DE9116959U1

DE9116959U1 - Verstellvorrichtung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE9116959U1
Application number: DE9116959U
Authority: DE
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2001-04-09

Description

GKN Automotive AG 17. August 1994

Hauptstraße 150 Ne/Zw (1285A)

53797 Lohmar 90.165 DE 2

Verstellvorrichtung für eine Reibungskupplung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für eine Reibungskupplung, die in einem Korb zumindest einen ersten mit einer ersten Welle drehfest verbundenen Satz Reibscheiben und zumindest einen zweiten mit einer zweiten Welle über dem Korb drehfest verbundenen Satz Reibscheiben umfaßt, die koaxial zueinander liegen und mittels axialer Druckbeaufschlagung zum Reibschluß miteinander bringbar sind, wobei die Vorrichtung zwei drehbar auf einer der Wellen gelagerte Ringe umfaßt, von denen zumindest einer von einem Verstellantrieb begrenzt verdrehbar ist und wobei sich einer an einem Gehäuseteil am Korb oder der Welle abstützt, und einer axial auf dem Korb oder der Welle verschiebbar ist, die auf ihren einander zugekehrten Flächen jeweils zumindest drei Bahnen oder Rampen entgegengesetzter Orientierung haben, in denen Wälzkörper zur gegenseitigen Abstützung laufen, wobei der durch eine Verdrehung eines der Ringe axial verschiebbare Ring über zumindest ein Drucklager auf die Reibscheiben einwirkt - zum Einsatz in einem Differential- oder Verzweigungsgetriebe -.

Differentialgetriebe der genannten Art sind beispielsweise aus der DE 38 15 225 C2 bekannt. Hierbei sind zwischen den beiden Ringen bereits Zugfedern zur Rückstellung der gegeneinander verdrehbaren Ringe in ihre Ausgangsposition vorgesehen. Diese Federn müssen unter Vorspannung stehen, um die Rückstellung bis in die Ausgangsposition bewirken zu können. Bei der Überwindung des Luftspaltes der

Reibscheibenanordnung durch die Verstellvorrichtung ebenso wie im Arbeits- bzw. im Modulationsbereich der Reibscheibenanordnung, in dem die eigentliche Regeltätigkeit des sperrbaren Differentialgetriebes erfolgt, liegt dabei eine deutlich zunehmende Federvorspannung vor. Dies hat den Nachteil, daß Überwindung des Luftspaltes und zur Erhöhung der Reibwirkung jeweils die Verstellung gegen die Federkraft erfolgen muß, während ein Zurücknehmen der Sperrwirkung und das Wiederherstellen des Luftspalts von den Federkräften unterstützt wird. Hierdurch wird ein merkbares Hystereseverhalten in die Verstellvorrichtung mit dem entsprechenden Regelkreis eingebracht.

Aus der WO 89/02549 ist ein Differentialgetriebe bekannt, das über eine Verstellvorrichtung für eine ähnlich wirkende Reibungskupplung verfügt, welche hydraulisch betätigt ist. Hierbei ist eine unter Vorspannung stehende Schraubenfeder vorgesehen, die sich am im Gehäuse gelagerten Korb abstützt und auf einen kupplungsseitigen Ring eines Drucklagers zwischen Verstellvorrichtung und Reibscheibenanordnung einwirkt. Die Voraussetzungen für die Wirksamkeit im Hinblick auf eine Rückführung in die Ausgangsposition sind hierbei ebenfalls eine Vorspannung der Druckfeder bereits in der Ausgangsposition der Verstellvorrichtung, so daß der gleiche Hystereseeffekt bei der Überwindung des Luftspalts und im Arbeits- bzw. Modulationsbereich der Reibungskupplung zu verzeichnen ist.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstellvorrichtung mit einer Rückführeinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß zum einen die Reibscheiben der Reibscheibenanordnung sich wirksam voneinander trennen können und daß zum anderen im Arbeits- bzw. Modulationsbereich der Reibungskupplung

keine wesentlichen Einflüsse von der Rückführeinrichtung auf die Verstellvorrichtung ausgeübt werden.

Die Lösung hierfür ist gekennzeichnet durch eine unter Vorspannung stehende Tellerfeder, die sich an einem Gehäuseteil oder dem im Gehäuse gelagerten Korb abstützt und auf einen reibscheibenseitigen Ring des Drucklagers unmittelbar oder mittelbar einwirkt, wobei die Tellerfeder eine Kennlinie mit degressiver Steigung hat, die in montiertem Zustand einen Arbeitsbereich mit einer im wesentlichen konstanten Federkraft aufweist.

Der Vorteil einer derartigen Verstellvorrichtung liegt darin, daß zum einen eine Rückführung der Verstellvorrichtung in die Ausgangsposition in der Weise erfolgt, daß die unmittelbaren Betätigungselemente der Reibungskupplung bei Rückstellung wirksam entlastet werden, so daß sich bei entlasteter Reibungskupplung der Luftspalt zwischen den Reibscheiben wieder ausbilden kann, daß jedoch im Arbeits- bzw. Modulationsbereich kein nennenswerter Einfluß der Rückführvorrichtung auf die Verstellrichtung gegeben ist, unabhängig vom zunehmenden Verschleiß der Reibscheibenanordnung und der sich dadurch verändernden Lage des Arbeits- und Modulationsbereiches. Die Tellerfeder ist dabei - wie die Federn in den eingangs genannten Differentialgetrieben - zur Übertragungskette der Verstellvorrichtung parallel geschaltet.

Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung kann insbesondere mit einem elektrischen Verstellantrieb, der z.B. durch Umpolen in beide Richtungen wirksam antreibt, in Kombination eingesetzt werden.

In bevorzugter Ausführung ist der Arbeitsbereich der Tellerfeder mit im wesentlichen konstanten Federkraft größer als der Kupplungsleerweg, so daß der nachteilige Einfluß einer deutlich zunehmenden Federvorspannung für den gesamten Hub- bzw. Verstellweg des Verstellmechanismus unterdrückt wird.

In konkreter günstiger Ausgestaltung kann sich die Tellerfeder unmittelbar mit dem Korb in reibschlüssigem Kontakt befinden und mit diesem umlaufen. Dies stellt konstruktiv die einfachste Lösung dar. Andererseits kann auch eine zweite Axiallageranordnung zwischen der Tellerfeder und einer entsprechenden Abstützfläche im Differentialgehäuse vorgesehen sein.

Der Verstellmechanismus mit zwei gegeneinander verstellbaren Ringen kann nach beiden bekannten Arten angetrieben werden, entweder über einen axial ortsfesten verdrehbaren Verstellring, der einen unverdrehbaren axial verschiebbaren Druckring antreibt, oder über einen verdrehbaren und selber axial verschiebbaren Druckring, der sich an einem axial ortsfesten Stützring im Gehäuse abstützt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Differentialgetriebe;

Fig. 2 zeigt die Kennlinie einer erfindungsgemäßen Tellerfeder.

In Figur 1 ist ein Getriebegehäuse 1 gezeigt, in dem über Kegelrollenlager 2, 3 ein Differentialkorb 4 gelagert ist. An dem Differentialkorb ist ein Tellerrad 5 befestigt, das über ein nicht dargestelltes Kegelrad antreibbar ist. Die Achswellen 10, 11 sind über den Differentialkorb 4 unmittelbar im Getriebegehäuse 1 gelagert und über Dichtungsträger 36, 37 und Dichtungen 38, 39 gegenüber diesen abgedichtet. Die Achswellen 10, 11 tragen an ihren Enden über Verzahnungen drehfest verbundene und über Sicherungsringe 12, 13 axial gesicherte Achswellenräder 14, 15. Die Achswellenräder sind über auf einem Zapfen 16 im Differentialkorb gelagerte Ausgleichsräder 17 miteinander gekoppelt. Eine Betätigungsvorrichtung 18 ist im Gehäuse 1 im wesentlichen drehfest gegenüber dem Korb 4 und gegenüber diesem gehalten und auf der Welle 10 drehbar gelagert und besteht aus zwei über Kugeln 19 sich axial gegeneinander abstützende Spreizscheiben 20, 21. Die erste Spreizscheibe 20 stützt sich über ein Axiallager 22, einen Ring 23 und einen Sicherungsring 24 unmittelbar am Differentialkorb 4 ab. Die zweite Spreizscheibe wirkt über ein Axiallager 25, einen Ring 26, einzelne Druckstifte 27 und eine Ringscheibe 28 auf ein im Differentialkorb gehaltenes Lamellenpaket 29 ein, dessen innere Lamellen über eine Hülse 31 drehfest mit der Achswelle 10 verbunden sind und deren Außenlamellen drehfest im Differentialkorb 4 gehalten sind, und das sich das Lamellenpaket unmittelbar an einer im Differentialkorb ausgebildeten Ringfläche 30 abstützt. Der kupplungsseitige Ring 26 des Axiallagers 25 bildet eine erste Abstützfläche 48 für die erfindungsgemäße Tellerfeder 50, die sich zum anderen an einer radialen Abstützfläche 49 am Differentialkorb 4 abstützt.

Figur 2 zeigt die Tellerfederkennlinie, in der die Vorspannung über den Hub aufgezeigt ist, wobei die Kennlinie einen etwa linear ansteigenden ersten Abschnitt I hat, der den Vorspannungshub darstellt, und einen zweiten Abschnitt II umfaßt, der im wesentlichen konstant verläuft und den Stellmechanismushub mit nur geringfügiger Kraftänderung
F axial darstellt.

GKN Automotive AG Hauptstraße 150 53797 Lohmar

•» · · ff* ·	• ie ·	1994
*• · * * · ·**	• * 4 · ·	85A)
	• 17:· August	DE 2
	Ne/Zw (12
	90.165

Verstellvorrichtung für eine Reibungskupplung

Bezugs zeichenliste

1	Getriebegehäuse
2	Kegelrollenlager
3	Kegelrollenlager
4	Differentialkorb
5	Tellerrad
10	Achswellen
11	Achswellen
12	Sicherungsring
13	Sicherungsring
14	Achswellenrad
15	Achswellenrad
16	Zapfen
17	Ausgleichsrad
18	Betätigungsvorrichtung
19	Kugel
20	Spreizscheibe
21	Spreizscheibe
22	Axiallager
23	Ring
24	Sicherungsring
25	Axiallager
26	Ring
27	Druckstift
28	Ringscheibe
29	Lamellenpaket
30	Ringfläche
31	Hülse
36	Dichtungsträger
37	Dichtungsträger
38	Dichtung
39	Dichtung
48	Abstut&zgr;fläche
49	Abstut&zgr;fläche
50	Tellerfeder
I	erster Abschnitt
II	zweiter Abschnitt
F	Kraftänderung

Claims

1. Verstellvorrichtung für eine Reibungskupplung, die in einem Korb (4) zumindest einen ersten mit einer ersten Welle (10) drehfest verbundenen Satz Reibscheiben und zumindest einen zweiten mit einer zweiten Welle (11) über den Korb (4) drehfest verbundenen Satz Reibscheiben umfaßt, die koaxial zueinander liegen und mittels axialer Druckbeaufschlagung zum Reibschluß miteinander bringbar sind, wobei die Vorrichtung zwei drehbar auf einer der Wellen (10) gelagerte Ringe (20, 21) umfaßt, von denen zumindest einer von einem Verstellantrieb begrenzt verdrehbar ist, wobei sich einer an einem Gehäuseteil (1) am Korb (4) oder der Welle (10) abstützt, und einer axial auf dem Korb (4) oder der Welle (10) verschiebbar ist, die auf ihren einander zugekehrten Flächen jeweils zumindest drei Bahnen oder Rampen entgegengesetzter Orientierung haben, in denen Wälzkörper (19) zur gegenseitigen Abstützung laufen, wobei der durch eine Verdrehung eines der Ringe (20, 21) axial verschiebbare Ring über zumindest ein Drucklager (25) auf die Reibscheiben (29) einwirkt, - zum Einsatz in einem Differential- oder Verzweigungsgetriebe -,

gekennzeichnet durch eine unter Vorspannung stehende Tellerfeder (50), die sich an einem Gehäuseteil (1) oder dem im Gehäuse gelagerten Korb (4) abstützt und auf einen reibscheibenseitigen Ring (26) des Drucklagers (25) unmittelbar oder mittelbar einwirkt, wobei

die Tellerfeder (50) eine Kennlinie mit degressiver Steigung hat, die in montiertem Zustand einen Arbeitsbereich II mit einer im wesentlichen konstanten Federkraft aufweist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Arbeitsbereich II mit der im wesentlichen konstanten Federkraft größer ist als der Kupplungsleerweg der Reibungskupplung.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Tellerfeder (50) unmittelbar mit dem Korb (4) in reibschlüssigem Kontakt ist und mit diesem umläuft.