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Die Erfindung betrifft eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung, mit dessen Hilfe eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes geöffnet und/oder geschlossen werden kann.
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Aus
DE 10 2015 200 925 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, bei der ein Betätigungselement in Form einer als Tellerfeder mit Federzungen ausgestalteten Hebelfeder in axialer Richtung unbeweglich aber schwenkbar in einem Kupplungsdeckel aufgenommen ist. An einem radial inneren Ende der Federzungen kann eine Betätigungskraft eingeleitet werden, wodurch das Betätigungselement verschwenkt wird und eine Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte zum Öffnen der Kupplung verlagert werden kann. Das Betätigungselement ist an einer Axialseite an dem Kupplungsdeckel und an der anderen Axialseite an einer Stützfeder schwenkbar gelagert. Das Betätigungselement ist an einem mit dem Kupplungsdeckel befestigten Zentrierbolzen zentriert.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis das Betätigungsverhalten einer Reibungskupplung über die Lebensdauer möglichst konstant zu halten.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, die ein konstantes Betätigungsverhalten einer Reibungskupplung über die Lebensdauer ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Deckelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. 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 Deckelanordnung für eine Reibungskupplung vorgesehen mit einem Kupplungsdeckel zum Abdecken zumindest eines Teils der Reibungskupplung, einem, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, an einer Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe angreifbaren Betätigungselement zum Verlagern der Anpressplatte und einem mit dem Kupplungsdeckel verbundenen Zentrierbolzen zum Zentrieren des Betätigungselements, wobei der Zentrierbolzen in einem von dem Betätigungselement regulär überstreichbaren Arbeitsbereich ein, insbesondere zylindrisches, Zentrierelement aufweist, wobei an mindestens einem axialen Ende des Zentrierelements ein Kantenbrecherelement zum Abbrechen von durch die Relativbewegung des Betätigungselements von dem Zentrierelement abgeschabten Materials vorgesehen ist.
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Der Hubweg der relativ zu einer Gegenplatte axial verlagerbare Anpressplatte zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung der Reibungskupplung ist durch den maximal möglichen Verschleiß der Kupplungsscheibe beschränkt. Wenn eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte vorgesehen ist, entspricht der Hubweg der Anpressplatte im Wesentlichen dem Hubweg der Anpressplatte im Neuzustand der Reibungskupplung. Durch den begrenzten Hubweg der Anpressplatte ist auch der Schwenkbereich des Betätigungselements begrenzt. Durch die Zentrierung des Betätigungselements an dem Zentrierbolzen ist es möglich, dass das Betätigungselement bei einem Verschwenken, insbesondere um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt, an dem Zentrierbolzen abgleitet. Durch die Begrenzung des Schwenkbereich des Betätigungselements ergibt sich ein in axialer Richtung begrenzter Arbeitsbereich, in dem das Betätigungselement im regulären Betrieb der Reibungskupplung an dem Zentrierbolzen regulär abgleitet. Das insbesondere als Tellerfeder ausgestaltete Betätigungselement kann hierbei Material des Zentrierbolzens abschaben und/oder derart plastisch verformen, dass sich am axialen Ende des Arbeitsbereichs ein Materialwulst ergeben kann. Dies führt dazu, dass sich am Ende des Arbeitsbereichs durch den Materialwulst ein Widerstand gegen das weitere Verschwenken des Betätigungselements ergeben kann, der zu einem sich ändernden Betätigungsverhalten der Reibungskupplung führt, was üblicherweise als unkomfortabel empfunden wird. Durch das am axialen Ende des Arbeitsbereichs vorgesehene Kantenbrecherelement kann von dem Betätigungselement abgeschabtes und/oder plastisch verformtes Material des im Arbeitsbereich ausgebildeten Zentrierelements gebrochen werden, so dass dieses Material von dem Zentrierbolzen abgetrennt wird. Material des Zentrierelements, dass von dem Betätigungselement vor sich her auf das axiale Ende des Zentrierelements geschoben wird, kann beim Erreichen des axialen Endes des Arbeitsbereichs abbrechen, so dass die Ausbildung einer Kante, eines Wulsts oder eines sonstigen durch das Material des Zentrierelements bei einem Verschleiß des Zentrierbolzens ausgebildeten Widerstands vermieden werden kann. Das abgetrennte Material kann in einem Bodenbereich der Reibungskupplung aufgefangen und gesammelt werden, so dass das abgetrennte Material nicht zu Beschädigungen und/oder Verunreinigungen innerhalb der Reibungskupplung führen kann. Durch das Kantenbrecherelement kann eine verschleißbedingte Materialanhäufung am axialen Ende des Arbeitsbereichs vermieden werden, so dass ein konstantes Betätigungsverhalten einer Reibungskupplung über die Lebensdauer ermöglicht ist.
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Die Deckelanordnung weist insbesondere eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands zwischen einer Gegenplatte und einer relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte auf. Die Nachstelleinrichtung kann beispielsweise zwischen dem Betätigungselement und dem Kupplungsdeckel oder zwischen dem Betätigungselement und der Anpressplatte vorgesehen sein. Durch die Nachstelleinrichtung kann der Hubweg der Anpressplatte zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung der Reibungskupplung und damit auch der Arbeitsbereich gering gehalten werden. Die intensivere Belastung des in axialer Richtung entsprechend kurz ausgestalteten Zentrierelement führt durch das Kantenbrecherelement nicht zu einer signifikanten Beeinträchtigung des Betätigungsverhalten der Reibungskupplung. Zudem kann der Zentrierbolzen entsprechend kurz ausgestaltet werden, so dass axialer Bauraum eingespart werden kann. Vorzugsweise ist eine an dem Zentrierbolzen radial zentrierte Stützfeder zur schwenkbaren Abstützung des Betätigungselements an dem Kupplungsdeckel vorgesehen. Die Stützfeder kann analog zum Betätigungselement in einem weiteren Arbeitsbereich an einem weiteren Zentrierelement abgleiten, wobei insbesondere an mindestens einem axialen Ende des weiteren Zentrierelements ein weiteres Kantenbrecherelement zum Abbrechen von durch die Relativbewegung der Stützfeder von dem weiteren Zentrierelement abgeschabten Materials vorgesehen ist. Das weitere Kantenbrecherelement kann analog zu dem für das Betätigungselement vorgesehene Kantenbrecherelement ausgestaltet sein.
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Insbesondere ist das Kantenbrecherelement durch eine von einer an dem Zentrierelement in dem Arbeitsbereich abgleitbaren Kontaktseite des Betätigungselements weg verlaufende Oberfläche des Zentrierbolzens ausgestaltet. Hierbei ist es möglich, dass der Zentrierbolzen in mindestens einem axial neben dem Zentrierelement liegenden Teilbereich einen geringeren Durchmesser als das Zentrierelement aufweist, wobei insbesondere das Kantenbrecherelement durch einen sich ausbildenden Durchmesserwechsel zwischen dem Teilbereich und dem Zentrierelement ausgebildet ist. Wenn das Betätigungselement Material des Zentrierelements an den axialen Rand des Zentrierelements bewegt, kann sich durch den Verlauf der Oberfläche des Zentrierbolzens ein Materialquerschnitt, der das von dem Betätigungselement bewegte Material mit dem Zentrierbolzen verbindet, soweit reduziert oder eliminiert werden, dass das Material von dem Zentrierbolzen abgeschert wird. Das Kantenbrecherelement kann beispielsweise durch eine am axialen Ende des Zentrierelements vorgesehene Nut ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die axiale Erstreckung der Nut geringer als die axiale Materialdicke des Betätigungselements, so dass selbst bei einem aus dem regulären Arbeitsbereich herauslaufenden Überweg des Betätigungselements, beispielsweise bei einem plötzlichen Stoß („Impact“), eine Zentrierung des Betätigungselements auch außerhalb des Arbeitsbereichs vorgesehen werden kann.
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Vorzugsweise ist das Kantenbrecherelement durch einen angeschrägten oder im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Rücksprung, eine angeschrägt verlaufende Fase und/oder einen, insbesondere als Radius ausgebildeten, gebogenen Verlauf der Oberfläche des Zentrierbolzens ausgebildet. Eine derartige Formgestaltung kann leicht bei der Herstellung des Zentrierbolzens ausgebildet werden, so dass die Ausgestaltung des Kantenbrecherelements ohne signifikante Zusatzkosten kostengünstig vorgesehen werden kann.
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Besonders bevorzugt ist ein Stützelement zur Lagezentrierung des Betätigungselements in Umfangsrichtung vorgesehen ist, wobei das Stützelement in einem von dem Betätigungselement regulär überstreichbaren weiteren Arbeitsbereich ein Abgleitelement aufweist, wobei an mindestens einem axialen Ende des Abgleitelements ein weiteres Kantenbrecherelement zum Abbrechen von durch die Relativbewegung des Betätigungselements von dem Abgleitelement abgeschabten Materials vorgesehen ist. Das Stützelement kann insbesondere von einer Stützfeder ausgestaltet sein, die mit einem das Stützelement ausbildenden Teil der Stützfeder in axialer Richtung durch das Betätigungselement hindurchgeführt ist und insbesondere mit dem Kupplungsdeckel interagiert. Das Stützelement kann beispielsweise mit dem Kupplungsdeckel befestigt sein oder in tangentialer Richtung an dem Kupplungsdeckel abgestützt sein. Die Stützfeder kann an dem für die Zentrierung des Betätigungselements vorgesehenen Zentrierbolzen, an einem weiteren Zentrierbolzen, an dem Kupplungsdeckel oder gar nicht zentriert sein. Das weitere Kantenbrecherelement kann analog zu dem für das Betätigungselement vorgesehene Kantenbrecherelement ausgestaltet sein.
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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:
- 1: eine schematische geschnittene Ansicht eines Teils einer Reibungskupplung,
- 2: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Zentrierbolzens der Reibungskupplung aus 1,
- 3: eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Zentrierbolzens der Reibungskupplung aus 1,
- 4: eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Zentrierbolzens der Reibungskupplung aus 1 und
- 5: eine schematische Seitenansicht eines Stützelements der Reibungskupplung aus 1.
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Die in 1 dargestellte Reibungskupplung 10 kann als Trennkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes verwendet werden. Die Reibungskupplung 10 weist eine axial verlagerbare Anpressplatte 12 auf, die relativ zu einer mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors befestigbaren Gegenplatte verlagert werden kann, um eine mit der Getriebeeingangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes koppelbare Kupplungsscheibe in der geschlossenen Stellung der Reibungskupplung 10 reibschlüssig verpressen zu können. Mit der Gegenplatte ist ein Kupplungsdeckel 14 einer Deckelanordnung 16 verbunden. Die Deckelanordnung 16 weist ein als Tellerfeder ausgestaltetes Betätigungselement 18 auf, das schwenkbar an dem Kupplungsdeckel gelagert ist. An einem radial inneren Ende des Betätigungselements 18 kann ein Betätigungssystem eine in axialer Richtung weisende Betätigungskraft einleiten, wodurch das Betätigungselement 18 um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt durch eine Änderung seiner Konizität verschwenkt werden kann. Das Betätigungselement 18 liegt direkt oder indirekt, insbesondere über eine Nachstelleinrichtung 20, an der Anpressplatte 12 an, die durch das Verschwenken des Betätigungselements 18 axial verlagert werden kann. An der von dem Kupplungsdeckel 14 weg weisenden Axialseite des Betätigungselements 18 kann im Schwenkpunkt eine Stützfeder 22 angreifen. Mit dem Kupplungsdeckel 14 ist ein Zentrierbolzen 24 vernietet, an dem das Betätigungselement 18 zentriert ist. Das Betätigungselement 18 kann hierzu eine nach radial innen weisende Kontaktseite 26 aufweisen, die an dem Zentrierbolzen 24 entlang gleiten kann. Zur vereinfachten Darstellung ist in 1 die Kontaktseite 26 des Betätigungselements 18 radial beabstandet zu dem Zentrierbolzen 24 dargestellt, wobei der radiale Abstand der Kontaktseite 26 zum Zentrierbolzen 24 tatsächlich erheblich geringer, insbesondere im Bereich einer Spiel- oder Übergangspassung, ausgestaltet ist beziehungsweise im Wesentlichen gar nicht vorhanden ist.
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Wie in 2 dargestellt überstreicht die Kontaktseite 26 des Betätigungselements 18 im regulären Betrieb der Reibungskupplung 10 nur einen vorbekannten axialen Arbeitsbereich 28. Der Zentrierbolzen 24 weist ein beispielsweise zylindrisches Zentrierelement 30 auf, das sich im Wesentlichen genau über den Arbeitsbereich 28 erstreckt. An dem axialen Ende des Zentrierelements 30, das dem axialen Ende des Arbeitsbereichs 28 entspricht, erfährt die Oberfläche des Zentrierbolzens 24 eine Durchmesserverringerung, durch die ein Kantenbrecherelement 32 ausgebildet wird. Von dem Betätigungselement 18 beim Abgleiten an dem Zentrierelements 30 des Zentrierbolzens 24 mitgenommenes Material kann beim Erreichen des axialen Endes des Arbeitsbereichs 28 durch das ausgebildete Kantenbrecherelement 32 von dem Betätigungselement 18 abgeschert werden, so dass eine Materialhäufung am Ende des Zentrierelements 30 vermieden ist.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Zentrierbolzens 24 sind die an beiden axialen Enden des Arbeitsbereichs 28 vorgesehenen Kantenbrecherelemente 32 als angeschrägter Rücksprung auf einen Teilbereich mit einem zum Zentrierelement 30 geringeren Durchmesser ausgebildet. Das Kantenbrecherelement 32 kann auch als Fase ausgestaltet sein, wie dies am vom Kupplungsdeckel 14 weg weisenden axialen Ende der in 3 dargestellten Ausführungsform des Zentrierbolzens 24 dargestellt ist. Es ist auch möglich das Kantenbrecherelement 32 als gebogenen Verlauf, insbesondere als Radius, auszugestalten, wie dies am vom Kupplungsdeckel 14 weg weisenden axialen Ende der in 4 dargestellten Ausführungsform des Zentrierbolzens 24 dargestellt ist.
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Wenn das Betätigungselement 18 zusätzlich an einem Stützelement 34 in Umfangsrichtung zentriert ist, kann das Betätigungselement in einem weiteren Arbeitsbereich 40 an einem Abgleitelement 36 des in 5 dargestellten Stützelements 34 abgleiten. An den axialen Enden des Abgleitelements 36, das mit dem axialen Ende des dem Stützelement 34 zugeordneten Arbeitsbereich 40 korrespondiert kann ein weiteres Kantenbrecherelement 38 vorgesehen sein, das insbesondere vergleichbar zu dem Kantenbrecherelement 32 des Zentrierbolzens 24 ausgestaltet sein kann. Das Stützelement 34 kann insbesondere Teil der Stützfeder 22 sein, mit dem die Stützfeder 22 an dem Kupplungsdeckel 14 abgestützt sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Anpressplatte
- 14
- Kupplungsdeckel
- 16
- Deckelanordnung
- 18
- Betätigungselement
- 20
- Nachstelleinrichtung
- 22
- Stützfeder
- 24
- Zentrierbolzen
- 26
- Kontaktseite
- 28
- Arbeitsbereich
- 30
- Zentrierelement
- 32
- Kantenbrecherelement
- 34
- Stützelement
- 36
- Abgleitelement
- 38
- weiteres Kantenbrecherelement
- 40
- weiterer Arbeitsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015200925 A1 [0002]
