DE102012220369A1

DE102012220369A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012220369A1
Application number: DE201210220369
Authority: DE
Inventors: Stefan Reicheneder
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-08

Abstract

Eine Kupplungsvorrichtung weist eine Kupplungslamelle (6) auf, an welcher ein Bolzen (10) anliegt, welcher bei Verschleiß der ersten und zweiten Kupplungslamellen (4, 5) einen Schalter (11) betätigt, wodurch eine Verschleißgrenze der Kupplungsvorrichtung detektierbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Kupplungsvorrichtungen, insbesondere mit Kupplungslamellen, werden dazu benutzt, zwei sich mit Relativdrehzahl zueinander bewegende Bauteile miteinander drehfest zu verbinden und diese Verbindung wieder zu lösen. Dabei verschleißen die Kupplungslamellen, wodurch ab einem bestimmten Verschleiß die Kupplungsvorrichtung nicht mehr sicher betrieben werden kann.
Die DE 197 14 775 A1 offenbart eine Kupplungsvorrichtung, welche eine Sensoreinrichtung aufweist, mittels welcher eine Verschleißgrenze der Reibbeläge der Kupplungslamellen detektierbar ist. Hierzu ist in einer Kupplungslamelle ein Bolzen befestigt, welcher ein vorgespanntes Schaltteil erst ab einer definierten Verschleißgrenze freigibt, wodurch die Verschleißgrenze detektierbar ist. Diese Anordnung ist insbesondere bei hydraulisch betätigbaren Lamellenkupplungen nur kostenintensiv umzusetzen und benötigt einen großen Bauraum.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung mit einer Verschleißdetektierung zu schaffen, welche für hydraulisch betätigbare Kupplungen einsetzbar und kompakt aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird mit einer auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gelöst.
Die Kupplungsvorrichtung weist zwei Bauteile auf, welche drehbar zueinander angeordnet sind. Erste Lamellen sind dabei mit dem ersten Bauteil drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden und zweite Lamellen sind drehfest, jedoch axial verschiebbar, mit dem zweiten Bauteil verbunden. Im geöffneten Zustand der Kupplungsvorrichtung können die beiden Kupplungslamellen sich relativ zueinander verdrehen. Wird die Kupplungsvorrichtung im Schließsinne betätigt, so drückt ein Kolben auf die ersten und zweiten Kupplungslamellen und verschiebt diese soweit, bis diese an einer mit dem ersten Bauteil ortsfest verbundenen Anlage anliegen und dabei das erste und zweite Bauteil reibschlüssig über die Kupplungslamellen miteinander verbinden. Die dem Kolben zugewandte benachbarte Kupplungslamelle, welche drehfest im ersten Bauteil angeordnet ist, weist mindestens eine radiale Erhebung auf, welche eine Anlagefläche für einen Bolzen bildet. Es besteht die Möglichkeit, dass diese Kupplungslamelle mehrere Erhebungen aufweist, wodurch die Möglichkeit besteht, dass mehrere Bolzen verwendet werden können. Verschleißt die Lamellenkupplung, so drückt die Erhebung bei Betätigung der Kupplung im Schließsinne den Bolzen immer weiter in axialer Richtung, bis der Bolzen einen Schalter betätigt, wodurch die Verschleißgrenze der Kupplungsvorrichtung detektiert wird. Der Schalter ist gegenüber dem Kolben somit auf der gegenüberliegenden Seite der Lamellen angeordnet, wodurch der Bolzen im axialen Bereich der Kupplung angeordnet sein kann. Dadurch wird die Kupplungsvorrichtung kompakt ausgeführt. Indem der Schalter in axialer Richtung, somit parallel zur Drehachse der Kupplungslamellen angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, den Schalter von außerhalb des ersten Bauteils in das erste Bauteil einzuschrauben, wodurch der Schalter von außen im Servicefall gut zugänglich ist. Indem der Bolzen im Bereich der ersten und zweiten Kupplungslamellen angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, den Kolben über Federkraft im Schließsinne zu betätigen und den Kolben durch Druckbeaufschlagung entgegen der Federkraft im Öffnungssinne zu betätigen.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch die Kupplungsvorrichtung und
2 einen Ausschnitt der Kupplungslamelle mit den Erhebungen für die Anlage des Bolzens.
Ein erstes Bauteil 1 ist verdrehbar zu einem nicht dargestellten zweiten Bauteil 2 um die Drehachse 3 angeordnet. Erste Kupplungslamellen 4, die sogenannten Außenlamellen, sind drehfest, jedoch axial verschiebbar, im ersten Bauteil 1 gehaltert. Zweite Kupplungslamellen 5, die sogenannten Innenlamellen, sind drehfest, jedoch axial verschiebbar, auf dem nicht dargestellten zweiten Bauteil 2 gehaltert. Die zweiten Kupplungslamellen 5 weisen beidseitige Reibbeläge auf und die ersten Kupplungslamellen 4 sind als glatte Blechlamellen ausgeführt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Reibbeläge auf die ersten Kupplungslamellen 4 und die Blechlamellen als die zweiten Kupplungslamellen 5 auszuführen. Eine Kupplungslamelle 6 der ersten Kupplungslamellen 4 ist benachbart zum Kolben 7 angeordnet, wodurch der Kolben 7 bei Betätigung in Schließrichtung auf die Kupplungslamelle 6 drückt. Gegenüberliegend vom Kolben 7 stützen sich die ersten und zweiten Kupplungslamellen 4 und 5 auf einer Fläche 8 ab, welche ortsfest zum ersten Bauteil 1 angeordnet ist. Drückt der Kolben 7 in Schließrichtung auf die Kupplungslamelle 6, so wird das erste Bauteil 1 mit dem zweiten Bauteil 2 reibschlüssig verbunden. Dabei verschleißen die ersten und zweiten Kupplungslamellen 4 und 5. Die Kupplungslamelle 6 weist eine radial nach außen gerichtete Erhebung 9 auf, an welcher der Bolzen 10 mit seinem einen Ende zur Anlage kommt. Je mehr die ersten und zweiten Kupplungslamellen 4 und 5 verschleißen, desto weiter wird der Bolzen 10 von der Erhebung 9 in axialer Richtung verschoben, bis der Bolzen 10 am Schalter 11 zur Anlage kommt. Dadurch betätigt der Bolzen 10 den Schalter 11, welcher ein Signal ausgibt, dass die Verschleißgrenze der Kupplungsvorrichtung erreicht ist. Der Bolzen 10 ist radial außerhalb der zweiten Kupplungslamellen 5 angeordnet und die ersten Kupplungslamellen 4 weisen eine Ausnehmung auf, in welcher der Bolzen 10 sich axial bewegen kann. Der Schalter 11 ist von außen in das erste Bauteil 1 eingeschraubt, wodurch der Schalter im Servicefall auf einfache Weise ersetzt werden kann. Bei Verwendung mehrerer Bolzen 10 besteht die Möglichkeit, mehrere Schalter 11 anzuordnen, wodurch eine redundante Absicherung erzielbar ist. Der Kolben 7 ist über eine Feder 12 in Schließrichtung betätigbar und durch Druckbeaufschlagung im Raum 13 im Öffnungssinne betätigbar. Der Bolzen 10 befindet sich im axialen Bereich der ersten und zweiten Kupplungslamellen 4 und 5, wodurch kein weiterer Bauraum benötigt wird.
2:
Die ersten Kupplungslamellen 4 und somit auch die Kupplungslamelle 6 weisen radiale Erhebungen 14 auf, welche in Nuten des ersten Bauteils 1 der 1 eingreifen und die ersten Kupplungslamellen 4 und somit auch die Kupplungslamelle 6 vor Verdrehung sichern. Des Weiteren weisen die ersten Kupplungslamellen 4 und somit auch die Kupplungslamelle 6 Erhebungen 9 auf, welche in Nuten des ersten Bauteils 1 der 1 eingreifen und über welche die in der Lamelle gespeicherte Wärme an das erste Bauteil abgegeben werden kann. Die Kupplungslamelle 6 weist an einer Stelle der Erhebung 9 eine Ausnehmung 15 auf, in welcher der Bolzen 10 eingreift, jedoch in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, wenn die Kupplungslamelle 6 nicht als benachbarte Lamelle zum Kolben 7 angeordnet montiert ist. Wird die Kupplungslamelle 6 benachbart zum Kolben montiert, so wird diese um die Teilung 16 verdreht eingebaut, wodurch der Bolzen 10 auf der Erhebung 9 zur Anlage kommt. Dadurch besteht die Möglichkeit, alle Außenlamellen, somit die ersten Kupplungslamellen 4, identisch auszubilden, jedoch die Kupplungslamelle 6, welche benachbart zum Kolben 7 angeordnet ist, verdreht einzubauen.
Bezugszeichenliste

1: erstes Bauteil
2: zweites Bauteil
3: Drehachse
4: erste Kupplungslamellen
5: zweite Kupplungslamellen
6: Kupplungslamelle
7: Kolben
8: Fläche
9: Erhebung
10: Bolzen
11: Schalter
12: Feder
13: Raum
14: Erhebung
15: Ausnehmung
16: Teilung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19714775 A1 [0003]

Claims

Kupplungsvorrichtung mit einem ersten Bauteil (1) und einem zweiten Bauteil (2), welche verdrehbar zueinander gelagert sind, mit ersten Kupplungslamellen (4), welche drehfest im ersten Bauteil (1) gehalten sind, und zweiten Kupplungslamellen (5), welche drehfest im zweiten Bauteil (2) gehalten sind, mit einem Kolben (7), welcher bei Betätigung in einer ersten Richtung auf die ersten und zweiten Kupplungslamellen (4, 5) einwirkt, wodurch das erste Bauteil (1) mit dem zweiten Bauteil (2) drehfest verbindbar ist, mit einem Detektionsmittel, mittels welchem die Position einer Kupplungslamelle (6) bei Betätigung des Kolbens (7) in der ersten Richtung detektierbar ist, wobei ein Bolzen (10) einerseits mit dieser Kupplungslamelle (6) und andererseits mit einem Schalter (11) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kupplungslamelle (6) drehfest im ersten Bauteil (1) gehalten ist und eine radial nach außen angeordnete Erhebung (9) aufweist, über welche der Bolzen (10) verschiebbar ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) im Bereich der axialen Erstreckung der ersten und zweiten Kupplungslamellen (4, 5) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) radial außerhalb der zweiten Kupplungslamellen (5) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bis auf die eine Kupplungslamelle (6), über welche der Bolzen (10) verschiebbar ist, die ersten Kupplungslamellen (4) Ausnehmungen (15) aufweisen, welche so angeordnet sind, dass der Bolzen (10) in diese Ausnehmungen (15) eingreift.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kupplungslamellen (4) radial nach außen angeordnete Erhebungen (9) aufweisen, welche in Nuten des ersten Bauteils (1) eingreifen, wobei über diese Abschnitte eine Wärmeabfuhr stattfindet.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kupplungslamellen (4) radial nach außen angeordnete halbrunde Erhebungen (15) aufweisen, welche in Nuten des ersten Bauteils (1) eingreifen, wobei über diese Erhebungen (9) die ersten Kupplungslamellen (4) drehfest im ersten Bauteil (1) gehalten sind.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) in der ersten Richtung mittels Federkraft einer Feder (12) betätigbar ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) in einer zweiten Richtung mittels Druckbeaufschlagung des Kolbens (10) betätigbar ist.