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Die Erfindung betrifft einen Sensierring für eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung einer Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit dessen Hilfe ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung sensiert werden kann, um eine Nachstellung zum Ausgleich des verschleißbedingten Fehlabstands auszulösen.
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Aus
WO 2008/058508 A1 ist eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen bekannt, bei denen ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte über eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung kompensiert werden kann. Die Nachstelleinrichtung weist einen an einer Gegenrampe eines Kupplungsgehäuseteils abgleitenden Sensierring auf, der in Umfangsrichtung mit einer Federkraft einer Zugfeder relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil beaufschlagt ist. Der Sensierring wird mit Hilfe einer mit dem Kupplungsgehäuseteil vernieteten Klemmfeder reibschlüssig gegen eine als Tellerfeder ausgestalteten Hebelfeder zum axialen Bewegen der Anpressplatte relativ zur Gegenplatte arretiert. Zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte kann eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge erhöht sich der Hubweg der Anpressplatte, wodurch die Tellerfeder einen entsprechend großen Hub zum Schließen der Reibungskupplung ausführen muss. Die ringförmig ausgestaltete Klemmfeder ist mit der Tellerfeder gekoppelt, so dass die Tellerfeder bei einem entsprechend großen Hub der Tellerfeder die Klemmfeder elastisch von dem Sensierring weg biegt, wodurch die Klemmkraft der Klemmfeder auf den Sensierring reduziert wird oder sogar die Klemmfeder von dem Sensierring abheben kann. Bei einem ein tolerierbares Ausmaß übersteigenden Verschleiß ist der Hub der Tellerfeder so groß, dass der Sensierring die reibschlüssig aufgebrachte Klemmkraft der Klemmfeder überwinden kann, wodurch der Sensierring von der von der Zugfeder aufgebrachten Federkraft in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag verdreht wird. Der in axialer Richtung rampenförmig ausgestaltete Sensierring gleitet an der Gegenrampe des Kupplungsgehäuseteils ab, wodurch sich der axiale Abstand vergrößert bis wieder die Klemmkraft der elastisch von der Tellerfeder weggebogenen Klemmfeder ausreicht, um den Sensierring reibschlüssig an einer weiteren Bewegung in Umfangsrichtung zu hindern. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann durch den verdrehten Sensierring die Tellerfeder an einem in axialer Richtung verschobenen Punkt an dem Sensierring anschlagen, so dass die Tellerfeder von einem Verstellring zum Nachstellen des verschleißbedingten Fehlabstands abhebt oder zumindest eine Klemmkraft auf den Verstellring reduziert. Der Verstellring ist ebenfalls in Umfangsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der in axialer Richtung rampenförmige Verstellring an einer entsprechenden Gegenrampe der Anpressplatte abgleiten kann bis die von der Tellerfeder bereitgestellte Klemmkraft wieder ausreicht ein weiteres Verdrehen des Verstellrings zu verhindern. Der Verstellring kann dadurch in axialer Richtung einen größeren Abstand zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte überbrücken, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt ist und die Tellerfeder mit einem entsprechend geringeren Hub die Anpressplatte auf die Gegenplatte zu bewegen kann.
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Aus der
DE 10 2009 053 479 A1 ist ein Sensierring bekannt, der auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 lesbar ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis den Bauraumbedarf von Reibungskupplungen mit einer Nachstelleinrichtung zu reduzieren.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, mit deren Hilfe ein geringer Bauraumbedarf einer Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ermöglicht ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Sensierring 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.
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Erfindungsgemäß ist ein Sensierring für eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung einer Reibungskupplung vorgesehen mit einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ringkörper, mindestens einer mit dem Ringkörper verbundenen Rampe zum Abgleiten auf einer Gegenrampe eines Kupplungsdeckels und einem Anlagebereich zum klemmenden Anliegen einer Klemmfeder, wobei der Anlagebereich zumindest in einem Teilbereich unter einem Winkel α schräg zu einer Radialebene verläuft.
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Bei einem von dem Sensierring sensierten Verschleiß kann sich der Sensierring relativ zu einem Kupplungsdeckel verdrehen, wobei die Rampe des Sensierring an einer insbesondere an einem Kupplungsdeckel vorgesehenen Gegenrampe abgleiten kann. Durch die an der Gegenrampe abgleitende Rampe des Sensierrings entfernt sich die von der Gegenrampe wegweisende Axialseite des Sensierrings bei einem sensierten Verschleiß immer weiter weg von der Gegenrampe. Durch den angeschrägten Anlagebereich kann erreicht werden, dass ein Wegwandern eines Kontaktpunkts der Klemmfeder an dem Sensierring von der Gegenrampe weg zumindest teilweise kompensiert werden kann. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass die Klemmfeder zu Beginn des Verschleißbereichs im wesentlichen in radialer Richtung ausgerichtet flach an dem Sensierring im dem Anlagebereich anliegt und zum Verschleißbereichsende unter einem Winkel zur Radialebene im Wesentlichen linienförmig an dem Sensierring anliegt, wodurch die Klemmfeder mit einem Anteil in axialer Richtung von dem Sensierring abstehen würde und für diesen Betriebszustand axialen Bauraum benötigt. Dadurch ist für eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ein geringerer Bauraumbedarf ermöglicht. Gleichzeitig kann erreicht werden, dass sich über den Verschleißbereich der Verspannungszustand der Klemmfeder nicht wesentlich ändert. Insbesondere kann vermieden werden, dass sich über den Verschleißbereich die von der Klemmfeder zu ertragenden Spannungen signifikant erhöhen. Stattdessen ist es möglich die in der Klemmfeder auftretenden mechanischen Spannungen im Wesentlichen konstant zu halten, so dass die spannungstechnische Auslegung der Klemmfeder vereinfacht ist. Insbesondere kann die Klemmfeder für geringere auftretende Maximalspannungen ausgelegt werden, so dass es insbesondere möglich ist die Klemmfeder kleiner und materialsparender auszugestalten. Dadurch kann auch vermieden werden, dass die im geöffneten Zustand der Reibungskupplung von der Klemmfeder auf den Sensierring aufgebrachte Klemmkraft über den Verschleißbereich signifikant ansteigt. Insbesondere ist es möglich die im geöffneten Zustand der Reibungskupplung von der Klemmfeder auf den Sensierring aufgebrachte Klemmkraft im Wesentlichen konstant zu halten, so dass die maximale Bauteilbelastung des Sensierrings im Anlagebereich gering gehalten werden kann. Der Sensierring kann aufgrund der geringeren maximalen Klemmkraft der Klemmfeder beispielsweise mit einer geringeren Materialstärke im Anlagebereich ausgestaltet sein, so dass Material und Gewicht eingespart werden kann. Der Anlagebereich weist eine sich im Wesentlichen in tangentialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Erstreckung auf. Der angeschrägte Bereich des Anlagebereichs, wobei der gesamte Anlagebereich angeschrägt zur Radialebene ausgestaltet ist, kann sich über die gesamte radiale Dicke oder nur einen Teil der radialen Dicke des Ringkörpers des Sensierrings erstrecken. Der Winkel α ist über den gesamten angeschrägten Bereich des Anlagebereichs im Wesentlichen konstant.
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Der Sensierring weist insbesondere einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ringkörper auf, der vorzugsweise im Wesentlichen kreisringförmig ausgestaltet ist. Von dem Ringkörper kann die Rampe in axialer Richtung abstehen. Besonders bevorzugt sind mehrere Rampen vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. Vorzugsweise ist der Sensierring als ausstanzbares Stanzteil ausgestaltet, von dem die Rampen nach radial innen und/oder radial außen abstehen und in axialer Richtung im Wesentlichen rechtwinkelig umgebogen werden können, um im eingebauten Zustand an der korrespondierenden Gegenrampe bei einer Relativdrehung abgleiten zu können. Das Umbiegen der Rampen und das Ausstanzen des Stanzteils kann mit Hilfe geeigneter Werkzeuge vorzugsweise in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen, so dass der Sensierring insbesondere werkzeugfallend aus einem Blech hergestellt werden kann. Der Sensierring kann insbesondere Befestigungsmittel zur Anbindung eines Federelements aufweisen. Das Befestigungsmittel kann beispielsweise als Haken und/oder Öse ausgeführt sein, um das Federelement anbinden zu können. Mit Hilfe des Federelements kann der Sensierring in Umfangsrichtung vorgespannt werden, wobei sich das Federelement beispielsweise an dem Kupplungsdeckel abstützen kann. Der Ringkörper des Sensierrings kann insbesondere einen Anschlag für eine Hebelfeder ausbilden, an dem die Hebelfeder nach einem von dem Sensierring detektierten Verschleiß und einem erfolgten Verdrehen des Sensierrings bei einem Öffnen der Reibungskupplung anschlagen kann, um die von der Hebelfeder auf einen Nachstellring aufgebrachte Klemmkraft abzubauen, so dass der Nachstellring sich seinerseits verdrehen kann, um den Schwenkpunkt der Hebelfeder bei einem Schließen der Reibungskupplung derart zu verlagern, dass ein ursprünglicher Betätigungsweg für die Hebelfeder wiederhergestellt werden kann und ein verschleißbedingter Fehlabstand der Anpressplatte zu einer Gegenplatte zumindest teilweise kompensiert werden kann.
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Insbesondere ist der Anlagebereich an einer von der Rampe wegweisenden Axialseite des Ringkörpers vorgesehen. Dadurch kann der Sensierring von der Klemmfeder verliersicher zwischen der Gegenrampe und der Klemmfeder aufgenommen und verklemmt werden.
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Vorzugsweise ist der Anlagebereich in der Abwicklung des Sensierrings zumindest in einem Teilbereich im Wesentlichen parallel zur Rampe ausgerichtet. Dadurch kann erreicht werden, dass die Kraftverhältnisse der Klemmfeder zum Sensierring über den Verschleißbereich im Wesentlichen konstant bleiben.
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Besonders bevorzugt ist die Anlagefläche an einer in Umfangsrichtung weisenden Seite von einem Endanschlag zum Anschlagen an der Klemmfeder bei Erreichung eines nominalen Verschleißbereichsendes begrenzt. Wenn der Sensierring so weit verdreht ist, dass die Klemmfeder das dem Verschleißbereichende zugeordnete Ende des Anlagebereichs erreicht, kann die Klemmfeder in Umfangsrichtung an dem Endanschlag anschlagen, wodurch ein weiteres Verdrehen des Sensierrings blockiert wird. Dadurch kann vermieden werden, dass unerwünschte Betriebszustände der Nachstelleinrichtung angefahren werden.
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Insbesondere ist der Anlagebereich zumindest in einem Teilbereich durch eine spanlose Verformung, insbesondere Prägen, des Ringkörpers herstellbar. Der angeschrägte Anlagebereich des Sensierrings kann dadurch schnell und einfach, insbesondere gleichzeitig zu einem spanlosen Umbiegen der Rampe, ausgeformt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte der Reibungskupplung zu einer Gegenplatte, mit einem in Umfangsrichtung federbelasteten Sensierring, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, und einer an dem Anlagebereich des Sensierrings anlegbaren Klemmfeder zum Verklemmen des Sensierrings, wobei die Klemmfeder einen von einer Hebelfeder der Reibungskupplung axial verlagerbaren Angriffsbereich aufweist.
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Zumindest bei einem hinreichend großen Betätigungsweg zum Verlagern der Anpressplatte kann die Hebelfeder an dem Angriffsbereich der Klemmfeder angreifen, um den Angriffsbereich axial mitzubewegen. Dadurch können sich die Kraftverhältnisse zwischen der Klemmfeder und dem Sensierring derart verändern, dass die von der Klemmfeder aufgebrachte Klemmkraft von der an dem Sensierring angreifenden Federkraft überwunden werden kann und der Sensierring relativ zur Klemmfeder verdreht werden kann bis die Klemmkraft der Klemmfeder wieder ausreicht den Sensierring reibschlüssig zu verklemmen und ein weiteres Verdrehen zu blockieren. Durch die in dem angeschrägten Anlagebereich angreifende Klemmfeder kann vermieden werden, dass die Klemmfeder zum Verschleißbereichsende unter einem Winkel zur Radialebene im Wesentlichen linienförmig an dem Sensierring anliegt, wodurch die Klemmfeder mit einem Anteil in axialer Richtung von dem Sensierring abstehen würde und für diesen Betriebszustand axialen Bauraum benötigt, so dass für eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ein geringerer Bauraumbedarf ermöglicht ist.
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Vorzugsweise weist die Nachstelleinrichtung einen in Umfangsrichtung federbelasteten Nachstellring auf, an dem sich die Hebelfeder bei einem Schließen der Reibungskupplung abstützen kann. Der Nachstellring kann insbesondere einen ringförmigen Schwenkpunkt für die Tellerfeder ausbilden, wobei dieser Schwenkpunkte bei einem Nachstellen durch die Nachstelleinrichtung axial verlagert werden kann, um den ursprünglichen Betätigungsweg zum Schließen der Reibungskupplung wiederherzustellen und den verschleißbedingten Fehlabstand zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte zumindest teilweise zu kompensieren. Hierzu kann der Nachstellring insbesondere über ein Rampensystem verdreht werden. Der Nachstellring und der Sensierring weisen insbesondere unterschiedliche Nenndurchmesser auf, so dass der Sensierring und der Nachstellring auf einer gemeinsamen axialen Höhe der Nachstelleinrichtung beziehungsweise der Reibungskupplung in radialer Richtung ineinander koaxial angeordnet werden können, so dass der axiale Bauraumbedarf gering gehalten werden kann.
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Insbesondere weist die Klemmfeder einen an dem Anlagebereich des Sensierrings anliegbaren Klemmansatz auf, wobei der Klemmansatz zu dem Angriffsbereich in Umfangs- richtung und/oder in Tangentialrichtung versetzt angeordnet ist. Die Klemmfeder kann dadurch vergleichbar zu einer Blattfeder ausgestaltet sein. Dadurch, dass der Klemmansatz zu dem Angriffsbereich versetzt positioniert ist, kann der Klemmansatz bei einer Verlagerung des Angriffsbereichs in axialer Richtung an dem Anlagebereich in tangentialer und/oder Umfangsrichtung entlang gleiten. Vorzugsweise ist der Abstand des Klemmansatzes zu dem Angriffsbereich unter Berücksichtigung der Neigung des Anlagebereichs um den Winkel α derart gewählt, dass bei einer axialen Verlagerung des Angriffsbereichs durch die Hebelfeder bei einem Schließen der Reibungskupplung die Klemmkraft der Klemmfeder auf den Sensierring abnimmt. In dieser Position des Klemmansatzes kann bei einem entsprechend hohen Verschleiß und einer entsprechend geringen Klemmkraft der Sensierring sich verdrehen bis die Klemmkraft der Klemmfeder wieder ausreicht ein weiteres Verdrehen des Sensierrings zu blockieren. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann der Angriffsbereich in seine Ausgangsposition zurückgelangen und hierbei den Klemmansatz weiter in den angeschrägten Anlagebereich hineinziehen, wodurch sich aufgrund der vorgesehenen Kinematik die von dem Klemmansatz aufbringbare Klemmkraft erhöht und auch bei Erschütterungen, Stößen oder sonstigen unbeabsichtigten Kräften ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Sensierrings vermieden werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Gegenplatte, einer Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte, einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Hebelfeder zum Verlagern der Anpressplatte relativ zur Gegenplatte, einem Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Anpressplatte und/oder der Gegenplatte und einer Nachstelleinrichtung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, wobei die Rampe des Sensierrings über eine Gegenrampe an dem Kupplungsdeckel abgestützt ist. Durch die in dem angeschrägten Anlagebereich angreifende Klemmfeder kann vermieden werden, dass die Klemmfeder zum Verschleißbereichsende unter einem Winkel zur Radialebene im Wesentlichen linienförmig an dem Sensierring anliegt, wodurch die Klemmfeder mit einem Anteil in axialer Richtung von dem Sensierring abstehen würde und für diesen Betriebszustand axialen Bauraum benötigt, so dass für eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ein geringerer Bauraumbedarf ermöglicht ist.
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Die Klemmfeder kann mit dem Kupplungsdeckel verbunden sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Hebelfeder, insbesondere an einem radial äußeren Ende, mit dem Angriffsbereich der Klemmfeder verbunden ist. Die Klemmfeder kann dadurch mit der Bewegung der Hebelfeder zwangsgekoppelt sein. Insbesondere kann die Hebelfeder dadurch nicht nur Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte auf die Klemmfeder ausüben. Die Hebelfeder kann dadurch die von Klemmfeder auf den Sensierring aufbringbare Klemmkraft beeinflussen, wobei insbesondere im geöffneten Zustand der Reibungskupplung aufgrund der Stellung der Hebelfeder die Klemmfeder eine erhöhte Klemmkraft bereitgestellt werden kann, wodurch ein unbeabsichtigtes Sensieren eines Verschleißes durch den Sensierring vermieden werden kann. Ferner kann die Hebelfeder bei einem Öffnen der Reibungskupplung die Klemmfeder beziehungsweise den Klemmansatz der Klemmfeder tiefer in die angeschrägte Anlegefläche hineinziehen, um die Zeitspanne und/oder das Ausmaß eines Abstehens der Klemmfeder zu reduzieren.
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Vorzugsweise weist die Nachstelleinrichtung ein in Umfangsrichtung kraftbelastetes Nachstellelement, insbesondere Nachstellring, zur Kompensation des Fehlabstands auf, wobei das Nachstellelement eine Nachstellrampe zum Abgleiten auf eine Nachstellgegenrampe aufweist, wobei insbesondere die Gegenrampe und/oder die Nachstellgegenrampe einstückig von dem Kupplungsdeckel ausgebildet ist. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden. Ferner ist es möglich die Gegenrampe für den Sensierring und/oder die Nachstellgegenrampe für das Nachstellelement bei der Ausformung des Kupplungsdeckels, beispielsweise bei einem Gießen und/oder spanlosen Umformen des Kupplungsdeckels, vorzusehen, so dass für die Ausbildung der Gegenrampe und/oder der Nachstellgegenrampe entsprechend wenige Herstellschritte erforderlich sind.
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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 eines grundsätzlichen Aufbaus einer Doppelkupplung,
- 2: eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgestalteten Ku ppl ungsdeckelanordn ung,
- 3: eine schematische Prinzipdarstellung der kinematischen Verhältnisse der Kupplungsdeckelanordnung aus 2 in einem Neuzustand und in einem Verschleißzustand,
- 4: eine schematische perspektivische Ansicht eines Sensierrings der Kupplungsdeckelanordnung aus 2,
- 5: eine schematische seitliche Detailansicht des Sensierrings aus 4,
- 6: eine schematische perspektivische Detailansicht der Kupplungsdeckelanordnung aus 2 im Neuzustand und
- 7: eine schematische perspektivische Detailansicht der Kupplungsdeckelanordnung aus 2 im Verschleißzustand.
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Die in 1 dargestellte Doppelkupplung 1 umfasst zwei Reibungskupplungen 2, 3, die im ausgerückten, also geöffneten Zustand dargestellt sind. Die Doppelkupplung 1 umfasst zwei Kupplungsscheiben 4, 5, die mit unterschiedlichen Getriebeeingangswellen verbindbar sind, wobei das diese Wellen aufweisende Kraftfahrzeuggetriebe in vorteilhafter Weise ein so genanntes Lastschaltgetriebe bilden kann, welches zwei Teilgetriebe aufweisen kann. Die Kupplungsscheiben 4, 5 tragen radial außen Reibbeläge 6, 7, die axial zwischen einer den beiden Reibungskupplungen 2 und 3 gemeinsamen Gegenplatte 8 und einer der jeweiligen Reibungskupplung 2 bzw. 3 zugeordneten Anpressplatte 9, 10 verpresst werden kann. Durch die gemeinsame Zentralplatte, die für beide Reibungskupplungen 2, 3 die Gegenplatte 8 ausbildet, ergibt sich für die Doppelkupplung 1 eine Doppelkupplung nach dem sogenannten „Drei-Platten-Design“. Die Gegenplatte 8 bildet einen Bestandteil eines Schwungrades, das mit einer Antriebswelle eines Antriebsmotor verbunden ist. Die Gegenplatte 8 ist über axial verlaufende Bereiche, die hier nicht näher dargestellt sind, mit einer Antriebsplatte bzw. einem Antriebskorb 11 verbunden. Die Antriebsplatte 11 ist als Mitnehmerring ausgebildet. Die axial verlaufenden Bereiche, die eine Verbindung zwischen der Gegenplatte 8 und der Antriebsplatte 11 herstellen, können entweder an der Gegenplatte 8 oder an der Antriebsplatte 11 angeformt sein oder aber auch an beiden Teilen 8, 11 zumindest teilweise vorgesehen sein. Die Antriebsplatte 11 kann entweder nach Art eines Drehmomentwandlers mit einer zum Beispiel an der Kurbelwelle des Antriebsmotors vorgesehenen Antriebsplatte verschraubbar sein oder aber mit einem motorseitig angeordneten Antriebselement über eine axiale Steckverbindung verbindbar sein.
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Die Gegenplatte 8 ist über eine Lagerung 38 getriebeseitig gelagert und zumindest in einer Axialrichtung festgelegt, um die zumindest für eine der Reibungskupplungen erforderlichen Schließkräfte axial abzufangen. Die Gegenplatte 8 kann also auf einer Getriebeeingangswelle gelagert bzw. axial abgestützt sein. Sie kann jedoch auch auf einem mit dem Getriebegehäuse fest verbundenen Abstützstutzen bzw. Abstützrohr aufgenommen und axial abgestützt sein.
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Die Kupplungsscheiben 4 und 5 besitzen axial zwischen ihren beiden ringförmigen Reibbelägen 6 und 7 eine so genannte Belagfederung, die einen progressiven Aufbau und Abbau des von den Reibungskupplungen 2, 3 übertragbaren Drehmomentes über zumindest einen Teilbereich des Betätigungsweges gewährleisten.
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Die Anpressplatte 9 ist mittelbar oder unmittelbar vorzugsweise über blattfederartige Elemente mit der Gegenplatte 8 drehfest, jedoch begrenzt axial verlagerbar verbunden. Die Anpressplatte 10 der Reibungskupplung 3 ist in ähnlicher Weise mit der Gegenplatte 8 antriebsmäßig gekoppelt. An der Gegenplatte 8 ist ein Kupplungsdeckel 12 befestigt, der hier als Blechdeckel ausgebildet ist. Axial beidseits dieses Kupplungsdeckels 12 sind in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelfedern 13, 14 vorgesehen, mittels derer die jeweils zugeordnete Reibungskupplung 2, 3 betätigbar ist.
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Die insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten Hebelfedern 13, 14 können jeweils ein ringartiges Bauteil bilden, das tellerfederähnliche Eigenschaften aufweist, also federnd in seiner Konizität veränderbar ist. Diese Tellerfedern 15, 16 besitzen vorzugsweise jeweils eine Federeigenschaft, die gewährleistet, dass sich diese tendenzmäßig in eine kegelstumpfförmige Position aufstellen, die einem geöffneten Zustand der Reibungskupplungen 2 und 3 entspricht.
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Die Anpressplatte
10 trägt Zugmittel
17, die sich axial erstrecken und an ihrem der Anpressplatte
10 abgewandten Ende
18 eine Schwenklagerung bzw. Abwälzauflage
19 tragen, an der die Hebelfeder
16 kippbar bzw. verschwenkbar abgestützt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abwälzauflage
19 einstückig mit den Zugmitteln
17 ausgebildet und durch einen radial nach innen hin gerichteten, ringförmigen Bereich gebildet. Die Zugmittel
17 können durch einzelne über den Umfang verteilte hakenartige Bauteile gebildet sein. In vorteilhafterweise können diese Zugmittel
17 jedoch auch zu einem vorzugsweise aus Blech hergestellten Bauteil zusammengefasst werden, welches einen vorzugsweise geschlossenen ringförmigen Bereich besitzt, von dem aus mehrere axiale Schenkel ausgehen können, die mit der Anpressplatte
10 fest verbunden sind. Radial innerhalb der Abwälzauflage
19 ist die Hebelfeder
16 an einem ringförmigen Abstützring
20 abgestützt. Der ringförmige Abstützring
20 ist axial zwischen dem Kupplungsdeckel
12 und der Hebelfeder
16 eingespannt und bildet ein Bestandteil einer Nachstelleinrichtung
21, mittels der zumindest der an den Reibbelägen
7 auftretende Verschleiß wenigstens teilweise automatisch ausgeglichen werden kann. Zum Schließen der Reibungskupplung
3 werden die radial inneren Federzungen
22 der Hebelfeder
16 in Richtung nach links beaufschlagt. Hierfür ist ein die Schließkraft zumindest im Wesentlichen in die Reibungskupplung
3 einleitendes Betätigungselement, wie zum Beispiel ein Betätigungslager vorgesehen. Ein derartiges Betätigungselement bildet einen Bestandteil eines Betätigungssystems, welches als pneumatisches, hydraulisches, elektrisches oder mechanisch betätigtes Betätigungssystem ausgebildet sein kann oder aber eine Kombination der erwähnten Betätigungsmöglichkeiten aufweist, also beispielsweise als elektrohydraulisches Betätigungssystem ausgebildet ist. Geeignete Hebelelemente
13,
14 bzw. Hebelfedern
15,
16 sind beispielsweise in
DE 103 40 665 A1 , die
DE 199 05 373 A1 ,
EP 0 992 700 B1 und
EP 1 452 760 A1 beschrieben.
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Die die Drehmomentübertragung und die axiale Verlagerbarkeit der Anpressplatte 10 gewährleistenden Federmittel, wie insbesondere Blattfedern, die in an sich bekannter Weise die Bauteile 8 und 10 miteinander verbinden, besitzen vorzugsweise eine definierte axiale Vorspannung, die gewährleistet, dass die Anpressplatte 10 in Öffnungsrichtung der Reibungskupplung 3 beaufschlagt wird. Dies bedeutet, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Anpressplatte 10 axial in Richtung nach links von der Gegendruckscheibe 8 durch die erwähnten vorgespannten Blattfedern weggedrängt wird. Dadurch werden die Reibbeläge 7 freigegeben. Die Vorspannung der entsprechenden Federmittel, wie insbesondere Blattfedern, soll weiterhin gewährleisten, dass die Abwälzauflage 19 stets axial in Richtung der radial äußeren Bereiche der Hebelfeder 16 gedrängt wird.
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Der Abstützring
20 bildet einen so genannten Nachstellring
20, der über ein Rampensystem am Kupplungsdeckel
12 axial abgestützt ist. Das Rampensystem besitzt in Umfangsrichtung verlaufende, sich in axialer Richtung erhebende Rampen. In bekannter Weise können entsprechende Rampen unmittelbar an dem Nachstellring
20 angeformt sein und die mit diesen zusammenwirkenden Gegenrampen in vorteilhafter Weise unmittelbar im Bereich des Gehäusebodens des Kupplungsdeckels
12 eingebracht sein. In Umfangsrichtung wird der Nachstellring
20 von wenigstens einer nicht näher dargestellten Feder in Umfangsrichtung bzw. Nachstellrichtung beaufschlagt. Einzelheiten bezüglich der Funktionsweise einer Nachstelleinrichtung, der Ausgestaltungsmöglichkeiten für Rampen und Gegenrampen sowie der Auslegung und Anordnung von Federn, welche eine Nachstellung innerhalb eines Rampensystems ermöglichen, können aus der
DE 42 39 291 A1 ,
DE 42 39 289 A1 ,
DE 43 22 677 A1 und
DE 44 31 641 A1 entnommen werden.
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Die Nachstelleinrichtung 21 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 23, die einen Sensierring 24 aufweist, der in ähnlicher Weise, wie dies in Zusammenhang mit dem Nachstellring 20 beschrieben wurde, über ein Rampensystem am Gehäuseboden des Kupplungsdeckels 12 abgestützt ist und in Nachstellrichtung durch eine Feder umfangsmäßig beaufschlagt wird. Der Sensierring 24 ist hier axial zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und den äußeren Bereichen der Hebelfeder 16 angeordnet, und zwar hier auf radialer Höhe der Abwälzauflage 19.
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Die Sensoreinrichtung 23 besitzt weiterhin ein insbesondere als Klemmfeder ausgestaltetes Sensorelement 25, das vorzugsweise axial federnde Bereiche besitzt. Das Sensorelement 25 klemmt, sofern kein Verschleiß aufgetreten ist, den Sensierring 24 axial ein, so dass dieser dann unverdrehbar gehaltert ist. Das Sensorelement 25 besitzt Anschlagbereiche 26, die mit vom Zugmittel getragenen Gegenanschlagbereichen 27 zusammenwirken können, und zwar insbesondere beim Auftreten von Verschleiß an den Reibbelägen 7. Die axiale Anordnung der Anschlagbereiche 26 und Gegenanschlagbereiche 27 sowie die zwischen diesen beim Betätigen der Reibungskupplung 3 auftretenden Axialwege sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei einer Schließung der Reibungskupplung 3 und fehlendem Verschleiß maximal lediglich eine Berührung zwischen den Anschlagbereichen 26 und den Gegenanschlagbereichen 27 erfolgen kann. Sofern jedoch ein Verschleiß vorhanden ist, kommen die Anschlagbereiche 26 an den Gegenanschlagbereichen 27 zur Anlage bevor der vollständige Schließweg bzw. Einrückweg der Reibungskupplung 3 erreicht ist. Dadurch wird bewirkt, dass in Abhängigkeit des aufgetretenen Verschleißes eine axiale Verlagerung der Anschlagbereiche 26 gegenüber zumindest dem Sensierring 24 erfolgt. Diese axiale Verlagerung bewirkt, dass der Sensierring 24 tendenzmäßig entlastet wird und somit sich verdrehen kann um einen Winkel, der abhängig ist von dem durch das Sensorelement 25 detektierten Verschleiß. Die dabei erfolgende axiale Verlagerung des Sensierrings 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil wird durch das zwischen dem Sensierring 24 und diesem gehäuseartigen Bauteil vorgesehene Rampensystem gewährleistet.
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Beim Öffnen, also Ausrücken der Reibungskupplung 3, wird die Hebelfeder 16 in eine winkelmäßige Lage zurückgedrängt, bei der die Federzungen 22 der Hebelfeder 16 eine zumindest annähernd gleich bleibende bzw. konstante axiale Lage einnehmen. Aufgrund des mittels der Sensoreinrichtung 23 erfolgten Verschleißausgleiches, der hier eine entsprechende axiale Verlagerung der Abwälzauflage 19 nach rechts bewirkt, wird der Abstützring bzw. als Nachstellring 20 ausgestaltetes Nachstellelement beim Öffnen der Reibungskupplung 3 entlastet, so dass auch dieser dann eine Verdrehung erfährt, die aufgrund des zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und dem Verstellring 20 vorhandenen Rampensystems eine entsprechende axiale Verlagerung des Verstellringes 20 bewirkt.
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Das die Anschlagbereiche 26 aufweisende Sensorelement 25 kann durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das über den Umfang betrachtet einzelne, vorzugsweise gleichmäßig verteilte Befestigungen mit dem Kupplungsdeckel 12 aufweist. Die zwischen diesen Befestigungen vorhandenen Bereiche des ringförmigen Sensorelementes 25 tragen die Anschlagbereiche 26. Die in Umfangsrichtung zwischen den Befestigungen vorgesehenen Bereiche des Sensorelementes 25 sind in axialer Richtung elastisch bzw. federnd verformbar. Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn diese Bereiche auch einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt werden, die zumindest ein geringfügiges Verdrillen zumindest der seitlich der Anschlagbereiche 26 sich umfangsmäßig erstreckenden Bereiche mit geringerer radialer Breite bewirken. Die Hebelfeder 15 der Reibungskupplung 2 ist gegenüber der Hebelfeder 16 axial auf der anderen Seite der radialen Bereiche des Kupplungsdeckels 12 vorgesehen. Die Hebelfeder 16 stützt sich mit einem radial äußeren Bereich an einem Abstützring bzw. als Nachstellring 28 ausgestaltetes Nachstellelement ab. Der Nachstellring 28 ist in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit dem Nachstellring 20 beschrieben wurde, gegenüber dem Kupplungsdeckel 12 verdrehbar und an diesem über ein Rampensystem axial abgestützt. Der Nachstellring 28 bildet einen Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 29, die zwischen den radialen Bereichen des Kupplungsdeckels 12 und der Hebelfeder 15 wirksam ist. Zwischen der Anpressplatte 9 und der Gegenplatte 8 und/oder dem Kupplungsdeckel 12 sind Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, die vorzugsweise durch Blattfedern gebildet sind, welche axial derart vorgespannt sind, dass die Anpressplatte 9 axial gegen die Hebelfeder 15 gedrückt wird. Die axiale Gesamtkraft, welche auf die Hebelfeder 15 in Richtung nach rechts einwirkt, ist dabei derart bemessen, dass während des Betriebes des Kupplungsaggregates 1 eine axiale Verlagerung bzw. Verschwenkung der Hebelfeder 16 aufgrund zumindest von Resonanzerscheinungen und/oder Axialschwingungen bzw. Taumelschwingungen von zumindest einzelnen Bauteilen des Kupplungsaggregates verhindert wird. Eventuell können zusätzlich zu den Blattfederelementen weitere Energiespeicher bzw. Federelemente vorgesehen werden, die auf die Anpressplatte 9 oder aber unmittelbar auf die Hebelfeder 15 einwirken. Der Kupplungsdeckel 12, die Hebelfeder 13 sowie die zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und der Hebelfeder 13 angeordnete Nachstelleinrichtung 29 bilden gemeinsam eine Kupplungsdeckelanordnung 40 aus, die als eine gemeinsame Baueinheit verbaut werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Hebelfeder 14 sowie die zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und der Hebelfeder 14 angeordnete Nachstelleinrichtung 23 gemeinsam die Kupplungsdeckelanordnung 40 ausbilden, wobei insbesondere der Kupplungsdeckel 12, die Hebelfedern 12, 13 und die Nachstelleinrichtungen 23, 29 die Kupplungsdeckelanordnung 40 ausbilden, die in dieser Ausgestaltung speziell für den Betrieb von Doppelkupplungen ausgestaltet ist.
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Die Nachstelleinrichtung 29 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 30, die radial innerhalb und hier beabstandet von dem Nachstellring 28 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 30 umfasst einen Sensierring 31, der ähnlich wie der Sensierring 24 gegenüber dem Kupplungsdeckel 12 verdrehbar und über ein Rampensystem abgestützt ist. Weiterhin besitzt die Sensoreinrichtung 30 ein insbesondere als Klemmfeder ausgestaltetes Sensorelement 32, das entweder mittelbar oder unmittelbar vom Kupplungsdeckel 12 getragen wird. Das Sensorelement 32 besitzt zumindest einen, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte Anschlagbereiche 33, die mit Gegenanschlagbereichen 34 zumindest beim Auftreten von Verschleiß an den Reibbelägen 6 der Kupplungsscheibe 4 zusammenwirken. Die Gegenanschlagbereiche 34 können durch Elemente gebildet sein, die mit der Hebelfeder 15 verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Gegenanschlagbereiche 34 durch einstückig mit der Hebelfeder 15 ausgebildete Zungen oder Haken gebildet sind. Das Sensorelement 32 besitzt Bereiche 35, die mit axialer Vorspannung an Bereichen 36 des Sensierrings 31 zusammenwirken. Durch die axiale Vorspannung zumindest der Bereiche 35 wird der Sensierring 31 axial eingespannt, so dass eine Verdrehung desselben zumindest bei fehlendem Verschleiß an den Reibbelägen 6 vermieden wird. Dadurch wird eine unkontrollierte, nicht auf einen Verschleiß zurückzuführende Nachstellung der Nachstelleinrichtung 29 vermieden. Das Sensorelement 32 kann ebenfalls durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das ähnlich ausgebildet mit dem Kupplungsdeckel 12 verbunden und wirksam ist, wie dies in Zusammenhang mit dem Sensorelement 25 beschrieben wurde.
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Der axiale Abstand zwischen den Anschlagbereichen 33 und den Gegenanschlagbereichen 34 ist derart bemessen, dass bei voll geschlossener Reibungskupplung 2 und fehlendem Verschleiß an den Reibbelägen 6 lediglich ein Touchieren bzw. leichte Anlage zwischen diesen Bereichen 33 und 34 erfolgt, wodurch gewährleistet ist, dass der Sensierring 31 gegen Rotation blockiert bleibt. Das Schließen der Reibungskupplung 2 erfolgt in ähnlicher Weise wie dies in Verbindung mit der Reibungskupplung 3 beschrieben wurde. Es wird mittels einer Betätigungseinrichtung eine Schließkraft im Bereich der Federzungen 37 der Hebelfeder 15 eingeleitet. Diese Schließkraft wird allmählich aufgebaut, und zwar so lange, bis die auf die Anpressplatte 9 ausgeübte Axialkraft ausreicht, um das vom Motor abgegebene Drehmoment über die Kupplungsscheibe 4 an das Kraftfahrzeuggetriebe weiterzuleiten. Die maximale Anpresskraft kann dabei zumindest einen konstanten Wert aufweisen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Kraftfahrzeugmotors und des dabei abgegebenen Drehmomentes diese Schließkraft entsprechend anzupassen. Dies bedeutet, dass, wenn der Motor lediglich 50 % seines Nominaldrehmomentes abgibt, die Anpresskraft entsprechend reduziert werden kann. Eine ähnliche Betätigung ist auch für die Reibungskupplung 3 möglich.
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Die in 2 dargestellte Kupplungsdeckelanordnung 40 weist den Kupplungsdeckel 12 auf, an dem der Sensierring 24 und der Nachstellring 20 in Umfangsrichtung abgleiten können. Der Sensierring 24 weist hierzu einen kreisringförmigen Ringkörper 42 auf, dem in axialer Richtung Rampen 44 abstehen können, die an korrespondierenden Gegenrampen 46 des Kupplungsdeckels 12 abgleiten können. Entsprechend weist der Nachstellring 20 in axialer Richtung abstehende Nachstellrampen 48 auf, die an korrespondierenden Nachstellgegenrampen 50 des Kupplungsdeckels 12 abgleiten können. Der Sensierring 24 ist mit Hilfe einer Klemmfeder 52 verklemmt. Die Klemmfeder 52 weist einen Angriffsbereich 54 auf, an dem die Hebelfeder 16 anschlagen kann, um die auf den Sensierring 24 aufgebrachte Klemmkraft zu reduzieren. Um die Klemmkraft auf den Sensierring 24 aufzuprägen, weist die Klemmfeder 52 einen Klemmansatz 56 auf, der in einem Anlagebereich 58 anliegt.
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Wie insbesondere in 4 und 5 dargestellt ist der Anlagebereich 58 zur Radialebene der Kupplungsdeckelanordnung 40 um einen Winkel α angeschrägt. Der Anlagebereich 58 kann insbesondere in den Ringkörper 42 eingeprägt sein, so dass ein Endanschlag 60 ausgebildet werden kann, an dem der Klemmansatz 56 bei Erreichung des Verschleißbereichsendes anschlagen kann.
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Wie in 3 dargestellt, befindet sich der Klemmansatz 56 der Klemmfeder 52 im Neuzustand (linke Seite), wie auch in 6 dargestellt, auf einem Abstand D zum Kupplungsdeckel 12. Wenn bei einem sensierten Verschleiß der Sensierring 24 sich verdreht und die Rampe 44 auf der Gegenrampe 46 abgleitet, vergrößerte sich der Abstand des Ringkörpers 42 zum Kupplungsdeckel 12 um eine axiale Strecke s (rechte Seite), wie dies auch in 7 dargestellt ist. Durch die Anschrägung des Anlagebereichs 58 um den Winkel α kann jedoch der Abstand D des Klemmansatz 56 der Klemmfeder 52 zum Kupplungsdeckel 12 im Wesentlichen konstant gehalten werden, so dass der Klemmansatz 56 beim Verschleißbereichsende nicht teilweise in axialer Richtung von dem Sensierring 24 absteht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Reibungskupplung
- 4
- Kupplungsscheibe
- 5
- Kupplungsscheibe
- 6
- Reibbelag
- 7
- Reibbelag
- 8
- Gegenplatte
- 9
- Anpressplatte
- 10
- Anpressplatte
- 11
- Antriebsplatte
- 12
- Kupplungsdeckel
- 13
- Hebelfeder
- 14
- Hebelfeder
- 15
- Tellerfeder
- 16
- Tellerfeder
- 17
- Zugmittel
- 18
- abgewandtes Ende
- 19
- Abwälzauflage
- 20
- Abstützring
- 21
- Nachstelleinrichtung
- 22
- Federzunge
- 23
- Sensoreinrichtung
- 24
- Sensierring
- 25
- Sensorelement
- 26
- Anschlagbereich
- 27
- Gegenanschlagbereich
- 28
- Verstellring
- 29
- Nachstelleinrichtung
- 30
- Sensoreinrichtung
- 31
- Sensierring
- 32
- Sensorelement
- 33
- Anschlagbereich
- 34
- Gegenanschlagbereich
- 35
- Bereich
- 36
- Bereich
- 37
- Federzunge
- 38
- Lagerung
- 40
- Kupplungsdeckelanordnung
- 42
- Ringkörper
- 44
- Rampe
- 46
- Gegenrampe
- 48
- Nachstellrampe
- 50
- Nachstellgegenrampe
- 52
- Klemmfeder
- 54
- Angriffsbereich
- 56
- Klemmansatz
- 58
- Anlagebereich
- 60
- Endanschlag
- α
- Winkel
- D
- Abstand
- s
- axiale Strecke