DE102015200925A1

DE102015200925A1 - Deckelanordnung für eine Reibungskupplung und Verfahren zur Betätigung einer Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102015200925A1
Application number: DE102015200925.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Schneider; Thierry Fohrer; Marc Helfer; Tony Merckling
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Kupplungsdeckel (12) zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung, ein, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetes, schwenkbares Betätigungselement (14) zum Verlagern einer Anpressplatte (16) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe (18) zwischen der Anpressplatte (16) und einer Gegenplatte (20), wobei das Betätigungselement (14) in radialer Richtung nach innen erstreckende Zungen (32) aufweist, einer an dem Kupplungsdeckel (12) und dem Betätigungselement (14) angreifenden Nachstelleinrichtung (22) zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte (16) und der Gegenplatte (20), und eine Stützfeder (28) zum Ausbilden eines Schwenkpunkts für das Betätigungselement (14) und zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22), wobei die Stützfeder (28) in radialer Richtung nach innen erstreckende Betätigungsarme (30) aufweist, wobei die Betätigungsarme (30) durch die Zungen (32) betätigbar, insbesondere in Richtung der Anpressplatte durchdrückbar, sind zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22). Auf diese Weise kann ein geringes Risiko eines unerwünschten Nachstellens einer Reibungskupplung ermöglicht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, eine Reibungskupplung, sowie ein Verfahren zur Betätigung einer derartigen Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes.
Aus DE 197 21 237 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, bei der ein Betätigungselement in Form einer als Tellerfeder mit Federzungen ausgestalteten Hebelfeder in axialer Richtung unbeweglich aber schwenkbar in einem Kupplungsdeckel aufgenommen ist. An einem radialen Ende der Federzungen kann eine Betätigungskraft eingeleitet werden, wodurch die Tellerfeder verschwenkt wird und eine Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte zum Öffnen der Kupplung verlagert werden kann. Eine Lagerseite der Lagerung des Betätigungselements erfolgt mit Hilfe einer Servofeder, die radial beabstandet zu dem Lagerpunkt an der mindestens einen Federzunge anliegt. Durch die Servofeder kann bei einem Verschwenken des Betätigungselements eine zusätzliche Kompensationskraft an dem Betätigungselement angreifen, wodurch eine von dem Betätigungssystem aufzubringende Betätigungskraft zum Öffnen und/oder Schließen der Reibungskupplung beeinflusst werden kann.
Es besteht daher ein ständiges Bedürfnis ein unerwünschtes Nachstellen einer Nachstelleinrichtung kostengünstig zu vermeiden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen für eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung aufzuzeigen, die ein geringes Risiko eines unerwünschten Nachstellens einer kostengünstig herzustellenden Reibungskupplung ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 7, sowie durch ein Verfahren zur Betätigung einer derartigen Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend einen Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung, ein, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetes, schwenkbares Betätigungselement zum Verlagern einer Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, wobei das Betätigungselement in radialer Richtung nach innen erstreckende Zungen aufweist, einer an dem Kupplungsdeckel und dem Betätigungselement angreifenden Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte, und eine Stützfeder zum Ausbilden eines Schwenkpunkts für das Betätigungselement und zum Anpressen des Betätigungselements gegen die Nachstelleinrichtung, wobei die Stützfeder in radialer Richtung nach innen erstreckende Betätigungsarme aufweist, wobei die Betätigungsarme durch die Zungen betätigbar, insbesondere in Richtung der Anpressplatte durchdrückbar, sind zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements gegen die Nachstelleinrichtung.
Durch die Verwendung einer Stützfeder mit Betätigungsarmen kann eine gezielte Nachstellung der Reibungskupplung durch die Zungen des Betätigungselementes bei einer Detektion eines verschleißbedingten Fehlabstandes zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte ermöglicht werden. Weiterhin können auf diese Weise zusätzliche Bauteile, beispielsweise eine Zusatzfeder, eingespart werden, wodurch sich der Aufbau der Reibungskupplung vereinfachen kann. Die Stützfeder kann dabei ringförmig ausgestaltet sein, und auf dem gleichen Durchmesser wie die Nachstelleinrichtung an dem Betätigungselement, insbesondere im Schwenkpunkt, angreifen. Gleichzeitig können die Zungen bei Betätigung der Reibungskupplung die Betätigungsarme der Stützfeder angreifen. Dadurch kann ein Durchschwingen des Betätigungselements bei einem Betrieb ohne einen detektierten verschleißbedingten Fehlabstand über die Maximalstellung hinaus vermieden werden, so dass eine unnötige Nachstellung einer insbesondere über die Stellung des Betätigungselements kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung vermieden werden kann. Eine Nachstellung der Nachstelleinrichtung kann nur dadurch ermöglicht werden, wenn durch die Zungen die Betätigungsarme betätigt werden um eine Anpresspresskraft zum Anpressen des Betätigungselements gegen die Nachstelleinrichtung zu reduzieren. Auf diese Weise kann bei einem verschleißbedingten Fehlabstand das Betätigungselement die Nachstelleinrichtung nicht mehr ausreichend anpressen, so dass die Nachstelleinrichtung den Fehlabstand nachstellen kann. Insbesondere kann die Nacheinstellung vorgespannt sein, so dass bei einer Reduzierung der Anpresskraft die Nachstelleinrichtung automatisch den Fehlabstand ausgleichen kann. Dadurch kann sich der Schwenkpunkt in axialer Richtung verschieben, so dass Hebelverhältnisse wie bei einer unverschlissenen Kupplungsscheibe nachgestellt werden können. Durch die Begrenzung des Betätigungsweges, sowie der zum Überstreichen eines bestimmten Betätigungsweges erforderlichen Betätigungskraft mit Hilfe der Stützfeder, kann die Reibungskupplung bei einer Neuauslegung oder Anpassung an geänderte zu übertragende Drehmomente und/oder andere verwendete Federn innerhalb der Reibungskupplung bereits dadurch angepasst werden, dass eine andere Stützfeder mit angepassten Abmessungen und/oder Federeigenschaften verwendet wird. Durch diese Vorgehensweise können die Geometrien des Kupplungsdeckels und anderer Bauteile auch bei unterschiedlichsten Reibungskupplungskonfigurationen unverändert bleiben, wodurch eine zeitaufwändige und oft kostenintensive Anpassung der Werkzeuge, die zur Herstellung eines Kupplungsgehäuses oder des Kupplungsdeckels, eingespart werden kann. Durch eine Anpassung der Stützkraft der Stützfeder kann der Betätigungsweg des Betätigungselements sowie die hierfür erforderliche Betätigungskraft auf einfache Art und Weise vergrößert oder verkleinert werden.
Durch die Stützfeder kann mit einer reduzierten Bauteileanzahl das Risiko einer unnötigen Nachstellung einer Nachstelleinrichtung zumindest reduziert werden. Weiterhin kann die Reibungskupplung aufgrund der reduzierten Bauteileanzahl kostengünstig hergestellt werden.
Die Reibungskupplung kann eine kraftgesteuerte Nachstelleinrichtung, auf Englisch self adjusting clutch, abgekürzt SAC, sein. Die Anpressplatte kann ein Bauteil einer schaltbaren Reibungskupplung sein, welches die Betätigungskraft des Betätigungselements auf zumindest einen Reibbelag der Kupplungsscheibe überträgt, wenn die Reibungskupplung sich in der geschlossenen Stellung befindet. Bei dem Betätigungselement kann es sich beispielsweise um eine Tellerfeder handeln, die insbesondere an dem Kupplungsdeckel um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt schwenkbar direkt oder indirekt abgestützt sein kann. In dem Kupplungsdeckel ist eine Nachstelleinrichtung angeordnet zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstandes der Anpressplatte zu Gegenplatte. Insbesondere ist die Nachstelleinrichtung dazu hergerichtet bei einem entsprechend hohen überstrichenen Betätigungsweg des Betätigungselements eine Nachstellung auszulösen, indem beispielsweise ein in Umfangsrichtung vorgespannter Verstellring, insbesondere ein Rampenring, relativ zu einer mit dem Kupplungsdeckel gekoppelten Gegenrampe verdreht wird. Der Verstellring kann mit einer Federkraft einer Vorspannfeder verklemmt sein, wobei die Federkraft bei einem entsprechend hohen überstrichenen Betätigungsweg des Betätigungselements soweit reduziert werden kann, dass der Verstellring die Klemmkraft überwinden kann, um die axiale Position der Anpressplatte in der geöffneten Stellung der Reibungskupplung um einen zwischenzeitlich eingetretenen Verschleiß von Reibbelägen auf die Gegenplatte zu verlagern. Ein Nachstellen durch die Nachstelleinrichtung kann dabei durch eine Reduzierung einer Anpresskraft der Stützfeder gegen das Betätigungselement erfolgen, so dass auf diese Weise das Betätigungselement nicht mehr ausreichend gegen die Nachstelleinrichtung gepresst wird um die Nachstelleinrichtung zu fixieren.
Es ist bevorzugt, dass die Stützfeder eine Stützkraft bereitstellt, wobei die Stützkraft größer als eine Betätigungskraft zum Überführen der Reibungskupplung in einen geöffneten oder geschlossenen Zustand ist, wobei die Betätigungsarme durch die Stützkraft als ein Anschlag für die Zungen ausgebildet sind, wobei bei einem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand durch die Zungen auf die Betätigungsarme eine Zusatzbetätigungskraft zur Betätigung der Betätigungsarme größer als die Stützkraft der Stützfeder einleitbar ist zur Überführung der Reibkupplung über einen geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung hinaus, insbesondere in einen Überweg, zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements gegen die Nachstelleinrichtung. Die Stützkraft kann dabei größer oder gleich der Anpresskraft sein, die die Betätigungsfeder gegen die Nachstelleinrichtung presst. Durch die Verwendung der Betätigungsarme als Anschlag bei einer Betätigung der Reibungskupplung ohne einen detektierten Fehlabtand kann ein Absinken einer Ausrückkraftkennlinie („Drop-Off) zum Verlagern der Anpressplatte über das insbesondere in der Art einer Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselement vermieden werden, wenn zum Ende des Ausrückwegs hin das tellerfederartige Betätigungselement durchgedrückt wird und eine von dem Betätigungselement aufgebrachte Betätigungsrichtung der Betätigungskraft entgegen gerichtete Tellerfederkraft abnimmt. Insbesondere kann eine separat zu verbauende Kompensationsfeder oder Servofeder zur Kompensation eines Absinkens der Ausrückkraftkennlinie eingespart werden, wodurch die Bauteileanzahl reduziert und der Montageaufwand gesenkt werden kann. Ein ansonsten vorgesehener Federring kann entfallen. Insbesondere kann das in der Art einer Tellerfeder ausgestaltete Betätigungselement eine vergleichsweise steile Tellerfederkennlinie aufweisen, wobei die Stützfeder gleichzeitig eine ausreichende Kompensation durch Bereitstellung einer der Betätigungskraft entgegen gerichteten Stützkraft erreichen kann. Bei einem verschleißbedingten Fehlabstand kann eine Kompensation des Fehlabstands in einer selbstnachstellenden Reibungskupplung durch eine Betätigung der Reibungskupplung über geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung hinaus, insbesondere mittels Überweg, ermöglicht werden, indem das Betätigungselement vom Betätigungssystem entsprechend über diesen Zustand hinaus gedrückt wird. Dabei können die Zungen die Betätigungsarme mit Hilfe einer zur Betätigungskraft zusätzlichen Zusatzbetätigungskraft betätigen, wodurch beispielsweise die Stützfeder ausgehebelt und in Richtung der Anpressplatte wegdrückt werden kann. Auf diese Weise kann die Stützfeder das Betätigungselement nicht mehr fest in Richtung der Nachstelleinrichtung drücken, so dass die Nachstelleinrichtung nicht mehr zwischen dem Betätigungselement und dem Kupplungsdeckel verklemmt ist. Dadurch kann die Nachstelleinrichtung einen verschleißbedingten Fehlabstand kompensieren. Der Begriff Zusatzbetätigungskraft beschreibt hierbei die zusätzliche Betätigungskraft, die vom Betätigungssystem zusätzlich zur Betätigungskraft zum Betätigen der Reibungskupplung bereitgestellt wird um das Betätigungselement über einen geschlossenen oder geöffneten Zustand hinaus, somit in einen Überweg, zu betätigen damit eine Reduzierung der Anpresskraft der Stützfeder auf das Betätigungselement erfolgen kann. Durch eine Reduzierung der Anpresskraft der Stützfeder auf das Betätigungselement kann sich die Anpresskraft von dem Betätigungselement auf die Nachstelleinrichtung ebenfalls reduzieren, so dass die Nachstelleinrichtung einen verschleißbedingten Fehlabstand kompensieren kann. Weiterhin kann durch einen Überweg das Risiko eines unerwünschten Nachstellens einer Reibungskupplung verringert werden, da die Deckelanordnung ohne eine Zusatzbetätigungskraft die Anpresskraft der Stützfeder auf das Betätigungselement und somit von dem Betätigungselement auf die Nachstelleinrichtung, nicht reduzieren kann.
Das Betätigungssystem kann dabei ein automatisiertes Betätigungssystem, insbesondere ein Clutch-by-Wire Betätigungssystem, sein. Die Betätigung des Betätigungselementes kann auf diese Weise unabhängig von einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs sein. Vielmehr kann die Betätigung der Reibungskupplung immer mit der gleichen Betätigungskraft durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erfolgen, während das Betätigungssystem unabhängig von der durch den Fahrer eingeleiteten Betätigungskraft das Betätigungselement entsprechend dem Zustand der Reibungskupplung betätigen kann. Bei einem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand kann durch das Betätigungssystem zusätzlich zur Betätigungskraft zum Betätigen der Reibungskupplung eine Zusatzbetätigungskraft bereitgestellt werden, um die Betätigungsarme durch die Zungen zu betätigen, wodurch eine Anpresskraft der Stützfeder auf das Betätigungselement, und somit von dem Betätigungselement auf die Nachstelleinrichtung, reduziert werden kann. Auf diese Weise kann die Nachstelleinrichtung den verschleißbedingten Fehlabstand nachstellen. Der Begriff clutch-by-wire Betätigungssystem beschreibt hierbei ein Betätigungssystem bei dem ein Ausrücksystem als feste Verbindung zwischen Kupplung und Kupplungspedal entfällt. Das Ausrücksystem zur Verbindung zwischen Kupplung und Kupplungspedal kann durch ein Steuergerät und durch einen Aktor ersetzt werden. Dabei kann die Gestaltung der Betätigungskraft durch eine Pedalfeder oder einen vergleichbaren Mechanismus frei wählbar sein. Durch ein clutch-by-wire Betätigungssystem kann eine Momentencharakteristik der Kupplung an die jeweilige Fahrsituation angepasst werden. Abhängig von den Informationen über Motor- und Getriebedrehzahl kann der Zusammenhang zwischen Pedalweg und Kupplungsmoment derart angepasst werden, dass Motor und Kupplung in jeder Fahrsituation zueinander passen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zusatzbetätigungskraft entsprechend dem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand ausgewählt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden dass eine nicht zu große Zusatzbetätigungskraft eingeleitet wird, um einen verschleißbedingten Fehlabstand zu kompensieren. Andernfalls könnte die Nachstelleinrichtung den detektierten Fehlabstand überkompensieren, wodurch beispielsweise nach einer Nachstellung eine größere Betätigungskraft zum Betätigen der Reibungskupplung benötigt werden würde.
Es ist bevorzugt, dass ein durch das Betätigungselement in axialer Richtung hindurchreichender Zentrierbolzen zur Positionierung des Betätigungselements in Umfangsrichtung mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist, wobei der Zentrierbolzen zu einem durch einen Anpresspunkt der Stützfeder ausgebildeten Schwenkpunkt des Betätigungselements in radialer Richtung beabstandet ist, wobei das Betätigungselement in axialer Richtung zwischen dem Kupplungsdeckel und einem vom Zentrierbolzen radial abstehenden Bund angeordnet ist, wobei die Stützfeder an einer zum Betätigungselement weisenden Abstützfläche des Bunds abstützbar ist. Die Stützfeder kann durch den Bund auch bei maximaler Betätigungskraft angreifendem Betätigungselement verliersicher aufgenommen sein. Durch das Abstützen der Stützfeder an der Abstützfläche des Bunds kann die Stützfeder zusätzlich versteift werden, um das Betätigungselement bei einer Betätigung der Kupplung ohne einen verschleißbedingten Fehlabstand zu blockieren. Vorzugsweise führt der gleichzeitige Kontakt der Stützfeder mit der Abstützfläche des Bunds und der Betätigungsarme mit den Zungen zu einer so starken Versteifung der Stützfeder und/oder des Betätigungselements, auch bei der maximal möglichen Betätigungskraft des Betätigungssystems bei einem Normalbetrieb der Reibungskupplung, also ein Betrieb ohne eine verschleißbedingte Fehlstellung, eine weitere Schwenkbewegung des Betätigungselements blockiert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fehlabstand durch mindestens einen Detektor erfassbar, wobei der Detektor ein Sensor, insbesondere ein Kraftsensor oder ein Wegsensor, oder eine Auswerteeinheit zum Vergleichen eines Soll-Drehmoments mit dem Ist-Drehmoment ist. Mit Hilfe eines Kraftsensors kann die benötigte Betätigungskraft zur Betätigung der Reibungskupplung ermittelt werden. Sobald die benötigte Betätigungskraft eine vorgegebene Kraftschwelle überschreitet, beispielsweise bei einem verschleißbedingten Fehlerabstand, kann der Detektor dem Betätigungssystem eine Information übermitteln, dass das Betätigungssystem eine Kraft erhöht, damit das Betätigungselement die Stützfeder in Richtung der Anpressplatte durchdrücken kann um den verschleißbedingen Fehlerabstand durch die Nachstelleinrichtung auszugleichen. Mit einem Wegsensor kann der Detektor einen Weg zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte beim Öffnen und/oder Schließen der Reibungskupplung detektieren. Sobald der erfasste Weg eine Grenze beispielsweise überschreitet kann der Detektor dem Betätigungssystem eine Information übermitteln, dass das Betätigungssystem eine Betätigungskraft um eine Zusatzbetätigungskraft erhöht, damit das Betätigungselement die Stützfeder in Richtung der Anpressplatte durchdrücken kann um den verschleißbedingen Fehlerabstand durch die Nachstelleinrichtung auszugleichen. Durch einen Vergleich des Soll-Drehmoments mit dem Ist-Drehmoment kann der Detektor feststellen, ob ein verschleißbedingter Fehlerabstand zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte vorliegt. Dabei kann der Detektor insbesondere das Ist-Drehmoment erfassen und mit einem Soll-Drehmoment vergleichen. Wenn beispielsweise das Ist-Drehmoment und ein Soll-Drehmoment unterschiedliche Werte aufweisen kann der Detektor dem Betätigungssystem eine Information übermitteln, dass das Betätigungssystem die Betätigungskraft um eine Zusatzbetätigungskraft erhöht, damit das Betätigungselement die Stützfeder in Richtung der Anpressplatte durchdrücken kann um den verschleißbedingen Fehlerabstand durch die Nachstelleinrichtung auszugleichen. Durch einen Detektor kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die Betätigungskraft annähernd konstant bleibt und sich nicht bei einem verschleißbedingten Fehlerabstand erhöht, vielmehr muss eine Zusatzbetätigungskraft zur Betätigungskraft hinzugefügt werden um ein Nachstellen der Nachstelleinrichtung zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements gegen die Nachstelleinrichtung ein Luftspalt zwischen Betätigungselement und Nachstelleinrichtung erzeugbar zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands durch die Nachstelleinrichtung. Durch einen Luftspalt kann eine Nachstellung der Nachstelleinrichtung vereinfacht werden. Auf diese Weise kann ein Abrieb zwischen der Nachstelleinrichtung und dem Betätigungselement durch das Nachstellen verringert werden, wodurch die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Reibungskupplung erhöht werden kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Gegenplatte zum Einleiten eines Drehmoments, einer Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte und einer Deckelanordnung, die wie oben beschrieben ausgebildet oder weitergebildet sein kann, zum Verlagern der Anpressplatte.
Auf diese Weise kann eine Reibungskupplung mit einer Deckelanordnung, welche wie oben beschrieben ausgebildet und weitergebildet sein kann, zur Verfügung gestellt werden bei dem ein Risiko eines unerwünschten Nachstellens der Reibungskupplung verringert werden kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Betätigung einer Reibungskupplung, welche wie oben weitergebildet und ausgebildet sein kann, umfassend folgende Schritte: Detektieren eines verschleißbedingten Fehlerabstandes zwischen der Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte zum Einleiten eines Drehmoments, Betätigen der Stützfeder durch das Betätigungselement, wobei die Stützfeder durch das Betätigungselement in Richtung der Anpressplatte weggedrückt wird, Nachstellen des verschleißbedingten Fehlerabstandes durch die Nachstelleinrichtung.
Auf diese Weise kann ein Verfahren zur Betätigung für eine Reibungskupplung, welche wie oben beschrieben ausgebildet und weitergebildet sein kann, zur Verfügung gestellt werden bei dem ein Risiko eines unerwünschten Nachstellens der Reibungskupplung verringert werden kann.
Es ist bevorzugt, dass die Stützfeder durch das Betätigungselement über den geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung hinaus, insbesondere in einen Überweg, betätigt wird. Die Betätigung des Stützfeder kann dabei neben der Betätigungskraft in Kombination mit einer zusätzlichen Zusatzbetätigungskraft erfolgen, so dass die Zungen die Stützfeder bei einem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand betätigen können.
Vorzugsweise wird die Zusatzbetätigungskraft zur Betätigung der Stützfeder durch das Betätigungselement über den geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung hinaus gemäß dem detektierten verschleißbedingten Fehlabstandes zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte ausgewählt wird.
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:
1: einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht einer Reibungskupplung in einer geschlossenen Stellung,
2: einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht der Reibungskupplung gemäß 1 in einer geöffneten Stellung,
3: einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht der Reibungskupplung gemäß 1 in einer mit einer Zusatzbetätigungskraft geöffneten Stellung, und
4: einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht der Reibungskupplung gemäß 3 in einer mit einer Zusatzbetätigungskraft geöffneten Stellung mit einer Nachstellung durch eine Nachstelleinrichtung.
1 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht einer Reibungskupplung 10 für ein nicht dargestelltes Kraftfahrzeugs zum Kuppeln einer nicht dargestellten Antriebswelle eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuggetriebes. Die Reibungskupplung 10 umfasst einen Kupplungsdeckel 12 zum Abdecken zumindest eines Teils der Reibungskupplung 10, ein als Tellerfeder ausgestaltetes, schwenkbares Betätigungselement 14 zum Verlagern einer Anpressplatte 16 zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe 18 zwischen der Anpressplatte 16 und einer Gegenplatte 20, einer an dem Kupplungsdeckel 12 und dem Betätigungselement 14 angreifenden Nachstelleinrichtung 22 zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlerabstandes zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 20, einen im Umfangsrichtung mit dem Kupplungsdeckel 12 verbundenen und in axialer Richtung durch das Betätigungselement 14 hindurchreichenden Zentrierbolzen 24, wobei das Betätigungselement 14 in axialer Richtung zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und einem von Zentrierbolzen 24 radial abstehenden Bund 26 angeordnet ist, und eine Stützfeder 28. Die Stützfeder 28 ist zwischen dem Betätigungselement 14 und der Anpressplatte 16 angeordnet. Weiterhin ist die Stützfeder 28 an einer zum Betätigungselement 14 weisenden Abstützfläche des Bunds 26 abgestützt zum Anpressen des Betätigungselements 14 gegen die Nachstelleinrichtung 22. Die Reibungskupplung 10 wird durch ein nicht dargestelltes Betätigungssystem zum Betätigen des Betätigungselementes 14 und zur Bereitstellung einer Betätigungskraft zum Betätigen der Reibungskupplung 10 betätigt.
Mit Hilfe der Gegenplatte 20 wird ein Drehmoment des Kraftfahrzeugmotors in die Reibungskupplung 10 eingeleitet. Durch die relativ zur Gegenplatte 20 axial verlagerbaren Anpressplatte 16 kann die Kupplungsscheibe 18 reibschlüssig verpresst werden, um das Drehmoment an die drehfest mit der Kupplungsscheibe 18 verbundene Getriebeeingangswelle einzuleiten.
Die Stützfeder 28 ist ringförmig ausgebildet und weist in radialer Richtung nach innen erstreckende Betätigungsarme 30 auf. Weiterhin weist das Betätigungselement 14 in radialer Richtung nach innen erstreckende Zungen 32 auf.
Die Nachstelleinrichtung 22 umfasst eine Vorspannfeder 34 und einen vorgespannten Verstellring 36.
In 1 ist die Reibungskupplung 10 im geschlossenen Zustand dargestellt.
In 2 ist die Reibungskupplung 10 der 1 im ausgerückten Zustand dargestellt. Es ist erkennbar dass die Reibungskupplung 10 geöffnet ist. Die Anpressplatte 16 ist beabstandet von der Kupplungsscheibe 18 angeordnet. Die Stützfeder 28 ist derart ausgebildet, dass es beim normalen Ausrücken der Reibungskupplung 10, wenn kein verschleißbedingter Fehlerabstand detektiert wird, zu keiner Betätigung der Betätigungsarme 30 durch die Zungen 32 kommt. Die Stützfeder 28 behält beim Ausrücken der Reibungskupplung 10 ihre Stützfunktion und presst das Betätigungselement 14 hinreichend fest in axialer Richtung gegen den Verstellring 36, so dass der in Umfangsrichtung federvorbelastete Verstellring 36 sich nicht verdreht. Dies ist in 2 daran erkennbar, dass sich die Zungen 32 und die Betätigungsarme 30 zwar berühren, jedoch der Bereich der Stützfeder 28, welche sich auf dem Bund 26 des Zentrierbolzens 28 abstützt nicht durch die Betätigungsarme 30 zusammengedrückt wird. Vielmehr weist die Stützfeder 28 der 2 die gleiche Form wie die Stützfeder der 1 auf. Die Betätigungsarme 30 der Stützfeder 28 dienen als Anschlag für die Zungen 32. Auf diese Weis kann eine definierte Maximalstellung für das Betätigungselement 14 bei einem normalen Ausrücken der Reibungskupplung 10 ermöglicht werden.
In 3 ist die Reibungskupplung 10 in einem Zustand über den geöffneten Zustand der Reibungskupplung 10 hinaus, ein sogenannter Überweg Zustand, dargestellt. Sobald ein nicht dargestellter Detektor, beispielsweise ein Kraftsensor, einen verschleißbedingten Fehlerabstand zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 20 detektiert, wird die Reibungskupplung 10 zur Verschleißnachstellung im ausgerückten Zustand gezielt in den Überweg gefahren. Dabei wird zur Betätigungskraft eine Zusatzbetätigungskraft von dem Betätigungssystem in das Betätigungselement 14 eingeleitet. Die Zusatzbetätigungskraft wird entsprechend dem detektierten Verschleiß ausgewählt um eine Überkompensation des verschleißbedingten Fehlabstandes durch die Nachstelleinrichtung zu vermeiden.
Durch die Zusatzbetätigungskraft werden die Betätigungsarme 30 der Stützfeder 28 durch die Zungen 32 des Betätigungselements 14 in Richtung der Anpressplatte 16 gedrückt zur Reduzierung der Anpresskraft der Stützfeder 28 auf das Betätigungselement 14. Dadurch reduziert sich gleichzeitig die Anpresskraft des Betätigungselements 14 auf die Nachstelleinrichtung 22, so dass die Nachstelleinrichtung 22 den Fehlerabstand zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 20 nachstellt. Dies ist in 3 daran erkennbar, dass der Abstand zwischen dem Bund 26 des Zentrierbolzens 24 und der Betätigungsarme 30 verringert hat. Auf diese Weise wird zwischen Betätigungselement 14 und Verstellring 36 ein Luftspalt erzeugt.
Eine Nachstellung des Fehlabstandes durch die Nachstelleinrichtung 22, wie in 4 dargestellt, erfolgt dabei derart, dass die Stützfeder 28 durch einer zur Betätigungskraft zusätzlichen Zusatzbetätigungskraft in einen Überweg betätigt wird, so dass aufgrund der durchgedrückten Betätigungsarme 30 das Betätigungselement 14 nicht mehr hinreichend fest in axialer Richtung gegen den Verstellring 36 gepresst wird, dadurch verdreht sich der in Umfangsrichtung vorgespannte Verstellring 36 um den detektieren Verschleiß nachzustellen. Auf diese Weise wird der Schwenkpunkt des Betätigungselements 14 in axialer Richtung in Richtung der Gegenplatte 12 verlagert. Durch die Nachstellung stellen sich Hebelverhältnisse ein wie bei einer unverschlissenen Kupplungsscheibe 18.
Die Zusatzbetätigungskraft zum Durchdrücken der Stützfeder 28 durch das Betätigungselement 14 in Richtung der Anpressplatte 16 wird gemäß dem detektierten verschleißbedingten Fehlerabstand zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 20 ausgewählt.
Das Betätigungssystem ist ein automatisiertes Betätigungssystem, insbesondere ein Clutch-by-Wire Betätigungssystem.
Bezugszeichenliste

10: Reibungskupplung
12: Kupplungsdeckel
14: Betätigungselement
16: Anpressplatte
18: Kupplungsscheibe
20: Gegenplatte
22: Nachstelleinrichtung
24: Zentrierbolzen
26: Bund
28: Stützfeder
30: Betätigungsarm
32: Zunge
34: Vorspannfeder
36: Verstellring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19721237 A1 [0002]

Claims

Deckelanordnung für eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Kupplungsdeckel (12) zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung, ein, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetes, schwenkbares Betätigungselement (14) zum Verlagern einer Anpressplatte (16) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe (18) zwischen der Anpressplatte (16) und einer Gegenplatte (20), wobei das Betätigungselement (14) in radialer Richtung nach innen erstreckende Zungen (32) aufweist, einer an dem Kupplungsdeckel (12) und dem Betätigungselement (14) angreifenden Nachstelleinrichtung (22) zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen der Anpressplatte (16) und der Gegenplatte (20), und eine Stützfeder (28) zum Ausbilden eines Schwenkpunkts für das Betätigungselement (14) und zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22), wobei die Stützfeder (28) in radialer Richtung nach innen erstreckende Betätigungsarme (30) aufweist, wobei die Betätigungsarme (30) durch die Zungen (32) betätigbar, insbesondere in Richtung der Anpressplatte durchdrückbar, sind zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22).
Deckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (28) eine Stützkraft bereitstellt, wobei die Stützkraft größer als eine Betätigungskraft zum Überführen der Reibungskupplung (10) in einen geöffneten oder geschlossenen Zustand ist, wobei die Betätigungsarme (30) durch die Stützkraft als ein Anschlag für die Zungen (32) ausgebildet sind, wobei bei einem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand durch die Zungen (32) auf die Betätigungsarme (30) eine Zusatzbetätigungskraft zur Betätigung der Betätigungsarme (30) größer als die Stützkraft der Stützfeder (28) einleitbar ist zur Überführung der Reibkupplung (10) über einen geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung (10) hinaus, insbesondere in einen Überweg, zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22).
Deckelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbetätigungskraft entsprechend dem detektierten verschleißbedingten Fehlabstand ausgewählt ist.
Deckelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Betätigungselement (14) in axialer Richtung hindurchreichender Zentrierbolzen (24) zur Positionierung des Betätigungselements (14) in Umfangsrichtung mit dem Kupplungsdeckel (12) verbunden ist, wobei der Zentrierbolzen (24) zu einem durch einen Anpresspunkt der Stützfeder (28) ausgebildeten Schwenkpunkt des Betätigungselements (14) in radialer Richtung beabstandet ist, wobei das Betätigungselement (14) in axialer Richtung zwischen dem Kupplungsdeckel (12) und einem vom Zentrierbolzen (24) radial abstehenden Bund (26) angeordnet ist, wobei die Stützfeder (28) an einer zum Betätigungselement (14) weisenden Abstützfläche des Bunds (26) abstützbar ist.
Deckelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlabstand durch mindestens einen Detektor erfassbar ist, wobei der Detektor mindestens ein Sensor, insbesondere ein Kraftsensor oder ein Wegsensor, oder eine Auswerteeinheit zum Vergleichen eines Soll-Drehmoments mit dem Ist-Drehmoment ist.
Deckelanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung einer Anpresskraft zum Anpressen des Betätigungselements (14) gegen die Nachstelleinrichtung (22) ein Luftspalt zwischen Betätigungselement (14) und Nachstelleinrichtung (22) erzeugbar ist zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands durch die Nachstelleinrichtung (22).
Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Gegenplatte (20) zum Einleiten eines Drehmoments, einer Anpressplatte (16) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe (18) zwischen der Anpressplatte (16) und der Gegenplatte (20) und einer Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Verlagern der Anpressplatte (16).
Verfahren zur Betätigung einer Reibungskupplung (10) nach Anspruch 7, umfassend folgende Schritte: – Detektieren eines verschleißbedingten Fehlerabstandes zwischen der Anpressplatte (16) zum Verpressen einer Kupplungsscheibe (18) zwischen der Anpressplatte (16) und der Gegenplatte (20) zum Einleiten eines Drehmoments, – Betätigen der Stützfeder (28) durch das Betätigungselement (14), wobei die Stützfeder (28) durch das Betätigungselement (14) in Richtung der Anpressplatte (16) weggedrückt wird, – Nachstellen des verschleißbedingten Fehlerabstandes durch die Nachstelleinrichtung (22).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfeder (28) durch das Betätigungselement (14) über den geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung (10) hinaus, insbesondere in einen Überweg, betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbetätigungskraft zur Betätigung der Stützfeder (28) durch das Betätigungselement (14) über den geöffneten oder geschlossenen Zustand der Reibungskupplung (10) hinaus gemäß dem detektierten verschleißbedingten Fehlabstandes zwischen der Anpressplatte (16) und der Gegenplatte (20) ausgewählt wird.