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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckfluid-Betätigungsanordnung, wie sie beispielsweise in Nutzkraftfahrzeugen genutzt wird, um eine Reibungskupplung zu betätigen.
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Derartige Druckfluid-Betätigungsanordnungen umfassen im Allgemeinen einen bezüglich des Fahrzeugs feststehend positionierten Zylinder und einen mit dem Zylinder eine Druckfluidkammer begrenzenden und in Richtung einer Bewegungsachse verlagerbaren Kolben. Der Kolben kann über ein Drehentkopplungslager einen Kraftspeicher, beispielsweise die Federzungen einer Membranfeder, beaufschlagen, um auf diese Art und Weise Kupplungsbetätigungsvorgänge durchzuführen. Mit in einer Reibungskupplung auftretendem Verschleiß beispielsweise der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe ändert sich die Einbaulage einer derartigen als Kraftspeicher wirksamen Membranfeder im Einrückzustand der Reibungskupplung, da mit zunehmendem Verschleiß die Membranfeder sich bei Bewegung in den Einrückzustand sich im Vergleich zu einem nicht mit Verschleiß behafteten Zustand zunehmend entspannen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung vorzusehen, welche in einfacher und zuverlässiger Art und Weise eine Anpassung an eine verschleißbedingte Änderung der Einbaulage eines Kraftspeichers einer Reibungskupplung zulässt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung, umfassend
- - ein erstes Betätigungselement und ein mit dem ersten Betätigungselement eine Druckfluidkammer begrenzendes zweites Betätigungselement, wobei durch Einleitung von Druckfluid in die Druckfluidkammer das zweite Betätigungselement aus einer Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements in einer Betätigungsrichtung entlang einer Bewegungsachse bewegbar ist,
- - ein mit dem zweiten Betätigungselement über ein Übertragungselement zur gemeinsamen Bewegung gekoppeltes Drehentkopplungslager,
- - eine lösbare Fixieranordnung zum Fixieren des zweiten Betätigungselements bezüglich des Übertragungselements wenigstens in der Betätigungsrichtung, wobei die Fixieranordnung bei Bewegung des zweiten Betätigungselements in einer der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Freigaberichtung bezüglich des ersten Betätigungselements zum Lösen der Fixierwirkung der Fixieranordnung bezüglich des Übertragungselements beaufschlagbar ist.
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Bei der erfindungsgemäß aufgebauten Druckfluid-Betätigungsanordnung ist das zweite Betätigungselement bezüglich des Drehentkopplungslagers bzw. des Übertragungselement über die grundsätzlich lösbare Fixieranordnung abgestützt, so dass durch Verstellung der Position des zweiten Betätigungselements bezüglich des Übertragungselements die mit einem Verschleiß in einer Reibungskupplung einhergehende Änderung der Einbaulage eines Kraftspeichers im Einrückzustand der Reibungskupplung kompensiert werden und somit eine von dem Verschleiß in einer Reibungskupplung im Wesentlichen unabhängige Betätigungscharakteristik der Druckfluid-Betätigungsanordnung bereitgestellt werden.
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Für eine gleichmäßige Beaufschlagung eines Kraftspeichers wird vorgeschlagen, dass das erste Betätigungselement ein Zylinder, vorzugsweise Ringzylinder, ist, und dass das zweite Betätigungselement ein Kolben, vorzugsweise Ringkolben, ist.
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Um in einem Zustand, in welchem die Fixierwirkung der Fixieranordnung aufgehoben ist, eine definierte Positionierung für das zweite Betätigungselement vorgeben zu können, kann eine zwischen dem ersten Betätigungselement und dem zweiten Betätigungselement wirkende, das zweite Betätigungselement in der Betätigungsrichtung bezüglich des ersten Betätigungselements vorspannende erste Vorspannanordnung vorgesehen sein, und es kann eine zwischen dem zweiten Betätigungselement und dem Übertragungselement wirkende, das zweite Betätigungselement in der Freigaberichtung bezüglich des Übertragungselements vorspannende zweite Vorspannanordnung vorgesehen sein. Dabei kann die erste Vorspannanordnung wenigstens eine erste Vorspannfeder umfassen. Auch die zweite Vorspannanordnung kann wenigstens eine zweite Vorspannfeder umfassen.
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Für eine stabile Abstützwirkung wird vorgeschlagen, dass die Fixieranordnung an dem Übertragungselement eine Fixierverzahnung mit entlang der Bewegungsachse aufeinanderfolgenden Fixierzähnen umfasst, und dass die Fixieranordnung am zweiten Betätigungselement wenigstens ein zum Eingriff in die Fixierverzahnung vorgespanntes Verzahnungseingriffselement umfasst.
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Dabei kann eine über den Umfang um die Bewegungsachse im Wesentlichen gleichmäßige Abstützwirkung dadurch gewährleistet werden, dass die Fixierverzahnung die Bewegungsachse wenigstens teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig ringartig umgibt, oder/und dass in Umfangsrichtung um die Bewegungsachse aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Verzahnungseingriffselementen vorgesehen ist.
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Wenn wenigstens ein, vorzugsweise jedes Verzahnungseingriffselement eine Blattfeder umfasst, wird eine einfach zu realisierende, gleichwohl stabile Ausgestaltung erreicht.
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Für einen kompakten Aufbau wird vorgeschlagen, dass die Fixierverzahnung radial außerhalb des wenigstens einen Verzahnungseingriffselements angeordnet ist, oder/und dass das wenigstens eine Verzahnungseingriffselement an einem Außenumfangsbereich des zweiten Betätigungselements angeordnet ist.
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Die Fixierverzahnung kann eine Sägezahn-Verzahnung sein mit im Wesentlichen orthogonal zur Bewegungsachse sich erstreckenden und in der Freigaberichtung orientierten Fixier-Zahnflanken. Somit wird eine stabile Abstützwirkung in der Abstützrichtung gewährleistet.
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Um bei verschleißbedingter übermäßiger Bewegung des zweiten Betätigungselements auf die Fixieranordnung einwirken zu können, wird vorgeschlagen, dass ein an dem zweiten Betätigungselement axial abgestütztes oder abstützbares Auslöseelement vorgesehen ist, wobei an dem Auslöseelement ein mit der Fixieranordnung zum Lösen der Fixierwirkung der Fixieranordnung zusammenwirkender Auslösebereich vorgesehen ist. Dabei kann zum Erfassen einer übermäßigen axialen Bewegung des zweiten Betätigungselements das Auslöseelement einen bezüglich des ersten Betätigungselements in der Freigaberichtung axial abgestützten oder abstützbaren Abstützbereich umfassen, so dass das Auslöseelement einer derartigen übermäßigen axialen Bewegung des zweiten Betätigungselements grundsätzlich nicht folgen kann, während das Auslöseelement insbesondere bei Kupplungsbetätigungsvorgängen durch das zweite Betätigungselement in der Betätigungsrichtung axial bewegbar sein kann.
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Wenn das Auslöseelement durch die zweite Vorspannanordnung in der Freigaberichtung in Richtung auf das erste Betätigungselement zu vorgespannt ist, wird dadurch auch das zweite Betätigungselement über das Auslöseelement durch die zweite Vorspannanordnung in der Freigaberichtung beaufschlagt bzw. vorgespannt und es wird bei Durchführung von Betätigungsvorgängen eine definierte axiale Abstützung des Auslöseelements am zweiten Betätigungselement erreicht.
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Bei einer einfach zu realisierenden Integration der Auslöse-Funktionalität in das Auslöseelement kann der Auslösebereich radial außen bezüglich des wenigstens einen Verzahnungseingriffselements angeordnet sein. Ferner kann der Auslösebereich einen bei Bewegung des zweiten Betätigungselements in der Freigaberichtung bezüglich des ersten Betätigungselements und bei Erreichen einer Auslösepositionierung des zweiten Betätigungselements bezüglich des ersten Betätigungselements das wenigstens eine Verzahnungseingriffselement zum Lösen des Eingriffs mit der Fixierverzahnung beaufschlagenden Auslöseabschnitt umfassen.
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Zum Aufheben der Fixierwirkung kann weiter vorgesehen sein, dass der Auslöseabschnitt das wenigstens eine Verzahnungseingriffselement zum Lösen des Eingriffs mit der Fixierverzahnung nach radial innen beaufschlagt.
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Dies kann baulich einfach und mit kompakter Ausgestaltung dadurch realisiert werden, dass der Auslösebereich das erste Betätigungselement radial außen ringartig umgibt und mit seinem vorzugsweise keilartig ausgebildeten Auslöseabschnitt bei Bewegung des zweiten Betätigungselements in Richtung der Bewegungsachse bei Erreichen der Auslösepositionierung sich radial außen über das wenigstens eine Verzahnungseingriffselement schiebt und dieses nach radial innen bewegt.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kupplungssystem, umfassend eine Reibungskupplung mit einem durch eine Druckfluid-Betätigungsanordnung mit erfindungsgemäßem Aufbau zur Durchführung von Kupplungsbetätigungsvorgängen beaufschlagbaren Kraftspeicher.
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Dabei kann bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das zweite Betätigungselement durch den Kraftspeicher zur Bewegung in der Freigaberichtung beaufschlagt ist, und dass bei eingerückter Reibungskupplung das erste Betätigungselement und das zweite Betätigungselement wenigstens vermittels der ersten Vorspannanordnung in der Grundpositionierung bezüglich einander gehalten sind, wobei bei in der Grundpositionierung bezüglich einander gehaltenem erstem Betätigungselement und zweitem Betätigungselement die Fixieranordnung das zweite Betätigungselement bezüglich des Übertragungselements abstützt und bei Bewegung des zweiten Betätigungselements bezüglich des ersten Betätigungselements in der Freigaberichtung über die Grundpositionierung hinaus die Fixierwirkung der Fixieranordnung aufgehoben wird. Bei dieser Ausgestaltung ist bei in der Grundpositionierung bezüglich einander positionierten Betätigungselementen, also der bei eingerückter Reibungskupplung vorgesehenen Positionierung der Betätigungselemente bezüglich einander, das zweite Betätigungselement bezüglich des Übertragungselements fixiert und somit auch in diesem Zustand in definierter Positionierung gehalten. Erst dann, wenn in der Reibungskupplung tatsächlich ein Verschleiß auftritt, wird diese Fixierwirkung gelöst und dem zweiten Betätigungselement die Möglichkeit gegeben, sich bezüglich des Übertragungselements in eine den aufgetretenen Verschleiß kompensierende Positionierung zu bewegen, in welcher dann die Fixieranordnung wieder wirksam wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer Druckfluid-Betätigungsanordnung für eine Reibungskupplung in einem Neuzustand und bei eingerückter Reibungskupplung;
- 2 eine Detailansicht einer Fixieranordnung;
- 3 die Druckfluid-Betätigungsanordnung der 1 bei ausgerückter Reibungskupplung;
- 4 die Druckfluid-Betätigungsanordnung bei wieder eingerückter Reibungskupplung nach Auftreten von Verschleiß in einer Reibungskupplung;
- 5 die Druckfluid-Betätigungsanordnung nach durchgeführter Verschleißkompensation .
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Die 1 zeigt eine Teil-Längsschnittansicht einer allgemein auch als Ausrücker bezeichneten Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 für eine Reibungskupplung 12. Die Reibungskupplung 12 ist anhand eines in dieser vorgesehenen und beispielsweise als Membranfeder ausgebildeten Kraftspeichers 14 dargestellt.
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Die Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 umfasst ein als Ringzylinder bereitgestelltes erstes Betätigungselement 16, welches mit seiner grundsätzlich ringartigen Struktur eine Bewegungsachse A ringartig umgibt. Ein im Wesentlichen zwischen eine Innenumfangswandung 18 und einer Außenumfangswandung 20 des ersten Betätigungselements 16 eingreifendes zweites Betätigungselement 22 stellt einen die Bewegungsachse A ringartig umgebenden Ringkolben bereit. Über eine Mehrzahl von Dichtungs/Führungs-Elementen 24 ist das zweite Betätigungselement 20 bezüglich der Innenumfangswandung 18 und der Außenumfangswandung 20 des ersten Betätigungselements 16 fluiddicht und bezüglich diesem in Richtung der Bewegungsachse A bewegbar geführt.
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Zwischen dem ersten Betätigungselement 16 und dem zweiten Betätigungselement 22 ist eine durch die verschiedenen Dichtungs/Führungs-Elemente 24 fluiddicht abgeschossene Druckfluidkammer 26 gebildet. Über einen nicht dargestellten Anschluss kann in die Druckfluidkammer 26 ein Druckfluid, beispielsweise Druckluft, eingeleitet werden, um durch Aufbau eines Fluiddrucks in der Druckfluidkammer 26 eine das zweite Betätigungselement 22 in einer Betätigungsrichtung B bezüglich des ersten Betätigungselements 16 beaufschlagende bzw. bewegende Kraftwirkung aufzubauen. Bei Bewegung des zweiten Betätigungselements 22 in der Bewegungsrichtung B beaufschlagt dieses über ein am zweiten Betätigungselement 22 beispielsweise gehaltenes Drehentkopplungslager 28 den radial inneren Bereich, beispielsweise nach radial innen greifende Federzungen, des beispielsweise als Membranfeder ausgebildeten Kraftspeichers 14, um diesen zur Durchführung eines Ausrückvorgangs in der Bewegungsrichtung B zu verschieben bzw. zu verschwenken und dabei die Einwirkung des Kraftspeichers 14 auf eine Anpressplatte der Reibungskupplung 12 zu mindern oder aufzuheben.
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Die Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 umfasst ferner ein allgemein mit 30 bezeichnetes Übertragungselement. Das Übertragungselement 30 ist mit dem Drehentkopplungslager 28 zur gemeinsamen axialen Bewegung gekoppelt und ist beispielsweise radial innen am zweiten Betätigungselement 22 über eine Radiallagerung 32 abgestützt und grundsätzlich bezüglich des zweiten Betätigungselements 22 axial bewegbar.
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Zwischen den beiden Betätigungselementen 16, 22 wirkt eine erste Vorspannanordnung 38. Diese umfasst im dargestellten Beispiel eine die Bewegungsachse A ringartig umgebende und als Wellfeder ausgebildete Vorspannfeder 40. Durch diese ist das zweite Betätigungselement 22 zumindest dann, wenn dieses in einer Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements 16 angeordnet ist, welche im Wesentlichen auch einem Einrückzustand der zu betätigenden Reibungskupplung 12 entspricht, bezüglich des ersten Betätigungselements 16 abgestützt und in der Betätigungsrichtung B vorgespannt bzw. beaufschlagt.
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Zwischen dem zweiten Betätigungselement 22 und dem Übertragungselement 30 bzw. einem nachfolgend noch erläuterten Auslöseelement 62 wirkt eine zweite Vorspannanordnung 42. Diese umfasst eine zum Beispiel als Schraubendruckfeder ausgebildete Vorspannfeder 44, welche in dem zwischen dem zweiten Betätigungselement 22 und dem Übertragungselement 30 gebildeten, grundsätzlich nicht fluiddicht abgeschlossenen Zwischenraum 34 die Bewegungsachse A umgebend, beispielsweise zu dieser konzentrisch angeordnet ist. Der Zwischenraum 34 kann nach außen hin beispielsweise durch ein mit dem Übertragungselement 30 bewegungsverkoppeltes und an der Außenumfangswandung 20 des ersten Betätigungselements 16 entlangführbares Abschlusselement 36 gegen das Eindringen von Verunreinigungen abgeschlossen sein.
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Die zwischen den beiden Betätigungselementen 16, 22 wirkende erste Vorspannanordnung 38 erzeugt eine das zweite Betätigungselement 22 in der Betätigungsrichtung B bezüglich des ersten Betätigungselements 16 belastende Vorspannwirkung. Die zwischen dem zweiten Betätigungselement 22 bzw. dem Auslöseelement 62 und Übertragungselement 30 wirkende zweite Vorspannanordnung 42 erzeugt eine das Auslöseelement 62 und mit diesem zweite Betätigungselement 22 bezüglich des Übertragungselements 30 in einer der Betätigungsrichtung B im Wesentlichen entgegengerichteten Freigaberichtung F belastende Vorspannwirkung.
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Die Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 umfasst ferner eine zwischen dem Übertragung 30 und dem zweiten Betätigungselement 22 wirkende Fixieranordnung 46. Die Fixieranordnung 46 umfasst ein ringartig ausgebildetes Verzahnungselement 48, welches am Übertragungselement 30 festgelegt ist oder durch das Übertragungselement 30 selbst bereitgestellt sein kann. An dem Verzahnungselement 48 ist eine im dargestellten Beispiel als Sägezahn-Verzahnung ausgebildete Fixierverzahnung 52 mit einer Vielzahl von die Bewegungsachse A vorzugsweise unterbrechungsfrei ringartig umgebenden und in Richtung der Bewegungsachse A aufeinander folgenden Fixierzähnen 54. Aufgrund der Ausgestaltung der Fixierverzahnung 52 als Sägezahn-Verzahnung weisen die Fixierzähne 54 in der Freigaberichtung F orientierte und zur Bewegungsachse A im Wesentlichen orthogonal stehende Fixier-Zahnflanken 56 auf.
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Die Fixieranordnung 46 umfasst ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Bewegungsachse A aufeinander folgend angeordneten, und im Wesentlichen als Blattfedern bzw. Knickfedern ausgebildeten Verzahnungseingriffselementen 58. Diese können an einem einen zylindrischen Abschnitt 50 des zweiten Betätigungselements 22 beispielsweise ringartig umgebenden Eingriffskörper 60 vorgesehen und von diesem nach schräg radial außen abgebogen ausgebildet sein. Der Eingriffskörper 60 kann beispielsweise durch Materialschluss an der Außenseite des zylindrischen Abschnitts 50 festgelegt sein. Es ist selbstverständlich, dass jedes Verzahnungseingriffselement 58 auch als separates Bauteil und unabhängig von anderen Verzahnungseingriffselementen an der radialen Außenseite des zweiten Betätigungselements 22 angeordnet und daran festgelegt sein kann.
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In Zuordnung zu der Fixieranordnung 46 ist an dem Auslöseelement 62 ein das zweite Betätigungselement 22 bzw. dessen zylindrischen Abschnitt 50 radial außen umgebender, beispielsweise ringartig ausgebildeter Auslösebereich 64 vorgesehen. Der Auslösebereich 64 kann als von dem Auslöseelement 62 separat bereitgestelltes und an diesem festgelegtes Bauteil ausgebildet sein und kann zusammen mit dem Auslöseelement 62 am Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 50 bzw. des Eingriffskörpers 60 über eine Radiallagerung 70 radial abgestützt sein. Der zylindrische Abschnitt 50 wiederum kann beispielsweise über eine Radiallagerung 72 am Übertragungselement 30 radial abgestützt sein bzw. bezüglich diesem in Richtung der Bewegungsachse A bewegbar geführt sein.
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In seinem dem Verzahnungselement 48 zugewandten axialen Endbereich bildet der Auslösebereich 64 einen keilartigen bzw. nach radial außen sich öffnenden Auslöseabschnitt 68. Dieser Auslöseabschnitt 68 kann, wie nachfolgend beschrieben, bei Bewegung des zweiten Betätigungselements 22 bezüglich des ersten Betätigungselements 16 in der der Betätigungsrichtung B im Wesentlichen entgegengesetzten Freigaberichtung F mit den nach radial außen vorstehenden Verzahnungseingriffselementen 58 zusammenwirken, um diese entgegen ihrer nach radial außen gerichteten Vorspannung nach radial innen zu bewegen bzw. zu verformen und dadurch den Fixiereingriff der Verzahnungseingriffselemente 58 mit der Fixierverzahnung 52 zu lösen und somit grundsätzlich das zweite Betätigungselement 22 zur Bewegung bezüglich des Übertragungselements 30 freizugeben.
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Die Funktion der in 1 dargestellten Druckfluid-Betätigungsanordnung bei Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen der Reibungskupplung 12 und insbesondere auch bei Auftreten von Verschleiß in der Reibungskupplung 12 wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben.
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Die 1 zeigt die in einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs integrierte Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 in einem Neuzustand der Reibungskupplung 12 bei eingerückter Reibungskupplung 12. In diesem Zustand ist beispielsweise unter der Vorspannwirkung der zweiten Vorspannanordnung 42 und des Kraftspeichers 14 entgegen der Vorspannwirkung der ersten Vorspannanordnung 38 das zweite Betätigungselement 22 in der Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements 16 gehalten. In diesem Zustand besteht, wie 2 dies veranschaulicht, zwischen dem Auslösebereich 64 und den Verzahnungseingriffselementen 58 ein axialer Abstand, so dass die Verzahnungseingriffselemente 58 in Eingriff mit der Fixierverzahnung 52 sind und das zweite Betätigungselement 22 axial in der Betätigungsrichtung B bezüglich des Übertragungselements 30 abstützen bzw. fixieren. Die in diesem Zustand in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs integrierte Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 ist über das Drehentkopplungslager 28, allgemein auch als Ausrücklager bezeichnet, in Kontakt mit dem radial inneren Bereich des Kraftspeichers 14. Die Druckfluidkammer 26 ist in diesem Zustand im Wesentlichen druckfrei und die Reibungskupplung 12 ist in ihrem Einrückzustand. In diesem Zustand, in welchem die beiden Betätigungselemente 16, 22 in der Grundpositionierung bezüglich einander sind, ist die Fixierwirkung der Fixieranordnung 46 nicht gelöst, da der Auslöseabschnitt 68 des Auslösebereichs 64 die Verzahnungseingriffselemente 58 nicht nach radial innen belastet und somit nicht außer Eingriff mit der Fixierverzahnung 52 bringt. Daher bleibt das zweite Betätigungselement 22 in der durch die Fixieranordnung 46 vorgegebenen Positionierung bezüglich des Übertragungselements 30.
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Soll die Reibungskupplung 12 ausgerückt werden, wird in die Druckfluidkammer 26 Druckfluid, also beispielsweise Druckluft, eingeleitet. Durch die dabei entstehende Kraftwirkung wird das zweite Betätigungselement 22 in der Bewegungsrichtung B bezüglich des ersten Betätigungselements 16 verlagert, so dass es in die in 3 dargestellte Positionierung gelangt. Da im Verlaufe dieser Bewegung in der Betätigungsrichtung B das zweite Betätigungselement 22 über das Drehentkopplungslager 28 den Kraftspeicher 14 radial innen belastet, gibt dieser die durch diesen belastete Anpressplatte frei und die Reibungskupplung 12 wird ausgerückt. Die 3 zeigt deutlich, dass im Verlaufe dieser Bewegung in der Betätigungsrichtung B eine Wechselwirkung zwischen dem Auslöseabschnitt 68 und den Verzahnungseingriffselementen 58 nicht besteht.
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Soll nachfolgend die Reibungskupplung wieder eingerückt werden, wird der Druck in der Druckfluidkammer 26 gemindert bzw. freigegeben, so dass unter der Vorspannwirkung des Kraftspeichers 14 und der zweiten Vorspannanordnung 42 das zweite Betätigungselement 22 entgegen der Vorspannwirkung der ersten Vorspannanordnung 38 wieder in seine Grundpositionierung bezüglich des ersten Betätigungselements 16 gelangt. Dabei tritt eine Auslösewechselwirkung zwischen dem Auslöseabschnitt 68 und den Verzahnungseingriffselementen 58 noch nicht auf, so dass in der Grundpositionierung der beiden Betätigungselemente 16, 22 bezüglich einander das erste Betätigungselement 16, abgestützt durch die Fixieranordnung 46, in seiner bereits zuvor auch vorhandenen Positionierung bezüglich der Abstützbaugruppe 30 gehalten ist.
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Bei der Durchführung derartiger Betätigungsvorgänge bewegen das zweite Betätigungselement 22 und das Auslöseelement 62 sich gemeinsam, da dass Auslöseelement 62 durch die Vorspannfeder 44 axial gegen das zweite Betätigungselement 22 vorgespannt ist und durch dieses axial bewegt wird. Bei oder kurz vor Erreichen der Grundpositionierung kommt das Auslöseelement 62 mit einem daran vorgesehenen, beispielsweise ringartig nach radial außen vorstehend ausgebildeten Abstützbereich 66 in Anlage an einem axialen Ende der Außenumfangswandung 20 des ersten Betätigungselements 16. Eine weitere Bewegung des Auslöseelements 62 über diese in den 1 und 2 dargestellte Positionierung bezüglich des ersten Betätigungselements 16 in der Freigaberichtung F hinaus ist nicht möglich.
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Tritt bei Durchführung von Ein- und Auskuppelvorgängen in der Reibungskupplung 12 ein Verschleiß beispielsweise von an einer Kupplungsscheibe vorgesehenen Reibbelägen auf, hat dies zur Folge, dass aufgrund der abnehmenden axialen Ausdehnung der Kupplungsscheibe beim Übergang in den Einrückzustand der Kraftspeicher 14 sich in größerem Ausmaß entspannen kann, als in einem nicht mit Verschleiß oder mit geringerem Verschleiß behafteten Zustand. Dies wiederum hat zur Folge, dass im Zuge dieser Entspannung bei Auftreten von Verschleiß der radial innere Bereich des Kraftspeichers 14 sich weiter in axialer Richtung verlagert. Dieser Zustand ist in 4 dargestellt.
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Das zweite Betätigungselement 22 ist bei einem Übergang in den Einrückzustand durch die Fixieranordnung 46 bezüglich des Übertragungselements 30 axial abgestützt, so dass das zweite Betätigungselement 22 seine zuvor auch vorhandene Positionierung bezüglich des Übertragungselements 30 zunächst beibehält. Aufgrund der in größerem Ausmaß stattfindenden Entspannung und Axialbewegung des radial inneren Bereichs des Kraftspeichers 14 verschiebt dieser das zweite Betätigungselement 22 entgegen der Vorspannwirkung der ersten Vorspannanordnung 38 in größerem Ausmaß bezüglich des ersten Betätigungselements 16, so dass das zweite Betätigungselement 22 in der Freigaberichtung F bezüglich des ersten Betätigungselements 16 über die Grundpositionierung bezüglich diesem hinaus, also näher auf dieses zu in eine Auslösepositionierung verschoben wird. Dieser Bewegung des zweiten Betätigungselements 22 über die Grundpositionierung hinaus kann das Auslöseelement 62 nicht folgen, da es im Zuge der Einrückbewegung mit seinem Abstützbereich 66 in Anlage am ersten Betätigungselement 16 kommt. Daher kommt im Verlaufe dieser Bewegung der Auslöseabschnitt 68 des Auslösebereichs 64 in Auslösewechselwirkung mit den Verzahnungseingriffselementen 58. Insbesondere bewegt der Auslöseabschnitt 68 sich außen axial über die als nach radial außen gebogene Blattfedern ausgebildeten Verzahnungseingriffselemente 58 und bewegt diese somit entgegen ihrer inhärenten Vorspannung nach radial innen. Wie in 4 veranschaulicht, wird dadurch der Eingriff der Verzahnungseingriffselemente 58 mit der Fixierverzahnung 52 aufgehoben und das erste Betätigungselement 22 zur Bewegung bezüglich des Übertragungselements 30 freigegeben.
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Aufgrund der in diesem Zustand aufgehobenen Fixierwirkung der Fixieranordnung 46 kann das durch den sich in größerem Ausmaß entspannen den Kraftspeicher 14 beaufschlagte Übertragungselement 30 sich weiter axial auf das erste Betätigungselement 16 zu bewegen, bis der Kraftspeicher 14 seine dem mit Verschleiß behafteten Zustand entsprechende Positionierung eingenommen hat. Das zuvor entgegen der Vorspannwirkung der ersten Vorspannanordnung 38 weiter auf das erste Betätigungselement 16 zu verschobene zweite Betätigungselement 22 wird aufgrund nicht mehr vorhandener Belastung durch den Kraftspeicher 14 bzw. die zweite Vorspannanordnung 42 durch die Einwirkung der ersten Vorspannanordnung 38 wieder in der Betätigungsrichtung B zurückverschoben, so dass dieses sich wieder dem am ersten Betätigungselement 16 in der Freigaberichtung F abgestützten Auslöseelement 62 annähert. Im Zuge dieser Bewegung verschieben auch die Verzahnungseingriffselemente 58 sich bezüglich des Auslöseabschnitts 68 bis dieser die Verzahnungseingriffselemente 58 nicht mehr derart weit nach radial innen beaufschlagt, dass sie außer Eingriff mit der Fixierverzahnung 52 sind. Es tritt dann der in 5 dargestellte Zustand ein, in welchem bei wieder in der Grundpositionierung bezüglich einander gehaltenen Betätigungselementen 16, 22 und näher aufeinander zu bewegtem zweitem Betätigungselement 22 und Übertragungselement 30 die Verzahnungseingriffselemente 58 wieder in Eingriff mit der Fixierverzahnung 52 sind und somit das zweite Betätigungselement 22 wieder axial bezüglich des Übertragungselements 30 in der Betätigungsrichtung B fixiert ist.
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Da bei jedem derartigen Verschleißkompensationsvorgang ein vergleichsweise geringes Ausmaß an Verschleiß und eine entsprechend geringe zusätzliche axiale Verlagerung des Kraftspeichers 14 in seinem radial inneren Bereich zu kompensieren ist, wird das zweite Betätigungselement 22 sich auch nur geringfügig axial bezüglich des Übertragungselements 30 verlagern.
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In der vorangehend beschriebenen Art und Weise ist es möglich, mit baulich einfachen und zuverlässig wirkenden Maßnahmen mit den beiden Betätigungselementen 16, 22 einer zunehmenden Verschwenkung des Kraftspeichers 14 im Einrückzustand des Kupplung 12 und bei Auftreten von Verschleiß zu folgen, so dass die beiden Betätigungselemente 16, 22 in der Grundpositionierung unabhängig von dem in der Reibungskupplung 12 bereits aufgetretenen Verschleiß näherungswiese eine gleiche Relativlage bezüglich einander einnehmen und die Betätigungscharakteristik für die Reibungskupplung gleich gehalten werden kann. Es müssen keine übermäßig gro-ßen Totvolumina vorgehalten werden, welche ein zunehmendes Verschwenken des Kraftspeichers 14 mit auftretendem Verschleiß kompensieren können und zu einer über die Betriebslebensdauer einer Reibungskupplung hinweg sich ändernden Betätigungscharakteristik führen würden. Das insbesondere am Beginn eines Betätigungsvorgangs bzw. Ausrückvorgangs mit Druckfluid zu füllende Volumen der Druckfluidkammer 26 bleibt über die Betriebslebensdauer hinweg näherungsweise konstant, und es wird somit möglich, eine Betätigungscharakteristik vorzusehen, bei welcher die Reibungskupplung 12 bzw. die Druckfluid-Betätigungsanordnung 10 in einem Zustand gehalten sind, der nahe am Punkt des Momentenaufbaus der Reibungskupplung ist, so dass bereits nach geringem Betätigungsweg eine Veränderung des Kupplungsmoments, also des über die Reibungskupplung übertragbaren Drehmoments, auftritt, gleichwohl jedoch sichergestellt ist, dass beim Einkuppeln der Kraftspeicher sich so weit entspannen kann, dass auch ein maximales Kupplungsmoment gewährleistet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Druckfluid-Betätigungsanordnung
- 12
- Reibungskupplung
- 14
- Kraftspeicher
- 16
- erstes Betätigungselement
- 18
- Innenumfangswand
- 20
- Außenumfangswand
- 22
- zweites Betätigungselement
- 24
- Dichtungs/Führungs-Element
- 26
- Druckfluidkammer
- 28
- Drehentkopplungslager
- 30
- Übertragungselement
- 32
- Radiallagerung
- 34
- Zwischenraum
- 36
- Abschlusselement
- 38
- erste Vorspannanordnung
- 40
- Vorspannfeder
- 42
- zweite Vorspannanordnung
- 44
- Vorspannfeder
- 46
- Fixieranordnung
- 48
- Verzahnungselement
- 50
- zylindrischer Abschnitt
- 52
- Fixierverzahnung
- 54
- Fixierzahn
- 56
- Fixier-Zahnflanke
- 58
- Verzahnungseingriffselement
- 60
- Eingriffskörper
- 62
- Auslöseelement
- 64
- Auslösebereich
- 66
- Abstützbereich
- 68
- Auslöseabschnitt
- 70
- Radiallagerung
- 72
- Radiallagerung
- A
- Bewegungsachse
- B
- Betätigungsrichtung
- F
- Freigaberichtung
