DE102015212261A1

DE102015212261A1 - Friction clutch with wear adjustment

Info

Publication number: DE102015212261A1
Application number: DE102015212261.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Helmer; Marc Finkenzeller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-05
Also published as: DE112016002981A5; WO2017000938A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung (1) enthaltend eine um eine Drehachse angeordnete Gegendruckplatte, ein mit dieser fest verbundenes Kupplungsgehäuse (3), eine mittels Blattfedern drehfest und axial verlagerbar der Gegendruckplatte zugeordnete Anpressplatte (4), eine Kupplungsscheibe mit axial zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte (4) angeordneten Reibbelägen, eine zwischen Kupplungsgehäuse (3) und Anpressplatte (4) verspannte Tellerfeder, wobei durch eine Verlagerung von radial innen angeordneten Tellerfederzungen dieser mittels eines Ausrücksystems ein Reibeingriff zwischen Reibbelägen, Gegendruckplatte und Anpressplatte (4) steuerbar ist, sowie eine zwischen Anpressplatte (4) und Kupplungsgehäuse (3) wirksame Nachstelleinrichtung (5) zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge mit einer zwischen Anpressplatte (4) und Tellerfeder angeordneten Rampeneinrichtung, einer auf der Anpressplatte (4) angeordneten, einen Verstellring der Rampeneinrichtung antreibenden Spindeleinrichtung mit einem Ritzel (6) mit einer Außenverzahnung (9) sowie einer dem Kupplungsgehäuse (3) zugeordneten Klinke (7), welche im nicht nachstellenden Zustand während Öffnungs- und Schließvorgängen der Reibungskupplung (1) auf einem Zahn (10a) der Außenverzahnung (9) vorgespannt gleitet und bei Verschleiß während einer Schließbewegung in einen nächsten Zahn (10b) der Außenverzahnung (9) formschlüssig einrastet und während des nächsten Öffnungsvorgangs das Ritzel (7) und nachfolgend das Ritzel (7) den Verstellring verdreht und den Verschleiß zumindest teilweise ausgleicht. Um eine Verschleißnachstellung über den gesamten Verschleißbereich sicherzustellen, übergreift im Neuzustand der Reibungskupplung und in geschlossenem Zustand die Klinke (7) die Mittelachse (M) des Ritzels (7) axial.The invention relates to a friction clutch (1) comprising a arranged around a rotational axis counter-pressure plate, a fixedly connected to this clutch housing (3), a non-rotatably by means of leaf springs and axially displaceable counter-pressure plate associated pressure plate (4), a clutch disc with axially between the platen and the Anpressplatte (4) arranged friction linings, between a clutch housing (3) and pressure plate (4) tensioned disc spring, which by a dislocation of radially inner plate spring tongues by means of a disengagement a frictional engagement between the friction linings, platen and pressure plate (4) is controllable, and a between pressure plate (4) and clutch housing (3) effective adjusting device (5) for compensating axial wear of the friction linings with a arranged between pressure plate (4) and plate spring ramp means, one on the pressure plate (4) arranged, an adjusting the Rampeneinr Spindle driving with a pinion (6) with an external toothing (9) and a pawl (7) associated with the clutch housing (3) which in the non-adjusting state during opening and closing operations of the friction clutch (1) on a tooth (10a) Outside toothing (9) biased slides and wear during a closing movement in a next tooth (10b) of the external teeth (9) positively engages and during the next opening operation, the pinion (7) and subsequently the pinion (7) rotates the adjusting ring and wear at least partially compensates. In order to ensure wear adjustment over the entire wear range, overlaps in the new state of the friction clutch and in the closed state, the pawl (7) the central axis (M) of the pinion (7) axially.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer selbsttätig an den Reibbelägen auftretenden axialen Verschleiß nachstellenden Nachstelleinrichtung.The invention relates to a friction clutch with an automatically occurring on the friction linings axial wear adjusting adjuster.

Eine gattungsgemäße Reibungskupplung ist beispielsweise aus der DE 10 2008 051 100 A1 bekannt. Diese Reibungskupplung enthält eine um eine Drehachse angeordnete Gegendruckplatte, ein mit dieser fest verbundenes Kupplungsgehäuse, eine mittels Blattfedern drehfest und axial verlagerbar der Gegendruckplatte zugeordnete Anpressplatte, eine Kupplungsscheibe mit axial zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte angeordneten Reibbelägen, eine zwischen Kupplungsgehäuse und Anpressplatte verspannte Tellerfeder, wobei durch eine Verlagerung von radial innen angeordneten Tellerfederzungen dieser mittels eines Ausrücksystems ein Reibeingriff zwischen Reibbelägen, Gegendruckplatte und Anpressplatte steuerbar ist, sowie eine zwischen Anpressplatte und Kupplungsgehäuse wirksame Nachstelleinrichtung zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge mit einer zwischen Anpressplatte und Tellerfeder angeordneten Rampeneinrichtung, einer auf der Anpressplatte angeordneten, einen Verstellring der Rampeneinrichtung antreibenden Spindeleinrichtung mit einem Ritzel mit einer Außenverzahnung sowie einer dem Kupplungsgehäuse zugeordneten Klinke, welche im nicht nachstellenden Zustand während Öffnungs- und Schließvorgängen der Reibungskupplung auf einem Zahn der Außenverzahnung vorgespannt gleitet und bei Verschleiß während einer Schließbewegung in einen nächsten Zahn der Außenverzahnung formschlüssig einrastet und während des nächsten Öffnungsvorgangs das Ritzel und nachfolgend das Ritzel den Verstellring verdreht und den Verschleiß zumindest teilweise ausgleicht. Die Klinke berührt bei geschlossener Reibungskupplung im Neuzustand, dem Betriebspunkt der Reibungskupplung, die Außenverzahnung an einem Kontaktpunkt, der gegenüber der Mittelachse des Ritzels in Richtung Kupplungsdeckel axial verlagert ist. Hierdurch resultiert über den Verschleißbereich, bei dem sich das Ritzel von dem Kupplungsgehäuse wegbewegt, eine sich durch den Radius des Ritzels bedingter Rückgang der Vorspannkraft der Klinke gegenüber dem Ritzel. Desweiteren nimmt mit zunehmendem Verschleiß die Rückstellkraft der Blattfedern von dem geschlossenen in die offene Position der Reibungskupplung zu, so dass es vorkommen kann, dass die Verstellkraft der Klinke innerhalb des Verschleißbereichs nicht mehr ausreicht, um nachzustellen. Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Reibungskupplung vorzuschlagen, die über den gesamten Verschleißbereich sicher nachstellt.A generic friction clutch is for example from the DE 10 2008 051 100 A1 known. This friction clutch includes a arranged around an axis of rotation counter-pressure plate, a fixedly connected to this clutch housing, a non-rotatably by means of leaf springs and axially displaceable pressure plate associated pressure plate, a clutch disc with axially disposed between the platen and the pressure plate friction linings, between the clutch housing and pressure plate clamped plate spring, wherein by a displacement of radially inwardly disposed plate spring tongues thereof by means of a disengagement frictional engagement between the friction linings, counter-pressure plate and pressure plate is controllable, and an effective between pressure plate and clutch housing adjusting device for compensating axial wear of the friction linings with an arranged between pressure plate and disc spring ramp device, one on arranged the pressure plate, an adjusting ring of the ramp device driving spindle device with a pinion with an outer nverzahnung and a clutch housing associated with the pawl which slides in the non-adjusting state during opening and closing operations of the friction clutch on a tooth of the external teeth and positively locks during wear during a closing movement in a next tooth of the external teeth and during the next opening operation, the pinion and subsequently the pinion turns the adjusting ring and at least partially compensates for the wear. The pawl contacts when the friction clutch is closed in the new state, the operating point of the friction clutch, the external teeth at a contact point, which is axially displaced relative to the central axis of the pinion in the direction of the clutch cover. This results over the wear area, in which the pinion moves away from the clutch housing, a conditional by the radius of the pinion decrease in the biasing force of the pawl relative to the pinion. Furthermore, with increasing wear, the restoring force of the leaf springs increases from the closed to the open position of the friction clutch, so that it may happen that the adjusting force of the pawl is no longer sufficient within the wear range to readjust. The object of the invention is therefore to propose a friction clutch, which adjusts safely over the entire wear range.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent claims give advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 again.

Die vorgeschlagene Reibungskupplung enthält eine um eine Drehachse angeordnete Gegendruckplatte. Die Gegendruckplatte kann als Einmassenschwungrad zur Montage an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Alternativ kann die Gegendruckplatte aus einer Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads gebildet sein. Mit der Gegendruckplatte ist ein Kupplungsgehäuse wie Kupplungsdeckel einer Kupplungsdruckplatte fest verbunden. Die Kupplungsdruckplatte enthält neben dem Kupplungsdeckel eine mittels Blattfedern drehfest und axial verlagerbar der Gegendruckplatte zugeordnete, beispielsweise mittels der Blattfedern mit dem Kupplungsgehäuse drehfest und axial begrenzt verlagerbare Anpressplatte. Die Blattfedern stellen neben der drehfesten Anordnung gegenüber der Gegendruckplatte desweiteren den Abhub der Anpressplatte von der Gegendruckplatte sicher.The proposed friction clutch includes a counter-pressure plate disposed about an axis of rotation. The counter-pressure plate can be provided as a single flywheel for mounting on a crankshaft of an internal combustion engine. Alternatively, the counter-pressure plate may be formed from a secondary flywheel of a dual-mass flywheel. With the counter-pressure plate, a clutch housing such as clutch cover of a clutch pressure plate is firmly connected. The clutch pressure plate contains, in addition to the clutch cover rotatably by means of leaf springs and axially displaceable associated with the counter-pressure plate, for example by means of the leaf springs with the clutch housing rotatably and axially limited displaceable pressure plate. The leaf springs in addition to the rotationally fixed arrangement against the counter-pressure plate further ensure the Abhub the pressure plate of the counter-pressure plate.

Die Reibungskupplung enthält desweiteren eine Kupplungsscheibe mit axial zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte, beziehungsweise zwischen Gegenreibflächen dieser angeordneten Reibbelägen, die abhängig vom Betriebszustand der Reibungskupplung unter Einstellung eines entsprechenden Reibschlusses ein Reibmoment von der Gegendruckplatte auf eine Getriebeeingangswelle überträgt. Um die Reibungskupplung zu schalten, also den Reibschluss einzustellen, ist zwischen Kupplungsgehäuse und Anpressplatte eine Tellerfeder axial verspannt. Durch eine axiale Verlagerung von radial innen angeordneten Tellerfederzungen der Tellerfeder entlang eines Betätigungsbelags mittels eines Ausrücksystems wird der Reibeingriff zwischen den Reibbelägen einerseits und der Gegendruckplatte und Anpressplatte andererseits gesteuert. The friction clutch further includes a clutch plate with axially between the platen and the pressure plate, or between Gegenreibflächen arranged friction linings, which transmits a friction torque from the platen to a transmission input shaft depending on the operating state of the friction clutch setting a corresponding frictional engagement. To switch the friction clutch, so adjust the frictional engagement, a plate spring is clamped axially between the clutch housing and pressure plate. By an axial displacement of radially inwardly disposed plate spring tongues of the plate spring along an actuating pad by means of a disengaging the friction engagement between the friction linings on the one hand and the counter-pressure plate and pressure plate on the other hand controlled.

Zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge ist eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung vorgesehen, die die Anpressplatte gegenüber dem Kupplungsgehäuse nachführt, so dass die Einspannbedingungen der Tellerfeder gegenüber dem Kupplungsgehäuse im Wesentlichen über die Lebensdauer der Reibungskupplung konstant bleiben. Hierzu weist die Nachstelleinrichtung eine zwischen Anpressplatte und Kupplungsgehäuse wirksame Nachstelleinrichtung zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge auf, wobei zwischen Anpressplatte und Tellerfeder eine Rampeneinrichtung, bei der ein Rampenring fest und ein auf diesem angeordneter Verstellring verdrehbar angeordnet ist. Bei entsprechender Verdrehung des Verstellrings erhöhen die in Umfangsrichtung angeordneten, axial wirksamen Rampen und Gegenrampen einen axialen Ausgleich des Reibbelagsverschleißes. Die Verdrehung erfolgt verschleißgesteuert mittels einer auf der Anpressplatte angeordneten, den Verstellring der Rampeneinrichtung antreibenden Spindeleinrichtung. Hierbei ist eine Spindel verdrehbar und axial fest auf der Anpressplatte aufgenommen und weist ein Ritzel mit einer Außenverzahnung auf. Auf dem Gewinde der Spindel ist eine Spindelmutter drehfest und axial verlagerbar aufgenommen und in den Verstellring eingehängt. Das Ritzel weist eine Außenverzahnung auf, auf der eine dem Kupplungsgehäuse zugeordnete Klinke vorgespannt ist. In einem nicht nachstellenden Zustand, beispielsweise im Neuzustand oder nach einem erfolgten Nachstellschritt, gleitet die Klinke während Öffnungs- und Schließvorgängen der Reibungskupplung auf einem Zahn der Außenverzahnung, so dass kein Verdrehen des Ritzels und damit des Verstellrings erfolgt. Ist der Verschleiß der Reibbeläge ausreichend, rastet während einer Schließbewegung die Klinke in einen nächsten Zahn der Außenverzahnung formschlüssig ein und verdreht während des nächsten Öffnungsvorgangs das Ritzel. To compensate for axial wear of the friction linings a path-controlled adjusting device is provided, which tracks the pressure plate relative to the clutch housing, so that the clamping conditions of the plate spring with respect to the clutch housing remain substantially constant over the life of the friction clutch. For this purpose, the adjusting device has an effective between pressure plate and clutch housing adjusting device for compensating axial wear of the friction linings, wherein between the pressure plate and disc spring ramp means in which a fixed ring ramp and arranged on this adjusting ring is rotatably arranged. With a corresponding rotation of the adjusting ring increase arranged in the circumferential direction, axially effective ramps and counter ramps an axial compensation of Reibbelagsverschleißes. The rotation is carried out by means of a wear device arranged on the pressure plate, the adjusting ring of the ramp device driving spindle device. Here, a spindle is rotatable and axially fixed on the pressure plate and has a pinion with external teeth. On the thread of the spindle, a spindle nut is rotatably and axially displaceable received and suspended in the adjusting ring. The pinion has an external toothing on which a pawl associated with the clutch housing is biased. In a non-adjusting state, for example when new or after a successful readjustment step, the pawl slides during opening and closing operations of the friction clutch on a tooth of the external teeth, so that no rotation of the pinion and thus of the adjusting ring takes place. If the wear of the friction linings is sufficient, during a closing movement, the pawl engages positively in a next tooth of the outer toothing and rotates the pinion during the next opening operation.

Nachfolgend verdreht das Ritzel über die Spindelmutter den Verstellring, so dass der Verschleiß zumindest teilweise ausgeglichen wird. Um Nachstellungen in kleineren Schritten als ein Teilungsabstand der Zähne zu erzielen, können mehrere in Umfangsrichtung des Ritzels gestuft angeordnete Klinken angeordnet sein. Derartige Klinken können zu einem Bauteil zusammengefasst sein. Subsequently, the pinion turns over the spindle nut the adjusting ring, so that the wear is at least partially compensated. In order to achieve adjustments in smaller steps than a pitch of the teeth, several arranged in the circumferential direction of the pinion arranged pawls can be arranged. Such pawls can be combined to form a component.

Die Relativbewegung des axialen Verschleißes und damit einer linearen Verlagerung der Klinke gegenüber der kreisrunden Außenverzahnung des Ritzels verursacht über den Verschleiß der Reibbeläge eine sich ändernde Vorspannung der Klinke gegenüber dem Ritzel. Es wird daher vorgeschlagen, die Länge der Klinke und damit deren Auflagefläche auf dem Ritzel so auszulegen, dass an dem Betriebspunkt der Reibungskupplung im Neuzustand der Reibungskupplung in geschlossenem Zustand die Klinke die Mittelachse des Ritzels axial übergreift. Mit anderen Worten wird der Eingriffspunkt der Klinke wie Antriebsfeder an dem Ritzel am Betriebspunkt vom Kupplungsgehäuse von einem ursprünglichen Eingriffspunkt gemäß Stand der Technik zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Mittelachse des Ritzels gegenüber der Mittelachse in Richtung Gegendruckplatte verschoben. The relative movement of the axial wear and thus a linear displacement of the pawl against the circular outer toothing of the pinion caused by the wear of the friction linings a changing bias of the pawl against the pinion. It is therefore proposed to design the length of the pawl and thus its bearing surface on the pinion so that at the operating point of the friction clutch in the new state of the friction clutch in the closed state, the pawl axially engages over the center axis of the pinion. In other words, the engagement point of the pawl such as the drive spring on the pinion is shifted from the clutch housing from an original engagement point between the clutch housing and the center axis of the pinion with respect to the center axis in the direction of the counterpressure plate.

Der Eingriffspunkt der Klinke liegt dabei vorteilhafterweise zwischen 1,0 und 2,0 mm, bevorzugt 1,4 mm unter der Mittelachse, das heißt, von der Mittelachse aus gesehen um diesen Betrag in Richtung Gegendruckplatte verlagert. Bei Verschleiß wandert der Eingriffspunkt über die Mittelachse hinweg nach oben, das heißt, in Richtung Kupplungsgehäuse und liegt bei Ende des Verschleißbereiches an dem vorgegebenen Verschleißpunkt der Reibungskupplung 1,0 mm bis 2,0 mm, bevorzugt 1,4 mm über der Mittelachse. Dadurch kann ein zwischen Betriebspunkt und Verschleißpunkt auftretender Hebelarmverlust im Wesentlichen vermieden werden. Über den gesamten Verschleißbereich kann daher eine Änderung des Hebelarms auf 0,5 mm, bevorzugt 0,2 mm begrenzt werden.The point of engagement of the pawl is advantageously between 1.0 and 2.0 mm, preferably 1.4 mm below the central axis, that is, as seen from the central axis of this amount shifted in the direction counterpressure plate. In the event of wear, the point of engagement travels upwards over the central axis, that is to say in the direction of the clutch housing and at the end of the wear range at the predetermined point of wear of the friction clutch 1.0 mm to 2.0 mm, preferably 1.4 mm above the central axis. As a result, a lever arm loss occurring between operating point and wear point can be substantially avoided. Over the entire wear range, therefore, a change in the lever arm can be limited to 0.5 mm, preferably 0.2 mm.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn zudem die Geometrie des Ritzels verändert wird. Die radiale Kraft der Klinke am Eingriffspunkt ist daher reibungsabhängig von der Reibung zwischen Klinke und Ritzel. Die Reibung ergibt sich im Wesentlichen durch die Vorspannung der Klinke gegenüber dem Ritzel. Wird die Kraft Null oder negativ, rutscht die in die Außenverzahnung eingerastete Klinke aus der Außenverzahnung und das Ritzel wird nicht mehr angetrieben. Bei der vorgeschlagenen Einbaulage bei einem die Mittelachse mit in Richtung Gegendruckplatte übergreifenden Eingriffspunkt der Klinke in das Ritzel ist das Ritzel bevorzugt mit einem Flankenwinkel der Zähne der Außenverzahnung größer 0°, bevorzugt 15° ausgebildet. Hierdurch kann ein Formschluss der Klinke in der Außenverzahnung auch bei geringer Vorspannkraft der Klinke erzielt werden. Mit anderen Worten weisen die Zähne der Außenverzahnung an ihren Kontaktflanken zu der Klinke einen Flankenwinkel ungleich Null auf.It has proven to be advantageous if, in addition, the geometry of the pinion is changed. The radial force of the pawl at the point of engagement is therefore friction-dependent on the friction between pawl and pinion. The friction is essentially due to the bias of the pawl relative to the pinion. When the force becomes zero or negative, the pawl engaged in the external toothing slips out of the external toothing and the pinion is no longer driven. In the proposed mounting position in a center axis with in the direction counterpressure plate cross-engagement point of the pawl in the pinion, the pinion is preferably formed with a flank angle of the teeth of the external teeth greater than 0 °, preferably 15 °. In this way, a positive connection of the pawl in the outer toothing can be achieved even with low biasing force of the pawl. In other words, the teeth of the external toothing have a flank angle not equal to zero at their contact flanks to the pawl.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Reibungskupplung endet die Klinke in einem mittleren Verschleißbereich an der Mittelachse. Dies bedeutet, dass in einem mittleren Verschleißbereich der Reibungskupplung der Eingriffspunkt der Klinke an der Mittelachse des Ritzels vorgesehen ist. Hierbei sind die Teilbereiche des Verschleißbereichs gegenüber der Mittelachse in bevorzugter Weise symmetrisch verteilt. Die beiden dies- und jenseits der Mittelachse liegenden Teilbereiche des Verschleißbereichs sind daher gleich groß.According to an advantageous embodiment of the friction clutch, the pawl ends in a central wear region on the central axis. This means that in a middle wear region of the friction clutch, the engagement point of the pawl is provided on the central axis of the pinion. Here, the portions of the wear region relative to the central axis are distributed symmetrically in a preferred manner. The two on this and beyond the central axis lying portions of the wear area are therefore the same size.

Die Auflösung der Nachstelleinrichtung hängt von der Teilung des Ritzels bezüglich der Anzahl der Zähne der Außenverzahnung ab. Hierbei ist eine Erhöhung der Anzahl der Zähne theoretisch unbeschränkt. Die tatsächliche axiale Verlagerung der Anpressplatte zur Nachstellung des Verschleißes hängt dabei zudem von der Übersetzung des Spindelgetriebes zwischen Spindel und Spindelmutter, der Rampensteigung der Rampeneinrichtung und dergleichen ab. Um Nachstellvorgänge während Öffnungs- und Schließvorgängen der Reibungskupplung ohne vorhandenen Verschleiß zu vermeiden, ist die Teilung des Ritzels so beschränkt, dass die Gleitbewegung der Klinke über den Hub der Anpressplatte zwischen Öffnungs- und Schließposition auf eine Zahnlücke des Ritzels beschränkt ist. Aus diesen Randbedingungen hat sich eine Anzahl der Zähne der Außenverzahnung von 25 bis 35, bevorzugt 30 als vorteilhaft erwiesen. In einer derartigen Ausführungsform kann der Verschleißbereich drei Zähne des Ritzels umfassen. Dies bedeutet, dass das Ritzel über den Verschleißbereich um drei Zähne vom Betriebspunkt über die Mittelachse zum Verschleißpunkt verlagert wird, was einem Verlust von beispielsweise 2 mm bis 3 mm entsprechen kann. Auf einen Verdrehwinkel des Ritzels bezogen, wandert der Eingriffspunkt auf dem Ritzel über den Verschleißbereich beispielsweise um 26° bis 34°, bevorzugt 30° bis 32°, so dass über die Teilbereiche jeweils 13° bis 17°, bevorzugt 15° bis 16° des Ritzels vorgesehen sein können.The resolution of the adjusting device depends on the pitch of the pinion with respect to the number of teeth of the external toothing. Here, an increase in the number of teeth is theoretically unlimited. The actual axial displacement of the pressure plate for adjusting the wear also depends on the translation of the spindle gear between the spindle and spindle nut, the ramp gradient of the ramp device and the like. In order to avoid Nachstellvorgänge during opening and closing operations of the friction clutch without existing wear, the pitch of the pinion is limited so that the sliding movement of the pawl is limited by the stroke of the pressure plate between the open and closed positions on a tooth space of the pinion. From these boundary conditions, a number of teeth of the external teeth of 25 to 35, preferably 30 than proved advantageous. In such an embodiment, the wear region may include three teeth of the pinion. This means that the pinion is shifted over the wear area by three teeth from the operating point on the center axis to the wear point, which may correspond to a loss of, for example, 2 mm to 3 mm. Based on a twist angle of the pinion, the engagement point on the pinion moves over the wear region, for example by 26 ° to 34 °, preferably 30 ° to 32 °, so that over the partial areas in each case 13 ° to 17 °, preferably 15 ° to 16 ° of Pinion can be provided.

Um einen Eingriff der Klinke in die Zahnlücken der Außenverzahnung und eine gleitende Bewegung entlang der Zahnflanke eines Zahns während der Öffnungs- und Schließvorgänge der Reibungskupplung besonders gut ausbilden zu können, ist die Klinke in einem Kontaktbereich wie Eingriffspunkt zu dem Ritzel gekröpft ausgebildet. Durch die Verlagerung des Eingriffspunkts der Klinke in einem mittleren Verschleißbereich auf die Mittelachse, wobei in beide Richtungen – Richtung Betriebspunkt im Neuzustand und Verschleißpunkt bei verschlissenen Reibbelägen – gleiche Verschleißabstände ausgebildet sind, kann eine verschleißbedingte Änderung einer radialen Kontaktfläche der Klinke auf einem Zahngrund der Außenverzahnung über den Verschleißbereich kleiner ±0,5 mm, bevorzugt kleiner gleich ±0,2 mm begrenzt ausgebildet sein. In order to be able to form a particularly good engagement of the pawl in the tooth gaps of the external teeth and a sliding movement along the tooth flank of a tooth during the opening and closing operations of the friction clutch, the pawl is formed in a contact area such as engagement point to the pinion. Due to the displacement of the engagement point of the pawl in a central region of wear on the central axis, wherein in both directions - direction operating point in new condition and wear point at worn friction linings - same wear intervals are formed, a wear-related change of a radial contact surface of the pawl on a tooth base of the external toothing the wear region is less than ± 0.5 mm, preferably less than or equal to ± 0.2 mm limited.

Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the in the 1 to 4 illustrated embodiment illustrated. Showing:

1 einen Teilschnitt durch eine Reibungskupplung mit der vorgeschlagenen Nachstelleinrichtung, 1 a partial section through a friction clutch with the proposed adjustment,

2 ein Detail der Reibungskupplung der 1, 2 a detail of the friction clutch of 1 .

3 eine vorteilhafte Ausführungsform eines Ritzels in Teilansicht und 3 an advantageous embodiment of a pinion in partial view and

4 ein Diagramm der zwischen Ritzel und Klinke auftretenden Kräfte. 4 a diagram of the forces occurring between pinion and pawl.

Die 1 zeigt einen Teilschnitt der Reibungskupplung 1 mit der Kupplungsdruckplatte 2. Die zugehörige Gegendruckplatte und die Kupplungsscheibe sind nicht dargestellt. Die grundsätzliche Ausbildung und Funktion einer derartigen Reibungskupplung sind beispielsweise in der DE 10 2008 051 100 A1 offenbart.The 1 shows a partial section of the friction clutch 1 with the clutch pressure plate 2 , The associated counter-pressure plate and the clutch disc are not shown. The basic design and function of such a friction clutch, for example, in the DE 10 2008 051 100 A1 disclosed.

Die Kupplungsdruckplatte 2 enthält das Kupplungsgehäuse 3 und die an diesem axiale verlagerbar und drehfest aufgenommene Anpressplatte 4 sowie die Nachstelleinrichtung 5. Bei einer Betätigung der Reibungskupplung 1, deren Anpressplatte 4 mittels einer Tellerfeder entgegen der Wirkung von Blattfedern gegen die Gegendruckplatte vorgespannt ist, verlagert sich die Anpressplatte 4 um den sogenannten Hub zwischen dem Betriebspunkt des geschlossenen Zustands und dem geöffneten Zustand.The clutch pressure plate 2 contains the clutch housing 3 and at this axial displaceable and rotationally fixed pressure plate 4 as well as the adjusting device 5 , Upon actuation of the friction clutch 1 , whose pressure plate 4 is biased by a plate spring against the action of leaf springs against the platen, the pressure plate moves 4 around the so-called hub between the operating point of the closed state and the open state.

Von der Nachstelleinrichtung 5 sind nur das auf der Anpressplatte 4 verdrehbar aufgenommene Ritzel 6 und die an dem Kupplungsgehäuse 3 aufgenommene Klinke 7 einsehbar.From the adjuster 5 are only on the pressure plate 4 rotatably received pinion 6 and on the clutch housing 3 recorded latch 7 visible.

Das Ritzel 6 treibt bei Verdrehung über eine Spindeleinrichtung wie Spindelgetriebe eine Rampeneinrichtung an, die die Anpressplatte 4 in Richtung des Pfeils 8 in Richtung Gegendruckplatte verlagert und damit einen axialen Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe ausgleicht. The pinion 6 drives with rotation via a spindle device such as spindle gear on a ramp device, which is the pressure plate 4 in the direction of the arrow 8th shifted in the direction of counter-pressure plate and thus compensates for axial wear of the friction linings of the clutch disc.

Die Klinke 7 ist mit dem Kupplungsgehäuse axial elastisch verbunden. Die Elastizität ist derart ausgebildet, dass die zur Verdrehung des Ritzels notwendigen Antriebskräfte zur Verschleißnachstellung übertragen werden können, bei einem Blockieren des Ritzels jedoch die Klinke 7 nicht beschädigt wird und axial ausweichen kann.The handle 7 is axially elastically connected to the clutch housing. The elasticity is designed such that the drive forces necessary for the rotation of the pinion can be transmitted to the wear adjustment, however, with a locking of the pinion, the pawl 7 is not damaged and can escape axially.

Das Ritzel 6 weist die Außenverzahnung 9 mit den Zähnen 10 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reibungskupplung 1 im geschlossenen Zustand dargestellt. Dabei verlagert sich die Klinke 7 an den Zahngrund zwischen zwei Zähnen 10a, 10b. Wird die Reibungskupplung 1 wieder geschlossen, gleitet die Klinke 7 auf dem Zahn 10b. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis sich ausreichender Verschleiß an den Reibbelägen einstellt, so dass während eines Schließvorgangs der Reibungskupplung 1 infolge der weiter in Richtung des Pfeils 8 verlagerbaren Anpressplatte 4 die Klinke 7 den Zahn 10b überspringt und zwischen den beiden Zähnen 10b, 10c vorgespannt ist. Beim nächsten Öffnungsvorgang verdreht die Klinke 7 über den Hub der Anpressplatte 4 das Ritzel und nachfolgend über das Spindelgetriebe die Rampeneinrichtung, so dass die Anpressplatte in Richtung des Pfeils 8 verlagert wird und der Verschluss der Reibbeläge zumindest teilweise ausgeglichen wird und die Position der Tellerfeder entsprechend dem Neuzustand wieder hergestellt wird.The pinion 6 has the external teeth 9 with the teeth 10 on. In the embodiment shown, the friction clutch 1 shown in the closed state. The pawl shifts 7 to the tooth base between two teeth 10a . 10b , Will the friction clutch 1 closed again, the latch slides 7 on the tooth 10b , This process is repeated until sufficient wear on the friction linings, so that during a closing operation of the friction clutch 1 as a result of continuing in the direction of the arrow 8th movable pressure plate 4 the handle 7 the tooth 10b skips and between the two teeth 10b . 10c is biased. At the next opening operation, the pawl rotates 7 over the stroke of the pressure plate 4 the pinion and subsequently via the spindle gear the ramp means, so that the pressure plate in the direction of the arrow 8th is shifted and the closure of the friction linings is at least partially compensated and the position of the plate spring is restored according to the new state.

Um über den Verschleißbereich der Nachstelleinrichtung 5 vom Neuzustand bis zum Verschleißzustand möglichst konstante Antriebskräfte der Klinke 7 zu erzielen, ist deren Länge mit deren Eingriffspunkt an der Außenverzahnung 9 von Bedeutung. Hierzu zeigt die 2 die Klinke 7 und Ritzel 6 der 1 im Detail. To over the wear area of the adjustment 5 from the new state to the state of wear as constant as possible driving forces of the pawl 7 to achieve their length is their point of engagement with the external teeth 9 significant. This shows the 2 the handle 7 and pinion 6 of the 1 in detail.

Die 2 zeigt die Nachstelleinrichtung 5 in einem Zustand, bei dem der Verschleißabstand a(g) zur Hälfte aufgebraucht ist. Die in der konstruktiven Darstellung auf dem Zahngrund dargestellte Klinkenspitze 11 ist in der Wirklichkeit jeweils gegen die Spitze der Zähne 10a, 10b, 10c, 10d vorgespannt und verlagert sich um den Hub a(h) während Öffnungs- und Schließbetätigungen mit einer axialen Verlagerung der Anpressplatte 4 entlang des Doppelpfeils 12 entlang der Zahnflanken der Zähne 10a, 10b, 10c, 10dc. Hierbei ist zu beachten, dass sich die Zähne 10 der Außenverzahnung 9 jeweils um die Mittelachse M des Ritzels 6 bei einem Nachstellvorgang weiterdrehen. Beispielsweise kann das Ritzel 6 zwischen dem Neuzustand und dem Verschleißzustand mehrere Umdrehungen ausführen. Hingegen sind die Bezeichnungen der Zähne 10a, 10b, 10c, 10d derart auszulegen, dass deren Positionen bei wechselnden Zähnen 10 während einer Verdrehung des Ritzels 6 beibehalten werden, um die axiale Verlagerung des Ritzels 6 zu verdeutlichen. The 2 shows the adjusting device 5 in a state where the wear distance a (g) half used up. The latch point shown in the constructive representation on the tooth base 11 is in reality in each case against the tip of the teeth 10a . 10b . 10c . 10d biased and displaced by the stroke a (h) during opening and closing operations with an axial displacement of the pressure plate 4 along the double arrow 12 along the tooth flanks of the teeth 10a . 10b . 10c . 10 dc , It should be noted that the teeth 10 the external toothing 9 each about the center axis M of the pinion 6 continue to turn in a readjustment process. For example, the pinion 6 Make several turns between the new condition and the worn condition. On the other hand, the names of the teeth 10a . 10b . 10c . 10d interpreted in such a way that their positions with changing teeth 10 during a rotation of the pinion 6 be maintained to the axial displacement of the pinion 6 to clarify.

Im Betriebspunkt der Reibungskupplung 1 der 1 im Neuzustand ist die Klinkenspitze 11 gegen den Zahn 10a vorgespannt. Über den Verschleiß verlagert sich der Betriebspunkt auf die Zähne 10b, 10c, 10d, da sich die Anpressplatte mit zunehmendem Verschleiß und mit zunehmender Anzahl von Nachstellvorgängen in Richtung Gegendruckplatte, also in Richtung des Pfeils 8 verlagert. Infolgedessen unterliegen die radiale Vorspannung der Klinke 7 auf der Außenverzahnung 9 und die Antriebskraft der Klinke 7 zur Verdrehung des Ritzels 6 im Nachstellzustand der Positionierung der Klinkenspitze 11 und damit des Eingriffspunktes der Klinke 7 auf den Zähnen 10a, 10b, 10d, 10d. Der Eingriffspunkt der Klinke 7 im Betriebspunkt – also bei geschlossener Reibungskupplung – und im Neuzustand übergreift die Mittelachse M des Ritzels 6 in Richtung Gegendruckplatte – also in Richtung des Pfeils 8. Mit zunehmendem Verschleiß wandert der Klinkenspitze 11 infolge der sich verschleißbedingt verlagernden Anpressplatte mit dem auf dieser aufgenommenen Ritzel 6 relativ und bildet nachfolgend jeweils einen Eingriffspunkt mit den Zähnen 10b, 10c und 10d im Betriebspunkt, bis schließlich die Verschleißgrenze erreicht ist. Der überstrichene Verschleißwinkel α ist dabei je nach Ausführung einstellbar und beträgt beispielsweise 32°. Hierbei können die beiden Teilwinkel α(1) und α(2) durch die Mittelachse M in zwei gleiche Teilbereiche aufgeteilt sein. Am mittigen Eingriffspunkt mit dem Zahn 10c bei halbem Verschleiß erreicht die Klinkenspitze 11 die Mittelachse M. Durch diese Anordnungen werden besonders geringe Abstände b(1) von beispielsweise 0,7 mm und b(2) von beispielsweise 0,2 mm, die die Änderungen der radialen Vorspannung der Klinke 7 gegenüber der Außenverzahnung 9 vorgeben, erzielt.At the operating point of the friction clutch 1 of the 1 in new condition is the latch tip 11 against the tooth 10a biased. About the wear, the operating point shifts to the teeth 10b . 10c . 10d , As the pressure plate with increasing wear and with increasing number of readjustments in the direction counterpressure plate, ie in the direction of the arrow 8th relocated. As a result, the radial bias of the pawl are subject 7 on the external teeth 9 and the driving force of the pawl 7 to the rotation of the pinion 6 in Nachstellzustand the positioning of the pawl tip 11 and thus the point of engagement of the pawl 7 on the teeth 10a . 10b . 10d . 10d , The point of engagement of the pawl 7 at the operating point - that is, when the friction clutch is closed - and when new, the center axis M of the pinion engages over 6 in the direction of the platen - ie in the direction of the arrow 8th , With increasing wear, the latch tip wanders 11 as a result of wear-related displacing pressure plate with the recorded on this pinion 6 relative and subsequently forms each a point of engagement with the teeth 10b . 10c and 10d at the operating point, until finally the wear limit is reached. The swept wear angle α is adjustable depending on the version and is for example 32 °. In this case, the two partial angles α (1) and α (2) can be divided by the central axis M into two equal partial areas. At the center of engagement with the tooth 10c at half wear reaches the latch tip 11 The center axis M. By these arrangements are particularly small distances b (1) of, for example, 0.7 mm and b (2), for example, 0.2 mm, the changes in the radial bias of the pawl 7 opposite the external toothing 9 pretend, scored.

Um bei nachlassender radialer Vorspannung eine sichere Übertragung der Antriebskräfte der Klinke 7 (2) auf das Ritzel sicherzustellen, ist – wie in der 3 gezeigt – das Ritzel 6a mit einer Außenverzahnung 9a versehen, deren Zähne 10 jeweils eine flache Zahnflanke 13a mit einem von Null abweichenden Flankenwinkel β und Zahnflanken 13b aufweisen. Hierbei sind entsprechend den flachen Zahnflanken des Ritzels 6 der 2 die Zahnflanken 13a für den Gleitbetrieb der Klinkenspitze 11 (1) während Hubbewegungen der Anpressplatte ohne Verschleißnachstellung vorgesehen. Die Zahnflanken 13b dienen der Verdrehung des Ritzels 6a im Nachstellzustand, wobei der Flankenwinkel β die Umsetzung der Abstützkräfte der Klinke zur Verdrehung des Ritzels 6a erhöht. Der Flankenwinkel β beträgt beispielsweise zwischen 10° und 17°, bevorzugt 15°.In case of decreasing radial prestress safe transmission of the driving forces of the pawl 7 ( 2 To ensure the pinion is - as in the 3 shown - the pinion 6a with an external toothing 9a provided, their teeth 10 one flat tooth flank each 13a with a non-zero flank angle β and tooth flanks 13b exhibit. Here are corresponding to the flat tooth flanks of the pinion 6 of the 2 the tooth flanks 13a for the sliding operation of the latch tip 11 ( 1 ) provided during strokes of the pressure plate without wear adjustment. The tooth flanks 13b serve to twist the pinion 6a in Nachstellzustand, wherein the flank angle β, the implementation of the supporting forces of the pawl to rotate the pinion 6a elevated. The flank angle β is for example between 10 ° and 17 °, preferably 15 °.

Die 4 zeigt das Diagramm 14 der Kraft gegen den Eingriffswinkel der Klinke gegenüber dem Ritzel einer Nachstelleinrichtung, also über den Verschleiß der Nachstelleinrichtung. Dabei zeigen die Arbeitsbereiche 15, 16, 17 unterschiedliche Nachstelleinrichtungen mit deren Verschleißbereich und Abhub. Die Arbeitsbereiche 15, 16 geben unterschiedliche Ausführungsformen von Reibungskupplungen nach dem Stand der Technik mit unterschiedlichen Toleranzausprägungen und der Arbeitsbereich 17 die vorgeschlagene Reibungskupplung 1 der 1 bis 3 wieder. Die Kurve 18 zeigt die Antriebskraft der Klinke über den Eingriffswinkel. Die Kurve 19 zeigt die radiale Vorspannung der Klinke gegenüber dem Ritzel. Die Kurve 20 zeigt die radial wirksame Kraft der Nachstellung ohne Reibung und die Kurve 21 die radiale Kraft mit Reibung bei einem Reibwert von 0,1. Wie aus dem Diagramm 14 hervorgeht, ist durch die den Mittelpunkt des Ritzels im Neuzustand übergreifende Klinkenspitze entsprechend der Beschreibung der 2 in Verbindung mit der Ausgestaltung des Ritzels der 3 ein Arbeitsbereich 17 möglich, der weniger Kraft erfordert und bei dem in allen Verschleißsituationen bis zur Verschleißgrenze die Klinke eine ausreichende Kraft zur Nachstellung aufbringen kann. The 4 shows the diagram 14 the force against the pressure angle of the pawl against the pinion of an adjusting device, so on the wear of the adjusting device. This shows the work areas 15 . 16 . 17 different adjusting devices with their wear area and Abhub. The workspaces 15 . 16 give different embodiments of friction clutches according to the prior art with different tolerance characteristics and the work area 17 the proposed friction clutch 1 of the 1 to 3 again. The curve 18 shows the driving force of the pawl over the pressure angle. The curve 19 shows the radial bias of the pawl against the pinion. The curve 20 shows the radial effective force of the adjustment without friction and the curve 21 the radial force with friction at a coefficient of friction of 0.1. Like from the diagram 14 It is apparent from the center of the pinion in the new state cross-pawl tip according to the description of the 2 in connection with the design of the pinion of 3 a workspace 17 possible, which requires less force and in which in all wear situations to the wear limit, the pawl can muster a sufficient force for adjustment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Reibungskupplung friction clutch
22: Kupplungsdruckplatte Clutch Pressure Plate
33: Kupplungsgehäuse clutch housing
44: Anpressplatte pressure plate
55: Nachstelleinrichtung readjustment
66: Ritzel pinion
6a6a: Ritzel pinion
77: Klinke pawl
7a7a: Klinke pawl
88th: Pfeil arrow
99: Außenverzahnung external teeth
9a9a: Außenverzahnung external teeth
1010: Zahn tooth
10a10a: Zahn tooth
10b10b: Zahn tooth
10c 10c: Zahn tooth
10d10d: Zahn tooth
1111: Klinkenspitze pawl tip
1212: Doppelpfeil double arrow
13a13a: Zahnflanke tooth flank
13b13b: Zahnflanke tooth flank
1414: Diagramm diagram
1515: Arbeitsbereich Workspace
1616: Arbeitsbereich Workspace
1717: Arbeitsbereich Workspace
1818: Kurve Curve
1919: Kurve Curve
2020: Kurve Curve
2121: Kurve Curve
a(g)a (g): Verschleißabstand wear distance
a(h)Ah): Hub stroke
b(1)b (1): Abstand distance
b(2)b (2): Abstand distance
MM: Mittelachse central axis
αα: Verschleißwinkel wear angle
α(1) α (1): Teilwinkelpart angle
α(2)α (2): Teilwinkel part angle
β β: Flankenwinkelflank angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008051100 A1 [0002, 0019]

Claims

Friction clutch ( 1 ) comprising a counter-pressure plate arranged about an axis of rotation, a coupling housing fixedly connected thereto ( 3 ), a non-rotatably by means of leaf springs and axially displaceable the counter-pressure plate associated pressure plate ( 4 ), a clutch disc with axially between the counter-pressure plate and the pressure plate ( 4 ) arranged friction linings, one between the clutch housing ( 3 ) and pressure plate ( 4 ) tensioned plate spring, which by a displacement of radially inwardly disposed plate spring tongues thereof by means of a disengagement system a frictional engagement between friction linings, counter-pressure plate and pressure plate ( 4 ) is controllable, and between a pressure plate ( 4 ) and coupling housing ( 3 ) effective adjustment device ( 5 ) to compensate for axial wear of the friction linings with a between pressure plate ( 4 ) and disc spring arranged ramp device, one on the pressure plate ( 4 ), an adjusting ring of the ramp device driving spindle device with a pinion ( 6 . 6a ) with an external toothing ( 9 . 9a ) and one of the clutch housing ( 3 ) associated pawl ( 7 . 7a ), which in the non-adjusting state during opening and closing operations of the friction clutch on a tooth ( 10 . 10a . 10b . 10c . 10d ) of external teeth ( 9 . 9a ) and when worn during a closing movement into a next tooth ( 10b . 10c . 10d ) of external teeth ( 9 . 9a ) engages positively and during the next opening operation, the pinion ( 6 . 6a ) and subsequently the pinion ( 6 . 6a ) the adjusting ring and at least partially compensates the wear, characterized in that in the new condition of the friction clutch ( 1 ) in the closed state, the pawl ( 7 . 7a ) the center axis (M) of the pinion ( 6 . 6a ) overlaps axially.

Friction clutch ( 1 ) according to claim 1, characterized in that in a middle region of wear, the pawl ( 7 . 7a ) ends in the region of the central axis (M).

Friction clutch ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that two on this and beyond the central axis (M) lying portions of the wear region are the same size.

Friction clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wear region is an axial wear distance (a (g)) of three teeth ( 10b . 10c . 10d ).

Friction clutch ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the subregions each 13 ° to 17 °, preferably 15 ° to 16 ° of the pinion ( 6 . 6a ).

Friction clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pawl ( 7 . 7a ) in a contact area to the pinion ( 6 . 6a ) is formed cranked.

Friction clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the teeth ( 10 ) of external teeth ( 9 . 9a ) at her the rotation of the pinion ( 6 . 6a ) causing tooth flanks ( 13b ) to the latch ( 7 . 7a ) have a flank angle (β) not equal to zero.

Friction clutch ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the flank angle (β) is greater than 10 ° and less than 17 °, preferably 15 °.

Friction clutch ( 1 ) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that in the new condition and with closed friction clutch, an engagement point of the pawl ( 7 . 7a ) against the external toothing ( 9 . 9a ) between 1.0 and 2.0 mm, preferably 1.4 mm from the central axis (M) in the direction of counter-pressure plate and at maximum wear between 1.0 and 2.0 mm, preferably 1.4 mm from the central axis (M) towards the coupling housing ( 3 ) is set.

Friction clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a wear-related change of a radial contact surface of the pawl ( 7 . 7a ) on a tooth base of the external toothing ( 9 . 9a ) over the wear region is less than ± 0.5 mm, preferably less than or equal to ± 0.2 mm.