WO2014194902A1 - Self-adjusting clutch without sensor spring with targeted adjustment at the second regulating point - Google Patents

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WO2014194902A1
WO2014194902A1 PCT/DE2014/200204 DE2014200204W WO2014194902A1 WO 2014194902 A1 WO2014194902 A1 WO 2014194902A1 DE 2014200204 W DE2014200204 W DE 2014200204W WO 2014194902 A1 WO2014194902 A1 WO 2014194902A1
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WO
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spring
clutch
force
displacement
plate
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/200204
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tim Schmid
Christoph Raber
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & 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
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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
    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/757—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located on or inside the clutch cover, e.g. acting on the diaphragm or on the pressure plate

Definitions

  • the invention relates to a self-adjusting coupling for a drive train of a motor vehicle, such as a car or truck, with a friction linings having clutch disc and a pressure plate, which is applied to force applied to the clutch disc and arranged with a leaf spring which cooperates with the pressure plate, with a formable by the friction linings spring suspension, with a cooperating with the pressure plate spring plate, and with an adjusting ring on which the plate spring at a pressure plate deflecting displacement of one of its ends is supported, wherein the adjusting its relative position to the plate spring in a certain control point along the Resets displacement of said end.
  • Adjustable clutches are well known from the prior art and already executed in different variants.
  • DE 10 2013 203 325 - an application which is still in the secrecy phase - discloses a readjustable clutch and an actuator cooperating with this clutch.
  • the actuating device is designed in the manner of an electrical central release and can be used for opening and closing a clutch on a hybrid module of a motor vehicle. It comprises a pressure piece or a push element, which is connected to a push sleeve and exerting pressure on tongues of a lever element is arranged and designed, and a tension element which is applied to train on the tongues and designed. The tension element is fixed to the push sleeve via a bayonet-type closure.
  • this clutch also comprises at least one sensor spring, which additionally bears against the plate spring, on a side opposite the adjusting ring of the plate spring and serves to sense the state of wear of the friction linings of the clutch disc.
  • the plate spring itself acts in the loaded state, ie the state in which it is moved by the actuating device, with a spring force (F T F) on the pressure plate, wherein the plate spring force F T F on the pressure plate in a direction opposite to the forces F B i a t and F be iag are effective. Furthermore, so far a sensor spring force (F S F) to the diaphragm spring transmitting sensor spring is present, which presses the plate spring against the adjusting ring. Usually, the sum of the forces F s F + feet + F B i a tt is referred to as sum sensor force (F Se nsor).
  • Each of the spring elements used ie the pad spring, the leaf spring, the sensor spring and the plate spring, have a characteristic force-displacement characteristic.
  • the contact area between the plate spring and the pressure plate is usually in a radially outermost region (based on the axis of rotation of the clutch) as the contact area between the sensor spring and plate spring.
  • the actuating device hereinafter also referred to as an actuating device, usually engages on one of the axis of rotation facing, radially inner end of the plate spring, for example.
  • the characteristic F Se nsor ie the force-displacement curve of the sum sensor force, and the characteristic of the expended or disengaged by the actuator force F Aus are so far coordinated by the design of the spring elements that theoretically, after a certain Wear, at two points in the displacement of the actuator tion device - a first and a second control point - comes to lift the plate spring from the adjusting ring.
  • the first control point is currently used for the adjustment of the adjusting ring, wherein the adjustment takes place in other words as follows: At the first control point, which is achieved in the first displacement, the adjustment of the adjusting ring takes place.
  • the second control point is deliberately avoided and not approached by a cover stop is present in the displacement over the first control point, where the plate spring comes into contact before reaching the second control point and thus the further displacement of the plate spring is blocked.
  • the first control point for a Verstellringnach ein is deliberately used because for this rule point the plate spring must be moved much less by the actuator.
  • the second control point is deliberately avoided because it is only achieved after a very wide displacement of the plate spring.
  • the second control point can now be used for adjusting the adjusting ring / plate spring position instead of the first control point, which could not be reached by the cover stop but also because of the large, expended displacement path did not want to be achieved, which has particular advantages in automated , has adjustable couplings.
  • the total sensor force can be raised in the region of the disengaging force maximum, wherein the spring forces used are designed so that there is no longer any readjustment of the clutch in the displacement range of the previous first control point. Unintentional adjustments to the shift height of the previous first control point are avoided.
  • an acting for engaging and / or disengaging the clutch at the end of the plate spring actuator along a Verschreibkraft-way characteristic is displaced, the Verschreibkraft-way characteristic of a superposition of the force-displacement characteristics of Disc spring, the leaf spring and the result.
  • a summation force-displacement curve is composed of the superimposition of the force-displacement characteristics of the leaf spring and the lining suspension, wherein the control point is an intersection between the Ver Havenkraft-way characteristic and the sum force-displacement curve , Only then is a force-controlled wear adjustment particularly easy to design.
  • Summenkraft-way characteristic and the Belleville spring-way characteristic is and is displaceable by the position of the plate spring in the clutch, is located in the displacement path before passing through the minimum of the plate spring force-displacement curve.
  • the plate spring is designed as a snap spring, which preferably snaps when reaching a certain displacement of a positive spring force to a negative spring force, wherein the plate spring converts from a pressure to a tension spring.
  • the actuating device advantageously comprises an electromechanical clutch actuator, which automatically controls the control point.
  • this clutch actuator is bi-directionally actuated.
  • an electromechanical actuator for example, an EZA, ie an electrical Gottitzers
  • the electromechanical actuator is designed as a clutch-by-wire system.
  • an actuation routine is stored in the control unit, by means of which the clutch actuator approaches the control point along the displacement path. This makes it possible to implement a fully automated clutch and perform the adjustment of the clutch only at a time when the driver is not disturbed by the readjustment process (for example, after parking the vehicle).
  • the adjusting ring along adjustable mechanical subdivision units, which are determined by teeth is adjustable.
  • This constructive solution has the advantage that the adjusting ring can only be released by a tooth for rotation and thus a passing through the entire ramp of the adjusting ring, which is essential to avoid, can be avoided.
  • a drive train for a vehicle such as a car or a truck, comprises a clutch according to one of the previously described embodiments, so that a particularly efficient embodiment of a drive train is possible.
  • a clutch assembly with wear adjustment and actuator in which the wear adjustment is similar to a force-based self-adjusting SAC (seif-setting clutch) is formed, but has no sensor spring.
  • SAC force-based self-adjusting SAC
  • the adjusting ring is spring preloaded in the circumferential direction and ramps of the adjusting ring are slidably mounted on cover-side counter ramps.
  • the sensor spring is dispensed with.
  • the wear adjustment described above therefore takes place only in the control point, which would correspond to the second control point in previous SAC's, ie the control point in which the SAC an unwanted wear adjustment in the over-travel of the clutch (eg, if the diaphragm spring does not meet in time against a cover stop) he follows.
  • the diaphragm spring be designed as a snap spring, ie in the range of their minimum negative force, or be the Ausgurkraft characteristic in the range of its minimum negative.
  • the actuator may be able to apply both pressing forces as well as pulling forces on the plate spring tongues, otherwise the negative force ranges of Ausschreibkraft-way characteristic could not be left.
  • the movement device can be designed as an electrical central release (EZA).
  • the sensing of the clutch wear can be done, for example, by increasing the current or power of the actuator, with the current or power increase indicative of a more prominent spring / plate spring.
  • the mover upon disengagement (or engagement) of the clutch, the mover fully traverses the negative force range of the disengaging force characteristic and passes over the ("second") control point at which the belleville spring lifts off the adjusting ring and the wear adjustment occurs.
  • a passenger car clutch with force-controlled wear adjustment and bidirectional actuation is provided by the inventive design, the problem, which is known from the prior art and includes the unintentional readjustment due to dynamic influences, be left outside can.
  • the use of the plate spring as a snap spring for generating the contact pressure, and an electromechanical actuator with bidirectional operating force can be reduced according to initial calculations, the disengagement forces by about 50% compared to current series solutions.
  • a mechanism for compensating the clutch wear is required. This can be implemented both according to the known principle of self-adjusting clutch (SAC) as well as the TAC clutch (Travel-Adjusted Clutch).
  • the invention relates in this context to the principle of self-adjusting clutch, in combination with a low level of the sum sensor force, as well as an adjustment in the second control point of the clutch. If the principle of the adjusting / self-adjusting clutch (SAC) is used to compensate for the clutch wear, the total sensor force must be adapted to the disengagement force to realize the first control point. In a clutch system with a release force, which is about 50% over the Base clutch has been reduced, this can be done by increasing the leaf spring force and lowering the sensor spring force up to the complete elimination of the sensor force.
  • SAC adjusting / self-adjusting clutch
  • the Nachstelltician / control point can be adjusted by the forces of the leaf springs.
  • the sum sensor force can now be adjusted in such a way that no control point results in the region of the release force maximum when the clutch is worn, and thus the system has a significantly higher dynamic stability.
  • the readjustment takes place when the release force increase is sensed by the electromechanical actuator, for example by a power or current increase to be sensed. If this AusgurkraftanTA sensed by the actuator, the actuator moves in the context of a clutch movement targeted in the over-travel, where the control point is the intersection of the total sensor force and disengaging.
  • the construction is accomplished by making the self-adjusting clutch (SAC) with disengaging counterforce 50% by using a snap spring and a bidirectional actuator (pull / push), a reduced sum sensor force is generated by adjusting the leaf spring force and the sensor spring force, the sensor spring force can even be omitted, the first control point by increasing the sum sensor force in the range of Ausgurkraft-maximum deleted and thus an adjustment in the second control point, in the actual, previous over-travel of the clutch can be done by targeted approach by the actuator at BetuschistskraftanTA.
  • the inventive solutions single-disc, double and hybrid couplings with bidirectional operating force, preferably as a clutch-by-wire systems executable.
  • Fig. 1 is an illustration of an embodiment of the inventive
  • sectional plane represents a plane in which also lies the axis of rotation of the coupling
  • FIG. 2 shows a force-displacement diagram containing the force-displacement characteristics of the leaf spring used in the clutch according to FIG. 1, pad suspension and disc spring, FIG.
  • Fig. 3 is a force-displacement diagram similar to the diagram shown in FIG. 2, which graphically depicts the behavior of the clutch according to the invention according to FIG. 1, wherein the representation of the pad suspension and the plate spring characteristic is omitted and instead the lift the pressure plate is shown, and
  • Fig. 4 shows a coupling according to the invention according to Fig. 1 in an isometric view, wherein only one half of the coupling is shown.
  • a self-adjusting coupling 1 of the type according to the invention is shown.
  • This self-adjusting clutch is available as a SAC (Seif Adjusting Clutch) or TAC (Travel Adjusted Clutch) clutch. It is used in a drive train, not shown here, of a vehicle, preferably a motor vehicle such as a car or truck.
  • the self-adjusting clutch 1 is further constructed according to its components substantially as a self-adjusting clutch known from the prior art.
  • the coupling components disclosed with the application DE 10 2013 203 325 filed on 28.02.2013 can be applied to the self-adjusting coupling 1 of the type according to the invention.
  • the self-adjusting coupling 1 according to the invention has no sensor spring.
  • the clutch 1 has a friction linings 2 having clutch disc 3, which clutch disc 3 in a known manner crankshaft side is connectable and drives a connected to the clutch disc 3 transmission input shaft in an engaged state.
  • the clutch 1 according to the invention comprises a pressure plate 4, which is applied to the force applied to the clutch disc 3 and arranged.
  • a leaf spring 6 is included, which cooperates with the pressure plate 4.
  • a lining suspension 7 which can be formed by the friction linings 2 is also designed, which also interacts with the pressure plate 4, this lining suspension 7 preferably being realized by means of a corrugated embodiment of the friction linings 2 and thus exerting a spring force at least in the coupled state, which counteracts the pressure plate 4, in the direction of a clutch cover 1 1, acts.
  • a plate spring 8 cooperates, which cooperates in a conventional manner with an adjusting ring 9 of the coupling 1, wherein the plate spring 8 on the adjusting ring 9 in a pressure plate 4 deflecting displacement of one of its ends 10, which end 10 preferably through Disc spring tongues is executed, supported.
  • the adjusting ring 9 adjusts its relative position to the disc spring 8 at a certain control point along the displacement path of the said end 10.
  • the force-displacement characteristics of the plate spring 8, the leaf spring 6 and the pad spring 7 are inventively coordinated so that the control point is reached in the displacement after passing through a minimum of the plate spring force-displacement curve.
  • the coupling system according to the invention is shown as a disengaging system. Further preferred, however, the coupling system can also be designed as an engaging system.
  • the leaf spring 6 is arranged between a pressure plate 4 with a cover element / clutch cover 1 1 connecting bolt 12 and the pressure plate 4.
  • the pressure plate 4 is biased in the illustrated engaged state, in the region of the leaf spring 6 according to the indicated force arrow F B i a tt.
  • the leaf spring 6 is accordingly designed so that the voltage applied to the pressure plate 4 leaf spring force F B i a tt in the axial direction, to one of the clutch disc 3 side facing away from the pressure plate 4 out.
  • the axial direction is the direction along the axis of rotation 13 around which the entire coupling 1 is rotatable.
  • the sum sensor force F Se nsor in the coupling 1 of the invention is the sum of the forces F B i a tt and F Be i ag , since the sensor spring is missing.
  • the contact area in which the pressure plate 4 and the plate spring 8 touch is designated as the first contact surface 15.
  • the first contact surface 15 is positioned on the plate spring 8 in the radial direction further to the rotation axis 13 as a second arranged on the plate spring 8 contact surface 16, in which second contact surface 16, the plate spring 8 with a pressure plate 4 side facing away from the adjusting 9 abuts.
  • the plate spring 8 rolls in the region of this second contact surface 16 on the adjusting ring 9 from.
  • the adjusting ring 9 is carried out in a conventional manner and is axially displaced via mechanically predetermined subdivision units, which are formed by teeth, in the axial direction, in the adjusting / adjusting operation of the clutch 1, in the direction of the plate spring 8. These teeth are preferably arranged between the adjusting ring and the clutch cover 1 1.
  • the plate spring 8 is executed in the present embodiment as a snap spring. This can be seen particularly well in Fig. 2, where the force-displacement characteristic, which is denoted by F T F, is shown.
  • the plate spring 8 is designed such that it has the illustrated characteristic behavior F T F.
  • the characteristic F T F has a plate spring characteristic maximum 17, after which this characteristic falls off half parabolic and falls from the plate spring characteristic maximum 17 to a plate spring characteristic minimum 18, in a negative force range.
  • the plate spring 8 upon engagement or disengagement of the clutch - illustrated in this embodiment for the disengaging, but also for the engaging action implemented - snaps the plate spring 8 thus at a certain position.
  • the diaphragm spring is no longer pressed in the negative force range by an actuating device, not shown here, but exerts itself a tensile force on the actuating device in the direction of the clutch disc 3.
  • the spring force-displacement characteristic of the pad spring 7, which is designated F Be i ag is designated F Be i ag .
  • the spring force-displacement characteristic of the leaf spring 6 is designated Fßiatt.
  • the pad suspension 7 is designed so that its force-displacement curve / pad spring force-displacement curve F Be i ag substantially in the form of a logarithmic curve and thus with increasing displacement in the positive direction, ie in the direction of in Fig. 1 Direction arrow F Off shown drops sharply.
  • a tt remains substantially the same length over the displacement path or runs easily sliding scale.
  • the sum of the two forces F B i a tt and F Be iag is shown here as an additional force-displacement characteristic Fsensor.
  • F Se nsor has the logarithmic curve according to F Be iag, but is by the amount of F B i a tt, above the zero line running.
  • the force-displacement characteristic Fsensor is also referred to as sum-force-displacement characteristic and is formed from the superposition of the force-displacement characteristics of the leaf spring 6 and the pad spring 7.
  • the actuator must be the first end 10 from the spring force-displacement curves F B i a tt > F Be i ag and F T F dependent release force in accordance with the force-displacement curve F Aus (Fig.2) cover.
  • the characteristic F Aus is also referred to as Verschreibkraft- way characteristic and acts on the first end 10 of the plate spring 8 a. Accordingly, the Verschreibkraft-way characteristic is a superposition of the force-displacement characteristics of the plate spring 8, the leaf spring 6 and the pad spring 2. The distance to be traversed for disengagement corresponds in Fig.
  • the diaphragm spring 8, pad spring 2 and leaf spring 6 used in the inventive coupling 1 are designed such that the disengagement force F Aus applied to the first end 10 is only in a control point RP which is far away from an operating point BP with respect to the displacement path the adjusting ring 9 spaced.
  • This control point RP is located in the displacement path (displacement path shown on the x-axis) to the right of the diaphragm spring characteristic minimum 18 and thus also of a minimum 19 of Ausgurkraft characteristic F Aus .
  • the control point RP can only be reached when the minimum 19 or the disc spring characteristic minimum 18 is passed.
  • the operating point BP which represents an intersection between the sum-sensor force-displacement characteristic F Se nsor and the Belleville spring-force characteristic curve F T F, is dependent the position of the plate spring 8 in the clutch 1 slidably.
  • the operating point BP is on the plate spring force-distance characteristic curve F T F in the displacement path on the left, ie before passing through the disc spring characteristic minimum 18, located.
  • the coupling 1 can thus be designed without a sensor leather.
  • the actuating device is preferably designed as an electromechanical clutch actuator, which can automatically control the control point RP. Since this clutch actuator is bidirectionally connected to the plate spring 8, there is almost no relative movement of the plate spring 8 to the electromechanical clutch actuator when snapping the plate spring 8 instead.
  • the clutch actuator is coupled to a control unit, wherein an operating routine is stored in the control unit, by means of which the clutch actuator along the displacement path to the control point RP can zoom zoom.
  • Fig. 3 is further a similar diagram as shown in Fig. 2, wherein the
  • FIG. 4 further illustrates the coupling 1 according to the invention in an isometric view, wherein the absence of a sensor spring can be recognized.

Abstract

The invention relates to a self-adjusting clutch for a drive train of a motor vehicle, having a clutch plate which has friction linings, and a pressure plate which is designed and arranged for force application to the clutch plate, having a leaf spring which interacts with the pressure plate, having a lining suspension means which can be formed by the friction linings, having a disc spring which likewise interacts with the pressure plate, and having an adjusting ring, on which the disc spring is supported during a displacement of one of the ends thereof, which displacement deflects the pressure plate, wherein the adjusting ring adjusts the relative position thereof with respect to the disc spring at a defined regulating point along the displacement travel of said end, wherein the force-displacement characteristic curves of the disc spring, the leaf spring and the lining suspension means are adapted to one another in such a way that the regulating point in the displacement travel is reached after passing through a minimum of the disc-spring force-displacement characteristic curve; and to a drive train for a vehicle having a clutch of this type.

Description

Selbstnachstellende Kupplung ohne Sensorfeder mit gezielter Nachstellung im zweiten  Self-adjusting clutch without sensor spring with targeted adjustment in the second
Regelpunkt  control point
Die Erfindung betrifft eine selbstnachstellende Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie einem Pkw oder Lkw, mit einer Reibbeläge aufweisenden Kupplungsscheibe und einer Anpressplatte, die zum Kraft aufbringen auf die Kupplungsscheibe ausgelegt und angeordnet ist, mit einer Blattfeder, die mit der Anpressplatte zusammenwirkt, mit einer durch die Reibbeläge ausbildbaren Belagsfederung, mit einer ebenfalls mit der Anpressplatte zusammenwirkenden Tellerfeder, sowie mit einem Verstellring, an dem sich die Tellerfeder bei einem die Anpressplatte auslenkenden Verschieben eines ihrer Enden abstützt, wobei der Verstellring seine Relativposition zur Tellerfeder in einem bestimmten Regelpunkt entlang des Verschiebeweges des besagten Endes nachstellt. The invention relates to a self-adjusting coupling for a drive train of a motor vehicle, such as a car or truck, with a friction linings having clutch disc and a pressure plate, which is applied to force applied to the clutch disc and arranged with a leaf spring which cooperates with the pressure plate, with a formable by the friction linings spring suspension, with a cooperating with the pressure plate spring plate, and with an adjusting ring on which the plate spring at a pressure plate deflecting displacement of one of its ends is supported, wherein the adjusting its relative position to the plate spring in a certain control point along the Resets displacement of said end.
Nachstellbare Kupplungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und bereits in verschiedenen Varianten ausgeführt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2013 203 325 - eine Anmeldung, die sich noch in der Geheimhaltungsphase befindet - eine nachstellbare Kupplung sowie eine mit dieser Kupplung zusammenwirkende Betätigungseinrichtung. Die Betätigungseinrichtung ist nach Art eines elektrischen Zentralausrückers ausgeführt und, zum Öffnen und Schließen einer Kupplung, an einem Hybridmodul eines Kraftfahrzeuges einsetzbar. Sie umfasst ein Druckstück oder ein Schubelement, das an einer Push-Hülse angebunden ist und zum Druck ausüben auf Zungen eines Hebelelementes angeordnet und ausgelegt ist, sowie ein Zugelement, das zum Zug ausüben auf die Zungen angeordnet und ausgelegt ist. Das Zugelement ist über einen bajonettartigen Verschluss an der Push-Hülse festgelegt. Eine in Richtung des Zugelementes federvorgespannte Drehverhinderungseinrichtung ist so auf das Schubelement und das Zugelement wirkend angeordnet, dass eine Rotation des Schubelementes relativ zum Zugelement ausgeschlossen ist. Im Weiteren umfasst diese Kupplung auch zumindest eine Sensorfeder, die zusätzlich an der Tellerfeder, an einer dem Verstellring gegenüberliegenden Seite der Tellerfeder anliegt und dazu dient, den Verschleißzustand der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zu sensieren. Adjustable clutches are well known from the prior art and already executed in different variants. For example, DE 10 2013 203 325 - an application which is still in the secrecy phase - discloses a readjustable clutch and an actuator cooperating with this clutch. The actuating device is designed in the manner of an electrical central release and can be used for opening and closing a clutch on a hybrid module of a motor vehicle. It comprises a pressure piece or a push element, which is connected to a push sleeve and exerting pressure on tongues of a lever element is arranged and designed, and a tension element which is applied to train on the tongues and designed. The tension element is fixed to the push sleeve via a bayonet-type closure. A spring-biased in the direction of the tension element rotation preventing means is arranged so acting on the thrust element and the tension element, that a rotation of the thrust element is excluded relative to the tension element. In addition, this clutch also comprises at least one sensor spring, which additionally bears against the plate spring, on a side opposite the adjusting ring of the plate spring and serves to sense the state of wear of the friction linings of the clutch disc.
In solchen selbstnachstellenden Kupplungen, die auch als SAC-Kupplungen (Self-Adjusting Clutches) ausgeführt sein können, sind die verschiedenen Federelemente vorhanden, die unmittelbar die für die Ein- oder Ausrückverschiebung von dre Betätigungsrichtung aufzuwendende Kraft beeinflussen. Die Blattfederkraft (FBiatt). die durch ein oder mehrere zwischen der Anpressplatte und einem Gehäuse angeordnete Blattfedern erzeugt wird, spannt die An- pressplatte relativ zum Gehäuse vor. Die Belagsfederkraft (FBeiag), die bspw. durch eine gewellt ausgestaltete Reibbelagsflache erzeugt wird, wirkt die im eingekuppelten Zustand gegen die Anpressplatte, in einer Richtung weg von der Kupplungsscheibe. Die Tellerfeder selbst wirkt im belasteten Zustand, d.h. jenem Zustand, in dem sie von der Betätigungseinrichtung bewegt wird, mit einer Federkraft (FTF) auf die Anpressplatte, wobei die Tellerfederkraft FTF an der Anpressplatte in einer Richtung entgegen den Kräften FBiatt und FBeiag wirkt. Weiterhin ist bisher eine Sensorfederkraft (FSF) an die Tellerfeder übertragende Sensorfeder vorhanden, die die Tellerfeder gegen den Verstellring drückt. Üblicherweise ist die Summe der Kräfte FSF + Fßeiag + FBiatt als Summensensorkraft (FSensor) bezeichnet. Jede der eingesetzten Federelemente, d.h. die Belagsfeder, die Blattfeder, die Sensorfeder und die Tellerfeder, weisen eine charakteristische Kraft-Weg-Kennlinie auf. Der Kontaktbereich zwischen Tellerfeder und Anpressplatte ist zumeist in einem in radialer Richtung weiter äußer befindlichen Bereich (auf Drehachse der Kupplung bezogen) als der Kontaktbereich zwischen Sensorfeder und Tellerfeder. In such self-adjusting clutches, which can also be designed as SAC couplings (self-adjusting clutches), the various spring elements are present, which directly affect the expended for the input or Ausrückverschiebung of three operating direction force. The leaf spring force (F B i a tt). which is produced by one or more leaf springs arranged between the pressure plate and a housing, clamps the press plate relative to the housing before. The pad spring force (F Be iag), which is generated, for example. By a corrugated configured Reibbelagsflache acts in the engaged state against the pressure plate, in a direction away from the clutch disc. The plate spring itself acts in the loaded state, ie the state in which it is moved by the actuating device, with a spring force (F T F) on the pressure plate, wherein the plate spring force F T F on the pressure plate in a direction opposite to the forces F B i a t and F be iag are effective. Furthermore, so far a sensor spring force (F S F) to the diaphragm spring transmitting sensor spring is present, which presses the plate spring against the adjusting ring. Usually, the sum of the forces F s F + feet + F B i a tt is referred to as sum sensor force (F Se nsor). Each of the spring elements used, ie the pad spring, the leaf spring, the sensor spring and the plate spring, have a characteristic force-displacement characteristic. The contact area between the plate spring and the pressure plate is usually in a radially outermost region (based on the axis of rotation of the clutch) as the contact area between the sensor spring and plate spring.
Die Betätigungseinrichtung, nachfolgend auch als Betätigungsvorrichtung bezeichnet, greift üblicherweise an einem der Drehachse zugewandten, radial inneren Ende der Tellerfeder, bspw. an den Tellerfederzungen, an und bringt die für das Einrücken oder das Ausrücken der Kupplung notwendige Kraft an der Tellerfeder auf. Kommt es bisher im Betrieb zu einem Verschleiß der verwendeten Reibbeläge, verrückt sich der Betriebspunkt der jeweiligen Kupplung (Betriebspunkt = Punkt, der im Kraft-Weg-Diagramm den Schnittpunkt zwischen dem FSensor Verlauf und dem FTF-Verlauf darstellt). Dieser Betriebspunkt verlagert sich nach einem bestimmten Verschleiß der Reibbeläge an der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie/ des FTF-Verlaufs in Richtung eines höheren Kraftniveaus. Das heißt, dass nach einem bestimmten Verschleiß der Reibbeläge die Tellerfeder aus einer aufrechten Stellung verkippt ist, wodurch bei einem erneuten Ein- oder Ausrücken eine höhere Kraft aufzuwenden ist als noch im unverschlissenen, neuen Zustand der Kupplung. Die zum Ein- oder Ausrücken durch die Betätigungsvorrichtung aufzuwendende Kraft ist nachfolgend als FAus bezeichnet. Muss die Tellerfeder irgendwann so stark durch die Betätigungsvorrichtung (FAus) gedrückt werden, dass die Sensorfederkraft Fsensor nicht mehr ausreicht um die Tellerfeder an den Verstellring anzudrücken, kommt es zu einem Abheben der Tellerfeder vom Verstellring. The actuating device, hereinafter also referred to as an actuating device, usually engages on one of the axis of rotation facing, radially inner end of the plate spring, for example. On the plate spring tongues, and brings the necessary for the engagement or disengagement of the clutch force on the plate spring. Come so far the operation to wear of the friction linings, the operating point of the respective clutch (operating point = point in the force-path diagram illustrating the intersection between the F Se nsor course and the F T F pattern) crazy. This operating point shifts toward a higher level of force after a certain wear of the friction linings on the Belleville spring-force characteristic curve / the F T F curve. This means that after a certain wear of the friction linings, the diaphragm spring is tilted from an upright position, which is a higher force to spend in a renewed engagement or disengagement than in the unworn, new state of the clutch. The expended for engagement or disengagement by the actuator force is hereinafter referred to as F Aus . If the disc spring at some point so strong by the actuator (F Off ) are pressed that the sensor spring force F sensor is no longer sufficient to press the plate spring to the adjusting ring, there is a lifting of the plate spring from the adjusting ring.
Die Kennlinie FSensor, d.h. der Kraft-Weg-Verlauf der Summensensorkraft, und die Kennlinie der zum Ein- oder Ausrücken durch die Betätigungsvorrichtung aufzuwendende Kraft FAus sind bisher so durch die Ausgestaltung der Federelemente aufeinander abgestimmt, dass es theoretisch, nach einem bestimmten Verschleiß, an zwei Punkten im Verschiebeweg der Betäti- gungsvorrichtung - einem ersten und einem zweiten Regelpunkt - zum Abheben der Tellerfeder von dem Verstellring kommt. Grafisch betrachtet schneiden sich die FSensor ennlinie und die FAus- ennlinie in diesen Regelpunkten. In der Praxis wird jedoch gegenwärtig nur der erste Regelpunkt für die Nachstellung des Verstellringes genutzt, wobei die Nachstellung in anderen Worten folgendermaßen stattfindet: An dem ersten Regelpunkt, der im Verschiebeweg als erstes erreicht wird, findet die Nachstellung des Verstellrings statt. Der zweite Regelpunkt wird bewusst vermieden und nicht angefahren, indem in dem Verschiebeweg über den ersten Regelpunkt hinaus ein Deckelanschlag vorhanden ist, an dem die Tellerfeder vor Erreichen des zweiten Regelpunktes in Anlage kommt und somit der weitere Verschiebeweg der Tellerfeder blockiert ist. In derzeitigen Systemen wird bewusst der erste Regelpunkt für eine Verstellringnachstellung genutzt, da für diesen Regelpunkt die Tellerfeder wesentlich weniger seitens der Betätigungseinrichtung verschoben werden muss. Dahingegen wird der zweite Regelpunkt gezielt vermieden, da der nur erst nach einem sehr weiten Verschieben der Tellerfeder erreicht wird. The characteristic F Se nsor, ie the force-displacement curve of the sum sensor force, and the characteristic of the expended or disengaged by the actuator force F Aus are so far coordinated by the design of the spring elements that theoretically, after a certain Wear, at two points in the displacement of the actuator tion device - a first and a second control point - comes to lift the plate spring from the adjusting ring. Graphically considered intersect the F Senso r ennlinie and F Off - ennlinie in this control points. In practice, however, only the first control point is currently used for the adjustment of the adjusting ring, wherein the adjustment takes place in other words as follows: At the first control point, which is achieved in the first displacement, the adjustment of the adjusting ring takes place. The second control point is deliberately avoided and not approached by a cover stop is present in the displacement over the first control point, where the plate spring comes into contact before reaching the second control point and thus the further displacement of the plate spring is blocked. In current systems, the first control point for a Verstellringnachstellung is deliberately used because for this rule point the plate spring must be moved much less by the actuator. In contrast, the second control point is deliberately avoided because it is only achieved after a very wide displacement of the plate spring.
Somit ist das Hauptmerkmal der kraftgesteuerten Verschleißnachstellung bisher die selbsttätige Nachstellung im ersten Regelpunkt, vorzugsweise in Abhängigkeit der Ausrückkraft, nahe des Ausrückkraft-Maximums der Kupplung. Steigt die Ausrückkraft über die Summensensorkraft an (Summensensorkraft = Blattfederkraft + Belagsfederkraft + Sensorfederkraft), so wird das Gleichgewicht in der Kupplung gestört, wodurch sich zwischen Tellerfeder und Verstellring Spiel ergibt und der Verstellring über die Rampen das Spiel ausgleicht und so die Winkellage der Tellerfeder korrigiert und die Ausrückkraft konstant hält. Thus, the main feature of the force-controlled wear adjustment hitherto is the automatic adjustment in the first control point, preferably as a function of the release force, near the release force maximum of the clutch. Increases the release force on the sum of sensor force (sum sensor force = leaf spring + pad spring + sensor spring force), the balance in the coupling is disturbed, resulting in between disc spring and adjusting ring game and the adjusting over the ramps compensates for the game and so corrects the angular position of the diaphragm spring and keeps the release force constant.
In diesen bisher bekannten Ausführungen kann es jedoch aufgrund von Axialanregungen seitens der Kurbelwelle zu ungewollten Nachstellvorgängen kommen. Das heißt, dass in bestimmten Betriebszuständen sich den an der Tellerfeder anliegenden Kräften eine zusätzliche, durch den dynamischen Fahrbetrieb bedingte Kraft überlagert, welche Zusatzkraft insbesondere bei fortgeschrittenem Verschleißzustand, d.h. jedem Zustand, in dem sich die durch die Verstellung der Tellerfeder veränderten Federkennlinien der Summensensorkraft und der Ein-/ Ausrückfederkraft bereits nahe beieinander befinden, sowie beim Einkuppeln und Auskuppeln, zu ungewollten Abhebungen der Tellerfeder vom Verstellring kommen kann. Wenn die Tellerfeder in diesem Zustand vom Verstellring beabstandet ist wird der Verstellring frühzeitig, automatisiert nachgestellt. Ein solches frühzeitiges Nachstellen verändert die Stellung der Tellerfeder in der Kupplung in einer nachteilhaften Art und Weise. Dieser Effekt wird weiter dadurch verstärkt, dass, wenn die Kupplung betätigt wird, sich aus Anpressplatte und Blattfedern eine Art Feder-Masse-System ergibt, das zu Schwingungen angeregt wird und so das Gleichge- wicht der Kupplung weiter stören kann, wodurch der ungewollte Nachstellvorgang noch häufiger durchgeführt wird. In these previously known embodiments, however, may occur due to axial excitations on the part of the crankshaft to unwollten readjustment. This means that in certain operating conditions, the forces applied to the plate spring forces an additional, due to the dynamic driving force superimposed, which additional force especially in advanced state of wear, ie each state in which changed by the adjustment of the plate spring spring characteristics of the sum sensor power and the input / Ausrückfederkraft already close to each other, as well as when engaging and disengaging, may come to unwanted lifts the diaphragm spring from the adjusting ring. When the plate spring is spaced apart from the adjusting ring in this state, the adjusting ring is adjusted in an early, automated manner. Such an early adjustment changes the position of the plate spring in the coupling in a disadvantageous manner. This effect is further enhanced by the fact that, when the clutch is actuated, the pressure plate and the leaf springs result in a type of spring-mass system which is excited to vibrate and thus the balanced weight of the clutch can continue to interfere, whereby the unwolled readjustment is performed even more frequently.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Pkw-Kupplung mit kraftgesteuerter Verschleißnachstellung zur Verfügung zu stellen, die eine ungewollte Nachstellung aufgrund von Dynamikeinflüssen eliminiert. It is therefore an object of the present invention to avoid the disadvantages of the prior art and to provide a passenger car clutch with force-controlled wear adjustment, which eliminates an unwanted adjustment due to dynamic influences.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder, der Blattfeder und der Belagsfederung so aufeinander abgestimmt sind, dass der Regelpunkt in dem Verschiebeweg nach Durchfahren eines Minimums der Tellerfederkraft- Weg-Kennlinie erreicht ist. This object is achieved in that the force-displacement characteristics of the plate spring, the leaf spring and the pad spring suspension are coordinated so that the control point is reached in the displacement after passing through a minimum of the Belleville spring-way characteristic.
Durch diese Lösung kann zur Nachstellung des Verstellringes/ der Tellerfederlage statt des ersten Regelpunktes nun auch der zweite Regelpunkt verwendet werden, der bisher durch den Deckelanschlag nicht erreicht werden konnte aber auch aufgrund des großen, aufzuwendenden Verschiebeweges nicht erreicht werden wollte, was insbesondere Vorteile bei automatisierten, nachstellbaren Kupplungen hat. Gleichzeitig kann die Summensensorkraft im Bereich des Ausrückkraftmaximums angehoben werden, wobei die verwendeten Federkräfte so ausgebildet sind, dass es im Verschiebebereich des bisherigen ersten Regelpunktes nicht mehr zu einem Nachstellen der Kupplung kommt. Ungewollte Nachstellungen auf Verschiebehöhe des bisherigen ersten Regelpunktes werden vermieden. Zudem ist es bei Kupplungen, deren Mechanismus zur Kompensation des Belagverschleißes kraftgesteuert ausgeführt ist, von Vorteil, dass bei einer Senkung der Ausrückkraft auch die Kräfte der Summensensorkraft reduziert werden, was wiederum den Vorteil mit sich bringt, dass die Sensorfeder entfallen kann und die Blattfederkräfte angehoben werden können. Gegenüber konventionellen nachstellbaren Kupplungen (SACs) ergeben sich im Weiteren Verbesserungen hinsichtlich des Dynamikeinflusses durch die Kurbelwelle sowie hinsichtlich der Bauteilanzahl. By this solution, the second control point can now be used for adjusting the adjusting ring / plate spring position instead of the first control point, which could not be reached by the cover stop but also because of the large, expended displacement path did not want to be achieved, which has particular advantages in automated , has adjustable couplings. At the same time, the total sensor force can be raised in the region of the disengaging force maximum, wherein the spring forces used are designed so that there is no longer any readjustment of the clutch in the displacement range of the previous first control point. Unintentional adjustments to the shift height of the previous first control point are avoided. In addition, it is advantageous in clutches whose mechanism is designed to compensate for the lining wear, the advantage that with a reduction in the release force and the forces of the sum sensor force can be reduced, which in turn brings with it the advantage that the sensor spring can be omitted and raised the leaf spring forces can be. Compared with conventional adjustable clutches (SACs), further improvements result in terms of the influence of the dynamics by the crankshaft and in terms of the number of components.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind nun auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments are now claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine zum Ein- und/oder Ausrücken der Kupplung am Ende der Tellerfeder einwirkende Betätigungsvorrichtung entlang einer Verrückkraft-Weg-Kennlinie verschiebbar, wobei die Verrückkraft-Weg-Kennlinie aus einer Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder, der Blattfeder und der Belagsfe- derung resultiert. Durch eine solche Betätigungsvorrichtung ist ein besonders direktes Ansteuern der Kupplung und somit direktes Bedienen/Betätigen der Kupplung möglich. In a first advantageous embodiment of the invention, an acting for engaging and / or disengaging the clutch at the end of the plate spring actuator along a Verrückkraft-way characteristic is displaced, the Verrückkraft-way characteristic of a superposition of the force-displacement characteristics of Disc spring, the leaf spring and the result. By such an actuator, a particularly direct driving of the clutch and thus direct operation / actuation of the clutch is possible.
Auch ist es von Vorteil, wenn eine Summenkraft-Weg-Kennlinie aus der Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Blattfeder und der Belagsfederung zusammengesetzt ist, wobei der Regelpunkt ein Schnittpunkt zwischen der Verrückkraft-Weg-Kennlinie und der Summenkraft- Weg-Kennlinie ist. Nur so ist eine kraftgesteuerte Verschleißnachstellung besonders einfach auszugestalten. It is also advantageous if a summation force-displacement curve is composed of the superimposition of the force-displacement characteristics of the leaf spring and the lining suspension, wherein the control point is an intersection between the Verrückkraft-way characteristic and the sum force-displacement curve , Only then is a force-controlled wear adjustment particularly easy to design.
Zweckmäßig ist es auch, wenn ein Betriebspunkt, der ein Schnittpunkt zwischen der It is also useful if an operating point, which is an intersection between the
Summenkraft-Weg-Kennlinie und der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie ist und durch die Lage der Tellerfeder in der Kupplung verschiebbar ist, in dem Verschiebeweg vor dem Durchfahren des Minimums der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie befindlich ist. So ist eine einfache Trennung des Regelpunktes, der den Verstellpunkt darstellt, und einem Betriebspunkt, welcher jener Punkt ist, in dessen Umgebung der Ausrückvorgang beginnt, erzielbar. Diese Punkte sind dann über einen ausreichend weiten Verschiebeweg der Tellerfeder voneinander beabstandet, wodurch unbeabsichtigte Nachstellungen weiter vermieden werden. Summenkraft-way characteristic and the Belleville spring-way characteristic is and is displaceable by the position of the plate spring in the clutch, is located in the displacement path before passing through the minimum of the plate spring force-displacement curve. Thus, a simple separation of the control point, which represents the adjustment point, and an operating point, which is the point in whose environment the disengagement process begins, can be achieved. These points are then spaced apart by a sufficiently wide displacement of the plate spring, whereby unintentional adjustments are further avoided.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Tellerfeder als Schnappfeder ausgebildet ist, wobei diese vorzugsweise bei Erreichen eines bestimmten Verschiebeweges von einer positiven Federkraft zu einer negativen Federkraft umschnappt, wobei sich die Tellerfeder von einer Druck- zu einer Zugfeder umwandelt. Dadurch kann der erfinderische Gegenstand einfach erreicht werden, ohne zusätzliche Komponenten in das Kupplungssystem einzubringen. It is also advantageous if the plate spring is designed as a snap spring, which preferably snaps when reaching a certain displacement of a positive spring force to a negative spring force, wherein the plate spring converts from a pressure to a tension spring. Thereby, the inventive object can be easily achieved without introducing additional components in the coupling system.
Von Vorteil ist es auch gemäß einer weiteren Ausführungsform, wenn an der Tellerfeder keine zusätzliche Feder unmittelbar anliegt und/oder die Kupplungssensorfeder frei ausgeführt ist. So kann da die gesamte Sensorfeder eingespart werden und dadurch zumindest ein weiteres Bauteil eingespart werden. Auch kann dann die Aufnahme dieser Sensorfeder, die bisher nötig war, umgangen werden. It is also advantageous according to another embodiment, if no additional spring is applied directly to the plate spring and / or the coupling sensor spring is designed to be free. Thus, the entire sensor spring can be saved and thereby at least one further component can be saved. Also, then the inclusion of this sensor spring, which was previously necessary to be bypassed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Betätigungsvorrichtung vorteilhafterweise einen elektromechanischen Kupplungsaktor, der automatisch den Regelpunkt ansteuert. Vorzugsweise ist dieser Kupplungsaktor bidirektional betätigbar. Durch die Verwendung eines solchen elektromechanischen Aktors (bspw. eines EZA, d.h. eines elektrischen Zentralausrückers) besteht nun die Möglichkeit zur Nachstellung der Kupplung nicht mehr den bisherigen ersten Regelpunkt der nachstellbaren Kupplung / SAC zu verwenden, sondern den zweiten Regelpunkt, im Überweg der Kupplung, zu verwenden (Überweg bedeutet der Weg / Verschiebeweg über den zweiten Regelpunkt hinaus, wodurch eine Nachstellung erfolgt), welcher Überweg bisher durch den Deckelanschlag blockiert war. Vorzugsweise ist der elektromecha- nische Aktor als Clutch-by-Wire-System ausgeführt. According to a further embodiment, the actuating device advantageously comprises an electromechanical clutch actuator, which automatically controls the control point. Preferably, this clutch actuator is bi-directionally actuated. By using such an electromechanical actuator (for example, an EZA, ie an electrical Zentralausrückers) is now the possibility for readjustment of the clutch no longer the previous to use the first control point of the adjustable clutch / SAC, but to use the second control point, in the over-travel of the clutch (over-way means the way / displacement beyond the second control point addition, whereby an adjustment is made), which way was previously blocked by the cover stop. Preferably, the electromechanical actuator is designed as a clutch-by-wire system.
Weiterhin ist es auch von Vorteil, wenn im Steuergerät eine Betätigungsroutine hinterlegt ist, mittels der sich der Kupplungsaktor entlang des Verschiebeweges an den Regelpunkt herantastet. Dadurch ist es möglich, eine vollautomatisierte Kupplung umzusetzen und die Nachstellung der Kupplung erst zu einem Zeitpunkt durchzuführen, wenn der Fahrer nicht durch den Nachstellvorgang gestört wird (bspw. nach Abstellen des Fahrzeuges). Furthermore, it is also advantageous if an actuation routine is stored in the control unit, by means of which the clutch actuator approaches the control point along the displacement path. This makes it possible to implement a fully automated clutch and perform the adjustment of the clutch only at a time when the driver is not disturbed by the readjustment process (for example, after parking the vehicle).
Auch ist es von Vorteil, wenn der Verstellring entlang mechanisch vorgegebener Unterteilungseinheiten, die durch Zähne bestimmt sind, nachstellbar ist. Diese konstruktive Lösung hat den Vorteil, dass der Verstellring lediglich zur Verdrehung jeweils um einen Zahn freigegeben werden kann und so ein Durchfahren der gesamten Rampe des Verstellrings, was unbedingt zu vermeiden ist, umgangen werden kann. It is also advantageous if the adjusting ring along adjustable mechanical subdivision units, which are determined by teeth, is adjustable. This constructive solution has the advantage that the adjusting ring can only be released by a tooth for rotation and thus a passing through the entire ramp of the adjusting ring, which is essential to avoid, can be avoided.
Umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug, wie einem Pkw oder einem Lkw, eine Kupplung nach einem der zuvor bezeichneten Ausführungsformen, so ist eine besonders effiziente Ausgestaltung eines Antriebsstranges möglich. According to a further embodiment, a drive train for a vehicle, such as a car or a truck, comprises a clutch according to one of the previously described embodiments, so that a particularly efficient embodiment of a drive train is possible.
Somit ist eine Kupplungsanordnung mit Verschleißnachstelleinrichtung und Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, bei der die Verschleißnachstelleinrichtung ähnlich einer kraftbasierten selbstnachstellenden SAC (seif adjusting clutch) ausgebildet ist, jedoch keine Sensorfeder aufweist. Wie bei der SAC ist der Verstellring in Umfangsrichtung federvorbelastet und Rampen des Verstellrings sind gleitbeweglich an deckelseitigen Gegenrampen gelagert. Wenn die Tellerfeder vom Verstellring abhebt, dreht der Verstellring unter Federvorspannung in Umfangsrichtung nach, bis der Verstellring wieder an der Tellerfeder zur Anlage kommt, d. h. der Kupplungsverschleiß nachgestellt ist. Im Unterschied zu SAC's des bisherigen Standes der Technik wird auf die Sensorfeder verzichtet. Die oben beschriebene Verschleißnachstellung erfolgt daher erst in dem Regelpunkt, der bei bisherigen SAC's dem zweiten Regelpunkt entsprechen würde, d.h. dem Regelpunkt in dem bei der SAC eine ungewollte Verschleißnachstellung im Überweg der Kupplung (bspw., wenn die Tellerfeder nicht rechtzeitig gegen einen Deckelanschlag stößt) erfolgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann für die erforderliche Verschleißnachstellung zum einen die Tellerfeder als Schnappfeder ausgebildet sein, d.h. im Bereich ihres Minimums eine negative Kraft aufweisen, bzw. die Ausrückkraft-Kennlinie im Bereich ihres Minimums negativ sein. Zum anderen kann die Betätigungseinrichtung in der Lage sein, sowohl drückende Kräfte als auch ziehende Kräfte auf die Tellerfederzungen aufzubringen, da andernfalls der negative Kraftbereiche der Ausrückkraft-Weg-Kennlinie nicht verlassen werden könnte. Beispielsweise kann die Bewegungseinrichtung als elektrischer Zentralausrücker (EZA) ausgebildet sein. Die Sensierung des Kupplungsverschleißes kann bspw. durch Strom- oder Leistungsanstieg der Betätigungseinrichtung erfolgen, wobei der Stromoder Leistungsanstieg auf eine sich stärker aufstellende Feder / Tellerfeder hinweist. Wenn der Kupplungsverschleiß sensiert worden ist, durchfährt die Bewegungseinrichtung beim Ausrücken (oder Einrücken) der Kupplung den negativen Kraftbereich der Ausrückkraftkennlinie vollständig und gelangt im Überweg an den („zweiten") Regelpunkt, an dem die Tellerfeder vom Verstellring abhebt, und die Verschleißnachstellung erfolgt. Thus, a clutch assembly with wear adjustment and actuator is proposed in which the wear adjustment is similar to a force-based self-adjusting SAC (seif-setting clutch) is formed, but has no sensor spring. As with the SAC, the adjusting ring is spring preloaded in the circumferential direction and ramps of the adjusting ring are slidably mounted on cover-side counter ramps. When the plate spring lifts off from the adjusting ring, the adjusting ring rotates under spring tension in the circumferential direction until the adjusting ring comes back to the plate spring to the plant, ie the clutch wear is readjusted. In contrast to SAC's of the prior art, the sensor spring is dispensed with. The wear adjustment described above therefore takes place only in the control point, which would correspond to the second control point in previous SAC's, ie the control point in which the SAC an unwanted wear adjustment in the over-travel of the clutch (eg, if the diaphragm spring does not meet in time against a cover stop) he follows. According to the present invention, for the required Wear adjustment on the one hand, the diaphragm spring be designed as a snap spring, ie in the range of their minimum negative force, or be the Ausrückkraft characteristic in the range of its minimum negative. On the other hand, the actuator may be able to apply both pressing forces as well as pulling forces on the plate spring tongues, otherwise the negative force ranges of Ausrückkraft-way characteristic could not be left. For example, the movement device can be designed as an electrical central release (EZA). The sensing of the clutch wear can be done, for example, by increasing the current or power of the actuator, with the current or power increase indicative of a more prominent spring / plate spring. When the clutch wear has been sensed, upon disengagement (or engagement) of the clutch, the mover fully traverses the negative force range of the disengaging force characteristic and passes over the ("second") control point at which the belleville spring lifts off the adjusting ring and the wear adjustment occurs.
In anderen Worten ist festzustellen, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Pkw-Kupplung mit kraftgesteuerter Verschleißnachstellung und bidirektionaler Betätigung zur Verfügung gestellt wird, wobei die Problematik, die aus dem Stand der Technik bekannt ist und das ungewollte Nachstellen aufgrund von Dynamikeinflüssen umfasst, außen vorgelassen werden kann. Die Verwendung der Tellerfeder als Schnappfeder zur Erzeugung der Anpresskraft, sowie einem elektromechanischen Aktor mit bidirektionaler Betätigungskraft lassen sich nach ersten Berechnungen die Ausrückkräfte um ca. 50 % gegenüber derzeitigen Serienlösungen senken. Um den Betriebspunkt der Kupplung konstant zu halten, ist ein Mechanismus zur Kompensierung des Kupplungsverschleißes erforderlich. Dieser kann sowohl nach dem bekannten Prinzip der selbstnachstellenden Kupplung (SAC) wie auch der TAC-Kupplung (Travel-Adjusted Clutch) umgesetzt werden. Weiterhin gibt es verschiedene Möglichkeiten, beide Systeme auf eine gezogen-gedrückte Kupplung anzupassen (Wahl der Regelpunkte, Richtung der Betätigungskraft während des Nachstellvorgangs, Ort der Verschleißsensie- rung). Werden beide Prinzipien in ihrer Wirkart mit Hilfe der aufgeführten Attribute variiert, so ergeben sich neue Potenziale hinsichtlich Dynamikeinflüsse und Bauteilanzahl. Die Erfindung bezieht sich in diesem Zusammenhang auf das Prinzip der selbstnachstellenden Kupplung, in Kombination mit einem niedrigen Niveau der Summensensorkraft, sowie einer Nachstellung im zweiten Regelpunkt der Kupplung. Wird zur Kompensierung des Kupplungsverschleißes das Prinzip der nachstellenden/selbstnachstellenden Kupplung (SAC) verwendet, so muss die Summensensorkraft zur Realisierung des ersten Regelpunktes an die Ausrückkraft angepasst werden. Bei einem Kupplungssystem mit einer Ausrückkraft, die um ca. 50 % gegenüber der Basiskupplung gesenkt wurde, kann dies durch Anhebung der Blattfederkraft und Senkung der Sensorfederkraft bis hin zum kompletten Entfall der Sensorkraft geschehen. In other words, it should be noted that a passenger car clutch with force-controlled wear adjustment and bidirectional actuation is provided by the inventive design, the problem, which is known from the prior art and includes the unintentional readjustment due to dynamic influences, be left outside can. The use of the plate spring as a snap spring for generating the contact pressure, and an electromechanical actuator with bidirectional operating force can be reduced according to initial calculations, the disengagement forces by about 50% compared to current series solutions. In order to keep the operating point of the clutch constant, a mechanism for compensating the clutch wear is required. This can be implemented both according to the known principle of self-adjusting clutch (SAC) as well as the TAC clutch (Travel-Adjusted Clutch). Furthermore, there are various possibilities for adapting both systems to a pulled-pulled coupling (selection of the control points, direction of the actuating force during the readjustment process, location of the wear sensation). If both principles are varied in their mode of action with the aid of the listed attributes, new potentials arise with regard to dynamic influences and the number of components. The invention relates in this context to the principle of self-adjusting clutch, in combination with a low level of the sum sensor force, as well as an adjustment in the second control point of the clutch. If the principle of the adjusting / self-adjusting clutch (SAC) is used to compensate for the clutch wear, the total sensor force must be adapted to the disengagement force to realize the first control point. In a clutch system with a release force, which is about 50% over the Base clutch has been reduced, this can be done by increasing the leaf spring force and lowering the sensor spring force up to the complete elimination of the sensor force.
Durch die Verwendung des elektromechanischen Aktors kann sich der Nachstellpunkt / Regelpunkt durch die Kräfte der Blattfedern einstellen. Die Summensensorkraft kann nun derart angepasst werden, dass sich im Bereich des Ausrückkraft-Maximums bei Verschleiß der Kupplung kein Regelpunkt ergibt und somit das System eine deutlich höhere dynamische Stabilität aufweist. Die Nachstellung erfolgt bei Sensierung des Ausrückkraftanstiegs durch den elektromechanischen Aktor, bspw. durch einen zu sensierenden Leistungs- bzw. Stromanstieg. Wird dieser Ausrückkraftanstieg durch den Aktor sensiert, so fährt der Aktor im Rahmen einer Kupplungsbewegung gezielt in den Überweg, wo sich der Regelpunkt als Schnittpunkt der Summensensorkraft und Ausrückkraft befindet. Damit der Rampenring, der üblicherweise neben dem Verstellring anliegt, lediglich um ein Verschleißinkrement in diesem Punkt nachstellt, sind zwei Möglichkeiten denkbar; einerseits kann dem Steuergerät des Kupplungsaktors eine Betätigungsroutine hinterlegt werden, mit Hilfe derer sich der Aktor anhand mehrerer Betätigungen an den Regelpunkt herantastet und bei erfolgter Nachstellung die Überwegfahrten abschließt, andererseits kann dies auch konstruktiv gelöst werden, wobei der Verstellring lediglich zur Verdrehung um einen Zahn freigegeben und so ein Durchfahren der gesamten Rampe des Verstellrings verhindert wird. By using the electromechanical actuator, the Nachstellpunkt / control point can be adjusted by the forces of the leaf springs. The sum sensor force can now be adjusted in such a way that no control point results in the region of the release force maximum when the clutch is worn, and thus the system has a significantly higher dynamic stability. The readjustment takes place when the release force increase is sensed by the electromechanical actuator, for example by a power or current increase to be sensed. If this Ausrückkraftanstieg sensed by the actuator, the actuator moves in the context of a clutch movement targeted in the over-travel, where the control point is the intersection of the total sensor force and disengaging. In order for the ramp ring, which usually rests next to the adjusting ring, merely to readjust a wear increment at this point, two possibilities are conceivable; On the one hand, the control unit of the clutch actuator an operating routine can be deposited, with the aid of which the actuator approaches on the basis of several operations on the control point and completes the over-travel when done re-adjustment, on the other hand, this can also be solved constructively, the adjusting released only to rotate around a tooth and so driving through the entire ramp of the adjusting ring is prevented.
Somit ist die Konstruktion dadurch gelöst, dass die selbstnachstellende Kupplung (SAC) mit Ausrückkraftsenkung um 50 % durch Verwendung einer Schnappfeder und einem bidirektionalen Aktor (Pull/Push) ausgeführt ist, eine reduzierte Summensensorkraft durch Anpassung der Blattfederkraft und der Sensorfederkraft erzeugt wird, die Sensorfederkraft gar entfallen kann, der erste Regelpunkt durch Anhebung der Summensensorkraft im Bereich des Ausrückkraft-Maximums entfällt und dadurch eine Nachstellung im zweiten Regelpunkt, im eigentlichen, bisherigen Überweg der Kupplung durch gezieltes Anfahren durch den Aktor bei Betätigungskraftanstieg erfolgen kann. Durch die erfinderischen Lösungen sind Einscheiben-, Doppel- und Hybridkupplungen mit bidirektionaler Betätigungskraft, vorzugsweise als Clutch- by-Wire-Systeme ausführbar. Als Abwandlung der bisherigen konventionellen nachstellbaren Kupplung (SAC) mit reduzierter Betätigungskraft und elektromechanischer Betätigung lassen sich die systembedingten Nachteile dieser SAC eliminieren. Gleichzeitig können sämtliche Bauteile, die an der Kupplungsbetätigung beteiligt sind, kleiner dimensioniert werden. Sofern diese Kostenersparnis die Zusatzkosten für einen elektromechanischen Aktor für Zug- und Druckbetätigung kompensiert, wäre eine Verwendung besonders vorteilhaft. Nachfolgend wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert. Thus, the construction is accomplished by making the self-adjusting clutch (SAC) with disengaging counterforce 50% by using a snap spring and a bidirectional actuator (pull / push), a reduced sum sensor force is generated by adjusting the leaf spring force and the sensor spring force, the sensor spring force can even be omitted, the first control point by increasing the sum sensor force in the range of Ausrückkraft-maximum deleted and thus an adjustment in the second control point, in the actual, previous over-travel of the clutch can be done by targeted approach by the actuator at Betätigungskraftanstieg. The inventive solutions single-disc, double and hybrid couplings with bidirectional operating force, preferably as a clutch-by-wire systems executable. As a modification of the previous conventional adjustable clutch (SAC) with reduced operating force and electromechanical actuation, the system-related disadvantages of this SAC can be eliminated. At the same time, all the components involved in the clutch operation can be made smaller. If this cost savings compensates the additional costs for an electromechanical actuator for tensile and compressive actuation, a use would be particularly advantageous. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Darstellung eines durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fig. 1 is an illustration of an embodiment of the inventive
Kupplung Längsschnittes, wobei die Schnittebene eine Ebene darstellt, in der auch die Drehachse der Kupplung liegt,  Coupling longitudinal section, wherein the sectional plane represents a plane in which also lies the axis of rotation of the coupling,
Fig. 2 ein Kraft-Weg-Diagramm enthaltend die Kraft-Weg-Kennlinien der in der Kupplung nach Figur 1 eingesetzten Blattfeder, Belagsfederung und Tellerfeder, 2 shows a force-displacement diagram containing the force-displacement characteristics of the leaf spring used in the clutch according to FIG. 1, pad suspension and disc spring, FIG.
Fig. 3 ein Kraft-Weg-Diagramm ähnlich zu dem in Fig. 2 ausgeführten Diagramm, das das Verhalten der erfindungsgemäßen Kupplung nach Fig. 1 grafisch darstellt, wobei auf die Darstellung der Belagsfederungs- und der Tellerfeder-Kennlinie verzichtet ist und stattdessen der Abhub der Anpressplatte dargestellt ist, und Fig. 3 is a force-displacement diagram similar to the diagram shown in FIG. 2, which graphically depicts the behavior of the clutch according to the invention according to FIG. 1, wherein the representation of the pad suspension and the plate spring characteristic is omitted and instead the lift the pressure plate is shown, and
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Kupplung nach Fig. 1 in einer isometrischen Darstellung, wobei lediglich eine Hälfte der Kupplung dargestellt ist. Fig. 4 shows a coupling according to the invention according to Fig. 1 in an isometric view, wherein only one half of the coupling is shown.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of
Erfindung. Die gleichen Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Invention. The same components are provided with the same reference numerals.
In Fig. 1 ist eine selbstnachstellende Kupplung 1 der erfindungsgemäßen Art dargestellt. Diese selbstnachstellende Kupplung ist als SAC-Kupplung (Seif Adjusting Clutch) oder als TAC-Kupplung (Travel Adjusted Clutch) ausführbar. Sie ist in einem hier nicht weiter dargestellten Antriebsstrang eines Fahrzeuges, vorzugsweise einem Kraftfahrzeug wie einem Pkw oder Lkw eingesetzt. Die selbstnachstellende Kupplung 1 ist weiterhin gemäß ihren Bestandteilen im Wesentlichen wie eine aus dem Stand der Technik bekannte selbstnachstellende Kupplung aufgebaut. So können bspw. die mit der am 28.02.2013 eingereichten Anmeldung DE 10 2013 203 325 offenbarten Kupplungsbestandteile auf die selbstnachstellende Kupplung 1 der erfindungsgemäßen Art übernommen werden. lm Gegensatz zum Stand der Technik weist die selbstnachstellende Kupplung 1 gemäß der Erfindung jedoch keine Sensorfeder auf. Vielmehr weist sie eine Reibbeläge 2 aufweisende Kupplungsscheibe 3 auf, welche Kupplungsscheibe 3 auf bekannte Weise kurbelwellenseitig verbindbar ist und eine mit der Kupplungsscheibe 3 verbundene Getriebeeingangswelle in einem eingekuppelten Zustand antreibt. Auch umfasst die Kupplung 1 gemäß der Erfindung eine Anpressplatte 4, die zum Kraft aufbringen auf die Kupplungsscheibe 3 ausgelegt und angeordnet ist. Die Anpressplatte 4, da die Kupplung in Fig. 1 in einem eingekuppelten Zustand dargestellt ist, liegt derart fest an der Kupplungsscheibe 3 an, dass diese reibkraftschlüssig mit einer Gegendruckplatte 5 verbunden ist und somit das Drehmoment, das an der Gegendruckplatte 5 anliegt, auf die Kupplungsscheibe 3 überträgt. Weiterhin ist auch eine Blattfeder 6 enthalten, die mit der Anpressplatte 4 zusammenwirkt. Auch ist eine durch die Reibbeläge 2 ausbildbare Belagsfederung 7 ausgeführt, die ebenfalls mit der Anpressplatte 4 zusammenwirkt, wobei diese Belagsfederung 7 vorzugsweise über eine gewellte Ausgestaltung der Reibbeläge 2 realisiert wird und somit zumindest im eingekuppelten Zustand eine Federkraft ausübt, die entgegen die Anpressplatte 4, in Richtung eines Kupplungsdeckels 1 1 , wirkt. Ebenfalls mit der Anpressplatte 4 wirkt eine Tellerfeder 8 zusammen, die auf übliche Weise mit einem Verstellring 9 der Kupplung 1 zusammenwirkt, wobei sich die Tellerfeder 8 an dem Verstellring 9 bei einem die Anpressplatte 4 auslenkenden Verschieben eines ihrer Enden 10, welches Ende 10 vorzugsweise durch Tellerfederzungen ausgeführt ist, abstützt. Der Verstellring 9 stellt seine Relativposition zur Tellerfeder 8 an einem bestimmten Regelpunkt entlang des Verschiebeweges des besagten Endes 10 nach. In Fig. 1, a self-adjusting coupling 1 of the type according to the invention is shown. This self-adjusting clutch is available as a SAC (Seif Adjusting Clutch) or TAC (Travel Adjusted Clutch) clutch. It is used in a drive train, not shown here, of a vehicle, preferably a motor vehicle such as a car or truck. The self-adjusting clutch 1 is further constructed according to its components substantially as a self-adjusting clutch known from the prior art. For example, the coupling components disclosed with the application DE 10 2013 203 325 filed on 28.02.2013 can be applied to the self-adjusting coupling 1 of the type according to the invention. In contrast to the prior art, however, the self-adjusting coupling 1 according to the invention has no sensor spring. Rather, it has a friction linings 2 having clutch disc 3, which clutch disc 3 in a known manner crankshaft side is connectable and drives a connected to the clutch disc 3 transmission input shaft in an engaged state. Also, the clutch 1 according to the invention comprises a pressure plate 4, which is applied to the force applied to the clutch disc 3 and arranged. The pressure plate 4, since the clutch is shown in Fig. 1 in an engaged state, so firmly against the clutch disc 3, that it is frictionally engaged with a counter-pressure plate 5 and thus the torque applied to the platen 5 on the Clutch disc 3 transmits. Furthermore, a leaf spring 6 is included, which cooperates with the pressure plate 4. A lining suspension 7 which can be formed by the friction linings 2 is also designed, which also interacts with the pressure plate 4, this lining suspension 7 preferably being realized by means of a corrugated embodiment of the friction linings 2 and thus exerting a spring force at least in the coupled state, which counteracts the pressure plate 4, in the direction of a clutch cover 1 1, acts. Also with the pressure plate 4, a plate spring 8 cooperates, which cooperates in a conventional manner with an adjusting ring 9 of the coupling 1, wherein the plate spring 8 on the adjusting ring 9 in a pressure plate 4 deflecting displacement of one of its ends 10, which end 10 preferably through Disc spring tongues is executed, supported. The adjusting ring 9 adjusts its relative position to the disc spring 8 at a certain control point along the displacement path of the said end 10.
Die Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder 8, der Blattfeder 6 und der Belagsfederung 7 sind dabei erfindungsgemäß so aufeinander abgestimmt, dass der Regelpunkt in dem Verschiebeweg nach Durchfahren eines Minimums der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie erreicht ist. The force-displacement characteristics of the plate spring 8, the leaf spring 6 and the pad spring 7 are inventively coordinated so that the control point is reached in the displacement after passing through a minimum of the plate spring force-displacement curve.
In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Kupplungssystem als ein ausrückendes System dargestellt. Weiterhin bevorzugt, kann das Kupplungssystem aber auch als ein einrückendes System ausgeführt sein. Die Blattfeder 6 ist zwischen einem die Anpressplatte 4 mit einem Deckelelement / Kupplungsdeckel 1 1 verbindenden Bolzen 12 und der Anpressplatte 4 angeordnet. Die Anpressplatte 4 ist im dargestellten eingekuppelten Zustand, im Bereich der Blattfeder 6 gemäß des eingezeichneten Kraftpfeiles FBiatt vorgespannt. Die Blattfeder 6 ist demgemäß so ausgeführt, dass die an der Anpressplatte 4 anliegende Blattfederkraft FBiatt in axialer Richtung, zu einer der Kupplungsscheibe 3 abgewandten Seite der Anpressplatte 4 hin wirkt. Die axiale Richtung ist die Richtung entlang der Drehachse 13 um die die gesamte Kupplung 1 rotierbar ist. Ebenfalls in axialer Richtung, jedoch radial weiter zur Drehachse 13 hin verlagert, wirkt durch die Belagsfederung 7 Belagsfederkraft/ Belagsfederungskraft FBeiag auf die Anpressplatte 4 ein. Da sich an einem zweiten Ende 14 der Tellerfeder 8 die Anpressplatte 4 und die Tellerfeder 8 berühren, werden diese Federkräfte FBiatt und FBeiag im eingekuppelten Zustand direkt auf die Tellerfeder 8 übertragen. Die Summensensorkraft FSensor ist in der Kupplung 1 der Erfindung die Summe der Kräfte FBiatt und FBeiag, da die Sensorfeder fehlt. In Fig. 1, the coupling system according to the invention is shown as a disengaging system. Further preferred, however, the coupling system can also be designed as an engaging system. The leaf spring 6 is arranged between a pressure plate 4 with a cover element / clutch cover 1 1 connecting bolt 12 and the pressure plate 4. The pressure plate 4 is biased in the illustrated engaged state, in the region of the leaf spring 6 according to the indicated force arrow F B i a tt. The leaf spring 6 is accordingly designed so that the voltage applied to the pressure plate 4 leaf spring force F B i a tt in the axial direction, to one of the clutch disc 3 side facing away from the pressure plate 4 out. The axial direction is the direction along the axis of rotation 13 around which the entire coupling 1 is rotatable. Also in the axial direction, but radially further to the rotation axis thirteenth shifted, acts through the pad spring 7 pad spring force / pad spring force F Be iag on the pressure plate 4 a. Since touching the pressure plate 4 and the plate spring 8 at a second end 14 of the plate spring 8, these spring forces F B i a tt and F Be iag transmitted in the engaged state directly to the plate spring 8. The sum sensor force F Se nsor in the coupling 1 of the invention is the sum of the forces F B i a tt and F Be i ag , since the sensor spring is missing.
Der Kontaktbereich, in dem sich die Anpressplatte 4 und die Tellerfeder 8 berühren, ist als erste Anlagefläche 15 bezeichnet. Die erste Anlagefläche 15 ist an der Tellerfeder 8 in radialer Richtung weiter zur Drehachse 13 hin als eine zweite an der Tellerfeder 8 ausgestaltet Anlagefläche 16 positioniert, in welcher zweiten Anlagefläche 16 die Tellerfeder 8 mit einer der Anpressplatte 4 abgewandten Seite an dem Verstellring 9 anliegt. Bei einem Verschieben des ersten Endes 10 in axialer Richtung rollt die Tellerfeder 8 im Bereich dieser zweiten Anlagefläche 16 an dem Verstellring 9 ab. Der Verstellring 9 ist auf übliche Weise ausgeführt und wird über mechanisch vorgegebene Unterteilungseinheiten, die durch Zähne ausgebildet sind, in axialer Richtung, im Verstellvorgang / Nachstellvorgang der Kupplung 1 , in Richtung der Tellerfeder 8, axial verschoben. Diese Zähne sind vorzugsweise zwischen dem Verstellring und dem Kupplungsdeckel 1 1 angeordnet. The contact area in which the pressure plate 4 and the plate spring 8 touch is designated as the first contact surface 15. The first contact surface 15 is positioned on the plate spring 8 in the radial direction further to the rotation axis 13 as a second arranged on the plate spring 8 contact surface 16, in which second contact surface 16, the plate spring 8 with a pressure plate 4 side facing away from the adjusting 9 abuts. In a displacement of the first end 10 in the axial direction, the plate spring 8 rolls in the region of this second contact surface 16 on the adjusting ring 9 from. The adjusting ring 9 is carried out in a conventional manner and is axially displaced via mechanically predetermined subdivision units, which are formed by teeth, in the axial direction, in the adjusting / adjusting operation of the clutch 1, in the direction of the plate spring 8. These teeth are preferably arranged between the adjusting ring and the clutch cover 1 1.
Die Tellerfeder 8 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schnappfeder ausgeführt. Dies ist besonders gut in Fig. 2 zu erkennen, wo deren Kraft-Weg-Kennlinie, die mit FTF bezeichnet ist, dargestellt ist. Die Tellerfeder 8 ist so ausgestaltet, dass sie das dargestellte Kennlinieverhalten FTF aufweist. Die Kennlinie FTF weist ein Tellerfeder-Kennlinien-Maximum 17 auf, wonach diese Kennlinie halb parabelförmig abfällt und von dem Tellerfeder-Kennlinien-Maximum 17 zu einem Tellerfeder-Kennlinien-Minimum 18, in einen negativen Kraftbereich, abfällt. In einem Verschiebeweg, bei einem Ein- oder Ausrücken der Kupplung - in dieser Ausführungsform für den Ausrückvorgang veranschaulicht, jedoch auch für den Einrückvorgang umsetzbar - schnappt die Tellerfeder 8 somit bei einer bestimmten Stellung um. Die Tellerfeder ist im negativen Kraftbereich nicht mehr von einer, hier nicht weiter dargestellten Betätigungsvorrichtung gedrückt, sondern übt selbst eine Zugkraft auf die Betätigungsvorrichtung in Richtung der Kupplungsscheibe 3 aus. Auch ist in Fig. 2 die Federkraft-Weg-Kennlinie der Belagsfederung 7 dargestellt, die mit FBeiag bezeichnet ist. Die Federkraft-Weg-Kennlinie der Blattfeder 6 ist mit Fßiatt bezeichnet. Die Belagsfederung 7 ist dabei so ausgestaltet, dass ihre Kraft-Weg- Kennlinie / Belagsfederungskraft-Weg-Kennlinie FBeiag im Wesentlichen in Form einer logarithmischen Kurve verläuft und somit mit zunehmendem Verschiebeweg in positiver Richtung, d.h. in Richtung des in Fig. 1 dargestellten Richtungspfeiles FAus stark abfällt. Die Blattfederkraft FB|att bleibt über den Verschiebeweg hin im Wesentlichen gleich groß oder verläuft leicht degressiv. Die Summe aus den beiden Kräften FBiatt und FBeiag ist hier als zusätzliche Kraft- Weg-Kennlinie Fsensor dargestellt. FSensor weist den logarithmischen Verlauf gemäß FBeiag auf, ist jedoch um den Betrag von FBiatt , oberhalb der Nulllinie verlaufend. Die Kraft-Weg-Kennlinie Fsensor ist auch als Summenkraft-Weg-Kennlinie bezeichnet und ist aus der Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Blattfeder 6 und der Belagsfederung 7 gebildet. The plate spring 8 is executed in the present embodiment as a snap spring. This can be seen particularly well in Fig. 2, where the force-displacement characteristic, which is denoted by F T F, is shown. The plate spring 8 is designed such that it has the illustrated characteristic behavior F T F. The characteristic F T F has a plate spring characteristic maximum 17, after which this characteristic falls off half parabolic and falls from the plate spring characteristic maximum 17 to a plate spring characteristic minimum 18, in a negative force range. In a displacement, upon engagement or disengagement of the clutch - illustrated in this embodiment for the disengaging, but also for the engaging action implemented - snaps the plate spring 8 thus at a certain position. The diaphragm spring is no longer pressed in the negative force range by an actuating device, not shown here, but exerts itself a tensile force on the actuating device in the direction of the clutch disc 3. Also shown in Fig. 2, the spring force-displacement characteristic of the pad spring 7, which is designated F Be i ag . The spring force-displacement characteristic of the leaf spring 6 is designated Fßiatt. The pad suspension 7 is designed so that its force-displacement curve / pad spring force-displacement curve F Be i ag substantially in the form of a logarithmic curve and thus with increasing displacement in the positive direction, ie in the direction of in Fig. 1 Direction arrow F Off shown drops sharply. The leaf spring force F B | a tt remains substantially the same length over the displacement path or runs easily sliding scale. The sum of the two forces F B i a tt and F Be iag is shown here as an additional force-displacement characteristic Fsensor. F Se nsor has the logarithmic curve according to F Be iag, but is by the amount of F B i a tt, above the zero line running. The force-displacement characteristic Fsensor is also referred to as sum-force-displacement characteristic and is formed from the superposition of the force-displacement characteristics of the leaf spring 6 and the pad spring 7.
Wird nun die in Fig. 1 dargestellte Kupplung 1 ausgerückt, indem die Betätigungsvorrichtung in Richtung des Pfeiles FAus bewegt wird, muss die Betätigungsvorrichtung den am ersten Ende 10 aus den Federkraft-Weg-Verläufen FBiatt> FBeiag und FTF abhängige Ausrückkraft gemäß des Kraft-Weg-Verlaufs FAus (Fig.2) zurücklegen. Die Kennlinie FAus ist auch als Verrückkraft- Weg-Kennlinie bezeichnet und wirkt am ersten Ende 10 der Tellerfeder 8 ein. Demgemäß ist die Verrückkraft-Weg-Kennlinie eine Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder 8, der Blattfeder 6 und der Belagsfederung 2. Der für das Ausrücken zurückzulegende Verschiebeweg entspricht in Fig. 1 der Richtung des Pfeiles FAus, in den Diagrammen nach Fig.2 und 3 der positiven Richtung der X-Achse. Die in der erfindungsgemäßen Kupplung 1 eingesetzte Tellerfeder 8, Belagsfederung 2 sowie Blattfeder 6 sind derart ausgestaltet, dass die an dem ersten Ende 10 anliegende Ausrückkraft FAus erst in einem, bzgl. des Verschiebeweges weit von einem Betriebspunkt BP beabstandeten Regelpunkt RP die Tellerfeder 8 von dem Verstellring 9 beabstandet. Dieser Regelpunkt RP liegt im Verschiebeweg (Verschiebeweg auf der x-Achse dargestellt) rechts von dem Tellerfeder-Kennlinien-Minimum 18 und somit auch von einem Minimum 19 der Ausrückkraft-Kennlinie FAus entfernt. Der Regelpunkt RP kann erst erreicht werden, wenn das Minimum 19 bzw. das Tellerfeder-Kennlinien-Minimum 18 durchfahren ist. If now the clutch 1 shown in Fig. 1 is disengaged by the actuator is moved in the direction of the arrow F Aus , the actuator must be the first end 10 from the spring force-displacement curves F B i a tt > F Be i ag and F T F dependent release force in accordance with the force-displacement curve F Aus (Fig.2) cover. The characteristic F Aus is also referred to as Verrückkraft- way characteristic and acts on the first end 10 of the plate spring 8 a. Accordingly, the Verrückkraft-way characteristic is a superposition of the force-displacement characteristics of the plate spring 8, the leaf spring 6 and the pad spring 2. The distance to be traversed for disengagement corresponds in Fig. 1, the direction of the arrow F Aus , in the diagrams Figures 2 and 3 of the positive direction of the X-axis. The diaphragm spring 8, pad spring 2 and leaf spring 6 used in the inventive coupling 1 are designed such that the disengagement force F Aus applied to the first end 10 is only in a control point RP which is far away from an operating point BP with respect to the displacement path the adjusting ring 9 spaced. This control point RP is located in the displacement path (displacement path shown on the x-axis) to the right of the diaphragm spring characteristic minimum 18 and thus also of a minimum 19 of Ausrückkraft characteristic F Aus . The control point RP can only be reached when the minimum 19 or the disc spring characteristic minimum 18 is passed.
Wie im Kraft-Weg-Kennlinien-Diagramm der Fig. 2 gut zu erkennen ist, ist der Betriebspunkt BP, der einen Schnittpunkt zwischen der Summensensorkraft-Weg-Kennlinie FSensor und der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie FTF darstellt, in Abhängigkeit der Lage der Tellerfeder 8 in der Kupplung 1 verschiebbar. Der Betriebspunkt BP ist an der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie FTF im Verschiebeweg links, d.h. vor Durchfahren des Tellerfeder-Kennlinien-Minimums 18, befindlich. As can be clearly seen in the force-displacement curve diagram of FIG. 2, the operating point BP, which represents an intersection between the sum-sensor force-displacement characteristic F Se nsor and the Belleville spring-force characteristic curve F T F, is dependent the position of the plate spring 8 in the clutch 1 slidably. The operating point BP is on the plate spring force-distance characteristic curve F T F in the displacement path on the left, ie before passing through the disc spring characteristic minimum 18, located.
Durch die Wahl der verschiedenen Federkraft-Weg-Kennlinien FTF, FB|att und FBeiag der By choosing the different spring force-displacement curves F T F, F B | att and F Be i ag the
Tellerfeder 8, der Belagsfederung 7 und der Blattfeder 6, kann, wie oben erwähnt, auf eine zusätzliche Feder, die unmittelbar an der Tellerfeder 8 zusätzlich zu der Anpressplatte 4 und dem Verstellring 9 anliegt verzichtet werden. Die Kupplung 1 kann somit sensorfederfrei ausgeführt sein. Disc spring 8, the pad spring 7 and the leaf spring 6, as mentioned above, to an additional spring, which is directly on the plate spring 8 in addition to the pressure plate 4 and the adjusting ring 9 abuts. The coupling 1 can thus be designed without a sensor leather.
Die Betätigungsvorrichtung ist vorzugsweise als ein elektromechanischer Kupplungsaktor ausgestaltet, der automatisiert den Regelpunkt RP ansteuern kann. Da dieser Kupplungsaktor bidirektional mit der Tellerfeder 8 verbunden ist, findet fast keine Relativbewegung der Tellerfeder 8 zum elektromechanischen Kupplungsaktor beim Umschnappen der Tellerfeder 8 statt. Der Kupplungsaktor ist dabei mit einem Steuergerät gekoppelt, wobei im Steuergerät eine Betätigungsroutine hinterlegt ist, mittels der sich der Kupplungsaktor entlang des Verschiebewegs an den Regelpunkt RP heran tasten kann. The actuating device is preferably designed as an electromechanical clutch actuator, which can automatically control the control point RP. Since this clutch actuator is bidirectionally connected to the plate spring 8, there is almost no relative movement of the plate spring 8 to the electromechanical clutch actuator when snapping the plate spring 8 instead. The clutch actuator is coupled to a control unit, wherein an operating routine is stored in the control unit, by means of which the clutch actuator along the displacement path to the control point RP can zoom zoom.
In der Fig. 3 ist weiterhin ein ähnliches Diagramm wie in Fig. 2 gezeigt, wobei auf die In Fig. 3 is further a similar diagram as shown in Fig. 2, wherein the
Darstellung der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie FTF und der Belagsfederkraft-Weg-Kennlinie Fßeiag verzichtet worden ist und stattdessen der Abhub der Anpressplatte 4 mit der Kennlinie Sab dargestellt ist. Dieser Abhub sab nimmt mit zunehmendem Ausrück-A/erschiebeweg der Tellerfeder 8/ der Betätigungsvorrichtung kontinuierlich zu. Auch die ist der Übersichtlichkeit halber hier nicht dargestellt. Representation of the plate spring force-displacement curve F T F and the pad spring force-displacement curve F ß eiag has been omitted and instead the Abhub the pressure plate 4 is shown with the characteristic Sa b . This scum s decreases continuously with increasing Lockout A / erschiebeweg of the plate spring 8 / the actuator. This too is not shown here for the sake of clarity.
Fig. 4 veranschaulicht weiterhin die erfindungsgemäße Kupplung 1 nochmals in einer isometrischen Darstellung, wobei das Fehlen einer Sensorfeder zu erkennen ist. FIG. 4 further illustrates the coupling 1 according to the invention in an isometric view, wherein the absence of a sensor spring can be recognized.
Bezuqszeichenliste selbstnachstellende Kupplung / Kupplung Reibbelag Reference list self-adjusting coupling / clutch friction lining
Kupplungsscheibe  clutch disc
Anpressplatte  pressure plate
Gegendruckplatte  Platen
Blattfeder  leaf spring
Belagsfederung  lining suspension
Tellerfeder  Belleville spring
Verstellring  adjusting
10 Ende / erstes Ende  10 end / first end
1 1 Kupplungsdeckel  1 1 clutch cover
12 Bolzen  12 bolts
13 Drehachse  13 axis of rotation
14 zweites Ende  14 second end
15 erste Anlagefläche  15 first contact surface
16 zweite Anlagefläche  16 second contact surface
17 Tellerfeder-Kennlinien-Maximum  17 plate spring characteristic maximum
18 Tellerfeder-Kennlinien-Minimum  18 disc spring characteristic minimum
19 Minimum der Ausrückkraft-Kennlinie  19 Minimum of the release force characteristic
RP Regelpunkt RP control point
BP Betriebspunkt  BP operating point

Claims

Patentansprüche claims
1 . Selbstnachstellende Kupplung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Reibbeläge (2) aufweisenden Kupplungsscheibe (3) und einer Anpressplatte (4), die zum Kraftaufbringen auf die Kupplungsscheibe (3) ausgelegt und angeordnet ist, mit einer Blattfeder (6), die mit der Anpressplatte (4) zusammenwirkt, mit einer durch die Reibbeläge (2) ausbildbaren Belagsfederung (7), mit einer ebenfalls mit der Anpressplatte (4) zusammenwirkenden Tellerfeder (8), sowie mit einem Verstellring (9), an dem sich die Tellerfeder (8) bei einem die Anpressplatte (4) auslenkenden Verschieben eines ihrer Enden (10) abstützt, wobei der Verstellring (9) seine Relativposition zur Tellerfeder (8) an einem bestimmten Regelpunkt (RP) entlang des Verschiebeweges des besagten Endes (10) nachstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder (8), der Blattfeder (6) und der Belagsfederung (7) so aufeinander abgestimmt sind, dass der Regelpunkt in dem Verschiebeweg nach Durchfahren eines Minimums der Tellerfederkraft-Weg-Kennlinie erreicht ist. 1 . Self-adjusting clutch (1) for a drive train of a motor vehicle, with a friction disc (2) having clutch disc (3) and a pressure plate (4), which is designed and arranged for applying force to the clutch disc (3), with a leaf spring (6), which interacts with the pressure plate (4), with a pad spring (7) which can be formed by the friction linings (2), with a plate spring (8) also interacting with the pressure plate (4), and with an adjusting ring (9) on which the Bearing spring (8) at one of the pressure plate (4) deflecting displacement of one of its ends (10) is supported, wherein the adjusting ring (9) its relative position to the plate spring (8) at a certain control point (RP) along the displacement path of said end (10) nachstellt, characterized in that the force-displacement characteristics of the plate spring (8), the leaf spring (6) and the pad spring (7) are coordinated so that the control point in the displacement path after Passing through a minimum of the plate spring force-displacement curve is reached.
2. Kupplung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Ein- und/oder Ausrücken der Kupplung (1 ) am Ende der Tellerfeder (8) einwirkende Betätigungsvorrichtung entlang einer Verrückkraft-Weg-Kennlinie verschiebbar ist, wobei die Verrückkraft- Weg-Kennlinie aus einer Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Tellerfeder (8), der Blattfeder (6) und der Belagsfederung (7) resultiert. 2. clutch (1) according to claim 1, characterized in that a for engagement and / or disengagement of the clutch (1) at the end of the plate spring (8) acting actuator along a Verrückkraft-way characteristic is displaceable, wherein the Verrückkraft- Path characteristic from a superposition of the force-displacement characteristics of the plate spring (8), the leaf spring (6) and the pad spring (7) results.
3. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Summenkraft-Weg-Kennlinie aus der Überlagerung der Kraft-Weg-Kennlinien der Blattfeder (6) und der Belagsfederung (7) zusammengesetzt ist, wobei der Regelpunkt (RP) ein Schnittpunkt zwischen der Verrückkraft-Weg-Kennlinie und der Summen kraft-Weg- Kennlinie ist. 3. clutch (1) according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a summation force-displacement curve of the superposition of the force-displacement characteristics of the leaf spring (6) and the pad spring (7) is composed, wherein the control point (RP) is an intersection between the Verrückkraft-way characteristic and the sum force-displacement curve.
4. Kupplung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebspunkt (BP), der ein Schnittpunkt zwischen der Summenkraft-Weg-Kennlinie und der Tellerfederkraft- Weg-Kennlinie ist und durch die Lage der Tellerfeder (8) in der Kupplung (1 ) verschiebbar ist, in dem Verschiebeweg vor dem Durchfahren des Minimums (18) der Tellerfederkraft- Weg-Kennlinie befindlich ist. 4. clutch (1) according to claim 3, characterized in that an operating point (BP), which is an intersection point between the sum-force-displacement curve and the Belleville spring-way characteristic and by the position of the plate spring (8) in the coupling (1) is displaceable, is located in the displacement path before passing through the minimum (18) of the plate spring force-displacement curve.
5. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (8) als eine Schnappfeder ausgebildet ist. 5. clutch (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc spring (8) is designed as a snap spring.
6. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tellerfeder (8) keine zusätzliche Feder unmittelbar anliegt und/ oder die Kupplung (1 ) sensorfederfrei ausgeführt ist. 6. clutch (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the plate spring (8) no additional spring is applied directly and / or the clutch (1) is designed without a sensor leather.
7. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung einen elektromechanischen Kupplungsaktor umfasst, der automatisiert den Regelpunkt (RP) ansteuert. 7. clutch (1) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the actuating device comprises an electromechanical clutch actuator which automatically controls the control point (RP).
8. Kupplung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor mit einem Steuergerät gekoppelt ist, wobei im Steuergerät eine Betätigungsroutine hinterlegt ist, mittels der sich der Kupplungsaktor entlang des Verschiebeweges an den Regelpunkt (RP) herantastet. 8. clutch (1) according to claim 7, characterized in that the clutch actuator is coupled to a control unit, wherein in the control unit an operating routine is deposited, by means of which the clutch actuator along the displacement path to the control point (RP) approaches.
9. Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellring (9) entlang mechanisch vorgegebener Unterteilungseinheiten, die durch Zähne bestimmt sind, nachstellbar ist. 9. clutch (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the adjusting ring (9) along mechanically predetermined subdivision units, which are determined by teeth, is adjustable.
10. Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einer Kupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. powertrain for a vehicle with a clutch (1) according to one of claims 1 to 9.
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