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Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung sowie einen Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung, mit deren Hilfe ein Rampensystem ausgebildet werden kann, um einen verschleißbedingten Fehlabstand einer Anpressplatte der Reibungskupplung zu einer Gegenplatte der Reibungskupplung nachstellen zu können.
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WO 2008/058508 A1 ist eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen bekannt, bei denen ein verschleißbedingter Fehlabstand einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte über eine weggesteuerte Nachstelleinrichtung kompensiert werden kann. Die Nachstelleinrichtung weist einen an einer Gegenrampe eines Kupplungsgehäuseteils abgleitenden Sensierring auf, der in Umfangsrichtung mit einer Federkraft einer Zugfeder relativ zu dem Kupplungsgehäuseteil beaufschlagt ist. Der Sensierring wird mit Hilfe einer mit dem Kupplungsgehäuseteil vernieteten Klemmfeder reibschlüssig gegen eine als Tellerfeder ausgegestaltete Hebelfeder zum axialen Bewegen der Anpressplatte relativ zur Gegenplatte arretiert. Zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte kann eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge erhöht sich der Hubweg der Anpressplatte, wodurch die Tellerfeder einen entsprechend großen Hub zum Schließen der Reibungskupplung ausführen muss. Die ringförmig ausgestaltete Klemmfeder ist mit der Tellerfeder gekoppelt, so dass die Tellerfeder bei einem entsprechend großen Hub der Tellerfeder die Klemmfeder elastisch von dem Sensierring weg biegt, wodurch die Klemmkraft der Klemmfeder auf den Sensierring reduziert wird oder sogar die Klemmfeder von dem Sensierring abheben kann. Bei einem ein tolerierbares Ausmaß übersteigenden Verschleiß ist der Hub der Tellerfeder so groß, dass der Sensierring die reibschlüssig aufgebrachte Klemmkraft der Klemmfeder überwinden kann, wodurch der Sensierring von der von der Zugfeder aufgebrachten Federkraft in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag verdreht wird. Der in axialer Richtung rampenförmig ausgestaltete Sensierring gleitet an der Gegenrampe des Kupplungsgehäuseteils ab, wodurch sich der axiale Abstand vergrößert bis wieder die Klemmkraft der elastisch von der Tellerfeder weggebogenen Klemmfeder ausreicht, um den Sensierring reibschlüssig an einer weiteren Bewegung in Umfangsrichtung zu hindern. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann durch den verdrehten Sensierring die Tellerfeder an einem in axialer Richtung verschobenen Punkt an dem Sensierring anschlagen, so dass die Tellerfeder von einem Nachstellring zum Nachstellen des verschleißbedingten Fehlabstands abhebt oder zumindest eine Klemmkraft auf den Nachstellring reduziert. Der Nachstellring ist ebenfalls in Umfangsrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt, so dass der in axialer Richtung rampenförmige Nachstellring an einer entsprechenden Gegenrampe der Anpressplatte abgleiten kann bis die von der Tellerfeder bereitgestellte Klemmkraft wieder ausreicht ein weiteres Verdrehen des Nachstellrings zu verhindern. Der Nachstellring kann dadurch in axialer Richtung einen größeren Abstand zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte überbrücken, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt ist und die Tellerfeder mit einem entsprechend geringeren Hub die Anpressplatte auf die Gegenplatte zu bewegen kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Reibungskupplungen mit Nachstellfunktion möglichst einfach und kostengünstig herstellen zu können.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine einfach und/oder kostengünstig herstellbare Reibungskupplung mit Nachstellfunktion ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Mehrscheibenkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Nachstelleinrichtung für eine Reibungskupplung, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Hebelfeder zum Verlagern einer Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe, einem an einer Verstellrampe abgleitbaren Verstellring zur Variation einer axialen Erstreckung eines aus der Verstellrampe und dem Verstellring gebildeten Verstellrampensystems zum Ausgleich eines verschleißbedingten axialen Fehlabstands der Anpressplatte, einem an einer Sensierrampe abgleitbaren Sensierring zur Variation einer axialen Erstreckung eines aus der Sensierrampe und dem Sensierring gebildeten Sensierrampensystems zum Sensieren des verschleißbedingten axialen Fehlabstands der Anpressplatte, einer Klemmfeder zum reibschlüssigen Verklemmen des Sensierrings mit einer Klemmkraft, wobei die Klemmfeder einen Anschlagbereich zur Reduktion der Klemmkraft bei einem Anschlagen an der Hebelfeder während eines Verschwenkens der Hebelfeder aufweist, und einer sowohl mit dem Verstellring als auch mit dem Sensierring verbundenen Vorspannfeder zum Verdrehen des Verstellrings und des Sensierrings in unterschiedliche Umfangsrichtungen.
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Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass selbst bei einem Nachstellvorgang immer entweder der Verstellring oder der Sensierring oder sowohl der Verstellring als auch der Sensierring unbeweglich verklemmt ist, so dass es gar nicht erforderlich ist den Verstellring und den Sensierring über separate jeweils an einem Kupplungsdeckel abgestützte Federelemente vorzuspannen. Stattdessen werden der Verstellring und der Sensierring gegeneinander vorgespannt, wobei in diesem Fall der Verstellring und der Sensierring in unterschiedliche Drehrichtungen bei einem Nachstellvorgang verdreht werden. Wenn die Vorspannfeder eine Zugkraft auf den Verstellring und den Sensierring ausübt, können der Verstellring und der Sensierring bei einem Nachstellvorgang derart aufeinander zu verdreht werden, dass die Vorspannfeder komprimiert werden kann. Wenn die Vorspannfeder eine Druckkraft auf den Verstellring und den Sensierring ausübt, können der Verstellring und der Sensierring bei einem Nachstellvorgang derart voneinander weg verdreht werden, dass die Vorspannfeder expandiert werden kann. Wenn kein oder nur ein geringer Verschleiß von Reibbelägen einer zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte der Reibungskupplung angeordneten Kupplungsscheibe vorliegt, reicht die Klemmkraft der Klemmfeder aus, um ein Verdrehen des Sensierrings zu verhindern. Bei einem hinreichend großen Verschleiß der Reibbeläge kann die Klemmkraft der Klemmfeder von dem vorgespannten Sensierring überwunden werden, beispielsweise indem eine bei einem Schließen der Reibungskupplung entsprechend stark verschwenkte Hebelfeder an der Klemmfeder anschlägt und die angreifende Klemmkraft der Klemmfeder reduziert, so dass der Sensierring von der Vorspannfeder verdreht werden kann und durch ein Abgleiten an einer korrespondierenden Sensierringgegenrampe die axiale Erstreckung des Sensierrampensystems erhöht. Die Vorspannfeder ist hierbei an dem Verstellring abgestützt, der in dieser Situation sicher von der Hebelfeder bewegungsfest, insbesondere gegen einen Kupplungsdeckel der Reibungskupplung, verklemmt ist. Bei einem Öffnen der Reibungskupplung kann die Hebelfeder an den Sensierring des in axialer Richtung vergrößerten Sensierrampensystems anschlagen, wodurch sich die Klemmkraft der Hebelfeder an dem Verstellring soweit verringern kann, dass der Verstellring von der Vorspannfeder verdreht werden kann und durch ein Abgleiten an einer korrespondierenden Verstellringgegenrampe die axiale Erstreckung des Verstellrampensystems erhöht. Dadurch ist der verschleißbedingte Fehlabstand nachgestellt und die Bewegungsverhältnisse der Hebelfeder entsprechen im Wesentlichen den Bewegungsverhältnissen bei unverschlissenen Reibbelägen der Reibungskupplung im Neuzustand. Die Vorspannfeder ist hierbei an dem Sensierring abgestützt, der in dieser Situation sicher von der Klemmfeder bewegungsfest, insbesondere gegen den Kupplungsdeckel der Reibungskupplung, verklemmt ist. Der Verstellring wird hierbei in eine entgegengesetzte Umfangsrichtung als der Sensierring verdreht. Durch die Befestigung der Vorspannfeder an den in unterschiedliche Umfangsrichtungen bei einem Nachstellvorgang verdrehbaren Verstellring und Sensierring können der Verstellring und der Sensierring gleichzeitig von der gemeinsamen Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorgespannt werden, wodurch eine weitere Vorspannfeder eingespart werden kann, so dass eine einfach und/oder kostengünstig herstellbare Reibungskupplung mit Nachstellfunktion ermöglicht ist.
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Die Klemmfeder kann insbesondere einen Befestigungsfuß zur Befestigung beispielsweise mit dem Kupplungsdeckel aufweisen, wobei des Befestigungsfuß insbesondere radial innen zu dem Anschlagbereich angeordnet sein kann. Die Klemmfeder kann als in Umfangsrichtung geschlossener Ring ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete insbesondere im Wesentlichen teilringförmige Klemmfedern vorgesehen, die den selben Sensierring verklemmen und im Vergleich zu einem geschlossenen Ring einen geringeren Bauraumbedarf aufweisen. Ein den Anschlagbereich ausbildender Steg des Klemmrings kann sich von dem Befestigungsfuß nach radial außen erstrecken, wodurch die Klemmfeder in axialer Richtung betrachtet vollständig innerhalb der Hebelfeder angeordnet sein kann. Die Klemmfeder kann über den Befestigungsfuß mit dem Kupplungsdeckel beispielsweise verschraubt oder vernietet sein. Die Klemmfeder kann insbesondere über den Steg eine Klemmkraft auf den Sensierring ausüben. Der Steg kann hierzu über eine geeignet dimensionierte Anlagefläche mit einer entsprechend hohen Federkraft an dem Sensierring angreifen. Die Hebelfeder kann einen Mitnehmeranschlag aufweisen, der insbesondere die Klemmfeder im Bereich des Anschlagbereichs hintergreift. Der Mitnehmeranschlag ist insbesondere einstückig mit der Hebelfeder ausgestaltet. Der Mitnehmeranschlag kann in einer Ebene mit der übrigen Hebelfeder angeordnet sein oder mit einem Anteil in axialer Richtung zum Kupplungsdeckel hin oder von dem Kupplungsdeckel weg verlaufen. Der Mitnehmeranschlag ist beispielsweise als abstehende Strebe, Nase, Fortsatz oder ähnliches ausgestaltet. Die Hebelfeder weist insbesondere einen Tellerfederring auf, der die Federfunktion einer Tellerfeder bereitstellt und zwischen einem inneren Kraftrand und einem äußeren Kraftrand in seiner Konizität verändert werden kann. Von dem Tellerfederring können nach radial innen Federzungen abstehen, über die von einem insbesondere hydraulischen Betätigungssystem eine Betätigungskraft zum Verlagern der Anpressplatte der Reibungskupplung eingeleitet werden kann. Von dem äußeren Kraftrand des Tellerfederrings können Ansätze nach radial außen abstehen, über welche die Hebelfeder in Umfangsrichtung ausgerichtet und zentriert werden kann.
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Der Nachstellring und/oder der Sensierring können jeweils als ein Rampenring ausgestaltet sein. Der Rampenring kann insbesondere in Umfangsrichtung geschlossen ausgeführt sein und in axialer Richtung abstehende Gegenrampen aufweisen, die an korrespondierenden, insbesondere durch den Kupplungsdeckel oder ein zwischengeschaltetes separates Bauteil ausgebildeten, Rampen bei einer Relativdrehung abgleiten können, um die axiale Erstreckung des durch die Rampe und die Gegenrampe ausgebildeten Rampensystems zu verändern.
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Die Verstellrampe und/oder die Sensierrampe können durch den Kupplungsdeckel, die Anpressplatte oder ein weiteres Bauteil ausgebildet sein. Insbesondere erstrecken sich die Verstellrampe und/oder die Sensierrampe in Umfangsrichtung oder in tangentialer Richtung mit einer definierten Rampensteigung, die mit der Rampensteigung einer jeweils korrespondierenden Sensiergegenrampe des Sensierrings beziehungsweise Verstellgegenrampe des Verstellrings korrespondiert.
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Insbesondere weist der Verstellring eine Verstellgegenrampe zum Abgleiten an der Verstellrampe auf, wobei die Verstellgegenrampe eine in eine erste Umfangsrichtung verlaufende Verstellgegenrampensteigung aufweist, und wobei der Sensierring eine Sensiergegenrampe zum Abgleiten an der Sensierrampe aufweist, wobei die Sensiergegenrampe eine in eine der ersten Umfangsrichtung entgegen gerichteten zweiten Umfangsrichtung verlaufende Sensiergegenrampensteigung aufweist. Die Verstellgegenrampensteigung und die Sensiergegenrampensteigung sind dadurch gegenläufig, das heißt in der einen Umfangsrichtung steigt die axiale Erstreckung der Verstellgegenrampe des Verstellrings an, während die axiale Erstreckung der Sensiergegenrampe des Sensierrings abfällt, und in der anderen Umfangsrichtung fällt die axiale Erstreckung der Verstellgegenrampe des Verstellrings ab, während die axiale Erstreckung der Sensiergegenrampe des Sensierrings ansteigt. Da durch die mit dem Verstellring und den Sensierring verbundene Vorspannfeder der Verstellring und der Sensierring bei einem Nachstellereignis in unterschiedliche Umfangsrichtungen verdreht werden, führen die gegenläufigen Anschrägungen der Verstellgegenrampe und der Sensiergegenrampe bei einem Nachstellereignis jeweils zu einer Erhöhung der axialen Erstreckung des zugehörigen Verstellrampensystems und des Sensierrampensystems.
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Vorzugsweise sind der Verstellring und der Sensierring ausschließlich über die mindestens eine sowohl mit dem Verstellring als auch mit dem Sensierring verbundene Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorgespannt. Weitere Vorspannfedern, die mit einem anderen Bauteil, beispielsweise mit dem Kupplungsdeckel verbunden sind, können dadurch eingespart werden. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden. Vorzugsweise sind mehrere, beispielsweise drei, sowohl mit dem Verstellring als auch mit dem Sensierring verbundene Vorspannfedern vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein können. Separate Rollfedern zur Zentrierung des Sensierrings können dadurch eingespart werden. Der Sensierring kann stattdessen über die Vorspannfedern an dem Verstellring zentriert sein.
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Besonders bevorzugt ist die Vorspannfeder als Schraubenfeder, insbesondere Druckfeder oder Zugfeder, ausgestaltet. Die Vorspannfeder kann dadurch leicht eine ausreichende Federkraft sowohl an dem Verstellring als auch an dem Sensierring ausüben. Gleichzeitig kann die Vorspannfeder einen entsprechend großen Federweg ausführen, der sich aus der Summe der maximal vorgesehenen Drehungen des Verstellrings und des Sensierrings ergibt. Insbesondere ist die Vorspannfeder an einem Haken des Sensierrings und/oder einem Haken des Verstellrings verliersicher eingehakt.
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Insbesondere ist die Vorspannfeder als eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Bogenfeder ausgestaltet. Die Vorspannfeder kann dadurch eine vergleichsweise große Erstreckung in Längsrichtung der Vorspannfeder aufweisen, die es ermöglicht über einen großen Federweg eine ausreichende Federkraft bereitzustellen. Die Vorspannfeder kann insbesondere eine vergleichsweise flache Federkennlinie aufweisen. Der Sensierring und/oder der Verstellring kann einen in die Vorspannfeder hineinragenden, insbesondere geeignet gebogenen, Dorn aufweisen, wodurch zumindest die grobe Ausrichtung der Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorgegeben werden kann.
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Vorzugsweise sind der Verstellring und der Sensierring im Wesentlichen koaxial und mit einem Abstand in radialer Richtung zueinander angeordnet, wobei die Vorspannfeder zumindest zu einem Großteil in radialer Richtung zwischen dem Verstellring und dem Sensierring angeordnet ist. Die Vorspannfeder kann dadurch in einem zwischen dem Verstellring und dem Sensierring vorgesehenen freien Bauraum angeordnet sein. Dadurch ist es insbesondere nicht erforderlich in einem Kupplungsdeckel oder einem anderen Bauteil eine Aussparung für die Vorspannfeder vorzusehen, so dass der Kupplungsdeckel beziehungsweise das andere Bauteil entsprechend stabiler ausgestaltet ist.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer an einer Verstellgegenringrampe eines Verstellrings einer Nachstelleinrichtung, die insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weiterbildet sein kann, abgleitbaren Verstellrampe zur Variation einer axialen Erstreckung eines aus der Verstellrampe und dem Verstellring gebildeten Verstellrampensystems zum Ausgleich eines verschleißbedingten axialen Fehlabstands einer Anpressplatte und einer an einer Sensierringgegenrampe eines Sensierring einer Nachstelleinrichtung, die insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weiterbildet sein kann, abgleitbaren Sensierrampe zum Sensieren des verschleißbedingten axialen Fehlabstands der Anpressplatte, wobei die Sensierrampe eine in eine erste Umfangsrichtung verlaufende Sensierrampensteigung und die Verstellrampe eine in eine der ersten Umfangsrichtung entgegen gerichteten zweiten Umfangsrichtung verlaufende Verstellrampensteigung aufweist. Durch die in unterschiedliche Umfangsrichtungen verlaufenden Rampensteigungen der Verstellrampe und der Sensierrampe ist es möglich eine Vorspannfeder an den in unterschiedliche Umfangsrichtungen bei einem Nachstellvorgang verdrehbaren Verstellring und Sensierring zu befestigen und den Verstellring und den Sensierring gleichzeitig von der gemeinsamen Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorzuspannen, wodurch eine weitere Vorspannfeder eingespart werden kann, so dass eine einfach und/oder kostengünstig herstellbare Reibungskupplung mit Nachstellfunktion ermöglicht ist.
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Insbesondere sind an einer ersten Axialseite die Verstellrampe und die Sensierrampe einer Nachstelleinrichtung einer ersten Teilkupplung einer Doppelkupplung und an einer von der ersten Axialseite weg weisenden zweiten Axialseite die Verstellrampe und die Sensierrampe einer Nachstelleinrichtung einer zweiten Teilkupplung der Doppelkupplung ausgebildet. Dadurch können mit nur einem Bauteil, nämlich dem die erste Axialseite und die zweite Axialseite ausbildenden Kupplungsdeckel, die Rampen des Verstellrampensystems und des Sensierrampensystems von zwei Teilkupplungen einer Doppelkupplung ausgebildet werden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Gegenplatte einer relativ zu der Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte, einem Kupplungsdeckel, der insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weiterbildet sein kann, zum zumindest teilweisen Abdecken der Anpressplatte und einer an der Anpressplatte oder dem Kupplungsdeckel abgestützten Nachstelleinrichtung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weiterbildet sein kann, zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte. Durch die Befestigung der Vorspannfeder an den in unterschiedliche Umfangsrichtungen bei einem Nachstellvorgang verdrehbaren Verstellring und Sensierring können der Verstellring und der Sensierring gleichzeitig von der gemeinsamen Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorgespannt werden, wodurch eine weitere Vorspannfeder eingespart werden kann, so dass eine einfach und/oder kostengünstig herstellbare Reibungskupplung mit Nachstellfunktion ermöglicht ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer ersten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle und einer zweiten Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei die erste Teilkupplung und/oder die zweite Teilkupplung als eine Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weiterbildet sein kann, ausgestaltet ist. Die Verstellgegenringrampe und die Sensierringgegenrampe der ersten Teilkupplung ist insbesondere an einer ersten Axialseite des Kupplungsdeckels ausgebildet, während die Verstellgegenringrampe und die Sensierringgegenrampe der zweiten Teilkupplung an einer von der ersten Axialseite weg weisenden zweiten Axialseite des selben Kupplungsdeckels ausgebildet ist. Durch die Befestigung der Vorspannfeder an den in unterschiedliche Umfangsrichtungen bei einem Nachstellvorgang verdrehbaren Verstellring und Sensierring können der Verstellring und der Sensierring gleichzeitig von der gemeinsamen Vorspannfeder in Umfangsrichtung vorgespannt werden, wodurch eine weitere Vorspannfeder eingespart werden kann, so dass eine einfach und/oder kostengünstig herstellbare Reibungskupplung mit Nachstellfunktion ermöglicht ist.
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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 schematische Schnittansicht einer Doppelkupplung,
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2: eine schematische perspektivische Detailansicht eines Kupplungsdeckels für die Doppelkupplung aus 1 und
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3: eine schematische Draufsicht eines Teils einer Nachstelleinrichtung für die Doppelkupplung aus 1.
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Die in 1 dargestellte Doppelkupplung 1 umfasst zwei Reibungskupplungen 2, 3, die im ausgerückten, also geöffneten Zustand dargestellt sind. Die Doppelkupplung 1 umfasst zwei Kupplungsscheiben 4, 5, die mit unterschiedlichen Getriebeeingangswellen verbindbar sind, wobei das diese Getriebeeingangswellen aufweisende Kraftfahrzeuggetriebe in vorteilhafter Weise ein so genanntes Lastschaltgetriebe bilden kann, welches zwei Teilgetriebe aufweisen kann. Die Kupplungsscheiben 4, 5 tragen radial außen Reibbeläge 6, 7, die axial zwischen einer den beiden Reibungskupplungen 2 und 3 gemeinsamen Gegenplatte 8 und einer der jeweiligen Reibungskupplung 2 bzw. 3 zugeordneten Anpressplatte 9, 10 verpresst werden kann. Durch die gemeinsame Zentralplatte, die für beide Reibungskupplungen 2, 3 die Gegenplatte 8 ausbildet, ergibt sich für die Doppelkupplung 1 eine Doppelkupplung nach dem sogenannten „Drei-Platten-Design“. Die Gegenplatte 8 bildet einen Bestandteil eines Schwungrades, das mit einer Antriebswelle eines Antriebsmotors verbunden ist. Die Gegenplatte 8 ist über axial verlaufende Bereiche, die hier nicht näher dargestellt sind, mit einer Antriebsplatte 11 bzw. einem Antriebskorb verbunden. Die Antriebsplatte 11 ist beispielsweise als Mitnehmerring ausgebildet. Die axial verlaufenden Bereiche, die eine Verbindung zwischen der Gegenplatte 8 und der Antriebsplatte 11 herstellen, können entweder an der Gegenplatte 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.
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Die Gegenplatte 8 ist über eine Lagerung 38 getriebeseitig gelagert und zumindest in einer Axialrichtung festgelegt, um die zumindest für eine der Reibungskupplungen 2, 3 erforderlichen Schließkräfte axial abzufangen. Die Gegenplatte 8 kann also auf einer Getriebeeingangswelle gelagert bzw. axial abgestützt sein. Sie kann jedoch auch auf einem mit dem Getriebegehäuse fest verbundenen Abstützstutzen bzw. Abstützrohr aufgenommen und axial abgestützt sein.
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Die Kupplungsscheiben 4 und 5 besitzen axial zwischen ihren beiden ringförmigen Reibbelägen 6 und 7 eine so genannte Belagfederung, die einen progressiven Aufbau und Abbau des von den Reibungskupplungen 2, 3 übertragbaren Drehmomentes über zumindest einen Teilbereich des Betätigungsweges gewährleisten.
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Die Anpressplatte 9 ist mittelbar oder unmittelbar vorzugsweise über blattfederartige Elemente mit der Gegenplatte 8 drehfest, jedoch begrenzt axial verlagerbar verbunden. Die Anpressplatte 10 der Reibungskupplung 3 ist in ähnlicher Weise mit der Gegenplatte 8 antriebsmäßig gekoppelt. An der Gegenplatte 8 ist ein Kupplungsdeckel 12 befestigt, der hier als Blechdeckel ausgebildet ist. Axial beidseits dieses Kupplungsdeckels 12 sind in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelfedern 13, 14 vorgesehen, mittels derer die jeweils zugeordnete Reibungskupplung 2, 3 betätigbar ist.
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Die insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten Hebelfedern 13, 14 können jeweils ein ringartiges Bauteil bilden, das tellerfederähnliche Eigenschaften aufweist, also federnd in seiner Konizität veränderbar ist. Diese Tellerfedern 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.
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Die Anpressplatte
10 trägt Zugmittel
17, die sich axial erstrecken und an ihrem der Anpressplatte
10 abgewandten Ende
18 eine Schwenklagerung bzw. Abwälzauflage
19 tragen, an der die Hebelfeder
14 kippbar bzw. 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 vorteilhafterweise 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. Die Zugmittel
17 bilden einen Zuganker
17 aus. Radial innerhalb der Abwälzauflage
19 ist die Hebelfeder
14 an einem ringförmigen Abstützring
20 abgestützt. Der ringförmige Abstützring
20 ist axial zwischen dem Kupplungsdeckel
12 und der Hebelfeder
14 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 Federzungen
22 der Hebelfeder
14 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. 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. Geeignete Hebelelemente bzw. Hebelfedern
13,
14 sind beispielsweise in
DE 103 40 665 A1 , die
DE 199 05 373 A1 ,
EP 0 992 700 B1 und
EP 1 452 760 A1 beschrieben.
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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 19 stets axial in Richtung der radial äußeren Bereiche der Hebelfeder 14 gedrängt wird.
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Der Abstützring
20 bildet einen so genannten Nachstellring
20, der über ein Rampensystem am Kupplungsdeckel
12 axial abgestützt ist. Das Rampensystem besitzt in Umfangsrichtung verlaufende, sich in axialer Richtung erhebende Rampen. Entsprechende Rampen können unmittelbar an dem Nachstellring
20 angeformt sein und die mit diesen zusammenwirkenden Gegenrampen können in vorteilhafter Weise unmittelbar im Bereich des Gehäusebodens des Kupplungsdeckels
12 eingebracht sein. In Umfangsrichtung wird der Nachstellring
20 von wenigstens einer nicht näher dargestellten Feder in Umfangsrichtung bzw. 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 22 677 A1 und
DE 44 31 641 A1 entnommen werden.
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Die Nachstelleinrichtung 21 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 23, die einen Sensierring 24 aufweist, der in ähnlicher Weise, wie dies in Zusammenhang mit dem Nachstellring 20 beschrieben wurde, über ein Rampensystem am Gehäuseboden des Kupplungsdeckels 12 abgestützt ist und in Nachstellrichtung durch eine Feder mit einer Federkraft in Umfangsrichtung beaufschlagt ist. Der Sensierring 24 ist hier axial zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und den äußeren Bereichen der Hebelfeder 14 angeordnet, und zwar hier auf radialer Höhe der Abwälzauflage 19.
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Die Sensoreinrichtung 23 besitzt weiterhin ein insbesondere als Klemmfeder ausgestaltetes Sensorelement 25, das vorzugsweise axial federnde Bereiche besitzt. Das Sensorelement 25 klemmt, sofern kein Verschleiß aufgetreten ist, den Sensierring 24 axial ein, so dass dieser dann unverdrehbar gehaltert ist. Das Sensorelement 25 besitzt Anschlagbereiche 26, die mit vom Zugmittel 17 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 bzw. 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 Sensierring 24 tendenzmäßig entlastet wird und somit sich um einen Winkel, der abhängig ist von dem durch das Sensorelement 25 detektierten Verschleiß, verdrehen kann. Die dabei erfolgende axiale Verlagerung des Sensierrings 24 gegenüber dem gehäuseartigen Bauteil wird durch das zwischen dem Sensierring 24 und diesem gehäuseartigen Bauteil vorgesehene Rampensystem gewährleistet.
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Beim Öffnen, also Ausrücken der Reibungskupplung 3, wird die Hebelfeder 14 in eine winkelmäßige Lage zurückgedrängt, bei der die Federzungen 22 der Hebelfeder 14 eine zumindest annähernd gleich bleibende bzw. konstante axiale Lage einnehmen. Aufgrund des mittels der Sensoreinrichtung 23 erfolgten Verschleißausgleiches, der hier eine entsprechende axiale Verlagerung der Abwälzauflage 19 nach rechts bewirkt, wird der Abstützring bzw. als Nachstellring 20 ausgestaltetes Nachstellelement beim Öffnen der Reibungskupplung 3 entlastet, so dass auch dieser dann eine Verdrehung erfährt, die aufgrund des zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und dem Nachstellring 20 vorhandenen Rampensystems eine entsprechende axiale Verlagerung des Nachstellringes 20 bewirkt.
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Das die Anschlagbereiche 26 aufweisende Sensorelement 25 kann durch ein ringförmiges Bauteil gebildet sein, das über den Umfang betrachtet einzelne, vorzugsweise gleichmäßig verteilte Befestigungen mit dem Kupplungsdeckel 12 aufweist. Die zwischen diesen Befestigungen vorhandenen Bereiche des ringförmigen Sensorelementes 25 tragen die Anschlagbereiche 26. Die in Umfangsrichtung zwischen den Befestigungen vorgesehenen Bereiche des Sensorelementes 25 sind in axialer Richtung elastisch bzw. 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 13 der Reibungskupplung 2 ist gegenüber der Hebelfeder 14 axial auf der anderen Seite der radialen Bereiche des Kupplungsdeckels 12 vorgesehen. Die Hebelfeder 13 stützt sich mit einem radial äußeren Bereich an einem Abstützring bzw. als Nachstellring 28 ausgestaltetes Nachstellelement ab. Der Nachstellring 28 ist in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit dem Nachstellring 20 beschrieben wurde, gegenüber dem Kupplungsdeckel 12 verdrehbar und an diesem über ein Rampensystem axial abgestützt. Der Nachstellring 28 bildet einen Bestandteil einer Nachstelleinrichtung 29, die zwischen den radialen Bereichen des Kupplungsdeckels 12 und der Hebelfeder 13 wirksam ist. Zwischen der Anpressplatte 9 und der Gegenplatte 8 und/oder dem Kupplungsdeckel 12 sind Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, die vorzugsweise durch Blattfedern gebildet sind, welche axial derart vorgespannt sind, dass die Anpressplatte 9 axial gegen die Hebelfeder 13 gedrückt wird. Die axiale Gesamtkraft, welche auf die Hebelfeder 13 in Richtung nach rechts einwirkt, ist dabei derart bemessen, dass während des Betriebes des Kupplungsaggregates 1 eine axiale Verlagerung bzw. Verschwenkung der Hebelfeder 13 aufgrund zumindest von Resonanzerscheinungen und/oder Axialschwingungen bzw. Taumelschwingungen von zumindest einzelnen Bauteilen des Kupplungsaggregates verhindert wird. Eventuell können zusätzlich zu den Blattfederelementen weitere Energiespeicher bzw. Federelemente vorgesehen werden, die auf die Anpressplatte 9 oder aber unmittelbar auf die Hebelfeder 13 einwirken. Der Kupplungsdeckel 12, die Hebelfeder 13 sowie die zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und der Hebelfeder 13 angeordnete Nachstelleinrichtung 29 bilden gemeinsam eine Kupplungsdeckelanordnung aus, die als eine gemeinsame Baueinheit verbaut werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Hebelfeder 14 sowie die zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und der Hebelfeder 14 angeordnete Nachstelleinrichtung 23 gemeinsam die Kupplungsdeckelanordnung ausbilden, wobei insbesondere der Kupplungsdeckel 12, die Hebelfedern 13, 14 und die Nachstelleinrichtungen 23, 29 die Kupplungsdeckelanordnung ausbilden, die in dieser Ausgestaltung speziell für den Betrieb von Doppelkupplungen ausgestaltet ist.
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Die Nachstelleinrichtung 29 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 30, die radial innerhalb und hier beabstandet von dem Nachstellring 28 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 30 umfasst einen Sensierring 31, der ähnlich wie der Sensierring 24 gegenüber dem Kupplungsdeckel 12 verdrehbar und über ein Rampensystem abgestützt ist. Weiterhin besitzt die Sensoreinrichtung 30 ein insbesondere als Klemmfeder ausgestaltetes Sensorelement 32, das entweder mittelbar oder unmittelbar vom Kupplungsdeckel 12 getragen wird. Das Sensorelement 32 besitzt zumindest einen Abhubanschlag 33, der mit mindestens einen Mitnehmeranschlag 34 zumindest beim Auftreten von Verschleiß an den Reibbelägen 6 der Kupplungsscheibe 4 zusammenwirken. Der Mitnehmeranschlag 34 ist insbesondere einstückig durch die Hebelfeder 13 ausgebildet. Das Sensorelement 32 besitzt Bereiche 35, die mit axialer Vorspannung an Bereichen 36 des Sensierrings 31 zusammenwirken. Durch die axiale Vorspannung zumindest der Bereiche 35 wird der Sensierring 31 axial eingespannt, so dass 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 Kupplungsdeckel 12 verbunden und wirksam ist, wie dies in Zusammenhang mit dem Sensorelement 25 beschrieben wurde.
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Der 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 bzw. leichte Anlage zwischen diesen Bereichen 33 und 34 erfolgt, wodurch gewährleistet ist, dass der Sensierring 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 Federzungen 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 Kraftfahrzeuggetriebe weiterzuleiten. Die maximale Anpresskraft kann dabei zumindest einen konstanten Wert aufweisen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Kraftfahrzeugmotors und des dabei abgegebenen Drehmomentes diese Schließkraft entsprechend anzupassen. Dies bedeutet, dass, wenn der Motor lediglich 50 % seines Nominaldrehmomentes abgibt, die Anpresskraft entsprechend reduziert werden kann. Eine ähnliche Betätigung ist auch für die Reibungskupplung 3 möglich.
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Wie in 2 dargestellt kann der Kupplungsdeckel 12 an einer ersten Axialseite 40 mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Sensierrampen 42 ausbilden, an denen der Sensierring 24 mit seinen Sensiergegenrampen abgleiten kann, um die axiale Erstreckung eines aus der Sensierrampe 42 und der Sensiergegenrampe gebildeten Sensierrampensystems der Sensoreinrichtung 23 zu verändern. Zusätzlich kann der Kupplungsdeckel 12 an der ersten Axialseite 40 mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Verstellrampen 44 ausbilden, an denen der Verstellring 20 mit seinen Verstellgegenrampen abgleiten kann, um die axiale Erstreckung eines aus der Verstellrampe 44 und der Verstellgegenrampe gebildeten Verstellrampensystems der Nachstelleinrichtung 21 zu verändern. Die Rampensteigungen der Sensierrampen 42 und der Verstellrampen 44 sind gegenläufig in unterschiedliche Umfangsrichtungen gerichtet. Dadurch gleitet bei einem Nachstellereignis der Sensierring 24 auf den Sensierrampen 42 in einer ersten Umfangsrichtung 46 ab, während der Verstellring 20 in einer entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung 48 auf den Verstellrampen 44 abgleitet. Der Kupplungsdeckel 12 kann an einer von der ersten Axialseite 40 weg weisenden zweiten Axialseite 50 entsprechend mit gegenläufig ausgerichteten Verstellrampen und Sensierrampen für den Verstellring 28 und den Sensierring 31 versehen sein.
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Wie in 3 gezeigt kann die Vorspannung des Verstellrings 20 und des Sensierrings 24 in Umfangsrichtung mit Hilfe einer gemeinsamen sowohl mit dem Verstellring 20 als auch mit dem Sensierring 24 verbundenen Vorspannfeder 52 erreicht werden, ohne dass es erforderlich ist für den Verstellring 20 und den Sensierring 24 jeweils eine mit dem Kupplungsdeckel 12 verbundene separate Feder vorzusehen. Bei einem Nachstellereignis kann die Vorspannfeder 52 sukzessive zunächst den Sensierring 24 in die erste Umfangsrichtung 46 und nachfolgend den Verstellring 20 in die zweite Umfangsrichtung verdrehen, wobei sich die Vorspannfeder 52 hierbei an dem während der Verdrehung des Sensierrings 24 oder des Verstellrings 20 verklemmten Verstellring 20 beziehungsweise Sensierring 24 abstützt. Die Vorspannfeder 52 kann hierbei als schraubenfederartige Bogenfeder ausgestaltet sein, die als Zugfeder oder Druckfeder eingesetzt sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Reibungskupplung
- 4
- Kupplungsscheibe
- 5
- Kupplungsscheibe
- 6
- Reibbelag
- 7
- Reibbelag
- 8
- Gegenplatte
- 9
- Anpressplatte
- 10
- Anpressplatte
- 11
- Antriebsplatte
- 12
- Kupplungsdeckel
- 13
- Hebelfeder
- 14
- Hebelfeder
- 15
- Tellerfeder
- 16
- Tellerfeder
- 17
- Zugmittel
- 18
- abgewandtes Ende
- 19
- Abwälzauflage
- 20
- Abstützring
- 21
- Nachstelleinrichtung
- 22
- Federzunge
- 23
- Sensoreinrichtung
- 24
- Sensorring
- 25
- Sensorelement
- 26
- Anschlagbereich
- 27
- Gegenanschlagbereich
- 28
- Verstellring
- 29
- Nachstelleinrichtung
- 30
- Sensoreinrichtung
- 31
- Sensorring
- 32
- Sensorelement
- 33
- Anschlagbereich
- 34
- Gegenanschlagbereich
- 35
- Bereich
- 36
- Bereich
- 37
- Federzunge
- 38
- Lagerung
- 40
- erste Axialseite
- 42
- Sensierrampe
- 44
- Verstellrampe
- 46
- erste Umfangsrichtung
- 48
- zweite Umfangsrichtung
- 50
- zweite Axialseite
- 52
- Vorspannfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/058508 A1 [0002]
- DE 10340665 A1 [0029]
- DE 19905373 A1 [0029]
- EP 0992700 B1 [0029]
- EP 1452760 A1 [0029]
- DE 4239291 A1 [0031]
- DE 4239289 A1 [0031]
- DE 4322677 A1 [0031]
- DE 4431641 A1 [0031]
