DE112009003629T5

DE112009003629T5 - Isolation der Kupplungsabweichungssteuerhülse

Info

Publication number: DE112009003629T5
Application number: DE112009003629T
Authority: DE
Inventors: Mark Charles Barnholt
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2009-12-01
Publication date: 2012-07-26
Also published as: CN102232152A; BRPI0916481A2; US9133892B2; CN102232152B; WO2010064115A1; US20100133057A1

Abstract

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) enthält einen Deckelteil (32), der im Wesentlichen durch eine erste Achse (A-A) definiert ist. Der Deckelteil enthält mehrere Einstellöffnungen (126). Die Vorrichtung enthält ferner ein Schwungrad, das mit dem Deckelteil drehfest gekoppelt ist, wobei das Schwungrad an einer Axialbewegung relativ zu dem Deckelteil gehindert ist. Die Vorrichtung enthält ferner eine Druckplatte (34), die mit dem Deckelteil drehfest verbunden ist. Die Druckplatte ist relativ zu dem Deckelteil axial bewegbar. Die Vorrichtung enthält ferner eine Kupplungsscheibe (36), die wenigstens teilweise zwischen dem Schwungrad und der Druckplatte eingefügt ist. Die Vorrichtung enthält ferner mehrere erste Elemente (180, 380), die sich zwischen der Druckplatte und dem Deckel erstrecken. Jedes erste Element übt eine radial nach außen gerichtete Vorspannkraft auf die Einstellöffnung aus, um eine Axialbewegung dazwischen zu verhindern. Die Vorrichtung enthält ferner mehrere Vorspannelemente (188, 190, 388). Wenigstens ein Vorspannelement ist zwischen einem der ersten Elemente und dem Schwungrad eingefügt. Jedes Vorspannelement übt eine axiale Vorspannkraft auf die Druckplatte aus, wodurch die Druckplatte in Richtung auf das Schwungrad vorgespannt wird, während unerwünschte Anprallkräfte abgefedert werden, um die Abweichungssteuerhülsen zu isolieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft allgemein selbsteinstellende Kupplungen zur Übertragung von Drehmoment in Kraftfahrzeugen und insbesondere kommerziellen Lastkraftwagen mit automatisierten manuellen Getrieben.
HINTERGRUND
Eine Reibungskupplung oder -bremse enthält ein Eingriffselement mit einer Reibfläche, die sich über die Lebensdauer der Vorrichtung hinweg abnützt. Damit die reibschlüssige Drehmomentübertragungsvorrichtung weiterhin effektiv arbeitet, muss die relative Position der Eingriffselemente nachgestellt oder neu ausgerichtet werden, um einen Verschleiß zu kompensieren, der auf der Reibfläche auftritt.
Insbesondere wird in einer Reibungskupplung ein Drehmoment von einem Antriebsglied auf ein angetriebenes Glied übertragen, wobei jedes Glied um eine Achse rotiert. Das angetriebene Glied ist zwischen dem Antriebsglied und einer Druckplatte eingefügt. Im normalen Betrieb wirkt eine Ausrückvorrichtung mit der Druckplatte zusammen, um die Druckplatte wahlweise axial gegen das angetriebene Glied zu bewegen, um die Kupplung in Eingriff zu bringen und aus dem Eingriff zu nehmen. In dem Maße, wie Verschleiß auf einer Reibfläche des angetriebenen Glieds auftritt, muss die Druckplatte um ein zusätzliches axiales Inkrement bewegt werden, um das angetriebene Glied mit dem Antriebsglied in Eingriff zu bringen. Die relative Position der Druckplatte muss folglich hinsichtlich dieses zusätzlichen Weginkrements bei der Bewegung intern ausgeglichen werden.
Bei den meisten Hochleistungsreibungskupplungen wird eine Nachstellung eines Ausrücklagers und einer Federanordnung manuell durchgeführt, um den Verschleiß an der Reibfläche des angetriebenen Glieds zu kompensieren. Eine manuelle Nachjustierung erfordert allerdings eine ständige Überwachung um festzustellen, ob eine Nachstellung erforderlich ist, sowie Arbeitskraft, um die Nachstellung durchzuführen. Falls die Nachstellung nicht rechtzeitig bewerkstelligt wird, wird die Kupplung weniger effektiv arbeiten.
Es ist ferner in der Technik bekannt, eine Kupplung mit einem automatischen Einstellmechanismus vorzusehen. Während eine Reihe derartiger Mechanismen Verschleiß kompensieren können, werden gewöhnlich zahlreiche Teile für das gewünschte Ergebnis benötigt. Ferner sind die funktionalen Teile häufig außerhalb des Deckels der Kupplung angeordnet, wodurch die Teile einer möglichen Beschädigung und einer erhöhten Wahrscheinlichkeit eines Versagens ausgesetzt sind. Schwerwiegender noch ist, dass herkömmliche automatisierte Einstellmechanismen häufig den Verschleiß an der Reibfläche nicht vollkommen oder nicht rechtzeitig kompensieren. Dies ist zum Teil auf eine unvollständige Nachstellung oder eine verzögerte Nachstellung, nachdem die Reibfläche verschlissen ist, zurückzuführen.
Demgemäß besteht ein Bedarf daran, eine reibschlüssige Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer automatischen Einstellvorrichtung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau mit einer minimalen Anzahl von miteinander verbundenen Teilen aufweist, wobei die Teile innerhalb eines Gehäuses oder Deckels für die Vorrichtung angeordnet sind. Eine wünschenswerte Einstellvorrichtung kann ferner einen automatischen Nachstellmechanismus bereitstellen, der unmittelbar und effektiv die reibschlüssige Drehmomentübertragungsvorrichtung während eines normalen Betriebs nachstellt, während er die Funktionsfähigkeit der Kupplung nicht mindert. Die selbsteinstellende Kupplung kann ferner ein beständiges Leistungsverhalten haben, wenn sie den häufigen und schnellen Betätigungen ausgesetzt wird, die bei Getrieben mit automatisierter Schaltung gängig sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, sind anschauliche Ausführungsformen im Einzelnen dargestellt. Obwohl die Zeichnungen einige Ausführungsformen repräsentieren, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, und bestimmte Merkmale können vergrößert, entfernt oder teilweise aufgeschnitten sein, um die vorliegende Erfindung besser zu veranschaulichen und zu erläutern. Ferner sind die hier angegebenen Ausführungsformen beispielhaft und nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Ansprüche in sonstiger Weise zu begrenzen oder auf die präzisen Formen und Konfigurationen, wie sie in den Zeichnungen veranschaulicht und in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind, zu beschränken.
1 zeigt eine teilweise im Phantom dargestellte Ansicht, die eine sich automatisch nachstellende Kupplung veranschaulicht, die in einem Schwerlastfahrzeug montiert ist.
2 zeigt eine Perspektivansicht der sich automatisch nachstellenden Kupplung.
3 zeigt eine Schnittansicht der sich automatisch nachstellenden Kupplung.
4 zeigt eine explodierte Perspektivansicht einer Einstellvorrichtung innerhalb der Kupplung.
5 zeigt eine aufschnittsweise ebene Ansicht der Einstellvorrichtung.
6 zeigt eine fragmentarische Perspektivansicht der sich automatisch nachstellenden Kupplung.
7 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht der sich automatisch nachstellenden Kupplung, die eine Zapfenverbindungsanordnung enthält, geschnitten entlang der Linie 7-7 nach 6.
8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines Teils der sich automatisch nachstellenden Kupplung.
9A zeigt einen Ausschnitt einer radialen Querschnittansicht der Kupplung, die in einer eingerückten Stellung veranschaulicht ist.
9B zeigt im Ausschnitt eine radiale Querschnittsansicht der Kupplung, die in einer mittleren Ausrückstellung vor der Nachstellung veranschaulicht ist.
9C zeigt im Ausschnitt eine radiale Querschnittsansicht der Kupplung, die in einer vollständig ausgerückten Stellung nach der Nachstellung veranschaulicht ist.
10 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs 10 nach 3 gemäß einer Ausführungsform.
11 zeigt eine Perspektivansicht einer Steuerhülse gemäß einer Ausführungsform.
12 zeigt eine Perspektivansicht einer Flanschhülse, eines Reaktionsglieds und eines Vorspannelementes gemäß einer Ausführungsform.
13 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Bereiches 10 nach 3 gemäß einer Ausführungsform.
14 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Bereiches 10 nach 3 gemäß einer Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 veranschaulicht eine Hochleistungskupplung 20, die wahlweise Drehmoment von einem Motorschwungrad 22 auf eine angetriebene Welle 24 eines Fahrzeuggetriebes 26 überträgt. Das Schwungrad 22 ist das Antriebsglied, das Drehmoment zur Verfügung stellt, das wahlweise zu dem Getriebe 26 übertragen wird. Eine standardmäßige Kupplungsausrückvorrichtung 28 wird verwendet, um ein Ausrücken der Kupplung von dem Schwungrad 22 zu bewirken. Eine derartige Bewegung der Ausrückvorrichtung 28 wird durch Niederdrücken eines Kupplungspedals in einer Fahrzeugkabine C erreicht. Das Kupplungspedal 30 ist mit der Ausrückvorrichtung 28 mechanisch verbunden. Ein Durchtreten des Pedals 30 rückt die Kupplung 20 vollständig aus, indem die Ausrückvorrichtung 28 in eine äußerste rechte Stellung (in der Richtung des Pfeils R nach 3) bewegt wird. Zusätzlich zu dem Ausrücken und Einrücken der Kupplung über ein mechanisches Gestänge, wie in 1 veranschaulicht, kann eine Betätigung durch elektrische, pneumatische oder hydraulische Steuersysteme vorgenommen werden, um eine automatisierte Getriebeschaltung zu unterstützen.
Bezugnehmend auf die 2 und 3 ist das Schwungrad 22 an einem Deckel 32 drehfest fixiert. Der Deckel 32 befindet sich in einer festen Stellung in Bezug auf das Schwungrad 22 und enthält eine sich radial erstreckende Wand 33, die von dem Schwungrad 22 in einem festen Abstand entfernt ist. Eine Druckplatte 34 und ein angetriebenes Glied oder eine Kupplungsscheibe 36 sind zwischen dem Schwungrad 22 und dem Deckel 32 eingefügt und rotieren um eine Antriebsachse A-A. Das angetriebene Glied 36 ist drehfest an der sich axial erstreckenden angetriebenen Welle 24 befestigt. Wie für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, wird die Druckplatte 34 wahlweise nach links (in der Richtung des Pfeils E nach 3) bewegt, um die Druckplatte 34, das angetriebene Glied 36 und das Schwungrad 22 reibschlüssig miteinander in Eingriff zu bringen, um Drehmoment von dem Schwungrad 22 auf die angetriebene Welle 24 zu übertragen. Das angetriebene Glied 36 enthält wenigstens einen Reibbelag 38 auf jeder axialen Seite des angetriebenen Glieds. In 2 ist die relative Dicke der Reibbeläge 38 vergrößert dargestellt, um die Wirkung des Verschleißes, der im Laufe der Lebensdauer der Kupplung 20 an einer Reibfläche 40 jedes der Reibbeläge 38 auftritt, hervorzuheben.
Aufgrund des Verschleißes der Reibfläche 40 muss das angetriebene Glied 36 nach links (in Richtung des Pfeils E) um eine zusätzliche axiale Entfernung bewegt werden, um mit dem Schwungrad 22 in Eingriff zu gelangen. Bei Betätigung der Kupplung 20, und insbesondere wenn die Kupplung 20 vollständig ausgerückt ist, stellt eine Einstellvorrichtung 42 automatisch die Kupplung 20 nach, um diesen Verschleiß zu kompensieren.
Die Einstellvorrichtung 42 ist ringförmig und enthält einen Einstellring 44, einen linken Nockenring, der an dem Einstellring 44 starr gesichert ist, und einen rechten Nockenring 48, der sich benachbart zu dem linken Nockenring 46 befindet. Der Einstellring 44, der linke Nockenring 46 und der rechte Nockenring 48 erstrecken sich um die Achse A-A herum. Die Einstellvorrichtung 42 ist an dem Deckel 32 zur Drehbewegung mit diesem montiert, lässt sich jedoch ansonsten axial innerhalb eines beschränkten Bereiches bewegen. Wie nachstehend beschrieben, ist der rechte Nockenring 48 in Bezug auf den Einstellring 44, den linken Nockenring 46 und den Deckel 32 begrenzt drehbewegbar montiert.
Die Ausrückvorrichtung 28 enthält eine Muffe 50, die um den Umfang der angetriebenen Welle 24 herum positioniert ist. Eine Zuganordnung 52 ist von der Muffe 50 getragen und an einem Ende von dieser gesichert. Eine Halterung 54 ist an dem entgegengesetzten Ende der Muffe 50 gesichert und um den Umfang der Muffe 50 herum positioniert. Wie in 3 veranschaulicht, berührt die Ausrückvorrichtung 28 ein Getriebegehäuse 55, wenn sie zu einer äußerst rechten Position (in Richtung des Pfeils R) bewegt wird. Das Getriebegehäuse 55 bildet einen Anschlag für die Ausrückvorrichtung 28 und definiert die vollkommen ausgerückte Stellung der Kupplung 20. Das Getriebegehäuse 55 befindet sich an einer festen axial beabstandeten Stelle in Bezug auf das Schwungrad 22 und ermöglicht der Ausrückvorrichtung 28, zu einer Kontrollstelle zur Nachstellung der Kupplung 20 zurückgeführt zu werden. Eine weitere Form eines Anschlags könnte von dem Deckel 32 aus ragen, um eine Kontrollstelle für eine axiale Bewegung der Ausrückvorrichtung 28 zu schaffen, wobei der Anschlag eine äußerst rechte Stellung für die Ausrückvorrichtung 28 festlegt.
Zwischen dem Deckel 32 und der Halterung 54 sind mehrere Schraubenfedern oder Kupplungsvorspannelemente 56 eingefügt, die eine Federanordnung bilden. Wie in der Technik allgemein bekannt, drücken die Schraubenfedern die Halterung 54 in der Richtung E oder in Richtung auf eine eingerückte Stellung. Um die Kupplung einzurücken und auszurücken sind zwischen der Halterung 54 und der Einstellvorrichtung 42 mehrere Hebel 58 radial eingefügt. Wie deutlicher in 8 zu sehen, ist ein radial innerer Abschnitt 60 jedes Hebels 58 in einer Umfangsnut 62 aufgenommen, die in dem Haltering 54 ausgebildet ist. Ein radial äußerer Abschnitt 64 jedes Hebels 58 weist eine Öffnung 66 auf, die eine nach links (in der Richtung des Pfeils E) vorragende Drehgelenkverlängerung 68 aufnimmt, die an einer linken Stirnseite des Einstellrings 44 ausgebildet ist. Die Drehgelenkverlängerung 68 bildet das äußerst linke axiale Ende der Einstellvorrichtung 42. Die Drehgelenkverlängerung 68 enthält ferner eine radiale Lippe 70, die sich radial nach innen erstreckt. Die Lippe 70 unterstützt die Sicherung des Hebels 58 an dem Einstellring 44. Auf diese Weise spannt das Kupplungsvorspannelement 56 die Druckplatte 34 gegen das Schwungrad 22 vor, wenn Drehmoment von dem Schwungrad 22 auf die Kupplungsscheibe 36 übertragen wird.
Eine nach links sich erstreckende Auskragung 72 des Hebels 58 befindet sich zwischen dem radial inneren Abschnitt 60 und dem radial äußeren Abschnitt 64 jedes Hebels 58. Die Auskragung 72 steht schwenkbar und unter Druck mit einer ringförmigen Schulter 74 in Eingriffsverbindung, die auf der rechten Seite der Druckplatte 34 ausgebildet ist. Auf diese Weise bewirkt eine Bewegung der Ausrückvorrichtung 28 nach links, dass der Hebel 58 eine nach links gerichtete Kraft auf die Druckplatte ausübt, um die Kupplungselemente 22, 26 in Eingriff zu bringen.
Indem nun auf die 4 und 5 Bezug genommen wird, enthält eine axiale Stirnseite 75 des linken Nockenrings 46 mehrere Stifte 76, die jeweils in eine entsprechende Öffnung 78 hineinragen, die in dem Einstellring 44 ausgebildet ist, um den linken Nockenring 46 an dem Einstellring 44 starr zu befestigen. Der Einstellring 44 und der linke Nockenring 46 sind drehfest an dem Deckel 32 fixiert, wobei ihnen jedoch eine begrenzte axiale Bewegung gestattet ist. Demgegenüber ist dem rechten Nockenring 48 eine begrenzte Drehbewegung in Bezug auf den Deckel 32 gestattet.
Eine axiale Stirnseite 79 des linken Nockenrings, der sich dem Einstellring 44 gegenüberliegend befindet, enthält mehrere ringförmige Rampen 80. Dann erstrecken sich die Rampen 80 über die vollständige Umfangserstreckung des linken Nockenrings 46. Jede der Rampen 80 erstreckt sich von einer ersten axialen Position 82 bis zu einer zweiten axialen Position 84, wobei zwischen den Rampen 80 eine sich axial erstreckende Kante 86 definiert ist.
Eine axiale Stirnfläche 87 des rechten Nockenrings 48 enthält mehrere ringförmige Rampen 88. Die entgegengesetzte axiale Stirnseite 89 des rechten Nockenrings 48 berührt den Deckel 32. Die Rampen 88 des rechten Nockenrings 48 berühren jede Rampe 80 des linken Nockenrings 46 und sind bemessen und gestaltet, um mit den Rampen 80 im Einklang zu kämmen. Ferner enthalten die Berührungsflächen der Rampen 80 und 88 Kerbverzahnungen 90. Die Kerbverzahnungen 90 unterstützen ein Verblocken der Berührungsflächen, indem sie den Reibungswiderstand zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48 erhöhen. Deshalb ist mit den Kerbverzahnungen 90 eine größere Kraft erforderlich, damit sich der rechte Nockenring 48 in Bezug auf den linken Nockenring 46 dreht, als ohne Kerbverzahnungen. Die Kerbverzahnungen 90 können gegebenenfalls nicht bei allen Kupplungen erwünscht sein.
Der rechte Nockenring 48 ist durch eine Federanordnung 91 vorgespannt, um sich in Bezug auf den Deckel 32 zu drehen. Die Federanordnung 91 enthält eine Klammer 92 und eine Feder 94. Die Klammer 92 ist durch mehrere Nieten 95 an dem Deckel 32 gesichert. Die Klammer 92 enthält einen Federsitz an einem Umfangsende und einen Arm 98 an dem anderen Umfangsende. Die Feder 94 ist radial innerhalb des rechten Nockenrings 48 aufgenommen und erstreckt sich zwischen dem Sitz 96 der Klammer 92 und einer Aussparung 100, die in dem rechten Nockenring 48 ausgebildet ist. Die Klammer 92 sichert ein Ende der Feder 94 und trägt dazu bei, dass die Feder 94 in einer gekrümmten Orientierung gehalten wird, die einen inneren radialen Spielraum schafft. Durch diese Vorgehensweise kann die Feder 94 unter Spannung gesetzt werden, ohne andere Elemente der Kupplung zu beeinträchtigen. Vorzugsweise ist die Feder 94 aus einer kontinuierlichen Wicklung hergestellt, bei der jedes Ende der Feder 94 gewickelt ist, um nach außen zu ragen, um eine Mitnehmerscheibe an jedem Ende der Feder 94 zu definieren. Ein Ende der Feder 94 bildet eine erste Mitnehmerscheibe 102, die in dem Sitz 96 der Klammer 92 aufgenommen ist; und das andere Ende der Feder 94 bildet eine zweite Mitnehmerscheibe 104, die innerhalb der Aussparung 100 aufgenommen ist.
Eine Anzeigenase 106 ragt von dem rechten Nockenring 48 aus durch einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitz 108 in dem Deckel 32 vor. Die Anzeigenase 106 zeigt die Größe an, um die sich der rechte Nockenring 48 in Bezug auf den Deckel 32 gedreht hat, so dass sie auf diese Weise den Grad der Nachstellung, die innerhalb der Kupplung 20 erfolgt ist, anzeigt. Ferner kann die Anzeigenase 106 verwendet werden, um die Einstellvorrichtung 42 zurückzusetzen, wenn die Reibbelege 38 ersetzt werden.
Wie in Phantomdarstellung in 5 veranschaulicht, übt eine Drehung des rechten Nockenrings 48 gegen den Uhrzeigersinn eine Zugkraft auf die Feder 94 aus. Wenn sie unter Zugspannung steht, übt die Feder 94 eine Vorspannkraft auf den rechten Nockenring 48 aus, so dass unter den für eine Nachstellung erforderlichen Bedingungen der rechte Nockenring 48 sich in Bezug auf den linken Nockenring 46 verdreht. Während sich der rechte Nockenring 48 im Uhrzeigersinn dreht, kämmen die Rampen 80 und 88 gegeneinander, wobei sie den Einstellring 44 von einer ersten axialen Stellung in eine zweite axiale Stellung überführen, wobei die zweite axiale Stellung in einem größeren axialen Abstand zu der Wand 33 des Deckels 32 als die erste axiale Stellung beabstandet ist. Das Kämmen erhöht dabei eine axiale Verschiebung zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48. Die Vorrichtung 42 ist so ausgelegt, dass sie die Nachstellung beendet, wenn die Kupplungsbelege 38 vollständig verschlissen sind. Wenn die Kupplungsbelege 38 vollständig verschlissen sind, berührt die Nase 106 ein Ende eines Schlitzes 108, um eine weitere Drehung des rechten Nockenrings 48 zu verhindern.
Wie in den 3 und 6 veranschaulicht, ist die Druckplatte 34 mittels mehrerer Bügel 110 und mehrerer Zapfenverbindungsanordnungen 112 an dem Deckel 32 befestigt. Obwohl mehrere Bügel 110 und Zapfenverbindungsanordnungen 112 in Umfangsrichtung beabstandet rings um den Deckel 32 verteilt sind, wird nachstehend zur Vereinfachung lediglich ein einzelner Satz erläutert. In der veranschaulichten Ausführungsform sind vier Zapfenverbindungsanordnungen 112 um 90° voneinander beabstandet an dem Deckel 32 vorgesehen. Jeder Bügel 110 erstreckt sich in einer im Wesentlichen längs des Umfangs verlaufenden Orientierung in Bezug auf den Deckel 32. Ein erstes Ende 114 des Bügels 110 ist an dem Deckel 32 befestigt, während ein zweites Ende 116 an einer von dem ersten Ende 114 beabstandeten Stelle an der Druckplatte 34 angebracht ist. Der Bügel 110 ist hinreichend elastisch, um der Druckplatte 34 zu ermöglichen, in axialer Richtung in Bezug auf den Deckel 32 bewegt zu werden, ist jedoch ansonsten ausreichend starr, um eine Drehung der Druckplatte 34 in Bezug auf den Deckel 32 zu verhindern.
Wie deutlicher in den 3 und 7 zu sehen, enthält jede Zapfenverbindunganordnung 112 einen Zapfen 118 und ein Zapfengehäuse 120. Der Zapfen 118 ist mittels Gewinde in einem radial äußeren Abschnitt der Druckplatte 34 aufgenommen. Ein entgegengesetztes Ende des Zapfens 118 enthält einen verbreiterten Kopf 122. Das Zapfengehäuse 120 erstreckt sich um den Umfang des Zapfens 118 herum zwischen der Druckplatte 34 und dem Kopf 122.
Zwischen dem Zapfengehäuse 120 und dem Kopf 122 des Zapfens 118 ist ein geringes Spiel 124 vorgesehen, das der Druckplatte 34 eine geringe Menge an Relativbewegung erlaubt. Die Druckplatte 34 lässt sich dadurch über eine durch das Spiel 124 definierte axiale Distanz frei bewegen. Während des normalen Betriebs erlaubt das Spiel 124 eine hinreichende axiale Bewegung der Druckplatte 34 in Bezug auf den Deckel 32, um die Kupplung einzurücken und auszurücken. Das Zapfengehäuse 120 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Öffnung 126 des Deckels 32 aufgenommen, indem eine Presspassung zwischen der äußeren Abmessung des Zapfengehäuses 120 und der Öffnung 126 ausgebildet ist, wie dies in größeren Einzelheiten nachstehend erläutert ist. Unter der Voraussetzung, dass die Kraft ausreicht, um die Presspassung zwischen dem Zapfengehäuse 120 und dem Deckel 32 zu überwinden und das Zapfengehäuse 120 in der Richtung des Pfeils E zu bewegen, lässt sich die Druckplatte 34 um eine durch die axiale Abmessung des Zapfengehäuses 120 definierte zusätzliche axiale Distanz verschieben. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der Deckel 32 eine pressgeformte Anordnung, obwohl der Deckel 32 in anderen Ausführungsformen einen gegossenen Abschnitt mit den darin ausgebildeten Öffnungen 126 enthalten kann.
7 veranschaulicht einen radialen Querschnitt der Zapfenverbindungsanordnung 112 und des Bügels 110. Die Kupplung 20 ist in der ausgerückten Stellung veranschaulicht, so dass ein Spiel 124 zwischen dem Kopf 122 des Zapfens 118 und dem Zapfengehäuse 120 besteht.
Erneut bezugnehmend auf die 3 und 6 ist die Einstellvorrichtung 42 in einer in dem Deckel 32 ausgebildeten ringförmigen Ausnehmung 128 gelagert und mittels eines Bügels 130 an dem Deckel 32 gesichert. Obwohl mehrere Bügel 130 rings um den Deckel 32 längs des Umfangs voneinander beabstandet angeordnet sind, wird zur Vereinfachung lediglich ein einzelner beschrieben. Jeder Bügel 130 erstreckt sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung in Bezug auf den Deckel 32. Ein erstes Ende 132 jedes Bügels 130 ist durch einen Zapfen 118 an der Druckplatte 34 befestigt, während ein zweites Ende 134 an einer von dem ersten Ende 132 beabstandeten Stelle an einer axialen Stirnseite 136 des Einstellrings 44 befestigt ist. Ferner ist das zweite Ende 134 jedes Bügels 130 radial innen von dem ersten Ende 132 angeordnet. Jeder Bügel 130 ist ausreichend elastisch, um dem Einstellring 44 zu ermöglichen, in Bezug auf den Deckel 32 und die Druckplatte 34 axial bewegt zu werden, ist jedoch ansonsten ausreichend starr, um eine Verdrehung des Einstellrings 44 in Bezug auf den Deckel 32 zu verhindern. Der rechte Nockenring 48, der nicht unmittelbar an dem Einstellring 44 oder dem linken Nockenring 46 befestigt ist, ist zwischen dem Deckel 32 und dem linken Nockenring 44 eingefügt.
Die Bügel 130 dienen einem zusätzlichen Zweck, der darin besteht, den Einstellring 44 gegen den Hebel 58 (in der Richtung des Pfeils E in 3) vorzuspannen. Dementsprechend übt die axiale Stirnseite 136 des Einstellrings 44 eine Kraft auf den Hebel 58 in der Richtung des Pfeils E aus. Eine derartige Kraft hält den Hebel 58 mit der Druckplatte 34 in Berührung. Deshalb wird, wenn die Ausrückvorrichtung 28 in eine äußerst rechte Stellung (in der Richtung des Pfeils R in 3) bewegt wird, anders als bei dem Hebel 58 und der Druckplatte 34, ein Spalt zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48 gebildet. Die Bedeutung dieser Tatsache wird offenkundig, sobald die Wechselwirkung zwischen dem Hebel 58 und dem Ring der Einstellvorrichtung 42 verstanden wird.
10, 11 und 12 veranschaulichen die Zapfenverbindungsanordnung 112 in größeren Einzelheiten. Die Zapfenverbindungsanordnung 112 enthält eine im Wesentlichen rohrförmige Steuerhülse oder ein erstes Element 130, eine Flanschhülse oder ein zweites Element 182, ein Reaktionselement 184 und ein Vorspannelement 188, die allgemein eine Achse B-B definieren.
Wie am besten in 11 zu sehen, enthält die Steuerhülse 180 ein erstes Ende 202, ein zweites Ende 204, eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche 206, eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 208 und eine Unterbrechung 210, die durch eine erste Fläche 212 und eine zweite Fläche 214 definiert ist. Erneut bezugnehmend auf 10 enthält das zweite Element 182 ein erstes Ende 220 des zweiten Elementes, ein zweites Ende 222 des zweiten Elementes, eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche 224 und eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 226. Das zweite Ende 222 des zweiten Elementes enthält einen Flansch 230, der sich von diesem aus radial erstreckt. Der Flansch 230 enthält ein erstes Flanschende 232 und ein zweites Flanschende 234.
Das Reaktionselement 184 enthält einen im Wesentlichen ringförmigen Körper mit einem im Wesentlichen ringförmigen ersten Reaktionsende 240 und einem im Wesentlichen ringförmigen zweiten Reaktionsende 242. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Vorspannelement 188 eine Tellerfeder oder ein Federring und enthält eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige erste Fläche 250 und eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige zweite Fläche 252, obwohl andere geeignete Vorspannelemente verwendet werden können. Wie bekannt ist, übt eine Tellerfeder elastisch eine axiale Vorspannkraft aus, wenn sie physisch verformt ist.
Die Steuerhülse 180 bildet eine einteilige Radialfeder, die aufgrund der Unterbrechung 210 radial nach außen vorgespannt ist, wenn sie nicht in einer Öffnung 126 eingefügt ist, so dass sie einen Außendurchmesser definiert, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung 126. Jede Zapfenverbindungsanordnung 112 ist in einer der Deckelöffnungen 126 eingefügt, so dass die Außenfläche 206 der Steuerhülse 180 in Presspassung mit der Öffnung 126 sitzt, während die erste Fläche 212 und die zweite Fläche 214 zusammengebracht sind. Das heißt, wenn die Steuerhülse 180 in einer Öffnung 126 eingefügt ist, werden die erste Fläche 212 und die zweite Fläche 214 durch die Vorspannung voneinander weg gedrückt, wodurch die Steuerhülse 180 veranlasst wird, radial gegen die Öffnung 126 gedrückt zu werden, um einer Axialbewegung dazwischen zu widerstehen, so dass dadurch eine axiale Kraft erforderlich ist, um die Steuerhülse 180 innerhalb der Öffnung 126 axial zu bewegen.
Wie in größeren Einzelheiten nachstehend erläutert, bewegen sich die Steuerhülsen 180, wenn die Kupplungsreibfläche 40 verschleißt, in Axialrichtung innerhalb der Öffnungen 126, um eine automatische Nachstellung der Kupplung 20 zu ermöglichen und zu helfen sicherzustellen, dass die Schraubenfedern 56 eine ausreichende Kraftstärke auf die Druckplatte 34 ausüben, um die Kupplung 20 in Eingriff zu bringen. Das heißt, dass ein Abstand d (7) aufrechterhalten wird, da sich die Steuerhülse 180 in der Richtung des Pfeils E bewegt, wenn die Reibflächen 40 verschleißen. Die Druckplatte 34 wird, wenn sie gegen die Steuerhülsen 180 in der Richtung des Pfeils R bewegt wird, durch die Steuerhülsen 180 in einer „zentrierten” Stellung zurückgehalten, in der der Rand der Druckplatte 34 von dem Schwungrad 22 im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet ist. Diese „zentrierte” Stellung reduziert vorzeitigen Verschleiß und Reibungswiderstand der Reibbelege 38, der die Reibbelege 38 erwärmen und die Klemmkraft der Kupplung 20 reduzieren kann. Wie am besten in 3 zu sehen, würden in dem Fall, dass den Steuerhülsen 180 nicht gestattet würde, sich in den Öffnungen 126 axial zu bewegen, die Köpfe 122 der Zapfen 118 die Druckplatte 34 davon abhalten, sich ausreichend in Richtung auf das Schwungrad zu bewegen, um die Reibscheiben 38 zu verklemmen, da die Köpfe 122 die ersten Enden 202 der Steuerhülsen 180 berühren.
Das Vorspannelement 188 stellt eine axiale Vorspannkraft bereit, um die Druckplatte 34 in Richtung auf das Schwungrad 22 zu drücken. Das heißt, wenn sich die Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R bewegt, werden die Vorspannelemente 188 zusammengedrückt, und sie üben eine Vorspannkraft in der Richtung des Pfeils E aus. Die Vorspannkraft verlangsamt die Druckplatte 34, während die Druckplatte 34 aufhört, sich in der Richtung des Pfeils R zu bewegen, um eine unerwünscht große Anprallkraft, die auf die Steuerhülse 180 aufgebracht wird, zu vermeiden. Wenn die durch die Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R ausgeübte Kraft die Größe der Kraft, die zur axialen Bewegung der Steuerhülsen 180 relativ zu dem Deckel 32 erforderlich ist, übersteigen würde, könnten sich die Steuerhülsen 180 dann in unerwünschter Weise in der Richtung des Pfeils R relativ zu dem Deckel 32 bewegen.
In anderen beispielhaften Lösungsvorschlägen können mehrere Vorspannelemente bei jeder Zapfenverbindungsanordnung 112 verwendet werden. Ein beispielhafter Lösungsvorschlag ist in 13 in einer alternativen Ausführungsform veranschaulicht. In 13 enthält die Zapfenverbindungsanordnung 112' ein zweites Vorspannelement 190, das die Größe der Vorspannkraft erhöhen kann. Ferner können das Vorspannelement 188 und das zweite Vorspannelement 190 eine größere Wegdistanz zum Zusammendrücken der Elemente 188, 190 im Vergleich zu der Ausführungsform nach 10 ergeben.
Eine zweite alternative Ausführungsform ist in 14 veranschaulicht. In 14 enthält jede Steuerzapfenanordnung 312 eine im Wesentlichen rohrförmige Steuerhülse oder ein erstes Element 380, eine Flanschhülse oder ein zweites Element 382, ein Reaktionselement 384 und ein Vorspannelement 388, die allgemein eine Achse C-C definieren.
Die Steuerhülse 380 ist der Steuerhülse 180 ähnlich und enthält ein erstes Ende 402, ein zweites Ende 404, eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche 406, eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 408 und eine Unterbrechung (die nicht veranschaulicht, jedoch der Unterbrechung 210 ähnlich ist). Das zweite Element 382 enthält ein erstes Ende 420 des zweiten Elementes, ein zweites Ende 422 des zweiten Elementes, eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche 424, eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 426 und eine im Wesentlichen ringförmige Nut 428, die in der Innenfläche 426 ausgebildet ist. Das zweite Ende 422 des zweiten Elementes enthält einen Flansch 430, der sich von diesem aus in Radialrichtung erstreckt. Der Flansch 430 enthält ein erstes Flanschende 432, ein zweites Flanschende 434 und eine Flanschschulter 436. Ein Begrenzungselement 438 ist in der Nut 426 teilweise eingefügt.
Das Reaktionselement 384 enthält einen im Wesentlichen ringförmigen Körper mit einem im Wesentlichen ringförmigen ersten Reaktionsende 440 und einem im Wesentlichen ringförmigen zweiten Reaktionsende 442. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Vorspannelement 388 eine Tellerfeder oder ein Federring und enthält eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige erste Fläche 450 und eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige zweite Fläche 452, obwohl andere geeignete Vorspannelemente verwendet werden können. Wie bekannt ist, übt eine Tellerfeder in elastischer Weise eine axiale Vorspannkraft aus, wenn sie physisch verformt wird.
Die axiale Dicke der Flanschschulter 436 ist größer als die Dicke des Vorspannelementes 388 (gemessen zwischen der ersten Fläche 450 und der zweiten Fläche 452). Demgemäß kann das Vorspannelement 388 nicht vollständig axial zusammengedrückt werden. Die relativen axialen Dicken des Vorspannelementes 388 und der Flanschschulter 436 können ausgewählt sein, um ein gewünschtes Maß an axialer Begrenzung für das Vorspannelement 388 zu erzielen.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Begrenzungselement 440 ein Sicherungsring, der sich von der Nut 426 aus radial erstreckt, um das Reaktionselement 384 an einer Bewegung in der Richtung des Pfeils R axial zu hindern. In einer Ausführungsform des Einbaus des Begrenzungselementes 438 in der Nut 426 wird das Vorspannelement 388 zwischen dem Flansch 430 und dem Reaktionselement 384 axial zusammengedrückt. Dann wird das Begrenzungselement 440 in der Nut 426 teilweise eingefügt. Nachdem das Reaktionselement 384 in die Richtung des Pfeils R gedrückt wird, um das Begrenzungselement 438 zu berühren, bleibt das Vorspannelement 388 verformt, um eine Vorspannkraft auf das Vorspannelement 388 zu erzielen, falls dies gewünscht ist.
Während des Betriebs beschränkt die Schulter 436 das Zusammendrücken des Vorspannelementes 388, um den Ermüdungwiderstand zu verbessern. Die Nut 426 und das Begrenzungselement 44 ermöglichen eine Vorspannung des Vorspannelementes 388 zur besseren Abfederung des Stoßes der Druckplatte 34 während einer schnellen Bewegung in der Richtung des Pfeils R, die dazu führt, dass die Druckplatte 34 auf die Steuerzapfenanordnungen 312 mit ausreichender Kraft aufprallt, um die Steuerhülsen 380 bei Fehlen der Vorspannelemente 388 in der Richtung R relativ zu dem Deckel 32 zu bewegen.
Die Steuerhülse 180 bildet eine einteilige Radialfeder, die aufgrund der Unterbrechung radial nach außen vorgespannt ist, wenn sie nicht in einer Öffnung 126 eingefügt ist, so dass sie einen äußeren Durchmesser definiert, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung 126. Jede Zapfenverbindungsanordnung 312 ist in einer der Deckelöffnungen 126 derart eingefügt, dass die Außenfläche 406 der Steuerhülse 380 sich in einer Presspassung mit der Öffnung 126 befindet. Das heißt, wenn die Steuerhülse 380 in der Öffnung 126 eingefügt ist, ist eine axiale Kraft erforderlich, um die Steuerhülse 380 in der Öffnung 126 axial zu bewegen.
Wie am besten in 3 zu sehen, wird die Kupplung 20 durch eine Bewegung der Ausrückvorrichtung 28 in der Richtung R und insbesondere eine Bewegung des Halterings 54 in der Richtung R ausgerückt. Eine vollkommen ausgerückte Stellung der Kupplung ist als diejenige Stellung definiert, in der die Ausrückvorrichtung 28 einen Anschlag, wie beispielsweise die Trägheitsbremse des Getriebegehäuses 55, berührt. In einem ursprünglichen Zustand der Kupplung 20, vor einem Verschleiß an der Reibfläche 40 des angetriebenen Glieds 36, bewegt sich der Haltering 54 um eine konstante Strecke aus der eingerückten Stellung zu der vollkommen ausgerückten Stellung der Kupplung 20. In ähnlicher Weise bewegt sich die Druckplatte 34 um eine konstante Strecke von einer eingerückten Stellung aus in eine ausgerückte Stellung. In dieser beispielhaften Ausführungsform beträgt die Wegdistanz für die Druckplatte 34 ungefähr 0,040 bis 0,060 Zoll (1,02 bis 1,52 mm) unter der Annahme, dass kein Verschleiß an den Reibbelegen 38 vorliegt. Wie in größeren Einzelheiten hierin erläutert, gestattet die Zapfenanordnung 112 aufgrund des Spiels 174 (7) der Druckplatte 34, sich um diese Strecke zu bewegen.
Nachdem Verschleiß an den Reibbelegen 38 aufgetreten ist, muss sich die Druckplatte 34 (aufgrund des Eingriffs zwischen den Köpfen 122 der Zapfen 118 und den Steuerhülsen 180) um eine zusätzliche axiale Strecke in der Richtung E bewegen, um die Kupplung 20 einzurücken. Dieses zusätzliche Weginkrement ist als „d” veranschaulicht (wenn die Position der Druckplatte 34 mit der Position des Deckels 32 verglichen wird, die in 7 in Phantomdarstellung veranschaulicht ist). In diesem Zwischenzustand der Kupplung 20 überschreitet die axiale Bewegung der Druckplatte 34 das durch die Zapfenanordnungen 112 geschaffene Spiel 124. Folglich werden, um die Druckplatte 34 um die zusätzliche Strecke „d” zu bewegen, die Steuerhülsen 180 um eine axiale Strecke „d” in der Richtung E relativ zu dem Deckel 32 bewegt. Der Kopf 122 des Zapfens 118 übt eine Kraft auf die Steuerhülsen 180 aus, wie in 3 zu sehen, um die Steuerhülsen 180 in der Richtung E zu bewegen. Die Steuerhülsen 180 können sich dann axial in der Richtung des Pfeils E relativ zu dem Deckel 32 bewegen, weil die Kraft der Schraubenfedern 56 den Widerstand der Presspassung zwischen den Steuerhülsen 180 und dem Deckel 32 übersteigt. Die Kupplung 20 arbeitet weiter an dieser Stellung und bleibt unangepasst, bis die Ausrückvorrichtung 28 in eine vollkommen ausgerückte Stellung bewegt wird. Während des Betriebs beschränken die Steuerhülsen 180 die Bewegung der Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R, selbst wenn die Vorspannelemente 188 zusammengedrückt sind, während jeder Kupplungsausrückung.
Wie in 7 zu sehen, ist die voreingestellte Position des Deckels 32 relativ zu der Druckplatte 34 in Phantomdarstellung gezeigt. Die Kraft der Presspassung zwischen jeder Steuerhülse 180 und dem Deckel 32 reicht aus, um die Steuerhülsen 180 an einer axialen Bewegung nach rechts (in der Richtung des Pfeils R) in Bezug auf den Deckel 32 während der Kupplungsausrückung zu hindern (wenn die Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R derart bewegt wird, dass die Druckplatte eine Kraft auf die Steuerhülsen 180 ausübt). Dies rührt von der relativ schwachen Kraft, die zur Bewegung der Druckplatte 34 in der Richtung R ausgeübt wird, und der axialen Nachgiebigkeit der Vorspannelemente 188 her. Im Gegensatz hierzu ist die durch die Schraubenfedern 56 auf die Druckplatte 34 in der Richtung E ausgeübte Kraft viel größer, was sicherstellen kann, dass sich die Steuerhülsen 180 während der Betätigung stets in der Richtung E bewegen werden. Demgemäß kann die axiale Nachgiebigkeit der Vorspannelemente 188 die Steuerhülsen 180 daran hindern, sich selbst während einer schnellen Ausrückung der Kupplung 20 in der Richtung des Pfeils R relativ zu dem Deckel 32 zu bewegen.
Mit einem automatisierten Betätigungssystem, wie beispielsweise dem elektronischen Kupplungsaktuator (EKA), kann die auf die Druckplatte 34 ausgeübte Kraft, um die Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R zu bewegen, die durch einen Benutzer manuell ausgeübte Kraft übersteigen. Bei Fehlen der Vorspannelemente 188 sind die Zapfenverbindungsanordnungen 112 nicht mit der vorerwähnten axialen Nachgiebigkeit versehen. Demgemäß kann, wenn die Druckplatte 34 während einer Kupplungsausrückung in der Richtung des Pfeils R bewegt wird, die Druckplatte 34 die Steuerhülsen 180 veranlassen, sich geringfügig in der Richtung des Pfeils R zu bewegen. Während sich die Druckplatte 34 bei einer Kupplungseinrückung in der Richtung des Pfeils E bewegt, können die Steuerhülsen 180 in der Richtung des Pfeils E bewegt werden. Falls den Steuerhülsen 180 gestattet wäre, sich in beide Richtungen zu bewegen, könnte die Presspassung zwischen den Steuerhülsen 180 und der Öffnung 126 Reibverschleiß verursachen, der dazu führen kann, dass eine erhöhte Stärke der Kraft erforderlich wäre, um die Steuerhülsen 180 innerhalb der Öffnung 126 axial zu bewegen. Der Erfinder hat festgestellt, dass diese erhöhte Kraftstärke, die erforderlich wäre, um die Steuerhülsen 180 innerhalb der Öffnung 126 axial zu bewegen, die Kraftgröße reduzieren kann, die die Schraubenfedern 56 auf die Reibbelege 38 ausüben, wodurch die Kupplung 20 veranlasst wird, auf eine schnelle Einrückung hin kurz zu schlüpfen. Demgemäß reduziert die axiale Nachgiebigkeit der Vorspannelemente 188 den Kupplungsschlupf und den Reibverschleiß zwischen den Steuerhülsen 180 und den Öffnungen 126 des Deckels 32.
Während einer Nachstellung übt die Druckplatte 34 eine Kraft auf das zweite Ende 204 jeder Steuerhülse 180 (über den Flansch 230, das Vorspannelement 188 und das Reaktionselement 184) aus, wenn die Ausrückvorrichtung 28 in die vollständig ausgerückte Stellung (in der Richtung des Pfeils R) bewegt wird. Die Steuerhülsen 180 können dann eine weitere Bewegung der Druckplatte 34 in der Richtung des Pfeils R verhindern. Der Bügel 130 übt eine Vorspannkraft auf den Einstellring 44 in Richtung auf die Druckplatte 34 aus. Diese Vorspannkraft bewegt den Einstellring 44 und den linken Nockenring 46 in der Richtung des Pfeils E unter Erzeugung eines Spalts „d”. Der Spalt „d” wird zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48 erzeugt.
Als Reaktion auf den Spalt „d” dreht sich der rechte Nockenring 48 in Bezug auf den linken Nockenring 46, indem ein Kämmen zwischen den Rampen 80 und 88 herbeigeführt wird. Dieser Kämmvorgang verriegelt den Einstellring 44 in der durch den Hebel 58 vorgegebenen Stellung. Hierdurch wird ein äußerstes linkes axiales Ende der Einstellvorrichtung von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt, wobei die zweite Position sich in einem größeren axialen Abstand zu dem Deckel 32 als die erste Position entfernt befindet.
Indem nun auf die 9A–9C Bezug genommen wird, ist der Kämmvorgang der Einstellvorrichtung 42 aus einer anderen Querschnittsansicht veranschaulicht. Die radialen Querschnitte der relativen Stellung der Kupplungsglieder sind vor und nach der Nachstellung veranschaulicht. Die Kupplung ist in einer eingerückten Stellung in 9A veranschaulicht, nachdem ein Verschleiß an der Reibfläche 40 des angetriebenen Glieds 36 aufgetreten ist. Aufgrund des Verschleißes der Reibfläche 40 hat sich die Druckplatte 34 um eine zusätzliche axiale Distanz bewegt, um das angetriebene Glied 36 mit dem Schwungrad 22 in Eingriff zu bringen.
Die Kupplung ist in 9B in einer Zwischenstellung des Ausrückens gezeigt. In dieser Zwischenstellung ist die Einstellvorrichtung 42 noch nicht aktiviert worden, um die Kupplung in Abhängigkeit von dem Verschleiß an der Reibfläche 40 nachzustellen. Die Kupplung arbeitet unangepasst, bis sie vollständig ausgerückt wird.
Die Kupplung 20 ist in 9C in der vollständig ausgerückten Stellung nach einer Nachstellung veranschaulicht. Wenn die Kupplung vollkommen ausgerückt ist, berührt die Zuganordnung 52 der Ausrückvorrichtung 28 das Getriebegehäuse 55, das die äußerst rechte Position für die Ausrückvorrichtung 28 definiert, wie in 3 gezeigt. Der radial äußere Abschnitt 64 des Hebels 58 bewegt den Einstellring mit Hebelkraft von dem Deckel 32 weg und erzeugt einen Spalt zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48. Die durch die Feder 94 auf den rechten Nockenring 48 ausgeübte Vorspannkraft erzwingt die Drehung des rechten Nockenrings 48. Diese wiederum hat ein Kämmen entlang der Rampen 80 und 88 zur Folge, um die axiale Verschiebung der Einstellvorrichtung 42 zu vergrößern, um den Spalt zu füllen.
Dieser Vorgang wiederholt sich jedes Mal, wenn hinreichend Verschleiß auf der Reibfläche 40 aufgetreten ist, um eine Relativdrehung zwischen dem linken Nockenring 46 und dem rechten Nockenring 48 zu ermöglichen, und wenn die Kupplung 20 vollständig ausgerückt wird. Ferner erfolgt dieser Vorgang der Nachjustierung automatisch während der normalen Betätigung der Kupplung.
Es werden zahlreiche Vorteile durch die Verwendung der Kupplung mit der automatischen Einstellvorrichtung, wie beschrieben, erzielt. Die Nachstellung der Kupplung wird jedes Mal, wenn die Kupplung vollständig ausgerückt wird, automatisch vorgenommen. Die Nachstellung ist eine direkte Funktion der vergrößerten Bewegung der Druckplatte 34 infolge eines Verschleißes auf den Reibflächen, die durch einen Zapfen oder eine Zapfenanordnung ausgelöst wird, die mit der Druckplatte 34 zusammenwirkt. Die Zunahme des Verschleißes an der Reibfläche des angetriebenen Gliedes wird direkt in einen Spalt zwischen den ringförmigen Nockenringen, die jeweils einander berührende Kämmflächen aufweisen, umgesetzt. Die ringförmigen Nockenringe kämmen gegeneinander, wenn die Kupplung vollständig ausgerückt ist, um diesen Spalt zu verstellen. Folglich stellt sich die Kupplung über die Lebensdauer der Kupplung hinweg automatisch nach und arbeitet mit größter Effizienz. Die Einstellvorrichtung ist im Inneren der Kupplung untergebracht und daher nicht der externen Umgebung ausgesetzt, die eine Beschädigung der Komponenten herbeiführen könnte.
Die beispielhafte Ausführungsform der Kupplung 20 gleicht automatisch den Verschleiß an dem mechanischen Gestänge zwischen dem Kupplungspedal 30 und der Ausrückvorrichtung 28 sowie innerhalb eines automatisierten Kupplungsbetätigungssystems aus. Darüber hinaus stellt die Kupplung automatisch eine Kupplungsbremsendruckkraft ein und kompensiert über die Lebensdauer der Kupplung hinweg den Verschleiß an der Kupplungsträgheitsbremse.
Die Ausführungsform kann die Verschleißanzeigenase enthalten, so dass ein Fahrer erkennt, wie viel Nachstellung erfolgt ist, und die restliche Lebensdauer der Kupplung abschätzen kann. Die visuelle Anzeigeeinrichtung befindet sich außerhalb der Kupplung und liefert diese Information ohne eine Demontage der Kupplung. Ferner kompensiert die Einstellvorrichtung Herstellungsabweichungen in der Deckelanordnung, indem sie der Kupplung ermöglicht, bei der ersten vollkommenen Ausrückung initialisiert zu werden.
Ferner hält in den ersten Ausführungsformen der Satz Bügel, die die Druckplatte 34 an der Einstellvorrichtung sichern, auch den Hebel in Anlage gegen die Druckplatte 34. Dadurch wird eine Geräuschentwicklung aufgrund von Vibration verringert oder eliminiert, die ansonsten zwischen der Druckplatte 34 und dem Hebel auftreten kann. Ferner wird aufgrund der verringerten Vibration des Hebels 58 Verschleiß an der Schulter 74 der Druckplatte 34 reduziert.
Die vorstehende Beschreibung wird nur zur Veranschaulichung und Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Verfahren und Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung präsentiert. Sie ist nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf irgendeine offenbarte präzise Form zu beschränken. Es ist für Fachleute auf dem Gebiet verständlich, dass viele Veränderungen vorgenommen werden können und Elemente von dieser durch äquivalente Formen ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Folglich besteht die Absicht, dass die Erfindung nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt sein soll, die als die beste Art offenbart ist, die zur Ausführung dieser Erfindung vorgesehen ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen. Die Erfindung kann anders, als speziell erläutert und veranschaulicht ist, in die Praxis umgesetzt werden, ohne von deren Rahmen oder Schutzumfang abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung ist lediglich durch die folgenden Ansprüche beschränkt.

Claims

Drehmomentübertragungsvorrichtung (20), die aufweist: einen Deckel (32), der im Wesentlichen durch eine erste Achse A-A definiert ist, wobei der Deckel (32) mehrere Einstellöffnungen (126) enthält; ein Schwungrad (22), das mit dem Deckel (32) drehfest gekoppelt ist, wobei das Schwungrad (22) an einer Axialbewegung relativ zu dem Deckel (32) gehindert ist; eine Druckplatte (34), die mit dem Deckel (32) drehfest gekoppelt ist, wobei die Druckplatte (34) relativ zu dem Deckel (32) axial bewegbar ist; eine Kupplungsscheibe (36), die wenigstens teilweise zwischen dem Schwungrad (22) und der Druckplatte (34) eingefügt ist; mehrere erste Elemente (180, 380), die sich zwischen der Druckplatte (34) und dem Deckel (32) erstrecken, wobei jedes erste Element (180, 380) eine nach außen gerichtete radiale Vorspannkraft auf die Einstellöffnung (126) ausübt, um einer Axialbewegung dazwischen entgegenzuwirken; und mehrere Vorspannelemente (188, 190, 388), wobei wenigstens ein Vorspannelement (188, 190, 388) zwischen einem der ersten Elemente (180, 380) und dem Schwungrad (22) eingefügt ist und jedes Vorspannelement (188, 190, 388) eine axiale Vorspannkraft auf die Druckplatte (34) ausübt, wodurch die Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22) vorgespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Bügel (110) aufweist, der die Druckplatte (34) und den Deckel (32) miteinander verbindet, wobei sich der Bügel (110) in Umfangsrichtung und axial zwischen der Druckplatte (34) und dem Deckel (32) erstreckt, um eine Vorspannkraft dazwischen bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Zapfen (118) aufweist, der mit der Druckplatte (34) gekoppelt ist und sich durch wenigstens eines der ersten Elemente (180, 380) hindurch erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei sich der Zapfen (180) durch wenigstens eines der Vorspannelemente (188, 190, 388) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die ersten Elemente (188, 380) zu dem Schwungrad (22) hin bewegen, wenn die axiale Dicke der Kupplungsscheibe (36) durch Verschleiß reduziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich die Druckplatte (34), wenn sie sich in einer eingerückten Stellung befindet, in Richtung auf das Schwungrad (22) bewegt, wenn die axiale Dicke der Kupplungsscheibe (36) durch Verschleiß reduziert ist, und wobei die Bewegung der Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22) ungefähr gleich der Bewegung der ersten Elemente (180, 380) zu dem Schwungrad (22) hin ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes der ersten Elemente (180, 380) innerhalb einer Einstellöffnung (126) in einer Presspassung eingesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Kupplungsvorspannelement (56) zur Vorspannung der Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22), wenn Drehmoment von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36) übertragen wird, aufweist.
Verfahren zum Betätigen einer Kupplung (20), das aufweist: Ausrücken der Kupplung (20) durch Bewegung einer Druckplatte (34) in Richtung auf einen Kupplungsdeckel (32), so dass die Druckplatte (34) eine Kraft auf mehrere erste Elemente (180, 380) ausübt, wobei sich die Druckplatte (34) zwischen einer ersten Stellung, in der die Druckplatte (34) durch eine Kupplungsscheibe (36) an einer Axialbewegung gehindert ist, und einer zweiten Stellung bewegt, in der die Druckplatte (34) durch die mehreren ersten Elemente (180, 380) an einer Axialbewegung gehindert ist; Vorspannen der Druckplatte (34) in Richtung auf ein Schwungrad (22), wenn Drehmoment von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36) übertragen wird, mit einem Kupplungsvorspannelement (56); und Vorspannen der Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22), wenn Drehmoment nicht von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36) übertragen wird, mit einem axial nachgiebigen Vorspannelement (188, 190, 388).
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner ein Einfügen eines der ersten Elemente (180, 380) innerhalb einer Öffnung (126) des Kupplungsdeckels (32) zur Ausübung einer elastisch vorgespannten radialen Kraft auf den Kupplungsdeckel (32) aufweist, wobei der Kupplungsdeckel (32) drehfest mit dem Schwungrad (22) und der Druckplatte (34) gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner ein Vorspannen der Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22) bei axialer Verschiebung einer Kupplungsausrückvorrichtung (128) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Ausrücken der Kupplung (20) ein Bewegen der Druckplatte (34) in Richtung auf den Kupplungsdeckel (32) in einer derartigen Weise enthält, dass die Druckplatte (34) eine im wesentlichen axiale Kraft auf wenigstens einen Teil der ersten Elemente (180, 380) ausübt.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner ein Verstellen der Druckplatte (34) in eine Position näher zu dem Schwungrad (22) hin aufweist, wenn ein Teil der Kupplungsscheibe (36) verschleißt, indem die mehreren ersten Elemente (180, 380) in Richtung auf das Schwungrad (22) bewegt werden, wenn eine axiale Dicke der Kupplungsscheibe (36) reduziert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner ein Übertragen von Drehmoment von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36) aufweist, wobei die Kupplungsscheibe (36) zwischen dem Schwungrad (22) und der Druckplatte (34) eingefügt ist.
Verfahren zum Einstellen einer Kupplung (20), das aufweist: Bereitstellen einer vorbestimmten Distanz, um die sich eine Druckplatte (34) relativ zu einem Schwungrad (22) bewegen kann, wobei sich die Druckplatte (34) zwischen einer ersten Stellung, in der die Druckplatte (34) durch eine Kupplungsscheibe (36) an einer Axialbewegung gehindert ist, und einer zweiten Stellung bewegt, in der die Druckplatte (34) durch mehrere erste Elemente (180, 380) an einer Axialbewegung gehindert ist; Übertragen von Drehmoment von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36), wobei die Kupplungsscheibe (36) zwischen dem Schwungrad (22) und der Druckplatte (34) eingefügt ist; Einstellen der Druckplatte (34) in eine Position näher an dem Schwungrad (22), wenn ein Teil der Kupplungsscheibe (36) verschleißt, durch Bewegen der mehreren ersten Elemente (180, 380) in Richtung auf das Schwungrad (22), wenn eine axiale Dicke der Kupplungsscheibe (36) reduziert ist; und Einfügen mehrerer Vorspannelemente (188, 190, 388) zwischen der Druckplatte (34) und den ersten Elementen (180, 380) zur Reduktion der Bewegung der ersten Elemente (180, 380) von dem Schwungrad (22) weg.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner ein Einfügen eines der ersten Elemente (180, 380) in einer Öffnung (126) eines Kupplungsdeckels (32) zur Ausübung einer elastisch vorgespannten Radialkraft auf den Kupplungsdeckel (32) aufweist, wobei der Kupplungsdeckel (32) drehfest mit dem Schwungrad (22) und der Druckplatte (34) gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner ein Vorspannen der Druckplatte (34) in Richtung auf das Schwungrad (22) mit axialer Verschiebung einer Kupplungsausrückvorrichtung (128) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ausrücken der Kupplung (20) ein Bewegen der Druckplatte (34) in Richtung auf den Kupplungsdeckel (32) auf eine derartige Weise enthält, dass die Druckplatte (34) eine Kraft auf wenigstens einen Teil der Vorspannelemente (188, 190, 388) ausübt.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner ein Vorspannen der Druckplatte (34) in Richtung auf ein Schwungrad (22), wenn Drehmoment von dem Schwungrad (22) auf die Kupplungsscheibe (36) übertragen wird, mit einem Kupplungsvorspannelement (56) aufweist.