DE102015207324A1

DE102015207324A1 - Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102015207324A1
Application number: DE102015207324.6A
Authority: DE
Inventors: Gerd Ahnert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Kupplungsteil, einem zweiten Kupplungsteil zur Ausbildung eines Gegenlagers für das erste Kupplungsteil, wobei zumindest das erste Kupplungsteil auf einer dem zweiten Kupplungsteil zugewandten Seite mehrere in axialer Richtung abstehende Rampen aufweist, mehreren in Umfangsrichtung verteilten separaten Auflageelementen zur Ausbildung jeweils einer Kontaktfläche für die jeweilige Rampe des ersten Kupplungsteils und zur Ausbildung einer Auflagefläche für das zweite Kupplungsteil, wobei die Auflageelemente in axialer Richtung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sind, und einem in Umfangsrichtung verdrehbaren Koppelelement zur Abstützung der Auflageelemente, wobei die Auflageelemente an dem Koppelelement gelagert sind. Da die Rampen direkt an dem Kupplungsteil angeordnet sind, ist eine kostenintensive Anschaffung eines speziellen Rampenrings eingespart, so dass das Rampensystem sowie eine Nachstelleinrichtung mit einem derartigen Rampensystem kostengünstiger hergestellt werden können, wodurch eine kostengünstige Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung, mit deren Hilfe ein Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs erfolgen kann.
Reibungskupplungen können zum Ausgleich eines auftretenden Verschleißes von Reibbelägen mit einer kraftgesteuerten Nachstelleinrichtung versehen sein. 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.
Aus DE 10 2009 035 225 A1 , WO 2009/056092 A1 , DE 10 2011 086 995 A1 ist jeweils eine Reibungskupplung mit einer weggesteuerten Nachstelleinrichtung bekannt, bei der eine sich in Abhängigkeit vom Abstand eines Betätigungssystems mit einer Tellerfeder und einer Anpressplatte axial verlagernde Antriebsklinke eines Sensierblechs auf ein Ritzel einer Spindel wirkt, wobei eine auf der Spindel aufgenommene Spindelmutter bei Verdrehung der Spindel einen zwischen der Anpressplatte und der Tellerfeder angeordneten Rampenring eines Rampensystems relativ zu einer Gegenrampe der Anpressplatte verdreht, wodurch der ursprüngliche Abstand des Betätigungssystems zur Anpressplatte wieder hergestellt wird. Dabei gleitet während des Hubs einer Gegenplatte gegenüber der Anpressplatte die Antriebsklinke auf den Zähnen des Ritzels und rastet bei einem vorgegebenen Verschleiß in eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen ein. 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 Rampenring um einen entsprechenden Winkelbetrag verdreht, um die Reibungskupplung dadurch nachzustellen. Nachstelleinrichtungen mit einem derartigen Betätigungsprinzip werden nachfolgend auch als „TAC-Spindel“ bezeichnet. Der Rampenring weist eine Eingriffsöffnung auf, in die ein von der Spindelmutter abstehender Zahn eingreift, so dass bei einem Verdrehen der Spindel und einer axialen Bewegung der Spindelmutter entlang der Spindel der Zahn der Spindelmutter den Rampenring verdrehen kann. Nachstelleinrichtungen mit einem derartigen Betätigungsprinzip werden auch als „TAC-Spindel“ bezeichnet.
Aus WO 2008/058508 A1 ist ein als Doppelkupplung aus gestaltetes Kupplungsaggregat 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 ausgestaltete 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. Nachstelleinrichtungen mit einem derartigen Betätigungsprinzip werden auch als „TAC-2VR“ bezeichnet.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellkosten einer Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung zu reduzieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstige Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Rampensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung zum Ausgleich eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einem ersten Kupplungsteil, einem zweiten Kupplungsteil zur Ausbildung eines Gegenlagers für das erste Kupplungsteil, wobei zumindest das erste Kupplungsteil auf einer dem zweiten Kupplungsteil zugewandten Seite mehrere in axialer Richtung abstehende Rampen aufweist, mehreren in Umfangsrichtung verteilten separaten Auflageelementen zur Ausbildung jeweils einer Kontaktfläche für die jeweilige Rampe des ersten Kupplungsteils und zur Ausbildung einer Auflagefläche für das zweite Kupplungsteil, wobei die Auflageelemente in axialer Richtung zwischen dem ersten Kupplungsteil und dem zweiten Kupplungsteil angeordnet sind, und einem in Umfangsrichtung verdrehbaren Koppelelement zur Abstützung der Auflageelemente, wobei die Auflageelemente an dem Koppelelement gelagert sind.
In dem erfindungsgemäßen Rampensystem sind die Rampen direkt an dem ersten Kupplungsteil angeordnet. Die in axialer Richtung abstehenden Rampen befinden sich auf der dem zweiten Kupplungsteil zugewandten Seite des ersten Kupplungsteils. Die Auflageelemente sind zwischen den Rampen des ersten Kupplungsteils und dem zweiten Kupplungsteils angeordnet und sind zu den Kupplungsteilen separate Bauteile, die nicht einstückig mit den Kupplungsteilen ausgeführt sind. Die Kontaktflächen sind insbesondere ausschließlich zwischen den Rampen des ersten Kupplungsteils und den Auflageelementen sowie den Auflageelementen und dem zweiten Kupplungsteil ausgebildet. Beispielsweise können die Auflageelemente zwischen den beiden Kupplungsteilen geglitten werden. Vorteilhaft können die Auflageelemente zwischen den beiden Kupplungsteilen abgerollt werden. Die Auflageelemente können insbesondere im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sein und vorzugsweise durch Massenfertigung kostengünstig hergestellt werden.
Zur Abstützung der Auflageelemente ist ein Koppelelement vorgesehen. Das Koppelelement kann beispielsweise als ein ringförmiger Käfig ausgestaltet sein. Zur Aufnahme der Auflageelemente weist der Käfig mehrere Aufnahmeöffnungen auf. In diesen Aufnahmeöffnungen sind die Auflageelemente eingesetzt. Vorteilhaft können die Auflageelemente um sich selbst drehbar eingesetzt sein. Die Verwendung des Käfigs ermöglicht, dass die Auflageelemente auf einem gemeinsamen Radius angeordnet sind. Insbesondere sind sämtliche Auflageelemente identisch ausgeformt, so dass bei der Montage keine Verwechselungen unterschiedlicher Auflageelemente auftreten können. Das Koppelelement mit den Auflageelementen ist in Umfangsrichtung verdrehbar. Durch die Drehung des Koppelelements in Umfangsrichtung können die Auflageelemente auf den Rampen aufwärts bewegen. Der Abstand zwischen den beiden Kupplungsteilen in axialer Richtung wird somit vergrößert, wodurch der verschleißbedingte Fehlabstand der Anpressplatte zur Gegenplatte nachgestellt ist.
Die Rampen können z.B. durch Fräsen gefertigt werden. Das Fertigen der Rampen an dem ersten Kupplungsteil, insbesondere an der Anpressplatte, ist relativ einfach und kostengünstig, da an der Anpressplatte auch andere Zerspannungsoperationen durchgeführt werden müssen. Da die Rampen direkt an dem Kupplungsteil angeordnet sind, ist eine kostenintensive Anschaffung eines speziellen Rampenrings eingespart, so dass das Rampensystem sowie eine Nachstelleinrichtung mit einem derartigen Rampensystem kostengünstiger hergestellt werden können, wodurch eine kostengünstige Reibungskupplung mit Verschleißnachstellung ermöglicht ist.
Die Rampen können beispielsweise an der Anpressplatte oder dem Kupplungsdeckel angeordnet sein. Zur Ausbildung eines Gegenlagers für die Anpressplatte oder den Kupplungsdeckel kann es sich bei dem zweiten Kupplungsteil um die Tellerfeder bzw. Hebelfeder handeln. Alternativ können die Tellerfeder bzw. Hebelfeder mit Rampenformen ausgestattet sein und die Anpressplatte oder der Kupplungsdeckel dient als Gegenlager.
Insbesondere ist das Auflageelement als ein Wälzkörper ausgestaltet, wobei insbesondere sämtliche Auflageelemente den gleichen Durchmesser aufweisen. Wie oben erwähnt sind die Auflageelemente um sich selbst drehbar mit dem Koppelelement verbunden. Das Koppelelement kann dadurch vergleichbar zu einem Wälzlager relativ zu den beiden Kupplungsteilen verdreht werden. Durch die Rollbewegung der Auflageelemente findet eine Rollreibung zwischen den beiden Kupplungsteilen statt. Der Reibwiderstand bei der Bewegung des Rampensystems kann dadurch verringert werden. Demzufolge ist nur eine geringe Antriebskraft für die Bewegung des Rampensystems erforderlich. Darüber hinaus kann der Verschleiß der Auflageelemente und der beiden Kupplungsteile durch die Rollbewegung der Auflageelemente vermindert werden. Zum Vermeiden eines Verschleißes aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen können sämtliche Auflageelemente den gleichen Durchmesser aufweisen und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Die Auflageelemente können insbesondere als Lagerkugeln eines genormten Kugellagers ausgestaltet sein und als massengefertigtes Normbauteil kostengünstig hergestellt werden. Alternativ zu Kugeln können auch zylindrische, kegelige oder ballige Wälzkörper als Auflageelemente verwendet werden. Vorteilhaft können bei den zylindrischen Wälzkörpern linienförmige Kontaktstellen zu den Kupplungsteilen auftreten, so dass die Bauteilbelastungen sich verringern.
Vorzugsweise kann das Koppelelement als ein Ringkörper ausgestaltet sein. Das Koppelelement kann beispielsweise als ein ringförmiger Käfig ausgestaltet sein. Zum teilweisen Aufnehmen jeweils eines Auflageelements kann das Koppelelement mehrere Aufnahmeöffnungen aufweisen. In den Aufnahmeöffnungen des Koppelelements sind die Auflageelemente um sich selbst drehbar eingesetzt. Die Verwendung des Käfigs ermöglicht, dass die Auflageelemente auf einem gemeinsamen Radius angeordnet sind. Durch das teilweise Einsetzen des Auflageelements in die Aufnahmeöffnung ist eine drehfeste Befestigung des Auflageelements mit dem Koppelelement erreicht, so dass die Position des jeweiligen Auflageelements mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden kann. Die Aufnahmeöffnungen müssen den aufzunehmenden Wälzkörpern entsprechend ausgeformt werden. Jedoch müssen die Aufnahmeöffnungen so ausgestaltet werden, dass die Auflageelemente nicht in den Aufnahmeöffnungen geklemmt fixiert, sondern im Wesentlichen hemmungslos drehbar angeordnet sind. Das Koppelelement kann beispielsweise als Kunststoffteil oder als Blechteil ausgeführt werden.
Insbesondere kann das Koppelelement in axialer Richtung durch die Abstützung an den Auflageelementen positioniert sein. Das Koppelelement kann beispielsweise an seiner Aufnahmeöffnung einen verbreiteten Umfassungsrand aufweisen, der an die Kontur des Auflageelements angepasst ist. Die Kontaktfläche zwischen der Aufnahmeöffnung und dem Auflageelement ist dadurch vergrößert. Durch die Anpassung des Umfassungsrands des Koppelelements an das Auflageelement wird eine relative Bewegung zwischen dem Auflageelement und dem Koppelelement in axialer Richtung der Kupplungsteile vermieden. Die Position des Koppelelements in axialer Richtung der Kupplungsteile kann daher ohne zusätzliches Hilfselement durch die Abstützung an dem Auflageelement gehalten werden.
Es ist möglich, dass das Koppelelement in axialer Richtung durch ein mit dem Koppelelement festverbundenes Stützelement positioniert ist, wobei das Stützelement sich auf das erste Kupplungsteil und an das zweite Kupplungsteil stützt. Beispielsweise kann das Stützelement als ein Blechlappen, eine Anliegenzunge oder ein an dem Koppelelement vernieteter Bolzen ausgestaltet. Die Kontaktflächen zwischen den Stützelementen und den beiden Kupplungsteilen soll möglichst klein sein. Beispielsweise kann der Kontakt zwischen den Stützelementen und den beiden Kupplungsteilen durch einen Punktkontakt erfolgen. Beim Verwenden eines Stützelements kann die Aufnahmeöffnung mit einem großen Durchmesser ausgestaltet sein. Demzufolge kann das Auflageelement mit großer Spielpassung in die Aufnahmeöffnung eingesetzt werden. Die Montage des Auflageelements kann dadurch schneller und einfacher erfolgen, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.
Vorzugsweise ist das Koppelelement an den Kupplungsteilen zentriert, wobei insbesondere das Koppelelement über die an dem Auflageelement anliegenden Rampen an den Kupplungsteilen zentriert ist. Insbesondere kann die Rampe außermittig an dem vorzugsweise kugelförmigen Auflageelement anliegen, so dass die axiale Kraftrichtung der Rampe nicht durch den Mittelpunkt der Kugel, sondern insbesondere radial außerhalb zum Mittelpunkt der Kugel verläuft. Dadurch kann ein Kraftanteil in radialer Richtung an dem Auflageelement wirken, der sich bei mehreren in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Rampen und korrespondierenden Auflageelementen in der zentrierten Lage gegenseitig aufheben können. Hierzu kann insbesondere die Rampe nicht nur in tangentialer oder im Wesentlichen in Umfangsrichtung, sondern auch in radialer Richtung einen angeschrägten und/oder bogenförmigen Verlauf aufweisen. Separate Zentriermittel zum Zentrieren des Koppelelements können dadurch eingespart werden, wodurch die Herstellung kostengünstiger erfolgen kann.
Beispielsweise kann das zweite Kupplungsteil auf einer dem ersten Kupplungsteil zugewandten Seite mehrere in axialer Richtung abstehende Gegenrampen aufweisen, wobei die Gegenrampe eine zu der Rampe des ersten Kupplungsteils entgegengesetzte Steigung aufweist. Durch eine Bewegung des Auflageelements in Umfangsrichtung des Kupplungsteils wirken die über das Auflageelement eingeleiteten Axialkräfte auf die Rampe des ersten Kupplungsteils und die Gegenrampe des zweiten Kupplungsteils. Demzufolge werden die beiden Kupplungsteile von dem Auflageelement auseinander gedrückt, wodurch der Abstand zwischen den beiden Kupplungsteilen vergrößert wird. Insbesondere kann das zweite Kupplungsteil eine der Anzahl von Rampen des ersten Kupplungsteils entsprechende Anzahl von Gegenrampen aufweisen. Vorteilhaft können die Rampe und die Gegenrampe mit gleichen Steigungswinkeln zu dem Koppelelement im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sein. Die symmetrische Anordnung ermöglicht, die über das Auflageelement eingeleiteten Pressbelastungen auf die beiden Kupplungsteile gleichmäßig zu verteilen, wodurch ein Verschleiß aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen vermieden werden kann.
Besonders bevorzugt ist pro Rampe mehr als ein an dieser Rampe anliegendes Auflageelement vorgesehen. Dadurch können sich insbesondere zwei oder mehr Kontaktstellen für die jeweilige Rampe ergeben, wodurch die Flächenpressung bei axialen Kräften reduziert werden kann. Zusätzlich oder alternativ weist das als Kugel ausgestaltete Auflageelement im Vergleich zum Verlauf der Rampe in Umfangsrichtung einen großen Durchmesser auf, so dass sich die Rampe in einem Teilbereich an die Kontur des Auflageelements anschmiegen kann. Dadurch kann insbesondere ein Festhaken von Riefen in der Rampe an dem Auflageelement vermieden werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Rampe einen gebogener, insbesondere konkaven, Verlauf in Umfangsrichtung aufweisen, so dass ein punktförmiger Kontakt zwischen der Rampe und dem Auflageelement durch einen flächigen Kontakt ersetzt werden kann. Es ist ferner möglich, dass das zweite Kupplungsteil auf der dem ersten Kupplungsteil zugewandten Seite einen gebogener, insbesondere konkaven, Verlauf in Umfangsrichtung aufweisen, so dass ein punktförmiger Kontakt zwischen dem zweiten Kupplungsteil und dem Auflageelement durch einen flächigen Kontakt ersetzt werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem Rampensystem, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Ausgleich eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte der Reibungskupplung und einem an dem Koppelelement angreifenden Spindelsystem zum Verdrehen des Koppelelements relativ zu den Kupplungsteilen, wobei das Spindelsystem eine auf eine Spindel aufgeschraubte Spindelmutter zum Verdrehen des Koppelelements und ein drehfest mit der Spindel verbundenes Ritzel aufweist, wobei das Ritzel von einer in den Umfang des Ritzel eingreifbaren Antriebsklinke verdrehbar ist. Die Nachstelleinrichtung 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.
Die Erfindung betrifft ferner eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem Rampensystem, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Ausgleich eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte der Reibungskupplung, einer an dem Koppelelement mit einer im Wesentlichen in tangentialer Richtung angreifenden Vorschubkraft angreifenden Vorschubfeder zum Verdrehen des Koppelelements und einer an dem Koppelelement angreifbaren Klemmfeder zum reibschlüssigen arretieren des Koppelelements, wobei eine von der Klemmfeder auf das Koppelelement aufbringbare Klemmkraft in Abhängigkeit vom Hubweg der Anpressplatte veränderbar ist. Die Nachstelleinrichtung kann insbesondere im Übrigen wie in WO 2008/058508 A1 beschrieben aus- und weitergebildet sein, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit verwiesen wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte und einer Nachstelleinrichtung, die insbesondere wie vorstehend beschrieben ausund weitergebildet sein kann, zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Gegenplatte, wobei die Nachstelleinrichtung ein Rampensystem aufweist, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Insbesondere kann ein Betätigungselement, beispielsweise eine als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder, an den Auflageelementen direkt oder indirekt angreifen. Das Betätigungselement kann beispielsweise von einem hydraulischen Betätigungssystem bewegt werden, um die Anpressplatte zu verlagern. Das Rampensystem kann zwischen dem Betätigungselement und der Anpressplatte oder zwischen dem Betätigungselement und einem Kupplungsdeckel der Reibungskupplung vorgesehen sein. Die Reibungskupplung kann insbesondere im Übrigen wie in DE 10 2009 035 225 A1 , WO 2009/056092 A1 , DE 10 2011 086 995 A1 oder WO 2008/058508 A1 beschrieben aus- und weitergebildet sein, auf deren Inhalt als Teil der Erfindung hiermit verwiesen wird.
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:
1: eine Prinzipdarstellung eines Rampensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2: eine Prinzipdarstellung eines Nachstellvorgangs eines Rampensystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3: eine Prinzipdarstellung eines Rampensystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4: eine Prinzipdarstellung eines Rampensystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5: eine schematische perspektivische Ansicht eines Rampensystems (ohne Tellerfeder),
6: eine schematische Schnittansicht entlang eines tangentialen Schnitts des Rampensystems aus 5 und
7: eine Prinzipdarstellung einer Nachstelleinrichtung mit einem Rampensystem.
Das in 1 dargestellte Rampensystem 10 weist ein erstes Kupplungsteil 12 und ein zweites Kupplungsteil 14 zur Ausbildung eines Gegenlagers für das erste Kupplungsteils 12 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Kupplungsteil 12 als Anpressplatte 16 und das zweite Kupplungsteil 14 als Tellerfeder 18 ausgebildet. Die Anpressplatte 16 weist mehrere Rampen 20 auf. Als Prinzipdarstellung zeigt 1 nur einen Abschnitt des ganzen Rampensystems 10. In diesem Abschnitt ist nur eine Rampe 20 gezeigt. Die Rampe 20 steht in axialer Richtung der Anpressplatte 16 zu der Tellerfeder 18 ab. Zwischen der Rampe 20 und der Tellerfeder 18 ist ein als Kugel ausgestaltetes Auflageelement 22 angeordnet. Zur Abstützung der Auflageelemente 22 ist ein Koppelelement 24 vorgesehen. Das Koppelelement weist mehrere Aufnahmeöffnungen 26 zur Aufnahme des Auflageelements 22 auf. Wie oben erwähnt zeigt 1 nur einen Abschnitt des Rampensystems 10. In diesem Abschnitt sind nur eine Aufnahmeöffnung 26 sowie ein in der Aufnahmeöffnung 26 angeordnetes Auflageelement 22 gezeigt. Das Auflageelement 22 ist um sich selbst drehbar in der Aufnahmeöffnung 26 eingesetzt. Die Aufnahmeöffnung 26 muss so ausgestaltet werden, dass das Auflageelement 22 nicht in der Aufnahmeöffnung 26 geklemmt fixiert, sondern im Wesentlichen hemmungslos drehbar angeordnet ist. Bei einer Nachstellung wird das Koppelelement 24 in Umfangsrichtung der Anpressplatte 16 bewegt. Die Kugel 22 wird somit von dem Koppelelement geschoben und rollt auf der Rampe 20 aufwärts. Durch die Rollbewegung des Auflageelements 22 findet eine Rollreibung zwischen dem Auflageelement 22 und der Anpressplatte 16 sowie der Tellerfeder 18 statt. Der Reibwiderstand bei der Bewegung des Koppelelements 24 wird dadurch verringert.
2 verdeutlicht den Nachstellvorgang des Rampensystems 10. 2a) zeigt einen Zustand des Rampensystems 10 vor einer Nachstellung. 2b) zeigt einen Zustand des Rampensystems 10 nach der Nachstellung. Wie anhand von 2a) zu erkennen ist, weist die Anpressplatte 16 eine Reibfläche 28 auf. In der in 2a) gezeigten Ausgangsposition liegt zwischen der Reibfläche 28 der Anpressplatte 16 und der Tellerfeder 18 ein Abstand A. Bei einer Nachstellung wird das Koppelelement 24 in Umfangsrichtung der Anpressplatte 16 bewegt. Die Kugel 22 wird somit von dem Koppelelement geschoben und rollt auf der Rampe 20 aufwärts. Durch diese Aufwärtsbewegung der Kugel 22 werden die Tellerfeder 18 und die Anpressplatte 16 in ihrer axialen Richtung auseinander bewegt. Der Abstand zwischen der Tellerfeder 18 und der Reibfläche 28 der Anpressplatte 16 ist dadurch vergrößert. Wie anhand von 2b) zu erkennen ist, ist ein Fehlabstand f durch die Nachstellung korrigiert.
2 verdeutlicht ferner ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rampensystems 10. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Position des Koppelelements 24 in axialer Richtung der Anpressplatte 16 durch die Abstützung an der Kugel 22 gehalten. Wie in 2 gezeigt weist das Koppelelement 24 an seiner Aufnahmeöffnung 26 einen verbreiteten Umfassungsrand 30 auf. Der Umfassungsrand 30 ist an die Kontur des Auflageelements 22 angepasst. Durch die Anpassung des Umfassungsrands 30 des Koppelelements 24 an das Auflageelement 22 wird eine relative Bewegung zwischen dem Auflageelement 22 und dem Koppelelement 24 in axialer Richtung der Anpressplatte 16 vermieden. Daher kann die Position des Koppelelements 24 in axialer Richtung der Anpressplatte 16 allein durch die Abstützung an dem Auflageelement 22 gehalten werden.
Alternativ kann das Koppelelement 24 auch durch ein Stützelement 32 in axialer Richtung der Anpressplatte 16 positioniert werden. Fign. 3 und 4 zeigen unterschiedliche Formen von dem Stützelement 32. Wie in 3 zu erkennen ist, ist das Koppelelement 24 mit einem von zwei Anliegenzungen 34 ausgebildeten Stützelement 32 versehen, das einteilig mit dem Koppelelement 24 ausgebildet ist. Zum Anliegen an die Tellerfeder 18 sowie die Rampe 20 ragen die beiden Anliegenzungen 34 in entgegengesetzten Richtungen auf. Durch das Anliegen der Anliegenzungen 34 an die Tellerfeder 18 und die Rampe 20 der Anpressplatte 16 wird die Position des Koppelelements 24 in axialer Richtung der Anpressplatte 16 gehalten. Zum Verringern der Reibung zwischen den Anliegenzungen 34 und der Tellerfeder 18 bzw. der Rampe 20 der Anpressplatte 16 sollen die Kontaktflächen zwischen den Anliegenzungen 34 und den beiden Kupplungsteilen 12, 14 möglichst klein sein. Beispielsweise kann der Kontakt durch einen Punktkontakt erfolgen. Beim Verwenden eines Stützelements 32 kann die Aufnahmeöffnung 26 mit einem großen Durchmesser ausgestaltet sein. Demzufolge kann das Auflageelement 22 mit großer Spielpassung in die Aufnahmeöffnung 26 eingesetzt werden. Die Montage des Auflageelements 22 kann dadurch schneller und einfacher erfolgen, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können. In dem Ausführungsbeispiel anhand von 3 ist das Auflageelement 22 zwischen den beiden Anliegenzungen 34 angeordnet. Die beiden Anliegenzungen 34 drücken das Auflageelement 22 leicht an, wodurch die beiden Anliegenzungen 34 auch als Halter für das Auflageelement 22 dienen.
Der Unterschied zwischen der in 4 dargestellten Ausführungsform des Stützelements 32 und dem in 3 dargestellten Stützelement 32 ist darin zu sehen, dass die zwei Anliegenzungen 34 auf die selber Seite von dem Auflageelement 22 angeordnet sind und dass nur eine Anliegenzunge 34 das Auflageelement 22 leicht andrückt. Diese an das Auflageelement 22 andrückte Anliegezunge 34 kann ebenfalls eine Haltungsfunktion ausüben.
5 und 6 zeigt ein Rampensystem 10 ohne Tellerfeder 18. 5 und 6 zeigt ebenfalls einen Abschnitt des Rampensystems 10. In diesem Abschnitt ist jedoch zu erkennen, dass das Rampensystem 10 mit mehreren Rampen 20, Auflageelementen 22 und Aufnahmeöffnungen 26 versehen ist. Wie man aus 5 erkennen kann, ist das Koppelelement 24 als ein Ringkörper 36 ausgestaltet. Der Ringkörper 36 weist mehrere Aufnahmeöffnungen 26 auf. In den Aufnahmeöffnungen 26 des Ringkörpers 36 sind die Auflageelemente 22 um sich selbst drehbar eingesetzt. Die Verwendung des Ringkörpers 36 ermöglicht, dass die Auflageelemente 22 auf einem gemeinsamen Radius angeordnet sind. Durch das teilweise Einsetzen des Auflageelements 22 in die Aufnahmeöffnung 26 ist eine drehfeste Befestigung des Auflageelements 22 mit dem Ringkörper 36 erreicht, so dass die Position des jeweiligen Auflageelements 22 mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden kann. Zum Vermeiden eines Verschleißes aufgrund ungleichmäßiger Bauteilbelastungen sollen sämtliche Auflageelemente 22 den gleichen Durchmesser aufweisen und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein. Die Auflageelemente 22 bilden zusammen eine Kontaktfläche aus. Auf dieser Kontaktfläche kann die Tellerfeder 18 (in 5 und 6 nicht gezeigt) als Gegenlager aufgesetzt werden.
7 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung einer Nachstelleinrichtung 50 mit einem Rampensystem 10. 7 zeigt die Nachstelleinrichtung 50 in einer Schnittansicht entlang eines radialen Schnitts eines Rampensystems. Die Nachstelleinrichtung 50 weist einen Nachstellantrieb 52 zum Bewegen des Koppelelements 24 auf. Der Nachstellantrieb 52 ist mit dem Koppelelement 24 derart verbunden, dass durch eine Drehung des Nachstellantriebs 52 das Koppelelement 24 in Umfangsrichtung der Anpressplatte 16 relativ zu den beiden Kupplungsteilen 12, 14 bewegt wird.
Bezugszeichenliste

10: Rampensystem
12: das erste Kupplungsteil
14: das zweite Kupplungsteil
16: Anpressplatte
18: Tellerfeder
20: Rampe
22: Auflageelement
24: Koppelelement
26: Aufnahmeöffnung
28: Reibfläche der Anpressplatte
30: Umfassungsrand
32: Stützelement
34: Anliegenzunge
36: Ringkörper
50: Nachstelleinrichtung
52: Nachstellantrieb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009035225 A1 [0003, 0020, 0022]
WO 2009/056092 A1 [0003, 0020, 0022]
DE 102011086995 A1 [0003, 0020, 0022]
WO 2008/058508 A1 [0004, 0021, 0022]

Claims

Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte zu einer Gegenplatte einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Kupplungsteil (12), einem zweiten Kupplungsteil (14) zur Ausbildung eines Gegenlagers für das erste Kupplungsteil (12), wobei zumindest das erste Kupplungsteil (12) auf einer dem zweiten Kupplungsteil (14) zugewandten Seite mehrere in axialer Richtung abstehende Rampen (20) aufweist, mehreren in Umfangsrichtung verteilten separaten Auflageelementen (22) zur Ausbildung jeweils einer Kontaktfläche für die jeweilige Rampe (20) des ersten Kupplungsteils (12) und zur Ausbildung einer Auflagefläche für das zweite Kupplungsteil (14), wobei die Auflageelemente (22) in axialer Richtung zwischen dem ersten Kupplungsteil (12) und dem zweiten Kupplungsteil (14) angeordnet sind, und einem in Umfangsrichtung verdrehbaren Koppelelement (24) zur Abstützung der Auflageelemente (22), wobei die Auflageelemente (22) an dem Koppelelement (24) gelagert sind.
Rampensystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (22) als ein Wälzkörper ausgestaltet ist, wobei insbesondere sämtliche Auflageelemente den gleichen Durchmesser aufweisen.
Rampensystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (24) als ein Ringkörper (36) ausgestaltet ist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (24) mehrere Aufnahmeöffnungen (26) zum teilweisen Aufnehmen der Auflageelemente (22) aufweist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (24) in axialer Richtung durch die Abstützung an den Auflageelementen (22) positioniert ist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (22) in axialer Richtung durch ein mit dem Koppelelement (24) festverbundenes Stützelement (32) positioniert ist, wobei das Stützelement (32) sich auf das ersten Kupplungsteil (12) und an das zweiten Kupplungsteil (14) stützt.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (24) an den Kupplungsteilen (12, 14) zentriert ist, wobei insbesondere das Koppelelement (24) über die an dem Auflageelement (22) anliegenden Rampen (20) an den Kupplungsteilen (12, 14) zentriert ist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsteil (14) auf einer dem ersten Kupplungsteil (12) zugewandten Seite mehrere in axialer Richtung abstehende Gegenrampen aufweist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass pro Rampe (20) mehr als ein an dieser Rampe anliegendes Auflageelement (22) vorgesehen ist.
Rampensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (20) einen gebogener, insbesondere konkaven, Verlauf in Umfangsrichtung zum Anschmiegen an das Auflageelement (22) aufweist.