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Die Erfindung betrifft einen Nachstelltrieb für eine Nachstelleinrichtung einer Reibkupplung, eine Nachstelleinrichtung für eine Reibkupplung sowie eine Reibkupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Nachstelleinrichtung bei einer Reibkupplung vorzusehen, die einen Verschleiß eines Reibbelags, also die Abnahme einer Dicke eines Reibbelags, ausgleicht und so sowohl den Anpressweg einer Anpressplatte eines Reibpakets einer Reibkupplung als auch den Betätigungsweg insbesondere für den Nutzer einer Reibkupplung (nahezu) konstant hält. Gemäß einer Konfiguration ist (bevorzugt für weggesteuerte Nachstelleinrichtungen) eine Antriebsklinke vorgesehen, welche mit einem Antriebsritzel zusammenarbeitet. Die Antriebsklinke führt bei einem Nachstellbedarf einen Relativweg zum Antriebsritzel aus, überspringt dann einen Zahn des Antriebsritzels, sodass bei einer rückwärtigen Relativbewegung das Antriebsritzel verdreht wird. Das Antriebsritzel wiederum verdreht zum Beispiel eine Rampenpaarung und passt so den Abstand zwischen einer Anpressplatte und einer Betätigungseinrichtung entsprechend des Nachstellbedarfs an. Hierbei wurde beobachtet, dass es insbesondere zum Ende einer Nachstellung dazu kommen kann, dass die Antriebsklinke derart ausgelenkt wird, dass sie auf dem Antriebsritzel in einem ungünstigen Winkel angeordnet ist und in dieser Stellung ein ordnungsgemäßes Einrücken und Ausrücken der Anpressplatte behindert oder sogar verhindert.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft einen Nachstelltrieb für eine Nachstelleinrichtung einer Reibkupplung, welcher zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – ein Antriebsritzel in einem Ritzellager mit einer Freilaufverzahnung und einer Freilaufrichtung;
- – eine Antriebsklinke mit einer Aufhängung zur Übertragung einer Steuereingabe auf das Antriebsritzel; und
- – eine Sperreinrichtung, welche eine maximale Auslenkung der Antriebsklinke gegen die Freilaufrichtung begrenzt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sperreinrichtung von der Freilaufverzahnung beabstandet ist.
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Der hier vorgeschlagene Nachstelltrieb ist dafür vorgesehen, in einer Nachstelleinrichtung einen Nachstellbedarf in eine kontrollierte Steuerung der Nachstelleinrichtung umzusetzen. Hierbei wird das Antriebsritzel von der Antriebsklinke verdreht, wenn ein Nachstellbedarf besteht. Bei einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung wird zum Beispiel die Steuereingabe durch eine Zunahme des Anpresswegs in Form von einer Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke und dem Antriebsritzel umgesetzt. Dabei überspringt die Antriebsklinke einen Freilaufzahn des Antriebsritzels und greift dann in zum Beispiel einen benachbarten Zahn der Freilaufverzahnung ein. Bei einer rückwärtigen Bewegung wird dann das Antriebsritzel verdreht. Hierzu ist in einer bevorzugten Konfiguration das Antriebsritzel auf einer axial beweglichen Komponente einer Reibkupplung befestigt, zum Beispiel einer Anpressplatte eines Reibpakets, und die Antriebsklinke mit einem axial fixierten aber mitrotierenden Bauteil, zum Beispiel einem Kupplungsdeckel befestigt, so dass bei jedem Betätigen der Anpressplatte eine (axiale) Relativbewegung zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebsklinke ausgelöst wird. Jedoch wird erst bei einem Verschleiß ein solcher Überweg erreicht, dass ein Zahn der Freilaufverzahnung des Antriebsritzels übersprungen wird und in der Folge eine Nachstellung ausgelöst wird. Es sind aber auch umgekehrte Konfigurationen möglich.
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Das Antriebsritzel ist beispielsweise in einer Triebeinheit mit einer Antriebsspindel verbunden, welche in eine korrespondierende Verzahnung eines Rampenelements einer Rampenpaarung der Nachstelleinrichtung eingreift und somit bei einer Verdrehung des Antriebsritzels eine Verdrehung des Rampenelements der Rampenpaarung um die Rotationsachse der Reibkupplung auslöst. Das Antriebsritzel ist hierbei in einem Ritzellager rotatorisch gelagert und so um eine Ritzelachse in dem Ritzellager verdrehbar.
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Die Antriebsklinke ist an einer Aufhängung befestigt, die bei einer Betätigung einer Reibkupplung relativ zum Antriebsritzel bewegt wird. Die Aufhängung ist in einer bevorzugten Ausführungsform zum Beispiel eine Vernietung der Antriebsklinke mit dem Kupplungsdeckel. Der Kupplungsdeckel rotiert synchron mit der Anpressplatte, sodass es zu keiner rotatorischen Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke und dem Antriebsritzel kommt, sondern bloß zu einem axialen Relativweg.
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Häufig ist für die Freilaufverzahnung des Antriebsritzels weiterhin zumindest eine Sperrklinke vorgesehen, die das Antriebsritzel in einer einmal eingestellten Drehstellung gegen eine Rückdrehbewegung entgegen der Freilaufrichtung behindert beziehungsweise eine Rückdrehbewegung verhindert.
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Bei dem hier vorgeschlagenen Nachstelltrieb ist weiterhin eine Sperreinrichtung vorgesehen, die eine maximale Auslenkung der Antriebsklinke entgegen der Freilaufrichtung begrenzt. Die Auslenkung entgegen der Freilaufrichtung ist dabei eine Auslenkung mit einer Richtungskomponente, welcher einer in Freilaufrichtung ausgerichteten Tangente des der Aufhängung der Antriebsklinke zugewandten Quadranten des Antriebsritzels entgegengerichtet ist. Dieser Quadrant ist zumindest am Ende der möglichen Einstellung mittels der Nachstelleinrichtung der Eingriffsquadrant des Antriebsritzels. Diese Auslenkung der Antriebsklinke wird durch eine Vorspannung erreicht und ist für einen ordnungsgemäßen Eingriff in die Freilaufverzahnung in einer Richtung hin zur Ritzelachse ausgerichtet. Somit wird die Antriebsklinke in den Umfang des Antriebsritzels gedrückt und befindet sich im Nachstellbereich der Nachstelleinrichtung stets in Eingriff mit der Freilaufverzahnung.
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Wird nun die Antriebsklinke zu stark abgehoben, so bewegt sich die Antriebsklinke der Vorspannung nachgebend hin zur Ritzelachse. Die aus der Relativbewegung resultierende Kraft hat dann einen zu geringen Tangentialanteil zum Antriebsritzel und blockiert so eine axiale Relativbewegung (bezogen auf die Rotationsachse der Reibkupplung) zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebsklinke.
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Ein solcher geometrischer Zustand wird von der hier vorgeschlagenen Sperreinrichtung verhindert, die einen Anschlag für die Antriebsklinke in deren Vorspannrichtung bildet. Dadurch wird die maximale Auslenkung der Antriebsklinke definiert und ein Blockieren der Relativbewegung zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebsklinke sicher unterbunden.
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Darüber hinaus wird vorteilhafterweise die Sperreinrichtung von der Freilaufverzahnung beabstandet gebildet, sodass die Sperreinrichtung keine Reibkraft auf die Freilaufverzahnung ausgeübt wird. Damit wird zum einen ein Verschleiß (Abrieb) an der Freilaufverzahnung unterbunden und zum anderen werden die Kräfte, die die Antriebsklinke aufbringen muss und die beim Einrücken der Anpressplatte aufgebracht werden müssen, reduziert beziehungsweise gering gehalten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Nachstelltriebs ist die Sperreinrichtung eine Sperrlasche bei der Aufhängung der Antriebsklinke, wobei die Antriebsklinke mit der Sperrlasche bei einer Auslenkung in Freilaufrichtung bei einem vorbestimmten Winkel in Kontakt kommt.
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In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform des Nachstelltriebs ist die Sperreinrichtung als Sperrlasche gebildet, die bei der Aufhängung der Antriebsklinke angeordnet ist. Die Sperrlasche ist dabei derart eingerichtet, dass sie eine maximale Auslenkung der Antriebsklinke in Vorspannkraftrichtung begrenzt. Besonders bevorzugt ist die Sperrlasche dabei auskragend von der Aufhängung der Antriebsklinke gebildet und in etwa parallel zur Normalauslenkung der Antriebsklinke im Betrieb des Nachstelltriebs ausgerichtet. Die Sperrlasche hat zudem den Vorteil, dass die Antriebsklinke bei der Montage in einer Nachstelleinrichtung beziehungsweise in einer Reibkupplung bereits nahezu in der Betriebslage ausgerichtet ist und somit auch nicht bei der Montage mit dem Antriebsritzel blockieren kann, wodurch das Antriebsritzel beziehungsweise die Antriebsklinke beschädigt werden könnten. Der vorbestimmte Winkel ist dabei justierbar bei der Einrichtung der Nachstelleinrichtung oder im Vorfeld einstellbar. Besonders bevorzugt ist der Winkel zwischen der Tangente des Antriebsritzels, welche parallel zur Rotationsachse der Reibkupplung ausgerichtet ist, nicht größer als 5 Grad, besonders bevorzugt nicht größer als 1 Grad. Besonders bevorzugt ist dabei die Sperrlasche im Normalbetrieb kontaktlos mit der Antriebsklinke ausgerichtet, sodass die Vorspannkraft der Antriebsklinke nicht behindert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Nachstelltriebs ist die Sperrlasche mit einer Vorspannfeder für die Antriebsklinke einstückig gebildet.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Sperrlasche mit einer Vorspannfeder für die Antriebsklinke einstückig gebildet, wobei die Vorspannfeder eine Verstärkung der Vorspannkraft der Antriebsklinke in axialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse der Reibkupplung bewirkt und zugleich eine weiche Ausführung der Antriebsklinke in radialer Richtung, bezogen auf die Rotationsachse der Reibkupplung und die Ritzelachse des Antriebsritzels, und somit reibungsarmen Kontakt mit der Freilaufzahnung erlaubt. Bei dieser Ausführungsform kommt es nicht zu einem Blockieren, weil die Sperrlasche eine ungünstige Winkelstellung der Antriebsklinke zur Vorspannfeder unterbindet und somit die Antriebsklinke (mittels der Vorspannfeder) in eine Betriebslage zurückführbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Nachstelltriebs ist die Sperreinrichtung ein Anschlagelement an dem Ritzellager, wobei die Antriebsklinke mit dem Anschlagelement bei einer Auslenkung in Freilaufrichtung bei einem vorbestimmten Winkel in Kontakt kommt.
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Gemäß dieser vorteilhaften alternativen Ausführungsform der Sperreinrichtung ist das Anschlagelement am Ritzellager des Antriebsritzels gebildet und im Normalzustand bevorzugt mit der Antriebsklinke nicht im Kontakt. Das Anschlagelement ist bevorzugt als einstückiger Guss mit dem Ritzellager oder als einstückiges Blechelement mit dem Ritzellager gebildet. Bevorzugt bildet die Sperreinrichtung eine Abschirmung über dem Antriebsritzel, sodass die Antriebsklinke während eines Kontakts oder Eingriffs in die Freilaufverzahnung nicht in eine Winkellage von mehr als 5 Grad, bevorzugt nicht mehr als 1 Grad, zur Paralleltangente des Antriebsritzels gelangen kann. Die Paralleltangente ist parallel zur Rotationsachse der Reibkupplung ausgerichtet. Ganz besonders vorteilhaft ist hierbei die zur Aufhängung der Antriebsklinke hin gerichtete Fläche derart gerundet oder schräg ausgeführt, dass bei einer Montage oder bei einer übermäßigen axialen Relativbewegung zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebsklinke die Antriebsklinke mit möglichst geringer Reibung wieder in die Betriebslage zurückführbar ist. Der vorbestimmte Winkel ist hierbei auf einen Endbereich der Nachstellung ausgelegt, denn der Abstand zwischen der Aufhängung der Antriebsklinke und der Sperreinrichtung wird mittels der Nachstelleinrichtung (der Rampenpaarung) vergrößert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Nachstelltriebs umfasst die Sperreinrichtung weiterhin zumindest eine Sperrklinke, wobei mittels der Sperrklinke eine Verdrehung des Antriebsritzels entgegen der Freilaufrichtung mittels der Freilaufverzahnung unterbindbar ist.
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In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Sperreinrichtung zusätzlich zumindest eine Sperrklinke auf, die eine einmal eingestellte Verdrehung des Antriebsritzels entgegen der Freilaufrichtung sichert. Die zumindest eine Sperrklinke kann hierbei einstückig oder als zusätzliches angebundenes Element ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ersetzt die zumindest eine Sperrklinke eine konventionelle Sperrklinke für das Antriebsritzel.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Nachstelleinrichtung für eine Reibkupplung vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – eine Rampenpaarung zum Ändern des axialen Abstands zwischen einer Anpressplatte und einer Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung; und
- – eine Triebeinheit mit einem Nachstelltrieb gemäß einer Ausführungsform der obigen Beschreibung,
wobei die Rampenpaarung mittels der Triebeinheit verstellbar ist, wobei die Nachstelleinrichtung bevorzugt weggesteuert ist.
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Gemäß diesem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Nachstelleinrichtung für eine Reibkupplung vorgeschlagen, welche mittels einer Rampenpaarung bestehend aus einem ersten Rampenelement und einem zweiten Rampenelement, den Abstand zwischen der Anpressplatte und dem jeweiligen Reibpartner (nahezu) konstant hält und den Betätigungsweg einer Betätigungseinrichtung (nahezu) konstant hält. Hierzu sind die Rampenelemente der Rampenpaarung um die Rotationsachse einer Reibkupplung relativ zueinander verdrehbar, sodass ein Rampenelement auf dem anderen hoch (oder runter) wandert und somit einen Abstand zwischen einer Betätigungseinrichtung und einer Anpressplatte verändert. Damit dies geschieht, ist eine Triebeinheit vorgesehen, die eine Steuereingabe, also einen Nachstellbedarf, in eine Bewegung des einen Rampenelements umsetzt. Zum Beispiel über eine Antriebsspindel und eine korrespondierende Verzahnung in dem entsprechenden Rampenelement. Die Antriebsspindel wird dabei mittels eines Nachstelltriebs gemäß der obigen Beschreibung angetrieben und gesteuert. Der Nachstelltrieb der Triebeinheit ist hierbei in einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt.
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Ganz besonders bevorzugt ist die Nachstelleinrichtung hierbei weggesteuert. Das heißt bei einer Zunahme des Anpresswegs der Anpressplatte infolge zum Beispiel eines Verschleißes eines Reibbelags wird die Relativbewegung zwischen der Antriebklinke und dem Antriebsritzel vergrößert, wodurch die Antriebklinke einen Zahn der Freilaufverzahnung des Antriebsritzels überspringt und bei einer darauf folgenden Rückbewegung der Anpressplatte eine Verdrehung des Antriebsritzels in Freilaufrichtung auslöst. Durch die Verdrehung des Antriebsritzels wird die Triebeinheit angetrieben, also zum Beispiel eine Antriebsspindel verdreht, die ein Rampenelement so um die Rotationsachse einer Reibkupplung verdreht und damit eine Relativbewegung in der Rampenpaarung auslöst. Damit wird der Abstand zwischen der Anpressplatte und der Betätigungseinrichtung verändert, in der Regel vergrößert. Diese einmal eingestellte Nachstellung wird dabei bevorzugt über zumindest eine Sperrklinke gesichert. Mit dem hier vorgeschlagenen Nachstelltrieb ist ein sicherer Betrieb auch am Ende des Nachstellbereichs sichergestellt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Nachstelleinrichtung weist die Triebeinheit einen freien Endstellbereich auf, bei welchem ein Verstellen der Rampenpaarung frei ist und nicht aktiv anstoßbar ist.
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In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Triebeinheit einen freien Endstellbereich auf, bei dem eine Verdrehung des Antriebsritzels nicht mehr in eine Relativbewegung in der Rampenpaarung übersetzt wird. Dies ist insbesondere für Nutzfahrzeuge und für große Pkw vorteilhaft, bei denen die Triebeinheit sonst übermäßig groß würde und in denen ausreichend Platz für eine Verlagerung des Kupplungspunktes möglich ist. Beispielsweise ist dies bei einem Gesamtnachstellbereich von 5 mm möglich, bei dem dann beispielsweise nur 2,5 mm mittels der Nachstelleinrichtung aktiv nachgestellt werden. Es kann also bei einer solchen Konfiguration zu einem erheblichen relativen axialen Abstand zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebsklinke kommen. Die Sperreinrichtung verhindert dabei ein Blockieren infolge einer ungünstigen Auslenkung der Antriebsklinke.
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Gemäß diesem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Verbraucher vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – zumindest ein Reibpaket mit zumindest einer Reibplatte und zumindest einer korrespondierenden Reibscheibe, über welches im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist; und
- – zumindest eine Nachstelleinrichtung gemäß einer Ausführungsform nach der obigen Beschreibung, mittels welcher die axiale Lage der zumindest einen Reibplatte verschleißabhängig veränderbar ist.
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Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, ein Drehmoment lösbar von einer Abtriebswelle auf einen Antriebsstrang und umgekehrt zu übertragen. Dies wird in der Regel über das zumindest eine Reibpaket erreicht, welches eine axial verschiebbare, in der Regel mit der Abtriebswelle rotationsfeste, Anpressplatte aufweist, die gegen zumindest eine korrespondierende Reibscheibe pressbar ist. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die Reibfläche, die multipliziert mit dem mittleren Radius der Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. Aufgrund des Einrückvorgangs mit, mitunter hoher, Relativgeschwindigkeit zwischen der Anpressplatte und der zumindest einen Reibscheibe, sowie aufgrund eines, mitunter hohen, (einseitig anliegenden) Drehmoments kann ein Reibbelag zwischen der Anpressplatte und der zumindest einen Reibscheibe verschlissen werden, das heißt in seiner Dicke abnehmen. Hierzu ist eine Nachstelleinrichtung gemäß der obigen Beschreibung vorteilhaft, die einen sicheren Betrieb in allen Betriebspunkten ermöglicht und zugleich eine geringe beziehungsweise ohne Verschleiß keine Reibung beim Betätigen der Reibkupplung ausübt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung umfasst, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Reibkupplung mit zumindest einem Verbraucher lösbar verbindbar ist.
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Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebseinheit, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Elektromotor, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher lösbar, also zuschaltbar und abschaltbar, zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen beziehungsweise eine Übertragung zu trennen, ist die Verwendung der oben beschriebenen Reibkupplung besonders vorteilhaft, weil ein zuverlässiger Betrieb über einen großen Verschleißbereich ermöglicht ist. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme eines von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachte Trägheitsenergie, die dann die Antriebseinheit bildet, mittels der Reibkupplung auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also der elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang umsetzbar. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, die mittels der Reibkupplung in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind, beziehungsweise deren Drehmoment jeweils lösbar zur Nutzung zur Verfügung stellbar ist. Beispiele sind Hybridantriebe aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder(-gruppen) zuschaltbar sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Drehmomentübertragungsstrangs gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
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Kraftfahrzeuge weisen einen Antriebsstrang, bevorzugt gemäß der vorhergehenden Beschreibung auf. Gerade bei großen PKW (Personenkraftwagen) und bei NFZ (Nutzkraftfahrzeugen) zum Beispiel Traktoren, treten mitunter hohe Drehmomente an den Reibbelägen einer Reibkupplung auf. Dafür müssen dicke Reibbeläge (zum Beispiel 5 mm [Millimeter] verschleißbarer Anteil) eingesetzt werden, um eine ausreichende Lebensdauer der Reibkupplung zu erreichen. Um dennoch den Komfort wie beim Neuzustand aufrechtzuerhalten und die Betätigungselemente mit kurzen Betätigungswegen und Betätigungskräften ausgestalten zu können, ist oftmals eine Teilnachstellung, zum Beispiel über die Hälfte des verschleißbaren Anteils (im obigen Beispiel 2,5 mm), eine sinnvolle Kompromisslösung. Damit die Nachstelleinrichtung am Ende der Teilnachstellung nicht beschädigt wird oder eine Behinderung der ordnungsgemäßen Betätigung durch eine blockierende Antriebsklinke vermieden wird, ist die oben beschriebene Nachstelleinrichtung besonders vorteilhaft.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
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1: ein Ausschnitt einer Reibkupplung mit einer Nachstelleinrichtung;
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2: eine Triebeinheit mit einem freien Endstellbereich;
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3: ein Nachstelltrieb im Neuzustand in konventioneller Bauweise;
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4: ein Nachstelltrieb im Verschleißzustand in konventioneller Bauweise;
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5: ein Nachstelltrieb im Störzustand im konventionellen Aufbau;
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6: ein Nachstelltrieb mit einer Sperrlasche als Sperreinrichtung im Neuzustand;
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7: ein Nachstelltrieb mit Sperrlasche im Verschleißzustand;
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8: ein Nachstelltrieb mit Sperrlasche im Störzustand;
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9: ein Ausschnitt einer Reibkupplung mit Nachstelleinrichtung mit Sperrlasche;
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10: ein Nachstelltrieb mit einem Anschlagelement im Neuzustand;
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11: ein Nachstelltrieb mit Anschlagelement im Verschleißzustand;
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12: ein Nachstelltrieb mit Anschlagelement im Störzustand;
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13: ein Nachstelltrieb mit Sperrlasche im Montagezustand;
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14: ein Nachstelltrieb mit Anschlagelement im Montagezustand;
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15: ein Nachstelltrieb mit einem Anschlagelement mit Sperrklinke im Neuzustand;
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16: ein Nachstelltrieb mit Anschlagelement und Sperrklinke im Verschleißzustand;
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17: ein Nachstelltrieb mit Anschlagelement und Sperrklinke im Störzustand;
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18: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug.
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In 1 ist ein Ausschnitt einer Reibkupplung 3 gezeigt, bei welcher eine Anpressplatte 18 über eine Rampenpaarung 16 mittels einer Betätigungseinrichtung 19, von der hier nur die Tellerfeder gezeigt ist, mittels der so gebildeten Nachstelleinrichtung 2 nachstellbar betätigbar ist. Die Rampenpaarung 16 weist hier nur einen Verstellring und eine Rampe auf der Anpressplatte 18 auf. Bei einer Nachstellung, also hier einem Verdrehen des Verstellrings der Rampenpaarung 16 um die Rotationsachse 22 der Reibkupplung 2, wird der axiale Abstand 17 der Reibkupplung 3 vergrößert. Hier ist eine weggesteuerte Konfiguration der Nachstelleinrichtung 2 gezeigt, bei welcher ein Abstandsbolzen 44 der Aufhängung 9 der Antriebsklinke 8 bei einem Überweg eine Relativbewegung zu dem Antriebsritzel 4 ausführt, sodass bei einer rückwärtigen Bewegung der Anpressplatte 18 entlang der Rotationsachse 22 (hier also nach oben) eine Verdrehung des Antriebsritzels 4 entlang der Freilaufrichtung 7 mittels des Eingriffs in einen Zahn der Freilaufverzahnung 6 bewirkt wird. Die Antriebsklinke 8 ist zu diesem Zweck mit dem mitrotierenden Kupplungsdeckel 42 axial fest verbunden.
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In 2 ist eine Triebeinheit 20 gezeigt, wie sie zum Beispiel in 1 eingesetzt werden könnte, bei der das Antriebsritzel 4 rotationsfest mit einer Antriebsspindel 33 verbunden ist, welche eine Spindelmutter 34, in der Darstellung hier von rechts nach links, bewegt und somit die nur angedeutete Rampenpaarung 16 aufwärts bewegt. Im Neuzustand befindet sich die Spindelmutter 34 rechts in der Darstellung und weist einen Neukontaktbereich 35 über die gesamte axiale Erstreckung der Spindelmutter 34 entlang der Spindelachse 47 auf. Im Verschleißzustand befindet sich die Spindelmutter 35 am Ende der Nachstellung ganz links in der Darstellung beim Antriebsritzel 4 und weist nun nur noch einen Endkontaktbereich 36 auf, weil ein freier Endstellbereich 21 vorgesehen ist, sodass nun durch einen Antrieb des Antriebsritzels 4 keine Verstellung der Spindelmutter 34 mehr stattfinden kann. Ab da an kommt es zu einer konventionellen Verschiebung des Schleifpunkts für den Nutzer der Reibkupplung.
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In den 3 bis 5 ist ein konventioneller Nachstelltrieb 1 gezeigt, bei dem eine Antriebsklinke 8 in die Freilaufverzahnung 6 eines Antriebsritzels 4 derart eingreift, dass bei einer axialen Relativbewegung in Bezug auf die Rotationsachse 22 (vgl. 1) mit einer Klinkenkraft 40 eine Verdrehung des Antriebsritzels 4 entlang der Freilaufrichtung 7 ermöglicht wird. Das Antriebsritzel 4 ist hierbei in einem Ritzellager 5 vorgesehen, welches die Lage der Spindelachse 47 sichert. Der Eingriffspunkt der Antriebklinke 8 ist von der Spindelachse 47 im Neuzustand mit dem Neuradius 37 beabstandet. In 4 ist der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt der Klinkenkraft zur Spindelachse 47 auf den Endstellradius 38 verkleinert. In 5 ist nun ein Störzustand gezeigt, bei dem der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt der Antriebsklinke 8 und damit der Klinkenkraft 40 auf das Antriebsritzel 4 auf den Störradius 39 zur Spindelachse 47 verkleinert ist, sodass es zu einer Behinderung des Ausrückens der Anpressplatte kommen kann, weil die Antriebsklinke 8 nun nicht mehr (mit dem Hauptanteil der resultierenden Kraft) tangential auf das Antriebsritzel einwirkt.
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In den 6 bis 8 ist ein Nachstelltrieb mit einer Sperreinrichtung 10, welche als Sperrlasche 11 ausgebildet ist, gezeigt. Der vorbestimmte Winkel 12 zur Paralleltangente 41, welche parallel zur Rotationsachse 22 der Reibkupplung 3 (vergleiche 1) ausgerichtet ist, ist mittels der Sperrlasche 11 begrenzt. Hierdurch wird im Neuzustand und im Verschleißzustand (vergleiche 6 und 7) eine Nachstellung noch immer ermöglicht, aber im Störzustand, welcher in 8 gezeigt ist, wird der störende Einfluss der übermäßig ausgelenkten Antriebsklinke 8 durch die Korrekturrichtung 46 von der Sperrlasche 11 unterbunden.
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In 9 ist ein Ausschnitt einer Reibkupplung 3 mit einer Rotationsachse 22 gezeigt, welche eine Sperreinrichtung 10 als Sperrlasche 11 aufweist. Die Sperreinrichtung 10 ist hier bevorzugt einstückig mit einer Vorspannfeder 13 für die Antriebsklinke 8 ausgebildet. Die Antriebsklinke 8 und die Vorspannfeder 13 sowie die Sperrlasche 11 sind gemeinsam über die Aufhängung 9, bestehend aus einem Abstandsbolzen 44 und einem Stufenbolzen 43 befestigt. Die Aufhängung 9 ist axial mit dem mitrotierenden Kupplungsdeckel 42 fest verbunden. Tritt nun an dem Reibpaket 26, hier bestehend aus der Anpressplatte 18 und der Reibscheibe 27, ein Verschleiß auf, so findet eine Relativbewegung zwischen der Antriebsklinke 8 und dem Antriebsritzel 4 statt. Dadurch wird eine Verdrehung des Antriebsritzels 4 entlang der Freilaufrichtung 7 auslöst und dieser erreichte Verdrehweg wird über die Freilaufverzahnung 6 und zumindest eine Sperrklinke 15 gesichert. Hierdurch wird mittels der Rampenpaarung 16 der axiale Abstand 17 zwischen der Betätigungseinrichtung 19, von der hier wiederum nur die Tellerfeder zu sehen ist, vergrößert, sodass der Abstand zwischen der Anpressplatte 18 und der Reibscheibe 27 (nahezu) konstant gehalten wird.
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In den 10 bis 12 ist eine weitere Variante der Sperreinrichtung 10 eines Nachstelltriebs 1 gezeigt. Der Aufbau ist ähnlich wie in den zuvor gezeigten 6 bis 8. Hierbei ist die Sperreinrichtung 10 durch ein Anschlagelement 14 gebildet, welches bevorzugt einstückig mit dem Ritzellager 5 gebildet ist und eine Bewegung der Antriebsklinke 8 in einen Störzustand (vergleiche 12) verhindert. Die Einwirkung der Sperrung ist hierbei mit der Korrekturrichtung 46 bezeichnet.
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In den 13 und 14 ist ein Nachstelltrieb 1 im Vormontagezustand gezeigt, wobei die Antriebsklinke 8 in der Darstellung entlang der Montagebewegung 45 (hier senkrecht von oben) in Freilaufrichtung 7 eingeführt wird. Hierbei ist die Antriebsklinke 8 zur Sicherstellung eines optimalen Eingriffs in das Antriebsritzel 4 beziehungsweise deren Freilaufverzahnung 6 entgegen der Korrekturrichtung 46 vorgespannt. Aber zugleich wird verhindert, dass die Antriebsklinke 8 eine störende Auslenkung aufweist und somit das Antriebsritzel 4 beziehungsweise die Antriebsklinke 8 selbst bei der Montage beschädigt wird. Ähnlich ist in 14 die entspannte und hier aber ausgelenkte Antriebsklinke 8 entlang der Montagebewegung 45 (hier senkrecht von oben) einführbar, wobei aufgrund der Form der Sperreinrichtung 10 die Antriebsklinke 8 entlang der Korrekturrichtung 46 in die korrekte Position und in den Eingriff in die Freilaufverzahnung überführt wird. Hierbei tritt keine Beschädigung am Antriebsritzel 4 oder Antriebsklinke 8 auf.
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In den 15 bis 17 ist eine weitere Variante einer Sperreinrichtung 10 als Anschlagelement 14 gezeigt, wobei hier der Winkel für die Montagebewegung 45 (vergleiche 14) etwas günstiger ist und zudem eine montagefreundliche Anordnung der zumindest einen Sperrklinke 15 ermöglicht ist. Auch hier ist bevorzugt das Anschlagelement 14 einstückig mit dem Ritzellager 5 gebildet.
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In 18 ist ein Antriebsstrang 28, umfassend eine Antriebseinheit 48, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, eine Abtriebswelle 23, eine Reibkupplung 3 und ein drehmomentübertragend verbundenes linkes Antriebsrad 24 und rechtes Antriebsrad 25, schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 28 ist hier in einem Kraftfahrzeug 29 angeordnet, wobei die Antriebseinheit 48 mit ihrer Motorachse 32 quer zur Längsachse 31 vor der Fahrerkabine 30 angeordnet ist.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Nachstelltrieb ist ein Blockieren infolge einer übermäßigen Auslenkung einer Antriebsklinke sicher verhindert, wobei der Aufbau einfach ist und die Sperreinrichtung keine Reibung auf die Freilaufverzahnung ausübt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nachstelltrieb
- 2
- Nachstelleinrichtung
- 3
- Reibkupplung
- 4
- Antriebsritzel
- 5
- Ritzellager
- 6
- Freilaufverzahnung
- 7
- Freilaufrichtung
- 8
- Antriebsklinke
- 9
- Aufhängung
- 10
- Sperreinrichtung
- 11
- Sperrlasche
- 12
- vorbestimmter Winkel
- 13
- Vorspannfeder
- 14
- Anschlagelement
- 15
- Sperrklinke
- 16
- Rampenpaarung
- 17
- axialer Abstand
- 18
- Anpressplatte
- 19
- Betätigungseinrichtung
- 20
- Triebeinheit
- 21
- freier Endstellbereich
- 22
- Rotationsachse
- 23
- Abtriebswelle
- 24
- linkes Antriebsrad
- 25
- rechtes Antriebsrad
- 26
- Reibpaket
- 27
- Reibscheibe
- 28
- Antriebsstrang
- 29
- Kraftfahrzeug
- 30
- Fahrerkabine
- 31
- Längsachse
- 32
- Motorachse
- 33
- Antriebsspindel
- 34
- Spindelmutter
- 35
- Neukontaktbereich
- 36
- Endkontaktbereich
- 37
- Neuradius
- 38
- Endstellradius
- 39
- Störradius
- 40
- Klinkenkraft
- 41
- Paralleltangente
- 42
- Kupplungsdeckel
- 43
- Stufenbolzen
- 44
- Abstandsbolzen
- 45
- Montagebewegung
- 46
- Korrekturrichtung
- 47
- Spindelachse
- 48
- Antriebseinheit
