DE102010050069A1

DE102010050069A1 - Kupplungsaggregat

Info

Publication number: DE102010050069A1
Application number: DE102010050069A
Authority: DE
Inventors: Florian Krebs
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2011-05-19
Also published as: DE112010004396A5; WO2011057600A1

Abstract

Bei einem Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung, die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung mit der ersten Rampeneinrichtung verspannt ist, wird der benötigte Bauraum optimiert, indem die Federeinrichtung mindestens eine Schraubenfeder, vorzugsweise Schraubenzugfeder, mit über ihrer Länge variablem Windungsdurchmesser umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung, die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung mit der ersten Rampeneinrichtung verspannt ist sowie eine Federeinrichtung zur Verwendung in einem solchen Kupplungsaggregat.
Derartige Kupplungsaggregate sind durch den im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung angeführten Stand der Technik bekannt geworden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kupplungsaggregat im Hinblick auf den Bauraum für die Federeinrichtung zu optimieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung, die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung mit der ersten Rampeneinrichtung verspannt ist, wobei die Federeinrichtung mindestens eine Schraubenfeder, vorzugsweise Schraubenzugfeder, mit über ihrer Länge variablem Windungsdurchmesser umfasst. Der Windungsdurchmesser ist insbesondere der Durchmesser einer Schnittfläche senkrecht zur Federachse. Die Federeinrichtung, insbesondere deren Schraubenfeder, kann so optimal an den im Bereich der Rampen zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden.
Die Schraubenzugfeder ist bevorzugt eine konische Schraubenzugfeder, weiter bevorzugt eine kegelstumpfförmige Schraubenzugfeder. Die einhüllende Kontur der Schraubenzugfeder kann so bei einer Federachse, die im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse der Kupplung liegt, an im Wesentlichen dreieckförmig oder sägezahnartig verlaufende Rampen angepasst werden. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass eine einhüllende Kontur der Schraubenzugfeder mit der Kontur einer Rampe der Rampeneinrichtung korrespondiert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Steigung einer an die Außenseite der Federwindungen in Richtung der Federachse angelegten Geraden gegenüber der Federachse der Steigung der Rampe gegenüber einer radialen Bezugsfläche entspricht.
Die Schraubenfeder umfasst vorzugsweise an dem Federende mit dem geringeren Windungsdurchmesser zwischen Federende und einem Haken einen Draht. Die Länge des Drahtes entspricht bevorzugt der Länge der unverspannten Schraubenzugfeder.
Die Federwindungen der Schraubenzugfeder weisen vorzugsweise im unverspannten Zustand einen Wicklungsabstand auf. Die Federwindungen liegen also nicht direkt aufeinander.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Federeinrichtung zur Verwendung in einem Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung, die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung mit der ersten Rampeneinrichtung verspannt ist, wobei die Federeinrichtung eine Schraubenzugfeder umfasst, die über ihre Länge einen variablen Windungsdurchmesser aufweist.
Vorzugsweise ist die Schraubenzugfeder eine konische Schraubenzugfeder, weiter vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Schraubenzugfeder.
Die Federeinrichtung umfasst vorzugsweise an dem Federende mit dem geringeren Windungsdurchmesser zwischen Federende und einem Haken einen Draht. Die Länge des Drahtes entspricht bevorzugt der Länge der unverspannten Schraubenzugfeder.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Federwindungen der Schraubenzugfeder im unverspannten Zustand einen Wicklungsabstand aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 4 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Halbschnitt durch ein Kupplungsaggregat mit zwei Rampeneinrichtungen, die durch mehrere Zugfedereinrichtungen miteinander verspannt sind;
2 Teile der Verschleißnachstellung mit erfindungsgemäßen Zugfedern;
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 mit einer der Zugfedereinrichtungen und
4 eine perspektivische Darstellung der Zugfedereinrichtung aus 3.
Das in 1 dargestellte Kupplungsaggregat 1 umfasst zwei Reibungskupplungen 2, 3, die im ausgerückten, also geöffneten Zustand dargestellt sind. Das Kupplungsaggregat bildet somit eine Doppelkupplung, die zwei Kupplungsscheiben 4, 5 umfasst, die mit unterschiedlichen Getriebeeingangswellen verbindbar sind, wobei das diese Wellen aufweisende Getriebe in vorteilhafter Weise ein sogenanntes Lastschaltgetriebe bilden kann, welches zwei Teilgetriebe aufweisen kann.
Die Kupplungsscheiben 4, 5 tragen radial außen Reibbeläge 6, 7, die axial einspannbar sind zwischen einer der beiden Reibungskupplungen 2 und 3 gemeinsamen Gegendruckscheibe 8 und einer der jeweiligen Reibungskupplung 2 beziehungsweise 3 zugeordneten Anpressplatte 9, 10. Die Gegendruckscheibe 8 bildet ein Bestandteil eines Schwungrads, das mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Die Gegendruckscheibe 8 ist über axial verlaufende Bereiche, die hier nicht näher dargestellt sind, mit einer Antriebsplatte beziehungsweise einem Antriebskorb 11 verbunden. Die Antriebsplatte 11 ist als Mitnehmerring ausgebildet. Die axial verlaufenden Bereiche, die eine Verbindung zwischen der Gegendruckscheibe 8 und der Antriebsplatte 11 herstellen, können entweder an der Gegendruckscheibe 8 oder an der Antriebsplatte 11 angeformt sein oder aber auch an beiden Teilen 8, 11 zumindest teilweise vorgesehen sein. Die Antriebsplatte 11 kann entweder nach Art eines Drehmomentwandlers mit einer zum Beispiel an der Kurbelwelle des Antriebsmotors vorgesehenen Antriebsplatte verschraubbar sein oder aber mit einem motorseitig angeordneten Antriebselement über eine axiale Steckverbindung verbindbar sein. Bezüglich der Ausgestaltung derartiger Steckverbindungen wird beispielsweise auf die älteren Anmeldungen PCT/DE2006/000995 , PCT/De2006/001061 , PCT/DE2006/001954 , PCT/DE2006/001100 hingewiesen.
Die Gegendruckscheibe 8 ist über eine Lagerung 12 getriebeseitig gelagert und zumindest in einer Axialrichtung festgelegt, um die zumindest für eine der Reibungskupplungen erforderlichen Schließkräfte axial abzufangen. Bezüglich der Ausgestaltung und Anordnung einer derartigen Lagerung wird auf die ältere Anmeldung DE 10 2005 037 514 hingewiesen. Die Gegendruckscheibe 8 kann also gemäß der Lehre dieser Schrift auf einer Getriebeeingangswelle gelagert beziehungsweise axial abgestützt sein. Sie kann jedoch auch in Abwandlung dieser Lehre auf einem mit dem Getriebegehäuse fest verbundenen Abstützstutzen beziehungsweise Abstützrohr aufgenommen und axial abgestützt sein.
Die vorerwähnten Anmeldungen sind bezüglich der erwähnten konstruktiven Merkmale als in die vorliegende Anmeldung integriert zu betrachten und es wird deshalb auf eine ausführliche Beschreibung dieser Merkmale verzichtet.
Wie aus 1 erkennbar ist, besitzen die Kupplungsscheiben 4 und 5 axial zwischen ihren beiden ringförmigen Reibbelägen 6 und 7 eine sogenannte Belagfederung, die einen progressiven Aufbau und Abbau des von den Reibungskupplungen 2, 3 übertragbaren Drehmoments über zumindest einen Teilbereich des Betätigungsweges gewährleisten.
Die Anpressplatte 9 ist mittelbar oder unmittelbar vorzugsweise über blattfederartige Elemente mit der Gegendruckscheibe 8 drehfest, jedoch begrenzt axial verlagerbar verbunden. Die Anpressplatte 10 der Reibungskupplung 3 ist in ähnlicher Weise mit der Gegendruckscheibe 8 antriebsmäßig gekoppelt. An der Gegendruckscheibe 8 ist ein gehäuseartiges Bauteil 12 befestigt, das hier als Blechdeckel ausgebildet ist. Axial beiderseits dieses Bauteils 12 sind in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelelemente 13, 14 vorgesehen, mittels derer die jeweils zugeordnete Reibungskupplung 2, 3 betätigbar ist.
Die Hebelelemente 13, 14 können jeweils ein ringartiges Bauteil bilden, das tellerfederähnliche Eigenschaften aufweist, also federnd in seiner Konizität veränderbar ist. Im Folgenden werden die zu einem ringartigen Bauteil zusammengefassten Hebelelemente 13, 14 als Hebelfeder 15 beziehungsweise 16 bezeichnet. Diese Hebelfedern 15, 16 besitzen vorzugsweise jeweils eine Federeigenschaft, die gewährleistet, dass sich diese tendenzmäßig in eine kegelstumpfförmige Position aufstellen, die einem geöffneten Zustand der Reibungskupplungen 2 und 3 entspricht.
Die Anpressplatte 10 trägt Zugmittel 17, die sich axial erstrecken und an ihrem der Anpressplatte 10 abgewandten Ende 18 eine Schwenklagerung beziehungsweise Abwälzauflage 19 tragen, an der die Hebelfeder 16 kippbar beziehungsweise verschwenkbar abgestützt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abwälzauflage 19 einstückig mit den Zugmitteln 17 ausgebildet und durch einen radial nach innen hin gerichteten ringförmigen Bereich gebildet.
Die Zugmittel 17 können durch einzelne über den Umfang verteilte hakenartige Bauteile gebildet sein. In vorteilhafter Weise können diese Zugmittel 17 jedoch auch zu einem vorzugsweise aus Blech hergestellten Bauteil zusammengefasst werden, welches einen vorzugsweise geschlossenen ringförmigen Bereich besitzt, von dem aus mehrere axiale Schenkel ausgehen können, die mit der Anpressplatte 10 fest verbunden sind.
Radial innerhalb der Abwälzauflage 19 ist die Hebelfeder 16 an einem ringförmigen Abstützring 20 abgestützt. Der ringförmige Abstützring 20 ist axial zwischen dem gehäuseartigen Bauteil 12 und der Hebelfeder 16 eingespannt und bildet ein Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 21, mittels der zumindest der an den Reibbelägen 7 auftretende Verschleiß wenigstens teilweise automatisch ausgeglichen werden kann. Zum Schließen der Reibungskupplung 3 werden die radial inneren Spitzen 22 der Hebelfeder 16 in Richtung nach links beaufschlagt. Hierfür ist ein die Schließkraft zumindest im Wesentlichen in die Reibungskupplung 3 einleitendes Betätigungselement, wie zum Beispiel ein Betätigungslager vorgesehen, welches nicht näher dargestellt ist. Ein derartiges Betätigungselement bildet einen Bestandteil eines Betätigungssystems, welches als pneumatisches, hydraulisches, elektrisches oder mechanisch betätigtes Betätigungssystem ausgebildet sein kann oder aber eine Kombination der erwähnten Betätigungsmöglichkeiten aufweist, also beispielsweise als elektrohydraulisches Betätigungssystem ausgebildet ist.
Hebelelemente 13, 14 beziehungsweise Hebelfedern 15, 16 sind beispielsweise durch die DE 103 40 665 A1 , die DE 199 05 373 A1 , EP 0 992 700 B1 und EP 1 452 760 A1 vorgeschlagen worden.
Die die Drehmomentübertragung und die axiale Verlagerbarkeit der Anpressplatte 10 gewährleistenden Federmittel, wie insbesondere Blattfedern, die in an sich bekannter Weise die Bauteile 8 und 10 miteinander verbinden, besitzen vorzugsweise eine definierte axiale Vorspannung, die gewährleistet, dass die Anpressplatte 10 in Öffnungsrichtung der Reibungskupplung 3 beaufschlagt wird. Dies bedeutet, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Anpressplatte 10 axial in Richtung nach links von der Gegendruckscheibe 8 durch die erwähnten vorgespannten Blattfedern weggedrängt wird. Dadurch werden die Reibbeläge 7 freigegeben. Die Vorspannung der entsprechenden Federmittel, wie insbesondere Blattfedern, soll weiterhin gewährleisten, dass die Abwälzauflage 129 stets axial in Richtung der radial äußeren Bereiche der Hebelfeder 16 gedrängt wird.
Der Abstützring 20 bildet einen sogenannten Verstellring 20, der über ein Rampensystem am gehäuseartigen Bauteil 12 axial abgestützt ist. Das Rampensystem besitzt in Umfangsrichtung verlaufende, sich in axialer Richtung erhebende Rampen. In bekannter Weise können entsprechende Rampen unmittelbar an dem Verstellring 20 angeformt sein und die mit diesen zusammenwirkenden Gegenrampen in vorteilhafter Weise unmittelbar im Bereich des Gehäusebodens des gehäuseartigen Bauteils 12 eingebracht sein. In Umfangsrichtung wird der Verstellring 20 von wenigstens einer nicht näher dargestellten Feder in Umfangsrichtung beziehungsweise Nachstellrichtung beaufschlagt.
Einzelheiten bezüglich der Funktionsweise einer Nachstelleinrichtung, der Ausgestaltungsmöglichkeiten für Rampen und Gegenrampen sowie der Auslegung und Anordnung von Federn, welche eine Nachstellung innerhalb eines Rampensystems ermöglichen, können aus der DE 42 39 291 A1 , DE 42 39 289 A1 , DE 43 22 667 A1 und DE 44 31 641 A1 entnommen werden.
Die Nachstelleinrichtung 21 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 23, die einen Sensorring 24 aufweist, der in ähnlicher Weise, wie dies in Zusammenhang mit dem Verstellring 20 beschrieben wurde, über ein Rampensystem am Gehäuseboden des gehäuseartigen Bauteils 12 abgestützt ist und in Nachstellrichtung durch eine Feder umfangsmäßig beaufschlagt wird. Der Sensorring 24 ist hier axial zwischen dem gehäuseartigen Bauteil 12 und den äußeren Bereichen der Hebelfeder 16 angeordnet, und zwar hier auf radialer Höhe der Abwälzauflage 19.
Die Sensoreinrichtung 23 besitzt des weiteren ein Sensorelement 25, das vorzugsweise axial federnde Bereiche besitzt. Das Sensorelement 25 klemmt, sofern kein Verschleiß aufgetreten ist, den Sensorring 24 axial ein, sodass dieser dann unverdrehbar gehaltert ist. Das Sensorelement 25 besitzt Anschlagbereiche 26, die mit vom Zugmittel getragenen Gegenanschlagbereichen 27 zusammenwirken können, und zwar insbesondere beim Auftreten von Verschleiß an den Reibbelägen 7. Die axiale Anordnung der Anschlagbereiche 26 und Gegenanschlagbereiche 27 sowie die zwischen diesen beim Betätigen der Reibungskupplung 3 auftretenden Axialwege sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei einer Schließung der Reibungskupplung 3 und fehlendem Verschleiß maximal lediglich eine Berührung zwischen den Anschlagbereichen 26 und den Gegenanschlagbereichen 27 erfolgen kann. Sofern jedoch ein Verschleiß vorhanden ist, kommen die Anschlagbereiche 26 an den Gegenanschlagbereichen 27 zur Anlage bevor der vollständige Schließweg beziehungsweise Einrückweg der Reibungskupplung 3 erreicht ist. Dadurch wird bewirkt, dass in Abhängigkeit des aufgetretenen Verschleißes eine axiale Verlagerung der Anschlagbereiche 26 gegenüber zumindest dem Sensorring 24 erfolgt. Diese axiale Verlagerung bewirkt, dass der Sensorring tendenzmäßig entlastet wird und somit sich verdrehen kann um einen Winkel, der abhängig ist von dem durch das Sensorelement 25 detektierten Verschleiß. Die dabei erfolgende axiale Verlagerung des Sensorrings 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil wird durch das zwischen dem Sensorring 24 und diesem gehäuseartigen Bauteil vorgesehene Rampensystem gewährleistet.
Beim Öffnen, also Ausrücken der Reibungskupplung 3, wird die Hebelfeder 16 in eine winkelmäßige Lage zurückgedrängt, bei der die Spitzen 22 der Hebelfeder 6 eine zumindest annähernd gleich bleibende beziehungsweise konstante axiale Lage einnehmen. Aufgrund des mittels der Sensoreinrichtung 23 erfolgten Verschleißausgleichs, der hier eine entsprechende axiale Verlagerung der Abwälzauflage 19 nach rechts bewirkt, wird der Abstützring beziehungsweise Verstellring 20 beim Öffnen der Reibungskupplung 3 entlastet, sodass auch dieser dann eine Verdrehung erfährt, die aufgrund des zwischen dem gehäuseartigen Bauteil 12 und dem Verstellring 20 vorhandenen Rampensystems eine entsprechende axiale Verlagerung des Verstellrings 20 bewirkt. Bezüglich weiterer Einzelheiten beziehungsweise Funktionsmerkmale, die bei der Ausgestaltung der Reibungskupplung 3 zweckmäßig sein können, wird auf die ältere Anmeldung DE 10 2006 040 993.0 verwiesen.
Das die Anschlagbereiche 26 aufweisende Sensorelement kann durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das über den Umfang betrachtet einzelne, vorzugsweise gleichmäßig verteilte Befestigungen mit dem gehäuseartigen Bauteil 12 aufweist. Die zwischen diesen Befestigungen vorhandenen Bereiche des ringförmigen Sensorelements 25 tragen die Anschlagbereiche 26. Die in Umfangsrichtung zwischen den Befestigungen vorgesehenen Bereiche des Sensorelements 25 sind in axialer Richtung elastisch beziehungsweise federnd verformbar. Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn diese Bereiche auch einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt werden, die zumindest ein geringfügiges Verdrillen zumindest der seitlich der Anschlagbereiche 26 sich umfangsmäßig erstreckenden Bereiche mit geringerer radialer Breite bewirken.
Die Hebelfeder 15 der Reibungskupplung 2 ist gegenüber der Hebelfeder 16 axial auf der anderen Seite der radialen Bereiche des gehäuseartigen Bauteils 12 vorgesehen. Die Hebelfeder 16 stützt sich mit einem radial äußeren Bereich an einem Abstützring beziehungsweise Verstellring 28 ab. Der Verstellring 28 ist in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit dem Verstellring 20 beschrieben wurde, gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil 12 verdrehbar und an diesem über ein Rampensystem axial abgestützt. Der Verstellring 28 bildet einen Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 29, die zwischen den radialen Bereichen des gehäuseartigen Bauteils 12 und der Hebelfeder 15 wirksam ist. Zwischen der Anpressplatte 9 und der Gegendruckscheibe 8 und/oder dem gehäuseartigen Bauteil 12 sind Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, die vorzugsweise durch an sich bekannte Blattfedern gebildet sind, welche axial derart vorgespannt sind, dass die Anpressplatte 9 axial gegen die Hebelfeder 15 gedrückt wird. Die axiale Gesamtkraft, welche auf die Hebelfeder 15 in Richtung nach rechts einwirkt, ist dabei derart bemessen, dass während des Betriebes des Kupplungsaggregats 1 eine axiale Verlagerung beziehungsweise Verschwenkung der Hebelfeder 16 aufgrund zumindest von Resonanzerscheinungen und/oder Axialschwingungen beziehungsweise Taumelschwingungen von zumindest einzelnen Bauteilen des Kupplungsaggregats verhindert wird. Eventuell können zusätzlich zu den Blattfederelementen weitere Energiespeicher beziehungsweise Federelemente vorgesehen werden, die auf die Anpressplatte 9 oder aber unmittelbar auf die Hebelfeder 15 einwirken.
Die Nachstelleinrichtung 29 umfasst eine Sensoreinrichtung 30, die radial innerhalb und hier beabstandet von dem Verstellring 28 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 30 umfasst einen Sensorring 31, der ähnlich wie der Sensorring 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil 12 verdrehbar und über ein Rampensystem abgestützt ist. Weiterhin besitzt die Sensoreinrichtung 30 ein Sensorelement 32, das entweder mittelbar oder unmittelbar vom gehäuseartigen Bauteil 12 getragen wird. Das Sensorelement 32 besitzt zumindest einen, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte Anschlagbereiche 33, die mit Gegenanschlagbereichen 34 zumindest beim Auftreten von Verschleiß an den Reibbelägen 6 der Kupplungsscheibe 4 zusammenwirken. Die Gegenanschlagbereiche 34 können durch Elemente gebildet sein, die mit der Hebelfeder 15 verbunden sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Gegenanschlagbereiche 34 durch einstückig mit der Hebelfeder 15 ausgebildete Zungen gebildet sind. Das Sensorelement 32 besitzt Bereiche 35, die mit axialer Vorspannung an Bereichen 36 des Sensorrings 31 zusammenwirken. Durch die axiale Vorspannung zumindest der Bereiche 35 wird der Sensorring 31 axial eingespannt, sodass eine Verdrehung desselben zumindest bei fehlendem Verschleiß an den Reibbelägen 6 vermieden wird. Dadurch wird eine unkontrollierte, nicht auf einen Verschleiß zurückzuführende Nachstellung der Nachstelleinrichtung 29 vermieden.
Das Sensorelement 32 kann ebenfalls durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das ähnlich ausgebildet mit dem gehäuseartigen Bauteil 12 verbunden und wirksam ist, wie dies in Zusammenhang mit dem Sensorelement 25 beschrieben wurde.
Der aus 1 ersichtliche axiale Abstand zwischen den Anschlagbereichen 33 und den Gegenanschlagbereichen 34 ist derart bemessen, dass bei voll geschlossener Reibungskupplung 2 und fehlendem Verschleiß an den Reibbelägen 6 lediglich ein Touchieren beziehungsweise leichte Anlage zwischen diesen Bereichen 33 und 34 erfolgt, wodurch gewährleistet ist, dass der Sensorring 31 gegen Rotation blockiert bleibt. Das Schließen der Reibungskupplung 2 erfolgt in ähnlicher Weise wie dies in Verbindung mit der Reibungskupplung 3 beschrieben wurde. Es wird mittels einer Betätigungseinrichtung eine Schließkraft im Bereich der Spitzen 37 der Hebelfeder 15 eingeleitet. Diese Schließkraft wird allmählich aufgebaut, und zwar so lange, bis die auf die Anpressplatte 9 ausgeübte Axialkraft ausreicht, um das vom Motor abgegebene Drehmoment über die Kupplungsscheibe 4 an das Getriebe weiterzuleiten. Die maximale Anpresskraft kann dabei zumindest einen konstanten Wert aufweisen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Motors und des dabei abgegebenen Drehmoments diese Schließkraft entsprechend anzupassen. Dies bedeutet, dass, wenn der Motor lediglich 50% seines Nominaldrehmoments abgibt, die Anpresskraft entsprechend reduziert werden kann. Eine ähnliche Betätigung ist auch für die Reibungskupplung 3 möglich.
In 2 ist das gehäuseartige Bauteil 12 in einer Draufsicht zusammen mit dem Sensorring 24, der auch als Sensierring bezeichnet wird sowie Zugfedereinrichtungen 64 bis 66 dargestellt. Das gehäuseartige Bauteil 12 umfasst einen kreisringscheibenartigen Grundkörper 40, der neun mit Rampen versehene Erhöhungen 41 bis 49 aufweist, die auch als Rampenberge bezeichnet werden. Die Rampenberge 41 bis 49 sind auf einem Kreisumfang so angeordnet, dass sich jeweils zwischen zwei Rampenbergen 41 bis 49 ein Rampental 51 bis 59 ergibt. Die Rampen an den Rampenbergen 41 bis 49 wirken mit komplementär ausgebildeten Rampen zusammen, die an dem Sensorring 24 ausgebildet sind. Jedem Rampenteil 51 bis 59 des gehäuseartigen Bauteils 12 ist ein Rampenberg 61, 62 des Sensorrings 24 zugeordnet. Über den Umfang verteilt sind Befestigungsflansche 74 zur Verbindung mit der Gegendruckscheibe 8 angeordnet.
Wegen der Ausgestaltung mit den Rampen wird das gehäuseartige Bauteil 12 auch als erste Rampeneinrichtung bezeichnet. Analog wird der Sensorring 24 als zweite Rampeneinrichtung bezeichnet. Die beiden Rampeneinrichtungen 12, 24 sind mit Hilfe von drei Zugfedereinrichtungen 64 bis 66 gegeneinander verspannt.
An dem gehäuseartigen Bauteil 12 ist mit Hilfe von drei Nietelementen 71 bis 73 das Sensorelement 25 befestigt, das auch als Klemmfeder bezeichnet wird. Die Klemmfeder 25 weist drei nach innen ragende Federzungen auf, die dazu dienen, den Sensorring 24 in axialer Richtung gegen das gehäuseartige Bauteil 12 vorzuspannen. Sobald der Sensorring 24 freigegeben wird, wird über die Vorspannkraft der Zugfedereinrichtungen 64 bis 66 und die zusammenwirkenden Rampen am gehäuseartigen Bauteil 12 und am Sensorring 24 Verschleiß in axialer Richtung nachgestellt, indem der Sensorring 24 relativ zu dem gehäuseartigen Bauteil 12 verdreht wird. Im gezeigten Zustand verhindert die Klemmfeder 25 ein Nachdrehen des Sensorrings 24. Die Klemmfeder 25 wird erst angehoben, wenn Verschleiß detektiert wird.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus dem gehäuseartigen Bauteil 12 mit dem Abstützring 20 sowie dem Sensorring 24. Dargestellt ist ebenfalls eine der Zugfedereinrichtungen, diese ist hier mit dem Bezugszeichen 64 bezeichnet. Das Sensorelement 25 ist nicht dargestellt, sodass der Blick auf den Abstützring 20 sowie den Sensorring 24 und die Zugfedereinrichtung 64 frei ist. Wie auch aus 2 zu erkennen ist, ist die Zugfedereinrichtung 64 mittels nachfolgend näher erläuterter Haken zwischen dem Sensorring 24 und dem Sensorelement 25 eingehängt. Dazu verfügen sowohl der Abstützring 20 als auch das Sensorelement 25 jeweils über Ausnehmungen oder Bohrungen, in die die Haken jeweils eingehängt werden können.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Zugfedereinrichtungen 64 bis 66 in einer räumlichen Ansicht. Die Zugfedereinrichtung umfasst eine Schraubenfeder 80, die über ihre Federlänge L einen variablen Windungsdurchmesser D aufweist. Dieser verringert sich konisch bzw. kegelstumpfförmig von einem Maximaldurchmesser D₁ auf einen Minimaldurchmesser D₂. An dem Federende 81 mit dem größten Durchmesser D₁ der Federwindungen ist ein Haken 82 an die Feder angeformt. Der Haken 82 ragt über eine einhüllende Kegelfläche, die an die Windungen der Zugfeder 80 von außen angelegt ist, hinaus, sodass der Haken 82 außerhalb einer gedanklichen Verlängerung der Federwindungen entlang der Federachse liegt. An dem Ende 83 mit dem geringsten Durchmesser D₂ der Federwindungen ist ein Draht 84 angeformt, dessen Ende einen Haken 85 aufweist. Die Federeinrichtung gemäß der 4 ist bei unbelasteter Zugfeder 80 dargestellt, während diese also nicht mit einer Zugkraft oder Druckkraft beaufschlagt ist. Wie zu erkennen ist, hat eine Federachse 86 der Zugfeder 80 einen gekrümmten Verlauf. Ebenso weist der Draht 84 einen gekrümmten Verlauf auf. Die Krümmung entspricht in etwa der kreisförmigen Krümmung des Sensorringes 24 bzw. Sensorelementes 25 am Einbauort der jeweiligen Zugfedereinrichtung. In dem in 4 dargestellten unverspannten Zustand der Schraubenzugfeder 80 weisen die Federwicklungen einen konstanten oder variablen Wicklungsabstand A auf, die Federwicklungen liegen also nicht aneinander an.
Die konische bzw. zylinderstumpfförmige Form der Schraubenzugfeder 80 ist so bemessen, dass die Feder in Einbaulage an einer der Rampen über die Länge der Schraubenzugfeder 80 anliegt. Die Rampen weisen jeweils eine in Umfangsrichtung gesehen axiale Steigung auf, die der Steigung der Außenkontur der Federwindungen in Einbaulage entspricht. Der zur Verfügung stehende Bauraum kann auf diese Weise optimal ausgenutzt werden, ohne dass die Schraubenzugfeder 80 mit Federwindungen an der Rampeneinrichtung anliegt.
Die Steigung einer an die Außenseite der Federwindungen in Richtung der Federachse angelegten Geraden gegenüber der Federachse entspricht der Steigung der Rampe gegenüber einer radialen Bezugsfläche.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsaggregat
2: Reibungskupplung
3: Reibungskupplung
4: Kupplungsscheibe
5: Kupplungsscheibe
6: Reibbelag
7: Reibbelag
8: Gegendruckscheibe
9: Anpressplatte
10: Anpressplatte
11: Antriebsplatte
12: gehäuseartiges Bauteil
13: Hebelelement
14: Hebelelement
15: Hebelfeder
16: Hebelfeder
17: Zugmittel
18: Ende
19: Abwälzauflage
20: Abstützring
21: Nachstelleinrichtung
22: Spitzen
23: Sensoreinrichtung
24: Sensorring
25: Sensorelement
26: Anschlagbereiche
27: Gegenanschlagbereiche
28: Verstellring
29: Nachstelleinrichtung
30: Sensoreinrichtung
31: Sensorring
32: Sensorelement
33: Anschlagbereiche
34: Gegenanschlagbereiche
35: Bereiche
36: Bereiche
37: Spitzen
40: Grundkörper
41: Rampenberg
42: Rampenberg
43: Rampenberg
44: Rampenberg
45: Rampenberg
46: Rampenberg
47: Rampenberg
48: Rampenberg
49: Rampenberg
51: Rampental
52: Rampental
53: Rampental
54: Rampental
55: Rampental
56: Rampental
57: Rampental
58: Rampental
59: Rampental
61: Rampenberg
62: Rampenberg
64: Zugfedereinrichtung
65: Zugfedereinrichtung
66: Zugfedereinrichtung
71: Nietelement
72: Nietelement
73: Nietelement
74: Befestigungsflansch
80: Schraubenfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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DE 2006/001061 [0019]
DE 2006/001954 [0019]
DE 2006/001100 [0019]
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DE 10340665 A1 [0028]
DE 19905373 A1 [0028]
EP 0992700 B1 [0028]
EP 1452760 A1 [0028]
DE 4239291 A1 [0031]
DE 4239289 A1 [0031]
DE 4322667 A1 [0031]
DE 4431641 A1 [0031]
DE 102006040993 [0034]

Claims

Kupplungsaggregat (1) mit wenigstens einer Reibungskupplung (2, 3), die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung (12) umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung (24) zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung (64, 65, 66) mit der ersten Rampeneinrichtung (12) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (64, 65, 66) mindestens eine Schraubenfeder (80) mit über ihrer Länge (L) variablem Windungsdurchmesser (D) umfasst.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (80) eine Schraubenzugfeder, und insbesondere eine konische Schraubenzugfeder bzw. eine kegelstumpfförmige Schraubenzugfeder ist.
Kupplungsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine einhüllende Kontur der Schraubenzugfeder (80) mit der Kontur einer Rampe der ersten Rampeneinrichtung (12) korrespondiert bzw. dass eine Steigung einer an die Außenseite der Federwindungen in Richtung der Federachse angelegten Geraden gegenüber der Federachse der Steigung der Rampe gegenüber einer radialen Bezugsfläche entspricht.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder an dem Federende mit dem geringeren Windungsdurchmesser zwischen Federende und einem Haken einen Draht umfasst, wobei vorzugsweise die Länge des Drahtes der Länge der unverspannten Schraubenzugfeder entspricht.
Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federwindungen der Schraubenzugfeder im unverspannten Zustand einen Wicklungsabstand aufweisen.
Federeinrichtung zur Verwendung in einem Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Reibungskupplung (2, 3), die eine Verschleißnachstelleinrichtung mit einer ersten Rampeneinrichtung (12) umfasst, die mit einer zweiten Rampeneinrichtung (24) zusammenwirkt, die durch mindestens eine Federeinrichtung mit der ersten Rampeneinrichtung (12) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung eine Schraubenzugfeder umfasst, die über ihre Länge einen variablen Windungsdurchmesser aufweist.
Federeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenzugfeder eine konische Schraubenzugfeder bzw. eine kegelstumpfförmige Schraubenzugfeder ist.
Federeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder an dem Federende mit dem geringeren Windungsdurchmesser zwischen Federende und einem Haken einen Draht umfasst.
Federeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Drahtes der Länge der unverspannten Schraubenzugfeder entspricht.
Federeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federwindungen der Schraubenzugfeder im unverspannten Zustand einen Wicklungsabstand aufweisen.