines Verdrehmoments, wobei die Antriebsfeder (32) eine Fliehkraftmasse (34) zum fliehkraftbedingten Versetzen der Antriebsklinke (30) um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels (28) aufweist, und eine in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels (28) eingreifbare Sperrklinke (26), wobei die Sperrklinke (26) derart mit dem Betätigungselement (14) bewegungsgekoppelt ist, dass die Sperrklinke (26) ab einem einen vordefinierten Maximalhubweg überschreitenden Hubweg des Betätigungselement (14) aus der Umfangsverzahnung des Nachstellritzels (28) herausbewegt ist.
Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Nachstellritzel (28) um eine im Wesentlichen axial ausgerichtete Antriebsdrehachse bezogen auf eine designierte Drehachse (16) der Reibungskupplung (10) drehbar ist.
Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsklinke (30) im Wesentlichen in radialer Richtung bezogen auf eine designierte Drehachse (16) der Reibungskupplung (10) in das Nachstellritzel (28), insbesondere im Wesentlichen tangential, eingreift.
Nachstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsfeder (32) als Spiralfeder ausgestaltet ist, wobei die Fliehkraftmasse (34) an einem äußeren Ende der Spiralfeder ausgebildet ist, wobei insbesondere die Antriebsklinke (30) in radialer Richtung des Nachstellritzels (28) zum Versetzen der Antriebsklinke (30) um eine Zahnweite der Umfangsverzahnung federbar einstückig mit der Fliehkraftmasse (34) ausgebildet ist.
Nachstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Nachstellritzel (28) über mindestens eine Verzahnung (36, 38), insbesondere mindestens drei Verzahnungen (36, 38), zum Verdrehen der Rampe relativ zur Gegenrampe mit der Rampe oder der Gegenrampe gekoppelt ist, wobei die Verzahnung (36, 38) insbesondere als Exzenter-Zykloid-Verzahnung oder Schneckenradverzahnung, ausgestaltet ist.
Nachstelleinrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (36, 38) über mindestens eine Ausgleichsfeder (40), insbesondere Blattfeder, zum Ausgleich eines Axialhubs der Anpressplatte (12) relativ zur Gegenplatte und/oder einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel (18) beim Betätigen der Reibungskupplung (10) mit der Rampe oder der Gegenrampe gekoppelt ist.
Nachstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (26) um eine tangential ausgerichtete Sperrdrehachse bezogen auf eine designierte Drehachse (16) der Reibungskupplung (10) verschwenkbar ist.
Nachstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (26) über mindestens einen Mitnehmer (46) mit dem Betätigungselement (14) bewegungsgekoppelt ist, wobei der Mitnehmer (46) insbesondere an zwei nebeneinander radial ausgerichteten Federzungen (24) eines im Wesentlichen als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselements (14) anliegen.
Nachstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (26) eine Rückholfeder (48) zum federkraftbedingten Bewegen der Sperrklinke (26) in die Umfangsverzahnung des Nachstellritzels (28) aufweist.
Reibungskupplung, insbesondere Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, mit einer Gegenplatte, einer relativ zu der Gegenplatte bewegbaren Anpressplatte (12) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte (12), einem Betätigungselement (14), insbesondere Hebelfeder, zum Bewegen der Anpressplatte (12) entlang einer axialen Betätigungsrichtung und einer Nachstelleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte (12) zur Gegenplatte.