-
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer Gegendruckplatte und einer an dieser befestigten Kupplungsdruckplatte mit einem Kupplungsdeckel, an dem eine Anpressplatte unter Einwirkung einer Tellerfeder axial verlagerbar und drehfest aufgenommen ist, einer zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte mittels Reibbelägen axial einspannbaren, mit einer Getriebeeingangswelle drehschlüssig verbundenen Kupplungsscheibe sowie einem Fliehkraftpendel.
-
Reibungskupplungen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Eine Reibungskupplung ist aus einer Gegendruckplatte, beispielsweise einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Schwungrad oder einer Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads, und einer Kupplungsdruckplatte gebildet, die getrennt voneinander hergestellt und montiert werden können und zu einem späteren Zeitpunkt zusammen mit einer auf einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes drehschlüssig angeordneten Kupplungsscheibe zusammengebaut werden. Derartige Reibungskupplungen können ein Fliehkraftpendel enthalten, die der Schwingungsisolation dienen und dem Grunde nach ebenfalls bekannt sind. Beispielsweise ist aus der
DE 10 2010 022 252 A1 eine Reibungskupplung bekannt, bei der Pendelmassen zur Bildung eines Fliehkraftpendels an dem Kupplungsdeckel aufgenommen sind. Hierbei ist die Wirkung des Fliehkraftpendels der Eingangsseite der Reibungskupplung zugeordnet. Dies bedeutet, dass das Fliehkraftpendel bei geöffneter Reibungskupplung der Eingangsseite, also der Kurbelwelle beziehungsweise bei Verwendung der Reibungskupplung in einem Zweimassenschwungrad der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads zugeordnet ist. Aus der
DE 10 2012 214 813 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, bei der das Fliehkraftpendel auf der Kupplungsscheibe angeordnet ist. Dies bedeutet, dass bei geöffneter Reibungskupplung das Fliehkraftpendel der Getriebeeingangswelle zugeordnet ist. Durch die Unterbringung des Fliehkraftpendels auf der Kupplungsscheibe kann diese eine hohe Massenträgheit aufweisen.
-
Aufgabe der Erfindung ist, eine Reibungskupplung mit einem der Getriebeeingangswelle zugeordneten Fliehkraftpendel vorzuschlagen. Desweiteren ist Aufgabe der Erfindung, der Kupplungsscheibe ein Fliehkraftpendel mit verminderter Massenträgheit zuzuordnen.
-
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
-
Die vorgeschlagene Reibungskupplung enthält eine Gegendruckplatte, die beispielsweise an einem an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigten Schwungrad direkt oder an einer Sekundärschwungmasse eines geteilten Schwungrads wie Zweimassenschwungrads angeordnet ist, und eine an dieser befestigte Kupplungsdruckplatte. Die Kupplungsdruckplatte ist als Zusammenbau mit einem Kupplungsdeckel, einer Anpressplatte und einer Tellerfeder sowie gegebenenfalls einer selbsttätig nachstellenden Verschleißkompensation vorgesehen. Die Anpressplatte ist mittels Energiespeichern wie Blattfedern drehfest und axial verlagerbar an dem Kupplungsdeckel aufgenommen. Zwischen dem Kupplungsdeckel und der Anpressplatte ist eine Tellerfeder angeordnet, die nach der Montage der Kupplungsdruckplatte auf der Gegendruckplatte die Anpressplatte entgegen der Wirkung der Blattfedern gegen die Gegendruckplatte vorspannt. Zwischen Reibflächen der Gegendruckplatte und Anpressplatte sind Reibbeläge einer Kupplungsscheibe angeordnet und bilden im geschlossenen und schlupfenden Zustand der Reibungskupplung einen Reibeingriff mit diesen.
-
Der Reibeingriff wird durch die Anpresskraft der Tellerfeder gesteuert, die hierzu wiederum radial innen von einen automatisierten oder vom Fahrer mittels eines Pedals betätigten Betätigungssystem entlang eines zur Drehachse der Reibungskupplung parallelen Betätigungswegs beaufschlagt wird. Die Kupplungsscheibe ist mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes wie Handschaltgetriebe, automatisiertes Handschaltgetriebe, Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes oder dergleichen drehschlüssig verbunden, beispielsweise verzahnt. Zur Verwendung in einem Antriebsstrang mit Doppelkupplungsgetriebe können zwei der vorgeschlagenen Reibungskupplungen in einer Doppelkupplung zusammengefasst sein. Desweiteren enthält die Reibungskupplung ein Fliehkraftpendel, welches über den Umfang verteilt angeordnete Pendelmassen aufweist, die auf einer oder mehreren senkrecht zur Drehachse ausgerichteten Pendelebenen angeordnet sind und in diesen Pendelebenen auf vorgegebenen Pendelbahnen pendelnd aufgehängt sind. Die Pendelmassen sind mittels Pendellagern an einem drehenden Bauteil, beispielsweise einem Pendelflansch aufgenommen und richten sich bei drehendem Fliehkraftpendel unter Fliehkraft auf den größten Durchmesser ein. Bei auftretenden Drehschwingungen werden Energieunterschiede von Drehmomentmaxima und -minima in dem Schwingungssystem des Fliehkraftpendels durch Pendelbewegungen der Pendelmassen ausgeglichen und getilgt. Die Pendelbahnen der Pendelmassen können durch entsprechende Ausbildung der Laufbahnen der Pendelmassen und des Pendelflanschs für dazwischen angeordnete Pendelrollen derart ausgebildet sein, dass die Pendelmassen Bewegungen ausführen, die Bewegungen einer an einem Faden monofilar, bifilar parallel oder bifilar trapezförmig aufgehängten Masse oder einer Bewegung in Freiform entsprechen.
-
Es hat sich in einer Ausführungsform als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fliehkraftpendel beispielsweise als einziges Fliehkraftpendel im Antriebsstrang oder weiteren, beispielsweise der Kurbelwelle zugeordneten, eingangs- und/oder ausgangsseitig in einem Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise einem Federspeicherdämpfer wie Zweimassenschwungrad angeordneten Fliehkraftpendel(n) der Kupplungsscheibe beziehungsweise der Getriebeeingangswelle zugeordnet ist, indem das vorgeschlagene Fliehkraftpendel drehschlüssig mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Insoweit ist neben der vorgeschlagenen Reibungskupplung auch ein Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle, einer mit dieser drehfest verbundenen Reibungskupplung wie vorgeschlagen und einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle, mit der drehschlüssig die Kupplungsscheibe und das Fliehkraftpendel verbunden sind, umfasst.
-
Das Fliehkraftpendel ist dabei in die Kupplungsdruckplatte integriert und kann beispielsweise an dem Kupplungsdeckel verdrehbar gelagert sein. Durch diese Anordnung des Fliehkraftpendels kann die Kupplungsdruckplatte als Baueinheit samt Fliehkraftpendel ausgebildet werden und dennoch wirksam der Getriebeeingangswelle zugeordnet werden. Die Kupplungsscheibe kann gegebenenfalls mit Drehschwingungsdämpfer in einfacher Weise ausgebildet werden und die Gegendruckplatte kann ohne weitere Veränderungen verwendet werden. Auf diese Weise kann gegebenenfalls unabhängig von den weiteren Komponenten wie Kupplungsscheibe und Gegendruckplatte für jeden Anwendungsfall eine Kupplungsdruckplatte mit entsprechend abgestimmtem Fliehkraftpendel vorgesehen werden, so dass ein modulares Baukastensystem gebildet werden kann, das an unterschiedliche Ausführungsformen von Brennkraftmaschinen, beispielsweise unterschiedlicher Zylinderanzahl, der Möglichkeit einer Zylinderabschaltung mit auf unterschiedliche Schwingungsordnungen angepassten Fliehkraftpendeln sowie unterschiedliche Getriebeformen anpassbar ist.
-
Bei einer derartigen Anordnung des Fliehkraftpendels, nämlich drehschlüssig auf der Getriebeeingangswelle und mittels einer gegenüber der Kupplungsdruckplatte verdrehbaren Lagerung können die Massenträgheitsmomente des Fliehkraftpendels zumindest teilweise in der Reibungskupplung aufgenommen werden, so dass bei geöffneter Reibungskupplung während Schaltvorgängen die Synchronisierung von Gängen und dergleichen aufgrund der reduzierten Massenträgheiten vereinfacht werden. Der Pendelflansch beziehungsweise die Seitenteile können radial innen zur Ausbildung einer Verzahnung einen axialen Ansatz aufweisen.
-
Die Lagerung des Fliehkraftpendels kann an unterschiedlichen Bauteilen der Kupplungsdruckplatte erfolgen. Die Lagerung erfolgt radial und kann axial fest oder axial schwimmend vorgesehen sein. Die Lagerung kann als Gleit- oder Wälzlagerung ausgebildet sein.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibungskupplung ist zur Lagerung des Fliehkraftpendels radial außerhalb der Anpressplatte zumindest ein die Anpressplatte radial nach innen übergreifender und das Fliehkraftpendel lagernder Lagerträger an dem Kupplungsdeckel und/oder der Gegendruckplatte befestigt. Hierbei kann der zumindest eine Lagerträger zusammen mit dem Kupplungsdeckel mit der Gegendruckplatte verbunden sein. Der Lagerträger weist dabei radial nach innen gerichtete Zungen auf, die die Anpressplatte beispielsweise an zwischen Beaufschlagungsnocken angeordneten Aussparungen oder Durchbrüchen axial zwischen der Anpressplatte und der diese beaufschlagenden Tellerfeder durchgreifen. Der Lagerträger kann einteilig aus einem beispielsweise radial äußeren Ringteil mit nach radial innen weisenden Zungen oder aus mehreren über den Umfang angeordneten Lagerteilsegmenten, die jeweils für sich im zusammengebauten Zustand der Reibungskupplung an dem Kupplungsdeckel und/oder an der Gegendruckplatte befestigt und vor dem Zusammenbau verliersicher in der Kupplungsdruckplatte gehalten sind, ausgebildet sein. Die Zungen beziehungsweise ein geschlossener an dem Innenumfang des Lagerträgerteils ausgebildeter Ring bildet mittels eines axialen Ansatzes die Aufnahmefläche für die Lagerung des Fliehkraftpendels. Das Fliehkraftpendel ist beispielsweise mittels eines zentralen Pendelflanschs mit beidseitig angeordneten Pendelmassen oder mittels zwei axial beabstandeten Seitenteilen, die zwischen sich die Pendelmassen pendelfähig aufnehmen, an der Lagerung aufgenommen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Fliehkraftpendel mittels Pendelflansch oder Seitenteilen an der Anpressplatte, beispielsweise an deren Innenumfang gelagert sein. Hierbei kann ein axialer Spielausgleich des Verlagerungswegs der Anpressplatte zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand der Reibungskupplung an einer Längsverzahnung zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Pendelflansch oder den Seitenteilen des Fliehkraftpendels erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerung zwischen Fliehkraftpendel und Anpressplatte axial schwimmend ausgebildet sein. Zwischen der Lagerung und der Anpressplatte kann ein Thermoausgleichselement vorgesehen sein, um beispielsweise temperaturbedingte Änderungen der Anpressplatte auszugleichen, eine thermische Isolierung zwischen Anpressplatte und Lagerung und/oder dergleichen vorzusehen.
-
Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten Reibungskupplung mit Fliehkraftpendel im Schnitt
und
-
2 eine gegenüber der Reibungskupplung der Figur abgeänderte Reibungskupplung in derselben Darstellung.
-
Die 1 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbaren, in dem skizzierten Bauraum B untergebrachten Reibungskupplung 1 im Schnitt. Die Reibungskupplung 1 besteht aus der Gegendruckplatte 2 und der Kupplungsdruckplatte 3. Die Gegendruckplatte 2 ist hier als Schwungrad 4 auf der Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine befestigt.
-
Die Kupplungsdruckplatte 3 ist als Unterzusammenbau vormontiert und mittels der Schrauben 6 an der Gegendruckplatte 2 aufgenommen. Die Kupplungsdruckplatte 3 enthält den Kupplungsdeckel 7, die Anpressplatte 8 und die Tellerfeder 9 sowie eine Nachstelleinrichtung 10, von der nur die Sensorfeder 11 einsehbar ist. Die Anpressplatte 8 ist mittels der Blattfedern 34 mit dem Kupplungsdeckel 7 drehfest und axial verlagerbar verbunden. Die Tellerfeder 9 ist zwischen dem an dem Kupplungsdeckel 7 aufgenommenen Drahtring 12 und den über den Umfang verteilt angeordneten Beaufschlagungsnocken 13 der Anpressplatte 8 axial verspannt.
-
Zwischen der Gegendruckplatte 2 und der Anpressplatte 8 sind die Reibbeläge 14 der Kupplungsscheibe 15 zur Bildung eines schaltbaren Reibschlusses einspannbar. Die Kupplungsscheibe 15 ist mittels der innenverzahnten Nabe 16 mit der außenverzahnten Getriebeeingangswelle 17 eines nicht näher dargestellten Getriebes verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Reibbelägen 14 und der Nabe 16 der Torsionsschwingungsdämpfer 18 angeordnet.
-
Zur stufenlosen Einstellung des Reibeingriffs zwischen Anpressplatte 8 und Gegendruckplatte 2 einerseits und den Reibbelägen andererseits werden radial innen die Tellerfederzungen 19 der Tellerfeder 9 von dem Betätigungssystem 20, das nur unvollständig in den beiden Extremzuständen dargestellt ist, axial verlagert, um die Reibungskupplung 1 zu betätigen. Bei der dargestellten Reibungskupplung 1 handelt es sich um eine sogenannte aufgedrückte Reibungskupplung, die im nicht betätigten Zustand geschlossen ist. Beim Öffnen stützt sich die Tellerfeder 9 an der an dem Kupplungsdeckel 7 abgestützten Sensorfeder 11 ab. Mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge 14 nimmt dabei die notwendige Betätigungskraft der Reibungskupplung 1 zu, so dass schließlich die Sensorfeder 11 axial nachgibt und einen Rampenmechanismus zum Ausgleich des axialen Reibbelagsverschleißes in an sich bekannter Weise nachstellt.
-
Das Fliehkraftpendel 21 ist radial innen mit der außenverzahnten Getriebeeingangswelle 17 drehschlüssig verbunden und radial außen verdrehbar an dem Lagerträger 22 an der Kupplungsdruckplatte 3 gelagert. Hierzu ist der Lagerträger 22 radial außen mittels der Schrauben 6 fest mit Gegendruckplatte 2 und dem Kupplungsdeckel 7 verbunden oder wie hier gezeigt mit dem Kupplungsdeckel 7 verschweißt. Der Lagerträger 22 weist radial nach innen erweiterte Zungen 23 auf, die Zwischenräume 24 zwischen den Beaufschlagungsnocken 13 radial durchgreifen und radial innen den axialen Ansatz 25 ausbilden, an dem mittels des Gleitlagers 26 die Lagerung des Fliehkraftpendels 21 ausgebildet ist. Die Lagerung erfolgt in bevorzugter Weise axial fest. Das Gleitlager 26 ist hierzu zwischen den beiden Axialanschlägen 27, 28 aufgenommen. Ein Axialausgleich ist an der Getriebeeingangswelle 17 vorgesehen. Das Fliehkraftpendel 21 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus den beiden Seitenteilen 29, 30 gebildet, welche jeweils mittels bevorzugt zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager mit den Pendelrollen 31 die Pendelmassen 32 pendelfähig aufnehmen. Das Seitenteil 30 ist radial außen axial unter Ausbildung einer Lagerstelle 33 umgelegt. Radial innen bilden die Seitenteile 29, 30 mittels des axialen Ansatzes 35 die Innenverzahnung 36.
-
Die 2 zeigt die der Reibungskupplung 1 der 1 im Wesentlichen entsprechende Reibungskupplung 1a in derselben Darstellung. Im Unterschied zu der Reibungskupplung 1 ist das Fliehkraftpendel 21a der Reibungskupplung 1a an der Anpressplatte 8a gelagert. Hierzu ist an dem Innenumfang der Anpressplatte 8a eine Lagerstelle mit dem Axialanschlag 27a beispielsweise spanend hergestellt, an der die Lagerung des Fliehkraftpendels 21a mittels des Gleitlagers 26a eingerichtet ist. Das Gleitlager 26a ist zwischen der Lagerstelle 33a des Seitenteils 30a des Fliehkraftpendels 21a und dem Thermoausgleichselement 37a vorgesehen. Das Thermoausgleichselement 37a ist an der Anpressplatte aufgenommen, beispielsweise eingepresst. Das Thermoausgleichselement 37a gleicht Maßänderungen der sich aufgrund der unterschiedlichen Wärmebelastungen durch den Reibeingriff ändernden Maße der Anpressplatte 8a aus und kann als thermische Isolierung dienen. Der Axialweg der Anpressplatte 8a wird an dem Fliehkraftpendel 21a beispielsweise an der Längsverzahnung 38a der Getriebeeingangswelle 17a ausgeglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerung zwischen Thermoausgleichselement 37a und Lagerstelle 33a des Seitenteils 30a axial schwimmend ausgelegt sein. Hierbei können der Axialanschlag 27a der Anpressplatte 8a und der Axialanschlag 28a des Thermoausgleichselements 37a als axiale Begrenzung für das Fliehkraftpendel 21a dienen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Reibungskupplung
- 1a
- Reibungskupplung
- 2
- Gegendruckplatte
- 3
- Kupplungsdruckplatte
- 4
- Schwungrad
- 5
- Kurbelwelle
- 6
- Schraube
- 7
- Kupplungsdeckel
- 8
- Anpressplatte
- 8a
- Anpressplatte
- 9
- Tellerfeder
- 10
- Nachstelleinrichtung
- 11
- Sensorfeder
- 12
- Drahtring
- 13
- Beaufschlagungsnocken
- 14
- Reibbelag
- 15
- Kupplungsscheibe
- 16
- Nabe
- 17
- Getriebeeingangswelle
- 17a
- Getriebeeingangswelle
- 18
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 19
- Tellerfederzunge
- 20
- Betätigungssystem
- 21
- Fliehkraftpendel
- 21a
- Fliehkraftpendel
- 22
- Lagerträger
- 23
- Zunge
- 24
- Zwischenraum
- 25
- Ansatz
- 26
- Gleitlager
- 26a
- Gleitlager
- 27
- Axialanschlag
- 27a
- Axialanschlag
- 28
- Axialanschlag
- 28a
- Axialanschlag
- 29
- Seitenteil
- 30
- Seitenteil
- 30a
- Seitenteil
- 31
- Pendelrolle
- 32
- Pendelmasse
- 33
- Lagerstelle
- 33a
- Lagerstelle
- 34
- Blattfeder
- 35
- Ansatz
- 36
- Innenverzahnung
- 37a
- Thermoausgleichselement
- 38a
- Längsverzahnung
- B
- Bauraum
- d
- Drehachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010022252 A1 [0002]
- DE 102012214813 A1 [0002]
