DE102014118441A1

DE102014118441A1 - Kupplungsvorrichtung mit Verschleißnachstellung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014118441A1
Application number: DE102014118441.6A
Authority: DE
Inventors: Gilles Lebas; Fabien Lebeau; Carsten Lauridsen; Karthik Krishnasamy; Herve Maurel
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2015-06-18
Also published as: FR3014975A1; FR3014975B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (1) mit Verschleißnachstellung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Druckplatte (3), die dazu bestimmt ist, an einer Reibungsscheibe der Kupplungsvorrichtung (1) zur Anlage zu gelangen, wobei eine Membranfeder (9) zur Betätigung der Druckplatte (3) dient, und wobei Nachstellungsmittel für den Verschleiß der Reibungsscheibe zwischen der Membranfeder (9) und der Druckplatte (3) eingefügt sind. Die Vorrichtung umfasst außerdem ein Nachstellelement (12), ein bewegliches Erfassungselement (16) und Verschiebemittel (29), die geeignet sind, mit dem beweglichen Erfassungselement (16) in Eingriff zu gelangen, und die geeignet sind, das bewegliche Erfassungselement (16) im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu verschieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit Verschleißnachstellung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Eine Kupplungsvorrichtung umfasst herkömmlicherweise eine Reaktionsplatte, eine bewegliche Druckplatte und eine Reibungsscheibe, die zwischen der Reaktionsplatte und der Druckplatte montiert ist. Die Bewegung der Druckplatte wird durch eine Membranfeder gesteuert, die selbst durch ein Kupplungslager gesteuert wird.
Das Kupplungslager wird durch eine hydraulische oder mechanische Steuerung oder durch ein Betätigungselement gesteuert, das von einem elektronischen Rechner gesteuert wird, um eine vorbestimmte Kraft auf die Membranfeder auszuüben und sie über eine gegebene Distanz zu verstellen.
Die Druckplatte ist auf diese Weise zwischen einer Einrückposition, in der die Reibungsscheibe zwischen der Druck- und Reaktionsplatte eingespannt ist, und einer Ausrückposition, in der die Reibungsscheibe freigegeben ist, beweglich.
Die Verwendung der Kupplungsvorrichtung führt zu einem Verschleiß der Beläge der Reibungsscheibe sowie der Gegenmaterialien der zugehörigen Druck- und Reaktionsplatten. Dies zeigt sich in einer Veränderung der Position der Druckplatte in Bezug zu der zugehörigen Membranfeder und/oder in Bezug zu der Reaktionsplatte, was zu einer Veränderung der Kraft zur Einspannung der Reibungsscheibe und zu einer Veränderung des Schleifpunktes und des Hubs des Kupplungslagers führt. Es ist zu erwähnen, dass der Schleifpunkt die Position ist, von der aus ein Drehmoment durch die Kupplungsvorrichtung übertragen werden kann.
Eine Kupplungsvorrichtung mit Verschleißnachstellung ist aus dem Dokument FR 2 780 119 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst einen Deckel, in dem eine Druckplatte montiert ist, die dazu bestimmt ist, auf einer Reibungsscheibe zur Anlage zu gelangen, eine Membranfeder, die zwischen dem Deckel und der Druckplatte angeordnet ist und zur Betätigung der Druckplatte zwischen einer völlig eingerückten Position, in der die Druckplatte gegen die Reibungsscheibe gedrückt ist, und einer völlig ausgerückten Position, in der die Druckplatte mit Hilfe von Mitteln zum Rückstellen der Druckplatte von der Reibungsscheibe entfernt ist, dient.
Mittel zur Nachstellung von Verschleiß der Reibungsscheibe sind zwischen der Membranfeder und der Druckplatte angeordnet und umfassen mindestens ein Nachstellelement, das in einem bestimmten Bereich beweglich ist und eine Rampe umfasst, die mit einer gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt, um den Abstand zwischen der Membranfeder und der Druckplatte einzustellen und den Verschleiß der Reibungsscheibe in Abhängigkeit von der Winkelposition der Rampe in Bezug zur Gegenrampe auszugleichen.
Die Vorrichtung umfasst ferner Mittel zur Erfassung des Verschleißes, die geeignet sind, die Verschiebung des beweglichen Elements der Verschleißnachstellmittel im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu gestatten, und die geeignet sind, eine solche Verschiebung zu verhindern, wenn dieser Verschleiß nicht ausreichend ist, wobei die Erfassungsmittel mindestens ein Erfassungselement umfassen, welches in einem vorbestimmten Bereich relativ zum Nachstellelement beweglich ist und eine Rampe aufweist, die mit einer gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt.
Die Vorrichtung umfasst schließlich ein Anpresselement, das die Rampen der beweglichen Elemente gegen die zugehörigen Gegenrampen drückt, wobei das Anpresselement geeignet ist, mit einem festen Anschlag zusammenzuwirken, um die beweglichen Elemente freizugeben, wenn ein Verschleiß der Reibungsscheibe erfasst wird.
Das bewegliche Nachstellelement wird mit Hilfe einer Feder belastet, um das Spiel zwischen diesem und dem Anpresselement nachzustellen, wenn das bewegliche Nachstellelement durch das Anpresselement und die Membranfeder freigegeben wird. Überdies wird das bewegliche Erfassungselement durch eine Feder belastet, um das Spiel zwischen diesem und dem Anpresselement nachzustellen, wenn das bewegliche Erfassungselement durch das Anpresselement und die Membranfeder freigegeben wird.
Während des Betriebs unterliegt die Einheit abwechselnd aufeinanderfolgenden Einrück- und Ausrückphasen.
In der Einrückphase drückt die Membranfeder unter Vermittlung des Nachstellelements auf die Druckplatte. In der Ausrückphase wird die Druckplatte unter Vermittlung der Rückstellmittel, die im Allgemeinen die Form von elastisch verformbaren Zungen haben, in ihre Ausrückposition zurückgestellt.
Wenn die Reibungsscheibe nicht abgenutzt ist und die Gegenmaterialien der Druck- und Reaktionsplatten nicht abgenutzt sind, hält das Anpresselement das Erfassungselement und das Nachstellelement konstant an der Druckscheibe anliegend: die Elemente sind festgestellt.
Im Falle von Verschleiß gelangt das Anpresselement am Anschlag zur Anlage, und es entsteht ein Spiel zwischen dem Anpresselement und dem Erfassungselement. Da dieses letztgenannte durch eine Feder belastet wird, wird es verschoben, um das vorgenannte Spiel auszugleichen. In der eingerückten Position verhindert die von der Membranfeder auf das Nachstellelement ausgeübte Kraft die Verschiebung dieses letztgenannten durch Anlage und Reibung an der Druckplatte. Wenn die Membranfeder in ihre ausgerückte Position verschoben wird, neigen dann die Rückstellzungen der Druckplatte dazu, die Druckplatte gegen das Nachstellelement und das Nachstellelement gegen die Membranfeder zu drücken. Die von den Rückstellzungen ausgeübte Kraft ist relativ gering, um trotz der Reibungen im Spiel eine Verschiebung des Nachstellelements unter der Wirkung der von der entsprechenden Feder ausgeübten Spannung zu gestatten. Diese Verschiebung ermöglicht es, das Spiel zwischen dem Anpresselement und dem Nachstellelement nachzustellen. Auf diese Weise werden der Verschleiß der Reibungsplatte sowie der Verschleiß der Gegenmaterialien der zugehörigen Druck- und Reaktionsplatten ausgeglichen.
Eine solche Funktion erfordert insbesondere die Verwendung von Mitteln zum Rückstellen der Druckplatte, die relativ geringe Kräfte ausüben, um die Verschiebung des Nachstellelements trotz der Reibungen im Spiel zu ermöglichen. Dies beeinträchtigt die Funktion, da solche Rückstellmittel axiale Schwingungen übertragen und Pump-Phänomene der Druckplatte erzeugen können.
Überdies besteht ein Bedarf, die Feinheit der durchgeführten Nachstellung weiter zu verbessern und die Bewegung des beweglichen Erfassungselements zu kontrollieren, um insbesondere eine Über-Nachstellung des Verschleißes oder im Gegenteil eine Unter-Nachstellung des Verschleißes zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine einfache, wirksame und wirtschaftliche Lösung für diese Probleme vorzuschlagen.
Zu diesem Zweck schlägt sie insbesondere für ein Kraftfahrzeug eine Kupplungsvorrichtung mit Verschleißnachstellung vor, umfassend eine Druckplatte, die dazu bestimmt ist, an einer Reibungsscheibe der Kupplungsvorrichtung zur Anlage zu gelangen, wobei eine Membranfeder zur Betätigung der Druckplatte zwischen einer vollständig eingerückten Position, in der die Druckplatte gegen die Reibungsscheibe geschoben ist, und einer vollständig ausgerückten Position, in der die Druckplatte mit Hilfe von Mitteln zum Rückstellen der Druckplatte von der Reibungsscheibe entfernt ist, dient,
wobei Nachstellungsmittel für den Verschleiß der Reibungsscheibe zwischen der Membranfeder und der Druckplatte angeordnet sind, wobei die Verschleißnachstellungsmittel mindestens ein in einem bestimmten Bereich bewegliches Nachstellelement aufweisen, das eine Rampe umfasst, die mit einer gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt, um den Abstand zwischen der Membranfeder und der Druckplatte einzustellen und den Verschleiß der Reibungsscheibe in Abhängigkeit von der Position der Rampe im Bezug zur Gegenrampe auszugleichen,
wobei Mittel zur Erfassung des Verschleißes geeignet sind, die Verschiebung des beweglichen Elements der Verschleißnachstellungsmittel im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu gestatten, und geeignet sind, eine solche Verschiebung zu verhindern, wenn dieser Verschleiß nicht ausreichend ist,
wobei die Erfassungsmittel mindestens ein Erfassungselement umfassen, das in einem bestimmten Bereich in Bezug zu dem beweglichen Nachstellelement beweglich ist und eine Rampe aufweist, die mit einer gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt,
wobei das bewegliche Nachstellelement derart belastet wird, dass es sich verschiebt, wenn das bewegliche Nachstellelement von der Membranfeder freigegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung Verschiebemittel umfasst, die geeignet sind, mit dem beweglichen Erfassungselement in Eingriff zu kommen, und die geeignet sind, dann das bewegliche Erfassungselement im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu verschieben.
Solche Verschiebemittel ermöglichen es, die Verschiebung des beweglichen Erfassungselements präzise zu kontrollieren, wodurch es möglich ist, die Feinheit der durchgeführten Nachstellung zu verbessern, wobei eine mögliche Unter-Nachstellung oder Über-Nachstellung des Verschleißes vermieden wird.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird in der vollständig eingerückten Position das bewegliche Erfassungselement freigegeben und die Rampe des beweglichen Nachstellelements relativ zu der zugehörigen Gegenrampe festgelegt, und in der vollständig ausgerückten Position wird das bewegliche Nachstellelement freigegeben und die Rampe des beweglichen Erfassungselements relativ zu der zugehörigen Gegenrampe festgelegt.
Vorzugsweise ist das bewegliche Erfassungselement in Form eines Ringes vorhanden, der ein Ende aufweist, welches mindestens eine Rampe umfasst, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der zugehörigen gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt.
Ferner kann das bewegliche Nachstellelement in Form eines Ringes vorhanden sein, umfassend ein Ende, das geeignet ist, an der Membranfeder zur Anlage zu kommen, und umfassend ein Ende mit mindestens einer Rampe, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der zugehörigen gebogenen Gegenrampe der Seite der Druckplatte zusammenwirkt.
Ferner können das bewegliche Nachstellelement und das bewegliche Erfassungselement konzentrisch sein.
Vorteilhafterweise umfassen die besagten beweglichen Elemente Anschlagmittel, die geeignet sind, die Verschiebung des beweglichen Nachstellelements in Bezug zu dem beweglichen Erfassungselement zu begrenzen.
Auf bevorzugte Weise begrenzen die Anschlagmittel die Drehung des beweglichen Nachstellelements relativ zum beweglichen Erfassungselement auf einen bestimmten Winkelbereich.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Vorrichtung mindestens ein Anpresselement, beispielsweise eine elastische Zunge, die das Erfassungselement und/oder das Nachstellelement in die entgegen gesetzte Richtung zur Druckplatte beansprucht.
In diesem Fall kann das Erfassungselement mindestens einen Axialanschlag umfassen, der am Nachstellelement zur Anlage gelangt, oder umgekehrt, wobei das Anpresselement dazu neigt, einerseits das Erfassungselement in die entgegen gesetzte Richtung zur Druckplatte zu beanspruchen, und wobei das Erfassungselement nun andererseits dazu neigt, das Nachstellelement auf die Membranfeder mit Hilfe des Anschlags zu drücken.
Ferner kann die Vorrichtung einen Deckel umfassen, in dem zumindest teilweise die Druckplatte und die Membranfeder montiert sind, wobei die Membranfeder zwischen den Deckel und die Druckplatte zwischengefügt ist, wobei der Deckel einen Anschlag umfasst, der geeignet ist, mit dem Erfassungselement zusammenzuwirken, um es beim Ausrücken in seiner Position festzulegen, insbesondere ein der vollständig ausgerückten Position der Membranfeder.
Vorzugsweise umfasst das Erfassungselement einen gezahnten Teil, wobei die Verschiebemittel geeignet sind, mit den Zähnen des gezahnten Teils in Eingriff zu gelangen, um das bewegliche Erfassungselement im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe mitzunehmen.
Nach einer Ausführungsart der Erfindung umfassen die Verschiebemittel ein Zahnrad, das mit dem gezahnten Teil des Erfassungselements in Eingriff gehalten wird, wobei das Zahnrad in Drehung mit einem Klinkenrad gekoppelt ist, das mit einer Klinke zusammenwirkt, deren Position des freien Endes kontrolliert und vom Verschleiß der Reibungsscheibe unabhängig ist, wobei die Position des Klinkenrades in Bezug zu dem freien Ende der Klinke in Abhängigkeit vom Verschleiß der Reibungsscheibe und der Position der Druckplatte variiert, so dass die Klinke geeignet ist, das Klinkenrad im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe durch Verschiebung der Druckplatte zwischen ihrer eingerückten und ausgerückten Position mitzunehmen.
Das Zahnrad kann an dem gezahnten Teil des beweglichen Erfassungselements anliegend durch elastische Mittel, wie beispielsweise durch eine elastische Zunge, gehalten werden.
Überdies können die Klinke und/oder die elastischen Mittel, die zum Halten des Zahnrades dienen, auf dem Deckel beispielsweise mit Hilfe eines selben Niets befestigt sein.
Ferner kann die Klinke in Form einer elastischen Lamelle vorhanden sein, die geeignet ist, mit einem Abschnitt am Deckel anzuliegen, um die richtige axiale Positionierung des Endes der Klinke zu gewährleisten.
Nach einer Ausführungsvariante sind die elastischen Mittel, die zum Halten des Zahnrades dienen, und die Klinke von einem selben elastisch verformbaren Element gebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung umfassen die Verschiebemittel eine Klinke, die um eine erste Achse schwenkt, und deren freies Ende an den Zähnen des gezahnten Teils des Erfassungselements mit Hilfe von elastischen Rückstellmitteln anliegend gehalten wird, wobei die Klinke geeignet ist, sich im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe und während einer Ausrückphase am Boden eines Zahns abzustützen, um die Verschiebung der Rampe des Erfassungselements in Bezug zu der zugehörigen Gegenrampe zu bewirken.
In diesem Fall ist die erste Achse an einem Ende von einem Hebel angeordnet, wobei der Hebel schwenkbar um eine zweite, in Bezug zum Deckel feste Achse montiert ist.
Überdies kann ein anderes Ende des Hebels, das zu dem die Achse der Klinke tragende Ende des Hebels entgegengesetzt liegend ist, geeignet sein, am Erfassungselement zur Anlage zu gelangen.
Als Variante kann ein anderes Ende des Hebels, das zum Ende des Hebels, der die Achse der Klinke trägt, entgegengesetzt liegend ist, geeignet sein, an einem Teil der Membranfeder zur Anlage zu gelangen.
Ferner kann das bewegliche Nachstellelement bei der Verschiebung durch ein elastisches Element, wie beispielsweise eine Zugfeder, belastet werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Doppelkupplung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens eine Vorrichtung des vorgenannten Typs umfasst.
Eine Doppelkupplung ermöglicht es insbesondere, die Welle des Motors des Fahrzeugs alternativ mit zwei koaxialen Eingangswellen eines Getriebes, das robotergesteuert sein kann, zu koppeln.
Auf diese Weise ermöglicht es eine Doppelkupplung, unter Aufrechterhaltung der Übertragung eines Motordrehmoments auf die Räder des Fahrzeugs einen Gangwechsel durchzuführen. Die beiden Kupplungen sind nämlich geraden bzw. ungeraden Gangstufen zugeordnet. Bei einem Gangwechsel wird eine erste Kupplung ausgerückt, während die zweite Kupplung eingerückt wird, so dass das Motordrehmoment progressiv an der ersten auf die zweite Kupplung weitergeleitet wird.
Jede Kupplung umfasst einen Mechanismus, welcher eine Membranfeder aufweist, die dazu bestimmt ist, mit einer Druckplatte zusammenzuwirken, die drehfest mit dem Deckel und der Welle des Motors verbunden ist. Jede Membranfeder ist mit Hilfe eines entsprechenden Kupplungslagers zwischen einer Ruheposition und einer aktiven Position verstellbar. Je nach Kupplungstyp entspricht die aktive Position der Membranfeder einer Kopplung oder einer Entkopplung der Wellen des Motors und des Getriebes, und entspricht die Ruheposition der Membranfeder einer Entkopplung oder Kopplung dieser Wellen. Es ist dann jeweils von einer normalerweise offenen Kupplung bzw. einer normalerweise geschlossenen Kupplung die Rede.
Aus Sicherheitsgründen ist mindestens eine der Kupplungen vom normalerweise offenen Typ.
Das Kupplungslager wird von einem Betätigungselement gesteuert, das von einem elektronischen Rechner gesteuert wird, um eine vorbestimmte Kraft auf die Membranfeder auszuüben und sie über eine gegebene Distanz zu verstellen.
Die Druckplatte jeder Kupplung, die von der entsprechenden Membranfeder belastet wird, ist dazu bestimmt, eine Reibungsscheibe an eine entsprechende Reaktionsplatte zu drücken. Es kann eine Reaktionsplatte für jede Kupplung vorgesehen sein. Als Variante wird nur eine für beide Kupplungen gemeinsame Reaktionsplatte verwendet, die zwischen den beiden Reibungsscheiben angeordnet ist.
Jede Reibungsscheibe ist drehfest mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden, und jede Reaktionsplatte ist beispielsweise drehfest mit einem mit der Antriebswelle verbundenen Schwungrad verbunden. So ermöglicht das Einspannen einer Reibungsscheibe zwischen den Druck- und Reaktionsplatten die Übertragung eines Drehmoments zwischen der zugehörigen Antriebswelle und der Welle des Getriebes.
Wie zuvor führt die Verwendung der Kupplungen zu einem Verschleiß der Reibbeläge der Reibungsscheiben sowie der Gegenmaterialien der zugehörigen Druck- und Reaktionsplatten. Dies zeigt sich in einer Veränderung der Position jeder Druckplatte in Bezug zu der zugehörigen Membranfeder und/oder zu der Reaktionsplatte, die zu einer Veränderung der Kraft zur Einspannung der Reibungsscheibe und zu einer Änderung des Schleifpunktes und des Hubs des Kupplungslagers führt. In diesem Fall ist der Schleifpunkt die Position, von der aus ein Teil des Motordrehmoments auf die Welle des Getriebes beim Schließen der Kupplung übertragen wird.
Ganz allgemein ist ein solcher Verschleiß im Beriech der Reibungsscheibe und der Druck- und Reaktionsplatten, die der ersten Kupplung angehören, mehr vorhanden, d. h. der Kupplung, die den ungeraden Gangstufen zugeordnet ist. Wenn somit die Doppelkupplung nur eine einzige erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst, bildet diese vorzugsweise einen Teil der ersten Kupplung. Natürlich kann die erfindungsgemäße Doppelkupplung sowohl eine Vorrichtung, welche die erste Kupplung ausstattet, als auch eine Vorrichtung, welche die zweite Kupplung ausstattet, umfassen.
Die Erfindung wird besser verständlich, und weitere Details, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Studie der nachfolgenden Beschreibung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei:
die 1 bis 16 eine Kupplungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsart darstellen, insbesondere
1 eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung ist,
2 eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung entlang der Linie II-II aus 1 ist,
3 eine perspektivische Ansicht mit teilweisem Abriss eines Teils der Kupplungsvorrichtung ist,
4 eine Detailansicht eines Teils der Vorrichtung, insbesondere des Klinkenrades und der zugehörigen Klinke ist, die einen eingerückten Zustand der Vorrichtung ohne Verschleiß der Reibbeläge darstellt,
5 eine Radialschnittansicht eines Teils der Vorrichtung aus 4 ist,
6 eine Detailansicht ist, die die Positionierung der Winkelanschlagmittel darstellt, die geeignet sind, den Winkelausschlag des beweglichen Nachstellelements in Bezug zu dem beweglichen Erfassungselement zu begrenzen,
7 eine Ansicht entsprechend 4 ist, die einen Fall von Verschleiß der Reibbeläge darstellt,
8 eine Ansicht entsprechend 7 ist, die die Verschiebung des Erfassungselements durch das mit dem Klinkenrad verbundene Zahnrad bei einem ersten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
9 eine Ansicht entsprechend 6 ist, die die Verschiebung des Erfassungselements in Bezug zu dem Verschleißnachstellungselement bei dem ersten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
10 eine Ansicht entsprechend 3 ist, die insbesondere das axiale Anschlagen des Erfassungselements am Deckel und seine Blockierung in Bezug zum Deckel beim Ausrücken der Vorrichtung darstellt,
11 eine Ansicht entsprechend 9 ist, die die Verschiebung des Nachstellelements bei einem zweiten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
12 eine Ansicht entsprechend 5 ist, die eine vollkommen ausgerückte Position der Vorrichtung darstellt,
13 eine Ansicht entsprechend 4 ist, die eine so genannte Lagerposition der Vorrichtung darstellt,
14 eine Ansicht entsprechend 4 ist, die eine Ausführungsvariante darstellt,
die 15 bis 30 eine Kupplungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsart darstellen, insbesondere
15 eine perspektivische Ansicht mit teilweisem Abriss eines Teils der Vorrichtung ist,
16 eine Ansicht ist, die schematisch die verschiedenen Positionen der Klinke darstellt,
17 eine schematische Ansicht ist, die die Funktion der Einrastmittel darstellt, welche die Klinke und den zugehörigen Hebel umfassen,
18 eine Detailansicht eines Teils der Vorrichtung ist, die einen eingerückten Zustand der Vorrichtung ohne Verschleiß der Reibbeläge darstellt,
19 eine Radialschnittansicht eines Teils der Vorrichtung aus 18 ist,
20 eine Detailansicht ist, die die Positionierung der Winkelanschlagmittel darstellt, die geeignet sind, den Winkelausschlag des beweglichen Nachstellelements in Bezug zu dem beweglichen Erfassungselement zu begrenzen,
21 eine Ansicht entsprechend 18 ist, die einen Fall von Verschleiß der Reibbeläge darstellt,
22 eine Ansicht entsprechend 21 ist, die die Verschiebung des Endes der Klinke am Zahnboden darstellt,
23 eine Ansicht entsprechend 22 ist, die die Verschiebung des Erfassungselements durch die Klinke bei einem ersten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
24 eine Ansicht entsprechend 20 ist, die die Verschiebung des Erfassungselements in Bezug zu dem Verschleißnachstellungselement bei dem ersten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
25 eine Ansicht entsprechend 15 ist, die insbesondere das axiale Anschlagen des Erfassungselements am Deckel und seine Blockierung in Bezug zum Deckel beim Ausrücken der Vorrichtung darstellt,
26 eine Ansicht entsprechend 24 ist, die die Verschiebung des Nachstellelements bei einem zweiten Teil der Ausrückphase der Vorrichtung darstellt,
27 eine Ansicht entsprechend 19 ist, die eine vollkommen ausgerückte Position der Vorrichtung darstellt,
28 eine perspektivische Ansicht mit teilweisem Abriss der Vorrichtung ist, die mit einem anderen Typ von Einrastmitteln versehen ist,
29 eine Detailansicht eines Teils aus 28 ist,
30 eine schematische Ansicht ist, die die Funktion der Einrastmittel darstellt, mit denen die Vorrichtung der 28 und 29 versehen ist.
Eine Kupplungsvorrichtung 1, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung ist in den 1 bis 13 dargestellt und umfasst einen Deckel 2 in Form einer Glocke mit einer Achse A, in dem eine Druckplatte 3 montiert ist, die dazu bestimmt ist, an einer Reibungsscheibe der Kupplungsvorrichtung zur Anlage zu gelangen.
Der Deckel 2 umfasst einen ringförmigen Teil 4, der sich radial erstreckt, einen radial äußeren Umfangsteil 5, der sich nach hinten erstreckt, und Laschen 6 umfasst, von denen gewisse die Befestigung des Deckels 2 an einem axial festen Element der Kupplungsvorrichtung ermöglichen, und von denen andere die Befestigung von elastischen Zungen 7 ermöglichen.
Genauer betrachtet können mehrere Gruppen von übereinander gelagerten Zungen 7 zwischen dem Deckel 2 und der Druckplatte 3 befestigt werden. Jede Zunge 7 einer selben Gruppe ist nun an Laschen 6 des Deckels 2 an einem ersten Ende und an Laschen 8 der Druckplatte 3 an einem zweiten Ende befestigt. Diese Befestigung wird durch Nieten gewährleistet.
Auf diese Weise wird die Druckplatte 3 einer starken Rückstellkraft ausgesetzt, beispielsweise zwischen 0 und 600 N (im Falle eines PKWs) oder zwischen 0 und 2000 N (im Falle eines Industriefahrzeugs), die axial nach vorne gerichtet ist. Die Druckplatte 3 wird somit in eine so genannte Ausrückposition zurückgestellt, in der sie von der Reibungsscheibe entfernt ist.
Eine Membranfeder 9 ist axial zwischen dem Deckel 2 und der Druckplatte 3 angeordnet und dient zur Betätigung der Druckplatte 3 zwischen einer vollkommen eingerückten Position, in der die Druckplatte 3 gegen die Reibungsscheibe gedrückt wird, und einer vollkommen ausgerückten Position, in der Druckplatte 3 mit Hilfe der elastischen Zungen 7 von der Reibungsscheibe entfernt wird.
Die Membranfeder 9 ist ringförmig und umfasst an ihrer radial inneren Peripherie Finger 10, die sich radial nach innen erstrecken. Diese Finger 10 sind dazu bestimmt, mit einem Kupplungslager zusammenzuwirken, wie dies an sich gut bekannt ist.
Die Membranfeder 9 liegt ferner auf vorspringenden Zonen 11 des Deckels auf, so dass sie sich verformt und während des Betriebs um diese Zonen 11 schwenkt.
Mittel zur Nachstellung und zur Erfassung von Verschleiß sind axial zwischen der Druckplatte und der Membranfeder angeordnet. Genauer betrachtet wirkt die Membranfeder 9 mit den Verschleißnachstellungs- und Erfassungsmitteln in einer Zone zusammen, die sich radial außerhalb der Auflagezonen 11 des Deckels 2 befindet.
Natürlich ist es möglich, einen Mechanismus „gezogenen” Typs vorzusehen, bei dem die Betätigung der Membranfeder 9 in eine vollkommen ausgerückte Position durch Ziehen an den Fingern 10 mit Hilfe des Kupplungslagers erfolgt.
Diese Mittel umfassen ein bewegliches Nachstellelement 12, das in Form eines Ringes vorhanden ist, der ein Ende 13 umfasst (3), an dem die Membranfeder 9 zur Anlage gelangen kann, und ein Ende, das mindestens eine Rampe 14 umfasst, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit einer zugehörigen Gegenrampe 15 zusammenwirkt, die direkt auf der Druckplatte 3 ausgeführt ist.
Die vorgenannten Mittel umfassen auch ein bewegliches Erfassungselement 16, das in Form eines Ringes vorhanden ist, der ein Ende 17 umfasst, das zu der zur Druckplatte 3 entgegengesetzt liegenden Seite gewandt ist, und ein Ende, umfassend mindestens eine Rampe 18, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der Gegenrampe 15 der Druckplatte 3 zusammenwirkt.
Zum Beispiel beträgt der Winkel der Rampen 14, 18 der besagten beweglichen Elemente 12, 16 und der Gegenrampe 15 der Druckplatte 3 zwischen 2 und 12°.
Die beiden beweglichen Elemente 12, 16 sind konzentrisch und voneinander getrennt oder werden durch Zentrierstücke 19 geführt (ein Stück 19 ist in 28 zu sehen). Bei der in den 1 bis 13 dargestellten Ausführungsart befindet sich das bewegliche Erfassungselement 16 radial außerhalb des beweglichen Nachstellelements 12. Als Variante können die jeweiligen Positionen der beweglichen Elemente 12, 16 umgekehrt sein.
Wie dies besser in 3 zu sehen ist, umfasst das Nachstellelement 12 mindestens eine Lasche 20, die sich radial nach außen erstreckt und in einer Kerbe 21 des Erfassungselements 16 in Eingriff ist, um die Winkelverschiebung des Nachstellelements 12 in Bezug zu dem Erfassungselement 16 auf einem bestimmten Winkelbereich zu begrenzen und umgekehrt. Die durch einen solchen Winkelanschlag gestattete Winkelverschiebung liegt beispielsweise zwischen 0 und 5°.
Eine oder mehrere Zugfedern 23 (siehe insbesondere die 5 und 6), die sich in Umfangsrichtung erstrecken, sind zwischen dem Erfassungselement 16 (im Bereich der Laschen 20) und dem Nachstellelement 12 montiert. Nach einer nicht dargestellten Variante können die Feder(n) 23 zwischen dem Nachstellelement 12 und der Druckplatte 3 (oder einem drehfest mit der Druckplatte 3 verbundenen Element) montiert sein. In diesem Fall muss die Feder 23 eine große Länge haben, um den gesamten Verschleißweg während der Lebensdauer der Vorrichtung 1 nachstellen zu können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst auch ein oder mehrere Anpresselemente 24, die jeweils in Form einer elastischen Zunge vorhanden sind, die eine Axialkraft ausübt. Die Zunge 24 ist an einem ersten Ende 25 durch Nieten an der Druckplatte 3 befestigt und gelangt an einem zweiten Ende 26 am entsprechenden Ende 17 des Erfassungselements 16 zur Anlage, um es in zu der Druckplatte 3 entgegen gesetzter Richtung zu drücken, so dass das Ende 17 des Erfassungselements an den Laschen 20 des Nachstellelements 12 zur Anlage gelangt, oder so dass dieses Ende 17 an Anschlägen 27 zur Anlage gelangt, die im Deckel 2 ausgebildet sind.
Genauer betrachtet sind die Anschläge 27 in Form von Klauen vorhanden, deren zum Erfassungselement 16 gewandte Flächen Zahnungen (oder Zonen mit Zinnen, gerändelte oder gewellte Zonen) umfassen, die dazu bestimmt sind mit komplementären gezahnten Zonen 28 (oder Zonen mit Zinnen, gerändelten oder gewellten Zonen) des Endes 17 des Erfassungselements 16 zusammenzuwirken.
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner Verschiebemittel, die geeignet sind, mit dem Erfassungselement 16 in Eingriff zu gelangen, und die geeignet sind, das Erfassungselement 16 im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu verschieben.
Genauer betrachtet umfassen die Verschiebemittel ein Zahnrad 29, das mit einem gezahnten Teil 30 des Erfassungselements 16 in Eingriff gehalten wird, der in Form einer Zahnstange vorhanden ist, die in einer Verstärkung des Endes 17 des Erfassungselements 16 vorgesehen ist.
Das Zahnrad 29 ist schwenkbar um eine Achse 31 montiert, die an einem Ende einer elastischen Lamelle 32 befestigt ist, wobei das andere Ende der Lamelle 32 mit Hilfe eines Niets 33 am Deckel 2 befestigt ist. Die elastische Zunge 32 ermöglicht es, das Zahnrad 29 in einem gewissen Maße an der Zahnstange 30 des beweglichen Erfassungselements 16 anliegend zu halten.
Das Zahnrad 29 ist rotatorisch mit einem Klinkenrad 34 gekoppelt, das mit einer Klinke 35 zusammenwirkt, wobei die Position von deren freiem Ende 36 kontrolliert wird und vom Verschleiß der Reibungsscheibe unabhängig ist. Die Position des Klinkenrades 34 in Bezug zum freien Ende 36 der Klinke 35 verändert sich in Abhängigkeit vom Verschleiß der Reibungsscheibe und von der Position der Druckplatte 3, so dass die Klinke 35 geeignet ist, das Klinkenrad 34 im Falle von Verschleiß der Druckplatte 3 durch Verschieben der Druckplatte 3 zwischen ihren eingerückten und ausgerückten Positionen anzutreiben.
Die Klinke 35 ist ebenfalls in Form einer elastischen Lamelle vorhanden, von der ein Ende durch den vorgenannten Niet 33 am Deckel befestigt ist, und deren anderes Ende in der Art eines Hakens gebogen ist, um an den Zähnen 37 des Klinkenrades 34 zur Anlage zu gelangen.
Ein Teil der gebogenen Zone 38 der Klinke 35 gelangt an einer einen Anschlag bildenden Lasche 39 des Deckels 2 zur Anlage, um die Axialposition des Endes 36 der Klinke 35 zu kontrollieren.
Wie dies schematisch in den 4 bis 6 dargestellt ist, sind die Verschleißnachstellungs- und Erfassungsmittel 12, 16 nicht operativ, wenn die Beläge der Reibungsscheibe nicht oder wenig abgenutzt sind, und wenn die Gegenmaterialien der zugehörigen Druck- 3 und Reaktionsplatten nicht abgenutzt sind, beispielsweise wenn der kumulierte Verschleiß geringer als 0,1 mm ist.
In der vollkommen eingerückten Position, die in 4 dargestellt ist, gelangt die Membranfeder 9 an dem Nachstellelement 12 zur Anlage, so dass die Druckplatte 3 gegen elastische Rückstellzungen 7 zurückgeschoben wird. Die Druckplatte 3 und die entsprechende Reaktionsplatte (die axial fest ist) spannen nun die Reibungsscheibe, die die Beläge trägt, ein. Das Erfassungselement 16 wird ebenfalls mit Hilfe der Laschen 20 des Nachstellelements 12 axial verschoben.
In dieser vollkommen eingerückten Position befindet sich das freie Ende 36 der Klinke 35 oben auf einem Zahn 37, so dass bei der folgenden Ausrückphase das freie Ende 36 der Klinke 35 der Rampe des entsprechenden Zahns 37 folgt, ohne jemals vollkommen den Boden des Zahns zu erreichen, um das Klinkenrad 34 zurückzuschieben. Folglich wird bei Nichtvorhandensein eines ausgeprägten Verschleißes das Klinkenrad 34 bei aufeinanderfolgenden Einrück- und Ausrückphasen nicht in Drehung angetrieben.
Es ist anzumerken, dass auch in dieser Position ein erster Seitenrand 20a der Lasche 20 des Nachstellelements 12 auf einem ersten Rand 21a der Kerbe 21 aufliegt, die in dem Erfassungselement 12 vorgesehen ist (6). Ein Spiel j2 ist zwischen dem zweiten Seitenrand 20b der Lasche 20 und dem zweiten Rand 21b der Kerbe 21 ausgebildet.
Die 7 bis 13 stellen den Fall dar, in dem die Beläge der Reibungsscheibe (oder auch die Gegenmaterialien der Druck- 3 und Reaktionsplatten) einen starken Verschleiß aufweisen, d. h. von beispielsweise mehr als 0,1 mm, der ausgeglichen werden muss, um eine Funktionsstörung der Kupplungsvorrichtung 1 zu vermeiden.
In diesem Fall werden, wie in 7 dargestellt, das Nachstellelement 12, die Druckplatte 3, das Erfassungselement 16 und das Klinkenrad 34 entlang der Achse A um einen ausreichenden Wert verschoben, um es dem freien Ende 36 der Klinke 35, das axial fest ist, da es am Deckel 2 am Anschlag ist, zu ermöglichen, einen Zahn 37 zu überspringen. Auf diese Weise stützt sich bei einem ersten Teil der Ausrückphase, die in den 8 und 9 dargestellt ist, das freie Ende 36 des Hakens 35 auf dem Boden des Zahns 37 ab, um das Klinkenrad 34 bei der Aufwärtsbewegung der Druckplatte 3, des Erfassungselements 16 und des Nachstellelements 12 zu schwenken (der Begriff „Aufwärtsbewegung” ist unter Bezugnahme auf die 8 verwendet). Das Schwenken des Klinkenrades 34 erfolgt in die durch den Pfeil 40 in der 8 angezeigte Richtung. Es ist anzumerken, dass bei diesem ersten Teil der Ausrückphase das Erfassungselement 16 durch das Anpresselement 24 wieder nach oben geschoben wird, und das Klinkenrad 34 auf der Zahnstange 30 durch die elastische Zunge 32 anliegend gehalten wird. Das Schwenken des Klinkenrades 34 führt somit zur Verschiebung des Erfassungselements 16 in die durch den Pfeil 41 angezeigte Richtung. Diese Verschiebung ermöglicht es, die Gesamtheit oder einen Teil des Spiels j2 nachzustellen, wobei ein Spiel j1 zwischen dem ersten Seitenrand 20a der Lasche 20 und dem ersten Rand 21a der Kerbe 21 erzeugt wird (9). Im Falle eines starken Verschleißes kann die Gesamtheit des Spiels j2 nachgestellt werden.
Parallel dazu wird die Zugfeder 23 verformt, um eine potentielle Energie zu speichern, deren von der Verformung der Feder abhängt, d. h. von der Winkelverschiebung des Erfassungselements 16 in Bezug zum Nachstellelement 12. Es ist anzumerken, dass dieses letztgenannte zwischen der Druckplatte 3, die der Kraft der Zungen 7 ausgesetzt ist, und der Membranfeder 9 festgestellt gehalten wird.
Wenn die Ausrückphase fortgesetzt wird, gelangt der gezahnte Teil 28 des Erfassungselements 16 an der gezahnten Innenfläche des Anschlags 27 des Deckels 2 zur Anlage. Das Zusammenwirken der entsprechenden Zähne, das durch die vom Anpresselement 24 ausgeübte Kraft aufrechterhalten wird, ermöglicht es, das Schwenken des Erfassungselements 16 um seine Achse A zu vermeiden. Dieses letztgenannte ist somit axial und in Drehung festgestellt, wenn es am Anschlag 27 anliegt.
Jenseits dieser Position wird das Nachstellelement 12 bei einem zweiten Teil der Ausrückphase von der Membranfeder 9 freigegeben. Mit anderen Worten gelangt die Membranfeder 9, wie dies in 12 zu sehen ist, in der vollkommen ausgerückten Position nicht mehr am Ende 13 des Nachstellelements 12 zur Anlage. Wenn es freigegeben ist, wird das Nachstellelement 12, das von der Zugfeder 23 gespannt wird, um seine Achse A in die durch den Pfeil 42 in 11 angezeigte Richtung geschwenkt. Bei dieser Verschiebung wird das gesamte Spiel j1 (mit anderen Worten die Gesamtheit des Spiels j1 und nichts als das Spiel j1) nachgestellt, wobei wieder ein Spiel j2 zwischen dem zweiten Seitenrand 20b der Lasche 20 und dem zweiten Rand 21b der Kerbe 21 erzeugt wird.
Das Schwenken des Nachstellelements 12 in Bezug zur Druckplatte 3 und somit die Verschiebung der Rampe 14 in Bezug zu der zugehörigen Gegenrampe 15 ermöglicht es, den vorgenannten Verschleiß zur Gänze oder teilweise auszugleichen.
Falls erforderlich, können weitere Verschleißnachstellungsphasen, die den vorher beschriebenen ähnlich sind, bei den folgenden Einrück- und Ausrückphasen auf dieselbe Weise wie zuvor stattfinden.
Es ist anzumerken, dass es eine solche Vorrichtung 1 ermöglicht, jede Über-Nachstellung oder Unter-Nachstellung eines Verschleißes zu vermeiden. Dies wird durch die folgenden Merkmale gewährleistet.
Erstens ist das Erfassungselement 16 in der ausgerückten Position in Bezug zum Deckel 2 mit Hilfe der komplementären Zähne des Anschlags 27 und der gezahnten Zone 28 des Erfassungselements 16 festgestellt. Überdies stellen die Laschen 20 und die Kerben 21 Winkelanschläge dar, die es ermöglichen, die Winkelstrecke des Nachstellelements 12 in Bezug zum Erfassungselement 16 zu begrenzen. Ferner wird das Nachstellelement 12 gezwungen, sich in eine Richtung durch die Zugfeder 23 zu verschieben, um das gesamte Spiel j1, das winkelmäßig vorhanden ist, und nichts als das Spiel j1 auszugleichen. Die Über-Nachstellung wird durch die Teilung des Klinkenrades, die das Spiel j1 erzeugt, begrenzt.
Dann ist in der eingerückten oder teilweise eingerückten Position der Schutz gegen die Über-Nachstellung oder Unter-Nachstellung gewährleistet:

– durch die von der Membranfeder 9 auf das Nachstellelement 12 ausgeübte Last, die somit das Nachstellelement 12 auf der Druckplatte 3 feststellt,
– durch das Anpresselement 24, das das Erfassungselement 16 an das Nachstellelement 12 (über die Laschen 20) drückt, wobei die Zugfeder 23 ein mögliches Spiel j1 zwischen diesen beiden Elementen 12, 16 nachstellt, wenn ein solches Spiel vorhanden ist.

Es ist auch anzumerken, dass die Anschläge 27 des Deckels 2 die folgenden Funktionen gewährleisten:

– Begrenzung des axialen Hubs der Druckplatte 3 auf eine spezifizierte Mindesthubhöhe,
– Kurzschließen der Kraft des Anpresselements 24, um die Drehung des Nachstellelements 12 unter einer geringen Kraft zu ermöglichen,
– Bildung eines festen Auflagepunktes, wobei die Position des Erfassungselements 16 vor und während der Bewegung des Nachstellelements 12 festgestellt wird,
– Verhindern einer Über-Nachstellung oder Unter-Nachstellung des Verschleißes, wobei die Auswirkung möglicher axialer Schwingungen und möglicher Torsionsschwingungen blockiert wird.

13 stellt eine so genannte Lagerposition der vorgenannten Kupplungsvorrichtung 1 dar, die beispielsweise einer Position der Vorrichtung 1 vor der Montage auf dem Getriebe entspricht. Diese Position wird von den Verschleißnachstellungsmitteln als eine Position des Über-Verschleißes angesehen, in der das Zahnrad 29 nicht in die Zahnstange 30 des Erfassungselements 16 eingreifen kann. In diesem Fall überspringt die Klinke 35 bei der Betätigung der Membranfeder 9 einen Zahn 37 des Klinkenrades 34. So führt die Vorrichtung 1 bei der Montage auf einem Getriebe beispielsweise eine Nachstellung des Werts um eine Teilung durch. Die Gesamtheit dieses „Verschleißes” oder dieses Spiels kann in einer so genannten Stabilisierungsphase ausgeglichen werden, während der die Vorrichtung 1 einer gewissen Anzahl von aufeinanderfolgenden Einrück- und Ausrückzyklen ausgesetzt ist.
Diese Stabilisierung ermöglicht es somit, ein Spiel auszugleichen, das erzeugt wird, um die geometrischen Streuungen der Komponenten im zusammengebauten Zustand vorwegzunehmen.
14 stellt eine Ausführungsvariante der Erfindung dar, bei der ein einziger und selber Teil 43 die elastische Unterstützung des Klinkenrades 34 und des Zahnrades 29 gewährleistet, wobei er auch die Klinke bildet. Dieser Teil 43 ist eine elastische Lamelle in allgemeiner Schleifenform, die ein erstes Ende aufweist, in dem die Schwenkachse 31 des Klinkenrades 34 und des Zahnrades 29 in Eingriff ist, und ein zweites Ende 36, das dazu bestimmt ist, in den Zähnen 37 des Klinkenrades 34 in Eingriff zu gelangen. Diese elastische Lamelle 43 ist durch einen Niet 33 am Deckel 2 befestigt. Wie zuvor ist diese Lamelle 43 elastisch, um in gewissem Maße den Kontakt zwischen dem Zahnrad 29 und der Zahnstange 30 zu halten, und um den Kontakt zwischen dem zweiten Ende 36 und den Zähnen 37 des Klinkenrades 34 zu halten.
Die Funktion dieser Ausführungsvariante ist mit der vorher beschriebenen identisch.
Die 15 bis 30 stellen eine Kupplungsvorrichtung 1 nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung dar. Diese Vorrichtung 1 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen durch die Struktur der Verschiebemittel, die geeignet sind, mit dem Erfassungselement 16 ein Eingriff zu gelangen, und die geeignet sind, das Erfassungselement 16 im Falle eines Verschleißes der Reibungsscheibe zu verschieben. Die Elemente, die dieselbe Funktion und im Wesentlichen dieselbe Struktur wie die vorher beschriebenen aufweisen, wurden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Genauer betrachtet weisen die Verschiebemittel Einrastmittel auf, die einen Hebel 44 umfassen, der schwenkbar um eine Achse montiert ist, die von einem am Deckel 2 befestigten Niet 45 gebildet ist.
Bei der in den 15 bis 27 dargestellten Variante ist ein erstes Ende 46 des Hebels 44 geeignet, auf der Spitze von Zähnen 51 des Erfassungselements 16 zur Auflage zu gelangen, wobei eine Klinke 47 schwenkbar um eine Achse 48 montiert ist, die im Bereich des zweiten Endes des Hebels 44 montiert ist.
Die Klinke 47 umfasst eine spitz zulaufende Endzone 49, die dazu bestimmt ist, mit einer gezahnten Zone 50 zusammenzuwirken, die in einer Verstärkung des Endes 17 des Erfassungselements 16 vorgesehen ist. Die Zähne 51 der gezahnten Zone 50 weisen schräge Flächen 52 auf, die das Gleiten der spitz zulaufenden Zone 49 der Klinke 47 in eine Verschieberichtung der Klinke 47 in Bezug zum Erfassungselement 16 gestatten, und Flächen 53, die sich axial erstrecken und Anschläge bilden, die die Verschiebung der Klinke 47 in Bezug zu dem Erfassungselement 16 in eine entgegengesetzte Richtung verhindern.
Die Klinke 47 wird durch eine Torsionsfeder 54 gespannt, so dass die spitz zulaufende Zone 49 an den entsprechenden Zähnen 51 des Erfassungselements 16 anliegend gehalten wird, und so dass das Ende 46 des Hebels 44 auch auf dem Erfassungselement 16 aufliegt.
Die Teilung der gezahnten Zone 50 ist der Abstand zwischen beispielsweise zwei Spitzen von aneinandergrenzenden Zähnen 51. Um die Herstellung dieser gezahnten Zone 50 zu erleichtern, ist es notwendig, dass die Teilung groß genug ist. Dazu verwenden die Einrastmittel den Hebel 44, um die Ausrückhöhe, d. h. die Strecke oder die Hubhöhe der Druckplatte 3 bei der Ausrückphase, zu vergrößern. Die Teilung der gezahnten Zone 50 ist nämlich mit der Geometrie der Einrastmittel und dem Wert der Hubhöhe der Druckplatte 3 verbunden. Die Verwendung eines solchen Hebels 44 ermöglicht es, sich an jeden Typ von Mechanismus und an alle Veränderungen der Hubhöhe der Druckplatte 3 anpassen zu können. Die Verwendung eines Hebels 44 ermöglicht es, die Schwenkachse 48 der Klinke 47 dem Erfassungselement 16 bei der Aufwärtsbewegung während des Ausrückens anzunähern. Unter Bezugnahme auf 17 schenkt der Hebel 44, wenn sich das Erfassungselement 16 entlang der Achse A um einen bestimmten Wert aufwärts bewegt, um einen bestimmten Winkel um die Achse 45 und nimmt die auf dem Hebel 44 montierte Klinke 47 nach unten mit.
Das Übersetzungsverhältnis R der Axialverschiebung der Klinke 47 hängt von den Längen der Teile des Hebels 44, die das erste Ende 46 mit der Achse 45 (Länge a) bzw. das zweite Ende 48 mit der Achse 45 (Länge b) verbinden, und den jeweiligen Winkeln α_a und α_b zur Horizontalen ab (im Falle der 17). Das Verhältnis R ist nämlich durch folgende Formel definiert: R = (b·cos α_b)/(a·cos α_a).
Die Funktion einer solchen Kupplungsvorrichtung 1 wird nun detaillierter beschrieben.
Wie schematisch in den 18 bis 20 dargestellt, sind die Mittel zur Nachstellung und zur Erfassung von Verschleiß nicht operativ, wenn die Beläge der Reibungsscheiben nicht oder wenig abgenutzt sind, und wenn die Gegenmaterialien der zugehörigen Druck- 3 und Reaktionsplatten nicht abgenutzt sind, beispielsweise wenn der kumulierte axiale Verschleiß geringer als 0,1 mm ist.
Insbesondere in der vollkommen eingerückten Position, die in 18 dargestellt ist, gelangt die Membranfeder 9 an dem Nachstellelement 12 zur Anlage, so dass die Druckplatte 3 gegen die elastischen Rückstellzungen 7 zurückgeschoben wird. Die Druckplatte 3 und die entsprechende Reaktionsplatte (axial fest) spannen nun die Reibungsscheibe ein, die die Beläge trägt. Das Erfassungselement 16 wird ebenfalls mit Hilfe der Laschen 20 des Nachstellelements 12 axial verschoben.
In dieser vollkommen eingerückten Position befindet sich das freie Ende (d. h. die spitz zulaufende Zone 49) der Klinke 47 auf dem oberen Teil des Zahns 51 (siehe auch 16, Position P1), so dass bei der anschließenden Ausrückphase das freie Ende 49 der Klinke 47 der Rampe des entsprechenden Zahns 51 folgt, ohne jemals auf der axialen Fläche 53 des Bodens des Zahns 51 zur Anlage zu gelangen, um das Erfassungselement 16 zurückzuschieben. Folglich wird bei Nichtvorhandensein eines starken Verschleißes das Erfassungselement 16 bei den aufeinanderfolgenden Einrück- und Ausrückphasen nicht in Drehung um seine Achse A angetrieben.
Es ist anzumerken, dass auch in dieser Position ein erster Seitenrand 20a der Lasche 20 des Nachstellelements 12 auf einem ersten Rand 21a der Kerbe 21, die in dem Erfassungselement 16 vorgesehen ist, aufliegt (20). Ein Spiel j2 ist zwischen dem zweiten Seitenrand 20b der Lasche 20 und dem zweiten Rand 21b der Kerbe 21 gebildet.
21 stellt den Fall dar, in dem die Beläge der Reibungsscheibe (oder auch die Gegenmaterialien der Druck- 3 und Reaktionsplatten) einen starken Verschleiß aufweisen, d. h. von beispielsweise mehr als 0,1 mm, der ausgeglichen werden muss, um eine Funktionsstörung der Kupplungsvorrichtung 1 zu vermeiden.
In diesem Fall werden das Nachstellelement 12, die Druckplatte 3 und das Erfassungselement 16 um einen ausreichenden Wert verschoben, um es dem freien Ende 49 der Klinke 47 zu ermöglichen, einen Zahn 51 zu überspringen (Position P2 in 16), und es der Klinke 47 zu ermöglichen, leicht um ihre Achse 48 zu schwenken, wie dies durch den Pfeil 55 in 21 dargestellt ist. Auf diese Weise stützt sich, wie in den 22 und 23 dargestellt, das freie Ende 49 des Hakens 47 während eines ersten Teils der Ausrückphase am Boden des Zahns 51 ab, d. h. es gelangt auf der entsprechenden axialen Fläche 53 zur Anlage (22 und Position P3 in 16), um das Erfassungselement 16 während der Aufwärtsbewegung (der Begriff „Aufwärtsbewegung” wird unter Bezugnahme auf die Figuren verwendet) der Druckplatte 3, des Erfassungselements 16 und des Nachstellelements 12 zu schwenken (23). Das Schwenken des Erfassungselements 16 ist durch den Pfeil 56 in 23 dargestellt.
Diese Verschiebung ermöglicht es, die Gesamtheit oder einen Teil des Spiels j2 auszugleichen, wobei ein Spiel j1 zwischen dem ersten Seitenrand 20a der Lasche 20 und dem ersten Rand 21a der Kerbe 21 erzeugt wird (24). Im Falle von starkem Verschleiß kann die Gesamtheit des Spiels j2 ausgeglichen werden.
Parallel dazu wird die Zugfeder 23 derart verformt, dass sie eine potentielle Energie speichert, deren Wert von der Verformung der Feder 23, d. h. von der Verschiebung des Erfassungselements 16 in Bezug zum Nachstellelement 12, abhängt. Es ist anzumerken, dass dieses letztgenannte zwischen der Druckplatte 3, die der Kraft der Zungen 7 ausgesetzt ist, und der Membranfeder 9 festgestellt gehalten wird.
Wenn die Ausrückphase fortgesetzt wird, gelangt der gezahnte Teil 28 des Erfassungselements 16 an der gezahnten Innenfläche des Anschlags 27 des Deckels 2 zur Anlage. Das Zusammenwirken der entsprechenden Zähne, das durch die vom Anpresselement 24 ausgeübte Kraft aufrechterhalten wird, ermöglicht es, das Schwenken des Erfassungselements 16 um seine Achse A zu vermeiden. Dieses letztgenannte ist somit axial und in Drehung festgestellt, wenn es am Anschlag 27 anliegt.
Über diese Position hinaus wird das Nachstellelement 12 bei einem zweiten Teil der Ausrückphase von der Membranfeder 9 freigegeben. Mit anderen Worten gelangt die Membranfeder 9, wie dies in 27 zu sehen ist, in der vollkommen ausgerückten Position nicht mehr am Ende 13 des Nachstellelements 12 zur Anlage. Wenn es freigegeben ist, wird das Nachstellelement 12, das von der Zugfeder 23 gespannt wird, um seine Achse A die durch den Pfeil 57 in 26 angezeigte Richtung geschwenkt. Bei dieser Verschiebung wird das gesamte Spiel j1 (mit anderen Worten die Gesamtheit des Spiels j1 und nichts als das Spiel j1) nachgestellt, wobei wieder ein Spiel j2 zwischen dem zweiten Seitenrand 20a der Lasche 20 und dem zweiten Rand 21a der Kerbe 21 erzeugt wird. In der vollkommen ausgerückten Position befindet sich die Klinke 47 in der Position mit dem Bezugszeichen P4 in 16.
Das Schwenken des Nachstellelements 12 in Bezug zur Druckplatte 3 und somit die Verschiebung der Rampe 14 in Bezug zu der zugehörigen Gegenrampe 15 ermöglicht es, den vorgenannten Verschleiß zur Gänze oder teilweise auszugleichen.
Falls erforderlich, können weitere Verschleißnachstellungsphasen, die den vorher beschriebenen ähnlich sind, bei den folgenden Einrück- und Ausrückphasen auf dieselbe Weise wie zuvor stattfinden.
Wie zuvor ermöglicht es eine solche Vorrichtung 1, jede Über-Nachstellung oder Unter-Nachstellung eines Verschleißes zu vermeiden.
Die 28 bis 30 stellen eine Variante dar, bei der das erste Ende des Hebels 44 eine radial nach innen gebogene Lasche 58 umfasst, die dazu bestimmt ist, an einem radial äußeren Ansatz 59 der Membranfeder 9 zur Anlage zu gelangen, wobei das zweite Ende des Hebels 44, wie vorher, zur Montage der Schwenkachse 48 der Klinke 47 dient.
Eine Torsionsfeder 60, die um die Schwenkachse 45 des Hebels 44 montiert ist, ermöglicht es, die Lasche 58 des Hebels 44 am Ansatz 59 der Membranfeder 9 anliegend zu halten. Wenn sich während der Ausrückphase die Membranfeder 9 von dem entsprechenden Ende 13 des Nachstellelements 12 löst, gelangt ein Anschlag 61 des Hebels 44, der sich von dem zweiten Ende des Hebels 44 aus erstreckt, an einer Zone des Deckels 2 zur Anlage. In diesem Fall ist der Kontakt zwischen der Lasche 58 des Hebels 44 und dem Ansatz 59 der Membranfeder 9 unterbrochen.
Natürlich kann der Kontakt zwischen der Lasche 58 des Hebels 44 und dem Ansatz 59 der Membranfeder 9 durch andere nicht dargestellte Mittel erzielt werden, wie beispielsweise eine elastische Zunge, die mit dem Deckel 2 verbunden ist und ein Festklemmen des Hebels 44 mit dem Ansatz 59 gewährleistet, oder durch eine mit dem Deckel 2 verbundene Zunge, die eine Kraft ausübt, die dazu neigt, den Anschlag 61 des Hebels 44 der entsprechenden Zone des Deckels 2 anzunähern.
Das Übersetzungsverhältnis R, das mit einem solchen Hebel 44 erzielt wird, ist ähnlich dem zuvor beschriebenen, verstärkt durch die Untersetzung zwischen der Verschiebung des Ansatzes 59 in Bezug zur Platte.
Bei jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsarten können die Rückstellmittel der Druckplatte 3 (die von den elastischen Zungen 7 gebildet sind) eine große Kraft ausüben, wobei diese Kraft von dem beweglichen Nachstellelement 12 und dann der Membranfeder 9 oder dem beweglichen Erfassungselement 16 und dann der Membranfeder 9 in Abhängigkeit von der Position der Membranfeder 9 aufgenommen wird. Bei ihren Verschiebungen sind die beweglichen Elemente 12, 16 nämlich nicht der Kraft ausgesetzt, die von den Rückstellmitteln 7 der Druckplatte 3 ausgeübt wird, und es ist somit möglich, ihre Verschiebung im Falle eines Verschleißes leicht zu veranlassen.
Im Besonderen ist das bewegliche Element 16 nicht der Kraft der Zungen 7 ausgesetzt, insbesondere dank des Vorhandenseins eines Spiels zwischen der Rampe 18 und der Gegenrampe 15.
Wie vorangehend angeführt ermöglicht es die Tatsache, dass Rückstellmittel der Druckplatte 3 vorhanden sind, die eine große Kraft ausüben, wie beispielsweise Federzungen 7 mit einer großen Steifigkeit, die Übertragung der axialen Schwingungen zu begrenzen und die Pump-Phänomene zu vermeiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 2780119 [0006]

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) mit Verschleißnachstellung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Druckplatte (3), die dazu bestimmt ist, an einer Reibungsscheibe der Kupplungsvorrichtung (1) zur Anlage zu gelangen, wobei eine Membranfeder (9) zur Betätigung der Druckplatte (3) zwischen einer vollständig eingerückten Position, in der die Druckplatte (3) gegen die Reibungsscheibe gedrückt ist, und einer vollständig ausgerückten Position, in der die Druckplatte (3) durch Mittel (7) zum Rückstellen der Druckplatte (3) von der Reibungsscheibe entfernt ist, dient, wobei Nachstellungsmittel für den Verschleiß der Reibungsscheibe zwischen der Membranfeder (9) und der Druckplatte (3) eingefügt sind, wobei die Verschleißnachstellungsmittel mindestens ein Nachstellelement (12) umfassen, das in einem bestimmten Bereich beweglich ist und eine Rampe (14) aufweist, die mit einer gebogenen Gegenrampe (15) der Seite der Druckplatte (3) zusammenwirkt, um den Abstand zwischen der Membranfeder (9) und der Druckplatte (3) einzustellen und den Verschleiß der Reibungsscheibe in Abhängigkeit von der Position der Rampe (14) in Bezug zur Gegenrampe (15) auszugleichen, wobei Mittel zur Erfassung des Verschleißes geeignet sind, die Verschiebung des beweglichen Elements (12) der Verschleißnachstellungsmittel im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu gestatten, und geeignet sind, eine derartige Verschiebung zu verhindern, wenn dieser Verschleiß nicht ausreichend ist, wobei die Erfassungsmittel mindestens ein Erfassungselement (16) umfassen, das in einem bestimmten Bereich relativ zu dem beweglichen Nachstellelement (12) beweglich ist und eine Rampe (18) umfasst, die mit einer gebogenen Gegenrampe (15) der Seite der Druckplatte (3) zusammenwirkt, wobei das bewegliche Nachstellelement (12) derart belastet ist, dass es sich verschiebt, wenn das bewegliche Nachstellelement (12) von der Membranfeder (9) freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung Verschiebemittel (29, 47) umfasst, die geeignet sind, mit dem beweglichen Erfassungselement (16) in Eingriff zu gelangen, und die geeignet sind, das bewegliche Erfassungselement (16) dann im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe zu verschieben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der vollständig eingerückten Position das bewegliche Erfassungselement (16) freigegeben und die Rampe (14) des beweglichen Nachstellelements (12) in Bezug zu der zugehörigen Gegenrampe (15) blockiert ist, und dadurch, dass in der vollständig ausgerückten Position das bewegliche Nachstellelement (12) freigegeben und die Rampe (18) des beweglichen Erfassungselements (16) in Bezug zu der zugehörigen Gegenrampe (15) blockiert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Erfassungselement (16) in Form eines Ringes vorhanden ist, welcher ein Ende mit mindestens einer Rampe (18) umfasst, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der zugehörigen gebogenen Gegenrampe (15) der Seite der Druckplatte (3) zusammenwirkt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Nachstellelement (12) in Form eines Ringes vorhanden ist, der ein Ende (13) umfasst, welches geeignet ist, an der Membranfeder (9) zur Anlage zu gelangen, und der ein Ende umfasst, welches mindestens eine Rampe (14) aufweist, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und mit der zugehörigen gebogenen Gegenrampe (15) der Seite der Druckplatte (3) zusammenwirkt.
Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Nachstellelement (12) und das bewegliche Erfassungselement (16) konzentrisch sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Elemente (12, 16) Anschlagmittel (20, 21) umfassen, die geeignet sind, die Verschiebung des beweglichen Nachstellelements (12) relativ zum beweglichen Erfassungselement (16) zu begrenzen.
Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (20, 21) die Drehung des beweglichen Nachstellelements (12) in Bezug zu dem beweglichen Erfassungselement (16) auf einen bestimmten Winkelbereich begrenzen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Anpresselement (24), beispielsweise eine elastische Zunge, umfasst, das das Erfassungselement (16) und/oder das Nachstellelement (12) entgegen der Druckplatte (3) beansprucht.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (16) mindestens einen Anschlag (21) umfasst, der am Nachstellelement (12) zur Anlage gelangt, oder umgekehrt, wobei das Anpresselement (24) dazu neigt, einerseits das Erfassungselement (16) entgegen der Druckplatte (3) zu beanspruchen, und wobei das Erfassungselement (16) dann andererseits dazu neigt, das Nachstellelement mit Hilfe des Anschlags auf die Membranfeder zu drücken.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Deckel (2) umfasst, in dem zumindest teilweise die Druckplatte (3) und die Membranfeder (9) montiert sind, wobei die Membranfeder (9) zwischen dem Deckel (2) und der Druckplatte (3) angeordnet ist, wobei der Deckel (2) einen Anschlag (27) umfasst, der geeignet ist, mit dem Erfassungselement (16) zusammenzuwirken, um es beim Ausrücken in seiner Position zu blockieren, insbesondere in der vollständig ausgerückten Position der Membranfeder (9).
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (16) einen gezahnten Teil (30, 50) umfasst, wobei die Verschiebemittel geeignet sind, mit den Zähnen des gezahnten Teils (30, 50) in Eingriff zu gelangen, um das bewegliche Erfassungselement (16) im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe anzutreiben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebemittel ein Zahnrad (29) umfassen, das mit dem gezahnten Teil (30) des Erfassungselements (16) in Eingriff gehalten wird, wobei das Zahnrad (29) rotatorisch mit einem Klinkenrad (34) gekoppelt ist, das mit einer Klinke (35) zusammenwirkt, deren Position des freien Endes (36) kontrolliert und vom Verschleiß der Reibungsscheibe unabhängig ist, wobei die Position des Klinkenrades (34) in Bezug zu dem freien Ende (36) der Klinke (35) in Abhängigkeit vom Verschleiß der Reibungsscheibe und der Position der Druckplatte (3) variiert, so dass die Klinke (35) geeignet ist, das Klinkenrad (34) im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe durch Verschiebung der Druckplatte (3) zwischen ihrer eingerückten und ausgerückten Position anzutreiben.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (29) in Anlage an dem gezahnten Teil (30) des beweglichen Erfassungselements (16) durch elastische Mittel (32), wie beispielsweise eine elastische Zunge, gehalten wird.
Vorrichtung (1) nach einer Kombination der Ansprüche 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (35) und/oder die elastischen Mittel (32), die zum Halten des Zahnrades (29) dienen, auf dem Deckel (2) beispielsweise mit Hilfe eines selben Niets befestigt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (35) in Form einer elastischen Lamelle ausgeführt ist, von der ein Abschnitt (38) geeignet ist, auf dem Deckel (2) in Anlage zu kommen, um die richtige axiale Positionierung des Endes (36) der Klinke (35) zu gewährleisten.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel, die zum Halten des Zahnrades dienen, und die Klinke von einem selben elastisch verformbaren Element (43) gebildet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebemittel eine Klinke (47) umfassen, die um eine erste Achse (38) schwenkt, und deren freies Ende (49) in Anlage an den Zähnen (51) des gezahnten Teils (50) des Erfassungselements (16) mit Hilfe von elastischen Rückstellmitteln (54) gehalten wird, wobei die Klinke (47) geeignet ist, sich im Falle von Verschleiß der Reibungsscheibe und während einer Ausrückphase im Boden eines Zahns (51) abzustützen, um die Verschiebung der Rampe (18) des Erfassungselements (16) relativ zu der zugehörigen Gegenrampe (15) herbeizuführen.
Vorrichtung (1) nach einer Kombination der Ansprüche 10 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (38) an einem Ende eines Hebels (44) ausgebildet ist, wobei der Hebel (44) um eine zweite, relativ zum Deckel (2) feste Achse (45) schwenkbar montiert ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderes Ende (46) des Hebels (44), welches zu dem die Achse (48) der Klinke (47) tragenden Ende des Hebels (44) entgegengesetzt liegt, geeignet ist, am Erfassungselement (16) in Anlage zu kommen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderes Ende des Hebels (44), welches zu dem die Achse (48) der Klinke (47) tragenden Ende des Hebels (44) entgegengesetzt liegt, geeignet ist, an einem Teil (59) der Membranfeder (9) in Anlage zu kommen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Nachstellelement (12) bei der Verschiebung durch ein elastisches Element (23), beispielsweise durch eine Zugfeder, belastet wird.
Doppelkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 umfasst.