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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes.
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Es ist bekannt, dass Reibungskupplungen zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer Nachstelleinrichtung versehen sind. Hier wird eine infolge eines Verschleißes ungünstige Entwicklung der Anpresskraft eines eine Gegenplatte der Reibungskupplung beaufschlagenden Betätigungssystems zur Bewegung der Anpressplatte, beispielsweise einer Tellerfeder, erfasst und abhängig von der Anpresskraft eine Nachstellung bewirkt. Alternativ kann ein bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Betätigungssystem ermittelt („sensieren“) und abhängig von dem Fehlabstand korrigiert werden. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Gegenplatte und dem Betätigungssystem angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung zu schaffen, wobei die Nachstelleinrichtung mit einem neuen Nachstellmechanismus versehen ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem Kupplungsdeckel, einer in Axialrichtung der Reibungskupplung verlagerbaren Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte und einer an der Gegenplatte abgestützten Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte, insbesondere durch Verlagerung der Gegenplatte in Axialrichtung, wobei die Nachstelleinrichtung einen in Umfangsrichtung verdrehbaren Rampenring, der mit mehreren in Axialrichtung abstehenden Rampen versehen ist, und eine an dem Rampenring angreifende Verstelleinheit zum Verdrehen des Rampenrings aufweist, und wobei die Verstelleinheit an dem Kupplungsdeckel befestigt ist.
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Wie oben erwähnt ist die Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei der bekannten Kupplung ist die Nachstelleinrichtung auf Seiten der Anpressplatte, wie z.B. zwischen der Anpressplatte und der Tellerfeder oder zwischen der Tellerfeder und dem Kupplungsdeckel angeordnet. Die Erfindung ermöglicht, dass eine Nachstelleinrichtung nicht auf Seiten der Anpressplatte, sondern auf Seiten der Gegenplatte, insbesondere in einem an der Gegenplatte angeordneten Massenschwungradsystem angeordnet sein kann. Das Massenschwungradsystem kann beispielsweise als Einmassenschwungradsystem oder Zweimassenschwungradsystem ausgestaltet sein. Die Nachstelleinrichtung ist mit einem Rampenring und einer an dem Rampenring angreifenden Verstelleinheit zum Verdrehen des Rampenrings versehen. Die Verstelleinheit ist nicht an dem Massenschwungradsystem, sondern an dem Kupplungsdeckel befestigt, wodurch die Verstelleinheit bei einem Austausch des Massenschwungradsystems nicht abmontiert werden müsste.
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Vorteilhaft kann die Verstelleinheit durch einen Befestigungshalter an dem Kupplungsdeckel befestigt sein. Der Befestigungshalter dient zur Verbindung zwischen dem Kupplungsdeckel und der Verstelleinheit und kann nach dem Raumbedarf in einer entsprechenden Ausgestaltung ausgebildet werden, wodurch eine Auswahl einer Anordnungsstelle der Verstelleinheit nicht von dem Abstand zwischen dem Kupplungsdeckel und der Verstelleinheit eingeschränkt wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Verstelleinheit als eine weggesteuerte Verstelleinheit ausgestaltet sein kann. Vorzugsweise kann die Verstelleinheit als Spindelsystem ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Spindelsystem eine auf eine Spindel aufgeschraubte Spindelmutter zum Verdrehen des Rampenrings und ein drehfest mit der Spindel verbundenes Ritzel aufweisen, wobei das Ritzel von einer in den Umfang des Ritzels eingreifbaren Antriebsklinke verdrehbar ist.
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Vorteilhaft kann die Verstelleinheit eine Spindel und eine von der Anpressplatte betätigbare Antriebsfeder zum Ermitteln des verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte aufweisen, wobei die Spindel von der Antriebsfeder verdreht werden kann. Zum Verdrehen des Rampenrings kann die Verstelleinheit beispielsweise eine auf die Spindel aufgeschraubte Spindelmutter und ein drehfest mit der Spindel verbundenes Ritzel aufweisen, wobei das Ritzel von einer in den Umfang des Ritzels eingreifbaren Antriebsklinke verdrehbar ist. Die Antriebsklinke kann beispielsweise an der Antriebsfeder angeordnet sein. Während einer Bewegung der Anpressplatte zu einer Gegenplatte wird die Antriebsfeder von der Anpressplatte so gedrückt, dass die Antriebsklinke auf Zähnen des Ritzels gleitet und bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen einrastet. Die Antriebsklinke nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung das Ritzel formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel und damit die Spindel, wodurch die Spindelmutter entlang der Spindel bewegt wird und den Rampenring um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht, um die Reibungskupplung dadurch nachzustellen. Die weggesteuerte Verstelleinheit kann insbesondere im Übrigen wie in
DE 10 2009 035 225 A1 ,
WO 2009/056092 A1 oder
DE 10 2011 086 995 A1 beschrieben aus- und weitergebildet sein, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit verwiesen wird.
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Vorteilhaft kann die Antriebsfeder an dem Kupplungsdeckel befestigt sein. Beispielsweise kann die Antriebsfeder zusammen mit dem Befestigungshalter an einer gleichen Stelle an dem Kupplungsdeckel befestigt sein. Dies ermöglicht, dass die Antriebsfeder und der Befestigungshalter über ein Befestigungsmittel an dem Kupplungsdeckel befestigt sein können, wodurch mehrere separate Befestigungsmittel für die separaten Befestigungen der Antriebsfeder und des Befestigungshalters eingespart werden können. Die Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben, Nieten oder Schweißen erfolgen.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Antriebsfeder an dem Befestigungshalter befestigt ist. Die Antriebsfeder kann beispielsweise vor einer Montage der Reibungskupplung an dem Befestigungshalter befestigt werden. Bei der Montage der Reibungskupplung kann der Befestigungshalter mit der Antriebsfeder als eine zusammen vormontierte Einheit über eine Befestigung an dem Kupplungsdeckel fixiert werden, wodurch die Montage der Reibungskupplung erleichtert werden kann.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass ein an der Gegenplatte angeordnetes Massenschwungradsystem zur Drehschwingungsdämpfung vorgesehen sein kann, wobei die Nachstelleinrichtung teilweise in dem Massenschwungradsystem integriert sein kann. Beispielsweise kann das Massenschwungradsystem eine Schwungscheibe und mehrere Reibringe aufweisen, wobei der Rampenring zwischen der Schwungscheibe und einem Reibring oder zwischen zwei Reibringen angeordnet sein kann. Beispielsweise kann ein Reibring als Gegenplatte der Reibungskupplung ausgestaltet sein.
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Vorzugsweise kann das Massenschwungradsystem mit einer Schwungscheibe versehen sein, wobei der Rampenring zwischen der Schwungscheibe und der Gegenplatte angeordnet sein kann. Beispielsweise kann die Gegenplatte über ein Federelement an der Schwungscheibe in Axialrichtung verlagerbar angeordnet sein. Das Federelement kann beispielsweise mehrere Blattfedern umfassen.
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Beispielsweise kann die Schwungscheibe mehrere in axialer Richtung abstehende Gegenrampen zur Ausbildung eines Gegenlagers für die Rampen des Rampenrings aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Gegenrampen an der Gegenplatte angeordnet sind. Insbesondere können die Gegenrampen im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Vorteilhaft kann die Anzahl der Gegenrampen der Anzahl der Rampen des Rampenrings entsprechen.
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Vorteilhaft können die Gegenrampen direkt aus der Schwungscheibe ausgeformt sein. In dem Fall, dass die Gegenrampen an der Gegenplatte angeordnet sind, können die Gegenrampen ebenfalls direkt aus der Gegenplatte ausgeformt sein.
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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 Schnittansicht einer Reibungskupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2: eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
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3: eine schematische Draufsicht einer Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung aus 2.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Reibungskupplung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 und eine mit Hilfe von einer Tellerfeder 14 axial bewegbare Anpressplatte 16 auf, die mit Hilfe von der Tellerfeder 14 auf eine Gegenplatte 18 bewegt werden kann, um eine mit Reibbelägen 20 versehene Kupplungsscheibe 22 zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 18 zum Schließen der Reibungskupplung 10 zu verpressen. Diese Reibungskupplung 10 ist ferner mit einem Massenschwungradsystem 24 versehen. Das Massenschwungradsystem 24 weist einen Anlasserzahnkranz 26 und eine Schwungscheibe 28 auf. Zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte 16 zu der Gegenplatte 18 ist das Massenschwungradsystem 24 mit einer Nachstelleinrichtung 30 versehen. Die Nachstelleinrichtung 30 weist einen in Umfangsrichtung verdrehbaren Rampenring 32 auf, wobei der Rampenring 32 mit mehreren in axialer Richtung abstehenden Rampen 34 versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rampenring 32 zwischen der Schwungscheibe 28 und der Gegenplatte 18 angeordnet. Die Schwungscheibe 28 weist mehrere in axialer Richtung abstehende Gegenrampen 36 auf. Zum Verdrehen des Rampenrings 32 relativ zur Schwungscheibe 28 ist die Nachstelleinrichtung 30 mit einer an dem Rampenring 32 angreifenden Verstelleinheit 38 versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verstelleinheit 38 als Spindelsystem 40 ausgestaltet und durch einen Befestigungshalter 41 an dem Kupplungsdeckel 12 befestigt. Das Spindelsystem 40 weist eine Spindel 42, eine auf eine Spindel 42 aufgeschraubte Spindelmutter 43 zum Verdrehen des Rampenrings 32 und ein drehfest mit der Spindel 42 verbundenes Ritzel 44 auf. Das Ritzel 44 weist mehrere in den Umfang des Ritzels 44 verteilte Zähne 46 auf. Das Ritzel 46 kann von einer in die Zähnen 46 des Ritzels 46 eingreifbaren Antriebsklinke 48 verdreht werden. Wie in 1 gezeigt ist die Antriebsklinke 48 an einer Antriebsfeder 50 fixiert. Die Antriebsfeder 50 kann durch ein an der Antriebsfeder 50 fixiertes Betätigungselement 52 von der Anpressplatte 16 betätigt werden.
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Bei einem vorgegebenen Verschleiß der Reibungskupplung 10 wird das an der Antriebsfeder 50 fixierte Betätigungselement 52 durch das Schließen der Reibungskupplung 10 von der Anpressplatte 16 so gedrückt, dass die Antriebsklinke 48 auf den Zähnen 46 des Ritzels 44 gleitet und in eine Zahnlücke 53 zwischen zwei Zähnen 46 einrastet. Die Antriebsklinke 48 nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung 10 das Ritzel 44 formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel 44 und damit die Spindel 42, wodurch die Spindelmutter 43 entlang der Spindel 43 bewegt wird und den Rampenring 32 um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht, um die Reibungskupplung 10 dadurch nachzustellen. Wie anhand von 1 zu erkennen ist, weist der Rampenring 32 ein Verbindungselement 54 zur Verbindung mit der Spindelmutter 43 des Spindelsystems 40 auf. Bei einem Nachstellvorgang wird das Verbindungselement 54 von der Spindelmutter 43 in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 10 verdreht. Die Drehbewegung wird somit über das Verbindungselement 54 auf den Rampenring 32 übertragen, wodurch der Rampenring 32 von dem Spindelsystem 40 verdreht wird. Bei der Verdrehung des Rampenrings 32 gleiten die Rampen 34 und die Gegenrampen 36 aneinander ab. Demzufolge wird der axiale Abstand zwischen der Gegenplatte 18 und der Schwungscheibe 28 vergrößert, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte 16 zur Gegenplatte 18 nachgestellt ist. Wie anhand von 1 ferner zu erkennen ist, ist die Gegenplatte 18 über ein Federelement 56 an der Schwungscheibe 28 in Axialrichtung verlagerbar angeordnet. Das Federelement 56 kann beispielsweise mehrere Blattfedern umfassen.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung 10‘ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied zwischen der Reibungskupplung 10 aus 1 und der Reibungskupplung aus 2 liegt in der Ausgestaltung und der Funktionsweise der Nachstelleinrichtung 30‘. Zum Verdrehen des Rampenrings 32 relativ zur Schwungscheibe 28 ist die Nachstelleinrichtung 30‘ mit einer an dem Rampenring 32 angreifenden Verstelleinheit 38‘ versehen, die in diesem Ausführungsbeispiel als Spindelsystem 40‘ ausgebildet ist. Zur Verbindung mit dem Spindelsystem 40‘ weist der Rampenring 32 ein Verbindungselement 54 auf. Bei einem Nachstellvorgang wird das Verbindungselement 54 von dem Spindelsystem 40‘ in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 10 verdreht. Das Spindelsystem 40‘ weist eine Spindel 42‘, ein auf der Spindel 42‘ drehfest fixiertes Schneckenrad 60 und ein drehfest mit der Spindel 42‘ verbundenes Ritzel 44‘ auf. Das Ritzel 44‘ weist mehrere in den Umfang des Ritzels 44‘ verteilte Zähne 46‘ auf. Das Ritzel 44‘ kann von einer in die Zähnen 46‘ des Ritzels 44‘ eingreifbaren Antriebsklinke 48‘ verdreht werden. Das Spindelsystem 40‘ ist durch einen Befestigungshalter 41 an dem Kupplungsdeckel 12 befestigt. Wie in 2 gezeigt ist die Antriebsklinke 48‘ an einer Antriebsfeder 50‘ fixiert. Die Antriebsfeder 50‘ ist an dem Befestigungshalter 41 befestigt und kann durch ein Betätigungselement 52‘ von der Anpressplatte 16 betätigt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 52‘ nicht an der Antriebsfeder 50‘ fixiert, sondern an der Anpressplatte 16 angeordnet. Wie in 2 gezeigt weist die Nachstelleinrichtung 30‘ ferner ein Wegbegrenzungselement 58 zur Begrenzung des Anhebens der Antriebsfeder 50‘ auf. Dieses Wegbegrenzungselement 58 kann an dem Kupplungsdeckel 12 befestigt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Wegbegrenzungselement 58 einteilig mit dem Befestigungshalter 41 ausgebildet.
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Wie man aus 3 erkennen kann, ist ein als Druckfeder 62 ausgestaltetes Kraftspeicherelement 64 an der Spindel 42‘ angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Druckfeder 62 zwischen der Spindel 42‘ und dem Befestigungshalter 41 angeordnet, wobei der Befestigungshalter 41 zur Befestigung des Spindelsystems 40‘ an dem Kupplungsdeckel 12 fixiert ist. Wie anhand von 3 ferner zu erkennen ist, weist das Verbindungselement 54 des Rampenrings 32 mehrere Verbindungszähne 66 zur formschlüssigen Verbindung mit dem Schneckenrad 60 auf. Entsprechend ist das Schneckenrad 60 mit mehreren Schneckengewinden 68 zur formschlüssigen Verbindung mit dem Verbindungselement 54 des Rampenrings 32 versehen. Durch das Eingreifen der Schneckengewinde 68 zwischen den Verbindungszähnen 66 des Verbindungselements 54 des Rampenrings 32 ist das Schneckenrad 60 des Spindelsystems 40‘ mit dem Rampenring 32 formschlüssig verbunden.
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Bei einem vorgegebenen Verschleiß der Reibungskupplung 10 wird das Betätigungselement 52‘ durch das Schließen der Reibungskupplung 10 von der Anpressplatte 16 nach unten gedrückt. Demzufolge wird das Ritzel 44‘ von der Antriebsklinke 48‘ der Antriebsfeder 50‘ verdreht. Somit drehen sich ebenfalls das Schneckenrad 60 und die Spindel 42‘. Da im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 10 der Rampenring 32 unter der Wirkung der Anpresskraft der Anpressplatte 16 geklemmt ist, kann der Rampenring 32 in diesem Zustand nicht bewegt werden. Die Rotationsbewegung der Spindel 42‘ bzw. des Schneckenrads 60 wird durch die Verzahnung zwischen den Schneckengewinden 68 und den Verbindungszähnen 66 des Verbindungselements 54 des Rampenrings 32 in eine translatorische Bewegung umgesetzt. Durch diese translatorische Bewegung der Spindel 42‘ wird die zwischen der Spindel 42‘ und dem Befestigungshalter 41 angeordnete Druckfeder 62 zusammengedruckt. Somit wird eine Vorspannkraft in der Druckfeder 62 erzeugt und gespeichert. Wird die Reibungskupplung 10 ausgerückt, ist der Rampenring 32 nicht mehr durch die Anpresskraft geklemmt. Die in der Druckfeder 62 gespeicherte Vorspannkraft wird beim Ausrückvorgang der Reibungskupplung 10 wieder freigegeben. Unter der Wirkung dieser Vorspannkraft werden die Spindel 42‘ und das Schneckenrad 60 von der Druckfeder 62 durch eine translatorische Bewegung in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 10 geschoben. Dadurch werden die Verbindungszähne 66 des Verbindungselements 54 des Rampenrings 32 von der Schneckengewinde 68 des Schneckenrads 60 geschoben, wodurch der Rampenring 32 um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht wird, um die Reibungskupplung 10 dadurch nachzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Kupplungsdeckel
- 14
- Tellerfeder
- 16
- Anpressplatte
- 18
- Gegenplatte
- 20
- Reibbelag
- 22
- Kupplungsscheibe
- 24
- Massenschwungradsystem
- 26
- Anlasserzahnkranz
- 28
- Schwungscheibe
- 30
- Nachstelleinrichtung
- 32
- Rampenring
- 34
- Rampe
- 36
- Gegenrampe
- 38
- Verstelleinheit
- 40
- Spindelsystem
- 41
- Befestigungshalter
- 42
- Spindel
- 43
- Spindelmutter
- 44
- Ritzel
- 46
- Zähne des Ritzels
- 48
- Antriebsklinke
- 50
- Antriebsfeder
- 52
- Betätigungselement
- 53
- Zahnlücke
- 54
- Verbindungselement des Rampenrings
- 56
- Federelement
- 58
- Wegbegrenzungselement
- 60
- Schneckenrad
- 62
- Druckfeder
- 64
- Kraftspeicherelement
- 66
- Verbindungszähne
- 68
- Schneckengewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009035225 A1 [0009]
- WO 2009/056092 A1 [0009]
- DE 102011086995 A1 [0009]
