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Die Erfindung betrifft einen Rampenring für eine Nachstelleinrichtung, mit dessen Hilfe ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung nachgestellt werden kann.
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Aus
WO 2008/058508 A1 ist eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen bekannt, bei denen ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte über eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung kompensiert werden kann. Die Nachstelleinrichtung weist einen an einer Gegenrampe eines Kupplungsgehäuseteils abgleitenden Sensierring auf, der in Umfangsrichtung mit einer Federkraft einer Zugfeder relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil beaufschlagt ist. Der Sensierring wird mit Hilfe einer mit dem Kupplungsgehäuseteil vernieteten Klemmfeder reibschlüssig gegen eine als Tellerfeder ausgestalteten Hebelfeder zum axialen Bewegen der Anpressplatte relativ zur Gegenplatte arretiert. Zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte kann eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge erhöht sich der Hubweg der Anpressplatte, wodurch die Tellerfeder einen entsprechend großen Hub zum Schließen der Reibungskupplung ausführen muss. Die ringförmig ausgestaltete Klemmfeder ist mit der Tellerfeder gekoppelt, so dass die Tellerfeder bei einem entsprechend großen Hub der Tellerfeder die Klemmfeder elastisch von dem Sensierring weg biegt, wodurch die Klemmkraft der Klemmfeder auf den Sensierring reduziert wird oder sogar die Klemmfeder von dem Sensierring abheben kann. Bei einem ein tolerierbares Ausmaß übersteigenden Verschleiß ist der Hub der Tellerfeder so groß, dass der Sensierring die reibschlüssig aufgebrachte Klemmkraft der Klemmfeder überwinden kann, wodurch der Sensierring von der von der Zugfeder aufgebrachten Federkraft in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag verdreht wird. Der in axialer Richtung rampenförmig ausgestaltete Sensierring gleitet an der Gegenrampe des Kupplungsgehäuseteils ab, wodurch sich der axiale Abstand vergrößert bis wieder die Klemmkraft der elastisch von der Tellerfeder weggebogenen Klemmfeder ausreicht, um den Sensierring reibschlüssig an einer weiteren Bewegung in Umfangsrichtung zu hindern. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann durch den verdrehten Sensierring die Tellerfeder an einem in axialer Richtung verschobenen Punkt an dem Sensierring anschlagen, so dass die Tellerfeder von einem Nachstellring zum Nachstellen des verschleißbedingten Fehlabstands abhebt oder zumindest eine Klemmkraft auf den Nachstellring reduziert. Der Nachstellring ist ebenfalls in Umfangsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der in axialer Richtung rampenförmige Nachstellring an einer entsprechenden Gegenrampe der Anpressplatte abgleiten kann bis die von der Tellerfeder bereitgestellte Klemmkraft wieder ausreicht ein weiteres Verdrehen des Nachstellrings zu verhindern. Der Nachstellring kann dadurch in axialer Richtung einen größeren Abstand zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte überbrücken, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt ist und die Tellerfeder mit einem entsprechend geringeren Hub die Anpressplatte auf die Gegenplatte zu bewegen kann. Nachstelleinrichtungen mit einem derartigen Betätigungsprinzip werden auch als „TAC-2VR“ bezeichnet.
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Aus
DE 10 2008 044 820 A1 ist eine Reibungskupplung mit einer vergleichbaren Nachstelleinrichtung bekannt, bei der jedoch nur ein einzelner Nachstellring ohne Sensierring vorgesehen ist, wobei der Nachstellring als ein an einer von dem Kupplungsdeckel ausgebildeten Gegenrampe abgleitender Rampenring ausgestaltet ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten von selbst nachstellenden Reibungskupplungen zu senken.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstig herzustellende selbst nachstellende Reibungskupplung ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Rampenring für eine Nachstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Rampenring für eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung vorgesehen mit einem zwischen einer Gegenrampe und einem Federelement mit einer Klemmkraft verklemmbaren Ringkörper, mindestens einer Rampe zum Abgleiten an der Gegenrampe in Umfangsrichtung und mindestens einer einstückig mit dem Ringkörper ausgebildeten Vorspannfeder zur Aufbringung einer im Wesentlichen tangential und/oder in Umfangsrichtung wirkenden Vorspannkraft zum Verdrehen des Ringkörpers relativ zur Gegenrampe bei einer nachlassenden Klemmkraft.
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Durch die einstückig mit dem Ringkörper ausgebildete Vorspannfeder ist es nicht erforderlich die Vorspannfeder als separates Bauteil vorzusehen, das erst noch bei der Montage mit dem Rampenring verbunden werden muss. Der Montageschritt die Vorspannfeder mit dem Rampenring zu verbinden kann dadurch entfallen, wodurch der Montageaufwand und die Montagekosten sinken. Wenn das den Rampenring ausbildende Material aus einem Metallblech ausgestanzt und nachfolgend umgeformt werden soll, kann die Vorspannfeder durch Material ausgebildet werden, das anderenfalls lediglich Stanzabfall gewesen wäre. Der Materialausnutzungsgrad bei der Herstellung des Rampenrings kann dadurch verbessert werden, so dass durch die effizientere Nutzung der Rohstoffe und/oder Halbzeuge Materialkosten eingespart werden können. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass der Rampenring über den Verschleißbereich der Reibungskupplung eine Relativdrehung zur Gegenrampe um einen vergleichsweise geringen Winkelbereich ausführt, so dass die Vorspannfeder auch nur einen entsprechend geringen Federweg bereitstellen muss. Dadurch kann die Vorspannfeder konstruktiv einfach aufgebaut werden, indem durch eine geeignete Formgestaltung eines einstückigen Teils des Ringkörpers die Elastizität des den Ringkörper ausbildenden, insbesondere metallischen, Materials ausgenutzt wird, um die Vorspannfeder auszubilden. Hierbei kann bereits die elastische Verformung eines von dem Ringkörper abstehenden Stegs ausreichen, um eine Vorspannfeder mit einer über den Verschleißbereich der Reibungskupplung geeigneten Vorspannkraft auszubilden. Durch die einstückige Ausgestaltung der Vorspannfeder mit dem Ringkörper kann eine separate und erst noch mit dem Rampenring zu verbindende Vorspannfeder eingespart werden, so dass eine kostengünstig herzustellende selbst nachstellende Reibungskupplung ermöglicht ist.
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Der Rampenring kann insbesondere als Verstellring und/oder als Sensorring ausgestaltet und verwendet werden, wie beispielsweise in
WO 2008/058508 A1 oder
DE 10 2008 044 820 A1 dargestellt, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird. Vorzugsweise sind mehrere Rampen vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die jeweilige Rampe kann insbesondere durch einen von dem Ringkörper in axialer Richtung abstehenden Ansatz ausgebildet werden. Der die Rampe ausbildende Ansatz ist vorzugsweise einstückig mit dem Ringkörper ausgebildet und beispielsweise aus einer Radialebene des Ringkörpers heraus umgebogen. Der Ringkörper kann eine insbesondere gewölbt ausgebildete Anlagefläche zur Einleitung der Klemmkraft aufweisen. Hierzu kann an der Anlagefläche als Federelement beispielsweise eine insbesondere als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder oder eine separate Klemmfeder anliegen, wobei insbesondere die Klemmkraft bei der Betätigung der Reibungskupplung mit Hilfe der Hebelfeder verändert werden kann. Beispielsweise kann die Hebelfeder bei einem durch einen Verschleiß von Reibbelägen bedingten hinreichend großen Hubweg die an dem Ringkörper angreifende Klemmkraft soweit reduzieren, dass die Vorspannfeder den Ringkörper relativ zu der Gegenrampe verdreht, so dass durch die auf der Gegenrampe in Umfangsrichtung abgleitende Rampe des Rampenrings sich die axiale Erstreckung des durch die Rampe und die Gegenrampe ausgebildeten Rampensystems verändert und durch dieses Nachstellereignis ein ursprünglicher Hubweg für die Anpressplatte zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung der Reibungskupplung im Wesentlichen wiederhergestellt werden kann. Die Gegenrampe kann beispielsweise durch einen separaten Rampenring ausgebildet werden, wobei der separate Rampenring insbesondere korrespondierend oder sogar identisch zum Rampenring ausgebildet sein kann. Die Gegenrampe kann auch durch ein feststehendes Bauteil, insbesondere ein Kupplungsdeckel der Reibungskupplung ausgestaltet sein. Die Vorspannfeder kann als Druckfeder oder Zugfeder ausgestaltet und/oder verwendet werden.
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Insbesondere ist die Vorspannfeder durch Stanzen und Umformen herstellbar. Die Vorspannfeder kann durch eine geeignete Formgebung aus einem Metallblech ausgebildet sein. Die Vorspannfeder kann dadurch insbesondere gleichzeitig mit der Ausbildung des Ringkörpers und/oder der mindestens einen Rampe durch Stanzen und Umformen hergestellt werden, so dass separate Herstellungsschritte zur Herstellung der Vorspannfeder eingespart werden können. Insbesondere kann dadurch die Vorspannfeder eine so geringe Erstreckung in axialer Richtung aufweisen, dass die Vorspannfeder nicht in axialer Richtung über den Ringkörper hinausragt.
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Vorzugsweise weist die Vorspannfeder in Umfangsrichtung und/oder in tangentialer Richtung einen S-förmigen und/oder mäanderförmigen Verlauf auf. Die Vorspannfeder kann dadurch mindestens einen insbesondere im Wesentlichen U-förmigen Bogen aufweisen, dessen Schenkel zur Aufbringung einer geeigneten Vorspannkraft aufeinander zu oder von einander weg elastisch gebogen werden können. Wenn die Schenkel aus einer entspannten Neutralstellung elastisch aufeinander zu gebogen werden, wirkt die Vorspannfeder als Druckfeder. Wenn die Schenkel aus einer entspannten Neutralstellung elastisch von einander weg gebogen werden, wirkt die Vorspannfeder als Zugfeder. Über die Anzahl und/oder die Formgestaltung der Bögen kann der Federkennlinienverlauf der Vorspannfeder leicht eingestellt werden.
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Besonders bevorzugt weist die Vorspannfeder einen im Wesentlichen in axialer Richtung abstehenden Halteansatz zum Verhaken insbesondere in einen Kupplungsdeckel auf, wobei der Halteansatz insbesondere durch ein Umbiegen eines von dem Ringkörper weg weisenden Federendes ausgebildet ist. Insbesondere kann der Halteansatz in einer entspannten Neutralstellung der Vorspannfeder leicht eingehakt werden, wobei nachfolgend der Rampenring relativ zur Gegenrampe gegen die sich aufbauende Vorspannkraft der Vorspannfeder in eine dem Neuzustand der Reibbeläge zugeordnete Relativwinkellage verdreht werden kann. Dadurch kann bei einer einfachen Montage eine sichere Kraftübertragung der Vorspannfeder kostengünstig erreicht werden.
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Insbesondere ist die Vorspannfeder in axialer Richtung des Ringkörpers dünner als in radialer Richtung des Ringkörpers ausgebildet, wobei insbesondere die Vorspannfeder durch einen Blechstreifen ausgebildet ist, wobei der Blechstreifen in axialer Richtung des Ringkörpers dünner als in radialer Richtung des Ringkörpers ausgebildet ist. Die Dicke der Vorspannfeder in axialer Richtung kann insbesondere der Blechdicke des Halbzeugs entsprechen, aus dem der Rampenring ausgestanzt sein kann. Im Vergleich zu einer separaten Spiralfeder kann die Erstreckung der Vorspannfeder in axialer Richtung erheblich reduziert sein, so dass es insbesondere möglich ist in einem Kupplungsdeckel vorgesehene Fenster, um die Vorspannfeder positionieren zu können, eingespart werden können. Der Kupplungsdeckel kann dadurch stabiler und steifer ausgeführt sein und/oder bei einer geringeren Dicke eine ausreichende Stabilität und Steifigkeit bereitstellen. Der Materialeinsatz und/oder der Bearbeitungsaufwand zur Herstellung des Kupplungsdeckels kann dadurch reduziert werden, wodurch geringere Herstellungskosten für die Reibungskupplung erreicht werden können.
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Vorzugsweise ist die Vorspannfeder radial innerhalb zum Ringkörper angeordnet. Die Vorspannfeder kann dadurch in einem Bereich positioniert werden, wo eine gute Zugänglichkeit zur Befestigung der Vorspannfeder mit einem drehfest mit der Gegenrampe verbundenen Bauteil, insbesondere ein Kupplungsdeckel der Reibungskupplung, gegeben ist.
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Besonders bevorzugt geht die Vorspannfeder über ein Versteifungsblech in den Ringkörper über. Durch das Versteifungsblech kann eine geeignete Krafteinleitung der Vorspannkraft der Vorspannfeder in den Ringkörper erreicht werden. Ferner kann vermieden werden, dass die einstückig mit dem Ringkörper ausgestaltete Vorspannfeder an der Verbindungsstelle mit dem Ringkörper abknickt oder umknickt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung, mit einer insbesondere durch einen Kupplungsdeckel ausgebildeten Gegenrampe, einem relativ zur Gegenrampe verdrehbaren und an der Gegenrampe abgleitbaren Rampenring, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, und einem den Rampenring mit einer Klemmkraft gegen die Gegenrampe drückenden Federelement, insbesondere eine Hebelfeder zum Verlagern der Anpressplatte oder einer an einer Hebelfeder zum Verlagern der Anpressplatte anschlagbaren Sensorfeder, wobei die Vorspannfeder des Rampenrings an einem mit der Gegenrampe verbundenen Bauteil befestigt ist. Durch die einstückige Ausgestaltung der Vorspannfeder mit dem Ringkörper des Rampenrings kann eine separate und erst noch mit dem Rampenring zu verbindende Vorspannfeder eingespart werden, so dass eine kostengünstig herzustellende selbst nachstellende Reibungskupplung ermöglicht ist.
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Insbesondere ist ein durch den Rampenring ausgestalteter Nachstellring zur Verlagerung eines Schwenkpunkts der Hebelfeder und/oder ein durch den Rampenring ausgestalteter Sensierring zur Sensierung eines verscheißbedingten Fehlabstands vorgesehen. Der Rampenring kann dadurch insbesondere als Verstellring und/oder als Sensorring ausgestaltet und verwendet werden, wie beispielsweise in
WO 2008/058508 A1 oder
DE 10 2008 044 820 A1 dargestellt, auf deren Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte, einer insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten an der Anpressplatte angreifenden Hebelfeder zum Verlagern der Anpressplatte und einer Nachstelleinrichtung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte, wobei die Hebelfeder direkt oder indirekt bei einer Verlagerung der Anpressplatte die auf den Rampenring wirkende Klemmkraft beeinflusst. Durch die einstückige Ausgestaltung der Vorspannfeder mit dem Ringkörper des Rampenrings der Nachstelleinrichtung kann eine separate und erst noch mit dem Rampenring zu verbindende Vorspannfeder eingespart werden, so dass eine kostengünstig herzustellende selbst nachstellende Reibungskupplung ermöglicht ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische perspektivische Draufsicht auf einen Teil einer Reibungskupplung,
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2: eine schematische perspektivische Rückansicht eines Teils der Reibungskupplung aus 1 und
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3: eine schematische perspektivische Ansicht eines Rampenrings der Reibungskupplung aus 1.
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Die in 1 dargestellte Reibungskupplung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 auf, in dem eine als Tellerfeder mit nach radial innen abstehenden Federzungen ausgestaltete Hebelfeder 14 um einen in Umfangsrichtung linienförmig verlaufenden Schwenkpunkt schwenkbar aufgenommen ist. In dem Kupplungsdeckel 12 sind in axialer Richtung abstehende Gegenrampen 16 eingeprägt, an denen wie in 2 dargestellt ein Rampenring 18 in Umfangsrichtung relativ verdrehbar abgleiten kann. Der Rampenring 18 ist über mehrere Vorspannfeder 20 in Umfangsrichtung vorgespannt, wobei die jeweilige Vorspannfeder 20 in einer Halteöffnung 22 des Kupplungsdeckels 12 eingehakt ist. Der Rampenring 18 kann von einer von der Hebelfeder 14 aufgebrachten Klemmkraft zwischen der Hebelfeder 14 und dem Kupplungsdeckel 12 verklemmt werden. Bei einem hinreichend großen Verschleiß von Reibbelägen der Reibungskupplung 10 kann die Hebelfeder 14 zur Verlagerung einer Anpressplatte um einen verschleißbedingt vergrößerten Hubweg um einen so großen Winkelbereich verschwenkt werden, dass die an dem Rampenring 18 angreifende Klemmkraft sich soweit abbaut, dass die Vorspannfeder 20 die Reibung zwischen dem Rampenring 18 und der Hebelfeder 14 überwinden kann und den Rampenring 18 relativ zur Gegenrampe 16 verdreht. Die axiale Erstreckung des durch den Rampenring 18 und der Gegenrampe 16 ausgebildeten Rampensystems kann sich dadurch soweit vergrößern bis die Klemmkraft der Hebelfeder 14 wieder ausreicht, um ein Verdrehen des Rampenrings 18 zu sperren, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte nachgestellt und der ursprüngliche Hubweg der Anpressplatte im Wesentlichen wiederhergestellt ist.
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Wie in 3 dargestellt weist der Rampenring 18 einen Ringkörper 24 auf, an dem die Hebelfeder 14 mit ihrer Klemmkraft anliegen kann. Von dem Ringkörper 24 stehen in axialer Richtung mit dem Ringkörper 24 einstückig ausgeführte Ansätze 26 ab, die jeweils eine an der zugeordneten Gegenrampe 16 abgleitbare Rampe 28 ausbilden. Zusätzlich ist die Vorspannfeder 20 einstückig mit dem Ringkörper 24 ausgestaltet. Die Vorspannfeder 20 kann durch Stanzen und Umformen gleichzeitig bei der Herstellung des Rampenrings 18 ausgebildet werden. Dadurch kann die Vorspannfeder 20 insbesondere eine so geringe Erstreckung in axialer Richtung aufweisen, dass die Vorspannfeder 20 nicht in axialer Richtung über den Ringkörper 24 hinausragt. Hierzu kann die Vorspannfeder 20 im Wesentlichen S-förmig mit mehren Bögen 30 ausgestaltet sein, um eine geeignete Elastizität in tangentialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung für die Bereitstellung einer ausreichenden Vorspannkraft zu erreichen. Die Vorspannfeder 20 geht über ein stabilisierendes Versteifungsblech 32 in den Ringkörper 24 über. Am vom Versteifungsblech 32 weg weisenden Ende weist die Vorspannfeder 20 einen in axialer Richtung umgebogenen Halteansatz 34 auf, der in die Halteöffnung 22 des Kupplungsdeckels 12 eingesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Kupplungsdeckel
- 14
- Hebelfeder
- 16
- Gegenrampe
- 18
- Rampenring
- 20
- Vorspannfeder
- 22
- Halteöffnung
- 24
- Ringkörper
- 26
- Ansatz
- 28
- Rampe
- 30
- Bogen
- 32
- Versteifungsblech
- 34
- Halteansatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/058508 A1 [0002, 0009, 0017]
- DE 102008044820 A1 [0003, 0009, 0017]
