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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, die Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Kupplungsdrehachse, eine Druckplatte, eine zu einer Betätigung der Reibungskupplungseinrichtung relativ zu der Druckplatte begrenzt axial verlagerbare Anpressplatte, eine zur reibschlüssigen Leistungsübertragung zwischen der Druckplatte und der Anpressplatte einklemmbare Kupplungsscheibe mit einem Eingangsteil und einem relativ zu dem Eingangsteil begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil, eine an der Kupplungsscheibe angeordnete Schwingungsdämpfereinrichtung und eine Zusatzkupplung zum Trennen und/oder Verbinden der Schwingungsdämpfereinrichtung von/mit der Kupplungsscheibe in Abhängigkeit von einer Betätigung der Reibungskupplungseinrichtung.
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Aus der
DE 10 2010 022 252 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt mit einem eine Gegendruckplatte bildenden Schwungrad verbundenen Gehäuse sowie einer von einer Tellerfeder gegenüber der Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelägen (einer) drehfest mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren, axial verlagerbar und drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Anpressplatte, bei der radial außerhalb der Anpressplatte an dem Gehäuse über den Umfang verteilte Tragelemente zur Aufnahme von Pendelmassen eines Fliehkraftpendels vorgesehen sind.
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Aus der
DE 10 2009 042 831 A1 ist ein Antriebsstrang bekannt für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe sowie einem zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe angeordneten Kupplungsaggregat, bei dem in das Kupplungsaggregat ein Fliehkraftpendel integriert ist.
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Aus der
DE 10 2006 028 552 A1 ist eine Kupplungseinrichtung bekannt mit einer Kupplungsscheibe, die eine Kupplungsnabe umfasst, bei der eine Pendelmassenträgereinrichtung einer Fliehkraftpendeleinrichtung, die mehrere Pendelmassen umfasst, die an der Pendelmassenträgereinrichtung relativ zu dieser bewegbar angebracht sind, mit der Kupplungsscheibe gekoppelt ist. Die Pendelmassenträgereinrichtung ist drehfest mit der Kupplungsnabe verbunden.
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Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten
DE 10 2014 208 563 A1 ist eine Kupplungsscheibeneinrichtung bekannt für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einer drehfest mit einer Welle, insbesondere einer Getriebeeingangswelle, verbindbaren oder verbundenen Kupplungsscheibeneinheit und einer bezüglich der Drehachse der Welle axial benachbart zur Kupplungsscheibeneinheit drehbar gelagerten Fliehkraftpendeleinheit, die einen Trägerflansch und mehrere, an dem Trägerflansch über dessen Umfang verteilt verschwenkbar angeordnete Pendelmassen aufweist, bei der zwischen den beiden Einheiten eine in Abhängigkeit des Öffnungszustandes der Reibungskupplung geschaltete Schaltkupplung mit mindestens einem Kupplungselement auf der Seite der Kupplungsscheibeneinheit und mindestens einem Kupplungselement auf der Seite der Fliehkraftpendeleinheit angeordnet ist, wobei die Schaltkupplung derart eingerichtet ist, dass sie die beiden Einheiten im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung mittels Form-und/oder Kraftschluss der Kupplungselemente drehfest miteinander koppelt und diese Kopplung im geöffneten Zustand der Reibungskupplung löst.
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Ferner ist aus der
DE 196 54 894 A1 eine Reibungskupplungseinrichtung bekannt, die auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 lesbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Reibungskupplungseinrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Fliehkraftpendeleinrichtung bedarfsweise zu- bzw. abschaltbar sein. Insbesondere soll eine getriebeeingangsseitige Masse reduzierbar sein. Insbesondere soll ein getriebeeingangsseitiges Massenträgheitsmoment reduzierbar sein. Insbesondere soll eine Belastung eines Getriebes reduziert sein. Insbesondere soll eine Belastung einer Synchroneinrichtung eines Getriebes reduziert sein. Insbesondere sollen Schaltkräfte beim Schalten eines Getriebes reduziert sein. Insbesondere soll ein Energieeintrag in eine Synchroneinrichtung eines Getriebes reduziert sein. Insbesondere soll ein Verschleiß einer Synchroneinrichtung eines Getriebes reduziert sein. Insbesondere soll ein Bauaufwand reduziert sein. Insbesondere soll ein Bauraumbedarf reduziert sein. Insbesondere soll ein axialer Bauraumbedarf reduziert sein. Insbesondere soll ein Betätigungsspiel einer Fliehkraftpendeleinrichtung reduziert sein.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Reibungskupplungseinrichtung gemäß Anspruch 1, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, die Reibungskupplungseinrichtung aufweisend eine Kupplungsdrehachse, eine Druckplatte, eine zu einer Betätigung der Reibungskupplungseinrichtung relativ zu der Druckplatte begrenzt axial verlagerbare Anpressplatte, eine zur reibschlüssigen Leistungsübertragung zwischen der Druckplatte und der Anpressplatte einklemmbare Kupplungsscheibe mit einem Eingangsteil und einem relativ zu dem Eingangsteil begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil, eine an der Kupplungsscheibe angeordnete Schwingungsdämpfereinrichtung und eine Zusatzkupplung zum Trennen und/oder Verbinden der Schwingungsdämpfereinrichtung von/mit der Kupplungsscheibe in Abhängigkeit von einer Betätigung der Reibungskupplungseinrichtung, bei der die Schwingungsdämpfereinrichtung und die Kupplungsscheibe zueinander axial fest angeordnet sind und die Zusatzkupplung eine gesonderte Betätigungseinrichtung aufweist.
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Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Ausgangswelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann eine Eingangswelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Rad aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann in dem Antriebsstrang anordenbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe anordenbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und dem Getriebe anordenbar sein.
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Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Kupplungseingangsteil aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Kupplungsausgangsteil aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann auch als Deckel bezeichnet werden. Das Kupplungseingangsteil kann mithilfe der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine antreibbar sein. Mithilfe des Kupplungsausgangsteils kann die Eingangswelle des Getriebes antreibbar sein. Die Bezeichnungen „Kupplungseingangsteil“ und „Kupplungsausgangsteil“ sind auf eine von der Brennkraftmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung bezogen.
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Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Einscheibenkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Mehrscheibenkupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine selbsttätig öffnende Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine selbsttätig schließende Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine gedrückte Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine gezogene Kupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann mithilfe eines Kupplungspedals betätigbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann automatisiert betätigbar sein.
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Die Druckplatte und das Gehäuse können miteinander fest verbunden sein. Die Druckplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest und axial fest verbunden sein. Die Anpressplatte und das Gehäuse können miteinander drehfest verbunden sein. Die Anpressplatte kann mit dem Gehäuse begrenzt axial verlagerbar verbunden sein. Das Kupplungseingangsteil der Reibungskupplungseinrichtung kann das Gehäuse, die Druckplatte und die Anpressplatte aufweisen. Das Kupplungsausgangsteil der Reibungskupplungseinrichtung kann die Kupplungsscheibe aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Doppelkupplung sein und ein erstes Kupplungsausgangsteil und ein zweites Kupplungsausgangsteil aufweisen.
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Die Reibungskupplungseinrichtung kann ausgehend von einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Kupplungseingangsteil und dem Kupplungsausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Kupplungseingangsteil und dem Kupplungsausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglichen, wobei eine Leistungsübertragung zwischen dem Kupplungseingangsteil und dem Kupplungsausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt kann ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Kupplungseingangsteil und dem Kupplungsausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Kupplungseingangsteil und dem Kupplungsausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglicht sein. Eine vollständig eingerückte Betätigungsstellung kann eine geschlossene Betätigungsstellung sein. Eine vollständig ausgerückte Betätigungsstellung kann eine offene Betätigungsstellung sein.
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Die Reibungskupplungseinrichtung kann dazu dienen, ein Anfahren sowie einen Wechsel einer Getriebeübersetzung zu ermöglichen. Mithilfe der Reibungskupplungseinrichtung können das Kupplungseingangsteil und das Kupplungsausgangsteil miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Bei einer Doppelkupplung kann ein Leistungsfluss vom Kupplungseingangsteil in übergehendem Wechsel von dem ersten Kupplungsausgangsteil auf das zweite Kupplungsausgangsteil und umgekehrt verlagerbar sein.
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Das Eingangsteil der Kupplungsscheibe kann radial außenseitig des Ausgangsteils angeordnet sein. Das Eingangsteil kann einen Trägerabschnitt aufweisen. Das Eingangsteil kann Reibbeläge aufweisen. Das Eingangsteil kann eine Belagfederung aufweisen. Die Belagfederung kann axial wirksam sein. Die Belagfederung kann Federsegmente aufweisen. Die Federsegmente können jeweils wellenartig gebogen sein. Die Federsegmente können jeweils radial zugängliche Wellenausnehmungen bilden. Die Reibbeläge können unter Zwischenschaltung der Belagfederung an dem Trägerabschnitt angeordnet sein. Die Kupplungsscheibe kann mit ihrem Eingangsteil zwischen der Druckplatte und der Anpressplatte einklemmbar sein. Bei einem Einklemmen der Kupplungsscheibe zwischen der Druckplatte und der Anpressplatte können die Reibbeläge entgegen einer Federkraft der Belagfederung beaufschlagbar sein. Zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil kann eine Feder-Dämpfer-Einrichtung wirksam sein. Das Ausgangsteil kann einen Nabenabschnitt aufweisen. Der Nabenabschnitt kann zur Verbindung der Kupplungsscheibe mit der Eingangswelle des Getriebes dienen.
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Die Schwingungsdämpfereinrichtung kann wenigstens eine Schwungmasse aufweisen. Die Schwingungsdämpfereinrichtung kann wenigstens einen Tilger aufweisen. Die Schwingungsdämpfereinrichtung kann eine Fliehkraftpendeleinrichtung sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann ein Pendelmasseträgerteil aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann wenigstens eine Pendelmasse aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann an dem Pendelmasseträgerteil unter Fliehkrafteinwirkung entlang einer Pendelbahn verlagerbar sein. Die Schwingungsdämpfereinrichtung, insbesondere die Fliehkraftpendeleinrichtung, kann zum Tilgen von Drehschwingungen dienen. Das Pendelmasseträgerteil kann eine scheibenartige Form aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zur Drehachse exzentrisch angeordnet sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verlagerbar sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann eine bogenartige Form aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann mit dem Pendelmasseträgerteil bifilar verbunden sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann an dem Pendelmasseträgerteil mithilfe von Pendelrollen gelagert sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann Aufnahmen zur Aufnahme der Pendelrollen aufweisen. Das Pendelmasseträgerteil kann Aufnahmen zur Aufnahme der Pendelrollen aufweisen. Die Aufnahmen der wenigstens einen Pendelmasse und/oder des Pendelmasseträgerteils können jeweils eine nierenartige Form aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann einteilig sein. Die wenigstens eine Pendelmasse kann zweiteilig sein. Die Teile der wenigstens einen Pendelmasse können beidseits des Pendelmasseträgerteils angeordnet sein. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann mehrere, beispielsweise vier, Pendelmassen aufweisen. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann am Ausgangsteil der Kupplungsscheibe angeordnet sein.
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Die Zusatzkupplung kann ein mit dem Ausgangsteil der Kupplungsscheibe fest verbundenes Verbindungselement aufweisen. Das Verbindungselement kann auch als Kopplungsblech bezeichnet werden. Das Verbindungselement kann mit dem Nabenabschnitt des Ausgangsteils fest verbunden sein. Das Verbindungselement kann eine ringscheibenartige Form aufweisen. Das Verbindungselement kann mit dem Ausgangsteil, insbesondere mit dem Nabenabschnitt, verstemmt oder verschweißt sein. Die Zusatzkupplung kann mit dem Verbindungselement drehfest verbundene erste Lamellen aufweisen. Die ersten Lamellen können Innenlamellen sein. Das Verbindungselement kann einen Aufnahmeabschnitt für die ersten Lamellen aufweisen. Dieser Aufnahmeabschnitt kann mit einer Verzahnung gebildet sein. Dieser Aufnahmeabschnitt kann mit axial federweichen Armen gebildet sein.
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Die Zusatzkupplung kann mit der Schwingungsdämpfereinrichtung, insbesondere mit dem Pendelmasseträgerteil, drehfest verbundene zweite Lamellen aufweisen. Die zweiten Lamellen können Außenlamellen sein. Das Pendelmasseträgerteil kann einen Aufnahmeabschnitt für die zweiten Lamellen aufweisen. Der Aufnahmeabschnitt des Pendelmasseträgerteils kann an dem Pendelmasseträgerteil radial außenseitig angeordnet sein. Der Aufnahmeabschnitt des Pendelmasseträgerteils kann zur axialen Abstützung einer Anpresskraft dienen. Der Aufnahmeabschnitt des Pendelmasseträgerteils kann mit einer Verzahnung gebildet sein. Der Aufnahmeabschnitt des Pendelmasseträgerteils kann mit axial federweichen Armen gebildet sein.
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Die Schwingungsdämpfereinrichtung, insbesondere das Pendelmasseträgerteil, kann an dem Ausgangsteil mithilfe eines Radiaxlagers gelagert sein. Das Radiaxlager kann eine radiale Lagerfläche und zwei axiale Lagerflächen aufweisen. Das Radiaxlager kann an dem Pendelmasseträgerteil radial innenseitig angeordnet sein. Das Radiaxlager kann ein Kunststoffgleitlager sein. Das Radiaxlager kann einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Das Radiaxlager kann in das Pendelmasseträgerteil eingepresst sein. Das Radiaxlager kann dazu dienen, eine reibungsreduzierte Drehbewegung des Fliehkraftpendels gegenüber dem Nabenabschnitt des Kupplungsausgangsteils zu ermöglichen und zugleich bei geöffneter Reibungskupplungseinrichtung eine axiale Fixierung des Fliehkraftpendels zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß weist die Betätigungseinrichtung einen Hebelring mit Hebeln. Die Hebel können jeweils einen sich nach radial außen erstreckenden ersten Hebelabschnitt und einen sich nach radial innen zweiten erstreckenden Hebelabschnitt aufweisen. Die ersten Hebelabschnitte können jeweils zungenartig spitz zulaufend ausgeführt sein. Die zweiten Hebelabschnitte können jeweils eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Auflage aufweisen. Die Hebel können paarweise gruppiert angeordnet sein. Die Hebel können mithilfe von Verbindungsstegen miteinander verbunden sein. Die Verbindungsstege können mäanderartig verlaufen.
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Die Hebel des Hebelrings stehen erfindungsgemäß mit der Belagfederung in Eingriff. Die ersten Hebel können mit ihren Hebelabschnitten in Wellenausnehmungen der Belagfederung eingreifen. Die Hebel vergrößern erfindungsgemäß einen Betätigungsweg der Belagfederung.
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Die Betätigungseinrichtung kann ein axial begrenzt verlagerbares Anpresselement aufweisen. Die ersten Lamellen und die zweiten Lamellen der Zusatzkupplung können ein Lamellenpaket bilden. Das Anpresselement kann dazu dienen, das Lamellenpaket zusammenzupressen. Das Anpresselement kann auch als Anpressblech bezeichnet werden. Das Anpresselement kann eine ringartige Form aufweisen. Das Anpresselement kann einen stufenartigen Querschnitt mit einem Bodenabschnitt, einem Wandabschnitt und einem Randabschnitt aufweisen. Der Randabschnitt kann axial an dem Lamellenpaket anliegen. Der Wandabschnitt kann sich radial innenseitig entlang des Lamellenpakets erstrecken. Der Bodenabschnitt kann sich nach radial innen erstrecken.
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Die Betätigungseinrichtung kann ein zwischen dem Anpresselement, insbesondere dessen Bodenabschnitt, und dem Hebelring angeordnetes Lagerelement aufweisen. Das Lagerelement kann einen ringförmigen Rollenträger aufweisen. Das Lagerelement kann Rollen aufweisen. Der Rollenträger kann Aufnahmen zur drehbaren Anordnung der Rollen aufweisen. Die Rollen können jeweils um eine radial zur Kupplungsdrehachse gerichtete Drehachse drehbar sein. Die Rollen können jeweils aus Messing oder aus einem gleitoptimierten Kunststoff hergestellt sein. Die Rollen können dazu dienen, zwischen den Hebeln des Hebelrings, insbesondere den zweiten Hebelabschnitten, und dem Anpresselement, insbesondere dessen Bodenabschnitt, abzurollen. Das Lagerelement kann auch als Rollenring bezeichnet werden.
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Die Zusatzkupplung kann ein erstes Lamellenpaket aufweisen. Die Zusatzkupplung kann ein zweites Lamellenpaket aufweisen. Das erste Lamellenpaket kann radial außenseitig des zweiten Lamellenpakets angeordnet sein. Die Betätigungseinrichtung kann ein zusätzliches Anpresselement aufweisen. Das zusätzliche Anpresselement kann zwischen dem ersten Lamellenpaket und dem zweiten Lamellenpaket angeordnet sein. Das zusätzliche Anpresselement kann eine ringartige Form aufweisen. Das zusätzliche Anpresselement kann einen stufenartigen Querschnitt mit einem Bodenabschnitt, einem Wandabschnitt und einem Randabschnitt aufweisen. Der Randabschnitt kann axial an dem ersten Lamellenpaket anliegen. Der Wandabschnitt kann sich zwischen den Lamellenpaketen erstrecken. Der Bodenabschnitt kann axial an dem zweiten Lamellenpaket anliegen.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Kupplung für ein Fliehkraftpendel auf einer Kupplungsscheibe. Das Fliehkraftpendel kann mit einer Kupplungseinrichtung über eine Anfahrkupplung jeweils mit der Kupplungsscheibe verbunden bzw. getrennt werden.
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Die Kupplungseinrichtung kann ein starres Schwungrad aufweisen, das zur Verbindung mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors dient. An diesem Schwungrad kann die Anfahrkupplung befestigt sein. Zwischen Kupplung und Schwungrad kann die Kupplungsscheibe angeordnet sein. Beim Schließen der Anfahrkupplung kann ein Drehmoment vom Schwungrad auf die Kupplungsscheibe übertragbar sein. Die Kupplungsscheibe kann das Drehmoment dann wiederum innen an die Getriebeeingangswelle übertragen. Ein Flansch des Fliehkraftpendels kann direkt mit einer Nabe der Kupplungsscheibe fest verstemmt sein. Um das Fliehkraftpendel rotatorisch abzukoppeln kann ein Kopplungsblech fest mit der Kupplungsscheiben-Nabe verbunden sein. Dies kann durch Verstemmen oder durch Laserschweißen erfolgen.
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Auf dem Kopplungsblech kann ein Kunststoffgleitlager angeordnet sein, welches im Flansch des Fliehkraftpendels eingepresst sein kann. Das Gleitlager kann sowohl eine Mantel- als auch zwei axiale Gleitflächen ausbilden. Damit kann eine Drehbewegung des Fliehkraftpendels gegenüber der Kupplungsscheiben-Nabe ermöglicht und gleichzeitig eine axiale Fixierung des Fliehkraftpendels bei geöffneter Lamellenkupplung sichergestellt sein.
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Außen am Flansch des Fliehkraftpendels kann ein Außenlamellenträger fest angebracht sein. Dieser kann in einer Verzahnung die Außenlamellen aufnehmen. Gleichzeitig kann er als Abstützung für eine axiale Anpresskraft dienen. Durch eine große Blechdicke des Flansches kann eine hohe axiale Steifigkeit vorhanden sein. Ein mit der Kupplungsscheibennabe verbundenes Kopplungsblech kann einen Innenlamellenträger bilden. Dieses kann an seinem Außenumfang auch eine Verzahnung besitzen, in welche Innenlamellen eingehängt werden können. Im Gegensatz zum Außenlamellenträger kann das Kopplungsblech frei von axialen Kräften sein. Dieses braucht nur ein Drehmoment von ca. 30Nm übertragen. Dadurch kann dieses Blech relativ dünn ausgeführt sein.
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Zwischen den beiden Trägern können im Wechsel Außen- und Innenlamellen angeordnet sein. Um axial schmal bauen zu können, können diese vorzugsweise aus dünnen Blechen, beispielsweise kleiner 0,5mm Dicke, hergestellt sein. Vorzugsweise werden 10-20 Lamellen verwendet. Das Zusammendrücken der Lamellen kann über ein Anpressblech erfolgen. Das Fliehkraftpendel kann immer dann mit der Kupplungsscheibe verbunden sein, wenn auch die Anfahrkupplung geschlossen ist. Bei geöffneter Kupplung, wenn ein Gangwechsel erfolgen soll, kann die Lamellenkupplung offen sein. Dies kann erreicht werden, indem die Lamellenkupplung durch den Weg der Belagfederung aktuiert wird. Dazu können Doppelsegmente um die Blechdicke eines Hebelrings höher aufgestellt sein, beispielsweise ca. 0,5mm. In einen so gebildeten Spalt können Zungen des Hebelrings gesteckt sein. Beim Schließen der Kupplung können dann die Segmente zusammengedrückt werden, beispielsweise um ca. 0,8mm. Der Hebelring kann diesen Weg übersetzen, beispielsweise um das ca. Dreifache, sodass beispielsweise ein Betätigungsweg von ca. 2,4mm für die Lamellenkupplung zur Verfügung stehen kann.
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In einem normalen Betrieb kann zwischen dem Hebelring und dem Nabenteil ein Verdrehwinkel auftreten. Dieser Verdrehwinkel kann durch eine Bewegung eines Schwingungsdämpfers (Druckfedern) in der Kupplungsscheibe erzeugt werden. Um ein Reibmoment zu senken, kann der Hebelring zunächst auf einen Rollenkäfig drücken. Dieser kann an seinem Umfang verteilt mehrere kleine gleitgelagerte Rollen aufweisen. Die Rollen können vorzugsweise aus Messing oder aus einem gleitoptimierten Kunststoff gefertigt sein. Die Rollen können dann am Anpressblech abrollen. Außerdem kann noch die Reibung in der Kupplungsscheibe durch kleinere Tellerfederkräfte abgesenkt werden, sodass ein Gesamtwert einer Hysterese auf unverändertem Niveau gehalten werden kann.
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Kurze Zungen des Hebelrings können zwischen zwei Federsegmenten liegen. Zu diesem Zweck kann eine Wellung der Federsegmente um die Dicke des Hebelrings vergrößert sein. Der Rollenkäfig kann zwischen dem Anpressblech der Lamellenkupplung und dem Hebelring angeordnet sein. Das Kopplungsblech kann eine umformtechnisch hergestellte Verzahnung zur Aufnahme der Innenlamellen aufweisen.
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Die Übersetzungsfunktion kann überwiegend aus den Hebeln kommen. Die Verbindungsstege können so ausgelegt sein, dass sie nur eine sehr kleine Federwirkung entwickeln. Ansonsten brauchen sie die einzelnen Hebel im Zusammenbau nur in Ihrer Position halten. Dadurch geht nur sehr wenig Anpresskraft in Form von gespeicherter Federenergie verloren. Um dies zu erreichen kann der Hebelring im Gegensatz zu einer üblichen Tellerfeder ohne durchgängigen Kraftrand ausgeführt sein und radial mäanderförmige Abschnitte aufweisen, welche eine tangentiale Weichheit ermöglichen. Die Hebel können sich in den Federsegmenten abstützen. Dabei kann beispielsweise ein Federsegmentweg von ca. 0,7-0,9mm um einen Faktor 3 erhöht sein. Der Hebelring kann somit auch unabhängig von der Lamellenkupplung verwendet werden, um eine axiale Bewegung in der Kupplungsscheibe zu erzeugen.
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Gemäß einer Variante kann axialer Bauraum eingespart werden, indem die Lamellen in zwei Pakete (innen und außen) aufgeteilt werden. Eine Übergabe der Axialkraft kann über ein zusätzliches Anpressblech erfolgen. Ein Innenlamellenträger eines Außenpaketes kann gleichzeitig zur Aufnahme einer Außenverzahnung eines inneren Lamellenpakets dienen. Dadurch kann ein Bauteil doppelt genutzt werden, was sich platzsparend auswirkt.
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Um eine spielfreie Anbindung zu realisieren, können anstelle der Verzahnungen der Lamellen axial weiche Arme vorgesehen sein. Die Arme können eine Bohrung aufweisen, in der die Lamellen untereinander sowie mit dem Antriebs- bzw. Abtriebselement verbunden werden. Um sicherzustellen, dass die Lamellen ein geringes Schleppmoment haben, können zwischen den Lamellen Abstandsbleche bzw. Abstandsscheiben eingelegt werden, welche beispielsweise ca. 0,1-0,2mm dicker als die Lamellen sind. Damit kann ein gezieltes Ablüften der Lamellen um diesen Wert sichergestellt werden.
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Die eigentliche Momentenübertragung kann in einem ringförmigen Bereich der Lamellen in der Mitte erfolgen. Dazu können die Lamellen gegen die Federkraft der Arme (blattfederähnlich) zusammengedrückt werden. Um eine Verlustkraft möglichst gering zu halten, können die Lamellenpakete zwischen zwei Platten zusammengepresst werden. Dabei können die Lammellenpakete axial federnd und radial möglichst steif angebunden sein. Durch eine federnde Anbindung der Lammellenpakete können diese axial um den halben Lüftweg mit wandern. Dadurch werden die Arme der einzelnen Lamellen nur maximal um den halben Lüftweg verformt. Bei einer starren Anbindung wäre dies der volle Lüftweg. Bei einer axial weichen Anbindung werden die Lamellen symmetrisch zur Paketmitte verformt. Dadurch kann die Kraft für die Deformation der Blattfederarme beispielsweise auf ca. ¼ gegenüber dem Wert einer axial steifen Befestigung gesenkt werden. Die axial federnde Anbindung hat somit den Vorteil, die Verlustkraft zum Überwinden des Lüftwegs gering zu halten und damit insgesamt kleine Betätigungskräfte zu erreichen.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Bei der erfindungsgemäßen Reibungskupplungseinrichtung ist eine Fliehkraftpendeleinrichtung bedarfsweise zu- bzw. abschaltbar. Eine getriebeeingangsseitige Masse ist reduzierbar. Ein getriebeeingangsseitiges Massenträgheitsmoment ist reduzierbar. Eine Belastung eines Getriebes ist reduziert. Eine Belastung einer Synchroneinrichtung eines Getriebes ist reduziert. Schaltkräfte beim Schalten eines Getriebes sind reduziert. Ein Energieeintrag in eine Synchroneinrichtung eines Getriebes ist reduziert. Ein Verschleiß einer Synchroneinrichtung eines Getriebes ist reduziert. Ein Bauaufwand ist reduziert. Ein Bauraumbedarf ist reduziert. Ein axialer Bauraumbedarf ist reduziert. Ein Betätigungsspiel einer Zusatzkupplung ist reduziert.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 eine Reibungskupplung mit einem schaltbaren Fliehkraftpendel,
- 2 eine Detailansicht einer Zusatzkupplung zum Schalten eines Fliehkraftpendels an einer Reibungskupplung,
- 3 ein Eingangsteil einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung mit einem schaltbaren Fliehkraftpendel,
- 4 ein Kopplungsblech einer Zusatzkupplung,
- 5 einen Hebelring einer Zusatzkupplung in Einzelansicht und in Einbaulage,
- 6 einen Rollenring einer Zusatzkupplung,
- 7 eine Zusatzkupplung mit zwei Lamellenpaketen zum Schalten eines Fliehkraftpendels an einer Reibungskupplung,
- 8 eine spielfreie Lamellenanbindung in Draufsicht,
- 9 eine spielfreie Lamellenanbindung in Schnittansicht und
- 10 ein axial flexibles Lamellenpaket.
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1 zeigt eine Reibungskupplung 100 mit einem mithilfe einer Zusatzkupplung 102 schaltbaren Fliehkraftpendel 104. 2 zeigt eine Detailansicht der Zusatzkupplung 102. 3 zeigt ein Eingangsteil 107 der Kupplungsscheibe 106 der Reibungskupplung 100. Das Eingangsteil 107 kann auch als Mitnehmerscheibe bezeichnet werden.
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Die Reibungskupplung 100 dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe. Die Reibungskupplung 100 weist eine Drehachse 108, ein Gehäuse 110, eine Druckplatte 112 und eine relativ zu der Druckplatte 112 axial begrenzt verlagerbare Anpressplatte 114 auf. Die Kupplungsscheibe 106 ist zur reibschlüssigen Leistungsübertragung zwischen der Druckplatte 112 und der Anpressplatte 114 einklemmbar. Zur Betätigung der Reibungskupplung 100 dient eine an dem Gehäuse 110 verschwenkbar gelagerte Tellerfeder 116.
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Die Kupplungsscheibe 106 weist einen Träger 118 und ein Nabenteil 120 auf. An dem Träger 118 sind Reibbeläge, wie 122, unter Zwischenschaltung einer Belagfederung 124 angeordnet. Die Belagfederung 124 weist wellenförmig gebogene Federsegmente auf, die radial zugängliche Wellenöffnungen bilden. Im Vergleich zu üblichen Federsegmenten sind die vorliegenden Federsegmente höher aufgestellt, beispielsweise ca. 0,5mm höher, sodass sich ausreichend große Wellenöffnungen zur Aufnahme von Hebeln zur Betätigung der Zusatzkupplung 102 ergeben. Der Träger 118 und das Nabenteil 120 sind relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Zwischen dem Träger 118 und dem Nabenteil 120 ist eine Feder-Dämpfer-Einrichtung mit Federn, wie 126, wirksam. Der Träger 118 bildet ein Eingangsteil der Kupplungsscheibe 106. Das Nabenteil 120 bildet ein Ausgangsteil der Kupplungsscheibe 106.
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An dem Nabenteil 120 ist das Fliehkraftpendel 104 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 104 weist ein Pendelmasseträgerteil 130 und Pendelmassen, wie 132, auf. Das Fliehkraftpendel 104 kann mithilfe einer Zusatzkupplung 102 mit dem Nabenteil 120 verbunden bzw. von dem Nabenteil 120 getrennt werden.
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Dazu ist an dem Nabenteil 120 ein Kopplungsblech 134 fest angeordnet. 4 zeigt das Kopplungsblech 134 in Einzelansicht. Das Kopplungsblech 134 ist ringscheibenförmig ausgeführt. Das Kopplungsblech 134 weist einen Innenrand 136 zur Anordnung an dem Nabenteil 120, einen Absatz 138, an dem das Pendelmasseträgerteil 130 mithilfe eines Kunststoff-Radiaxlagers 140 axial fest und verdrehbar gelagert ist, und radial außenseitig eine umformtechnisch hergestellte Außenverzahnung 142 für Innenlamellen 144 eines Lamellenpakets 146 auf. Das Kopplungsblech 134 weist eine geringe Dicke auf, da es keine wesentlichen Axialkräfte aufnehmen muss und nur ein geringes Drehmoment von beispielsweise ca. 30Nm übertragen muss. Das Pendelmasseträgerteil 130 weist radial außenseitig eine Innenverzahnung für Außenlamellen des Lamellenpakets 146 auf.
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Axial außenseitig ist an dem Lamellenpaket 146 ein Anpressblech 148 angeordnet. Das Anpressblech 148 ist ringförmig ausgeführt und weist einen stufenförmigen Querschnitt auf. Ein radial äußerer Abschnitt des Anpressblechs 148 liegt an dem Lamellenpaket 146 an. Ein radial innerer Abschnitt des Anpressblechs 148 dient zur Beaufschlagung mit einer Betätigungskraft. Die Lamellen des Lamellenpakets 146 weisen jeweils eine sehr geringe Dicke von beispielsweise ca. 0,5mm auf. Das Lamellenpaket 146 weist beispielsweise 10-20 Lamellen auf.
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Ein Hebelring 150 dient zur Übertragung einer Betätigungskraft auf die Zusatzkupplung 102. Der Hebelring 150 ist in 5 in Einzelansicht und in Einbaulage gezeigt. Der Hebelring 150 weist Hebel, wie 152, auf. Die Hebel 152 sind paarweise gruppiert angeordnet und miteinander mithilfe von mäanderförmig verlaufenden Verbindungsstegen, wie 154, 156, ringförmig verbunden. Die Hebel 152 weisen jeweils einen nach radial außen gerichteten Hebelabschnitt 154 und einen nach radial innen gerichteten Hebelabschnitt 156 auf. Die Hebelabschnitte 154 sind zungenförmig spitz zulaufend ausgeführt. Die Hebelabschnitte 154 bilden zwei Auflagen zum Kontakt mit der Belagfederung 124. Die Hebelabschnitte 156 weisen jeweils eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Auflage auf. Mithilfe der Hebel 152 kann ein Weg an der Belagfederung 124 vergrößert werden, um die Zusatzkupplung 102 zu betätigen.
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Zwischen dem Anpressblech 148 und dem Hebelring 150 ist ein Rollenring 158 angeordnet. Der Rollenring 158 ist in 6 in Einzelansicht gezeigt. Der Rollenring 158 weist radial innen Aufnahmen für Rollen, wie 160, auf. Der Rollenring 158 dient dazu, eine reibungsreduzierte Relativbewegung zwischen dem Anpressblech 148 und dem Hebelring 150 zu ermöglichen.
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Die Hebelabschnitte 154 der Hebel 152 sind in die Wellenöffnungen der Belagfederung 124 eingesteckt. Wenn die Belagfederung 124 beim Schließen der Reibungskupplung 100 axial zusammengedrückt wird, wird über den Hebelring 150, den Rollenring 158 und das Anpressblech 148 das Lamellenpaket 146 axial zusammengedrückt und das Fliehkraftpendel 104 mit dem Kupplungsausgangsteil verbunden. Wenn die Belagfederung 124 beim Öffnen der Reibungskupplung 100 axial auseinander federt, wird das Lamellenpaket 146 axial entlastet und das Fliehkraftpendel 104 von dem Kupplungsausgangsteil getrennt.
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7 zeigt eine Zusatzkupplung 200 mit zwei Lamellenpaketen 202, 204 zum Schalten eines Fliehkraftpendels 206 an einer Reibungskupplung. Das erste Lamellenpaket 202 ist radial außenseitig des zweiten Lamellenpakets 204 angeordnet. Ein zusätzliches Anpressblech 208 ist zwischen dem ersten Lamellenpaket 202 und dem zweiten Lamellenpaket 204 angeordnet. Das zusätzliche Anpressblech 208 weist eine ringartige Form und einen stufenartigen Querschnitt auf. Ein radial äußerer Abschnitt des zusätzlichen Anpressblechs 208 liegt an dem ersten Lamellenpaket 202 an. Ein radial innerer Abschnitt des zusätzlichen Anpressblechs 208 liegt an dem zweiten Lamellenpaket 204 an.
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8 zeigt eine spielfreie Lamellenanbindung in Draufsicht. 9 zeigt die spielfreie Lamellenanbindung in Schnittansicht. Mit der spielfreien Lamellenanbindung werden eine Verzahnung und damit ein Verzahnungsspiel an den Lamellen vermieden. Die Außenlamellen 300 sind mithilfe von Blattfedern, wie 302, axial flexibel mit dem Pendelmasseträgerteil 304 verbunden, beispielsweise vernietet oder verschraubt. Die Innenlamellen 306 sind über Federarme, wie 308, 310, axial flexibel mit dem Kopplungsblech 312 verbunden. Zwischen den Außenlamellen 300 und den Innenlamellen 306 sind jeweils Abstandsscheiben, wie 314, angeordnet, die etwas dicker, beispielsweise ca. 0,1 mm, als die Lamellen sind. Damit ergibt sich ein Lüftspiel zwischen den Lamellen von beispielsweise ca. 0,05mm. Eine Beaufschlagung der Anpressplatte 316 mit einer Anpresskraft F, die sich an dem Pendelmasseträgerteil 304 abstützt, bewirkt ein Zusammenpressen des Lamellenpakets wie in 10 dargestellt entgegen von axialen Federkräften der Lamellen. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1-7 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Reibungskupplung
- 102
- Zusatzkupplung
- 104
- Fliehkraftpendel
- 106
- Kupplungsscheibe
- 107
- Eingangsteil
- 108
- Drehachse
- 110
- Gehäuse
- 112
- Druckplatte
- 114
- Anpressplatte
- 116
- Tellerfeder
- 118
- Träger
- 120
- Nabenteil
- 122
- Reibbelag
- 124
- Belagfederung
- 126
- Feder
- 130
- Pendelmasseträgerteil
- 132
- Pendelmasse
- 134
- Kopplungsblech
- 136
- Innenrand
- 138
- Absatz
- 140
- Radiaxlager
- 142
- Außenverzahnung
- 144
- Innenlamellen
- 146
- Lamellenpaket
- 148
- Anpressblech
- 150
- Hebelring
- 152
- Hebel
- 154
- Hebelabschnitt
- 156
- Hebelabschnitt
- 158
- Rollenring
- 160
- Rolle
- 200
- Zusatzkupplung
- 202
- erstes Lamellenpaket
- 204
- zweites Lamellenpaket
- 206
- Fliehkraftpendel
- 208
- zusätzliches Anpressblech
- 300
- Außenlamellen
- 302
- Blattfeder
- 304
- Pendelmasseträgerteil
- 306
- Innenlamellen
- 308
- Federarm
- 310
- Federarm
- 312
- Kopplungsblech
- 314
- Abstandsscheibe
- 316
- Anpressplatte
