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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, die insbesondere als Fahrkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann und mit deren Hilfe ein Drehmoment von einer Eingangswelle, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Motors, an eine Ausgangswelle, beispielsweise einer Eingangswelle eines Getriebes, weitergeleitet werden kann.
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Durch eine Anfahrkupplung, wie beispielsweise aus der
DE 197 46 281 A1 bekannt, kann über ein um eine Drehachse drehbares Schwungrad ein von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugtes Drehmoment übertragen werden. Mit dem Schwungrad ist eine Anpressplatte zur Weiterleitung des Drehmomentes verbunden, die das Drehmoment über einen Reibbelag an eine Kupplungsscheibe reibschlüssig übertragen kann. Die Anfahrkupplung weist dabei üblicherweise zur Verlagerung der Anpressplatte eine Hebelfeder auf, wobei die Hebelfeder durch eine Hebelfederzentrierung in einer Betriebsposition zentriert werden kann. Zwischen der Hebelfeder, insbesondere Hebelfederzungen der Hebelfeder, und der an der Hebelfeder anliegenden Hebelfederzentrierung besteht ein Reibkontakt an einem Kontaktbereich der Hebelfederzentrierung. Während des Betriebes der Anfahrkupplung kann durch den Reibkontakt Verschleiß an der Hebelfederzentrierung auftreten, wodurch es beispielsweise zu Änderungen der Hysterese der Hebelfeder kommen kann. Dadurch bedingt können auch Schwankungen des Reibwertes in dem Reibkontakt auftreten.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Reibungskupplung bereitzustellen, die einen Verschleiß an der Hebelfederzentrierung reduzieren und unbeabsichtigte Schwankungen des Reibwertes und unkontrollierte Änderungen in der Hysterese vermeiden kann.
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Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, mit einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäusedeckel, verbunden ist, einer vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildeten Hebelfeder zur Kraftbeaufschlagung der Anpressplatte in axialer Richtung, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte einzuklemmen und mindestens einer Hebelfederzentrierung zum Zentrieren der Hebelfeder bei Axialschwingungen der Anpressplatte und/oder der Hebelfeder gegenüber dem Gehäusedeckel. Erfindungsgemäß ist die Hebelfederzentrierung zweiteilig ausgebildet, wobei die zweiteilige Hebelfederzentrierung einen Hebelfederbolzen und eine zumindest teilweise um den Hebelfederbolzen herum angeordnete Hülse aufweist.
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Durch eine Betätigung der Hebelfeder entlang eines Hebelweges kann die Kraftbeaufschlagung der Anpressplatte verringert werden, wodurch ein Ausrücken und Trennen der Reibungskupplung bewirkt werden kann. Die Hebelfeder kann mit mindestens einer Hebelfederzentrierung, vorzugsweise mehreren Hebelfederzentrierungen, an einem Gehäusedeckel der Reibungskupplung zentriert werden. Mehrere Hebelfederzentrierungen können gleichmäßig ringförmig vorzugsweise an dem Gehäusedeckel der Reibungskupplung angeordnet sein. Zur beweglichen, vorzugsweise kippbaren, Lagerung der Hebelfeder kann beispielsweise radial außenseitig an der mindestens einen Hebelfederzentrierung mindestens ein Drahtring angeordnet sein, wobei die Hebelfeder an dem mindestens einen Drahtring anliegen kann. Vorzugsweise sind zwei Drahtringe vorgesehen, welche radial außenseitig an der Hebelfederzentrierung, vorzugsweise den Hebelfederzentrierungen, derart angeordnet sein können, dass die Hebelfeder zwischen den beiden Drahtringen gelagert sein kann. Die Hebelfeder kann in einem montierten Zustand die Hebelfederzentrierung zumindest teilweise, beispielsweise radial innenseitig, kontaktieren. Das Kontaktieren kann in einem Kontaktbereich der Hebelfederzentrierung erfolgen, wobei der Kontaktbereich beispielsweise mittig entlang der Längserstreckung der Hebelfederzentrierung angeordnet sein kann. Die Hebelfederzentrierung kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei die zweiteilige Hebelfederzentrierung einen Hebelfederbolzen und eine zumindest teilweise um den Hebelfederbolzen herum angeordnete Hülse aufweisen kann. Die Hülse kann relativbewegungsfrei an dem Hebelfederbolzen befestigt oder fixiert sein, so dass auch bei einer Betätigung der Hebelfeder die Hülse im Wesentlichen ihre Anordnung an dem Hebelfederbolzen beibehält. Der Außendurchmesser der zweiteiligen Hebelfederzentrierung, insbesondere der Außendurchmesser der Hülse, kann im Wesentlichen dem Außendurchmesser üblicherweise verwendeter Hebelfederzentrierungen entsprechen, wodurch beispielsweise ein kostengünstiger Austausch der Hebelfederzentrierungen ermöglicht werden kann. Die Hülse kann radial außenseitig den Hebelfederbolzen Umschließen, wobei die Hülse sich zumindest teilweise entlang der Längserstreckung des Hebelfederbolzens erstrecken kann. Die Hülse kann radial außenseitig zumindest einen Kontaktbereich zur Kontaktierung der Hebelfeder, insbesondere von einer oder mehrere Hebelfederzungen, aufweisen. Der Kontaktbereich der Hülse kann dabei mit einer Vorspannung an der Hebelfeder, insbesondere einer oder mehrerer Hebelfederzungen, insbesondere benachbarter Hebelfederzungen, anliegen. Durch die Ausgestaltung einer zweiteiligen Hebelfederzentrierung kann die Hebelfederzentrierung variabel den Erfordernissen angepasst werden, beispielsweise durch einen entsprechend gewählten Werkstoff der Hülse. Dadurch kann beispielsweise eine Reduzierung des Verschleißes an der Hebelfederzentrierung, insbesondere in dem Kontaktbereich, ermöglicht werden. Zudem kann eine Schwankung der Reibwerte insbesondere in dem Kontaktbereich verringert werden, ebenso wie eine unkontrollierte unbeabsichtigte Änderung der Hysterese der Hebelfeder.
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In einer bevorzugten Ausgestaltungsform weist die Hülse eine behandelte Oberfläche auf, vorzugsweise behandelt durch Beschichtung und/oder durch Aufrauen. Die Oberfläche der Hülse kann durch Beschichten und/oder Aufrauen radial innenseitig und/oder radial außenseitig behandelt werden. Die Oberflächenbehandlung kann dabei entlang der gesamten Längserstreckung der Hülse ausgeführt werden oder zumindest teilweise entlang der Längserstreckung der Hülse, vorzugsweise in dem Kontaktbereich der Hülse. Vorzugsweise kann die Oberfläche der Hülse gehärtet werden, insbesondere oberflächengehärtet, vorzugsweise mit einem Nitrierverfahren, besonders bevorzugt nach dem Tenifer-Verfahren. Vorzugsweise ist die Hülse in Form einer teniferierten Hülse ausgebildet. Durch die zumindest teilweise Härtung der Oberfläche der Hülse kann ein reibungsbedingter Verschleiß an der Oberfläche der Hülse, beispielsweise in Form eines Eingrabens, verringert werden. Dadurch kann die Gefahr eines Verhakens der Hebelfeder, insbesondere der Hebelfederzungen, an der Oberfläche der Hebelfederzentrierung, insbesondere der Hülse verringert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform weist die Hülse einen reibwertreduzierten Werkstoff auf. Die Hülse kann beispielsweise aus einem Kunststoff mit einem geringen Reibwert ausgebildet sein, wobei der Reibwert des Werkstoffes der Hülse geringer sein kann als der Reibwert eines vergleichbaren metallischen Werkstoffes. Durch die Absenkung des Reibwertes der Oberfläche der Hülse kann eine Reduzierung der Hysterese der Hebelfeder ermöglicht werden, wodurch eine Reduzierung der Reibwertschwankungen ermöglicht werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform weist die Hülse der Hebelfederzentrierung eine zumindest teilweise konvexe äußere Kontur auf. Die Hülse der Hebelfederzentrierung weist zumindest eine konvexe äußere Kontur auf, wobei die konvexe äußere Kontur umfänglich an der Hülse ausgebildet sein kann. Vorzugsweise kann die konvexe äußere Kontur der Hülse im Kontaktbereich ausgebildet sein. Die konvexe äußere Kontur kann in Form eines ringförmig die Hülse außenseitig umschließenden Wulstes ausgebildet sein. Die konvexe äußere Kontur kann ballig oder wellenförmig, beispielsweise in Form von mehreren die Hülse ringförmig umgebenden Wulsten, ausgebildet sein. Durch eine mindestens teilweise konvexe äußere Kontur der Hülse kann die ausrückwegabhängige Hysterese der Hebelfeder erhöht werden.
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Bevorzugt ist die Hülse kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Hebelfederbolzen verbunden. Die Hülse kann beispielsweise durch Aufschrumpfen, beispielsweise mittels einer Presspassung, kraftschlüssig mit dem Hebelfederbolzen lösbar verbunden sein. Ein formschlüssiges Verbinden der Hülse mit dem Hebelfederbolzen kann beispielsweise durch ein Aufklipsen oder ein Aufschrauben der Hülse auf den Hebelfederbolzen lösbar erfolgen. Die Hülse kann stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, mit dem Hebelfederbolzen verbunden werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Hebelfederbolzen ein Fließpressteil. Durch Fließpressen kann der Hebelfederbolzen kostengünstig hergestellt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Dadurch kann beispielsweise eine Reduzierung des Verschleißes an der Hebelfederzentrierung, insbesondere in dem Kontaktbereich, ermöglicht werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachstehend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Es zeigen:
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1: eine schematische Schnittdarstellung einer Reibungskupplung mit einer zweiteiligen Hebelfederzentrierung;
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2: einen Hebelfederbolzen mit einer zylindrischen Hülse; und
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3: einen Hebelfederbolzen mit einer Hülse mit einer konvexen äußeren Kontur.
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In 1 ist eine Reibungskupplung 10 dargestellt, die insbesondere zur Anwendung als Anfahrkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, wobei die Reibungskupplung 10 eine Anpressplatte 12 aufweist, die drehfest, jedoch begrenzt verlagerbar in axialer Richtung A mit einem Gehäusedeckel 16 verbunden ist. Weiterhin weist die Kupplung 10 eine als Tellerfeder ausgebildete Hebelfeder 18 auf, welche als Anpressfeder zwischen der Anpressplatte 12 und dem Gehäusedeckel 16 wirksam ist und die Anpressplatte 12 in axialer Richtung A mit einer Kraft beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe 13 zwischen der Anpressplatte 12 und einer Gegenplatte 14 einzuklemmen. Dabei drückt die als Tellerfeder ausgebildete Hebelfeder 18 in deren radial äußeren Bereich 20 gegen einen an der Anpressplatte 12 angeordneten Verstellring 22, der an der Anpressplatte 12 zur Verschleißnachstellung angeordnet ist. Der radial äußere Bereich 20 der Hebelfeder 18 ist ringförmig ausgebildet, wobei die Hebelfeder 18 mehrere Hebelfederzungen 24 aufweist, welche sich vom ringförmigen äußeren Bereich 20 nach radial innen erstrecken. Die Hebelfeder 18 kann mittels eines Hebels (nicht dargestellt) betätigt werden. Die Hebelfeder 18 ist in einem nicht betätigten Zustand dargestellt, wobei die Reibungskupplung 10, durch Verpressen der Kupplungsscheibe 13 zwischen der Anpressplatte 12 und der Gegenplatte 14 ein Drehmoment übertragen kann. Die Reibungskupplung 10 ist in einem geschlossen Zustand zur Kraftübertragung dargestellt. Bei einer Betätigung der Reibungskupplung 10 wird die Hebelfeder 18 über die Hebelfederzungen 24 in die axiale Richtung A verlagert, was wiederum mittels einer Schwenklagerung 26 an zwei Drahtringen 28, welche an der zweiteiligen Hebelfederzentrierung 32 anliegen, ermöglicht wird, wodurch eine axiale Bewegung der Anpressplatte 12 zum Öffnen der Kupplung herbeigeführt werden kann. Die zweiteilige Hebelfederzentrierung 32 weist einen Hebelfederbolzen 30 und eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 34 auf, welche an dem Hebelfederbolzen 30 radial außenseitig angeordnet ist. Der Hebelfederbolzen 30 ist dabei an einem ersten Ende 40 mit dem Gehäusedeckel 16 verbunden und weist an einem dem ersten Ende 40 gegenüberliegenden zweiten Ende 42 eine scheibenförmige Verbreiterung auf, beispielsweise zum Lagern eines Drahtringes 28 und/oder um ein Verrutschen der Hülse 34 in axialer Richtung A zu vermeiden. Die beiden Drahtringe 28 sind radial außenseitig um die Hebelfederzentrierung 32 angeordnet, wobei in axialer Richtung A zwischen den Drahtringen 28 die Hebelfeder 18, insbesondere die Hebelfederzungen 24, angeordnet sind. Die Hebelfeder 18, vorzugsweise die Hebelfederzungen 24, kontaktieren die Hülse 34 radial innenseitig in einem Kontaktbereich 38.
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In 2 ist eine zweiteilige Hebelfederzentrierung 32 dargestellt, die einen Hebelfederbolzen 30 mit einer radial außenseitig daran angeordneten Hülse 34 aufweist, wobei die Hülse im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Der Hebelfederbolzen 30 weist ein erstes Ende 40 mit einer Verjüngung zur Aufnahme an dem Gehäusedeckel 16. An dem zweiten Ende 42 weist der Hebelfederbolzen 30 eine scheibenförmige Verbreiterung auf, die radial außenseitig über die Hülse 34 hinausragt. An einer Seite der Hülse 34 kontaktiert eine Hebelfederzunge 24 die Hülse in dem Kontaktbereich 38, wobei die Hebelfederzunge 24 in einem unbetätigten Zustand der Reibungskupplung 10 mittels durchgezogener Linien dargestellt ist und in einem betätigten Zustand mittels schraffierter Linien dargestellt ist. Der Kontaktbereich 38 ist der Bereich, den die Hebelfeder 18, vorzugsweise die Hebelfederzungen 24, bei einer Betätigung der Reibungskupplung 10 von der unbetätigten bis zu der betätigten Stellung kontaktieren. Der Kontaktbereich 38 erstreckt sich zumindest teilweise in einem mittigen Bereich an einer Seite der Hülse 34.
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3 zeigt eine zweiteilige Hebelfederzentrierung 32 mit einem Hebelfederbolzen 30, an dem radial außenseitig eine Hülse 34 angeordnet ist, wobei die Hülse 34 eine konvexe äußere Kontur 36 aufweist, welche sich ringförmig radial außenseitig in Form eines Wulstes um die Außenseite der Hülse 34 herum erstreckt. Die konvexe äußere Kontur 36 ist dabei zumindest teilweise in dem Kontaktbereich 38 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Anpressplatte
- 13
- Kupplungsscheibe
- 14
- Gegenplatte
- 16
- Gehäusedeckel
- 18
- Hebelfeder
- 20
- Äußerer Bereich
- 22
- Verstellring
- 24
- Hebelfederzunge
- 26
- Schwenklagerung
- 28
- Drahtring
- 30
- Hebelfederbolzen
- 32
- Hebelfederzentrierung
- 34
- Hülse
- 36
- Kontur
- 38
- Kontaktbereich
- 40
- erstes Ende
- 42
- zweites Ende
- A
- axiale Richtung
- R
- radiale Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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