DE112007001803B4 - Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung, sowie Doppelkupplungsanordnung mit einer solchen Reibungskupplung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung, sowie eine Doppelkupplungsanordnung mit einer solchen Reibungskupplung.
- Aus der
DE 10 2004 019 809 A1 ist eine Doppelkupplungsanordnung mit selbsttätiger Nachstellung bekannt. Die jeder der einzelnen Kupplungen zugeordneten Nachstelleinrichtungen sind einander gleich und enthalten jeweils ein blattfederartiges Erfassungsbauteil, das sich über ein Sensier- bzw. Arretierelement und parallel dazu angeordnete Nachstellelemente an einem Kraftübertragungselement abstützt, das in Eingriff mit dem Übertragungsbauteil ist. Eine Eigenart der beschriebenen Nachstelleinrichtung liegt darin, dass sowohl das Sensierbauteil als auch das Nachstellbauteil in dem Kraftübertragungsweg von dem vom Betätigungsbauteil betätigen blattfederartigen Erfassungselement zu dem Kraftübertragungselement angeordnet sind, so dass die von einem Verformen bzw. Verkippen des blattfederartigen Erfassungselements abhängigen Nachstellbewegungen in komplexer Weise gekoppelt sind. - Ferner ist aus der
DE 102 44 211 A1 eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung bekannt, aufweisend ein Gehäuse, eine relativ zum Gehäuse bewegbare Anpressplatte, eine gehäusefeste Gegendruckplatte und eine mit der Anpressplatte und der Gegendruckplatte in Reibberührung bringbare Kupplungsscheibe, ferner aufweisend ein Betätigungsbauteil, dessen Betätigungsbewegung über eine Nachstelleinrichtung auf ein Übertragungsbauteil übertragen wird, mittels dessen die Betätigungsbewegung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung auf ein Anpressbauteil übertragbar ist, wobei die Nachstelleinrichtung ein in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespanntes Sensierbauteil enthält, das ein bei eingerückter Kupplung infolge von Verschleiß auftretendes Sensierspiel ausgleicht, und ein in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespanntes Nachstellbauteil aufweist, das ein bei ausgerückter Kupplung nach Ausgleich des Sensierspiels auftretendes Spiel in der Bewegungsübertragung zwischen dem Betätigungsbauteil und dem Übertragungsbauteil ausgleicht, und wobei das Sensierbauteil nicht in der Bewegungsübertragung vom Betätigungsbauteil zum Übertragungsbauteil enthalten ist und derart angeordnet ist, dass es bei eingerückter Kupplung und vorhandenem Verschleiß um das Sensierspiel von einer Anlage an einem Federbauteil freikommt, das bei eingerückter Kupplung und vorhandenem Verschleiß vor Erreichen des voll eingerückten Zustandes der Kupplung in Anlage an einen Anschlag gelangt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung, sowie eine Doppelkupplungsanordnung mit einer solchen Reibungskupplung dahingehend weiter zu bilden, dass bei einfachem Aufbau ein sicherer Verschleißausgleich erfolgt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung gemäß Patentanspruch 1, sowie durch eine Doppelkupplungsanordnung gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
- Beim Einrücken der Kupplung und vorhandenem Verschleiß wird ein Federbauteil durch Erreichen eines Anschlags verformt, wodurch zwischen dem Federbauteil und dem Sensierbauteil ein Sensierspiel entsteht, das durch Nachstellung des Sensierbauteils ausgeglichen wird. Dadurch verändert sich die Ruhelage, die das Betätigungsbauteil beim Ausrücken der Kupplung einnimmt, so dass ein in der Bewegungsübertragung zwischen dem Betätigungsbauteil und dem Übertragungsbauteil auftretende Spiel durch Nachstellen des Nachstellbauteils ausgeglichen wird. Sowohl das Sensierbauteil als auch das Nachstellbauteil sind beim Auftreten der jeweiligen Spiele kräftefrei, so dass ihre Nachstellbewegungen sicher erfolgen.
- Bei einer weiteren Ausführung stützt sich das Betätigungsbauteil über das Verstellbauteil an einem Kupplungsgehäuse ab und liegt das Sensierbauteil an dem Betätigungsbauteil im Abstand vom Verstellbauteil auf der gleichen Seite wie das Verstellbauteil und weiter an dem gehäusefesten Federbauteil sowie dem Gehäuse an, wobei die Anordnung derart ist, dass das Sensierbauteil vom Betätigungsbauteil bei dessen Einrückbewegung freikommt und bei eingerückter Kupplung und aufgetretenem Verschleiß das Federbauteil durch Anlage an einem Anschlag, der an dem Übertragungsbauteil ausgebildet ist, von dem Sensierbauteil freikommt, so dass dieses zum Sensierspielausgleich verstellbar ist.
- Das Sensierbauteil und das Verstellbauteil sind durch insgesamt ringförmige Bauteile gebildet, die die Achse der Kupplung umgeben. Die Stirnflächen der ringförmigen Bauteile sind derart ausgebildet und wirken mit Gegenflächen der mit ihnen zusammenwirkenden Bauteile derart zusammen, dass ihre wirksame axiale Länge von ihrer Drehstellung bezogen auf eine Drehung um die Achse der Kupplung abhängt.
- Die Erfindung kann für alle Arten von verschleißbehafteten Reibungskupplungen eingesetzt werden. Wegen des einfachen Aufbaus und der Kompaktheit eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zum Betätigen einer Kupplung einer in einem Parallelschaltgetriebe enthaltenen Doppelkupplungsanordnung, insbesondere für die Anfahrkupplung einer trockenen Doppelkuppelungsanordnung. Die Nachstelleinrichtung stellt jeweils den gesamten auftretenden Verschleiß nach, das ist nicht nur der Verschleiß an den Reibbelägen, sondern auch der Verschleiß an den Berührstellen zwischen Betätigungsgliedern.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
- In den Figuren stellen dar:
-
1 einen Schnitt durch Teile einer nicht erfindungsgemäßen Reibungskupplung in einer die Achse der Kupplung enthaltenden Ebene -
2 den Ausschnitt A der1 , -
3 sechs verschiedene Betätigungszustände von Teilen zur Erläuterung der Nachstellung, -
4 bis6 den1 bis3 entsprechende Figuren zur Erläuterung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung. - Gemäß
1 weist eine Kupplung, deren Achse in1 mit X-X bezeichnet ist, ein Gehäuse10 auf, von dem nur ein Deckel dargestellt ist. An dem Gehäuse10 stützt sich über ein Drahtringlager12 ein Betätigungshebel14 ab, der über Teile einer insgesamt mit16 bezeichneten Nachstelleinrichtung einen Zuganker18 betätigt, der mit einer Anpressplatte20 starr verbunden ist. Durch Bewegen der Anpressplatte20 gemäß1 nach oben gelangen Reibbeläge24 einer Kupplungsscheibe24 in Reibberührung mit der Anpressplatte20 und einer gehäusefesten Zwischenplatte26 . - Über einen weiteren Betätigungshebel
28 kann eine weitere Anpressplatte30 gemäß1 nach unten bewegt werden, so dass eine weitere Kupplungsscheibe32 in Reibschluss mit der Zwischenplatte26 bzw. der Anpressplatte30 kommt. - Mit Ausnahme der beiden Kupplungsscheiben
24 und32 sind alle genannten Bauteile drehfest mit der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbindbar. Die Kupplungsscheibe24 ist drehfest mit einer nicht dargestellten ersten Kupplungswelle verbindbar, die innerhalb einer hohlen zweiten Kupplungswelle angeordnet ist, mit der die Kupplungsscheibe32 drehfest verbindbar ist. Die Betätigungshebel14 und28 sind über Ausrücklager betätigbar, die auf der nicht dargestellten äußeren Kupplungswelle gelagert sind. - Aufbau und Funktion der Doppelkupplung sind an sich bekannt und werden daher nicht erläutert.
- Es versteht sich, dass die im Schnitt lediglich als beidseitig der Achse X-X angeordneten sichtbaren Bauteile im Wesentlichen scheiben- bzw. ringförmige Bauteile sind, die die Achse X-X umschließen.
- Nachfolgend wird anhand der
2 , die den Ausschnitt A der1 in vergrößertem Maßstab steigt, die erfindungsgemäße Nachstelleinrichtung erläutert:
Wie ersichtlich, erfolgt die Bewegungsübertragung dem Betätigungshebel14 , beispielsweise einer Ringscheibe mit nach innen ragenden Federzungen, auf den Zuganker18 , der als Übertragungsbauteil zur Bewegungsübertragung der Bewegung des Hebels14 auf die Anpressplatte20 dient, über einen Verstellring34 , dessen in Anlage an dem Zuganker18 befindliche, in axialer Richtung weisende Stirnfläche rampenartig ausgebildet ist und mit entsprechenden am Zuganker ausgebildeten Rampenflächen36 zusammenwirkt. Der Verstellring34 wird von nicht dargestellten in Umfangsrichtung wirkende Federn relativ zum Zuganker18 in Umfangsrichtung derart vorgespannt, dass der Verstellring34 sich bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Zuganker18 und dem Bewegungshebel14 derart relativ zu dem Zuganker18 und dem Betätigungshebel14 verdreht, dass durch Relativverschiebung zwischen den Rampenflächen Spielfreiheit in der Bewegungsübertragung vom Betätigungshebel14 auf den Zuganker18 erhalten bleibt. - An dem Gehäuse
10 ist weiter ein unterer Anschlag38 ausgebildet, an dem ein an dem Zuganker18 befestigtes, als Spannfeder ausgebildetes Federbauteil40 in der dargestellten Ausrückstellung der Kupplung anliegt. Zwischen dem Federbauteil40 und dem Zuganker18 ist ein Sensierring42 angeordnet, der ähnlich wie der Verstellring34 für eine Drehung in Umfangsrichtung von nicht dargestellten Federn vorgespannt ist, die sich an dem Sensierring42 und dem Zuganker18 abstützen. Die Anlage des Sensierrings42 am Zugang18 erfolgt über Rampenflächen44 . - Gemäß der Figur ist oberhalb des Anschlags
38 ein weiterer gehäusefester Anschlag46 vorgesehen, dessen Funktion nachfolgend erläutert wird. - Anhand von
3 wird nachfolgend mit fünf Zuständen a) bis f) ein Nachstellvorgang beschrieben:
In Zustand a) befindet sich die Kupplung in ausgerücktem Zustand, d. h. der Betätigungshebel14 ist weitgehend entgegen der Uhrzeigerrichtung verschwenkt und der Zuganker befindet sich gemäß der Figur in seiner tiefsten Lage, in der das Federbauteil40 am unteren Anschlag38 anliegt. - Im Zustand b) wird die Kupplung durch Verschwenken des Betätigungshebels
14 in Uhrzeigerrichtung eingerückt, wobei die volle Anpressung der Anpressplatte an der Kupplungsscheibe noch nicht erreicht ist und das Federbauteil40 , das vom unteren Anschlag38 freigekommen ist, der Bewegung des Zugankers18 folgt. Dargestellt ist der Zustand, in dem das Federbauteil40 in Anlage an den oberen Anschlag46 gelangt. - Bei weiterer Betätigung des Betätigungshebels
14 zum vollen Einrücken der Kupplung wird das Federbauteil40 durch Anlage am oberen Anschlag46 verformt, so dass der Sensierring42 von seiner Anlage am Federbauteil40 freikommt und kraftfrei wird. Das Ausmaß, um das der Sensierring42 vom Federbauteil40 freikommt, hängt vom Verschleiß der Kupplung ab und wird mit zunehmendem Verschleiß größer. - Spiel, das zwischen dem Sensierring
42 und dem Federbauteil40 auftritt, wird im Zustand d) durch Nachstellen des von Anlagekräften freien und dadurch mit geringer Reibung bewegbaren Sentierrings verringert und damit sicher ausgeglichen, so dass der Zustand d), in dem der Sensierring42 spielfrei am Federbauteil40 und Zuganker18 anliegt, der voll eingerückte Zustand der Kupplung nach Ausgleich des Sensierspiels bzw. des Sensierspaltes48 ist. - Wenn die Kupplung ausgerückt wird (Zustand e)) gelangt das Federbauteil
40 wiederum in Anlage an den unteren Anschlag38 , wobei wegen des nachgestellten Sensierrings42 der Abstand zwischen dem Zuganker18 und dem unteren Anschlag38 vergrößert ist, so dass bei in Ausrückstellung befindlichem Betätigungshebel14 (gleiche Stellung wie im Zustand a)) ein Spiel zwischen dem Verstellring34 und dem Betätigungshebel14 auftritt, das wegen der vorhandenen weitgehenden Kräftefreiheit durch Nachstellen des Verstellrings34 ausgeglichen wird, so dass der Zustand f) dem Zustand a) entspricht, in dem an den Anlageflächen der Ringe Spielfreiheit besteht, jedoch der Zuganker18 zum Ausgleich von Verschleiß gemäß der Figur insgesamt nach oben verstellt ist. -
4 zeigt eine gegenüber der1 hinsichtlich der Verstelleinrichtung und der Lagerung des Betätigungshebels am Gehäuse gegenüber der1 abgeänderte Ausführungsform einer Kupplung. - Gemäß den
4 und5 stützt sich bei dieser Ausführungsform der Betätigungshebel14 nicht über ein Drahtringlager12 , wie bei der1 , am Gehäuse10 ab, sondern über einen Verstellring64 der über Rampenflächen66 an dem Gehäuse10 anliegt, und gegenüber dem Gehäuse10 für eine Drehung in Umfangsrichtung mittels nicht dargestellter Federn vorgespannt ist. - Am freien Ende des Hebels
14 , der Berührstelle zwischen dem Hebel14 und dem Zuganker18 gegenüberliegend, ist ein Sensierring72 angeordnet, der mit seiner Außenseite in Anlage an der Unterseite des Betätigungshebels14 ist und mit seiner Innenseite über Rampenflächen in Anlage an dem Gehäuse10 ist. An dem Gehäuse ist ein als Spannfeder ausgebildetes Federbauteil76 befestigt, das, wie nachstehend beschrieben, mit dem Sensierring72 und einem einen Anschlag78 bildenden Vorsprung des Zugankers18 zusammenwirkt. - Die Funktion der Anordnung gemäß
4 und5 ist ähnlich wie die der Anordnung gemäß1 und2 anhand von sechs Zuständen a) bis f) gemäß6 erläutert. - Der Zustand a) stellt die Kupplung in ausgerücktem Zustand dar. Der in Ausrückstellung befindliche Betätigungshebel
14 liegt auf dem Verstellring64 auf und wird von dem in Ausrückstellung der Kupplung befindlichen Zuganker18 an seinem freien Ende in Anlage an den Sensierring72 gedrängt, der sich auf dem Gehäuse10 abstützt. - Zum Einrücken der Kupplung wird der Betätigungshebel
14 in Uhrzeigerrichtung um seine Auflagestelle auf dem Verstellring64 verschwenkt (Zustand b)). Sein freies Ende kommt dabei vom Sensierring72 frei, dessen Verdrehbarkeit jedoch durch Anlage an dem Federbauteil76 gehemmt ist. - Wenn Verschleiß in der Kupplung aufgetreten ist, kann sich der Betätigungshebel
14 aus der Stellung gemäß b), in der sich der Zuganker18 so weit nach oben bewegt hat, dass der Anschlag78 in Anlage an dem Federbauteil76 ist, weiter bewegen, so dass das Federbauteil76 vom Anschlag78 nach oben ausgelenkt wird und vom Sensierring72 freikommt, wodurch ein Sensierspalt80 entsteht, der durch Verdrehen des vorgespannten Sensierrings72 ausgeglichen werden kann (Zustand d)), so dass wiederum Spielfreiheit zwischen dem Sensierring72 und dem nunmehr gemäß der Figur nach oben verformten Federbauteil76 besteht. - Wenn die Kupplung anschließend ausgerückt wird und der Bewegungshebel
14 in seine Ausrückstellung zurückbewegt wird (Zustand e)), wobei das freie Ende des Hebels in Anlage an dem gegenüber dem Zustand a) verdrehten Sensierring72 kommt, wird der Verstellring64 kräftefrei, so dass er infolge seiner Vorspannung in Umfangsrichtung nachgestellt werden kann (Zustand f)) und der ausgerückte Zustand der Kupplung spielfrei und mit Verschleißausgleich erreicht ist. - Die Erfindung erlaubt eine zuverlässige Verschleißnachstellung, wobei nicht nur Verschleiß von Reibbelägen, sondern auch Verschleiß im Betätigungssystem der Kupplung ausgeglichen wird. Die Nachstellung ist grundsätzlich auch in der Lage, Toleranzen zwischen Getriebe und Kupplung auszugleichen, so dass das Ausscheiben der Kupplung im Getriebewerk vermieden werden kann. Die geschilderte Verschleißnachstellung ist unempfindlich gegenüber dem Setzen von Federn und dynamischen Einflüssen.
- Bezugszeichenliste
-
- 10
- Gehäuse
- 12
- Drahtringlager
- 14
- Betätigungshebel
- 16
- Nachstelleinrichtung
- 18
- Zuganker
- 20
- Anpressplatte
- 22
- Reibbeläge
- 24
- Kupplungsscheibe
- 26
- Zwischenplatte
- 28
- Betätigungshebel
- 30
- Anpressplatte
- 32
- Kupplungsscheibe
- 34
- Verstellring
- 36
- Rampenfläche
- 38
- unter Anschlag
- 40
- Federbauteil
- 42
- Sensierring
- 44
- Rampenfläche
- 46
- Anschlag
- 48
- Sensierspiel
- 56
- Nachstelleinrichtung
- 64
- Verstellring
- 66
- Rampenfläche
- 72
- Sensierring
- 74
- Rampenfläche
- 76
- Federbauteil
- 78
- Anschlag
- 80
- Sensierspalt
Claims (7)
- Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstellung, aufweisend ein Gehäuse (
10 ), eine mit einem Zuganker (18 ) starr verbundene, relativ zum Gehäuse (10 ) bewegbare Anpressplatte (20 ), eine gehäusefeste Zwischenplatte (26 ) und eine mit der Anpressplatte (24 ) und der Zwischenplatte (26 ) in Reibberührung bringbare Kupplungsscheibe (24 ), ferner aufweisend ein Betätigungsbauteil (14 ), dessen Betätigungsbewegung über eine Nachstelleinrichtung (16 ) auf den Zuganker (18 ) übertragbar ist, mittels dessen die Betätigungsbewegung zum Ein- und Ausrücken der Reibungskupplung auf die Anpressplatte (20 ) übertragbar ist, wobei die Nachstelleinrichtung (16 ) einen in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespannten Sensierring (72 ) enthält, der ein bei eingerückter Reibungskupplung infolge von Verschleiß auftretendes Sensierspiel ausgleicht, und einen in Richtung einer Nachstellbewegung vorgespannten Verstellring (64 ) aufweist, der ein bei ausgerückter Reibungskupplung nach Ausgleich des Sensierspiels auftretendes Spiel in der Bewegungsübertragung zwischen dem Betätigungsbauteil (14 ) und dem Zuganker (18 ) ausgleicht, wobei der Sensierring (72 ) nicht in der Bewegungsübertragung vom Betätigungsbauteil (14 ) zum Zuganker (18 ) enthalten ist und derart angeordnet ist, dass er bei eingerückter Reibungskupplung und vorhandenem Verschleiß um das Sensierspiel von einer Anlage an einem Federbauteil (76 ) freikommt, das bei eingerückter Reibungskupplung und vorhandenem Verschleiß vor Erreichen des voll eingerückten Zustandes der Reibungskupplung in Anlage an einen Anschlag (78 ) des Zugankers (18 ) gelangt. - Reibungskupplung nach Anspruch 1, wobei der Sensierring (
72 ) zwischen dem Betätigungsbauteil (14 ) und dem Gehäuse (10 ) angeordnet ist. - Reibungskupplung nach Anspruch 2, wobei das Betätigungsbauteil (
14 ) zwischen dem Zuganker (18 ) und dem Sensierring (72 ) angeordnet ist. - Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verstellring (
64 ) innerhalb des Sensierrings (72 ) angeordnet ist. - Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Betätigungsbauteil (
14 ) sich über den Verstellring (64 ) am Gehäuse (10 ) abstützt und der Sensierring (72 ) am Betätigungsbauteil (14 ) im Abstand vom Verstellring (64 ) auf der gleichen Seite wie der Verstellring (64 ) anliegt und weiter am gehäusefesten Federbauteil (76 ) sowie am Gehäuse (10 ) anliegt, wobei die Anordnung derart ist, dass der Sensierring (72 ) vom Betätigungsbauteil (14 ) bei dessen Einrückbewegung freikommt und bei eingerückter Reibungskupplung und aufgetretenem Verschleiß das Federbauteil (76 ) durch Anlage am Anschlag (78 ), der am Zuganker (18 ) ausgebildet ist, vom Sensierring (72 ) freikommt, so dass der Sensierring (72 ) zum Sensierspielausgleich verstellbar ist. - Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Sensierring (
72 ) und der Verstellring (64 ) die Achse der Reibungskupplung umgeben und die Stirnflächen der Ringe (64 ,72 ) derart ausgebildet sind und mit Gegenflächen des Gehäuses (10 ) derart zusammenwirken, dass ihre wirksame axiale Länge von ihrer Drehstellung bezogen auf eine Drehung um die Achse der Reibungskupplung abhängt. - Doppelkupplungsanordnung für ein Parallelschaltgetriebe mit einer Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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