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Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung zum Ausgleichen eines Verschleißes bei einer Kupplung, so dass eine Betätigung der Kupplung durch eine Betätigungseinrichtung stets über den gleichen Betätigungsweg erfolgen kann. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kupplung mit einer solchen Nachstellvorrichtung, insbesondere eine trockenen Reibkupplung, mit deren Hilfe in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ein Drehmomentfluss hergestellt oder unterbrochen werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Drücker einer Nachstellvorrichtung.
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Aus
DE 10 2021 122 730.5 ist eine Nachstellvorrichtung für eine Kupplung mit einer Betätigungsrichtung bekannt, aufweisend einen in einer Betätigungsrichtung beweglichen Drücker zum Ausrücken der Kupplung, wobei der Drücker in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung eine Antriebsrampe und eine Nachstellrampe (im Folgenden auch als Nachstellrampenelement bezeichnet) aufweist, ein in der Betätigungsrichtung bewegliches Antriebselement zum Betätigen der Nachstellvorrichtung mit einer ersten Gegenrampe, wobei die erste Gegenrampe eine Gegenkontur zur Antriebsrampe aufweist und mit der Gegenkontur an der Antriebsrampe in der Betätigungsrichtung anliegt, ein in der Querrichtung bewegliches Nachstellelement mit einer zweiten Gegenrampe, wobei die zweite Gegenrampe eine Gegenkontur zur Nachstellrampe aufweist und mit der Gegenkontur an der Nachstellrampe in der Betätigungsrichtung anlegbar ist. Das Nachstellelement und das Antriebselement sind in der Querrichtung miteinander verbunden und das Antriebselement ist an dem Nachstellelement in Betätigungsrichtung beweglich gelagert, wobei die Antriebsrampe und die Gegenkontur zur Antriebsrampe selbsthemmend ausgebildet sind und die Nachstellrampe und die Gegenkontur dazu ausgebildet sind, bei einer Kontaktkraft in Betätigungsrichtung aneinander in der Querrichtung abzugleiten, und wobei das Nachstellelement in der Betätigungsrichtung festgelegt ist.
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Bei einer derartigen Nachstellvorrichtung ist der Drücker gegenüber der Umfangsrichtung an dem Gehäuse zu fixieren, so dass die Funktion der Nachstellvorrichtung ermöglicht ist. Diese Fixierung kann z. B. an Fixierbolzen erfolgen, die an dem Gehäuse befestigt sind. Dabei ist aber ein gewisser Mehraufwand (z. B. Zentrierbolzen und deren Befestigung am Gehäuse) für die Realisierung der Fixierung des Drückers erforderlich.
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An dem zu fixierenden Drücker ist ebenfalls ein gewisser Aufwand erforderlich. Hier sind z. B. Bereiche für den Kontakt zu den Zentrierbolzen auszuformen. Hierdurch steigt der Materialaufwand für das Bauteil und es ist u. U. ein höherer Fertigungsaufwand notwendig. Nachteilig ist auch, dass die Rampenbereiche mit der Fixierfunktion sich von den übrigen Rampenbereichen in der Form unterscheiden, was u. U. für die Herstellung ebenfalls problematisch sein kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis, Kupplungen bzw. Nachstellvorrichtungen einfacher und in ihrer Bedienung komfortabler zu gestalten, während der Montage- und Wartungsaufwand gering ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen und Maßnahmen aufzuzeigen, die eine einfache und komfortabel zu bedienende Kupplung bei geringem Montage- und Wartungsaufwand ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe trägt eine Nachstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Drücker gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Es wird eine Nachstellvorrichtung für eine Kupplung mit einer Betätigungsrichtung vorgeschlagen. Die Nachstellvorrichtung umfasst
- • ein Gehäuse der Nachstellvorrichtung,
- • ein gegenüber dem Gehäuse in der Betätigungsrichtung beweglicher Drücker zum Ausrücken der Kupplung, wobei der Drücker in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung eine Antriebsrampe und ein Nachstellrampenelement aufweist,
- • ein gegenüber dem Gehäuse in der Betätigungsrichtung bewegliches Antriebselement zum Betätigen der Nachstellvorrichtung mit einer ersten Gegenrampe, wobei die erste Gegenrampe eine Gegenkontur zur Antriebsrampe aufweist und mit der Gegenkontur an der Antriebsrampe in der Betätigungsrichtung anliegt,
- • ein gegenüber dem Gehäuse in der Querrichtung bewegliches Nachstellelement mit einer zweiten Gegenrampe, wobei die zweite Gegenrampe eine Gegenkontur zum Nachstellrampenelement aufweist und mit der Gegenkontur an dem Nachstellrampenelement in der Betätigungsrichtung anlegbar ist, sowie
- • ein an dem Gehäuse verschwenkbar gelagertes (erstes) Betätigungselement zur Betätigung der Kupplung, wobei ein erstes Ende des (ersten) Betätigungselements den Drücker kontaktiert und durch den Drücker in der Betätigungsrichtung verlagerbar ist.
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Das Nachstellelement und das Antriebselement sind in (bzw. gegenüber) der Querrichtung miteinander verbunden und das Antriebselement ist an (bzw. gegenüber) dem Nachstellelement in der Betätigungsrichtung beweglich gelagert. Die Antriebsrampe und die Gegenkontur zur Antriebsrampe sind selbsthemmend ausgebildet und das Nachstellrampenelement und die Gegenkontur sind dazu ausgebildet, bei einer Kontaktkraft in Betätigungsrichtung aneinander in der Querrichtung abzugleiten. Das Nachstellelement ist zumindest gegenüber der Betätigungsrichtung ortsfest an dem Gehäuse angeordnet. Der Drücker ist durch das (erste) Betätigungselement gegenüber der Querrichtung ortsfest an dem Gehäuse angeordnet.
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Die hier vorgeschlagene Nachstellvorrichtung entspricht insbesondere der Nachstellvorrichtung gemäß der eingangs erwähnten
DE 10 2021 122 730.5 , wobei die dort beschriebene Nachstellrampe dem hier genannten Nachstellrampenelement entspricht. Gegenüber der bekannten Nachstellvorrichtung wird hier eine besondere Fixierung des Drückers gegenüber dem Gehäuse vorgeschlagen.
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Eine übliche Kupplung weist zumindest zwei Druckplatten (z. B. aber auch eine Anpressplatte, eine Gegenplatte, und eine dazwischen klemmbar angeordnete Kupplungsscheibe) auf, wovon eine (z. B. Anpressplatte und Gegenplatte) mit einer Eingangswelle und eine (z. B. die Kupplungsscheibe) mit einer Ausgangswelle verbunden ist, und die bei geschlossener Kupplung über Reibelemente miteinander in Kraftschluss stehen. Der Abstand der Druckplatten voneinander ist bei geschlossener Kupplung durch die Dicke der Reibelemente bestimmt. Verschleißen die Reibelemente, verringert sich der Abstand der Druckplatten zueinander bei geschlossener Kupplung. In der Folge legt ein Betätigungselement der Kupplung, das etwa ein Ausrückhebel oder eine Tellerfederzunge ist, mit zunehmendem Verschleiß einen weiteren Weg zwischen geöffneter und geschlossener Kupplung zurück. Ist an der Kupplung keine Nachstellvorrichtung vorgesehen, legt diesen weiteren Weg auch eine vorgelagerte Betätigungseinrichtung, wie etwa ein Kupplungspedal, zurück. Um zu verhindern, dass die Betätigungseinrichtung diesen Weg zurücklegen muss und stattdessen immer einen gleichen Weg zurücklegen kann, wird zwischen Kupplung und Betätigungseinrichtung eine Nachstellvorrichtung angeordnet.
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Bei einer eingangsseitigen Betätigung des Antriebselements in Betätigungsrichtung, beispielsweise über ein Kupplungspedal, verschiebt das Antriebselement über die erste Gegenrampe, das an der Antriebsrampe anliegt, den Drücker in Betätigungsrichtung, der dann ausgangsseitig die Kupplung ausrückt, beispielsweise an einem Ausrückhebel oder einer Tellerfederzunge. Dadurch, dass die erste Gegenrampe an der Antriebsrampe selbsthemmend anliegt, ist die Übertragung einer solchen Bewegung bzw. einer damit einhergehenden Kraft zwischen der ersten Gegenrampe und der Antriebsrampe in der Betätigungsrichtung möglich, ohne, dass die erste Gegenrampe an der Antriebsrampe abgleitet und sich in der Folge in der Querrichtung bewegen würde. Die Nachstellrampe entfernt sich bei der Betätigung und der damit einhergehenden Bewegung des Drückers von der zweiten Gegenrampe, die in Betätigungsrichtung festgelegt, also unbeweglich ist.
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Wird die Betätigung aufgelöst, so schließt sich die Kupplung wieder, etwa mittels eines Federelements, und der Drücker wird zurückgedrückt, bis die Reibelemente der Kupplung wieder aneinander anliegen. Dabei treten auch die Nachstellrampe bzw. das Nachstellrampenelement und die zweite Gegenrampe wieder miteinander in Kontakt. Sobald an der Kupplung Verschleiß auftritt, resultiert eine Kraft zwischen zweiter Gegenrampe und der Nachstelltrampe bzw. dem Nachstellrampenelement in der Betätigungsrichtung, da die Kupplung den Drücker um einen weiteren Weg zurückdrückt als vorher, die zweite Gegenrampe aber in der Betätigungsrichtung unbeweglich ist. Diese Kraft erzeugt ein Abgleiten der zweiten Gegenrampe an der Nachstellrampe bzw. dem Nachstellrampenelement und der Querrichtung. Da das Nachstellelement mit dem Antriebselement in der Querrichtung verbunden ist, wird durch das Abgleiten das Antriebselement in der Querrichtung verstellt, so dass auch die erste Gegenrampe an der Antriebsrampe abgleitet. In der Folge verändert sich der Abstand zwischen Drücker und Antriebselement in gleichem Maße wie der Abstand zwischen Drücker und Nachstellelement, nämlich so weit, bis keine Kraft mehr zwischen Drücker und Nachstellelement besteht. Die axiale Länge in der Betätigungsrichtung des Drückers und des Nachstellelements und die axiale Länge des Drückers und des Antriebselements weisen bei einander entsprechender Steigung (z. B. bei gleicher Steigung der Antriebsrampe und der Nachstellrampe bzw. des Nachstellrampenelements oder bei einem gleichen Verhältnis der Steigungen der Rampensysteme) immer den gleichen, festgelegten Unterschied auf. Das Antriebselement verbleibt so bei geschlossener Kupplung immer in der gleichen Position in der Betätigungsrichtung und gibt einen verlängerten Weg, der aus dem Verschleiß resultiert, nicht an eine Betätigungseinrichtung weiter.
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Insbesondre ist die Nachstellvorrichtung in sich geschlossen und von einer Betätigungseinrichtung unabhängig. Die Nachstellvorrichtung kann dann beispielsweise unmittelbar an der Kupplung verbaut sein und bedarf keiner weiteren Einstellung bei einer späteren Montage mit einer Betätigungseinrichtung. Die Nachstellvorrichtung ist zudem mit einer Vielzahl von verschiedenen Betätigungseinrichtungen kombinierbar. Weiterhin vorteilhaft ist die Nachstellvorrichtung gänzlich selbstbetätigend und erfordert keine Wartung. Es kann auch auf einen Verschleißindikator, der für die Indikation einer notwendigen Wartung vorzusehen wäre, verzichtet werden. Letztlich weist die vorgeschlagene Nachstellvorrichtung eine geringe Anzahl an Bauteilen auf, so dass eine entsprechend geringe Anzahl an Fertigungstoleranzen zusammenwirken. Die jeweiligen Toleranzen können folglich entsprechend groß gewählt werden, so dass die Nachstellvorrichtung günstig herzustellen ist. In Summe ist eine einfache und komfortabel zu bedienende Kupplung mit geringem Montage- und Wartungsaufwand geschaffen.
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Als ein Ausrücken der Kupplung durch den Drücker wird verstanden, dass der Drücker ein (erstes) Betätigungselement der Kupplung verstellt. Ein solches Betätigungselement ist beispielsweise ein Ausrückhebel oder eine Tellerfederzunge und wirkt unmittelbar oder mittelbar auf zumindest eine Druckplatte der Kupplung, so, dass die Druckplatten voneinander entfernt werden und der kraftschlüssige Kontakt zwischen den Reibelementen der Druckplatten aufgehoben wird. Die Kupplung wird beispielsweise zum Wechsel einer Gangstufe in einem nachgelagerten Getriebe geöffnet oder während eines rein elektrischen Fahrbetriebs eines nachgelagerten Hybridgetriebes.
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Insofern der Drücker Rampen in der Querrichtung aufweist, bedeutet das, dass die Steigung der Rampen sich in der Querrichtung erstreckt. Ebenso erstreckt sich die Steigung der Gegenrampen in der Querrichtung. Ein Abgleiten der Gegenrampen an der zwischen Rampe und Gegenrampe gebildeten schiefen Ebene geht also mit einer Bewegung der Gegenrampen in der Querrichtung einher. Gleichzeitig weist eine jeweilige Rampe bevorzugt eine längere Schräge auf als die zugeordnete Gegenrampe, so, dass sich die Gegenrampe über einen entsprechenden Weg in der Querrichtung sicher auf der Rampe abstützen kann. Es kann auch, je nach verfügbarem Bauraum, die jeweilige Gegenrampe oder eine der Gegenrampen eine längere Schräge aufweisen als die zugeordnete Rampe, so, dass sich die Rampe über einen entsprechenden Weg in der Querrichtung sicher auf der Gegenrampe abstützen kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass nur eine der aneinander abgleitenden Oberflächen eine Steigung aufweist und die andere ggf. parallel verlaufend zur Querrichtung ausgeführt ist. Entscheidend ist, dass durch das jeweilige Rampensystem bei einer relativen Verlagerung des einen Bauteils gegenüber dem anderen Bauteil entlang der Querrichtung eine relative Verlagerung des einen Bauteils gegenüber dem anderen Bauteil entlang der Betätigungsrichtung erfolgt und umgekehrt.
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Das Antriebselement ist insbesondere zur Betätigung der Nachstellvorrichtung vorgesehen. Darunter ist zu verstehen, dass das Antriebselement dazu vorgesehen ist, dass an diesem eine Betätigungseinrichtung angreift. Beispielsweise weist das Antriebselement ein Betätigungslager auf, das zur Aufnahme der Betätigungseinrichtung vorgesehen ist. Beispielsweise ist eine solche Betätigungseinrichtung eine Druckstange, die an dem Antriebselement angreift und mit einem Kupplungspedal oder einer automatisierten Einrichtung zur Kupplungsbetätigung mechanisch gekoppelt ist.
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Insbesondere weist der Drücker mindestens eine Kontur auf, die mit dem (ersten) Betätigungselement gegenüber der Querrichtung eine formschlüssige Verbindung ausbildet.
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Insbesondere ist der Drücker ein Blechteil und die mindestens eine Kontur ist durch ein Umformen des Blechteils erzeugt.
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Der Drücker ist insbesondere aufgrund seiner Funktion in der Nachstellvorrichtung in Kontakt mit dem (ersten) Betätigungselement (z. B. mit den Kuppen der Betätigungshebel). Derartige Betätigungshebel sind z. B. mit Drehgelenken am Gehäuse gelagert und somit in der Lage an der Kuppe auch eine seitliche Kraft, z. B. in der Querrichtung bzw. in einer Umfangsrichtung der Kupplung abzustützen. So kann hier ein Moment zur Drehabstützung des Drückers gefunden werden. Insbesondere wird also vorgeschlagen, die Kontaktstelle des Drückers zu dem (ersten) Betätigungselement (bzw. die Kontaktstellen des Drückers zu den Kuppen der Betätigungshebel) so zu gestalten, dass hier auch eine Drehsicherung erfolgt.
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Insbesondere können so die eingangs erwähnten Zentrierbolzen und deren Fixierung am Gehäuse entfallen. Weiterhin ist eine Realisierung der vorgeschlagenen Kontur bzw. der Kontaktstellenformen u. U. einfacher zu realisieren als die bisher bekannte Kontaktstelle an den Rampenbereichen.
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Insbesondere erfolgt so an der Kontaktstelle des Drückers mit dem (ersten) Betätigungselement nur eine geringe Reibbewegung (gegenüber der Kontaktierung des Drückers an den Zentrierbolzen). Bei dem bisherigen Kontakt des Drückers mit den Zentrierbolzen tritt hingegen eine längere Reibbewegung auf. Es ist so durch die vorgeschlagene Lösung ein reduzierter Verschleiß und eine für die Kupplungscharakteristik vorteilhaft geringere Reibung (kleinere Krafthysterese) zu erwarten. An dem bisherigen Kontakt des Rampenringes zu den Zentrierbolzen liegt weiterhin das Risiko einer Eingrabung an den Kontaktflächen (u. U. nur an einer oder nicht an allen) vor. Dies könnte zu einem kritischen Bewegungsverhalten (Unstetigkeiten in der Bewegung) und somit zu einer unkomfortablen Kupplungscharakteristik führen. Durch die neu vorgeschlagene Lösung wird dieses Risiko vorteilhaft vermieden.
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Insbesondere ist die Betätigungsrichtung eine axiale Richtung und die Querrichtung eine Umfangsrichtung eines zylindrischen Koordinatensystems, wobei der Drücker, das Antriebselement und das Nachstellelement koaxial (insbesondere zur axialen Richtung) ausgebildet sind.
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Auf diese Weise ist eine kompakte Nachstellvorrichtung geschaffen, die sich auf einfache Weise an einer ebenfalls üblicherweise koaxial aufgebauten Kupplung anordnen lässt. Die Antriebsrampe und die Nachstellrampe sowie die Gegenrampen weisen dann jeweils eine Steigung entlang einer Trajektorie auf, die der Umfangsrichtung folgt. Eine Verbindung des Antriebselements und des Nachstellelemente ist beispielsweise über eine Verzahnung oder axial ineinandergreifende Vorsprünge ausführbar.
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Insbesondere weist der Drücker mindestens eine Kontur auf, die mit dem (ersten) Betätigungselement gegenüber der Querrichtung eine formschlüssige Verbindung ausbildet, wobei die Kontur entlang einer radialen Richtung zwischen dem Nachstellrampenelement und der Antriebsrampe angeordnet ist.
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Insbesondere weist der Drücker zwei Konturen auf, die mit dem (ersten) Betätigungselement gegenüber beiden Umfangsrichtungen eine formschlüssige Verbindung ausbilden.
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Insbesondere weist die Nachstelleinrichtung eine Mehrzahl von (ersten) Betätigungselementen auf, die entlang der Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, bevorzugt genau drei.
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Insbesondere sind als Antriebsrampe und/oder als Nachstellrampenelement mehrere um den Umfang verteilte Rampenelemente vorgesehen. Die Gegenrampen sind dann ebenfalls entsprechend mehrgeteilt. Insbesondere sind alle Rampenelemente einer Rampe gleich ausgeführt. Vorteilhaft wird so eine gleichmäßige Abstützung des Antriebselements bzw. des Nachstellelements sowie des Drückers über den Umfang erreicht.
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Insbesondere weist die Nachstellvorrichtung ein Gehäuse auf, wobei das Nachstellelement an dem Gehäuse in der Querrichtung beweglich und in der Betätigungsrichtung festgelegt gelagert ist. Die Nachstellvorrichtung ist dann in sich geschlossen und selbstständig funktionsfähig. Sie kann als einzelnes Bauteil mit einer Vielzahl von Kupplungen verschiedener Bauart verwendet werden. Alternativ kann die Nachstellvorrichtung an einem feststehenden Bauteil einer Kupplung festgelegt sein und insbesondere mit der Kupplung integriert ausgebildet sein. In jedem Fall ist die Position des Nachstellelements in Betätigungsrichtung festgelegt, um in dieser Richtung als Gegenlager für eine Kraft zwischen Nachstellrampe und zweiter Gegenrampe zu dienen.
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Es wird weiter ein Drücker für die beschriebene Nachstellvorrichtung vorgeschlagen, wobei der Drücker ein Blechteil ist und mindestens eine Kontur aufweist zur Ausbildung einer gegenüber einer Querrichtung formschlüssigen Verbindung mit dem (ersten) Betätigungselement, wobei die Kontur durch Umformen des Blechteils erzeugt ist. Insbesondere weist der Drücker in einer Querrichtung zur Betätigungsrichtung eine Antriebsrampe und ein Nachstellrampenelement auf.
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Insbesondere ist der Drücker als Scheibenelement mit einer Drehachse ausgebildet. Der Drücker ist in der Nachstellvorrichtung entlang der Betätigungsrichtung verlagerbar. Der Drücker ist über die mindestens eine Kontur mit dem (ersten) Betätigungselement der Nachstellvorrichtung so verbunden, dass der Drücker gegenüber der Querrichtung festgelegt ist, also in der Querrichtung nicht verdrehbar ist.
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Insbesondere weist der Drücker entlang der Querrichtung (hier Umfangsrichtung) eine Mehrzahl von Antriebsrampen und Nachstellrampenelementen auf, die insbesondere jeweils in gleichmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind. Insbesondere sind die Antriebsrampen in einer radialen Richtung an einem äußeren Rand des Drückers angeordnet. Insbesondere sind die Nachstellrampenelemente in der radialen Richtung an einem inneren Rand des Drückers angeordnet. Zwischen den Antriebsrampen und den Nachstellrampenelementen ist der Drücker scheibenförmig ausgebildet, wobei die Konturen in diesem Bereich angeordnet sind. Die Konturen sind insbesondere als Ausbeulungen bzw. Erhebungen ausgeführt, so dass gegenüber der Querrichtung ein Anschlag für die an dem Drücker anliegenden (ersten) Betätigungselemente gebildet ist.
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Es wird weiter eine Kupplung zur wahlweisen Verbindung oder Trennung einer Eingangswelle und mindestens einer Ausgangswelle vorgeschlagen, wobei die Kupplung die beschriebene Nachstellvorrichtung aufweist.
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Die Nachstellvorrichtung und die Kupplung können integriert als eine Einheit aufgebaut sein und ein gemeinsames Gehäuse teilen. Auf diese Weise lässt sich die Anzahl an Bauteilen reduzieren, so dass weniger Bauteiltoleranzen zusammenwirken. Die Nachstellvorrichtung ist alternativ als eigenständiges Bauteil vorgesehen und an einer Aufnahme der Kupplung angeordnet.
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Insbesondere weist die Kupplung mehrere Teilkupplungen für mehrere Ausgangswellen auf, wobei zumindest eine Teilkupplung die beschriebene Nachstellvorrichtung aufweist.
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Beispielsweise ist eine solche Kupplung für eine Landmaschine oder Baumaschine vorgesehen, wobei eine erste Ausgangswelle zum Fahrantrieb der Maschine dient und etwa die Eingangswelle eines Antriebsgetriebes ist und eine zweite Welle eine Zapfwelle für eine Sekundäranwendung wie etwa den Antrieb einer Seilwinde oder einer Hebevorrichtung ist. In einer Ausführungsform ist lediglich die erste Teilkupplung für die erste Ausgangswelle mit einer Nachstellvorrichtung ausgebildet bzw. ausgestattet, da diese durch häufigere Verwendung insbesondere unter Last einem größeren Verschleiß unterworfen ist. In einer solchen Ausführungsform, bei der die Nachstellvorrichtung koaxial in einem zylindrischen Koordinatensystem ausgebildet ist, können der Drücker, das Nachstellelement und/oder das Antriebselement um den Umfang verteilt Ausnehmungen für den Durchgriff von Elementen der zweiten Teilkupplung aufweisen, um eine besonders kompakte Kupplung zu schaffen.
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Die Ausführungen zu der Nachstellvorrichtung gelten insbesondere in gleicher Weise für den Drücker und die Kupplung und umgekehrt.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö-ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine bekannte Kupplung mit einer Nachstellvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
- 2: die Kupplung nach 2 in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 3: eine weitere bekannte Kupplung mit einer Nachstellvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
- 4: einen Drücker der Kupplung nach 3 in einer perspektivischen Ansicht;
- 5: einen Drücker einer Nachstellvorrichtung in einer ersten perspektivischen Ansicht;
- 6: den Drücker nach 5 in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
- 7: eine Kupplung mit dem Drücker nach 5 und 6 in einer Draufsicht; und
- 8: die Kupplung nach 7 in einer perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt eine aus der
DE 10 2021 122 730.5 bekannte Kupplung 2 mit einer Nachstellvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht.
2 zeigt die Kupplung 2 nach
2 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die
1 und
2 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
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Im Hinblick auf die grundsätzliche Funktion einer Kupplung 2 und der Nachstellvorrichtung 1 wird auf die
DE 10 2021 122 730.5 verwiesen.
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Die Kupplung 2 ist zur wahlweisen Verbindung oder Trennung einer Eingangswelle 15 und mindestens einer Ausgangswelle 16 geeignet, wobei die Kupplung 2 die Nachstellvorrichtung 1 aufweist. Die Nachstellvorrichtung 1 und die Kupplung 2 sind integriert als eine Einheit aufgebaut und teilen ein gemeinsames Gehäuse 12. Die Kupplung 2 weist eine erste Teilkupplung 17 und eine nur angedeutete zweite Teilkupplung 18 auf. Jede Teilkupplung 17, 18 ist einer Ausgangswelle 16 zugeordnet, wobei nur die erste Teilkupplung 17 die Nachstellvorrichtung 1 aufweist. Die ersten Betätigungselemente 13 sind der ersten Teilkupplung 17 zugeordnet. Die zweiten Betätigungselemente 19 sind der zweiten Teilkupplung 18 zugeordnet.
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Die Nachstellvorrichtung 1 umfasst einen in einer Betätigungsrichtung 3 beweglichen Drücker 4 zum Ausrücken der Kupplung 2 bzw. der ersten Teilkupplung 17, wobei der Drücker 4 in einer Querrichtung 5 zur Betätigungsrichtung 3 eine Antriebsrampe 6 und eine Nachstellrampe (im Folgenden auch als Nachstellrampenelement 7 bezeichnet) aufweist. Weiter weist die Nachstellvorrichtung 1 ein in der Betätigungsrichtung 3 bewegliches Antriebselement 8 zum Betätigen der Nachstellvorrichtung 1 mit einer ersten Gegenrampe 9 auf, wobei die erste Gegenrampe 9 eine Gegenkontur zur Antriebsrampe 6 aufweist und mit der Gegenkontur an der Antriebsrampe 6 in der Betätigungsrichtung 3 anliegt. Weiter weist die Nachstellvorrichtung 1 ein in der Querrichtung 5 bewegliches Nachstellelement 10 mit einer zweiten Gegenrampe 11 auf, wobei die zweite Gegenrampe 11 eine Gegenkontur zur Nachstellrampe bzw. zum Nachstellrampenelement 7 aufweist und mit der Gegenkontur an der Nachstellrampe in der Betätigungsrichtung 3 anlegbar ist. Das Nachstellelement 10 und das Antriebselement 8 sind in der Querrichtung 5 miteinander verbunden und das Antriebselement 8 ist an dem Nachstellelement 10 in der Betätigungsrichtung 3 beweglich gelagert, wobei die Antriebsrampe 6 und die Gegenkontur zur Antriebsrampe 6 selbsthemmend ausgebildet sind und die Nachstellrampe und die Gegenkontur dazu ausgebildet sind, bei einer Kontaktkraft in Betätigungsrichtung 3 aneinander in der Querrichtung 5 abzugleiten, und wobei das Nachstellelement 10 in der Betätigungsrichtung 3 festgelegt ist.
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Die Kupplung 2 weist eine Anpressplatte 20, eine Gegenplatte 21 und eine dazwischen klemmbar angeordnete Kupplungsscheibe 22 auf, wovon die Anpressplatte 20 die Gegenplatte 21 mit der Eingangswelle 15 und die Kupplungsscheibe 22 mit der Ausgangswelle 16 verbunden ist, und die bei geschlossener Kupplung 2 über Reibelemente miteinander in Kraftschluss stehen. Der Abstand der Druckplatten (Anpressplatte 20, Gegenplatte 21, Kupplungsscheibe 22) voneinander ist bei geschlossener Kupplung 2 durch die Dicke der Reibelemente bestimmt. Verschleißen die Reibelemente, verringert sich der Abstand der Druckplatten zueinander bei geschlossener Kupplung 2. In der Folge legt ein erstes Betätigungselement 13 der Kupplung 2, das hier als ein Ausrückhebel dargestellt ist, mit zunehmendem Verschleiß einen weiteren Weg zwischen geöffneter und geschlossener Kupplung 2 zurück. Ist an der Kupplung 2 keine Nachstellvorrichtung 1 vorgesehen, legt diesen weiteren Weg auch eine vorgelagerte Betätigungseinrichtung, wie etwa ein Kupplungspedal, zurück. Um zu verhindern, dass die Betätigungseinrichtung diesen Weg zurücklegen muss und stattdessen immer einen gleichen Weg zurücklegen kann, wird zwischen Kupplung 2 und Betätigungseinrichtung eine Nachstellvorrichtung 1 angeordnet.
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Bei einer eingangsseitigen Betätigung des Antriebselements 8 in Betätigungsrichtung 3, beispielsweise über ein Kupplungspedal, verschiebt das Antriebselement 8 über die erste Gegenrampe 9, das an der Antriebsrampe 6 anliegt, den Drücker 4 in Betätigungsrichtung 3, der dann ausgangsseitig die Kupplung 2 ausrückt, hier über das erste Betätigungselement 13. Dadurch, dass die erste Gegenrampe 9 an der Antriebsrampe 6 selbsthemmend anliegt, ist die Übertragung einer solchen Bewegung bzw. einer damit einhergehenden Kraft zwischen der ersten Gegenrampe 9 und der Antriebsrampe 6 in der Betätigungsrichtung 3 möglich, ohne dass die erste Gegenrampe 9 an der Antriebsrampe 6 abgleitet und sich in der Folge in der Querrichtung 5 bewegen würde. Die Nachstellrampe bzw. das Nachstellrampenelement 7 entfernt sich bei der Betätigung und der damit einhergehenden Bewegung des Drückers 4 von der zweiten Gegenrampe 11, die in Betätigungsrichtung 3 festgelegt, also unbeweglich ist.
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Wird die Betätigung aufgelöst, so schließt sich die Kupplung 2 wieder, etwa mittels eines Federelements, und der Drücker 4 wird zurückgedrückt, bis die Reibelemente der Kupplung 2 wieder aneinander anliegen. Dabei treten auch die Nachstellrampe bzw. das Nachstellrampenelement 7 und die zweite Gegenrampe 11 wieder miteinander in Kontakt. Sobald an der Kupplung 2 Verschleiß auftritt, resultiert eine Kraft zwischen zweiter Gegenrampe 11 und der Nachstelltrampe bzw. dem Nachstellrampenelement 7 in der Betätigungsrichtung 3, da die Kupplung 2 den Drücker 4 um einen weiteren Weg zurückdrückt als vorher, die zweite Gegenrampe 11 aber in der Betätigungsrichtung 3 unbeweglich ist. Diese Kraft erzeugt ein Abgleiten der zweiten Gegenrampe 11 an der Nachstellrampe bzw. dem Nachstellrampenelement 7 und der Querrichtung 5. Da das Nachstellelement 10 mit dem Antriebselement 8 in der Querrichtung 5 verbunden ist, wird durch das Abgleiten das Antriebselement 8 in der Querrichtung 5 verstellt, so dass auch die erste Gegenrampe 9 an der Antriebsrampe 6 abgleitet. In der Folge verändert sich der Abstand zwischen Drücker 4 und Antriebselement 8 in gleichem Maße wie der Abstand zwischen Drücker 4 und Nachstellelement 10, nämlich so weit, bis keine Kraft mehr zwischen Drücker 4 und Nachstellelement besteht 10. Die axiale Länge in der Betätigungsrichtung 3 des Drückers 4 und des Nachstellelements 10 und die axiale Länge des Drückers 4 und des Antriebselements 8 weisen bei einander entsprechender Steigung (z. B. bei gleicher Steigung der Antriebsrampe 6 und der Nachstellrampe bzw. des Nachstellrampenelements 7 oder bei einem gleichen Verhältnis der Steigungen der Rampensysteme) immer den gleichen, festgelegten Unterschied auf. Das Antriebselement 8 verbleibt so bei geschlossener Kupplung 2 immer in der gleichen Position in der Betätigungsrichtung 3 und gibt einen verlängerten Weg, der aus dem Verschleiß resultiert, nicht an eine Betätigungseinrichtung weiter.
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Als ein Ausrücken der Kupplung 2 durch den Drücker 4 wird verstanden, dass der Drücker 4 ein erstes Betätigungselement 13 der Kupplung 2 verstellt. Das erste Betätigungselement 13 ist ein Ausrückhebel und wirkt unmittelbar auf die Anpressplatte 20 der Kupplung 2, so, dass die Anpressplatte 20 von der Gegenplatte 21 und der Kupplungsscheibe 22 entfernt werden und der kraftschlüssige Kontakt zwischen den Reibelementen der Druckplatten aufgehoben wird.
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3 zeigt eine weitere bekannte Kupplung 2 mit einer Nachstellvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. 4 zeigt einen Drücker 4 der Kupplung 2 nach 3 in einer perspektivischen Ansicht. Die 3 und 4 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 und 2 wird verwiesen.
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Bei einer Nachstellvorrichtung 1 ist der Drücker 4 gegenüber der Umfangsrichtung (der Querrichtung 5) an dem Gehäuse 12 zu fixieren, so dass die Funktion der Nachstellvorrichtung 1 ermöglicht ist. Diese Fixierung erfolgt hier an Fixierbolzen 23, die an dem Gehäuse 12 befestigt sind. Dabei ist aber ein gewisser Mehraufwand (z. B. Fixierbolzen 23 und deren Befestigung am Gehäuse 12) für die Realisierung der Fixierung des Drückers 4 erforderlich.
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An dem zu fixierenden Drücker 4 ist ebenfalls ein gewisser Aufwand erforderlich. Hier sind z. B. Bereiche 24 für den Kontakt zu den Fixierbolzen 23 auszuformen. Hierdurch steigt der Materialaufwand für das Bauteil und es ist u. U. ein höherer Fertigungsaufwand notwendig. Nachteilig ist auch, dass die Rampenbereiche mit der Fixierfunktion sich von den übrigen Rampenbereichen in der Form unterscheiden, was u. U. für die Herstellung ebenfalls problematisch sein kann.
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5 zeigt einen Drücker 4 einer Nachstellvorrichtung 1 in einer ersten perspektivischen Ansicht. 6 zeigt den Drücker 4 nach 5 in einer zweiten perspektivischen Ansicht. Die 5 und 6 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 4 wird verwiesen.
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Der Drücker 4 ist als ein Blechteil ausgeführt und weist Konturen 14 auf zur Ausbildung einer gegenüber einer Querrichtung 5 formschlüssigen Verbindung mit dem ersten Betätigungselement 13, wobei die Konturen 14 durch Umformen des Blechteils erzeugt sind. Der Drücker 4 weist in einer Querrichtung 5 zur Betätigungsrichtung 3 mehrere Antriebsrampen 6 und Nachstellrampenelemente 7 auf.
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Der Drücker 4 ist als Scheibenelement mit einer Drehachse ausgebildet. Der Drücker 4 ist in der Nachstellvorrichtung 1 entlang der Betätigungsrichtung 3 verlagerbar. Der Drücker 4 ist über die Konturen 14 mit den ersten Betätigungselementen 13 der Nachstellvorrichtung 1 so verbunden, dass der Drücker 4 gegenüber der Querrichtung 5 festgelegt ist, also in der Querrichtung 5 nicht verdrehbar ist.
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Der Drücker 4 weist entlang der Querrichtung 5 (hier Umfangsrichtung) eine Mehrzahl von Antriebsrampen 6 und Nachstellrampenelementen 7 auf, die jeweils in gleichmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind. Die Antriebsrampen 6 sind in einer radialen Richtung 25 an einem äußeren Rand des Drückers 4 angeordnet. Die Nachstellrampenelemente 7 sind in der radialen Richtung 25 an einem inneren Rand des Drückers 4 angeordnet. Zwischen den Antriebsrampen 6 und den Nachstellrampenelementen 7 ist der Drücker 4 scheibenförmig ausgebildet, wobei die Konturen 14 in diesem Bereich angeordnet sind. Die Konturen 14 sind als Ausbeulungen bzw. Erhebungen ausgeführt, so dass gegenüber der Querrichtung 5 jeweils ein Anschlag für die an dem Drücker 4 anliegenden ersten Betätigungselemente 13 gebildet ist.
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7 zeigt eine Kupplung 2 mit dem Drücker 4 nach 5 und 6 in einer Draufsicht. 8 zeigt die Kupplung 2 nach 7 in einer perspektivischen Ansicht. Die 7 und 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen der 1 bis 6 wird verwiesen.
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Die Nachstellvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 12 der Nachstellvorrichtung 1, einen gegenüber dem Gehäuse 12 in der Betätigungsrichtung 3 beweglichen Drücker 4 zum Ausrücken der Kupplung 2, wobei der Drücker 4 in einer Querrichtung 5 zur Betätigungsrichtung 3 eine Antriebsrampe 6 und ein Nachstellrampenelement 7 aufweist, ein gegenüber dem Gehäuse 12 in der Betätigungsrichtung 3 bewegliches Antriebselement 8 (nicht dargestellt, siehe 1 bis 3) zum Betätigen der Nachstellvorrichtung 1 mit einer ersten Gegenrampe 9, wobei die erste Gegenrampe 9 eine Gegenkontur zur Antriebsrampe 6 aufweist und mit der Gegenkontur an der Antriebsrampe 6 in der Betätigungsrichtung 3 anliegt, ein gegenüber dem Gehäuse 12 in der Querrichtung 5 bewegliches Nachstellelement 10 mit einer zweiten Gegenrampe 11, wobei die zweite Gegenrampe 11 eine Gegenkontur zum Nachstellrampenelement 7 aufweist und mit der Gegenkontur an dem Nachstellrampenelement 7 in der Betätigungsrichtung 3 anlegbar ist, sowie ein an dem Gehäuse 12 verschwenkbar gelagertes und mit der Anpressplatte 20 verbundenes erstes Betätigungselement 13 zur Betätigung der Kupplung 2, wobei ein erstes Ende 26 des ersten Betätigungselements 13 den Drücker 4 kontaktiert und durch den Drücker 4 in der Betätigungsrichtung 3 verlagerbar ist.
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Das Nachstellelement 10 und das Antriebselement 8 sind in (bzw. gegenüber) der Querrichtung 5 miteinander verbunden und das Antriebselement 8 ist an (bzw. gegenüber) dem Nachstellelement 10 in der Betätigungsrichtung 3 beweglich gelagert. Die Antriebsrampe 6 und die Gegenkontur zur Antriebsrampe 6 sind selbsthemmend ausgebildet und das Nachstellrampenelement 7 und die Gegenkontur sind dazu ausgebildet, bei einer Kontaktkraft in Betätigungsrichtung 3 aneinander in der Querrichtung 5 abzugleiten. Das Nachstellelement 10 ist zumindest gegenüber der Betätigungsrichtung 3 ortsfest an dem Gehäuse 12 angeordnet. Der Drücker 4 ist durch das erste Betätigungselement 13 gegenüber der Querrichtung 5 ortsfest an dem Gehäuse 12 angeordnet.
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Das erste Betätigungselement 13 ist an dem Gehäuse 12 verschwenkbar gelagert, so dass wenn das erste Ende 26 in der Betätigungsrichtung 3 bewegt wird, ein zweites Ende 27 des ersten Betätigungselements 13 in der Betätigungsrichtung 3 verlagert wird (siehe 2)
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Die hier vorgeschlagene Nachstellvorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der Nachstellvorrichtung 1 gemäß der eingangs erwähnten
DE 10 2021 122 730.5 , wobei die dort beschriebene Nachstellrampe dem hier genannten Nachstellrampenelement 7 entspricht. Gegenüber der bekannten Nachstellvorrichtung 1 wird hier eine besondere Fixierung des Drückers 4 gegenüber dem Gehäuse 12 vorgeschlagen, nämlich über eine gegenüber der Querrichtung 5 wirkende formschlüssige Verbindung zwischen Konturen 14 und den ersten Enden 26 der ersten Betätigungselemente 13.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nachstellvorrichtung
- 2
- Kupplung
- 3
- Betätigungsrichtung
- 4
- Drücker
- 5
- Querrichtung
- 6
- Antriebsrampe
- 7
- Nachstellrampenelement
- 8
- Antriebselement
- 9
- erste Gegenrampe
- 10
- Nachstellelement
- 11
- zweite Gegenrampe
- 12
- Gehäuse
- 13
- erstes Betätigungselement
- 14
- Kontur
- 15
- Eingangswelle
- 16
- Ausgangswelle
- 17
- erste Teilkupplung
- 18
- zweite Teilkupplung
- 19
- zweites Betätigungselement
- 20
- Anpressplatte
- 21
- Gegenplatte
- 22
- Kupplungsscheibe
- 23
- Fixierbolzen
- 24
- Bereich
- 25
- radiale Richtung
- 26
- erstes Ende
- 27
- zweites Ende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1020211227305 [0002, 0010, 0041, 0042, 0060]
