DE102016208342B3 - Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung - Google Patents

Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung Download PDF

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Mirco Gärtner
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckplatte (2), einer relativ zu der Druckplatte (2) verschiebbar angeordneten Anpressplatte (3), einem eine Verschiebeposition der Anpressplatte (3) relativ zu der Druckplatte (2) vorgebenden Stellelement (4) und einer einen Abstand zwischen einer druckplattenzugewandten Stirnfläche (5) der Anpressplatte (3) sowie dem Stellelement (4) nachstellenden Nachstelleinrichtung (6), wobei die Nachstelleinrichtung (6) mehrere erste Rampenbereiche (7) an dem Stellelement (4) sowie mehrere zweite Rampenbereiche (8) an der Anpressplatte (3) aufweist, und die ersten und zweiten Rampenbereiche (7, 8) derart aneinander anliegen, dass eine Bewegung der ersten Rampenbereiche (7) relativ zu den zweiten Rampenbereichen (8) eine Veränderung des Abstands zwischen der Stirnfläche (5) und dem Stellelement (4) hervorruft, wobei die ersten Rampenbereiche (7) in Umfangsrichtung verlaufen und drehfest mit dem Stellelement (4) verbunden sind sowie eine Spindelmutter einer Spindeltriebeinheit (9) der Nachstelleinrichtung (6) derart mit dem Stellelement (4) gekoppelt ist, dass ein Verschieben der Spindelmutter ein Verdrehen des Stellelementes (4) relativ zu der Anpressplatte (3) bewirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines PKWs, LKWs, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einer Druckplatte, einer relativ zu der Druckplatte verschiebbar angeordneten/aufgenommenen Anpressplatte, einem eine Verschiebeposition der Anpressplatte relativ zu der Druckplatte vorgebenden Stellelement und einer einen Abstand zwischen einer druckplattenzugewandten Stirnfläche der Anpressplatte sowie dem Stellelement nachstellenden Nachstelleinrichtung, wobei die Nachstelleinrichtung mehrere (verschiebefest abgestützte/angeordnete) erste Rampenbereiche an dem Stellelement sowie mehrere (verschiebefest abgestützte/angeordnete) zweite Rampenbereiche an der Anpressplatte aufweist, und diese ersten und zweiten Rampenbereiche derart aneinander anliegen, dass eine Bewegung der ersten Rampenbereiche relativ zu zweiten Rampenbereichen eine Änderung des Abstandes zwischen der Stirnfläche und dem Stellelement hervorruft. Somit ist erfindungsgemäße eine selbstnachstellende Reibungskupplung umgesetzt.
  • Aus dem Stand der Technik sind selbstnachstellende Reibungskupplungen bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise ist in der WO 2009/056 092 A1 eine Reibungskupplung, zumindest bestehend aus einem Kupplungsgehäuse mit einer drehfest und axial begrenzt zu dieser verlagerbaren Druckplatte, bekannt. Die Druckplatte ist von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden Hebelsystem gegenüber einer am Kupplungsgehäuse fest angeordneten Anpressplatte, unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe, zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung axial verlagerbar. In Abhängigkeit von einer Änderung eines Abstands zwischen Anpressplatte und Druckplatte erfolgt ein Formschluss zwischen einer Verdreheinrichtung, die ein zwischen Druckplatte und dem Hebelsystem angeordnetes Rampensystem zum Ausgleich eines bei Verschleiß auftretenden Fehlabstandes zwischen Druckplatte und Hebelsystem verdreht, und einer Steuereinrichtung, die die Verdreheinrichtung mittels des Formschlusses steuert, und die Verdreheinrichtung wird mittels der Steuereinrichtung bei sich öffnender Reibungskupplung verdreht.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus der DE 10 2014 216 594 B3 sowie der WO 2015/144 162 A2 bekannt.
  • Bei den bisher bekannten selbstnachstellenden Reibungskupplungen hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass der Einsatz dieser Systeme aufgrund der Ausbildung der Nachstelleinrichtung relativ beschränkt ist. Insbesondere sind zumeist die eingesetzten Nachstelleinrichtungen oft nur für den Einsatz in normal eingerückten Kupplungen ausgebildet.
  • Ferner ist aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 10 2015 204 445 A1 eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckplatte, einer relativ zu der Druckplatte verschiebbar angeordneten Anpressplatte, einem eine Verschiebeposition der Anpressplatte relativ zu der Druckplatte vorgebenden Stellelement und einer einen Abstand zwischen einer druckplattenzugewandten Stirnfläche der Anpressplatte sowie dem Stellelement nachstellenden Nachstelleinrichtung bekannt. Die Nachstelleinrichtung weist mehrere erste Rampenbereiche an dem Stellelement sowie mehrere zweite Rampenbereiche an der Anpressplatte auf. Die ersten und zweiten Rampenbereiche liegen derart aneinander an, dass eine Bewegung der ersten Rampenbereiche relativ zu den zweiten Rampenbereichen eine Veränderung des Abstands zwischen der Stirnfläche und dem Stellelement hervorruft. Die ersten Rampenbereiche verlaufen in Umfangsrichtung und sind drehfest mit dem Stellelement verbunden. Eine Spindelmutter einer Spindeltriebeinheit der Nachstelleinrichtung ist derart mit dem Stellelement gekoppelt, dass ein Verschieben der Spindelmutter ein Verdrehen des Stellelementes relativ zu der Anpressplatte bewirkt. Die Spindeltriebeinheit ist an einem ersten druckplattenfesten Bereich aufgenommen. Eine Spindelwelle der Spindeltriebeinheit, auf welcher Spindelwelle die Spindelmutter axial verschiebbar aufgenommen ist, ist drehbar an dem ersten druckplattenfesten Bereich gelagert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Reibungskupplung zur Verfügung zu stellen, deren Selbstnachstellmechanismus für möglichst viele verschiedene Kupplungskonstruktionen, insbesondere auch bei einer normal ausgerückten Reibungskupplung, nutzbar sein soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
  • Die Spindeltriebeinheit ist an einem ersten druckplattenfesten Bereich (vorzugsweise der Druckplatte selbst oder einem mit der Druckplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel) aufgenommen, wodurch der Aufbau der Nachstelleinrichtung besonders unkompliziert ist.
  • Eine Spindelwelle der Spindeltriebeinheit, auf welcher Spindelwelle die Spindelmutter axial verschiebbar aufgenommen ist, ist drehbar an dem ersten druckplattenfesten Bereich gelagert. Dadurch wird der Aufbau der Nachstelleinrichtung weiter vereinfacht.
  • Ein antreibend auf die Spindelwelle einwirkendes Antriebselement ist elastisch verschwenkbar/verformbar an einem zweiten druckplattenfesten Bereich (wiederum vorzugsweise der Druckplatte selbst oder einem mit der Druckplatte drehfest verbundenen Kupplungsdeckel) aufgenommen. Auch dadurch wird der Aufbau der Nachstelleinrichtung weiter vereinfacht.
  • Das Antriebselement weist eine Klinke auf, die mit einer Verzahnung eines drehfest mit der Spindelwelle verbundenen Ritzels zusammenwirkt. Somit ist eine Koppelung der Drehbewegung der Spindelwelle mit einer Bewegung des Antriebselementes besonders direkt umgesetzt.
  • Bildet das Antriebselement einen Anschlagsbereich aus/weist das Antriebselement einen Anschlagsbereich auf, der mit einem Gegenanschlag an dem Stellelement zusammenwirkt, ist das Antriebselement relativ zu dem Ritzel/der Spindelwelle, in Abhängigkeit des Verschiebeweges des Stellelementes, direkt verschiebbar.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn das Stellelement als Drucktopf ausgestaltet ist. Dadurch ist ein axial verschiebbares, in sich jedoch besonders stabiles, das heißt ein sich aufgrund der wirkenden Betätigungskräfte, insbesondere der Ausrückkräfte, formstabiles/steifes Stellelement umgesetzt, wodurch die an ihm ausgebildeten Rampenbereiche ebenfalls besonders robust ausgestaltet sind.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Reibungskupplung als Doppelkupplung ausgebildet ist. Dadurch ist eine Selbstnachstellung besonders effizient umgesetzt.
  • Ist die Reibungskupplung zudem direkt betätigt, ist sie weiterhin in ihrem Aufbau deutlich vereinfacht.
  • In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn die Reibungskupplung normal ausgerückt/normal geöffnet ist. Dadurch wirkt die Nachstelleinrichtung besonders effektiv.
  • In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine Verschleißnachstellung für eine direkt betätigte Kupplung, vorzugsweise in Form einer Doppelkupplung, auf Basis einer bisher bekannten TAC („Travel Adjusted Clutch”/weggesteuert einstellbare Kupplung) umgesetzt. Die direkt betätigte Kupplung weist eine Verschleißnachstellung (eine Nachstelleinrichtung) nach dem Prinzip einer TAC-Spindel auf. Ein oberer, direkt betätigter Drucktopf (Stellelement) ist mit Rampen (erste Rampenbereiche) ausgestattet und kann durch die sich translatorisch bewegende Spindelmutter verdreht werden. Der untere Drucktopf (Anpressplatte) weist die Gegenrampen (zweite Rampenbereiche) auf und ist drehfest. Insbesondere ist die Kupplung normal ausgerückt.
  • Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wobei die Reibungskupplung in einer ausgerückten Stellung veranschaulicht ist, in der eine Anpressplatte derart gegenüber einer Druckplatte der Reibungskupplung beabstandet ist, dass eine zwischen der Anpressplatte und der Druckplatte angeordnete Kupplungsscheibe drehmomentenübertragungslos zur Druckplatte angeordnet ist,
  • 2 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung nach 1, wobei nun ein an der Anpressplatte angedrücktes Stellelemente so mit einer Betätigungskraft beaufschlagt ist, dass sich die Anpressplatte hin zu der Druckplatte bewegt,
  • 3 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung nach den 1 und 2, wobei im Vergleich zu 2 die Anpressplatte soweit mit Hilfe des Stellelementes verrückt ist, dass sie die Kupplungsscheibe und diese wiederum die Druckplatte schleifend kontaktiert,
  • 4 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung nach den 1 bis 3, wobei die Anpressplatte, im Vergleich zu 3, so gegen die Kupplungsscheibe und die Druckplatte angedrückt ist, dass, unter Umsetzung einer vollständig eingerückten Stellung der Reibungskupplung, auch eine Belagsfederung der Kupplungsscheibe komprimiert ist,
  • 5 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung nach den 1 bis 4, wiederum in einer ausgerückten Stellung, ähnlich zu 2, wobei die Reibbeläge der Kupplungsscheibe nun um ein gewisses Maß verschlissen sind,
  • 6 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung ähnlich zu 5, wobei die Anpressplatte, im Vergleich zu 5, nun wiederum unter schleifendem Kontakt an die Kupplungsscheibe angedrückt ist,
  • 7 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung, ähnlich zu den 5 und 6, wobei die Reibungskupplung in einer vollständig eingerückten Stellung gezeigt ist und erkennbar ist, dass die Kupplungsscheibe sogar derart weit verschlissen ist, dass eine Nachstelleinrichtung aktiviert wird, sodass eine Klinke eines Antriebselementes, das mit einem verzahnten Ritzel einer Spindeltriebeinheit zusammenwirkt, gerade dabei ist, von einem Verzahnungstal hin zu dem benachbarten Verzahnungstal umzuschnappen,
  • 8 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung, ähnlich zu 7, wobei die Klinke des Antriebselementes nun bereits in das benachbarte Verzahnungstal eingerastet ist,
  • 9 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung nach den 5 bis 8, wobei die Reibungskupplung zurück in ihre geöffnete Stellung verbracht wird, jedoch die Betätigungskraft auf das Stellelement noch so groß ist, dass die Anpressplatte mit der Kupplungsscheibe in schleifendem Kontakt mit entspannter Belagsfederung ausgerichtet ist, wobei die Klinke, zum Initiieren der Abstandsänderung zwischen der Anpressplatte und dem Stellelement, aufgrund des Umschnappens innerhalb des Ritzels dieses bei der Bewegung in die ausgerückte Stellung verdreht (Verdrehung durch Bezugspfeil veranschaulicht),
  • 10 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung ähnlich zu 9, wobei nun die vollständig ausgerückte Stellung erreicht ist und das Ritzel mittels der Klinke vollständig verdreht ist, so dass, aufgrund der Kopplung einer Spindelwelle mit einer Spindelmutter der Spindeltriebeinheit und dieser Spindelmutter mit dem Stellelement, der Abstand zwischen der Anpressplatte und dem Drucktopf verändert wird, und
  • 11 eine Längsschnittdarstellung der Reibungskupplung ähnlich zu 10, wobei die Kupplungsscheibe noch weiter verschlissen ist, sodass das Stellelement und die Anpressplatte noch weiter voneinander beabstandet sind.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Reibungskupplung 1 schematisch erkennbar. Die Reibungskupplung 1 ist als eine selbstnachstellende/selbstnachstellbare Reibungskupplung 1 ausgestaltet. Die Reibungskupplung 1 ist weiterhin als weggesteuert selbstnachstellende Kupplung ausgestaltet. Die Reibungskupplung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine Einfachkupplung ausgebildet, jedoch vorzugsweise in weiteren Ausführungen als Doppelkupplung ausgestaltet. Die Reibungskupplung 1 dient, wie üblich, zur Verbindung (in einer eingekuppelten/eingerückten/geschlossenen Stellung) bzw. zur Drehmomententrennung (in einer ausgekuppelten/ausgerückten/geöffneten Stellung) einer Ausgangswelle, wie einer Kurbelwelle, einer Verbrennungskraftmaschine mit einer Getriebewelle/Getriebeeingangswelle eines Getriebes, wobei diese Wellen sowie das Getriebe und die Verbrennungskraftmaschine der Übersichtlichkeit halber hier nicht weiter dargestellt sind.
  • Wie in 1 gezeigt, weist die Reibungskupplung 1 gemäß eines üblichen Aufbaus eine Druckplatte 2 auf, die auch alternativ als Gegenplatte bezeichnet ist, und im Betrieb mit der Ausgangswelle der Verbrennungsmaschine drehfest weiterverbunden ist. Zudem ist die Druckplatte 2 im Betrieb mit einem hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Kupplungsdeckel drehfest verbunden. Relativ zu dieser Druckplatte 2 verschiebbar ist eine Anpressplatte 3, in einer axialen Richtung der Reibungskupplung 1, d. h. entlang einer Drehachse/Längsachse 28 der Druckplatte 2, beabstandet zu der Druckplatte 2 angeordnet. Die Anpressplatte 3 ist mittels einer Federeinrichtung 24 in axialer Richtung der Reibungskupplung 1 von der Druckplatte 2 weg vorgespannt, welche Federeinrichtung 24 hier jedoch lediglich schematisch dargestellt ist. Die Federeinrichtung 24 ist im Betrieb mittels mehrerer Blattfederpakete umgesetzt, die axial zwischen der Anpressplatte 3 und der Druckplatte 2 eingespannt sind.
  • In axialer Richtung zwischen der Anpressplatte 3 und der Druckplatte 2 ist eine Kupplungsscheibe 25 angeordnet. Insbesondere ist die Kupplungsscheibe 25 mit zumindest zwei Reibbelägen 26a und 26b in einem axialen Zwischenraum zwischen einer Stirnfläche 5, in Form einer Reibfläche, der Anpressplatte 3 sowie einer Abstützfläche 27, wiederum in Form einer Reibfläche, der Druckplatte 2 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 25 gemäß einer typischen Ausführung einer Reibungskupplung 1 ragt dabei in den axialen Zwischenraum zwischen Anpressplatte 3 und Druckplatte 2 derart hinein, dass ihre, jeweils zu der Stirnfläche 5 oder der Abstützfläche 27 hingewandte Reibbeläge 26a und 26b in radialer Richtung vollständig mit der Verbindungsfläche 27 sowie der Stirnfläche 5 überdeckend ausgerichtet sind. Die Kupplungsscheibe 25 ist typischerweise mit der Getriebewelle drehfest verbunden, jedoch axial verschiebbar auf dieser gelagert.
  • An der Druckplatte 2 ist zudem bereits ein Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 6 der Reibungskupplung 1, zum Umsetzen einer weggesteuerten Nachstellung bei einem bestimmten Verschleiß der Reibbeläge 26a, 26b der Kupplungsscheibe 25 bzw. der Stirnfläche 5 der Anpressplatte 3 sowie der Abstützfläche 27 der Druckplatte 2, vorhanden. Konkret ist ein Spindeltrieb/eine Spindeltriebeinheit 9 der Nachstelleinrichtung 6 sowie ein mit dieser Spindeltriebeinheit 9 verstellendes und zusammenwirkendes Antriebselement 14 an der Druckplatte 2 angebracht. Die Spindeltriebeinheit 9 umfasst eine Spindelwelle 13, die in einem ersten druckplattenfesten Bereich 11, das heißt einem fest mit der Druckplatte 2 verbundenen Bereich, rotatorisch gelagert ist. Somit ist die Spindelwelle 13 frei drehbar auf der Druckplatte 2 aufgenommen. Auf dieser Spindelwelle 13 ist drehfest sowie axial verschiebefest ein Ritzel 16 aufgenommen. Dieses Ritzel 16 weist eine Außenkontur in Form einer Verzahnung 17 auf. Mit dieser Verzahnung 17 ist das Antriebselement 14 wiederum mittels einer Klinke 15 in Eingriff. Die Klinke 15 ist so ausgerichtet und angeordnet, dass sie stets innerhalb zweier benachbarter Zähne der Verzahnung 17 und somit in einem Verzahnungstal 10 der Verzahnung 17 formschlüssig aufgenommen ist. Weiterhin gehört der Spindeltriebeinheit 9 eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Spindelmutter an. Diese Spindelmutter ist auf typische Weise in axialer Richtung der Spindelwelle 13, bei Verdrehung dieser Spindelwelle 13, verschiebbar. Eine Verdrehung der Spindelwelle 13 bewirkt somit eine Verschiebung der Spindelmutter in axialer Richtung der Spindelwelle 13.
  • Die Spindelmutter der Spindeltriebeinheit 9 ist wiederum erfindungsgemäß in einer Umfangsrichtung eines Stellelementes 4 der Reibungskupplung 1 mit diesem beweglich gekoppelt. Die Spindelmutter ist so mit dem Stellelement 4 verbunden, dass eine axiale Bewegung der Spindelmutter entlang der Spindelwelle 13 eine Drehbewegung des Stellelementes 4 hervorruft.
  • Das Stellelement 4 ist ebenfalls in 1 besonders gut erkennbar. Das Stellelement 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Drucktopf ausgestaltet. Alternativ sind jedoch auch Ausführungen als Tellerfeder oder als anderes Hebelelement umgesetzt. Das Stellelement 4 dient daher als Verschiebeelement, das mit der Anpressplatte 3 verschiebend zusammenwirkt.
  • Schematisch ist weiterhin ein Betätigungslager 21 dargestellt, das in der in 1 dargestellten ausgerückten Stellung der Reibungskupplung 1 an einem Endanschlag 22 anliegt. Das Betätigungslager 21 kann beispielsweise als Wälzlager ausgestaltet sein. Das Betätigungslager 21 ist in einem radialen inneren Bereich, das heißt im Bereich einer zentrischen Durchgangsöffnung 23 des Stellelementes 4, am Stellelement 4 angeordnet.
  • Wiederum verschiebefest liegt das Stellelement 4, in axialer Richtung der Reibungskupplung 1 gesehen, an der Anpressplatte 3 an. In der eingerückten Stellung der Reibungskupplung 1, wie sie in 4 dargestellt ist, ist die Anpressplatte 3 mittels des Stellelementes 4 so an die Kupplungsscheibe 25 angedrückt, dass die Kupplungsscheibe 25 wiederum reibkraftschlüssig drehfest an die Druckplatte 2 angedrückt ist. In der ausgerückten Stellung nach 1 hingegen ist die Anpressplatte 3 so von der Kupplungsscheibe 25 abgehoben, dass kein Drehmoment zwischen der Druckplatte 2 und der Kupplungsscheibe 25 übertragen wird.
  • Erfindungsgemäß weist das Stellelement 4 unmittelbar mehrere entlang einer kreisförmigen gedachten Linie um die Längsachse 28 der Reibungskupplung 1 herum verlaufende erste Rampenbereiche 7 auf. Die ersten Rampenbereiche 7 sind mehrere in Umfangsrichtung einer gedachten ringförmigen Erstreckungslinie um die Längsachse 28 herum beabstandet angeordnete Rampen, die sich somit im Wesentlichen bogenförmig erstrecken und in ihrer Länge beschränkt sind. Auch an der Anpressplatte 3 sind mehrere (zweite) Rampenbereiche 8 ausgebildet sowie angeordnet. Die zweiten Rampenbereiche 8 sind komplementär/gegensinnig zu den ersten Rampenbereichen 7 ausgestaltet und liegen diesen gegenüber. Somit sind auch die zweiten Rampenbereiche 8 wiederum in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sowie bogenförmig verlaufend. Jedem ersten Rampenbereich 7 ist ein zweiter Rampenbereich 8 zugeordnet. Je ein erster Rampenbereich 7 liegt an einem zweiten Rampenbereich 8 an. Während sich der erste Rampenbereich 7 in einer ersten Drehrichtung hinsichtlich seiner axialen Dicke/Erstreckung erweitert, verringert sich der zweite Rampenbereich 8 wiederum in dieser ersten Drehrichtung.
  • Durch die bewegliche Verknüpfung der Spindelmutter mit dem Stellelement 4 wird somit das Stellelement 4 mit dessen ersten Rampenbereichen 7 relativ zu der Anpressplatte 3 mit seinen zweiten Rampenbereichen 8 bei einem Verschieben der Spindelmutter entlang der Spindelwelle 13 bewegt. Dadurch kommt es zu einer Änderung des Abstandes der Schwerpunkte der Anpressplatte 3 und des Stellelementes 4 bzw. zwischen der Stirnfläche 5 relativ zu dem Stellelement 4/zu dem Schwerpunkt der Stellelementes 4.
  • Wie aus der Zusammenschau der 2 bis 4 zudem ersichtlich ist, kommt es prinzipiell bei einem noch nicht ausreichenden Verschleiß der Reibbeläge 26a und 26b, bzw. der Stirnfläche 5 sowie der Verbindungsfläche 27, beim Einrücken der Reibungskupplung 1 zu einem elastischen Verformen des Antriebselementes 14 samt seiner Klinke 15 in axialer Richtung der Reibungskupplung 1, jedoch ohne, dass sich die Klinke 15 an der Verzahnung 17 zwischen den Verzahnungstälern 10 weiterbewegt. Die Klinke 15 bewegt sich bei dem Verstellvorgang zwischen der ausgerückten Stellung und der eingerückten Stellung in diesem Verschleißzustand lediglich innerhalb der Breite eines Verzahnungstals 10 in Umfangsrichung des Ritzels 16 relativ zu dem Ritzel 16. Dies ist beispielsweise auch in 4 gut zu erkennen, wo eine maximale Betätigungskraft 29 an dem Stellelement 4 anliegt, so dass die Anpressplatte 3, durch Komprimieren einer Belagsfederung 30 zwischen den Reibbelägen 26a und 26b sowie der Federeinrichtung 24, die Kupplungsscheibe 25 sowie die Druckplatte 2 vollständig miteinander verbindet.
  • Die elastische Verformung des Antriebselementes 14 wird durch einen Anschlagsbereich 18 an dem Antriebselement 14 realisiert, der mit einem Gegenanschlag 19 an dem Stellelement 4 zusammenwirkt und zumindest in der eingerückten Stellung an diesem anliegt.
  • Kommt es gemäß der 6 bis 11 zu einem ausreichenden Verschleiß der Kupplungsscheibe 25 im Bereich seiner Reibbeläge 26a und 26b, bzw. der Stirnfläche 5 sowie der Verbindungsfläche 27, wird bei einem erneuten Einrücken der Kupplung (5) zunächst wiederum das Antriebselement 14 (hin zu 6) mitgenommen und dadurch die Klinke 15 relativ zu dem Ritzel 16 und dessen Verzahnung 17 bewegt. Da der Verschleiß zur Verstellung des Stellelementes 4 relativ zur Anpressplatte 3 ausreicht, kommt es in der fast vollständig erzielten eingerückten Stellung nach 7 zu einem Überwinden eines Zahnes des Ritzels 16 in Umfangsrichtung durch die Klinke 15 und somit nach 8 schließlich zu einem Einrasten der Klinke 15 in einem benachbarten Verzahnungstal 10. Wird die Reibungskupplung 1 daraufhin, wie anfänglich in 9 zu erkennen, wieder hin zu der in 10 umgesetzten ausgerückten Stellung bewegt, nimmt das Antriebselement 14 aufgrund seiner elastischen Verformung in der eingerückten Stellung das Ritzel 16 mit und verdreht dieses. Somit wird auch die Spindelwelle 13 verdreht und es kommt zu einem axialen Bewegen der Spindelmutter, wodurch schließlich das Stellelement 4 relativ zu der Anpressplatte 3 verdreht wird. Dadurch, wie in 11 letztendlich gut zu erkennen, wird ein axialer Abstand des Stellelementes 4 relativ zu der Anpressplatte 3, insbesondere zu dessen Stirnfläche 5, vergrößert.
  • Desweiteren sei erwähnt, dass die ersten Rampenbereiche 7 in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar an dem Stellelement 4 (stoffeinteilig) ausgebildet sind. Es ist jedoch auch eine alternative Anbringung dieser ersten Rampenbereiche 7 an einem Verstellring in weiteren Ausführungen umgesetzt, wobei dieser Verstellring dann wiederum vorzugsweise drehfest mit dem Stellelement 4 verbunden ist. Auch die zweiten Rampenbereiche 8 sind vorzugsweise unmittelbar (stoffeinteilig) an der Anpressplatte 3 (unter Ausbildung der Anpressplatte 3 als Drucktopf) ausgebildet, jedoch, gemäß weiterer Ausführungen, auch an einem einzelnen Verstellring ausbildbar.
  • In anderen Worten ausgedrückt, ist in der erfindungsgemäßen Reibungskupplung 1 die Anordnung der diversen Bauteile so gewählt, dass eine Nachstellung ohne Hebelfeder- bzw. Tellerfederbetätigung möglich ist, eine Nachstellung auf Seite der Anpressplatte 3 erfolgt und gleichzeitig die Verstelleinheit 6 (Spindel 9) sowie die Antriebseinheit 14 (Antriebsklinke 15) ortsfest vorzugsweise an der Gegenplatte 2 bzw. am Kupplungsdeckel angebunden ist, sodass kein axiales Abgleiten des Kontaktpunktes (Antriebsklinke 15/Spindel 9) im Verschleiß keine ungewollte Nachstellung durch eine Anregung der Anpressplatte 3 bewirkt, die Nachführung der Anpressplatte 3 in axialer Richtung durch einen in Umfangsrichtung verdrehbaren Drucktopf mittels Rampen 7, 8 erfolgt (der Drucktopf ist vorzugsweise zweiteilig, mit einem an der Anpressplatte 3 fixierten Teil und einem verdrehbaren Teil, ausgeführt), und die Nachstellkraft zum Zeitpunkt der Nachstellung (Kupplung 1 öffnen) von der Blattfederkraft (Kraft der Federeinrichtung 24) entkoppelt ist bzw. nicht durch die Blattfederkraft generiert werden muss. Dies gilt insbesondere für normaly opened/normal ausgerückte Kupplungen. Das Zurückdrehen der Verstelleinheit (Spindel 13 + Spindelmutter) erfolgt vorzugsweise mit einer Sperrklinke oder mit einem Schlingband, was jedoch der Übersichtlichkeit in den Fign. nicht abgebildet ist. Die Einheit aus Ritzel 16, Spindelwelle 13/Spindel und Spindelmutter ist bevorzugt auch als Verstelleinheit bezecihnet, wobei dann die Antriebsklinke 15 und die Antriebsfeder (Antriebselement 14) als Antriebseinheit bezeichnet sind. Die Verdrehung des Ritzels 16 erfolgt hier beim Öffnen der Kupplung 1. In der Spindelmutter wird die Drehbewegung der Spindel 13 in eine axiale Bewegung umgewandelt, welche über eine Anbindung auf den Drucktopf 20 in Umfangsrichtung umgeleitet wird. Durch die Nachstellung wird bewirkt, dass der Abstand zwischend der Anpressplatte 3 und der Belagsscheibe/Kupplungsscheibe 25 im Neu- sowie Verschleißzustand im Wesentlichen gleich bleibt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Reibungskupplung
    2
    Druckplatte
    3
    Anpressplatte
    4
    Stellelement
    5
    Stirnfläche
    6
    Nachstelleinrichtung
    7
    erster Rampenbereich
    8
    zweiter Rampenbereich
    9
    Spindeltriebeinheit
    10
    Verzahnungstal
    11
    erster druckplattenfester Bereich
    12
    zweiter druckplattenfester Bereich
    13
    Spindelwelle
    14
    Antriebselement
    15
    Klinke
    16
    Ritzel
    17
    Verzahnung
    18
    Anschlagsbereich
    19
    Gegenanschlag
    20
    Drucktopf
    21
    Betätigungslager
    22
    Endanschlag
    23
    Durchgangsöffnung
    24
    Federeinrichtung
    25
    Kupplungsscheibe
    26a
    erster Reibbelag
    26b
    zweiter Reibbelag
    27
    Abstützfläche
    28
    Längsachse
    29
    Betätigungskraft
    30
    Belagsfederung

Claims (6)

  1. Reibungskupplung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckplatte (2), einer relativ zu der Druckplatte (2) verschiebbar angeordneten Anpressplatte (3), einem eine Verschiebeposition der Anpressplatte (3) relativ zu der Druckplatte (2) vorgebenden Stellelement (4) und einer einen Abstand zwischen einer druckplattenzugewandten Stirnfläche (5) der Anpressplatte (3) sowie dem Stellelement (4) nachstellenden Nachstelleinrichtung (6), wobei die Nachstelleinrichtung (6) mehrere erste Rampenbereiche (7) an dem Stellelement (4) sowie mehrere zweite Rampenbereiche (8) an der Anpressplatte (3) aufweist, und die ersten und zweiten Rampenbereiche (7, 8) derart aneinander anliegen, dass eine Bewegung der ersten Rampenbereiche (7) relativ zu den zweiten Rampenbereichen (8) eine Veränderung des Abstands zwischen der Stirnfläche (5) und dem Stellelement (4) hervorruft, wobei die ersten Rampenbereiche (7) in Umfangsrichtung verlaufen und drehfest mit dem Stellelement (4) verbunden sind sowie eine Spindelmutter einer Spindeltriebeinheit (9) der Nachstelleinrichtung (6) derart mit dem Stellelement (4) gekoppelt ist, dass ein Verschieben der Spindelmutter ein Verdrehen des Stellelementes (4) relativ zu der Anpressplatte (3) bewirkt, wobei die Spindeltriebeinheit (9) an einem ersten druckplattenfesten Bereich (11) aufgenommen ist, und eine Spindelwelle (13) der Spindeltriebeinheit (9), auf welcher Spindelwelle (13) die Spindelmutter axial verschiebbar aufgenommen ist, drehbar an dem ersten druckplattenfesten Bereich (11) gelagert ist, wobei ein antreibend auf die Spindelwelle (13) einwirkendes Antriebselement (14) elastisch verschwenkbar an einem zweiten druckplattenfesten Bereich (12) aufgenommen ist, und das Antriebselement (14) eine Klinke (15) aufweist, die mit einer Verzahnung (17) eines drehfest mit der Spindelwelle (13) verbundenen Ritzels (16) zusammenwirkt.
  2. Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement (14) einen Anschlagsbereich (18) ausbildet, der mit einem Gegenanschlag (19) an dem Stellelement (4) zusammenwirkt.
  3. Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stellelement (4) als Drucktopf (20) ausgestaltet ist.
  4. Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Reibungskupplung (1) als Doppelkupplung ausgebildet ist.
  5. Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Reibungskupplung (1) direkt betätigt ist.
  6. Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Reibungskupplung (1) normal ausgerückt ist.
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