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Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat, wie eine weggesteuerte Verschleißnachstellkupplung mit zwei Verstellringen (TAC-2VR), mit wenigstens einer Reibungskupplung, die eine automatische Nachstelleinrichtung zum wenigstens teilweisen Kompensieren eines Reibbelagverschleißes der Reibungskupplung aufweist, wobei in der Nachstelleinrichtung ein Klemmfederring um eine zentrale Drehachse von der Reibungskupplung vollständig umlaufend enthalten ist und kraftübertragend auf einen Sensier- und/oder Nachstellring einwirkt.
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Unter einem Klemmfederring wird ein in Axialrichtung federndes Element mit einer ringförmigen Ausprägung verstanden.
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Aus dem Stand der Technik, etwa der
DE 10 2008 028 179 A1 sind Kupplungsaggregate bekannt. Diese Druckschrift offenbart insbesondere ein Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung, besteht aus wenigstens einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, wobei das Gehäuse mit einer Gegendruckscheibe verbindbar ist und zwischen Gehäuse und Anpressplatte in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelelemente angeordnet sind, die an einer vom Gehäuse getragenen Abwälzauflage verschwenkbar abgestützt sind, wobei zwischen den Hebelelementen und dem Gehäuse oder zwischen den Hebelelementen und der Anpressplatte eine automatische Nachstelleinrichtung wirksam ist, die zumindest eine partielle Kompensation eines Verschleißes an Reibbelägen einer zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckscheibe einspannbaren Kupplungsscheibe bewirkt, wobei in dem Kupplungsaggregat Transportsicherungsmittel integriert sind, die eine Blockierung der Nachstelleinrichtung bewirken und die zumindest beim erstmaligen Betätigen der Reibungskupplung im in einem Fahrzeug eingebauten Zustand selbststätig eine Lage einnehmen, die die Nachstellfunktion der Nachstelleinrichtung frei gibt.
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Dabei ist als Besonders in der
DE 10 2008 028 179 A1 herausgestellt, dass die Transportsicherungsmittel durch wenigstens ein ringförmiges, axial federndes Element gebildet sind, welches funktionsmäßig zwischen dem Gehäuse und den Hebelelementen wirksam ist und zur Gewährleistung der Transportmittelsicherungsfunktion sich in einem elastisch verspannten Zustand befindet, der gewährleistet, dass die Hebelelemente in einer formbestimmten verschwenkten Position innerhalb des nicht montierten Kupplungsaggregates gehalten werden.
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Die geometrischen Besonderheiten des Kupplungsaggregates der
DE 10 2008 028 179 A1 und die Funktion, also das funktionelle Zusammenspiel der Einzelkomponenten, soll als hier integriert gelten, ohne dass es wortwörtlich zitiert ist.
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Klemmfedern, insbesondere solche, die als Klemmfederringe ausgebildet sind, werden bei Projekten mit zwei Verschleißringen, also sog. 2VR-Verschleißmechanismen eingesetzt. Sie werden bei Travel Adjusted Clutches, also verschleißnachstellenden Kupplungsvorrichtungen eingesetzt. Unter einem Klemmfederring wird ein kreisrundes Bauteil nach Art eines Ringes verstanden, welches einen im Verhältnis zum Durchmesser relativ schmalen Kraftrand aufweist. Der Klemmfederring ist auf einem Gehäusebauteil, wie einem Deckel befestigt und klemmt einen Sensierring einer Verschleißnachstellung, wie einer Nachstelleinrichtung, fest.
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Allerdings entsteht bisher durch die gestalterische Form des Klemmfederringes sehr viel Abfall beim Herstellen, da aus Kostengründen auf Stanzvorgänge zurückgegriffen wird. Beim Ausstanzen des Bauteils entsteht also viel Abfall. Dies ist jedoch von Nachteil.
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Der Außendurchmesser eines Klemmfederrings beträgt in der Regel zwischen ca. 220 bis ca. 230 mm, wobei der Kraftrand jedoch nur ca. 8 bis ca.10 mm breit ist. Der innere Teil des Klemmfederringes, also einer Klemmfeder-Platine, ist somit nach dem Stanzen nur Abfall, wodurch der Klemmfederring relativ teuer ist. Außerdem ist es notwendig, entsprechend große Werkzeuge beim Stanzvorgang einzusetzen, was ebenfalls die Kosten in die Höhe treibt und sehr aufwändig ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu verhindern und eine Klemmfeder zur Verfügung zu stellen, die kostengünstiger herstellbar ist, aber auch langlebig, einfach zu montieren und verlässlich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Klemmfederring mehrteilig ausgestaltet ist. Der Klemmfederring wird somit segmentiert und die Segmente des Klemmfederringes werden so miteinander verbunden, dass die Funktion, nämlich den Sensierring festzuklemmen, weiterhin gewährleistet ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn der Klemmfederring aus zwei, drei oder mehr ringabschnittsartigen Klemmfederringsegmenten zusammengesetzt ist. Beispielsweise können 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder sogar mehr Klemmfederringsegmente eingesetzt werden. Je mehr Klemmfederringsegmente eingesetzt werden, desto weniger Abfall wird beim Ausstanzen des Klemmfederringsegmentes aus einer Klemmfederringsegmentplatine erzeugt. Dies lässt die Kosten weiter geringer werden. Allerdings sollten nicht zu viele Segmente verwendet werden, da ein Vielzahl an Einzelteilen die Montage erschweren kann.
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Es ist auch zweckmäßig, wenn der Klemmfederring an einer für ein Befestigungselement, wie einen Niet, vorgesehenen Befestigungsstelle in zumindest zwei Klemmfederringsegmente geteilt ist, wobei weiter vorteilhaft mittels des Befestigungselementes der Klemmfederring an einem Gehäusebauteil angebracht / befestigt ist. Dabei werden Ausgestaltungen der Verbindungsform realisierbar, die mindestens zwei Segmentteile einsetzen. Die Form ist dabei so gestaltet, dass die Lochleibungskräfte einer Nietverbindung, die puzzle-artig ausgeführten Segmente gegeneinander verspannen und sie sich so am Umfang gegeneinander abstützen können. Eine Abstützung erfolgt dann an einer Schräge der Puzzle-Form. Die axiale Sicherung der Klemmfedersegmente / Klemmfederringsegmente erfolgt wie bisher über einen Schließkopf, der auf einer Seite eines Niets ausgebildet ist.
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Für das Anbringen des Klemmfederrings, bzw. der Klemmfederringsegmente an einem Deckel, ist es von Vorteil, wenn diese Befestigungsstelle als Loch, etwa als Durchgangsloch mit kreisrundem Querschnitt ausgeführt ist und/oder ein Niet presspassungsmäßig darin aufgenommen ist.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die Klemmfederringsegmente puzzle-artig zusammengesetzt sind. Der Klemmfederring ist dabei in mindestens zwei Segmente geteilt, wobei als besonders vorteilhaft das Vorhandensein von drei Klemmfederringsegmenten festzustellen ist, wobei jeweils zwei durch eine Art „Puzzle-Verbindung“ miteinander verbunden werden.
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Die Belastbarkeit des Klemmfederrings wird verbessert, wenn bei in dem Klemmfederring eingesetztem Befestigungselement mehr Kraft von einem Klemmfederringsegment auf ein anderes Klemmfederringsegment übertragen ist / wird, als bei nicht-eingesetztem Befestigungselement. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfederringsegmente zumindest form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die Montage wird dadurch einerseits vereinfacht und andererseits die Funktion besonders effizient gewährleistet.
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Ein Aneinanderverspannen wird dann mit guter Wirkung erreicht, wenn zwei Klemmfederringsegmente im Bereich der Befestigungsstelle gegengleich und/oder maulartig ausgebildete Enden aufweisen, wobei die Enden „z-artig“ ausbildbar sind oder ausgebildet sind. Die Enden der jeweiligen Klemmfederringsegmente können dann einfach zusammengesetzt werden, wobei ein Niet an der Befestigungsstelle in das entsprechende Loch gesetzt wird, danach ein Nietende als Schließkopf ausgebildet wird, um im Betrieb den Sensierring mit Kraft zu beaufschlagen.
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Um eine gute Kraftaufteilung zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn sich von einer umlaufenden Mittellinie durch jedes Ende eines Klemmfederringsegmentes eine nach radial innen oder radial außen erstreckende halbkreisförmige Vertiefung in das Klemmfederringsegmentmaterial hinein erstreckt.
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Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, wie Pkws, Lkws oder Vans ist es von Vorteil, wenn das Kupplungsaggregat als Einfachkupplung oder Doppelkupplung ausgebildet ist. Die so geartete Kupplung kann als trockene oder nasse Kupplung ausgebildet sein.
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Ein Gehäusebauteil kann als Deckel ausgebildet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der ein erstes Ausführungsbeispiel beleuchtet wird:
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1 einen Halbschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat mit einem verriegelten Transportsicherungsmittel,
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2 eine der 1 entsprechende Darstellung, jedoch mit entriegeltem Transportsicherungsmittel, wobei die Bauteile in ihrer einem geöffneten Zustand der integrierten Reibungskupplung entsprechenden Lage dargestellt sind,
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3 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Klemmfeder, die zumindest zwei Klemmfederringsegmente beinhaltet, die Enden aufweisen, die als „Puzzle-Verbinder“ zusammenwirken, und
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4 die Klemmfederringsegmente aus 3 mit dargestelltem Kraftverlauf bei eingesetztem Niet.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Das in 1 dargestellte Kupplungsaggregat 1 umfasst zwei Reibungskupplungen 2, 3, wobei hier die Reibungskupplung 3 im ausgerückten, also voll geöffneten Zustand dargestellt ist und die Reibungskupplung 2 in einem zumindest teilweise in Schließrichtung betätigten Zustand befindlich ist.
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Das Kupplungsaggregat bildet somit eine Doppelkupplung, die zwei Kupplungsscheiben 4, 5 umfasst, die mit unterschiedlichen Getriebeeingangswellen verbindbar sind, wobei das diese Wellen aufweisende Getriebe in vorteilhafter Weise ein so genanntes Lastschaltgetriebe bilden kann, welches zwei Teilgetriebe aufweisen kann,
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Die Kupplungsscheiben
4,
5 tragen radial außen Reibbeläge
6,
7, die axial einspannbar sind zwischen einer den beiden Reibungskupplungen
2 und
3 gemeinsamen Gegendruckscheibe
8 und einer der jeweiligen Reibungskupplung
2 bzw.
3 zugeordneten Anpressplatte
9,
10. Die Gegendruckscheibe
8 bildet ein Bestandteil eines Schwungrades, das mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Die Gegendruckscheibe
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 Gegendruckscheibe
8 und der Antriebsplatte
11 herstellen, können entweder an der Gegendruckscheibe
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. Bezüglich der Ausgestaltung derartiger Steckverbindungen wird beispielsweise auf die älteren Anmeldungen
PCT/DE 2006/000995 ,
PCT/DE 2006/001061 ,
PCT/DE 2006/001954 ,
PCT/DE 2006/001100 hingewiesen. Die Gegendruckscheibe
8 kann über eine Lagerung
8a getriebeseitig gelagert und zumindest in einer Axialrichtung festgelegt sein, um die zumindest für eine der Reibungskupplungen erforderlichen Schließkräfte axial abzufangen.
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Bezüglich der Ausgestaltung und Anordnung einer derartigen Lagerung wird zum Beispiel auf die ältere Anmeldung
DE 10 2005 037 514 hingewiesen. Die Gegendruckscheibe
8 kann gemäß der Lehre dieser Schrift auf einer Getriebeeingangswelle gelagert bzw. axial abgestützt sein. Sie kann jedoch auch in Abwandlung dieser Lehre auf einem mit dem Getriebegehäuse fest verbundenen Abstützstutzen bzw. Abstützrohr aufgenommen und axial abgestützt sein. Die vorerwähnten Anmeldungen sind bezüglich der erwähnten konstruktiven Merkmale als in die vorliegende Anmeldung integriert zu betrachten und es wird deshalb auf eine ausführliche Beschreibung dieser Merkmale verzichtet. Wie aus
1 erkennbar ist, besitzen die Kupplungsscheiben
4 und
5 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 Gegendruckscheibe 8 drehfest, jedoch begrenzt axial verlagerbar verbunden. Die Anpressplatte 10 der Reibungskupplung 3 ist in ähnlicher Weise mit der Gegendruckscheibe 8 antriebsmäßig gekoppelt. An der Gegendruckscheibe 8 ist ein gehäuseartiges Bauteil 12 befestigt, das hier als Blechdeckel ausgebildet ist. Axial beidseits dieses Bauteiles 12 sind in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelelemente 13, 14 vorgesehen, mittels derer die jeweils zugeordnete Reibungskupplung 2, 3 betätigbar ist.
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Die Hebelelemente 13, 14 können jeweils ein ringartiges Bauteil bilden, das tellerfederähnliche Eigenschaften aufweist, also federnd in seiner Konizität veränderbar ist. Im Folgenden werden die zu einem ringartigen Bauteil zusammengefassten Hebelelemente 13, 14 als Hebelfeder 15 bzw. 16 bezeichnet. Diese Hebelfedern 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.
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Die Zugmittel 17 können durch einzelne über den Umfang verteilte hakenartige Bauteile gebildet sein. In vorteilhafter Weise 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.
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Radial innerhalb der Abwälzauflage 19 ist die Hebelfeder 16 an einem ringförmigen Abstützring 20 abgestützt. Der ringförmige Abstützring 20 ist axial zwischen dem gehäuseartigen Bauteil 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 Spitzen 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, welches nicht näher dargestellt ist. 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.
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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 Verstellring 20, der über ein Rampensystem am gehäuseartigen Bauteil 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 Verstellring 20 angeformt sein und die mit diesen zusammenwirkenden Gegenrampen in vorteilhafter Weise unmittelbar im Bereich des Gehäusebodens des gehäuseartigen Bauteils 12 eingebracht sein. In Umfangsrichtung wird der Verstellring 20 von wenigstens einer nicht näher dargestellten Feder in Umfangsrichtung bzw. Nachstellrichtung beaufschlagt.
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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 oder der älteren Anmeldung
DE 10 2006 054 624 entnommen werden.
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Die Nachstelleinrichtung 21 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 23, die einen Sensorring 24 aufweist, der in ähnlicher Weise, wie dies in Zusammenhang mit dem Verstellring 20 beschrieben wurde, über ein Rampensystem am Gehäuseboden des gehäuseartigen Bauteils 12 abgestützt ist und in Nachstellrichtung durch eine Feder umfangsmäßig beaufschlagt wird. Der Sensorring 24 ist hier axial zwischen dem gehäuseartigen Bauteil 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 Sensorelement 25, das vorzugsweise axial federnde Bereiche besitzt. Das Sensorelement 25 klemmt, sofern kein Verschleiß aufgetreten ist, den Sensorring 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 Sensorring 24 erfolgt. Diese axiale Verlagerung bewirkt, dass der Sensorring 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 Sensorringes 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil wird durch das zwischen dem Sensorring 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 Spitzen
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. Verstellring
20 beim Öffnen der Reibungskupplung
3 entlastet, so dass auch dieser dann eine Verdrehung erfährt, die aufgrund des zwischen dem gehäuseartigen Bauteil
12 und dem Verstellring
20 vorhandenen Rampensystems eine entsprechende axiale Verlagerung des Verstellringes
20 bewirkt. Bezüglich weiterer Einzelheiten bzw. Funktionsmerkmale, die bei der Ausgestaltung der Reibungskupplung
3 zweckmäßig sein können, wird auf die ältere Anmeldung
DE 10 2006 040 993.0 verwiesen.
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Das die Anschlagbereiche 26 aufweisende Sensorelement kann durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das über den Umfang betrachtet einzelne, vorzugsweise gleichmäßig verteilte Befestigungen mit dem gehäuseartigen Bauteil 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.
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Die Hebelfeder 15 der Reibungskupplung 2 ist gegenüber der Hebelfeder 16 axial auf der anderen Seite der radialen Bereiche des gehäuseartigen Bauteils 12 vorgesehen. Die Hebelfeder 16 stützt sich mit einem radial äußeren Bereich an einem Abstützring bzw. Verstellring 28 ab. Der Verstellring 28 ist in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit dem Verstellring 20 beschrieben wurde, gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil 12 verdrehbar und an diesem über ein Rampensystem axial abgestützt. Der Verstellring 28 bildet einen Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 29, die zwischen den radialen Bereichen des gehäuseartigen Bauteils 12 und der Hebelfeder 15 wirksam ist. Zwischen der Anpressplatte 9 und der Gegendruckscheibe 8 und/oder dem gehäuseartigen Bauteil 12 sind Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, die vorzugsweise durch an sich bekannte 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.
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Die Nachstelleinrichtung 29 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 30, die radial innerhalb und hier beabstandet von dem Verstellring 28 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 30 umfasst einen Sensorring 31, der ähnlich wie der Sensorring 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil 12 verdrehbar und über ein Rampensystem abgestützt ist. Weiterhin besitzt die Sensoreinrichtung 30 ein Sensorelement 32, das entweder mittelbar oder unmittelbar vom gehäuseartigen Bauteil 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 gebildet sind. Das Sensorelement 32 besitzt Bereiche 35, die mit axialer Vorspannung an Bereichen 36 des Sensorringes 31 zusammenwirken. Durch die axiale Vorspannung zumindest der Bereiche 35 wird der Sensorring 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.
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Das Sensorelement 32 kann ebenfalls durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das ähnlich ausgebildet mit dem gehäuseartigen Bauteil 12 verbunden und wirksam ist, wie dies in Zusammenhang mit dem Sensorelement 25 beschrieben wurde.
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Der aus 1 ersichtliche 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 Dieser Text wurde durch das DPMA aus Originalquellen übernommen. Er enthält keine Zeichnungen. Die Darstellung von Tabellen und Formeln kann unbefriedigend sein. 34 erfolgt, wodurch gewährleistet ist, dass der Sensorring 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 Spitzen 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 Getriebe weiterzuleiten. Die maximale Anpresskraft kann dabei zumindest einen konstanten Wert aufweisen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Motors 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.
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Eine ähnliche Betätigung ist auch für die Reibungskupplung 3 möglich.
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Über den normalen Betätigungsweg der Reibungskupplungen 2, 3 muss stets gewährleistet sein, dass die entsprechende Hebelfeder 15, 16 an dem zugeordneten Verstellring 28, 20 angefedert bleibt, um ein Abheben von diesem Verstellring 28, 20 zu verhindern, da ansonsten eine unkontrollierte, nicht auf einen Verschleiß zurückzuführende Nachstellung erfolgen würde. Die vorerwähnte Anfederung kann, wie bereits erwähnt, mittels der auf die Anpressplatten 9, 10 axial einwirkenden Blattfederelemente, die gleichzeitig die Drehmomentübertragung gewährleisten, erfolgen. Es können jedoch auch andere bzw. zusätzliche Federelemente vorgesehen werden, die entweder mittelbar oder unmittelbar eine entsprechende Axialkraft auf die Hebelfedern 15, 16 ausüben.
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Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die einander zugeordneten Verstellringe und Sensorringe, also
20 und
24 für die Reibungskupplung
3 und
28,
31 für die Reibungskupplung
2 wirkungsmäßig miteinander gekoppelt sind, und zwar derart, dass die entsprechenden Verstellringe
20,
28 lediglich eine Verdrehung bzw. eine axiale Bewegung ausführen können, die unmittelbar abhängig ist von einer Verdrehung bzw. einer axialen Bewegung der Sensorringe
24,
31. Hierfür können zwischen den einander zugeordneten Ringen, nämlich
20 und
24 sowie
28 und
31, Anschläge, zum Beispiel Drehanschläge oder Axialanschläge, vorgesehen werden, die gewährleisten, dass die Nachstellbewegungen der Sensorringe
24,
31 die Verschleißausgleichsbewegungen der Nachstellringe
21,
29 bestimmen. Anregungen für derartige konstruktive Ausgestaltungen können aus der
DE 43 42 390 A1 und der
DE 195 10 905 A1 , insbesondere deren
5 bis
8 entnommen werden. Durch eine derartige Koppelung wird auch die Möglichkeit eröffnet, die einander zugeordneten Verstellringe und Sensorringe mit Rampensystemen unterschiedlicher Steigung zu versehen. Dadurch können die einander zugeordneten Ringe, obwohl sie die gleiche Verdrehung zum Nachstellen erfahren, unterschiedliche Axialwege zurücklegen. Die Größe des Unterschiedes dieser Wege kann auch durch entsprechende Bemessung des radialen Abstandes zwischen den einander zugeordneten Verstellringen und Sensorringen beeinflusst werden. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, über die Lebensdauer der Reibungskupplung, also in Abhängigkeit des auftretenden Verschleißes, eine Veränderung der winkelmäßigen Einbaulage der Hebelfedern zu erzielen. So kann beispielsweise das entsprechende Gesamtnachstellsystem derart ausgebildet werden, dass die Spitzen
22,
37 der Hebelfedern
15,
16 über die Lebensdauer der Reibungskupplungen
2,
3 praktisch eine gleich bleibende axiale Position im voll eingerückten und/oder im voll ausgerückten Zustand beibehalten, obwohl die radial äußeren Bereiche der Hebelfedern
15,
16 eine axiale Verlagerung aufgrund des auftretenden Verschleißes erfahren.
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Um zu gewährleisten, dass während des Transportes des Kupplungsaggregates vom Hersteller bis zum Montagevorgang an den Motor beim Automobilhersteller keine unbeabsichtigte Verstellung zumindest innerhalb der Nachstelleinrichtungen 29 auftreten, ist zumindest ein Transportsicherungsmittel 38 vorgesehen, das in 1 in einer verriegelten und in 2 in einer entriegelten Lage dargestellt ist. Unter entriegelter Lage ist diejenige Lage zu verstehen, welche das Transportsicherungsmittel 38 einnimmt, nachdem das Kupplungsaggregat 1 an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine bzw. eines Motors montiert wurde und zumindest eine erste Betätigung, vorzugsweise nachdem zumindest Motor und Getriebe verbunden wurden, erfolgt ist. Obwohl es zweckmäßig sein kann, derartige Transportsicherungsmittel auch über manuelle Mittel zu entriegeln, ist es besonders vorteilhaft, wenn diese selbsttätig die Entriegelung gewährleisten. Dies kann beispielsweise aufgrund von Eigenelastizitäten von Bauteilen erfolgen. Es wird also das Transportsicherungsmittel 38 bei der Montage des Kupplungsaggregates 1 mittels eines Werkzeuges in einer verspannten Stellung montiert, so dass durch Betätigung der entsprechenden Reibungskupplung eine Entlastung des Transportsicherungsmittels 38 erfolgen kann. Das Transportsicherungsmittel 38 kann sich dann elastisch entspannen und dadurch zumindest die zunächst blockierte Nachstelleinrichtung 29 freigeben.
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Das Transportsicherungsmittel 38 ist durch ein ringförmiges axial federndes Element 39 gebildet, das entsprechend den 3 und 4 ausgestaltet sein kann. Das ringförmige Element 39 befindet sich bei der in 1 dargestellten Einbaulage in einem axial elastisch verspannten Zustand. Das ringförmige Element 39 ist zwischen Bereichen des Gehäuses 12 und zumindest einzelnen über den Umfang verteilten Hebeln des Hebelelementes 13 funktionsmäßig derart wirksam, dass die durch die Hebelelemente 13 gebildete Hebelfeder 15 in einer vorbestimmten verschwenkten Position innerhalb des nicht montierten Kupplungsaggregates 1 gehalten ist. Diese Position der Hebelelemente 3 gewährleistet, dass während der Handhabung bzw. während des Transports des nicht montierten Kupplungsaggregates 1 keine unbeabsichtigte Nachstellung durch die Nachstelleinrichtung 29 erfolgt. Das ringförmige federnde Element 39 ist vorzugsweise tellerfederartig ausgebildet.
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Bei der in 1 dargestellten verspannten Lage des ringförmigen Elementes 39 stützt sich dieses radial außen einerseits axial am Gehäuse 12 und radial innen andererseits an Hebelelementen 13 axial und/oder radial ab. Bei einer Ausgestaltung gemäß 1 erfolgt die Abstützung zumindest zwischen dem ringförmigen Elementen 39 und einer Mehrzahl von Hebelelementen 13 der Hebelfeder 15 derart, dass die zwischen den entsprechenden Hebelelementen 13 und dem ringförmigen Elementen 39 auftretenden Abstützkräfte sowohl eine axiale als auch eine radiale Kraftkomponente auf das ringförmige Element 39 bewirken.
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Nachdem das Kupplungsaggregat 1 nach Zusammenbau von Motor und Getriebe antriebsmäßig mit der Abtriebswelle des Motors verbunden ist, kann durch Beaufschlagung der Spitzen 37 der Hebelelemente 13 die Kupplung 2 in Schließrichtung durch ein entsprechendes Betätigungssystem beaufschlagt werden. Diese Beaufschlagung bewirkt das die Abstützung bzw. Verspannung zwischen dem ringförmigen Element 39 und den mit diesem zusammen wirkenden Hebelelementen 13 aufgehoben wird. Aufgrund der dadurch erzeugten Entlastung des ringförmigen federnden Elementes 39, kann letzteres in eine vorbestimmte Lage, welche in 2 dargestellt ist, zurückfedern. Dadurch wird die volle Funktionsfähigkeit der Reibungskupplung 2 freigegeben, wodurch auch die Nachstelleinrichtung 29 die ihr zugedachte Funktion übernehmen kann.
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In der 3 ist ein Klemmfederring 40 dargestellt, der um die in 1 als Drehachse 41 gekennzeichnete Achse vollständig umläuft, also geschlossen ist. Allerdings ist der Klemmfederring 40 in zwei oder besser drei stofflich getrennte Klemmfederringsegmente 42 unterteilt.
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Der Klemmfederring 40 wirkt auf Sensier- und/oder Nachstellringe kraftübertragend ein. Der Klemmfederring 40 ist mehrteilig ausgestaltet. Jedes Klemmfederringsegment 42 ist ringabschnittsartig ausgeführt und weist jeweils ein Ende 43 auf, das z-förmig ausgebildet ist. An einer die beiden Enden umlaufend durchziehenden und mittig teilenden Mittellinie 45 ist eine Befestigungsstelle 46 vorgesehen, die als Loch 47, nämlich als Durchgangsloch ausgeführt ist. Das Loch 47 hat einen kreisrunden Querschnitt und ist zum Aufnehmen eines nicht dargestellten Niets vorgesehen. Mit Hilfe des als Befestigungsmittel agierenden Niets wird der Klemmfederring 40 an einem nicht dargestellten Deckel befestigt.
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In 4 ist mit Pfeilen 48 die Kraftrichtung der wirkenden Kräfte dargestellt, wobei die im Loch 47 vorhandenen nach außen ragenden Pfeile den Kraftverlauf angeben, wie er durch den Niet hervorgerufen ist, so dass durch die mit den Bezugszeichen 49 dargestellten Pfeile die Kräfte auf die Flächen des entsprechenden Gegenstücks des jeweiligen Klemmfederringsegmentes 42 angegeben.
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Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, einen einteiligen Klemmfederring zu verbessern, der bei einer TAC-2VR-Kupplung eingesetzt wird, also einer wegbasierten Verschleißnachstellung mit zwei Verstellringen, d.h. einem Sensierring und einem Nachstellring. Es wird der in Umfangsrichtung vorgespannte Sensierring in axialer Richtung geklemmt, so lange kein hinreichender Kupplungsverschleiß vorliegt. Ein bisher einteiliger Klemmfederring wird durch einen mehrteiligen Klemmfederring ersetzt.
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Wenn ein hinreichender Kupplungsverschleiß vorliegt, d.h. wenn die Anpressplatte in axialer Richtung weiter auf die Gegendruckplatte / Zentralplatte zubewegt werden muss, um die dünner gewordene Kupplungsscheibe zu klemmen, gibt die Klemmfeder in einem kurzen Zustand der Kupplung den in Umfangsrichtung vorgespannten Sensierring frei, so dass dieser sich verdreht und dabei an deckelseitigen Gegenrampen so weit hochgleitet, bis er wieder durch die Klemmfeder geklemmt wird, also den Kupplungsverschleiß sensiert. Beim anschließenden Ausrücken der Kupplung erfolgt durch den ebenfalls in Umfangsrichtung vorgespannten Nachstellring die Verschleißnachstellung.
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Erfindungsgemäß wird der Klemmfederring aus mehreren Klemmfedersegmenten zusammengesetzt, um übermäßige Stanzabfälle, die beim Ausstanzen des einteiligen Klemmfederrings entstehen, zu vermeiden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der einzelnen Segmente durch eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, insbesondere durch eine Puzzle-Verbindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsaggregat
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Reibungskupplung
- 4
- Kupplungsscheibe
- 5
- Kupplungsscheibe
- 6
- Reibbelag
- 7
- Reibbelag
- 8
- Gegendruckscheibe
- 8a
- Lagerung
- 9
- Anpressplatte
- 10
- Anpressplatte
- 11
- Antriebskorb
- 12
- gehäuseartiges Bauteil
- 13
- Hebelelement
- 14
- Hebelelement
- 15
- Hebelfeder
- 16
- Hebelfeder
- 17
- Zugmittel
- 18
- abgewandtes Ende
- 19
- Abwälzauflage
- 20
- Abstütz-/Verstellring
- 21
- Nachstelleinrichtung
- 22
- Spitze
- 23
- Sensoreinrichtung
- 24
- Sensorring
- 25
- Sensorelement
- 26
- Anschlagbereich
- 27
- Gegenanschlagbereich
- 28
- Verstellring
- 29
- Nachstelleinrichtung
- 30
- Sensoreinrichtung
- 31
- Sensorring
- 32
- Sensorelement
- 33
- Anschlagbereich
- 34
- Gegenanschlagbereich
- 35
- Bereich
- 36
- Bereich
- 37
- Spitze
- 38
- Transportsicherungsmittel
- 39
- ringförmiges Element
- 40
- Klemmfederring
- 41
- Drehachse
- 42
- Klemmfederringsegment
- 43
- Ende
- 44
- Positionierungsbereich
- 45
- Mittellinie
- 46
- Befestigungsstelle
- 47
- Loch
- 48
- Kraftrichtung / Pfeil
- 49
- Kraftrichtung / Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2006/001954 [0030]
- DE 2006/001100 [0030]
- DE 102005037514 [0031]
- DE 10340665 A1 [0037]
- DE 19905373 A1 [0037]
- EP 0992700 B1 [0037]
- EP 1452760 A1 [0037]
- DE 4239291 A1 [0040]
- DE 4239289 A1 [0040]
- DE 4322677 A1 [0040]
- DE 4431641 A1 [0040]
- DE 102006054624 [0040]
- DE 102006040993 [0043]
- DE 4342390 A1 [0051]
- DE 19510905 A1 [0051]
