DE10355366B4

DE10355366B4 - Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Ausgleichsvorrichtung für den Verschleiß der Reibbeläge

Info

Publication number: DE10355366B4
Application number: DE10355366.5A
Authority: DE
Inventors: Carlos Lopez
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: KR101032163B1; FR2847625B1; MXPA03010685A; FR2847625A1; DE10355366A1; KR20040045380A

Abstract

Reibungskupplung, umfassend:
- eine Gegendruckplatte, die dazu bestimmt ist, drehfest an einer Antriebswelle festgeklemmt zu werden,
- eine Reibscheibe (100), die an ihrer äußeren Peripherie zumindest einen Reibbelag (101) trägt und die dazu bestimmt ist, drehfest an einer Abtriebswelle festgeklemmt zu werden,
- einen an der Gegendruckplatte befestigten Deckel (12),
- eine Druckplatte (11), die drehfest mit dem Deckel (12) verbunden ist, während sie sich axial relativ zu ihm bewegen kann und der Wirkung elastischer Rückstellmittel unterliegt, die die Druckplatte (11) axial zu dem Deckel (12) zurückbringen,
- axial wirksame Einrückmittel (13), die durch Ausrückmittel betätigt werden und die zwischen dem Deckel (12) einerseits und der Druckplatte (11) andererseits über sekundäre (17) und primäre (18) Auflagemittel wirken,
wobei die Kupplung eine Verschleißausgleichsvorrichtung umfasst, aufweisend:
- Rampenmittel (14), deren Rampen (16) in Umfangsrichtung angeordnet, axial zwischen den Auflagemitteln (17) und der Druckplatte (11) platziert und dafür ausgelegt sind, mit Gegenrampenmitteln (15) zusammenzuwirken,
- sowie eine Zahnung (19), mit der eine tangential angeordnete Schnecke (23) zusammenwirkt, wobei die Rampenmittel (14) drehfest mit der Zahnung (19) verbunden sind,
wobei Mittel (20) zum in Drehung Versetzen der Schnecke (23) vorgesehen sind, die durch den Verschleiß des oder der Reibbeläge (101) in Gang gesetzt werden, wenn die Kupplung eingekuppelt wird, und die aus einem Sperrzahnrad bestehen, das drehfest mit der Schnecke (23) verbunden ist und mittels einer Betätigungszunge (36) betätigt wird, die ein elastisches Organ (32) aufweist,
und wobei die Schnecke (23) und das Sperrzahnrad (20) drehbar um eine Achse (27) montiert sind, die unmittelbar von dem Deckel (12) getragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achse (27) ein so genanntes Widerlagerteil (30) trägt, das die Zahnung (19) axial anliegend aufnimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die insbesondere für ein Kraftfahrzeug geeignet ist. Sie bezieht sich auf eine Kupplung, die mit einer Vorrichtung zum Kompensieren des Verschleißes infolge insbesondere des Verschleißes zumindest eines Reibbelags ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung, die im folgenden Verschleißausgleichvorrichtung genannt wird, je nach dem Verschleiß der Beläge wirksam wird.
Eine klassische Reibungskupplung umfasst allgemein eine zu einem Motorschwungrad gehörige Gegendruckplatte, die zur Bildung eines Schwungraddämpfers oder eines flexiblen Schwungrads gegebenenfalls zweiteilig ist, die drehfest auf einer ersten Welle sitzt, üblicherweise auf einer Antriebswelle, wie beispielsweise der Kurbelwelle des Verbrennungskraftmotors, und die über ihren Außenumfang einen Deckel trägt, mit dem zumindest eine Druckplatte verbunden ist.
Die Druckplatte ist mit dem Deckel und der Gegendruckplatte drehfest verbunden, während sie sich axial unter der Einwirkung axial wirksamer Einrückmittel, die durch Ausrückmittel betätigt werden, bewegen kann; die Einrückmittel können aus Schraubenfedern bestehen oder aus einer oder zwei Federscheiben, die in Reihe oder parallel montiert sind und der Wirkung von Ausrückhebeln unterliegen, die die Ausrückmittel bilden; die Einrückmittel und Ausrückmittel gehören allgemein zu ein und demselben Teil, zum Beispiel einer metallischen Membran, die an dem Deckel anliegt; die Membran kann in Reihe oder parallel zu einer Federscheibe montiert sein, um für eine Unterstützung der Ausrückwirkung zu sorgen.
Eine Reibscheibe, die an ihrem Außenumfang zumindest einen Reibbelag trägt und drehfest auf einer Welle sitzt, üblicherweise einer Abtriebswelle wie beispielsweise der Eingangswelle des Getriebes, ist zwischen der Druckplatte und der Gegendruckplatte derart eingeschoben, dass sie eingeklemmt wird, wenn die Kupplung sich in der eingerückten Position befindet. Die Einrückmittel tätigen die axiale Verschiebung der Druckplatte, wenn sie unter Vermittlung der Ausrückmittel durch ein Kupplungsausrücklager betätigt wird. Die Reibscheibe umfasst zumeist eine axial elastische Tragscheibe, auf der auf beiden Seiten zwei Reibbeläge befestigt sind. Das Einklemmen der Reibscheibe erfolgt daher auf allmählich zunehmende Weise. Alternativ ist die Tragscheibe steif und ist zum Beispiel an ihrem Außenumfang in einem Reibbelag eingebettet.
Während der Lebensdauer einer derartigen Kupplung nutzen sich der oder die Reibbeläge sowie die Gegenstückmaterialien, die Druckplatte und die Gegendruckplatte, ab, wodurch eine Veränderung der Position der Druckplatte und derjenigen der axial wirksamen Einrückmittel und des Kupplungsausrücklagers hervorgerufen wird. Daraus folgt wegen der Modifikationen der Arbeitsbedingungen der Einrückmittel eine Veränderung der Klemmkraft zwischen der Reibscheibe einerseits und der Druckplatte und Gegendruckplatte andererseits, und dadurch ist die zum Auskuppeln notwendige Kraft betroffen. Durch die Ausstattung einer derartigen Kupplung mit einer Verschleißausgleichsvorrichtung, werden diese Nachteile vermieden, wobei die Einrückmittel sowie das Kupplungsausrücklager, das üblicherweise konstant an den Einrückmitteln anliegt, im großen und ganzen die gleiche Position einnehmen, wenn die Kupplung sich in der Einrückposition befindet, so dass der axiale Raumbedarf der Kupplung reduziert ist.
Bekannt ist bereits eine Reibungskupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Gegendruckplatte, die drehfest auf einer Antriebswelle sitzen soll, einer Reibscheibe, die an ihrer äußeren Peripherie zumindest einen Reibbelag trägt und die drehfest auf einer Abtriebswelle sitzen soll, einer Druckplatte, einem Deckel, der an der Gegendruckplatte befestigt ist, axial wirksamen Einrückmitteln, die durch Ausrückmittel betätigt werden und zwischen dem Deckel einerseits und der Druckplatte andererseits mittels sekundären und primären Auflagemitteln wirksam sind, wobei die Druckplatte drehfest mit dem Deckel verbunden ist, während sie sich gleichzeitig axial relativ zu diesem verschieben kann und der Einwirkung elastischer Rückstellmittel unterliegt, die die Druckplatte axial zum Deckel zurückholen, wobei die Kupplung ebenso eine Verschleißausgleichvorrichtung aufweist, die Rampenmittel, deren Rampen in Umfangsrichtung angeordnet, axial zwischen den Auflagemitteln und der Druckplatte platziert und dafür ausgelegt sind, mit Gegenrampenmitteln zusammenzuwirken, und eine Zahnung, mit der eine tangential angeordnete Schnecke zusammenwirkt, umfasst, wobei die Rampenmittel drehfest mit der Zahnung verbunden sind, und wobei Mittel zum in Drehung Versetzen der Schnecke vorgesehen sind, die durch den Verschleiß des oder der Reibbeläge in Gang gesetzt werden, wenn die Kupplung eingekuppelt wird, die aus einem Sperrklinkenrad bestehen, das drehfest mit der Schnecke verbunden ist, und die mittels einer Betätigungszunge betätigt werden, die ein elastisches Organ aufweist.
Hierbei werden jedoch die Schnecke und das Sperrklinkenrad von einer Halterung getragen, die ebenso wie das elastische Organ mit dem Deckel fest verbunden ist, wobei sie in dessen Innerem platziert sind, und wobei der Träger die Form eines U mit einem Mittelsteg und zwei Flügeln aufweist, die dafür ausgelegt sind, eine Achse zu haltern, die die Schnecke und das Sperrklinkenrad trägt. Eine derartige Kupplung ist zum Beispiel in dem Dokument FR 2 753 503 A1 beschrieben.
Weitere Reibungskupplungen mit einer Verschleißausgleichvorrichtung, die eine derartige Halterung oder Kassette zum Tragen der Schnecke und des Sperrklinkenrads umfasst, sind beispielsweise aus der FR 2 784 150 A1 , der DE 199 82 986 T1 , der DE 100 80 939 T1 oder der US 5 816 379 A bekannt.
Ferner sind aus der US 6 296 098 B1 und der DE 199 80 193 T1 sowie aus der DE 29 16 755 C2 Reibungskupplungen mit einer Verschleißausgleichvorrichtung bekannt, bei denen die Schnecke und das Sperrzahnrad drehbar um eine Achse montiert sind, die unmittelbar von dem Deckel getragen wird.
Von Nachteil ist bei diesen Kupplungen der durch die Verschleißausgleichsvorrichtung bedingte relativ große Bauraumbedarf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine konstruktiv einfache und kostengünstig herstellbare Reibungskupplung der vorgenannten Art mit einer Verschleißausgleichsvorrichtung für die Reibbeläge vorzuschlagen, deren Raumbedarf sowohl radial wie axial reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass die Achse ein so genanntes Widerlagerteil trägt, welches die drehfest mit den Rampenmitteln verbundene Zahnung, mit der die tangential angeordnete Schnecke zusammenwirkt, axial anliegend aufnimmt.
Der Hauptvorteil besteht dabei darin, dass die Verschleißausgleichsvorrichtung nicht nur in axialer, sondern auch in radialer Richtung kleiner baut. Daher kommt die Kupplung insgesamt mit einem geringeren Raumbedarf aus, was insbesondere bei Kraftfahrzeugen ein erheblicher Vorteil ist. Dabei führt das Widerlagerteil durch die axiale Anlage an der Zahnung zu einer stets optimalen Positionierung der Zahnung relativ zu der Schnecke.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Widerlagerteil Tragflügel, durch die es von der Achse getragen wird, und nach innen und zueinander gerichtete Rücksprünge umfasst, an denen axial die Zahnung zur Anlage kommt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn das Widerlagerteil einen radialen Arm aufweist, der nach außen gerichtet und dafür ausgelegt ist, an der zu der Gegendruckplatte weisenden Seite einer Randleiste zur Befestigung des Deckels anzuliegen.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn die Zahnung von einem Segment getragen wird, das Endarme aufweist, durch die es an den Rampenmitteln angefügt ist, wobei die Arme vorzugsweise dünn sowie elastisch und so gebogen sind, dass sie die Zahnung derart axial wegdrücken, dass sie an dem Widerlagerteil anliegen.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Deckel zwei Flügel mit jeweils einer Öffnung aufweist, die im Großen und Ganzen radial orientiert und dafür ausgelegt sind, die tangential ausgerichtete Achse zu tragen, wobei die Achse die Öffnungen durchquert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn der Deckel lokal eine radiale Erweiterung nach außen mit im Großen und Ganzen U-förmigem Querschnitt mit einem Mittelsteg und den zwei Flügeln aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das elastische Organ die allgemeine Form einer langgestreckten Lamelle aufweist, die sich radial entlang einer Fläche des Bodens des Deckels erstreckt, an dem sie direkt befestigt ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das freie Ende des elastischen Organs als Betätigungszunge ausgebildet ist, wobei es sich im Großen und Ganzen parallel zu der Achse der Kupplung erstreckt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn der radial äußere Teil des elastischen Organs und die Betätigungszunge sich radial im Bereich einer Öffnung befinden, die im Boden des Deckels ausgebildet ist.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn der radial nach außen weisende Teil des elastischen Organs geringfügig mit einer zu der Öffnung weisenden Konvexität gebogen ist, so dass er axial zumindest teilweise in der Dicke des Bodens des Deckels liegen kann.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn sich so genannte transversale Arme auf beiden Seiten der Betätigungszunge erstrecken und dafür ausgelegt sind, an den radialen Rändern der Öffnung zum Anschlag kommen, die einen Kontrollanschlag bilden.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die axial wirkenden Einrückmittel aus einer Membran bestehen.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das elastische Organ am Deckel durch eines der Befestigungsorgane der Mittel zur gelenkigen Lagerung der Membran an dem Deckel befestigt ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn das Sperrklinkenrad durch die Membran mittels der Betätigungszunge betätigt wird.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Sperrklinkenrad durch ein Betätigungselement betätigt wird, das aus einem radialen Fortsatz besteht, den die Membran an ihrer äußeren Peripherie aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn das Betätigungselement relativ zu dem Federscheibenteil der Membran axial zum Boden des Deckels hin versetzt ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Betätigungselement axial zwischen dem Rücken der Betätigungszunge und dem Ende einer elastischen Zunge angeordnet ist, die das elastische Organ dank eines Ausschnitts aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Rampenmittel aus einem Ring bestehen, der axial auf einer Seite die schrägen und in Umfangsrichtung verteilten Rampen und auf der anderen Seite die sekundären Auflagemittel aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Rampen und die sekundären Auflagemittel einander in radialer Richtung praktisch gegenüberliegen.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Gegenrampenmittel aus Anschlägen bestehen, die mit den Rampen der Rampenmittel zusammenwirken sollen.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Schnecke entlang ihrer Achse beweglich ist, wobei sie der Wirkung eines so genannten elastischen Ausgleichmittels unterliegt.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Deckel einen ringförmigen Außenbereich umfasst, der zu der Achse der Kupplung geneigt ist und von einer Öffnung im Bereich der Schnecke durchbrochen ist, die teilweise in dieser Öffnung aufgenommen ist.
Um die Erfindung besser zu verstehen, werden nun exemplarisch und nur zur Veranschaulichung und ohne Einschränkung die in den folgenden beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben:

- 1 ist eine teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung, die mit einer Verschleißausgleichvorrichtung ausgestattet ist;
- 2 ist eine Ansicht eines Ausrisses der Kupplung aus Richtung des Pfeils II in 1;
- 3 ist eine Frontansicht der Rampenmittel allein;
- 4 ist eine Perspektivansicht, die das Innere des Deckels mit den darin aufgenommenen Rampenmitteln, der Schnecke, dem Sperrklinkenrad und der Schraubenfeder zeigt;
- 5 ist eine Perspektivansicht eines Ausrisses des Kupplungsmechanismus;
- die 6 bis 8 zeigen das Widerlagerteil alleine, wobei die 6 eine Draufsicht ist und die 7 und 8 Schnittansichten entlang den Schnitten VII-VII und VIII-VIII der 6 sind;
- 9 ist eine Perspektivansicht des Widerlagerteils alleine;
- 10 ist eine Perspektivteilansicht von der Seite, die das Zusammenwirken des Betätigungselements und des elastischen Organs zeigt;
- 11 ist eine Draufsicht der mit dem Betätigungselement versehenen Membran;
- 12 ist eine vergrößerte Ansicht es Kreises XII der 11, die das Betätigungselement zeigt;

Bezug nehmend auf die Figuren, ist ein Reibungskupplungsmechanismus insbesondere für ein Kraftfahrzeug zu sehen, der eine Druckplatte 11 umfasst, die dazu bestimmt ist, mit einer in 1 angedeuteten Reibscheibe 100 zusammenzuwirken, die aus einer dünnen Platte oder Tragscheibe besteht und hier auf ihrem Außenumfang Reibbeläge 101 trägt und ihrerseits mit einer Gegendruckplatte zusammenwirkt. Die nicht dargestellte Gegendruckplatte gehört zu einem Motorschwungrad, das drehfest auf einer Antriebswelle sitzen soll, wie beispielsweise der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Die Reibscheibe 100 ist drehfest mit einer Abtriebswelle, wie beispielsweise der Eingangswelle des Getriebes, über eine Nabe verbunden, die von der dünnen Platte an seiner inneren Peripherie getragen wird.
Die Druckplatte 11 aus formbarem, hier gegossenem, Material ist drehfest mit einem Deckel 12 von an sich bekannter hohler Form mittels nicht gezeigter tangentialer Zungen verbunden, die in axialer Richtung elastisch, gleichzeitig Rückholmittel für die Druckplatte 11 zum Deckel 12 aus tiefgezogenem Blech hin bilden. Der Deckel 12 weist einen Boden 42 von im Großen und Ganzen transversaler Ausrichtung auf, der durch einen ringförmigen, zur Achse geneigten Außenbereich 41 mit einer radialen Randleiste 21 zur Befestigung an der Gegendruckplatte verbunden ist. Diese Randleiste 21 ist in axial versetzte Abschnitte unterteilt.
Obwohl sie drehfest mit dem Deckel 12 verbunden ist, ist die Druckplatte 11 daher axial relativ zu dem Deckel 12 beweglich unter der Einwirkung betätigter, elastischer axialer Wirkmittel, hier einer Membran 13, die an dem Deckel 12 mittels eines Ringkranz 10, der von Nieten 48 getragen wird, die in der inneren Peripherie des Bodens 42 des Deckels 12 eingesetzt sind, und Ausbuchtungen 18 in Form von Kreisbögen gelenkig gelagert ist, die im Boden 42 des Deckels 12 ausgebildet sind und eine primäre Auflage für die Membran 13 bieten, wobei die Kupplung hier von der geschobenen Art ist, da der Ausrückvorgang ausgeführt wird, indem auf das Ende der Finger der Membran 13 in Richtung des Pfeils F der 1 eingewirkt wird, in der die Kupplung eingerückt dargestellt ist; die Membran 13 ist gelenkig zwischen der primären Auflage 18 und der äußeren Peripherie des Ringkranzes 10 montiert, der es gestattet, die Membran elastisch an dem primären Auflage 18 anzudrücken.
Um, wenn die Kupplung eingekuppelt ist, die elastischen axialen Wirkmittel 13 in einer Position zu halten, die unabhängig ist von dem Verschleiß der Beläge 101 der Reibscheibe 100 und in geringerem Maß von dem Verschleiß der Druckplatte 11 und der Gegendruckplatte ist, deren Flächen, die so genannten Reibflächen, sich im Kontakt mit den Belägen 101 der Scheibe 100 abnutzen, ist eine Verschleißausgleichvorrichtung vorgesehen, die Rampenmittel 14 umfasst, die mit Rampen 16 versehen sind, die in Umfangsrichtung angeordnet sind; diese Rampenmittel 14, bestehen genauer gesagt aus einem Ring, der Rampen 16 aufweist, die zur Druckplatte 11 weisend in Umfangsrichtung angeordnet sind; auf seiner gegenüberliegenden Seite weist der Ring einen so genannten sekundären Auflagebereich 17 auf, der aus einem höher liegenden abgerundeten Kamm besteht, der auf einem der zur Achse der Kupplung zentrierten Kreisbogen liegt. Natürlich kann dieser sekundäre Auflagebereich 17 durchgängig oder unterbrochen sein. Diese Auflage 17 ist radial außerhalb der primären Auflage 18 eingefügt.
Die Druckplatte 11 weist auf ihrer zum Boden 42 des Deckels 12 weisenden Seite eine transversale Auflageseite auf, die Gegenrampenmittel trägt, die Gegenrampen 15 hier in Form von Anschlägen trägt, die in Umfangsrichtung zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der demjenigen entspricht, der in Umfangsrichtung zwei aufeinanderfolgende Rampen 16 trennt, wobei die Gegenrampen 15 dazu bestimmt sind, jeweils mit einer Rampe 16 zusammenzuwirken.
Die Rampenmittel 14 sind axial zwischen der Membran 13 und den Gegenrampenmitteln platziert, so dass die Gegenrampen 15 die Rampen 16 aufnehmen und die Membran 13 mit dem sekundären Auflagebereich 17 zusammenwirkt, der so die Auflagemittel bildet, mittels derer die Membran 13 auf die Druckplatte 11 wirkt.
Die Zahnung 19 ist mit den Rampenmitteln 14 durch Drehverbindungsmittel verbunden, die eine axiale Relativbewegung der zwei Teile Zahnung 19-Rampenmitteln 14 wie in dem Dokument FR-A-2 784 150 beschrieben gestatten.
An ihrer äußeren Peripherie tragen die Rampenmittel 14 radiale Zungen 44, hier fünf radiale Zungen 44; zwischen zwei dieser radialen Zungen 44 erstreckt sich in Umfangsrichtung ein Segment 45 mit Zahnung 19; die Zahnung 19 ist hier durch Zuschneiden eines Rands des Segments 45 ausgeführt. Die Auflageseite der Druckplatte 11, auf der die Anschläge 15 ausgebildet sind, weist einen zylindrischen Bund 28 in Umfangsrichtung auf, auf dessen äußerer Peripherie die Rampenmittel 14 zentriert sind, die hierzu eine ringförmige Randleiste in engem Kontakt mit dem Bund 28 aufweisen.
Die Endarme des Segments 45, zwischen denen sich die Zahnung 19 erstreckt, sind dünn, elastisch und so gebogen sind, dass sie, wenn sie hier durch Nieten, an den radialen Zungen 44 befestigt werden, die Zahnung 19 relativ zu der Ebene des sekundären Auflagebereichs 17 axial wegdrücken.
Zum Auswuchten tragen die drei anderen radialen Zungen 44 ein so genanntes Auswuchtsegment 55, das diametral gegenüber dem Segment 45 mit der Zahnung 19 angeordnet ist.
Die Rampen 16 und die sekundären Auflagemittel 17 befinden sich radial praktisch gegenüberliegend zueinander: die Rampenmittel 14 weisen auf diese Weise, während sie einfach und von geringer Trägheit sind, eine große axiale Robustheit auf; sie bilden mit den Segmenten 45 und 55 eine Untereinheit.
Die Gegenrampen 15 und der zylindrische Rand 28 der Druckplatte sind maschinell aus rohen Gussvorsprüngen herausgearbeitet.
Die Verschleißausgleichvorrichtung umfasst zudem ein Sperrklinkenrad 20 mit schrägen Zähnen, das um eine Achse 27 drehbar montiert ist, die ebenso eine Schnecke 23 trägt; das Gewinde und die Steigung der Schnecke 23 sind an die Zahnung 19 angepasst; die Schnecke 23 wird dazu gebracht, mit der Zahnung 19 unter den Bedingungen zusammenzuwirken, die unten beschrieben werden.
Die Achse 27 wird von dem Deckel 12 getragen; genauer gesagt weist der Außenbereich 41 des Deckels 12 lokal eine radiale Erweiterung 22 nach außen mit einem im Großen und Ganzen U-förmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg 24 und zwei parallelen Flügeln 25 und 26 auf, die dafür ausgelegt sind, die Achse 27 mittels Löchern zu tragen, die sie aufweisen und die die Achse durchquert.
Eine Öffnung 52 durchbricht den Außenbereich 41 gegenüber der Schnecke 23, die teilweise in dieser Öffnung 52 aufgenommen ist.
Die Achse 27 ist ebenso dafür ausgelegt, ein so genanntes Widerlagerteil 30 als axiales Stützlager für die Zahnung 19 zu tragen, so dass diese relativ zu der Schnecke 23 perfekt positioniert ist; hierzu weist das Widerlagerteil 30 einerseits Tragflügel 33, 34 auf, durch die es von der Achse 27 getragen wird, die Löcher durchquert, die diese Tragflügel aufweisen, und andererseits nach innen und zueinander gerichtete Rücksprünge 37, 38, an denen die Zahnung 19 axial zur Anlage kommt. Das Widerlagerteil 30 ist in den 7 bis 9 besser sichtbar.
Die Zahnung 19 erstreckt sich zwischen dem Mittelsteg 31 des Widerlagerteils 30, genauer gesagt zwischen einer radialen Erweiterung 53 nach innen, jenseits von den Flügel 33 und 34 und den Rücksprüngen 37 und 38, die eine Gabel definieren, deren Zinken sie axial in den zwei Richtungen festklemmen.
Zweck dieser Anordnungen ist es, ein Außereingriffkommen der Zähne der Zahnung 19 relativ zu der Schnecke zu vermeiden, das wegen erheblicher axialen Schwingungen auftreten kann, die auf die Zahnung 19 übertragen werden, und ohne Verschleiß Ausgleichvorgänge zur Folge haben können, wenn die Torsionsbeanspruchungen erheblich sind, insbesondere wenn die Kupplung mit einem Zweimassenschwungraddämpfer verbunden ist.
Das Widerlagerteil 30 umfasst jenseits der Flügel 33 und 34 ebenso einen radialen Arm 31, der nach außen gerichtet und an der zu der Gegendruckplatte weisenden Seite einer Randleiste 21 zur Befestigung des Deckels 12 anliegt; auf diese Weise ist die Position des Widerlagerteils 30 perfekt definiert; das gleich gilt für die axiale Position der Zahnung 19 relativ zu der Schnecke 23, die durch die Endarme des Segments 45 an den Rücksprüngen 37 und 38 in Anschlag gebracht wird.
Die Achse 27 umfasst einen zylindrischen Körper, der an seinen Enden mit Rillen 47 versehen ist, die unter Krafteinwirkung in den Flügel 26 der radialen Erweiterung 22 für deren Halt relativ zu dem Deckel 12 eingepasst sind.
Das Loch 43 des anderen Flügels 25 mündet nicht komplett außerhalb des Außenbereichs 41 des Deckels 12 nach außen, so dass die Achse 27 axial positioniert wird, wenn sie an dem Deckel 12 angebracht wird.
Die Schnecke 23 und das Sperrklinkenrad 20 bilden hier ein einziges Teil; eine axiale, zylindrische Bohrung 56 gestattet die Montage dieses Teils auf der Achse 27; die Schnecke 23 und das Sperrklinkenrad 20 könnten separate Teile sein und so ausgebildet sein, dass die Schnecke 23 und das Sperrklinkenrad 20 relativ zueinander drehfest sind.
Ein elastisches Organ 32, hier aus Metall und von geringer Dicke, weist die allgemeine Form einer Lamelle mit großer Länge auf, die mit einem Loch 51 zu ihrer Befestigung an dem Deckel 12 durch eine der Nieten 48 zur Befestigung des Ringkranzes 10 versehen ist, wobei die Lamelle sich entlang der Innenseite des Bodens 42 des Deckels 12 erstreckt. Als Variante kann sich die Lamelle auch entlang der Außenseite erstrecken. Das freie Ende des elastischen Organs 32 ist als Betätigungszunge 36 ausgebildet und erstreckt sich hier im Großen und Ganzen parallel zu der Achse der Kupplung; das Ende der Betätigungszunge 36 ist verjüngt, wobei seine Breite im Großen und Ganzen an diejenige der Zähne des Sperrklinkenrad 20 angepasst ist; wenn das elastische Organ 32 und das Sperrklinkenrad 20 auf dem Deckel 12 montiert sind, wirkt die Betätigungszunge 36 elastisch mit einem Zahnungsfuß des Sperrklinkenrads 20 zusammen.
Der radial äußere Teil des elastischen Organs 32 und die Betätigungszunge 36 befinden sich gegenüber einer Öffnung 40, die in dem Boden 42 des Deckels 12 ausgebildet ist; dieser Teil ist geringfügig gewölbt mit einer zur Öffnung 40 weisenden Konvexität, so dass sie axial zumindest teilweise senkrecht zur Dicke des Bodens 42 des Deckels 12 liegen können, wodurch ein axialer Raumgewinn ermöglicht wird.
Dank seiner großen Länge unterliegt das elastische Organ 32 geringeren Biegespannungen; seine Masse ist über seine ganze Länge verteilt, die sich radial erstreckt, und seine Biegsamkeit ist groß; die Betätigungszunge 36 ist von reduzierter Masse und seine Bewegungen sind ausgreifend; die Zentrifugalkräfte sind vorteilhaft.
Auf beiden Seiten der Betätigungszunge 36 erstrecken sich transversal so genannte transversale Arme 49 und 50, die dafür ausgelegt sind, an den radialen Rändern der Öffnung 40 zum Anschlag zu kommen, die damit den Bewegungshub der Betätigungszunge 36 zum Boden 42 des Deckels 12 hin begrenzen und die Rolle eines Kontrollanschlags spielen, wie in 10 sichtbar ist und unten erläutert wird.
Um die Achse 27 ist eine Druckschraubenfeder 46 platziert, die das elastische Rückholmittel bildet, das unten beschrieben wird; die Feder 46 ist hier axial zwischen dem Sperrklinkenrad 20 und dem Flügel 34 des Widerlagerteils 30 platziert.
Da das Sperrklinkenrad 20, die Schnecke 23 und die Schraubenfeder 46 fest mit dem Deckel 12 verbunden sind, verschiebt sich die Membran 13 bei den Vorgängen des Ausrückens und des Wiedereinrückens relativ zu diesem, also relativ zu der Betätigungszunge 36; die Membran 13 trägt an ihrer Peripherie einen radialen Fortsatz, das so genannte Betätigungselement 29, 11 und 12, das sich von dem Federscheibenteil der Membran 13 radial nach außen erstreckt, um mit der Betätigungszunge 36 des elastischen Organs 32 zusammenzuwirken, während es gleichzeitig relativ zu diesem Federscheibenteil axial zum Boden 42 des Deckels 12 versetzt wird; wie in 12 zu sehen ist, ist der Fuß des Betätigungselements 29 verjüngt und schließt an den Federscheibenteil durch Rundungen an, die die Spannungen in diesem Anschlussbereich begrenzen; mittels eines U-förmigen Ausschnitts weist das elastische Organ 32 eine elastische Zunge 39 auf, der sich radial über den Fuß der Betätigungszunge 36 erstreckt; das Betätigungselement 29, 10, ist axial zwischen dem Rücken der Betätigungszunge 36 und dem Ende der elastischen Zunge 39 angeordnet, die immer elastisch an dem Betätigungselement 29 anliegt, wobei eine derartige Anordnung es gestattet, ein eventuelles Zurückspringen der Betätigungszunge 36 zu verhindern; man versteht, dass die Membran 13 dank dieser Anordnung bei ihrem Umkippen bei den Vorgängen des Wiedereinrückens die Betätigungszunge 36 in Bezug auf 1 von rechts nach links versetzt und durch Zusammenwirken mit den Zähnen des Sperrklinkenrads 20 das Ende der Betätigungszunge 36 dazu gebracht wird, das Sperrklinkenrad 20 im Uhrzeigersinn zu drehen; beim Ausrücken bewirken die Elastizität des elastischen Organs 32 und die Neigung der Zähne des Sperrklinkenrads 20, dass die Betätigungszunge 36 auf dessen Zähnen innerhalb der durch den oben definierten Kontrollanschlags tolerierten Grenze des Hubwegs nach oben wandert.
Die gerade beschriebene Verschleißausgleichvorrichtung funktioniert wie folgt.
1 stellt schematisch die eingerückte Kupplung dar, wobei die Beläge 101 der Reibscheibe 100 in neuem Zustand und zwischen der nicht dargestellten Gegendruckplatte und der Druckplatte 11 eingeklemmt sind. In dieser Position befindet sich das Ende der Steuerzunge 36 im Fuß eines Zahns des Sperrklinkenrads 20.
Wenn die Kupplung ausgerückt wird, wird das Ende der Finger der Membran 13 in Richtung des Pfeils F zum Boden 42 des Deckels 12 gedrängt; die Membran 13 schwenkt um die primäre Auflage 18 unter der durch den Ringkranz 10 ausgeübten elastischen Klemmwirkung; bei ihrer Bewegung gibt die äußere Peripherie der Membran 13 nach und nach die Druckplatte 11 beziehungsweise ihr Betätigungselement 29 die Betätigungszunge 36; das Ende der Betätigungszunge 36 folgt der geneigten Rampe, die durch den Zahn gebildet wird, in dessen Fuß sie sich in dem vorhergehenden Schritt befand, wobei die Zähne des Sperrklinkenrads 20 so ausgebildet sind, dass das Ende der Betätigungszunge 36 bei diesem Ausrückbewegung bei neuen Belägen nicht um einen Zahn springt; dies wird durch das zum Anschlag Kommen des elastischen Elements 32 und damit seiner Betätigungszunge 36 an dem Kontrollanschlag oder Deckel 12 erreicht.
Wenn die Beläge sich abnützen, nähert sich die Druckplatte 11, die immer noch unter der Axialwirkung der Membran 13 steht, wie man weiß der Gegendruckplatte, die wie der Deckel 12 axial fixiert ist; das Betätigungselement 29 der Membran 13 nähert sich somit der Gegendruckplatte, wobei es während seiner Bewegung die Betätigungszunge 36 mitnimmt; das Sperrklinkenrad 20 dreht sich um seine Achse im Uhrzeigersinn; diese drehende Mitnahme des Sperrklinkenrads 20 bringt die Schnecke 23 dazu, sich ebenso um ihre Achse zu drehen; da die Rampenmittel 14 unter der Wirkung der Last der Membran 13 drehhuhnbeweglich sind, schraubt sich die Schnecke 23, die mit der Zahnung 19 kämmt, gewissermaßen über diese Zahnung 19, wobei sie die Schraubenfeder 46 zusammendrückt, wobei die Richtung des Gewindes der Schnecke 23 derart vorgesehen ist, dass dies geschieht.
Beim Auskuppelvorgang, der der Verschleißphase folgt, die gerade beschrieben wurde, gibt die Druckplatte 11 die Beläge 101 frei, indem sie sich von ihnen unter der Wirkung der tangentialen Zungen entfernt, die die Druckplatte 11 sowie die Rampenmittel 14, die mit der Membran 13 über ihre sekundären Auflagebereiche 17 und mit den Anschlägen 15 über ihre Rampen 16 Kontakt hat, zum Boden 42 des Deckels 12 zurückführen. Die Schraubenfeder 46 drängt die Schnecke 23 zum Flügel 25 der radialen Erweiterung 22 hin, von dem sie sich in Verschleißphasen entfernt hat, das heißt in Bezug zu 2 von rechts nach links; solange die Last der Membran 13 nicht an den Rampenmitteln 14 anliegt, ist die einzige Belastungskraft, die zu überwinden ist, um diese Rampenmittel 14 relativ zu der Druckplatte 11 drehen zu können, die Rückstellkraft der tangentialen Zungen; wenn die Last der Schraubenfeder 46 ausreicht, um diese Kraft zu überwinden, dann verschiebt die Feder 46 die Schnecke 23, die durch den Druck der Betätigungszunge 36 gehindert ist, sich selber zu drehen und die Zahnung 19 mitnehmen wird: indem sie sich um sich selbst drehen, werden die Rampen 16 durch Zusammenwirken mit den relativ dazu ortsfesten Anschlägen 15 die Druckplatte 11 vom Boden 42 des Deckels 12 entfernen und so den axialen Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Druckplatte 11 und den sekundären Auflagebereichen 17 der Rampenmittel 14 erhöhen, wodurch die Verschiebung der Druckplatte 11 wegen des Verschleißes der Beläge 101 somit zumindest zum Teil ausgeglichen wird. Da die Last der Schraubenfeder 46 eine Funktion des Umfangs ist, in dem sie durch die Schnecke 23 während den Verschleißphasen zusammengedrückt wird, versteht man, dass mehrere Ein- und Auskupplungsvorgänge nötig sein können, bevor die Verschleißausgleichvorrichtung in die eigentliche Ausgleichphase eintritt, wobei dies von der relativen Abmessung der betreffenden Teile abhängt.
Wenn der Verschleiß ausreichte, dass das Sperrklinkenrad 20 sich ausreichend drehte, so dass die Betätigungszunge 36, deren Rückkehrweg durch den Kontrollanschlag begrenzt ist, bei der Rückkehr um einen Zahn vorspringt, bringt die Betätigungszunge 36 das Sperrklinkenrad 20 beim folgenden Einkuppelvorgang zum Drehen und die Rampenmittel 14, die noch nicht durch die Membran 13 eingeklemmt sind, drehen sich und gleichen den Verschleiß aus; am Ende des Ausgleichvorgangs, nehmen die Membran 13, das Sperrklinkenrad 20 und die Betätigungszunge 36 wieder ihre Position ein, die sie in 1 einnahmen.
Der Ringkranz 10 kann natürlich durch Zapfen mit profiliertem Kopf ersetzt werden, die eine Auflage gegenüber der primären Auflage 18 bieten.
Als Alternative gehört die Zahnung 19 zu einen separaten Teil der Rampenmittel. Dieses Zwischenteil weist an seiner inneren Peripherie Zähne auf, die in Ausnehmungen eingreifen, die in der ringförmigen Randleiste mit axialer Ausrichtung ausgebildet sind, die die Rampenmittel jenseits der sekundären Auflage 17 aufweisen. Die Zahnung ist auf diese Weise drehfest mit den Rampenmitteln 14 verbunden, während sie sich relativ zu diesen durch eine Verbindung der Zapfen-Zapfenloch-Art bewegen kann.

Claims

Reibungskupplung, umfassend: - eine Gegendruckplatte, die dazu bestimmt ist, drehfest an einer Antriebswelle festgeklemmt zu werden, - eine Reibscheibe (100), die an ihrer äußeren Peripherie zumindest einen Reibbelag (101) trägt und die dazu bestimmt ist, drehfest an einer Abtriebswelle festgeklemmt zu werden, - einen an der Gegendruckplatte befestigten Deckel (12), - eine Druckplatte (11), die drehfest mit dem Deckel (12) verbunden ist, während sie sich axial relativ zu ihm bewegen kann und der Wirkung elastischer Rückstellmittel unterliegt, die die Druckplatte (11) axial zu dem Deckel (12) zurückbringen, - axial wirksame Einrückmittel (13), die durch Ausrückmittel betätigt werden und die zwischen dem Deckel (12) einerseits und der Druckplatte (11) andererseits über sekundäre (17) und primäre (18) Auflagemittel wirken, wobei die Kupplung eine Verschleißausgleichsvorrichtung umfasst, aufweisend: - Rampenmittel (14), deren Rampen (16) in Umfangsrichtung angeordnet, axial zwischen den Auflagemitteln (17) und der Druckplatte (11) platziert und dafür ausgelegt sind, mit Gegenrampenmitteln (15) zusammenzuwirken, - sowie eine Zahnung (19), mit der eine tangential angeordnete Schnecke (23) zusammenwirkt, wobei die Rampenmittel (14) drehfest mit der Zahnung (19) verbunden sind, wobei Mittel (20) zum in Drehung Versetzen der Schnecke (23) vorgesehen sind, die durch den Verschleiß des oder der Reibbeläge (101) in Gang gesetzt werden, wenn die Kupplung eingekuppelt wird, und die aus einem Sperrzahnrad bestehen, das drehfest mit der Schnecke (23) verbunden ist und mittels einer Betätigungszunge (36) betätigt wird, die ein elastisches Organ (32) aufweist, und wobei die Schnecke (23) und das Sperrzahnrad (20) drehbar um eine Achse (27) montiert sind, die unmittelbar von dem Deckel (12) getragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (27) ein so genanntes Widerlagerteil (30) trägt, das die Zahnung (19) axial anliegend aufnimmt.
Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlagerteil (30) Tragflügel (33, 34), durch die es von der Achse (27) getragen wird, und nach innen und zueinander gerichtete Rücksprünge (37, 38) umfasst, an denen axial die Zahnung (19) zur Anlage kommt.
Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlagerteil (30) einen radialen Arm (31) aufweist, der nach außen gerichtet und dafür ausgelegt ist, an der zu der Gegendruckplatte weisenden Seite einer Randleiste (21) zur Befestigung des Deckels (12) anzuliegen.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnung (19) von einem Segment (45) getragen wird, das Endarme aufweist, durch die es an den Rampenmitteln (14) angefügt ist, wobei die Arme vorzugsweise dünn sowie elastisch und so gebogen sind, dass sie die Zahnung (19) derart axial wegdrücken, dass sie an dem Widerlagerteil (30) anliegen.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (12) zwei Flügel (25, 26) mit jeweils einer Öffnung aufweist, die im Großen und Ganzen radial orientiert und dafür ausgelegt sind, die tangential ausgerichtete Achse (27) zu tragen, wobei die Achse (27) die Öffnungen durchquert.
Reibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (12) lokal eine radiale Erweiterung (22) nach außen mit im Großen und Ganzen U-förmigem Querschnitt mit einem Mittelsteg (24) und den zwei Flügeln (25, 26) aufweist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Organ (32) die allgemeine Form einer langgestreckten Lamelle aufweist, die sich radial entlang einer Fläche des Bodens (42) des Deckels (12) erstreckt, an dem sie direkt befestigt ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des elastischen Organs (32) als Betätigungszunge (36) ausgebildet ist, wobei es sich im wesentlichen parallel zu der Achse der Kupplung erstreckt.
Reibungskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Teil des elastischen Organs (32) und die Betätigungszunge (36) sich radial gegenüber einer Öffnung (40) befinden, die im Boden (42) des Deckels (12) ausgebildet ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach außen weisende Teil des elastischen Organs (32) geringfügig mit einer zu der Öffnung (40) weisenden Konvexität gebogen ist, so dass er axial zumindest teilweise in der Dicke des Bodens (42) des Deckels (12) liegen kann.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass so genannte transversale Arme (49, 50) sich auf beiden Seiten der Betätigungszunge (36) erstrecken und dafür ausgelegt sind, an den radialen Rändern der Öffnung (40) zum Anschlag kommen, die einen Kontrollanschlag bilden.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axial wirkenden Einrückmittel aus einer Membran (13) bestehen.
Reibungskupplung nach Anspruch 12 in Kombination mit einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Organ (32) am Deckel (12) durch eines der Befestigungsorgane (48) der Mittel (10) zur gelenkigen Lagerung der Membran (13) an dem Deckel (12) befestigt ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrklinkenrad (20) durch die Membran (13) mittels der Betätigungszunge (36) betätigt wird.
Reibungskupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrklinkenrad (20) durch ein Betätigungselement (29) betätigt wird, das aus einem radialen Fortsatz besteht, den die Membran (13) an ihrer äußeren Peripherie aufweist.
Reibungskupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (269) relativ zu dem Federscheibenteil der Membran (13) axial zum Boden (42) des Deckels (12) hin versetzt ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (29) axial zwischen dem Rücken der Betätigungszunge (36) und dem Ende einer elastischen Zunge (39) angeordnet ist, die das elastische Organ (32) durch einen Ausschnitt aufweist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenmittel (14) aus einem Ring bestehen, der axial auf einer Seite die schrägen und in Umfangsrichtung verteilten Rampen (16) und auf der anderen Seite die sekundären Auflagemittel (17) aufweist.
Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampen (16) und die sekundären Auflagemittel (17) sich in radialer Richtung praktisch einander gegenüberliegen.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenrampenmittel (15) aus Anschlägen bestehen, die dazu bestimmt sind, mit den Rampen (16) der Rampenmittel (14) zusammenzuwirken.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (23) entlang ihrer Achse beweglich ist, wobei sie der Wirkung eines so genannten elastischen Ausgleichmittels (46) unterliegt.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (12) einen ringförmigen Außenbereich (41) umfasst, der zu der Achse der Kupplung geneigt ist und von einer Öffnung (52) gegenüber der Schnecke (23) durchbrochen ist, wobei die Schnecke (23) teilweise in dieser Öffnung (52) aufgenommen ist.