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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Verlagern einer Anpressplatte einer Reibungskupplung, insbesondere einer Doppelkupplung eines Fahrzeuges und ein Verfahren zur Montage der Betätigungsvorrichtung.
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Doppelkupplungen sind beispielsweise aus der
DE 10 2005 037 514 A1 sowie aus der
DE 10 2010 032 867 A1 bekannt. In Kraftfahrzeugen werden solche Doppelkupplungen eingesetzt, um ein Drehmoment zwischen einer Brennkraftmaschine und einem zwei Eingangswellen aufweisenden Getriebe zu übertragen. Bei den genannten Doppelkupplungen handelt es sich um trockene Doppelkupplungen, deren einzelne Kupplungen jeweils eine eigene Anpressplatte aufweisen, während eine Zentralplatte Bestandteil beider Kupplungen ist. Jede der einzelnen Kupplungen ist mittels eines durch eine Tellerfeder gebildeten Betätigungshebels betätigbar, wobei beide Tellerfedern auf derselben Seite der Zentralplatte angeordnet sind. Die den Betätigungsmechanismen zugewandte Anpressplatte ist mittels eines relativ kompakten, in Axialrichtung schmal bauenden Betätigungsmechanismus betätigbar, während der Betätigungsmechanismus, mit welchem die zweite Anpressplatte betätigbar ist, wesentlich mehr Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, beansprucht. Teil dieser raumgreifenden Betätigungseinrichtung ist ein Zuganker, der an der Zentralplatte vorbei ragt und mit einer der Anpressplatten verbunden ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Reibungskupplungen, insbesondere Doppelkupplungen kostengünstiger, montagefreundlicher und wartungsfreundlicher auszugestalten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige, montagefreundliche und wartungsfreundliche Reibungskupplung, insbesondere Doppelkupplung ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Betätigungsvorrichtung zum Verlagern einer Anpressplatte einer Reibungskupplung, insbesondere einer Doppelkupplung eines Fahrzeuges, vorgesehen mit einem Betätigungselement, insbesondere Hebelfeder, zum Verlagern der Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, und einem Zugelement zur Übertragung einer Betätigungskraft des Betätigungselements auf die Anpressplatte, wobei das Zugelement mehrere Zugstäbe umfasst und wobei jeder der Zugstäbe durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere Steckverbindung mit dem Betätigungselement verbunden ist.
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Aus Stand der Technik wird zum Betätigen einer Teilkupplung einer Doppelkupplung Zuganker verwendet, der als ein Bauteil mit einem ringförmigen Endteil am Kraftrand der Tellerfeder anliegt. Im Vergleich zu den bekannten Doppelkupplungen wird der Zuganker gemäß der Erfindung durch mehrere separat zueinander ausgebildete Zugstäbe ersetzt, die durch eine verliersichere aber lösbare formschlüssige Verbindung, insbesondere Steckverbindung mit dem Betätigungselement verbunden sind. Erfindungsgemäß sind die Zugstäbe unmittelbar mit dem Betätigungselement verbunden. Dadurch kann ein zusätzliches Zwischenelement, wie z.B. das ringförmige Endteil des Zugankers der bekannten Doppelkupplung eingespart werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können. Beispielsweise können die Zugstäbe durch eine Bajonettverbindung mit dem Betätigungselement verbunden werden. Die Montage der Zugstäbe an dem Betätigungselement kann durch eine einfache Steck-Dreh-Bewegung erfolgen. Entsprechend kann die Zugstäbe auch leicht von dem Betätigungselement demontiert werden, beispielsweise um die Zugstäbe bei einem Defekt leicht austauschen zu können. Die Montagefreundlichkeit und Wartungsfreundlichkeit der Doppelkupplung können dadurch verbessert werden. Die Befestigung der Zugstäbe mit der Anpressplatte kann beispielsweise auch durch eine Steckverbindung, insbesondere Bajonettverbindung erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Zugstäbe durch andere Befestigungsmethoden wie. z.B. Verschrauben oder Vernieten an der Anpressplatte fixiert werden.
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Vorzugsweise können die Zugstäbe separat zueinander ausgebildet sein. Dadurch kann die Zugstäbe bei Bedarf unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Beispielsweise kann bei einem Defekt eines Zugstabes nur der defekte Zugstab ausgetauscht werden. Dadurch kann die Wartungsfreundlichkeit der Doppelkupplung verbessert werden.
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Insbesondere können die Zugstäbe identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung des Betätigungselements gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Durch die identische Ausbildung und die gleichmäßige Verteilung der Zugstäbe kann ein Verschleiß aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen vermieden werden, wodurch die Lebensdauer der Kupplung verlängert werden kann. Die identisch ausgebildeten Zugstäbe können vorteilhaft als massengefertigtes Bauteil kostengünstig hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.
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Vorteilhaft kann der Zugstab eine Längsrichtung, eine senkrecht zu der Längsrichtung gerichtete erste Querrichtung und eine senkrecht zu der Längsrichtung und zu der ersten Querrichtung gerichtete zweite Querrichtung aufweisen, wobei der Zugstab in erster Querrichtung eine erste Erstreckung und in zweiter Querrichtung eine zweite Erstreckung aufweist, die kleiner als die erste Erstreckung ist.
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Zur Verbindung mit dem Betätigungselement kann der Zugstab einen Verbindungsabschnitt aufweisen, wobei der Verbindungsabschnitt in erster Querrichtung des Zugstabes eine verkleinerte Erstreckung umfassen kann. Insbesondere kann der Verbindungsabschnitt sich zwischen einem frei stehenden Endabschnitt zur Eingreifen an dem Betätigungselement und einem Hauptabschnitt des Zugstabes befinden.
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Vorzugsweise kann die verkleinerte Erstreckung des Verbindungsabschnitts in erster Querrichtung im Wesentlich gleich die zweite Erstreckung des Zugstabes sein. Beispielsweise kann der Verbindungsabschnitt des Zugstabes einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement mit mehreren Aufnahmeschlitzen zur Aufnahme der Zugstäbe versehen sein, wobei jeder der Aufnahmeschlitze einen an dem Zugstab angepassten Querschnitt aufweist. Insbesondere kann die Anzahl der Aufnahmeschlitze der Anzahl der Zugstäbe entsprechen, wobei jeder Zugstab einem Aufnahmeschlitz zugeordnet ist. Vorteilhaft können die Aufnahmeschlitze identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung des Betätigungselements gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Durch die identische Ausbildung und die gleichmäßige Verteilung der Aufnahmeschlitze kann ein Verschleiß aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen vermieden werden, wodurch die Lebensdauer der Kupplung verlängert werden kann.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Zugstab zwischen einer Einführungsposition, in der der Zugstab teilweise in dem Aufnahmeschlitz des Betätigungselements eingeführt ist, und einer Halteposition bewegbar ist, in der der Zugstab an dem Betätigungselement befestigt ist, wobei der Zugstab sich durch eine Verdrehung um eine in der Längsrichtung verlaufende Längsachse von der Einführungsposition in die Halteposition bewegt. Beispielsweise kann der Zugstab in der Einführungsposition in den Aufnahmeschlitz derart eingesteckt wird, dass der Verbindungsabschnitt des Zugstabes sich in dem Aufnahmeschlitz befindet. Dadurch steht der Endabschnitt des Zugstabes in axialer Richtung über den Aufnahmeschlitz vor. An dieser Stelle sei hervorgehoben, dass der Aufnahmeschlitz des Betätigungselements einen Querschnitt aufweisen soll, der dem Querschnitt des Endabschnitts des Zugstabes entspricht, um den Endabschnitt des Zugstabes durchzulassen. Zur Bewegung des Zugstabes von der Einführungsposition in die Halteposition kann der Verbindungsabschnitt des Zugstabes in dem Aufnahmeschlitz um eine in der Längsrichtung verlaufende Längsachse verdreht werden. Um den Verbindungsabschnitt des Zugstabes in dem Aufnahmeschlitz hemmungslos zu verdrehen kann der Aufnahmeschlitz vorzugsweise einen verbreiterten Bereich aufweisen, in dem der Verbindungsabschnitt des Zugstabes sich befindet.
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Insbesondere kann der Zugstab zur Bewegung von der Einführungsposition in die Halteposition um 90° gedreht sein. Dadurch ist der Endabschnitt des Zugstabes senkrecht zu dem Aufnahmeschlitz des Betätigungselements angeordnet, wodurch der Endabschnitt mit einer maximalen Kontaktfläche an dem Betätigungselement eingreifen kann. Darüber hinaus wird die Greifkraft des Endabschnitts auf beiden Seiten des Aufnahmeschlitzes gleichmäßig und achsensymmetrisch verteilt, wodurch ein Verschleiß aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen vermieden werden kann. Dadurch kann nicht nur die Sicherheitsgrad der Kupplung erhöht, sondern auch die Lebensdauer der Kupplung verlängert werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer Betätigungsvorrichtung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit folgenden Schritten: Bereitstellung eines Zugelements, die mehrere separat zueinander ausgebildete Zugstäbe umfasst, wobei jeder der Zugstäbe mit einem Verbindungsabschnitt versehen ist, der in erster Querrichtung des Zugstabes eine verkleinerte Erstreckung umfasst, Bereitstellung des Betätigungselements, das mit mehreren Aufnahmeschlitzen zur Aufnahme der Zugstäbe versehen ist, Stecken des Zugstabes in den Aufnahmeschlitz des Betätigungselements ein, bis der Verbindungsabschnitt des Zugstabes sich in dem Aufnahmeschlitz des Betätigungselements befindet, Verdrehen des Zugstabes um eine in seiner Längsrichtung verlaufende Längsachse, bis der Zugstab an dem Betätigungselement befestigt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2: eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung im ersten Schritt der Montage eines Zugstabes,
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3: eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung im zweiten Schritt der Montage eines Zugstabes,
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4: eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung im dritten Schritt der Montage eines Zugstabes und
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5: eine schematische Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Betätigungsvorrichtung weist ein Betätigungselement 12 zum Verlagern einer Anpressplatte (nicht dargestellt) und ein Zugelement 14 zur Übertragung einer Betätigungskraft des Betätigungselements 12 auf die Anpressplatte auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 12 als Tellerfeder 16 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt weist die Tellerfeder 16 einen Kraftrand 18 auf, der radial innen durch einen Innen-Nenndurchmesser 20 und radial außen durch einen Außen-Nenndurchmesser 22 begrenzt ist. Von dem Innen-Nenndurchmesser 20 stehen mehrere Federzungen 24 nach radial innen ab, um eine von einer Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) bereitgestellte Betätigungskraft in den Kraftrand 18 einzuleiten. Über das Zugelement 14 kann die Betätigungskraft von dem Kraftrand 18 der Tellerfeder 16 auf die Anpressplatte weitergeleitet werden. Zur Verbindung mit dem Zugelement 14 weist die Tellerfeder 16 an ihrem Kraftrand 18 mehrere von dem Außen-Nenndurchmesser 22 nach radial außen abstehende Verbindungslaschen 26 auf. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Zugelement 14 mehrere Zugstäbe 28. Jede der Zugstäbe 28 kann durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere Steckverbindungmit der Tellerfeder 16 verbunden sein. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Zugstäbe 28 durch eine Bajonettverbindung an der Tellerfeder 16 befestigt. Zur Aufnahme der Zugstäbe 28 weist die Tellerfeder 16 an jeder Verbindungslasche 26 einen Aufnahmeschlitz 30 auf. Die Aufnahmeschlitze 30 sind identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung der Tellerfeder 16 gleichmäßig verteilt angeordnet. Wie in 1 gezeigt erstreckt der Aufnahmeschlitz 30 sich in radialer Richtung der Tellerfeder 16. Die Verbindung des Zugstabes 28 mit dem Aufnahmeschlitz 30 der Tellerfeder 16 wird anhand von 2 bis 4 näher erläutert.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung 10 im ersten Schritt der Montage des Zugstabes 28. Wie in 2 dargestellt weist der Zugstab 28 eine Längsrichtung L, eine senkrecht zu der Längsrichtung L gerichtete erste Querrichtung eQ und eine senkrecht zu der Längsrichtung L und zu der ersten Querrichtung eQ gerichtete zweite Querrichtung zQ auf, wobei der Zugstab 28 in erster Querrichtung eQ eine erste Erstreckung eE und in zweiter Querrichtung zQ eine zweite Erstreckung zE aufweist, die kleiner als die erste Erstreckung eE ist. Zur Verbindung mit der Tellerfeder 16 weist der Zugstab 28 einen Verbindungsabschnitt 32 auf. Wie in 2 gezeigt weist der Verbindungsabschnitt 32 in erster Querrichtung eQ des Zugstabes 28 eine verkleinerte Erstreckung vE auf. Die verkleinerte Erstreckung vE des Verbindungsabschnitts 32 des Zugstabes 28 ist im Wesentlichen gleich die zweite Erstreckung zE des Zugstabes 28. Wie in 2 gezeigt der Verbindungsabschnitt 32 befindet sich zwischen einem frei stehenden Endabschnitt 34 und einem Hauptabschnitt 36 des Zugstabes 28.
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Im Folgenden wird die Montage des Zugstabes 28 an der Tellerfeder 16 beschrieben.
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Wie in 2 gezeigt wird der Zugstab 28 im ersten Schritt unter dem Aufnahmeschlitz 30 derart angeordnet, dass die Längsrichtung L des Zugstabes 28 der axialen Richtung der Tellerfeder 16 entspricht und die erste Querrichtung eQ des Zugstabes 28 entspricht der radialer Richtung der Tellerfeder 16.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung 10 im zweiten Schritt der Montage des Zugstabes 28. Im diesem Schritt wird der Zugstab 28 in den Aufnahmeschlitz 30 der Tellerfeder 16 eingesteckt, bis der Verbindungsabschnitt 32 des Zugstabes 28 sich in dem Aufnahmeschlitz 30 der Tellerfeder 16 befindet. Dadurch steht der Endabschnitt 34 des Zugstabes 28 in axialer Richtung über den Aufnahmeschlitz 30 der Tellerfeder 16 vor. An dieser Stelle sei hervorgehoben, dass der Aufnahmeschlitz 30 der Tellerfeder 16 einen Querschnitt aufweisen soll, der dem Querschnitt des Endabschnitts 34 des Zugstabes 28 entspricht, um den Endabschnitt 34 des Zugstabes 28 durchzulassen.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung 10 im dritten Schritt der Montage des Zugstabes 28. Wie oben erwähnt ist die verkleinerte Erstreckung vE des Verbindungsabschnitts 32 in erster Querrichtung eQ des Zugstabes 28 im Wesentlichen gleich die zweite Erstreckung zE des Zugstabes 28. Somit kann der Verbindungsabschnitt 32 des Zugstabes 28 in dem Aufnahmeschlitz 30 um eine in der Längsrichtung L verlaufende Längsachse verdreht werden. Um den Verbindungsabschnitt 32 des Zugstabes 28 in dem Aufnahmeschlitz 30 hemmungslos zu verdrehen kann der Aufnahmeschlitz 30 einen verbreiterten Bereich 38 aufweisen, in dem der Verbindungsabschnitt 32 des Zugstabes 28 sich befindet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Zugstab 28 um 90° verdreht. Dadurch greift der Endabschnitt 28 des Zugstabes 28 an dem Rand 40 des Aufnahmeschlitzes 30 ein, wodurch der Zugstabe 28 mit der Tellerfeder 16 verbunden ist.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung 10. Zur Verlagerung der Anpressplatte ist die Tellerfeder 16 um einen Schwenkpunkt 42 schwenkbar angeordnet. Wie in 5 gezeigt, wenn eine von einer Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) bereitgestellte Betätigungskraft BF auf die Federzungen 24 der Tellerfeder 16 ausübt, wird die Tellerfeder 16 um den Schwenkpunkt 42 geschwenkt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Tellerfeder 16 derart geschwenkt, dass die Federzungen 24 der Tellerfeder 16 in axialer Richtung nach unten und der Kraftrand 18 der Tellerfeder 16 in axialer Richtung nach oben bewegt werden. Durch die an dem Kraftrand 18 der Tellerfeder 16 befestigten Zugstäbe 28 werden diese Bewegung bzw. die Betätigungskraft BF auf die Anpressplatte übertragen, wodurch die Anpressplatte von der Tellerfeder 16 betätigt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Betätigungsvorrichtung
- 12
- Betätigungselement
- 14
- Zugelement
- 16
- Tellerfeder
- 18
- Kraftrand
- 20
- Innen-Nenndurchmesser
- 22
- Außen-Nenndurchmesser
- 24
- Federzunge
- 26
- Verbindungslasche
- 28
- Zugstab
- 30
- Aufnahmeschlitz
- 32
- Verbindungsabschnitt
- 34
- Endabschnitt
- 36
- Hauptabschnitt
- 38
- verbreiterter Bereich
- 40
- Rand des Aufnahmeschlitzes
- 42
- Schwenkpunkt
- L
- Längsrichtung des Zugstabes
- eQ
- erste Querrichtung des Zugstabes
- zQ
- zweite Querrichtung des Zugstabes
- eE
- erste Erstreckung des Zugstabes
- zE
- zweite Erstreckung des Zugstabes
- vE
- verkleinerte Erstreckung des Verbindungsabschnittes des Zugstabes
- BF
- Betätigungskraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005037514 A1 [0002]
- DE 102010032867 A1 [0002]
