-
Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplung mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - einen Kupplungsdeckel;
- - eine erste Reibscheibe und eine zweite Reibscheibe;
- - eine Anpressplatte;
- - zumindest eine Zwischenplatte,
wobei die Anpressplatte und die Zwischenplatte axial mit den Reibscheiben verpressbar sind, und
wobei die Anpressplatte mittels zumindest einer ersten Blattfeder mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist und wobei die Zwischenplatte mittels zumindest einer weiteren Blattfeder mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist,
wobei zumindest ein Fixiermittel zum Fixieren der zumindest einen ersten Blattfeder an der Anpressplatte oder zum Fixieren der zumindest einen weiteren Blattfeder an der Zwischenplatte vorgesehen ist. Die Mehrscheibenkupplung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fixiermittel zugleich als ein Abstandhalter zum axialen Mitnahmekontakt mit jeweils einer der anderen Blattfedern eingerichtet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einer solchen Mehrscheibenkupplung und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
-
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Konfigurationen von Mehrscheibenkupplungen bekannt, bei welchen die Anpressplatte und die Zwischenplatte jeweils über Blattfedern beziehungsweise Blattfederpakete (im Weiteren vereinfacht als Blattfeder bezeichnet) mittelbar oder unmittelbar mit dem Kupplungsdeckel verbunden sind. Hierbei sind zwei Reibscheiben vorgesehen, von welchen eine erste Reibscheibe zwischen der Anpressplatte und der Zwischenplatte und eine zweite Reibscheibe zwischen der Zwischenplatte und einer Gegenplatte angeordnet und jeweils mit diesen in Kontakt bringbar ist. Die Anpressplatte und die Zwischenplatte sind dazu axial bewegbar, während die Gegenplatte axial fixiert ist und das Gegenlager für eine axiale Anpresskraft bildet. Die Anpressplatte und die Zwischenplatte sollen zueinander synchronisiert Einrücken und Ausrücken, sodass sich ein reibschlüssig übertragbares Drehmoment sowie der damit verbundene Wärmeeintrag möglichst gleichmäßig auf die Anpressplatte, Zwischenplatte und Gegenplatte, sowie die dazwischen angeordneten Reibscheiben steigern.
-
Beispielsweise ist eine solche Mehrscheibenkupplung aus der
DE 37 07 918 A1 und der
DE 10 2016 210 258 A1 bekannt. Hierbei ist ein stiftförmiges Abhubelement
9, welches axial mit der Zwischenplatte
7 fixiert ist, mit der (ersten) Blattfeder
5 der Anpressplatte
4 in Kontakt gebracht (vergleiche
DE 10 2016 210 258 A1 ,
2). Sobald sich also die erste Blattfeder
5 axial bewegt, also sich neigt, wird diese Bewegung mittels des Abhubelements
9 auf die Zwischenplatte
7 übertragen. Für das Ausgleichen von Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen ist gemäß der
DE 10 2016 210 258 A1 das Abhubelement
9 justierbar eingerichtet und in einem gesonderten Flansch der Zwischenplatte
7 eingebracht, welcher an einem der ersten Blattfeder
5 zugeordneten Winkel positioniert ist.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
-
Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplung mit einer Rotationsachse für einen Antriebsstrang, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - einen Kupplungsdeckel zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer Eingangswelle;
- - eine erste Reibscheibe und eine zweite Reibscheibe zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer Ausgangswelle;
- - eine Anpressplatte, welche relativ zu dem Kupplungsdeckel axial bewegbar und drehmomentübertragend mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist;
- - zumindest eine Zwischenplatte, welche relativ zu dem Kupplungsdeckel axial bewegbar und drehmomentübertragend mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist, wobei die Anpressplatte und die zumindest eine Zwischenplatte axial mit den Reibscheiben verpressbar sind, sodass in einem solchen verpressten Zustand ein Drehmoment zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle reibschlüssig übertragbar ist, und
wobei die Anpressplatte mittels zumindest einer ersten Blattfeder mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist und wobei die Zwischenplatte mittels zumindest einer weiteren Blattfeder mit dem Kupplungsdeckel verbunden ist,
wobei zumindest ein Fixiermittel zum Fixieren der zumindest einen ersten Blattfeder an der Anpressplatte oder zum Fixieren der zumindest einen weiteren Blattfeder an der Zwischenplatte vorgesehen ist.
-
Die Mehrscheibenkupplung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Fixiermittel zugleich als ein Abstandhalter zum axialen Mitnahmekontakt mit jeweils einer der anderen Blattfedern eingerichtet ist.
-
Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Des Weiteren bedingt eine Ordinalzahl größer als 1 nicht das Vorhandensein einer Komponente mit kleinerer Ordinalzahl und ganz besonders definiert diese keine Menge von solchen Komponenten.
-
Die Mehrscheibenkupplung ist eine Reibkupplung. Sie ist dazu eingerichtet, ein Drehmoment lösbar von einer Abtriebswelle auf einen Verbraucher und/oder umgekehrt zu übertragen. Dies wird in der Regel über das (zumindest eine) Reibpaket erreicht, welches eine axial verschiebbare, in der Regel mit der Abtriebswelle drehmomentübertragende, Anpressplatte aufweist, welche gegen zumindest eine korrespondierende Reibscheibe pressbar ist. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die Reibkontaktfläche, welche multipliziert mit dem mittleren Radius der Reibkontaktfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt.
-
Die Eingangswelle ist beispielsweise die Abtriebswelle oder ein Wellenanschluss zu der Abtriebswelle eines Antriebsaggregats, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Elektromotors. Die Ausgangswelle ist beispielsweise eine Eingangswelle beziehungsweise ein Wellenanschluss an eine Eingangswelle eines Verbrauchers, beispielsweise eine Getriebeeingangswelle, eine Nebenwelle eines Nebenaggregats, wie zum Beispiel ein Startergenerator oder eine Klimapumpe. Die Begriffe Eingangswelle und Ausgangswelle sind für einen Hauptbetriebszustand definiert, bei welchem von dem Antriebsaggregat ein Drehmoment an einen Verbraucher abgegeben wird. Jedoch ist auch ein umgekehrter Drehmomentverlauf und/oder ein umgekehrter Einbau der Mehrscheibenkupplung möglich.
-
Die hier beschriebene Mehrscheibenkupplung weist zumindest drei Reibplatten auf, von welcher eine erste Reibplatte als Anpressplatte bezeichnet wird. Die Anpressplatte kennzeichnet sich dadurch, dass eine axiale Anpresskraft rückseitig auf die Anpressplatte übertragbar ist und (nur reibscheibenseitig) eine Reibkontaktfläche für die reibschlüssige Übertragung eines Drehmoments vorgesehen ist. Weiterhin ist eine Gegenplatte vorgesehen, welche axial fixiert ist und ein Gegenlager für die Anpresskraft bildet, welche auf die Anpressplatte einleitbar ist. Die übrigen Reibplatten werden als Zwischenplatten bezeichnet, welche ähnlich wie die Anpressplatte axial bewegbar sind, jedoch beidseitig Reibkontaktflächen aufweisen und zwischen zwei Reibscheiben angeordnet sind. Die Reibscheiben sind zum beidseitigen Reibkontakt mit jeweils einer Reibplatte eingerichtet, wobei sie bevorzugt mit einem verschleißbaren Reibbelag versehen sind. Die Reibscheiben sind derart aufgehängt, dass, zumindest wo nötig, eine axiale Bewegung ermöglicht ist, sodass die Reibscheiben einer Axialbewegung der Reibplatten beim Einrücken und Ausrücken folgen können. Beispielsweise sind die Reibscheiben über eine Lamelle mit einer Ausgangswelle verbunden, wobei die Lamelle axial elastisch verformbar ist.
-
Zum Aufhängen, oder auch Koppeln, der Reibplatten ist ein (mitrotierender) Kupplungsdeckel vorgesehen, welcher axial fixiert ist und um die Rotationsachse mitrotierbar ist. Bevorzugt ist der Kupplungsdeckel mittelbar oder unmittelbar mit einer Gegenplatte verbindbar. Die Gegenplatte ist beispielsweise als Schwungrad ausgebildet, besonders bevorzugt als eine Massescheibe eines Zweimassenschwungrads.
-
Um zu gewährleisten, dass die beweglichen Reibplatten, also die Anpressplatte und die zumindest eine Zwischenplatte einerseits drehmomentübertragend mit dem Kupplungsdeckel verbunden sind und somit drehmomentübertragend mit der Eingangswelle verbunden sind, sind diese mittels Blattfedern, bevorzugt mittels eines Blattfederpakets, zumindest an einem Umfangspunkt, bevorzugt an drei oder mehr Umfangspunkten, mit dem Kupplungsdeckel verbunden.
-
Eine der Anpressplatte zugeordnete Blattfeder wird hier als erste Blattfeder bezeichnet und eine der Zwischenplatte zugeordnete Blattfeder wird als weitere (oder zweite) Blattfeder bezeichnet.
-
Zum Fixieren der Blattfedern an der jeweiligen Reibplatte ist ein Fixiermittel vorgesehen. Ein solches Fixiermittel ist beispielsweise eine Schraube oder ein Niet. Zur Ausnutzung der geringen verfügbaren Fläche einer Reibplatte ist das Fixiermittel beispielsweise in einen Flansch eingebracht, welcher sich nach radial außen oder nach radial innen aus der Ringfläche, welche die Reibkontaktfläche bildet, erstreckt.
-
Hier ist nun vorgeschlagen, dass das Fixiermittel zugleich als Abstandhalter eingerichtet ist, welches die Funktion des eingangs beschriebenen Abhubelements übernimmt. Dazu ist der Abstandhalter derart eingerichtet, dass es von der jeweils anderen Blattfeder axial mitbewegt wird. Dazu ist der Abstandhalter in axialem Kontakt mit der jeweils anderen Blattfeder. Ist das Fixiermittel das Fixiermittel der ersten Blattfeder, also an der Anpressplatte, so ist die jeweils andere Blattfeder die weitere Blattfeder der, beispielsweise direkt benachbarten, Zwischenplatte. Ist das Fixiermittel zum Fixieren der weiteren Blattfeder an der Zwischenplatte vorgesehen, so ist die jeweils andere Blattfeder die erste Blattfeder der Anpressplatte, sofern die Zwischenplatte die benachbarte Zwischenplatte zu der Anpressplatte ist. Ist eine weitere Zwischenplatte vorgesehen, so ist dort bevorzugt ein weiteres derartiges Fixiermittel vorgesehen sein, welches zum axialen Mitnahmekontakt mit einer anderen Blattfeder, beispielsweise also der (direkt benachbarten) zweiten Blattfeder oder der ersten Blattfeder eingerichtet ist. Das heißt, der Abstandhalter muss nicht zwangsweise mit der jeweils direkt benachbarten Blattfeder in axialem Mitnahmekontakt stehen.
-
Die Mehrscheibenkupplung ist bevorzugt trocken ausgeführt, das heißt, es findet keine Flüssigkühlung der Reibplatten und/oder Reibscheiben statt, sondern bevorzugt allein eine Luftkühlung. Indem das Fixiermittel zugleich ein Abstandhalter ist, ist es nicht notwendig, einen zusätzlichen Flansch an der entsprechenden Reibplatte vorzusehen. Vielmehr kann ein einziger (gemeinsamer) Flansch genutzt werden. Somit sinken die Komplexität der betreffenden Reibplatte und auch die Anzahl der Bauteile infolge der Integration des Abstandhalters in das Fixiermittel.
-
Um die Funktionen Fixieren und Mitnahmekontakt in einem Bauelement, dem Fixiermittel beziehungsweise dem Abstandhalter, zu integrieren ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstandhalter eine rein axiale Erstreckung aufweist, und vor allem nicht eine gewinkelte Form aufweist oder zur Rotationsachse geneigt eingebracht ist. Hierzu ist es vorteilhaft, die betreffenden beiden Blattfedern, also die fixierte Blattfeder und jene Blattfeder für den Mitnahmekontakt, relativ zueinander um die Rotationsachse verdreht anzuordnen. Beispielsweise verdreht zueinander um einen Winkel, welcher der Hälfte der Länge der Blattfeder für den Mitnahmekontakt, entspricht, sofern der Mitnahmekontakt mittig der kontaktierten Blattfeder stattfinden soll. Der Verdrehwinkel dieses Blattfederpaars relativ zueinander ist somit abhängig von dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zum Synchronisieren von der Anpressplatte und der betreffenden Zwischenplatte einzurichten.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Mehrscheibenkupplung ist der Abstandhalter einstellbar.
-
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist der Abstandhalter einstellbar, also justierbar, sodass Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen für eine ausreichende Synchronisationsgenauigkeit ausgeglichen werden können. Bevorzugt ist der Abstandhalter dabei derart einstellbar, dass die Fixierung der betreffenden Blattfeder an der betreffenden an der zugehörigen Reibplatte nicht gelöst wird und/oder nicht gelöst werden muss. Bevorzugt wird zumindest wird ein Vormontagezustand erhalten, sodass die Handhabung beim Einstellen erleichtert ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Mehrscheibenkupplung ist der Abstandhalter nach dem Fixieren der jeweiligen Blattfeder an der Anpressplatte beziehungsweise an der Zwischenplatte einstellbar.
-
Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform ist es möglich oder zwingend, dass zunächst die Blattfeder an der betreffenden Reibplatte fixiert wird. Dabei wird die Blattfeder bevorzugt nicht nur vorfixiert, sondern endgültig fixiert, sodass dort auftretende Toleranzen endgültig festgelegt sind und auch bei Wartungen (abgesehen von Abnutzungseffekten und Alterungserscheinungen) unverändert bleiben. Das Einstellen des Abstandhalters ist dann unabhängig von dem Fixiervorgang vornehm bar.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Mehrscheibenkupplung ist die jeweilige Blattfeder nach dem Einstellen des Abstandhalters an der Anpressplatte beziehungsweise an der Zwischenplatte fixierbar.
-
Gemäß dieser ergänzenden oder alternativen Ausführungsform ist es möglich oder zwingend, dass zunächst der Abstandhalter eingestellt wird. Dies ist besonders bei der Montage der Mehrscheibenkupplung in separaten Teilkupplungen mit jeweils einer oder mehreren Reibplatten vorteilhaft, sofern dort bereits ein ausreichend genauer Bezugspunkt für die zu kontaktierende und bereits montierte Blattfeder festliegt. Dann kann anschließend die notwendige Länge des Abstandhalters festgelegt und eingestellt werden, und ist bevorzugt im Vorfeld unabhängig von dem Fixiervorgang vornehmbar. Bei einer Kombination dieser Variante mit der vorigen ist dann ein nachträgliches Korrigieren für eine Feinjustierung oder bei Wartungsarbeiten unabhängig von der Fixierung der fixierten Blattfeder durchführbar.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Mehrscheibenkupplung ist der Abstandhalter einstellbar mittels zumindest einer der folgenden Komponenten:
- - zumindest einer Gewindemutter;
- - einem plastisch verformbaren Bolzenelement; und
- - zumindest einer Einstellscheibe.
-
Eine geeignete Ausführungsform ist das Bilden eines Abstandhalters mittels einer Gewindemutter. Hier existieren verschiedene Ausführungsformen, von welchen zum Beispiel eine ist, dass das Fixiermittel in einer Durchgangsbohrung der zugehörigen Reibplatte eingeführt ist und im Zusammenspiel von einer Gewindemutter mit einer weiteren Gewindemutter oder einem Schraubenkopf zusammen mit beispielsweise einer Einstellscheibe, die Lage eines Schraubenendes und damit der Abstand zu der jeweils anderen (zu kontaktierenden) Blattfeder einstellbar ist. Das Schraubenende ist dabei das offene (bevorzugt gewindelose) Einschraubende oder der Schraubenkopf. Zum Fixieren der Lage der Gewindemutter ist beispielsweise ein Anschlag gebildet, beispielsweise durch den Flansch der zugehörigen Reibplatte, oder eine Kontermutter oder mittels Ausführung des Gewindes als selbsthemmendes Gewinde mit einer ausreichenden Hemmwirkung für die vorliegenden Vibrationen und Kräfte. In einer anderen Variante der Gewindemutter ist diese als Kopfmutter ausgeführt, welche beim axialen Einstellen relativ zu einem axial fixierten Gewinde, beispielsweise einer in die betreffende Reibplatte eingebrachten und fixierten Schraube, axial verlagerbar ist. Auch diese Einstellung wird beispielsweise mit einer Kontermutter oder einem selbsthemmenden Gewinde zusammen fixiert.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Abstandhalter mittels eines (definiert) plastisch verformbaren Bolzenelements, beispielsweise eines Formniets gebildet, wobei bevorzugt ein (Niet-) Kopf vorgesehen ist, mittels welchem die betreffende Blattfeder mit, bevorzugt einem Flansch, der zugehörigen Reibplatte fixierbar ist. Beispielsweise ist mittels Vorgabe einer Verformungskraft oder unter Beobachtung der Verformung, also weggesteuert, der axiale Abstand zu der jeweils anderen Blattfeder einstellbar. Hierzu sind beispielsweise eine Vielzahl von Bolzenelementen unterschiedlicher Abmaße vorgesehen, sodass ein großer Toleranzbereich abdeckbar ist, indem Bolzenelemente mit im Vergleich zu den möglichen Toleranzen geringerer Verformungsmöglichkeit einsetzbar sind. Alternativ ist ein und dasselbe Bolzenelement mit einer oder mehreren Einstellscheiben kombinierbar.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Fixiermittel mit einer konstanten Länge oder eine Auswahl von mehreren konstanten Längen ausgeführt und der Abstand über eine Auswahl einer entsprechenden Einstellscheibe oder mehrerer Einstellscheiben mit einer definierten axialen Bauhöhe einstellbar. Es sei darauf hingewiesen, dass dies lediglich eine Auswahl von Möglichkeiten darstellt und deren Alternativen und Kombinationen im fachmännisch Üblichen hierbei mit umfasst sind.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Mehrscheibenkupplung umfasst der Kupplungsdeckel einen Deckel und zumindest einen Zwischenring, wobei mittels des Zwischenrings der Deckel mit einer Gegenplatte axial und drehmomentübertragend verbunden ist, wobei die Zwischenplatte mittels der weiteren Blattfeder mit dem Zwischenring verbunden ist.
-
Gemäß dieser Ausführungsform setzt sich der Kupplungsdeckel aus einer Mehrzahl von separaten Bauteilen zusammen, von welchen eines ein Deckel und eines zumindest ein Zwischenring ist. Bevorzugt ist der Zwischenring jeweils einer Zwischenplatte zugeordnet und/oder befindet sich in axialer Überlappung mit der (zugehörigen) Zwischenplatte. Der Deckel ist beispielsweise als Gegenlager für ein Hebelelement beziehungsweise ein Federelement, beispielsweise eine Tellerfeder oder Membranfeder, zum Aufbringen einer Axialkraft, also zum Erzeugen der Anpresskraft, auf die Anpressplatte eingerichtet und zu diesem Zweck mit der Gegenplatte axial verbunden, sodass der Deckel und die Gegenplatte eine Lagerklammer um das axial bewegbare Reibpaket aus Reibplatten und Reibscheiben bildet.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang, aufweisend ein Antriebsaggregat mit einer Abtriebswelle, zumindest einen Verbraucher und eine Mehrscheibenkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Mehrscheibenkupplung mit dem zumindest einen Verbraucher lösbar drehmomentübertragend verbindbar ist.
-
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einem Antriebsaggregat, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher lösbar, also zuschaltbar und abschaltbar, zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie umsetzbar. Das zumindest eine Antriebsrad bildet dann das Antriebsaggregat, wobei dessen Trägheitsenergie mittels der Mehrscheibenkupplung auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebsaggregaten vorgesehen, welche mittels der Mehrscheibenkupplung in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind, beziehungsweise deren Drehmoment jeweils lösbar zur Nutzung zur Verfügung stellbar ist. Beispiele sind Hybridantriebe aus elektrischer Antriebsmaschine und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder (-gruppen) zuschaltbar sind.
-
Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen beziehungsweise eine Übertragung zu trennen, ist die Verwendung der oben beschriebenen Mehrscheibenkupplung besonders vorteilhaft. Die hier vorgeschlagene Mehrscheibenkupplung ist kostengünstig und mit wenigen Montageschritten montierbar, wobei zugleich ein einfaches Synchronisationsverhalten und eine einfache Justierung des Synchronisationsverhaltens an die vorliegenden Toleranzen erreicht ist. Zugleich wird hierbei kein zusätzlicher Bauraum verbraucht, sondern im Gegenteil jedenfalls kupplungsintern, also mitrotierend, Bauraum gewonnen.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
-
Für viele Kraftfahrzeug, besonders für Nutzfahrzeuge, ist der Kostendruck hoch und der zur Verfügung stehende Bauraum gering. Der oben beschriebene Antriebsstrang weist eine Mehrscheibenkupplung auf, welche kostengünstig und mit wenigen Montageschritten montierbar ist. Zugleich ist ein einfaches Synchronisationsverhalten und eine einfache Justierung des Synchronisationsverhaltens an die vorliegenden Toleranzen erreicht und es wird hierbei kein zusätzlicher Bauraum verbraucht, sondern im Gegenteil jedenfalls kupplungsintern, also mitrotierend, Bauraum gewonnen.
-
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: eine Mehrscheibenkupplung mit erstem Abstandhalter;
- 2: eine Mehrscheibenkupplung mit zweitem Abstandhalter;
- 3: eine Mehrscheibenkupplung mit drittem Abstandhalter;
- 4: Teilkupplung mit Anpressplatte;
- 5: Teilkupplung mit (erster) Zwischenplatte; und
- 6: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.
-
1 zeigt eine Mehrscheibenkupplung in einer Ausführungsform als Zweischeibenkupplung (mit 21 als mit dem Zwischenring 6 axial und rotatorisch fixierte Gegenplatte) oder einen Ausschnitt einer Mehrscheibenkupplung (mit 21 als weitere Zwischenplatte), wobei eine Anpressplatte 11 und eine Zwischenplatte 12 zu erkennen sind, welche über eine erste Blattfeder 13 beziehungsweise eine zweite Blattfeder 14 mit dem Kupplungsdeckel 4 drehmomentübertragend und relativ dazu axial bewegbar befestigt sind. Die Anpressplatte 11 und die Zwischenplatte 12 sind zum Verpressen einer ersten Reibscheibe 8 eingerichtet. Die Zwischenscheibe 12 und die nur ansatzweise gezeigte Gegenplatte 21 beziehungsweise weitere Zwischenplatte 21 sind zum Verpressen einer zweiten Reibscheiben 9 eingerichtet. Somit ist ein Drehmoment zwischen der Gegenplatte 21 beziehungsweise dem Kupplungsdeckel 4 und den Reibscheiben 8 und 9 um die Rotationsachse 2 schaltbar reibschlüssig übertragbar.
-
Die erste Blattfeder 13 ist hierbei beispielsweise in konventioneller Weise mittels eines Plattenniets 30 an einem Anpressplattenflansch 33 der Anpressplatte 11 fixiert und mittels eines Deckelniets 31 an dem Kupplungsdeckel 4 fixiert. Die zweite Blattfeder ist am Kupplungsdeckel 4 mittels einer Ringschraube 32 befestigt, welche bevorzugt zudem den Kupplungsdeckel 4 mit der Gegenplatte 21 axial fixiert. Bei der Zwischenplatte 12 ist das Fixiermittel 15 in einen Zwischenplattenflansch 34 der Zwischenplatte 12 eingebracht, um die zweite Blattfeder 14 mit der Zwischenplatte 12 zu fixieren. Das Fixiermittel 15, hier wird auf die blattfederseitige Mutter 35 gezeigt, welche letztendlich im Zusammenspiel mit der gezeigten Schraube 36 zweite Blattfeder 14 mit der Zwischenplatte 12 fixiert. Dieses Fixiermittel 15 bildet zugleich den (ersten) Abstandhalter 16, wobei hier auf den Schraubenkopf 37 des Fixiermittel 15 gezeigt wird, weil der Schraubenkopf 37 hier im Zusammenspiel mit einer ersten Gewindemutter 17 auf einen geeigneten Abstand zu der anderen, also hier ersten, Blattfeder 13 eingestellt ist. Alternativ ist in dem der Zwischenplatte 12 anstelle einer Durchgangsbohrung in dem Zwischenplattenflansch 34 eine Gewindebohrung vorgesehen, sodass die erste Gewindemutter 17 entfallen kann und stattdessen diese Aufgabe von der Gewindebohrung übernommen wird.
-
Der Kupplungsdeckel 4 ist hierbei zweiteilig ausgeführt mit einem Deckel 5 und einem Zwischenring 6, wobei der Deckel 5 die fixierende Anbindung für die Anpressplatte 11 bildet und der Zwischenring 6 die fixierende Anbindung für die Zwischenplatte 12. Es sei darauf hingewiesen, dass in dieser schematischen Darstellung der Deckelniet 31 der ersten Blattfeder 13 zu der Ringschraube 32 um die Rotationsachse 2 verdreht ist, was durch die Schraffur des Deckels 5 (also eine Schnittansicht) und die fehlende Schraffur des Zwischenrings 6 (also eine Draufsicht) angedeutet ist.
-
In 2 ist eine von der Konfiguration gleiche Mehrscheibenkupplung 1 wie in 1 gezeigt, wobei hier ein anderes Fixiermittel 15 gewählt ist. Das Fixiermittel 15 ist hierbei in eine Gewindebohrung des Zwischenplattenflansches 34 der Zwischenplatte 12 eingebracht, sodass dadurch die zweite Blattfeder 14 mit der Zwischenplatte 12 fixiert ist. Am offenen Schraubenende 38 des Fixiermittel 15 ist eine zweite Gewindemutter 18 vorgesehen, welche beispielsweise als Hutmutter ausgeführt ist und unterschiedlich weit auf das Fixiermittel 15 aufschraubbar ist und damit den Abstandhalter 16 bildet. Im Übrigen wird auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
-
In 3 ist wiederum eine gleiche Konfiguration einer Mehrscheibenkupplung 1 wie in 1 gezeigt, wobei hier als Fixiermittel 15 ein Bolzenelement 19 vorgesehen ist, welches entweder starr und unverformbar ist oder plastisch verformbar ist, sodass dann ein Abstand 39 mittels der plastischen Verformung einstellbar ist. Alternativ oder ergänzend zur plastischen Verformbarkeit ist eine Einstellscheibe 20 vorgesehen, welche entsprechend der notwendigen Einstellhöhe, also des Abstands 39 der Zwischenplatte 12 zu der anderen, also hier ersten, Blattfeder 13 ausgewählt und eingesetzt worden ist. Im Übrigen wird auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
-
In 4 und 5 ist eine mögliche Montagereihenfolge mit den Schritten a bis e angedeutet, wobei in 4 ein die Anpressplatte 11 umfassender deckelseitiger Teil der Mehrscheibenkupplung 1 eine erste Teilkupplung als erste Vormontageeinheit bilden. Weiterhin ist die erste Reibscheibe 8 in 4 gestrichelt dargestellt, weil diese kein zwangsläufiger Bestandteil dieser ersten Teilkupplung ist. In 5 ist der Zwischenring 6 mit der Zwischenplatte 12 gezeigt, welche eine zweite Teilkupplung als zweite Vormontageeinheit bilden. Die zweite Reibscheibe 9 ist in 5 nur zur Orientierung gemäß einer Explosionsdarstellung axial versetzt dargestellt. Es ist hier die Ausführungsform gemäß 1 gewählt und insoweit wird auf diese und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
-
In einem ersten Schritt a (4) wird die erste Blattfeder 13 zwischen dem Deckel 5 und der Anpressplatte 11 mittels des Deckelniets 31 und mittels des Plattenniets 30 montiert und damit die axial bewegbare drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Anpressplatte 11 und dem Deckel 5 geschaffen. In einem zweiten Schritt b (4) wird der Abstand 39 zur zwischenplattenseitigen Reibseite der ersten Reibscheibe 8 ermittelt, wobei hier beispielsweise der Deckel 5 einen entsprechenden Messflansch 40 als Bezugsfläche für diese Erfassung des Abstands 39 bildet. Anschließend wird in einem dritten Schritt c (5) der Abstandhalter 16 entsprechend eingestellt und der Abstandhalter 16 wird in den Zwischenplattenflansch 34 der Zwischenplatte 12 vor, während oder nach dem Einstellen eingebracht. In einem 4. Schritt d (5) wird nun die zweite Blattfeder 14 in dem Zwischenplattenflansch 34 der Zwischenplatte 12 mittels des Fixiermittels 15 fixiert und abschließend in einem fünften Schritt e (5) die 2. Blattfeder 14 mittels der Ringschraube 32 mit dem Zwischenring 6 fixiert.
-
Bei der Ausführungsform gemäß 2 sind der Schritt c und der Schritt b in ihrer Reihenfolge vertauscht und bei der Ausführungsform gemäß 3 finden Schritt b und c gleichzeitig statt.
-
In 6 ist ein Antriebsstrang 3, umfassend ein Antriebsaggregat 22, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, eine Abtriebswelle 23, eine Reibkupplung 1 und ein drehmomentübertragend verbundenes linkes Antriebsrad 25 und rechtes Antriebsrad 26 (hier die einzigen gezeigten Verbraucher), schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 3 ist hier in einem ausschnittsweise gezeigten Kraftfahrzeug 24 angeordnet, wobei das Kraftfahrzeug beispielsweise das die Fahrerkabine 27 umfassende Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs ist. Das Antriebsaggregat 22 ist mit seiner Motorachse 29 quer zur Längsachse 28 vor der Fahrerkabine 27 angeordnet. Die Abtriebswelle 23 bildet die Eingangswelle 7 für die Reibkupplung 1. Die Ausgangswelle 10 ist hier nur rein schematisch als Teil des Drehmomentübertragungsstrangs 41 zu den Antriebsrädern 25 und 26 dargestellt.
-
Mit der hier vorgeschlagenen Mehrscheibenkupplung ist die Komplexität und die Anzahl der Bauteile für das Synchronisieren der Anpressplatte und der zumindest einen Zwischenplatte reduziert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Mehrscheibenkupplung
- 2
- Rotationsachse
- 3
- Antriebsstrang
- 4
- Kupplungsdeckel
- 5
- Deckel
- 6
- Zwischenring
- 7
- Eingangswelle
- 8
- erste Reibscheibe
- 9
- zweite Reibscheibe
- 10
- Ausgangswelle
- 11
- Anpressplatte
- 12
- Zwischenplatte
- 13
- erste Blattfeder
- 14
- zweite Blattfeder
- 15
- Fixiermittel
- 16
- Abstandhalter
- 17
- erste Gewindemutter
- 18
- zweite Gewindemutter
- 19
- Bolzenelement
- 20
- Einstellscheibe
- 21
- Gegenplatte
- 22
- Antriebsaggregat
- 23
- Abtriebswelle
- 24
- Kraftfahrzeug
- 25
- linkes Antriebsrad
- 26
- rechtes Antriebsrad
- 27
- Fahrerkabine
- 28
- Längsachse
- 29
- Motorachse
- 30
- Plattenniet
- 31
- Deckelniet
- 32
- Ringschraube
- 33
- Anpressplattenflansch
- 34
- Zwischenplattenflansch
- 35
- Mutter
- 36
- Schraube
- 37
- Schraubenkopf
- 38
- offenes Schraubenende
- 39
- Abstand
- 40
- Messflansch
- 41
- Drehmomentübertragungsstrang
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3707918 A1 [0003]
- DE 102016210258 A1 [0003]
