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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes.
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Es ist bekannt, dass Reibungskupplungen zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer Nachstelleinrichtung versehen sind. Hier wird eine infolge eines Verschleißes ungünstige Entwicklung der Anpresskraft eines eine Gegenplatte der Reibungskupplung beaufschlagenden Betätigungssystems zur Bewegung der Anpressplatte, beispielsweise einer Tellerfeder, erfasst und abhängig von der Anpresskraft eine Nachstellung bewirkt. Alternativ kann ein bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auftretender Fehlabstand zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Betätigungssystem ermittelt („sensieren“) und abhängig von dem Fehlabstand korrigiert werden. Zur Korrektur werden dabei zwischen der Gegenplatte und dem Betätigungssystem angeordnete Ausgleichsmittel wie Rampensysteme oder Gewinde verdreht.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung zu schaffen, wobei die Nachstelleinrichtung mit einem neuen Nachstellmechanismus versehen ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer in Axialrichtung der Reibungskupplung verlagerbaren Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte, einer an der Gegenplatte abgestützten Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte und einem Betätigungselement zum Aktivieren der Nachstelleinrichtung,
wobei das Betätigungselement an der Anpressplatte angeordnet ist.
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Wie oben erwähnt ist die Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei der bekannten Kupplung ist die Nachstelleinrichtung auf Seiten der Anpressplatte, wie z.B. zwischen der Anpressplatte und der Tellerfeder oder zwischen der Tellerfeder und dem Kupplungsdeckel angeordnet. Der erfindungsgemäße Gedanke ist darin zu sehen, dass eine Nachstelleinrichtung nicht auf Seiten der Anpressplatte, sondern auf Seiten der Gegenplatte, insbesondere in einem an der Gegenplatte angeordneten Massenschwungradsystem angeordnet ist. Das Massenschwungradsystem kann beispielsweise als Einmassenschwungradsystem oder Zweimassenschwungradsystem ausgestaltet sein. Zum Ermitteln des verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte kann die Nachstelleinrichtung eine Antriebsfeder aufweisen. Die Antriebsfeder kann beim Verschleiß der Reibungskupplung von der Anpressplatte betätigt werden, wodurch die Nachstelleinrichtung aktiviert werden kann. Zum Betätigen der Antriebsfeder kann ein Betätigungselement zwischen der Anpressplatte und der Antriebsfeder angeordnet werden. Beispielsweise kann das Betätigungselement an der Antriebsfeder befestigt werden. In diesem Fall wird die Trägheit der Antriebfeder vergrößert und soll daher das Gewicht des Betätigungselements beim Bestimmen der Nachgiebigkeit der Antriebfeder mitgerechnet werden. Das Betätigungselement kann vorzugsweise an der Anpressplatte befestigt werden, wodurch das Gewicht des Betätigungselements nicht auf der Antriebsfeder gelagert ist. Demzufolge werden die Nachgiebigkeit sowie die Trägheit der Antriebsfeder nicht von dem Gewicht des Betätigungselements beeinflusst.
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Vorteilhaft kann die Anpressplatte eine Aufnahmeöffnung zur teilweisen Aufnahme des Betätigungselements aufweisen. Das Betätigungselement kann beispielsweise durch ein teilweises Einstecken in der Aufnahmeöffnung an der Anpressplatte befestigt werden. Alternativ kann die Befestigung des Betätigungselements an der Anpressplatte durch andere Befestigungsmittel wie z.B. Schrauben, Nieten oder Schweißen erfolgen. Vorzugsweise kann die Aufnahmeöffnung als Bohrung ausgebildet sein, wobei die Bohrung sich in Axialrichtung der Reibungskupplung erstrecken kann. Das Betätigungselement kann einen Befestigungsabschnitt aufweisen, der in der Bohrung eingesteckt werden kann. Vorteilhaft kann die Bohrung als Durchbohrung ausgebildet werden, die durch die Anpressplatte durchläuft. Die Durchbohrung weist zwei freie Enden auf. Das Betätigungselement kann bei Bedarf nach freier Auswahl durch eines der beiden Enden in die Durchbohrung eingesteckt werden, wodurch die Montage des Betätigungselements erleichtert werden kann.
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Insbesondere kann das Betätigungselement als Einstellschraube ausgebildet sein. Die Einstellschraube kann ein Außengewinde zur formschlüssigen Verbindung mit der Bohrung aufweisen. Entsprechend kann die Bohrung ein zu dem Außengewinde der Einstellschraube passendes Innengewinde umfassen. Dadurch kann die Einstellschraube in die Bohrung eingeschraubt werden. Eine Ausgangsposition der Einstellschraube kann durch ein Ein- oder Ausschrauben der Einstellschraube vorbestimmt werden, wodurch der Abstand zwischen der Einstellschraube und der Antriebsfeder eingestellt werden kann. Es ist auch möglich, dass das Betätigungselement beispielsweise als Bolzen oder Stift ausgestaltet ist. Alternativ kann das Betätigungselement mit der Anpressplatte einteilig ausgebildet werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nachstelleinrichtung einen in Umfangsrichtung verdrehbaren Verstellring und eine an dem Verstellring angreifende Verstelleinheit zum Verdrehen des Verstellrings aufweisen kann. Die Verstelleinheit kann beispielsweise an einer Schwungscheibe befestigt sein. Es ist auch möglich, die Verstelleinheit an dem anderen Bauteil der Reibungskupplung, wie z.B. an dem Kupplungsdeckel oder an einem Deckel des Massenschwungradsystems, zu befestigen.
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Vorteilhaft kann der Verstellring als Rampenring ausgestaltet sein, wobei der Rampenring mehrere in Axialrichtung abstehende Rampen aufweisen kann. Insbesondere können die Rampen im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Durch die identische Ausbildung und die gleichmäßige Verteilung der Rampen kann ein Verschleiß aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen vermieden werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Verstelleinheit als Spindelsystem ausgebildet sein kann. Spindelsysteme zum Verdrehen des Verstellrings sind in verschiedenen Arten bekannt. Beispielsweise kann das Spindelsystem eine auf eine Spindel aufgeschraubte Spindelmutter zum Verdrehen des Verstellrings und ein drehfest mit der Spindel verbundenes Ritzel aufweisen, wobei das Ritzel von einer in den Umfang des Ritzels eingreifbaren Antriebsklinke verdrehbar ist.
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Vorteilhaft kann das Spindelsystem eine Antriebsfeder zum Ermitteln des verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte aufweisen, wobei die Antriebsfeder von dem Betätigungselement bewegbar ist. Die Antriebsklinke kann an einer Antriebsfeder angeordnet sein. Während einer Bewegung der Anpressplatte zu einer Gegenplatte wird die Antriebsfeder durch das Betätigungselement von der Anpressplatte so gedrückt, dass die Antriebsklinke auf den Zähnen des Ritzels gleitet und bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen einrastet. Die Antriebsklinke nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung das Ritzel formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel und damit die Spindel, wodurch die Spindelmutter entlang der Spindel bewegt wird und den Verstellring um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht, um die Reibungskupplung dadurch nachzustellen. Das Spindelsystem kann insbesondere im Übrigen wie in
DE 10 2009 035 225 A1 ,
WO 2009/056092 A1 oder
DE 10 2011 086 995 A1 beschrieben aus- und weitergebildet sein, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit verwiesen wird. Alle Arten von Spindelsystemen zum Verdrehen des Verstellrings können in der erfindungsgemäßen Reibungskupplung eingesetzt werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass ein an der Gegenplatte angeordnetes Massenschwungradsystem zur Drehschwingungsdämpfung vorgesehen sein kann, wobei die Nachstelleinrichtung in dem Massenschwungradsystem integriert sein kann. Beispielsweise kann das Massenschwungradsystem eine Schwungscheibe und mehrere Reibringe aufweisen, wobei der Verstellring zwischen der Schwungscheibe und einem Reibring oder zwischen zwei Reibringen angeordnet sein kann. Beispielsweise kann ein Reibring als Gegenplatte der Reibungskupplung ausgestaltet sein.
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Vorzugsweise kann das Massenschwungradsystem mit einer Schwungscheibe versehen sein, wobei der Verstellring zwischen der Schwungscheibe und der Gegenplatte angeordnet sein kann. Beispielsweise kann die Gegenplatte über ein Federelement an der Schwungscheibe in Axialrichtung verlagerbar angeordnet sein. Das Federelement kann beispielsweise mehrere Blattfedern umfassen.
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Beispielsweise kann die Schwungscheibe mehrere in axiale Richtung abstehende Gegenrampen zur Ausbildung eines Gegenlagers für die Rampen des Rampenrings aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Gegenrampen an der Gegenplatte angeordnet sind. Insbesondere können die Gegenrampen im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Vorteilhaft kann die Anzahl der Gegenrampen der Anzahl der Rampen des Rampenrings entsprechen. Vorteilhaft können die Gegenrampen direkt aus der Schwungscheibe ausgeformt sein. In dem Fall, dass die Gegenrampen an der Gegenplatte angeordnet sind, können die Gegenrampen ebenfalls direkt aus der Gegenplatte ausgeformt sein.
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Vorteilhaft kann das Massenschwungradsystem mit mindestens einer Schwungscheibe und mindestens einem Reibring versehen sein, wobei der Reibring über mehrere Blattfedern an der Schwungscheibe in Axialrichtung bewegbar angeordnet ist. Der Reibring kann beispielsweise als Gusselement oder Stahlelement ausgeführt sein. Um bei dem Stahlreibring genügend Masse zu generieren können mehrere Reibringe miteinander verbunden sein. Die Verbindung zwischen den Ringen kann beispielsweise durch Nieten oder Schweißen erfolgen. Es ist ebenfalls möglich, eine dünne Schicht aus Aluminium auf dem Reibring zu verwenden, um die Wärmeübergang zu fördern. Die Reibringe können aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein, wobei mindestens ein Reibring über Blattfedern an der Schwungscheibe befestigt ist. Eine Nachstelleinrichtung kann beispielsweise zwischen der Schwungscheibe und dem Reibring eingesetzt werden. Beim Nachstellen kann der Reibring von der Nachstelleinrichtung in Axialrichtung bewegt werden. Der Reibring kann unmittelbar an der Gegenplatte angeordnet sein und durch seine Bewegung die Gegenplatte versetzen. Es ist auch möglich, dass die Gegenplatte der Reibungskupplung aus dem Reibring ausgestaltet ist. Ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu der Gegenplatte einer Reibungskupplung kann durch das Versetzen der Gegenplatte nachgestellt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine Explosionsdarstellung einer Reibungskupplung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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2: eine perspektivische Ansicht einer Verstelleinheit der Reibungskupplung aus 1.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Reibungskupplung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 und eine mit Hilfe von einer Tellerfeder 14 axial bewegbare Anpressplatte 16 auf, die mit Hilfe von der Tellerfeder 14 auf eine Gegenplatte 18 bewegt werden kann, um eine mit Reibbelägen 20 versehene Kupplungsscheibe 22 zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte 18 zum Schließen der Reibungskupplung 10 zu verpressen. Diese Reibungskupplung 10 ist ferner mit einem Massenschwungradsystem 24 versehen. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Massenschwungradsystem 24 einen Anlasserzahnkranz 26, eine Schwungscheibe 28 und einen Reibring 30 auf, wobei der Reibring 30 unmittelbar an der Gegenplatte 18 angeordnet ist. Wie in 1 gezeigt ist die Schwungscheibe 28 mit einem Deckel 31 verbunden. Zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte 16 zu der Gegenplatte 18 ist das Massenschwungradsystem 24 mit einer Nachstelleinrichtung 32 versehen, die in dem Deckel 31 angeordnet ist. Die Nachstelleinrichtung 32 weist einen in Umfangsrichtung verdrehbaren Verstellring 34 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verstellring als Rampenring 36 ausgebildet. Der Rampenring 36 ist mit mehreren in axialer Richtung abstehenden Rampen 38 versehen. Wie in 1 gezeigt ist der Rampenring 36 zwischen der Schwungscheibe 28 und dem Reibring 30 angeordnet. Die Schwungscheibe 28 weist mehrere in axialer Richtung abstehende Gegenrampen 40 auf. Zum Verdrehen des Rampenrings 36 relativ zur Schwungscheibe 28 ist die Nachstelleinrichtung 32 mit einer an dem Rampenring 36 angreifenden Verstelleinheit 42 versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verstelleinheit 42 als Spindelsystem 44 ausgebildet. Das Spindelsystem 44 weist eine Spindel 46, eine auf die Spindel 46 aufgeschraubte Spindelmutter 48 zum Verdrehen des Rampenrings 36 und ein drehfest mit der Spindel 46 verbundenes Ritzel 50 auf. Die Zusammenarbeit von der Spindel 46, der Spindelmutter 48 sowie des Ritzels 50 wird anhand von 2 noch näher erläutert.
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Wie anhand von 1 ferner zu erkennen ist, kann das Ritzel 50 von einer in den Umfang des Ritzels 50 eingreifbaren Antriebsklinke 52 verdreht werden. Die Antriebsklinke 52 ist an einer Antriebsfeder 54 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Antriebsfeder 54 an dem Deckel 31 befestigt. Zur Betätigung der Antriebsfeder 54 ist ein Betätigungselement 56 an der Anpressplatte 16 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 56 als Einstellschraube 58 ausgebildet. Die Einstellschraube 58 weist ein Betätigungsende 59 zum Kontaktieren mit der Antriebsfeder 54. Zur Aufnahme der Einstellschraube 58 ist die Anpressplatte 16 mit einer Aufnahmeöffnung 60 versehen. Wie in 1 gezeigt ist die Aufnahmeöffnung 60 in diesem Ausführungsbeispiel als Bohrung 62 ausgebildet. Die Bohrung 62 läuft durch die Anpressplatte 16 durch und erstreckt sich in Axialrichtung der Anpressplatte 16. Die Einstellschraube 58 wird in die Bohrung 62 eingeschraubt, wodurch die Befestigung der Einstellschraube 58 in der Bohrung 62 erfolgt. Der Abstand zwischen dem Betätigungsende 59 der Einstellschraube 58 und der Antriebsfeder 54 kann durch ein Ein- oder Ausschrauben der Einstellschraube 58 eingestellt werden.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Verstelleinheit 42 der Reibungskupplung 10. Diese Verstelleinheit 42 ist als Spindelsystem 44 ausgestaltet. Das Spindelsystem 44 weist eine Spindel 46, eine auf die Spindel 46 aufgeschraubte Spindelmutter 48 zum Verdrehen des Rampenrings 36 und ein drehfest mit der Spindel 46 verbundenes Ritzel 50 auf. Durch eine Drehung der Spindel 46 kann die auf der Spindel 46 aufgeschraubte Spindelmutter 48 entlang der Spindel 46 bewegt werden. Die Spindelmutter 48 ist mit dem Rampenring 36 formschlüssig verbunden, um durch die Bewegung der Spindelmutter 48 den Rampenring 36 relativ zur Schwungscheibe 28 zu verdrehen. Während einer Bewegung der Anpressplatte 16 zu einer Gegenplatte 18 wird die Antriebsfeder 54 von der Einstellschraube 58 der Anpressplatte 16 so gedrückt, dass die Antriebsklinke 52 auf den Zähnen 64 des Ritzels 50 gleitet und bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke 66 zwischen zwei Zähnen 64 einrastet. Die Antriebsklinke 52 nimmt beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung 10 das Ritzel 50 formschlüssig mit und verdreht dabei das Ritzel 50 und damit die Spindel 46, wodurch die Spindelmutter 48 entlang der Spindel 46 bewegt wird und den Rampenring 36 um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht, um die Reibungskupplung 10 dadurch nachzustellen. In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner eine in den Umfang des Ritzels 50 eingreifende und auf der Schwungscheibe 28 befestigte Sperrklinke 68 vorgesehen, die eine unbeabsichtigte Rückdrehung des Ritzels 50 sperrt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Kupplungsdeckel
- 14
- Tellerfeder
- 16
- Anpressplatte
- 18
- Gegenplatte
- 20
- Reibbelag
- 22
- Kupplungsscheibe
- 24
- Massenschwungradsystem
- 26
- Anlasserzahnkranz
- 28
- Schwungscheibe
- 30
- Reibring
- 31
- Deckel des Massenschwungradsystems
- 32
- Nachstelleinrichtung
- 34
- Verstellring
- 36
- Rampenring
- 38
- Rampe
- 40
- Gegenrampe
- 42
- Verstelleinheit
- 44
- Spindelsystem
- 46
- Spindel
- 48
- Spindelmutter
- 50
- Ritzel
- 52
- Antriebsklinke
- 54
- Antriebsfeder
- 56
- Betätigungselement
- 58
- Einstellschraube
- 60
- Aufnahmeöffnung der Anpressplatte
- 62
- Bohrung
- 64
- Zähne des Ritzels
- 66
- Zahnlücke
- 68
- Sperrklinke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009035225 A1 [0012]
- WO 2009/056092 A1 [0012]
- DE 102011086995 A1 [0012]
