EP2861883A1 - Reibungskupplung - Google Patents

Reibungskupplung

Info

Publication number
EP2861883A1
EP2861883A1 EP13727094.8A EP13727094A EP2861883A1 EP 2861883 A1 EP2861883 A1 EP 2861883A1 EP 13727094 A EP13727094 A EP 13727094A EP 2861883 A1 EP2861883 A1 EP 2861883A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
pressure plate
servo
force
friction clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13727094.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christophe Reichert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2861883A1 publication Critical patent/EP2861883A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/583—Diaphragm-springs, e.g. Belleville
    • F16D13/585—Arrangements or details relating to the mounting or support of the diaphragm on the clutch on the clutch cover or the pressure plate

Definitions

  • the invention relates to a friction clutch, with the aid of which a drive shaft of a motor vehicle engine can be coupled to a transmission input shaft of a motor vehicle transmission.
  • a friction clutch for coupling a drive shaft of a
  • Motor vehicle engine with a transmission input shaft of a motor vehicle transmission provided with a counter-plate for introducing a torque, a relative to the counter-plate displaceable pressure plate for frictionally pressing a clutch disc for discharging the torque, a connected to the counter-plate clutch cover for at least partially covering the pressure plate, a pivotally supported on the clutch cover lever spring, in particular plate spring, for displacing the pressure plate and a, in particular designed as a lever spring servo spring to reduce a force required for displacing the pressure plate by an actuating system applied operating force during wear, wherein the servo spring is supported on a first force edge on the clutch cover and on a second edge of force on the lever spring.
  • the servo spring can be supported on the clutch cover and the lever spring, it is particularly not necessary to provide a bolt bolted to the pressure plate, so that the friction clutch can be manufactured with a low design effort, with an increase in an operating force at wear by the servo spring at least partially compensated. In particular, it is possible to reduce the number of components and / or to save machining operations, in particular production of an internal thread in the pressure plate. Furthermore, the servo spring can act substantially directly on the lever spring, so that between the servo spring and the lever spring provided intermediate components can be saved in the power flow. This avoids that intermediate components due to their own elastic behavior under the influence of force can affect the spring effect applied by the servo spring on the lever spring.
  • the servo spring exerts a spring force on the pressure plate, so that the pressure plate can pass this spring force to reduce the operating force in the wear area to the lever spring.
  • the power flow between the servo spring and the lever spring can be guided past the pressure plate, so that there is a cost-effective and space-saving design for the friction clutch.
  • the maximum operating force to be provided for actuating the friction clutch can be reduced so that an actuating system for generating the actuating force can be dimensioned to be smaller and less bulky. It is possible that the smaller space requirement for the actuating system does not lead to an increased space requirement for the remaining friction clutch.
  • the servo spring is designed such that the servo spring builds up an increasingly strong spring force with an increasingly strong wear of friction linings in the unactuated state of the friction clutch, which points in the direction of the actuating force. If, during an actuation of the friction clutch, the lever spring sweeps over an increasingly larger pivoting path with ever increasing wear on the clutch disc, a part of the force required to displace the pressure plate over an ever increasing stroke can be provided by the servo spring be, so that in particular an increase in the actuation force, for example by setting up the lever spring designed as a plate spring, can be compensated.
  • the servo spring can be configured in particular as a plate spring.
  • the servo spring can be designed for this purpose, for example, as a circumferential conical ring.
  • the servo spring has radially outwardly and / or radially inwardly projecting lugs, which form the first force edge or the second force edge.
  • the servo spring can, for example, have a circumferential, conical annular disk spring area, which in particular provides a large part of the spring action of the servo spring.
  • the lever spring can in particular have radially inwardly projecting spring tongues, which preferably protrude from a circumferential ring, wherein the servo spring can be supported with the protruding lugs on the spring tongues of the lever spring.
  • the radial position of the respective force margin can be easily adjusted.
  • the spring properties of the servo spring can be adjusted by low design and manufacturing effort.
  • the counterplate of the friction clutch can be configured, in particular, by a flywheel, which can be non-rotatably connected to, for example, a crankshaft of an automobile engine.
  • a flywheel which can be non-rotatably connected to, for example, a crankshaft of an automobile engine.
  • the friction clutch for a double clutch, wherein the counter-plate can be formed in particular by a common central plate of the double clutch, so that this central plate can form a counter-plate on both axial sides for a respective friction clutch.
  • the clutch cover is preferably fixedly connected to the counter-plate, for example by screwing or riveting.
  • the coupling disc provided in the axial direction between the pressure plate and the counterplate can be non-rotatably connected to the transmission input shaft, for example via spline teeth.
  • the clutch disc may in particular have friction linings which wear over their service life and can thereby become thinner.
  • the clutch disc has a lining suspension for the friction linings, which allow a smooth closing of the friction clutch and in particular provide a spring force for opening the friction clutch in the closed state of the friction clutch.
  • a return spring connected to the pressure plate and the clutch cover or the counter plate for positioning the attachment. press plate in an open position, when no pressure is applied to the pressure plate of the lever spring provided.
  • the pressure spring may follow the lever spring by the return spring when the lever spring is in position by an actuating force applied to the lever spring by the actuating system
  • the return spring is particularly preferably fastened to the pressure plate by means of a spacer bolt fixedly connected to the pressure plate, for example by plastic deformation, for example by a corresponding opening in the clutch cover through the clutch cover be guided to the outside, so that a projecting from the bolt stop can strike on reaching the clutch of a predetermined maximum wear at the wear area end of the friction linings Tandbolzen a transport lock are formed, which can prevent unintentional relative movement of the pressure plate to the counter plate before mounting the friction clutch in a drive train of a motor vehicle.
  • the lever spring can in particular be pivoted about a ring-shaped pivot point, wherein the annular circumferential pivot point is preferably defined by at least one supported on the clutch cover wire ring.
  • the first force edge contacts the clutch cover and / or the second force edge the lever spring. Due to the direct contact of the servo spring with the clutch cover and / or with the lever spring intermediate components can be saved, so that a small number of components and a simple construction of the friction clutch is made possible.
  • the friction clutch can be designed as a drawn normally closed friction clutch. This makes it possible in particular to provide the pivot point for the lever spring radially outward to a contact point of the lever spring on the pressure plate.
  • the servo spring can thereby be particularly easily attacked without additional significant space requirements significantly spaced from the pivot point of the lever spring on the lever spring, so that there is a correspondingly large spring travel for the servo spring by the lever effect of the lever spring.
  • the first force edge of the servo spring is arranged radially outside the second force edge of the servo spring.
  • the servo spring can thereby be supported radially on the outside of the clutch cover and radially inward on the lever spring. This makes it easier to design the servo spring, in particular in a drawn normally closed friction clutch, as a compression spring, which can be designed in particular as a space-saving plate spring.
  • the first force edge of the servo spring is located on an inner side of the clutch cover and the second force edge of the servo spring is located on a pressure plate side of the lever spring facing the pressure plate.
  • the servo spring can thereby be positioned substantially completely within the friction clutch, so that no additional space for the friction clutch is required.
  • the servo spring can be supported on a provided between the lever spring and the pressure plate and / or counter plate part of the clutch cover.
  • the servo spring may be completely provided within a space bounded by the clutch cover and the counter plate. The inside of the clutch cover points to a limited by the clutch cover and the counter plate space in which the pressure plate is provided.
  • the lever spring can cover the approach of the holding hook.
  • the lever spring in particular recesses in order to pass the retaining hooks through the lever spring can.
  • the lever spring after passing the holding hook in the circumferential direction be twisted so that at the same time a captive for the lever spring in the clutch cover is formed by the retaining hook.
  • the retaining hook can be used as a stop for a maximum permissible pivot position of the lever spring.
  • the servo spring is preferably arranged completely in a radial region which can be covered by the pressure plate.
  • the radially inner and radially outer boundary of the radial region can be defined by the first force edge and the second force edge. Viewed in the axial direction, the pressure plate can completely cover the servo spring.
  • the radial space requirement of the friction clutch is thus not determined by the servo spring, so that no additional radial space is required for the servo spring.
  • the pressure plate has at least one cam for engagement with the lever spring on a contact radius, wherein the second force edge of the servo spring contacts the lever spring substantially on the contact radius.
  • both the force flow between the lever spring and the pressure plate and the power flow between the lever spring and the servo spring can take place on a substantially common radius.
  • a part of the servo spring, which forms the second force edge is arranged between two cams or a cam between two parts of the servo spring which form the second force edge, so that an anti-twist arrangement results which prevents a relative rotation of the servo spring to the pressure plate or at least limited.
  • the servo spring has a guided through openings in the clutch cover and the lever spring spring hook for supporting the servo spring on the lever spring, wherein in particular the spring hook via a support element, in particular a wire ring, is supported on the lever spring.
  • the servo spring can be designed as a ring closed in the circumferential direction, so that in particular only exactly one servo spring is sufficient.
  • the support member By the support member, the servo spring can be supported on the facing in the mounting direction to the pressure plate back of the lever spring.
  • the spring hook can be clipped for this purpose in particular with a closed wire ring.
  • the servo spring may, in particular, have a cup spring region which is conical in the manner of a cup spring.
  • the spring hooks can protrude substantially in the axial direction of the disc spring area.
  • the disc spring area can thereby be provided substantially completely on the outside of the clutch cover.
  • a kinematically inverted design is also possible, in which the cup spring region is provided with the second force edge substantially completely on the pressure plate side of the lever spring and the spring hook is supported with the first force edge, in particular by means of a support member on the clutch cover.
  • the invention further relates to a clutch assembly for coupling a drive shaft of an automotive engine having at least one transmission input shaft of a motor vehicle transmission with at least one friction clutch, which may be off and on as described above and an actuating system for actuating the at least one friction clutch.
  • the clutch unit is in particular as a double clutch with two friction clutches for coupling the drive shaft with a first transmission input shaft and / or a second transmission input shaft, wherein preferably the counter plates for both friction clutches are formed by a common central plate.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a friction clutch in a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the friction clutch of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a friction clutch in a second
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of the friction clutch of Fig. 3 and
  • the friction clutch 10 shown in FIG. 1 has a counter-plate 12 and a pressure plate 14 which is displaceable relative to the counter-plate 12 in order to be able to press a friction plate 16 containing friction plate 16 frictionally to close the friction clutch 10.
  • a clutch cover 20 is screwed to which an annular ring pivot forming a ring 22 designed as a slotted plate spring lever spring 24 is pivotally supported for displacing the pressure plate 14.
  • the lever spring 24 abut a protruding cam 36 of the pressure plate 14.
  • a return spring 28 designed as a leaf spring, which moves the pressure plate 14 away from the counter plate 12 when substantially no axial force acts on the pressure plate 14.
  • the servo spring 32 With a radially inner second force edge 38, the servo spring 32 is radially spaced from the ring 22 supported on a pressure plate 14 facing the pressure plate side 40 of the lever spring 24.
  • the lever spring 24 In a wear of the friction linings 16, the lever spring 24 is pivoted with the friction clutch 10 in a position in which the servo spring 32 has set up stronger and applies a spring force in the direction of the actuating force 30 on the lever spring 24, so that a correspondingly lower actuation force 30 for Opening the friction clutch 10 is required.
  • the servo spring 32 is disposed entirely within a bounded by the counter-plate 12 and the clutch cover 20 space.
  • the servo spring 32 rests with its first force edge 36 on an inner side 42 of the clutch cover 20, wherein the servo spring 32 is supported by the retaining hook 34 in a region of the inner side 42 facing away from the counter-plate 12.
  • the servo spring 32 may have a plurality of radially projecting lugs 44, through which the first force edge 36 and the second force edge 38 can be formed.
  • the lugs 44 forming the second force edge 38 can be provided on a comparable radius as the cams 26 of the pressure plate 14, in order to form an anti-twist device.
  • the servo spring 32 is not on the inside 42 but on an outside 46 of the coupling in comparison to the embodiment of the friction clutch 10 shown in FIGS. 1 and 2.
  • Lungsdeckels 20 supported.
  • the servo spring 32 has a guided through the clutch cover 20 and the lever spring 24 spring arm 48 which is connected to a wire ring 50, for example by clipping, to be supported on the Anpressplattenseite 40 of the lever spring 24.
  • a formed by the clutch cover 20 holding hook 34 is not required in this case.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraft- fahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer Gegenplatte (12) zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Gegenplatte verlagerbare Anpressplatte (14) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zum Ausleiten des Drehmoments, einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Anpressplatte, einer schwenkbar an dem Kupplungsdeckel (20) abgestützten Hebelfeder (24), insbesondere Tellerfeder, zum Verlagern der Anpressplatte und einer, insbesondere als Hebelfeder ausgestalteten, Servofeder (32) zur Reduzierung einer zum Verla¬ gern der Anpressplatte erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft bei einem Verschleiß, wobei die Servofeder an einem ersten Kraftrand (36) an dem Kupplungsdeckel und an einem zweiten Kraftrand (38) an der Hebelfeder abgestützt ist. Da die Servofeder sich an dem Kupplungsdeckel und der Hebelfeder abstützen kann, ist es insbe- sondere nicht erforderlich einen mit der Anpressplatte verschraubten Bolzen vorzusehen, so dass die Reibungskupplung mit einem geringen konstruktiven Aufwand hergestellt werden kann.

Description

Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeinganswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt werden kann.
Aus DE 10 2006 058 31 1 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, die eine von einer
Hebelfeder axial verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte aufweist. Mit der Gegenplatte ist ein Kupplungsdeckel fest verbunden, durch den eine mit der Anpressplatte verschraubte Schraube hindurchgeführt ist. An der von der Anpressplatte wegweisenden Seite des Kupplungsdeckels weist die Schraube einen Schraubenkopf auf, der sich über eine zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Schraubenkopf angeordnete Tellerfeder an dem Kupplungsdeckel abstützt. Durch die den Kupplungsdeckel und die Schraube kontaktierende Tellerfeder kann die zum Betätigen der Reibungskupplung erforderliche Betätigungskraft bei einem Verschleiß der Kupplungsscheibe beeinflusst werden.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis den konstruktiven Aufwand zur Herstellung einer
Reibungskupplung zu verringern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine mit geringem
konstruktivem Aufwand herstellbare Reibungskupplung ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines
Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer Gegenplatte zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Gegenplatte verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zum Ausleiten des Drehmoments, einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Anpressplatte, einer schwenkbar an dem Kupplungsdeckel abgestützten Hebelfeder, insbesondere Tellerfeder, zum Verlagern der Anpressplatte und einer, insbesondere als Hebelfeder ausgestalteten, Servofeder zur Reduzierung einer zum Verlagern der Anpressplatte erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft bei einem Verschleiß, wobei die Servofeder an einem ersten Kraftrand an dem Kupplungsdeckel und an einem zweiten Kraftrand an der Hebelfeder abgestützt ist.
Da die Servofeder sich an dem Kupplungsdeckel und der Hebelfeder abstützen kann, ist es insbesondere nicht erforderlich einen mit der Anpressplatte verschraubten Bolzen vorzusehen, so dass die Reibungskupplung mit einem geringen konstruktiven Aufwand hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig ein Anstieg einer Betätigungskraft bei Verschleiß durch die Servofeder zumindest teilweise kompensiert werden kann. Insbesondere ist es möglich die Bauteileanzahl zu reduzieren und/oder spanende Bearbeitungsschritte, insbesondere eine Herstellung eines Innengewindes in der Anpressplatte, einzusparen. Ferner kann die Servofeder im Wesentlichen unmittelbar auf die Hebelfeder einwirken, so dass im Kraftfluss zwischen der Servofeder und der Hebelfeder vorgesehene Zwischenbauteile eingespart werden können. Dadurch ist vermieden, dass Zwischenbauteile aufgrund ihres eigenen elastischen Verhaltens unter Krafteinfluss die von der Servofeder auf die Hebelfeder aufbringbare Federwirkung beeinträchtigen können. Beispielsweise ist es nicht erforderlich, dass die Servofeder eine Federkraft auf die Anpressplatte ausübt, damit die Anpressplatte diese Federkraft zur Reduzierung der Betätigungskraft im Verschleißbereich an die Hebelfeder weitergegeben kann. Statt dessen kann der Kraftfluss zwischen der Servofeder und der Hebelfeder an der Anpressplatte vorbeigeführt werden, so dass sich ein kostengünstiger und bauraumsparender Aufbau für die Reibungskupplung ergibt. Insbesondere kann mit Hilfe der Servofeder die maximal bereitzustellende Betätigungskraft zum Betätigen der Reibungskupplung reduziert werden, so dass ein Betätigungssystem zur Erzeugung der Betätigungskraft kleiner und bauraumsparender dimensioniert werden kann. Hierbei ist es möglich, dass der kleinere Bauraumbedarf für das Betätigungssystem nicht zu einen vergrößerten Bauraumbedarf für die übrige Reibungskupplung führt. Insbesondere ist die Servofeder derart ausgelegt, dass die Servofeder bei einem immer stärker werdenden Verschleiß von Reibbelägen im unbetätigten Zustand der Reibungskupplung eine immer stärker werdende Federkraft aufbaut, die in die Richtung der Betätigungskraft weist. Wenn bei einer Betätigung der Reibungskupplung die Hebelfeder bei einem immer stärker werdenden Verschleiß der Kupplungsscheibe einen immer größeren Schwenkweg überstreicht, kann ein Teil der zum Verlagern der Anpressplatte über einen immer größer werdenden Hubweg erforderlichen Kraft von der Servofeder bereitgestellt werden, so dass insbesondere eine Erhöhung der Betätigungskraft beispielsweise durch ein Aufstellen der als Tellerfeder ausgestalteten Hebelfeder, kompensiert werden kann.
Die Servofeder kann insbesondere als Tellerfeder ausgestaltet sein. Die Servofeder kann hierzu beispielsweise als umlaufender konisch ausgeformter Ring ausgestaltet sein. Vorzugsweise weist die Servofeder nach radial außen und/oder nach radial innen abstehende Ansätze auf, die den ersten Kraftrand beziehungsweise den zweiten Kraftrand ausbilden. Die Servofeder kann hierzu beispielsweise einen umlaufender konisch ausgeformten ringförmigen Tellerfederbereich aufweisen, der insbesondere einen Großteil der Federwirkung der Servofeder bereitstellt. Durch die abstehenden Ansätze kann die Servofeder beispielsweise verdrehsicher in entsprechende Aussparungen der Anpressplatte eingelegt werden, um die Montage der Reibungskupplung zu vereinfachen. Ferner kann die Hebelfeder insbesondere nach radial innen abstehende Federzungen aufweisen, die vorzugsweise von einem umlaufenden Ring abstehen, wobei sich die Servofeder mit den abstehenden Ansätzen an den Federzungen der Hebelfeder abstützen kann. Durch die Ansätze kann die radiale Position des jeweiligen Kraftrands leicht eingestellt werden. Ferner kann durch die Dimensionierung, insbesondere die radiale Erstreckung, der jeweiligen Ansätze und/oder eines umlaufend geschlossenen Rings die Federeigenschaften der Servofeder durch geringen konstruktiven und herstellungstechnischen Aufwand eingestellt werden.
Die Gegenplatte der Reibungskupplung kann insbesondere durch eine Schwungscheibe ausgestaltet sein, die beispielsweise mit einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors drehfest verbunden sein kann. Insbesondere ist es möglich die Reibungskupplung für eine Doppelkupplung zu verwenden, wobei die Gegenplatte insbesondere durch eine gemeinsame Zentralplatte der Doppelkupplung ausgebildet sein kann, so dass diese Zentralplatte an beiden A- xialseiten eine Gegenplatte für jeweils eine Reibungskupplung ausbilden kann. Der Kupplungsdeckel ist vorzugsweise fest mit der Gegenplatte, beispielsweise durch Verschrauben oder Vernieten, verbunden. Insbesondere kann die in axialer Richtung zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte vorgesehene Kupplungsscheibe beispielsweise über eine Steckverzahnung drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden werden. Die Kupplungsscheibe kann insbesondere Reibbeläge aufweisen, die über die Lebensdauer verschleißen und dadurch dünner werden können. Vorzugsweise weist die Kupplungsscheibe eine Belagfederung für die Reibbeläge auf, die ein sanftes Schließen der Reibungskupplung ermöglichen und insbesondere im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung eine Federkraft zum Öffnen der Reibungskupplung bereitstellen. Besonders bevorzugt ist eine mit der Anpressplatte und dem Kupplungsdeckel oder der Gegenplatte verbundene Rückstellfeder zur Positionierung der An- pressplatte in eine geöffnete Position, wenn auf die Anpressplatte von der Hebelfeder keine Kraft aufgebracht wird, vorgesehen. Falls bei einer von einem Betätigungssystem auf die Hebelfeder nicht aufgebrachten Betätigungskraft die Reibungskupplung geschlossen ist („nor- mally closed"), kann die Anpressplatte durch die Rückstellfeder der Hebelfeder folgen, wenn durch eine von dem Betätigungssystem auf die Hebelfeder aufgebrachten Betätigungskraft die Hebelfeder in Position verschwenkt wird, die einer geöffneten Stellung der Reibungskupplung entspricht. Besonders bevorzugt ist die Rückstellfeder über einen mit der Anpressplatte, beispielsweise durch eine plastische Verformung, fest verbundenen Abstandsbolzen mit der Anpressplatte befestigt. Der Abstandsbolzen kann beispielsweise durch eine korrespondierende Öffnung in dem Kupplungsdeckel durch den Kupplungsdeckel nach außen geführt sein, so dass ein von dem Bolzen abstehender Anschlag bei Erreichung eines vordefinierten maximalen Verschleißes am Verschleißbereichende der Reibbeläge an dem Kupplungsdeckel anschlagen kann. Ferner kann durch den Abstandsbolzen eine Transportsicherung ausgebildet werden, die vor der Montage der Reibungskupplung in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs unbeabsichtigte Relativbewegungen der Anpressplatte zur Gegenplatte verhindern kann. Die Hebelfeder kann insbesondere um einen ringförmig umlaufenden Schwenkpunkt verschwenkt werden, wobei der ringförmig umlaufenden Schwenkpunkt vorzugsweise durch mindestens einen an dem Kupplungsdeckel abgestützten Drahtring definiert wird.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Kraftrand den Kupplungsdeckel und/oder der zweite Kraftrand die Hebelfeder kontaktiert. Durch den direkten Kontakt der Servofeder mit dem Kupplungsdeckel und/oder mit der Hebelfeder können Zwischenbauteile eingespart werden, so dass eine geringe Bauteilezahl und ein einfacher Aufbau der Reibungskupplung ermöglicht ist.
Vorzugsweise weist die zum Verlagern der Anpressplatte auf die Hebelfeder aufbringbare Betätigungskraft von der Gegenplatte weg, wobei die Reibungskupplung bei einer fehlenden Betätigungskraft zur Drehmomentübertragung an die Kupplungsscheibe geschlossen ist. Die Reibungskupplung kann dadurch als gezogene normal geschlossene Reibungskupplung ausgestaltet sein. Dadurch ist es insbesondere möglich den Schwenkpunkt für die Hebelfeder radial außerhalb zu einem Anlagepunkt der Hebelfeder an der Anpressplatte vorzusehen. Die Servofeder kann dadurch besonders einfach ohne zusätzlichen signifikanten Bauraumbedarf deutlich beabstandet zum Schwenkpunkt der Hebelfeder an der Hebelfeder angreifen, so dass sich durch den Hebeleffekt der Hebelfeder ein entsprechend großer Federweg für die Servofeder ergibt. Insbesondere ist es möglich durch den zwischen dem Schwenkpunkt der Hebelfeder und der Anstützstelle des zweiten Kraftrands der Servofeder an der Hebelfeder ausgebildeten Hebelarm sowie einer geeignet gewählten Federkennlinie der Servofeder besonders einfach einen geeigneten Federkraftverlauf der Servofeder auf die Hebelfeder über einen definierten Verschleißbereich einzustellen.
Besonders bevorzugt ist der erste Kraftrand der Servofeder radial außerhalb zum zweiten Kraftrand der Servofeder angeordnet. Die Servofeder kann sich dadurch radial außen an dem Kupplungsdeckel und radial innen an der Hebelfeder abstützen. Dies erleichtert es die Servofeder, insbesondere bei einer gezogenen normal geschlossenen Reibungskupplung, als Druckfeder auszugestalten, die insbesondere als bauraumsparende Tellerfeder ausgestaltet sein kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der erste Kraftrand der Servofeder an einer Innenseite des Kupplungsdeckels und der zweite Kraftrand der Servofeder an einer zur Anpressplatte weisenden Anpressplattenseite der Hebelfeder an. Die Servofeder kann dadurch im Wesentlichen vollständig innerhalb der Reibungskupplung positioniert werden, so dass kein zusätzlicher Bauraum für die Reibungskupplung erforderlich ist. Die Servofeder kann sich an einem zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte und/oder Gegenplatte vorgesehenen Teil des Kupplungsdeckels abstützen. Die Servofeder kann vollständig innerhalb eines durch den Kupplungsdeckel und die Gegenplatte begrenzten Raums vorgesehen sein. Die Innenseite des Kupplungsdeckels weist auf einen durch den Kupplungsdeckel und die Gegenplatte begrenzten Raum, in dem die Anpressplatte vorgesehen ist.
Insbesondere weist der Kupplungsdeckel einen zur Anpressplatte weisenden Haltehaken auf, wobei der Haltehaken eine von der Anpressplatte wegweisenden Innenseite des Kupplungsdeckels ausbildet und der erste Kraftrand der Servofeder an der von dem Haltehaken ausgebildeten Innenseite des Kupplungsdeckels anliegt. Der Haltehaken kann insbesondere radial außerhalb zu Hebelfeder verlaufen, so dass der Haltehaken und die Hebelfeder sich nicht gegenseitig beeinträchtigen können. Vorzugsweise kann der Haltehaken einen nach radial innen weisenden Ansatz aufweisen, der den Bereich der Innenseite des Kupplungsdeckels ausbildet, in dem die Servofeder sich an dem Kupplungsdeckel abstützt. Insbesondere ist es möglich, dass der Ansatz zumindest teilweise in einem Radialbereich hineinragt, der von der Hebelfeder überdeckbar ist. Das heißt in axialer Richtung betrachtet kann die Hebelfeder den Ansatz des Haltehakens überdecken. Hierbei weist die Hebelfeder insbesondere Aussparungen auf, um den Haltehaken durch die Hebelfeder hindurchführen zu können. Besonders bevorzugt kann die Hebelfeder nach dem Hindurchführen des Haltehakens in Umfangsrichtung verdreht werden, so dass durch den Haltehaken gleichzeitig eine Verliersicherung für die Hebelfeder in dem Kupplungsdeckel ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Haltehaken als Anschlag für eine maximal zulässige Schwenkstellung der Hebelfeder verwendet werden.
Vorzugsweise ist die Servofeder vollständig in einem von der Anpressplatte überdeckbaren Radialbereich angeordnet. Die radial innere und radial äußere Begrenzung des Radialbereichs kann durch den ersten Kraftrand und den zweiten Kraftrand definiert werden. In axialer Richtung betrachtet kann die Anpressplatte die Servofeder vollständig überdecken. Der radiale Bauraumbedarf der Reibungskupplung wird dadurch nicht durch die Servofeder bestimmt, so dass für die Servofeder kein zusätzlicher radialer Bauraum benötigt wird.
Besonders bevorzugt weist die Anpressplatte mindestens einen Nocken zur Anlage an der Hebelfeder auf einem Anlageradius auf, wobei der zweite Kraftrand der Servofeder die Hebelfeder im Wesentlichen auf dem Anlageradius kontaktiert. Dadurch kann sowohl der Kraftfluss zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte als auch der Kraftfluss zwischen der Hebelfeder und der Servofeder auf einem im Wesentlichen gemeinsamen Radius erfolgen. Dies führt zu vergleichbaren Belastungen der Hebelfeder beim Schließen und beim Öffnen der Reibungskupplung. Insbesondere ist es möglich, dass ein Teil der Servofeder, das den zweiten Kraftrand ausbildet, zwischen zwei Nocken oder ein Nocken zwischen zwei den zweiten Kraftrand ausbildenden Teilen der Servofeder angeordnet ist, so dass sich eine Verdrehsicherung ergibt, die eine Relativdrehung der Servofeder zur Anpressplatte verhindert oder zumindest begrenzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Kraftrand der
Servofeder an einer Außenseite des Kupplungsdeckels anliegt und der zweite Kraftrand der Servofeder an einer zur Anpressplatte weisenden Anpressplattenseite der Hebelfeder abgestützt ist. Die Servofeder kann beispielsweise den Kupplungsdeckel und die Hebelfeder klammerartig umgreifen. Die Servofeder kann hierzu durch in dem Kupplungsdeckel und der Hebelfeder vorgesehene Öffnungen hindurchgeführt sein. Dadurch ist es möglich, dass der erste Kraftrand und der zweite Kraftrand radial außerhalb zu einem durch den Kupplungsdeckel und die Hebelfeder hindurch geführtes Verbindungsstück positioniert ist, das den ersten Kraftrand und den zweiten Kraftrand miteinander verbindet. Hierzu können beispielsweise mehrere sich nur teilweise in Umfangsrichtung erstreckende Servofedern vorgesehen sein, die radial innen in entsprechende Öffnungen eingesetzt und nach radial außen bewegt werden können, um den Kupplungsdeckel und die Hebelfeder zu umklammern.
Insbesondere weist die Servofeder einen durch Öffnungen in dem Kupplungsdeckel und der Hebelfeder hindurch geführten Federhaken zum Abstützen der Servofeder an der Hebelfeder auf, wobei insbesondere der Federhaken über ein Abstützelement, insbesondere ein Drahtring, an der Hebelfeder abgestützt ist. Die Servofeder kann dadurch als in Umfangsrichtung geschlossener Ring ausgeführt sein, so dass insbesondere nur genau eine Servofeder ausreichend ist. Durch das Abstützelement kann die Servofeder an der in Montagerichtung zur Anpressplatte weisenden Rückseite der Hebelfeder abgestützt werden. Der Federhaken kann hierzu insbesondere mit einem geschlossenen Drahtring verklipst werden. Die Servofeder kann insbesondere einen Tellerfederbereich aufweisen, der in der Art einer Tellerfeder konisch ausgestaltet ist. Die Federhaken können im Wesentlichen in axialer Richtung von dem Tellerfederbereich abstehen. Der Tellerfederbereich kann dadurch im Wesentlichen vollständig an der Außenseite des Kupplungsdeckels vorgesehen sein. Eine kinematisch umgekehrte Bauweise ist ebenfalls möglich, bei welcher der Tellerfederbereich mit dem zweiten Kraftrand im Wesentlichen vollständig an der Anpressplattenseite der Hebelfeder vorgesehen ist und der Federhaken mit dem ersten Kraftrand insbesondere mit Hilfe eines Abstützelements an dem Kupplungsdeckel abgestützt ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kupplungsaggregat zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit mindestens einer Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann und einem Betätigungssystem zum Betätigen der mindestens einen Reibungskupplung. Das Kupplungsaggregat ist insbesondere als Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle, wobei vorzugsweise die Gegenplatten für beide Reibungskupplungen durch eine gemeinsame Zentralplatte ausgebildet sind. Da die Servofeder der Reibungskupplung sich an dem Kupplungsdeckel und der Hebelfeder abstützen kann, ist es insbesondere nicht erforderlich einen mit der Anpressplatte verschraubten Bolzen vorzusehen, so dass die Reibungskupplung mit einem geringen konstruktiven Aufwand hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig ein Anstieg einer Betätigungskraft bei Verschleiß durch die Servofeder zumindest teilweise kompensiert werden kann. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2: eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Reibungskupplung aus Fig. 1 ,
Fig. 3: eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung in einer zweiten
Ausführungsform,
Fig. 4: eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Reibungskupplung aus Fig. 3 und
Fig. 5: ein qualitativer Vergleich eines Verlaufs einer Betätigungskraft für die Reibungskupplungen aus Fig. 1 und Fig. 2 mit und ohne Servofeder.
Die in Fig. 1 dargestellte Reibungskupplung 10 weist eine Gegenplatte 12 und eine relativ zur Gegenplatte 12 verlagerbare Anpressplatte 14 auf, um zum Schließen der Reibungskupplung 10 eine Reibbeläge 16 aufweisende Kupplungsscheibe 18 reibschlüssig verpressen zu können. Mit der Gegenplatte 12 ist ein Kupplungsdeckel 20 verschraubt, an dem über einen einen ringförmigen Schwenkpunkt ausbildenden Ring 22 eine als geschlitzt Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder 24 zum Verlagern der Anpressplatte 14 schwenkbar abgestützt ist. Hierzu kann die Hebelfeder 24 an einem abstehenden Nocken 36 der Anpressplatte 14 anliegen. Mit dem Kupplungsdeckel 20 und der Anpressplatte 14 ist eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 28 verbunden, welche die Anpressplatte 14 von der Gegenplatte 12 wegbewegt, wenn im Wesentlichen keine Axialkraft auf die Anpressplatte14 wirkt. Die Hebelfeder 24 kann derart zwischen dem Kupplungsdeckel 20 und der Anpressplatte 14 eingesetzt sein, dass die Hebelfeder 24 im unbetätigten Zustand, das heißt wenn im Wesentlichen keine Betätigungskraft 30 auf die Hebelfeder 24 aufgebracht ist, die Anpressplatte 14 auf die Gegenplatte 12 drückt und dadurch die Reibungskupplung im unbetätigten Zustand schließt. Wenn die von der Gegenplatte 12 weggerichtete Betätigungskraft 30 radial innen auf die Hebelfeder 24 wirkt und die Hebelfeder 24 von der Gegenplatte 12 wegzieht, kann die Hebelfeder 24 von der Gegenplatte 12 wegschwenken, wobei durch die von der Rückstellfeder 28 aufgebrachte Rückstellkraft die Anpressplatte 14 der Hebelfeder 24 folgen kann, um die Reibungskupplung 10 im betätigten Zustand zu öffnen.
Bei einem Verschleiß der Reibungskupplung 10 werden die Reibbeläge 16 der Kupplungsscheibe 18 dünner, so dass der Betätigungsweg der Hebelfeder 24 zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position größer wird und/oder sich die zum Verschwenken der Hebelfeder 24 erforderliche Betätigungskraft 30 erhöht. Um zumindest einen Teil der sich erhöhenden Betätigungskraft 30 bei Verschleiß zu kompensieren, ist eine im Wesentlichen als Tellerfeder ausgestaltete Servofeder 32 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kupplungsdeckel 20 einen Haltehaken 34 auf, so dass die Servofeder 32 mit einem radial äußeren ersten Kraftrand 36 an dem Haltehaken abgestützt ist. Mit einem radial inneren zweiten Kraftrand 38 ist die Servofeder 32 radial beabstandet zu dem Ring 22 an einer zur Anpressplatte 14 weisenden Anpressplattenseite 40 der Hebelfeder 24 abgestützt. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge 16 ist die Hebelfeder 24 bei geschlossener Reibungskupplung 10 in eine Position verschwenkt, in welcher sich die Servofeder 32 stärker aufgestellt hat und auf die Hebelfeder 24 eine Federkraft in Richtung der Betätigungskraft 30 aufbringt, so dass eine entsprechend geringere Betätigungskraft 30 zum Öffnen der Reibungskupplung 10 erforderlich ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Servofeder 32 vollständig innerhalb eines durch die Gegenplatte 12 und den Kupplungsdeckel 20 begrenzten Raums angeordnet. Die Servofeder 32 liegt mit ihrem ersten Kraftrand 36 an einer Innerseite 42 des Kupplungsdeckels 20 an, wobei durch den Haltehaken 34 die Servofeder 32 in einem Bereich der Innenseite 42 abgestützt ist, der von der Gegenplatte 12 weg weist. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Servofeder 32 mehrere in radialer Richtung abstehende Ansätze 44 aufweisen, durch die der erste Kraftrand 36 beziehungsweise der zweite Kraftrand 38 ausgebildet werden kann. Dadurch können beispielsweise die den zweiten Kraftrand 38 ausbildenden Ansätze 44 auf einem vergleichbaren Radius wie die Nocken 26 der Anpressplatte 14 vorgesehen werde, um eine Verdrehsicherung auszubilden.
Bei der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 10 ist die Servofeder 32 im Vergleich zu der in Fig.1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 10 nicht an der Innenseite 42 sondern an einer Außenseite 46 des Kupp- lungsdeckels 20 abgestützt. Die Servofeder 32 weist einen durch den Kupplungsdeckel 20 und die Hebelfeder 24 hindurch geführten Federarm 48 auf, der mit einem Drahtring 50, beispielsweise durch Klipsen, verbunden ist, um sich an der Anpressplattenseite 40 der Hebelfeder 24 abzustützen. Ein von dem Kupplungsdeckel 20 ausgebildeter Haltehaken 34 ist in diesem Fall nicht erforderlich.
In Fig. 5 ist eine Kraft 52 in N über einen Betätigungsweg 54 in mm dargestellt, wenn die Hebelfeder 24 zum Öffnen der Reibungskupplung 10 gezogen wird. Eine Betätigungskraft 56 ohne Servofeder 32 weist im Vergleich zu der Betätigungskraft 30 mit Servofeder 32 einen um einen Differenzbetrag 58 höhere maximal erforderliche Betätigungskraft 56 auf, auf deren Grundlage ein Betätigungssystem zum Betätigen der Reibungskupplung 10 dimensioniert werden muss. Durch die Servofeder 32 kann sich eine geringere maximal erforderliche Betätigungskraft 30 ergeben, die das Betätigen der Reibungskupplung komfortabler macht und beispielsweise ein kleiner dimensioniertes Betätigungssystem ermöglicht.
Bezugszeichenliste Reibungskupplung
Gegenplatte
Anpressplatte
Reibbelag
Kupplungsscheibe
Kupplungsdeckel
Ring
Hebelfeder
Nocken
Rückstellfeder
Betätigungskraft
Servofeder
Haltehaken
erster Kraftrand
zweiter Kraftrand
Anpressplattenseite
Innenseite
Ansatz
Außenseite
Federarm
Drahtring
Kraft
Betätigungsweg
Betätigungskraft ohne Servofeder
Differenzbetrag

Claims

Patentansprüche
1 . Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit
einer Gegenplatte (12) zum Einleiten eines Drehmoments,
einer relativ zur Gegenplatte (12) verlagerbare Anpressplatte (14) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe (18) zum Ausleiten des Drehmoments, einem mit der Gegenplatte (12) verbundenen Kupplungsdeckel (20) zum zumindest teilweisen Abdecken der Anpressplatte (14),
einer schwenkbar an dem Kupplungsdeckel (20) abgestützten Hebelfeder (24), insbesondere Tellerfeder, zum Verlagern der Anpressplatte (14) und
einer, insbesondere als Hebelfeder ausgestalteten, Servofeder (32) zur Reduzierung einer zum Verlagern der Anpressplatte (14) erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft (30) bei einem Verschleiß,
wobei die Servofeder (32) an einem ersten Kraftrand (36) an dem Kupplungsdeckel (20) und an einem zweiten Kraftrand (38) an der Hebelfeder (24) abgestützt ist.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kraftrand (36) den Kupplungsdeckel (20) und/oder der zweite Kraftrand (38) die Hebelfeder (24) kontaktiert.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die zum Verlagern der Anpressplatte (14) auf die Hebelfeder (24) aufbringbare Betätigungskraft (30) von der Gegenplatte (12) weg weist, wobei die Reibungskupplung (10) bei einer fehlenden Betätigungskraft (30) geschlossen ist.
4. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kraftrand (36) der Servofeder (32) radial außerhalb zum zweiten Kraftrand (38) der Servofeder (32) angeordnet ist.
5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kraftrand (36) der Servofeder (32) an einer Innenseite (42) des Kupplungs- deckels (20) und der zweite Kraftrand (38) der Servofeder (32) an einer zur Anpressplatte (14) weisenden Anpressplattenseite (40) der Hebelfeder (24) anliegt.
6. Reibungskupplung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (20) einen zur Anpressplatte (14) weisenden Haltehaken (34) aufweist, wobei der Haltehaken (34) eine von der Anpressplatte (14) wegweisenden Innenseite (40) des Kupplungsdeckels (20) ausbildet und der erste Kraftrand (36) der Servofeder (32) an der von dem Haltehaken (34) ausgebildeten Innenseite (42) des Kupplungsdeckels (20) anliegt.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Servofeder (32) vollständig in einem von der Anpressplatte (14) überdeckbaren Radialbereich angeordnet ist.
8. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressplatte (14) mindestens einen Nocken (26) zur Anlage an der Hebelfeder (24) auf einem Anlageradius aufweist, wobei der zweite Kraftrand (38) der Servofeder (32) die Hebelfeder (24) im Wesentlichen auf dem Anlageradius kontaktiert.
9. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kraftrand (36) der Servofeder (32) an einer Außenseite (46) des Kupplungsdeckels (20) anliegt und der zweite Kraftrand (38) der Servofeder (32) an einer zur Anpressplatte (14) weisenden Anpressplattenseite (40) der Hebelfeder (24) abgestützt ist
10. Reibungskupplung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Servofeder
(32) einen durch Öffnungen in dem Kupplungsdeckel (20) und der Hebelfeder (24) hindurch geführten Federhaken (48) zum Abstützen der Servofeder (32) an der Hebelfeder (24) aufweist, wobei insbesondere der Federhaken (48) über ein Abstützelement, insbesondere ein Drahtring (50), an der Hebelfeder (24) abgestützt ist.
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