DE102016217661A1

DE102016217661A1 - Deckelanordnung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102016217661A1
Application number: DE102016217661.7A
Authority: DE
Inventors: Gerd Ahnert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Es ist eine Deckelanordnung (16) für eine Reibungskupplung (10) zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem Kupplungsdeckel (18) zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung (10), einem schwenkbaren Betätigungselement (22), insbesondere eine als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder, zum Verlagern einer Anpressplatte (14) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (14) und einer Gegenplatte, wobei das Betätigungselement (22) um einen im Wesentlichen ringförmigen Schwenkpunkt schwenkbar ist und einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Zusatzfeder (34) zur Erhöhung einer zum Verlagern der Anpressplatte (14) erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft (30), wobei die Zusatzfeder (34) an dem Betätigungselement (22) zur Bereitstellung einer der Betätigungskraft (30) entgegen gerichteten Federkraft (36) zu dem Schwenkpunkt radial beabstandet angreift und die Zusatzfeder (34) radial außerhalb zum Schwenkpunkt an dem Kupplungsdeckel (18) mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist. Durch die an einem sowieso vorgesehenen radial äußeren Bereich des Kupplungsdeckels (18) abgestützte Zusatzfeder (34) kann auf eine kostengünstige Weise ein komfortabler Betätigungskraftverlauf eingestellt werden, so dass eine mit einem hohen Betätigungskomfort betätigbare kostengünstige Reibungskupplung (10) ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung, mit deren Hilfe eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes geöffnet und/oder geschlossen werden kann.
Aus DE 40 13 186 A1 ist eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung bekannt, bei der ein Haltebolzen mit einem Kupplungsdeckel verbunden ist. Mit dem Haltebolzen ist motorseitig eine Stützscheibe verbunden, wobei zwischen der Stützscheibe und dem Kupplungsdeckel zwei ringförmige Kippringe angeordnet sind, zwischen denen ein Betätigungselement in Form einer als Tellerfeder mit Federzungen ausgestalteten Hebelfeder in axialer Richtung unbeweglich aber schwenkbar aufgenommen ist. An einem radial inneren Ende der Federzungen kann eine Betätigungskraft eingeleitet werden, wodurch die Tellerfeder an den Kippringen verschwenkt wird und eine Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte zum Öffnen der Kupplung verlagert werden kann. Zusätzlich ist zu den Kippringen radial beabstandet ein Federelement vorgesehen, das an der Stützscheibe und an einem radial äußeren Bereich der Hebelfeder abgestützt ist, so dass durch die Federkraft des Federelements Biegelasten der Hebelfeder im radial äußeren Bereich abgebaut werden können.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis den Betätigungskomfort zum Betätigen einer Reibungskupplung kostengünstig zu verbessern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine mit einem hohen Betätigungskomfort betätigbare kostengünstige Reibungskupplung ermöglichen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine Reibungskupplung mit einem hohen Anteil einer, vorzugsweise nichtdegressiven, ansteigenden Betätigungskraftverlauf zu ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Deckelanordnung 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.
Erfindungsgemäß ist eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung, einem schwenkbaren Betätigungselement, insbesondere eine als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder, zum Verlagern einer Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte, wobei das Betätigungselement um einen im Wesentlichen ringförmigen Schwenkpunkt schwenkbar ist und einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Zusatzfeder zur Erhöhung einer zum Verlagern der Anpressplatte erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft, wobei die Zusatzfeder an dem Betätigungselement zur Bereitstellung einer der Betätigungskraft entgegen gerichteten Federkraft zu dem Schwenkpunkt radial beabstandet angreift und die Zusatzfeder radial außerhalb zum Schwenkpunkt an dem Kupplungsdeckel mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist.
Die Zusatzfeder kann eine Federkraft bereitstellen, die zusammen mit der von dem Betätigungselement verursachten Widerstandskraft einen gewünschten Verlauf der Betätigungskraft ermöglicht. Hierbei kann eine elastische Biegung des Betätigungselements und eine dadurch von dem Betätigungselement aufgeprägte Federkraft berücksichtigt werden. Zur Einstellung des gewünschten Betätigungskraftverlaufs kann die Zusatzfeder eine geeignete Federkennlinie aufweisen, die beispielsweise einen nichtdegressiven, vorzugsweise einen rein ansteigenden oder progressiven, Verlauf der Betätigungskraft ermöglicht. Hierbei kann insbesondere der Abstand, auf dem die Zusatzfeder zu dem Schwenkpunkt beabstandet an dem Betätigungselement angreift, geeignet gewählt werden. Dieser Abstand ermöglicht eine gewisse Übersetzung der von der Zusatzfeder bereitstellbaren Federkraft, die genutzt werden kann, um den gewünschten Betätigungskraftverlauf einzustellen. Die Zusatzfeder stützt sich hierbei radial außen an dem Kupplungsdeckel ab. Eine von der Zusatzfeder in den Kupplungsdeckel abgetragene Stützkraft wird hierbei radial außerhalb zum Schwenkpunkt, insbesondere radial außerhalb zu einem Kontaktpunkt des Betätigungselements an der Anpressplatte und vorzugsweise radial außerhalb zu dem Betätigungselement in den Kupplungsdeckel eingeleitet. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass der Kupplungsdeckel zur Befestigung mit einer Gegenplatte die Zusatzfeder sowieso radial außen überdeckt. Die Zusatzfeder kann dadurch leicht an einer hierzu vorgesehenen Anlagestelle des Kupplungsdeckels abgestützt werden, ohne dass hierzu ein durch das Betätigungselement in axialer Richtung hindurch verlaufender Abstützbolzen erforderlich wäre. Eine in dem Betätigungselement vorgesehen Öffnung für diesen Abstützbolzen kann eingespart werden, wodurch das Betätigungselement steifer und weniger nachgiebig ausgestaltet werden kann. Dadurch kann ein Abfallen der erforderlichen Betätigungskraft („Drop-Off“) vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies wiederum ermöglicht größere Freiheiten bei der Auswahl einer möglichst kostengünstigen Zusatzfeder. Zudem kann durch den Entfall des Abstützbolzens ein Bauteil eingespart werden, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Zumindest kann ein dennoch vorgesehener durch das Betätigungselement axial hindurch verlaufender Bolzen einfacher gestaltet sein, da eine Abstützfläche für die Zusatzfeder nicht vorgesehen werden muss. Dadurch kann beispielweise ein spanender Bearbeitungsschritt eingespart werden, wodurch bereits eine Reduktion der Herstellungskosten ermöglich ist. Durch die an einem sowieso vorgesehenen radial äußeren Bereich des Kupplungsdeckels abgestützte Zusatzfeder kann auf eine kostengünstige Weise ein komfortabler Betätigungskraftverlauf eingestellt werden, so dass eine mit einem hohen Betätigungskomfort betätigbare kostengünstige Reibungskupplung ermöglicht ist.
Das Betätigungselement kann sich bei Einleitung einer Betätigungskraft zum Öffnen und/oder Schließen der Reibungskupplung elastisch verbiegen. Insbesondere wenn das Betätigungselement in der Art einer Tellerfeder ausgestaltet ist, kann sich bei einem hinreichend großen Verschleiß von Reibbelägen der Reibungskupplung und einer damit verbundenen Änderung des Hubwegs der Anpressplatte das tellerfederartige Betätigungselement bei einem Öffnen oder Schließen der Reibungskupplung soweit biegen, dass der tellerfederartige Bereich durchgedrückt wird und die Richtung der Konizität in dem tellerfederartigen Bereich wechselt. Dies führt zu einem Abfall einer der angreifenden Kraft entgegen gerichteten Federkraft des Betätigungselements, wodurch sich die von einem Betätigungssystem oder einer Rückstellfeder aufzubringende Ausrückkraft oder Einrückkraft zum Verlagern der Anpressplatte reduziert und ein Absinken der Ausrückkraftkennlinie („Drop-Off“) auftreten kann. Dies erschwert oder vereitelt es eine bestimmte Axialposition der Anpressplatte automatisch anzufahren, da ein bestimmter Betrag der von dem Betätigungssystem aufzubringenden Betätigungskraft zwei oder mehr unterschiedlichen Axialstellungen entsprechen kann. Durch die Zusatzfeder kann das Betätigungselement ab einem bestimmten Schwenkwinkel oder vorzugsweise vom Anfang des Betätigungswegs an abgestützt werden, so dass beispielsweise zur Kompensierung und/oder Verhinderung eines Drop-Offs von der Zusatzfeder eine der Ausrückkraft entgegen gerichtete Federkraft bereitgestellt werden kann. Ein Durchdrücken des insbesondere in der Art einer Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselements kann dadurch vermieden werden. Zudem ist es möglich, dass ein Abfall der Ausrückkraftkennlinie („Drop-Off“), der beispielsweise durch eine sich stärker aufstellende Tellerfeder des Betätigungselements verursacht wird, zumindest teilweise kompensiert wird. Der Betrag der erforderlichen Betätigungskraft, um die Anpressplatte zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung zu verlagern, kann über den maximalen Hubweg der Anpressklappe eine vergleichsweise geringe Änderung erfahren und dadurch in einem vergleichsweise geringen Wertebereichband bleiben. Dadurch ist es möglich eine Verschleißnachstelleinrichtung zur Kompensation eines sich verschleißbedingt vergrößernden Hubwegs der Anpressplatte, beispielsweise mit Hilfe eines zwischen der Anpressplatte und der Hebelfeder und/oder zwischen der Hebelfeder und dem Kupplungsdeckel vorgesehenen Rampensystems, einzusparen ohne eine zu starke Erhöhung der auftretenden maximal erforderlichen Betätigungskraft in Kauf nehmen zu müssen. Durch die Einsparung der Verschleißnachstelleinrichtung kann der Bauraumbedarf der Reibungskupplung reduziert werden.
Die Deckelanordnung kann insbesondere für eine normal-eigerückte, gedrückte Reibungskupplung vorgesehen sein, bei der das Betätigungselement radial außerhalb zum Schwenkpunkt an der Anpressplatte angreift. Die Zusatzfeder kann hierbei radial außerhalb zu dem Betätigungselement an dem Kupplungsdeckel abgestützt sein und in axialer Richtung zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement soweit nach radial innen von dem Kupplungsdeckel abstehen, dass die Zusatzfeder radial innerhalb zum Schwenkpunkt an dem Betätigungselement angreift. Wenn zum Öffnen der Reibungskupplung eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement eingeleitet wird, kann die Betätigungskraft über den Hubweg der Anpressplatte gegen die ansteigende Federkraft der Zusatzfeder arbeiten, wodurch ein Abfallen der von dem Betätigungselement aufgebrachten Widerstandskraft zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, kompensiert werden kann. Dadurch ist es möglich über den gesamten Verschleißbereich der Reibungskupplung zu einem überwiegenden Teil, vorzugsweise über den gesamten Verschleißbereich, eine ansteigende, insbesondere nichtdegressive und/oder ansteigende, erforderliche Betätigungskraft vorzusehen.
Die Zusatzfeder kann als Tellerfeder ausgestaltet sein. Vorzugsweise weist die Zusatzfeder einen tellerfederartigen Ringbereich auf, von den nach radial innen und/oder nach radial außen Zungen abstehen können, über welche die Zusatzfeder an dem Betätigungselement beziehungsweise an dem Kupplungsdeckel abgestützt sein kann. Alternativ kann die Zusatzfeder als ein anderes Federelement, beispielsweise eine Biegefeder ausgestaltet sein.
Insbesondere greift die Zusatzfeder radial innerhalb zum Schwenkpunkt an dem Betätigungselement zur Bereitstellung einer der Betätigungskraft entgegen gerichteten Federkraft an. Die Zusatzfeder kann dadurch insbesondere bei einer normal-eigerückten, gedrückten Reibungskupplung eine gewünschte, möglichst ansteigende, Betätigungskraft erreichen. Durch die Abstützung der Zusatzfeder radial außerhalb zum Betätigungselement an dem Kupplungsdeckel kann die Zusatzfeder in axialer Richtung neben dem Betätigungselement verlaufen ohne durch eine Durchgangsöffnung in dem Betätigungselement hindurchgeführt zu werden. Eine Schwächung des Betätigungselements durch eine für die Durchfuhr der Zusatzfeder vorgesehene Durchgangsöffnung kann dadurch vermieden werden, wodurch auch ein durch das Betätigungselement verursachter Drop-Off vermieden oder zumindest reduziert werden kann.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement auf einem ersten Abstützradius schwenkbar an dem Kupplungsdeckel abgestützt, wobei das Betätigungselement ausgebildet ist auf einem zum ersten Abstützradius größeren zweiten Abstützradius an der Anpressplatte anzugreifen, wobei die Zusatzfeder radial außerhalb zum zweiten Abstützradius an dem Kupplungsdeckel abgestützt ist. Die Deckelanordnung kann dadurch für einen Einsatz in einer normal-eigerückter, gedrückten Reibungskupplung ausgestaltet sein.
Besonders bevorzugt weist die Zusatzfeder auf eine von dem Kupplungsdeckel weg weisende Axialseite des Betätigungselements zu. Die Zusatzfeder ist dadurch in axialer Richtung zwischen einer Reibseite Anpressplatte und dem Betätigungselement vorgesehen. Die Zusatzfeder kann zu einen Teil, insbesondere zu einem Großteil, zwischen einer von der Reibseite weg weisenden und zu dem Betätigungselement weisenden Rückseite der Anpressplatte und dem Betätigungselement verlaufen.
Insbesondere ist die Anpressplatte vorgesehen, wobei die Anpressplatte mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete an dem Betätigungselement anliegende Nocken aufweist, wobei die Zusatzfeder sich zwischen benachbarten Nocken in radialer Richtung erstreckende Armabschnitte zur Abstützung an dem Kupplungsdeckel aufweist. Dadurch kann die Anpressplatte mit einem Nocken oder mit mehreren Nocken durch eine zwischen jeweils benachbarten Armabschnitten ausgebildete Aussparung der Zusatzfeder hindurchragen, so dass das Betätigungselement an dem Nocken der Anpressplatte angreifen kann ohne die Zusatzfeder zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement zu verklemmen. Die Abstützung der Zusatzfeder kann somit unabhängig vom Hubweg der Anpressplatte an einer in axialer Richtung unbeweglichen Stelle des Kupplungsdeckels und nicht an der bewegbaren Anpressplatte erfolgen.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement an einer von dem Kupplungsdeckel weg weisenden Axialseite nur von der Zusatzfeder, insbesondere über einen zwischen der Zusatzfeder und dem Betätigungselement vorgesehenen Drahtring, zum Schwenken um den Schwenkpunkt gelagert, wobei insbesondere der Schwenkpunkt durch eine mittelbare oder unmittelbare Lagerung des Betätigungselements an dem Kupplungsdeckel, insbesondere über einen zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Betätigungselement vorgesehenen weiteren Drahtring, definiert ist. Obwohl die Zusatzfeder in radialer Richtung zu dem Schwenkpunkt beabstandet ist, kann die Zusatzfeder gleichzeitig das Betätigungselement an der von dem Kupplungsdeckel weg weisenden Seite abstützen. Dadurch kann die Zusatzfeder gleichzeitig das Gegenlager zur schwenkbaren Lagerung des Betätigungselements ausbilden. Eine separate Stützfeder, die gegebenenfalls an einem weiteren Bauteil abgestützt werden muss, kann eingespart werden. Ein zusätzliches Element zur axialen Lagerung des Betätigungselements in Ausrückkraftrichtung kann dadurch vermieden werden. Die Zusatzfeder kann hierzu mit einer hinreichenden Vorspannung eine Federkraft auf das Betätigungselement ausüben, die so hoch ist, dass das Betätigungselement über den Hubweg der Anpressplatte nicht von der den Schwenkpunkt definierenden Lagerung an dem Kupplungsdeckel abhebt. Die Lagerung an dem Kupplungsdeckel kann hierbei durch den Kupplungsdeckel selber, beispielsweise durch eine entsprechende in Umfangsrichtung verlaufende eingeprägte Anschlagsicke, oder ein zwischengeschaltetes Abstützelement, wie insbesondere ein Drahtring, erfolgen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zusatzfeder durch eine im Kupplungsdeckel vorgesehene Öffnung, insbesondere in radialer Richtung, hindurchragt und an einer von dem Betätigungselement weg weisenden Außenseite des Kupplungsdeckels, insbesondere in axialer Richtung, abgestützt ist. Die Zusatzfeder kann dadurch direkt, das heißt ohne zwischengeschaltetes zusätzliches Bauteil, an dem Kupplungsdeckel abgestützt sein. Hierbei kann ein in axialer Richtung gestufter Verlauf des Kupplungsdeckels genutzt werden, um die Zusatzfeder axial abzustützen. Wenn die Zusatzfeder beim Einleiten einer Betätigungskraft auf die Anpressplatte zu, also in motorseitiger Richtung, belastet wird, kann die Zusatzfeder an einem gestuften Absatz des Kupplungsdeckels an einem von der Anpressplatte weg weisenden, also in getriebeseitiger Richtung, Teil der Außenseite des Kupplungsdeckels abgestützt sein. Um diesen Teil der Außenseite des Kupplungsdeckels zu erreichen kann ein Teil der Zusatzfeder, insbesondere ein radial abstehender Armabschnitt durch die in dem Kupplungsdeckel vorgesehene Öffnung nach außen geführt sein. Die Zusatzfeder kann beispielsweise flächig mit ihrer Axialseite an der Außenseite des Kupplungsdeckels anliegen und/oder auf die Außenseite zu umgebogen sein und mit einer Schmalseite an der Außenseite des Kupplungsdeckels anliegen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die Zusatzfeder innerhalb der Öffnung an dem Kupplungsdeckel abgestützt ist, wobei insbesondere ein Teil des Rands der Öffnung eine radiale Verlängerung des getriebeseitig weisenden Teils der Außenseite des Kupplungsdeckels ausbildet.
Insbesondere weist der Kupplungsdeckel eine Öffnung zur Abstützung der Zusatzfeder auf, wobei die Öffnung einen im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden ersten Teilabschnitt zum Einfädeln der Zusatzfeder und einen sich an dem ersten Teilabschnitt anschließenden im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden zweiten Teilabschnitt zum verliersicheren Aufnehmen der Zusatzfeder aufweist. Die Zusatzfeder kann dadurch vergleichbar zu einem Bajonett-Verschluss mit einem abstehenden Armabschnitt in den Kupplungsdeckel verliersicher eingesetzt und abgestützt sein. Die Öffnung für den jeweiligen Armabschnitt kann hierzu einen im Wesentlichen L-förmigen Verlauf aufweisen, so dass die Zusatzfeder durch eine Bewegung in axialer Richtung und einer nachfolgenden Drehung in Umfangsrichtung in den Kupplungsdeckel eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist mit dem Kupplungsdeckel ein Abstützbolzen befestigt, wobei die Zusatzfeder an dem Abstützbolzen innerhalb des Kupplungsdeckels abgestützt ist. Der Abstützbolzen ist insbesondere mit dem Kupplungsdeckel vernietet, wobei der Abstützbolzen vorzugsweise als Hammerkopfniet oder Stufenbolzen ausgestaltet ist. Dadurch kann ein fast unveränderter konventioneller Kupplungsdeckel verwendet werden, der aufgrund eines geringeren Ausmaßes an Öffnungen eine hohe Deckelsteifigkeit aufweist. Die Zusatzfeder kann zwischen dem Abstützbolzen und dem Kupplungsdeckel verliersicher befestigt sein. Die Zusatzfeder kann beispielsweise vergleichbar zu einem Bajonett-Verschluss durch eine axiale Relativbewegung, bei welcher der Abstützbolzen durch eine Aussparung der Zusatzfeder bewegt wird, und einer nachfolgenden Drehbewegung, bei der ein Teil der Zusatzfeder zwischen den Abstützbolzen und den Kupplungsdeckel positioniert wird, eingesetzt werden. Eine ausreichende Vorspannung der Zusatzfeder kann eine ungewollte Relativdrehung im laufenden Betrieb reibschlüssig verhindern. Zusätzlich oder alternativ ist die Zusatzfeder mit Hilfe des Abstützbolzens bewegungsfest an dem Kupplungsdeckel fixiert.
Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle drehfest koppelbaren Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte und einer Deckelanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Verlagerung der Anpressplatte, wobei insbesondere ein pneumatisches Betätigungssystem zum Einleiten einer Betätigungskraft in das Betätigungselement der Deckelanordnung vorgesehen ist. Durch die an einem sowieso vorgesehenen radial äußeren Bereich des Kupplungsdeckels abgestützte Zusatzfeder kann auf eine kostengünstige Weise ein komfortabler Betätigungskraftverlauf eingestellt werden, so dass eine mit einem hohen Betätigungskomfort betätigbare kostengünstige Reibungskupplung ermöglicht ist.
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 schematische Schnittansicht einer unbetätigten Reibungskupplung,
2: eine schematische Schnittansicht der Reibungskupplung aus 1 bei einer Betätigung,
3: eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Reibungskupplung,
4: eine schematische Schnittansicht der Reibungskupplung aus 3 in einer in Umfangsrichtung versetzten Schnittebene und
5: ein schematisches Diagramm von Federkennlinien für die Reibungskupplungen aus 1 bis 4.
Die in 1 dargestellte Reibungskupplung 10 weist eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors verbindbare Gegenplatte 12 und eine relativ zu der Gegenplatte 12 axial verlagerbare Anpressplatte 14 auf, zwischen denen eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes verbindbare nicht dargestellte Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden kann. Mit der Gegenplatte 12 ist eine Deckelanordnung 16 drehfest verbunden, mit deren Hilfe die Anpressplatte 14 verlagert werden kann. Hierzu weist die Deckelanordnung 16 einen mit Deckelanordnung 16 drehfest verbunden Kupplungsdeckel 18 auf, an dem über einen Drahtring 20 ein als Tellfeder ausgestaltetes Betätigungselement 22 schwenkbar abgestützt ist. Der Drahtring 20 definiert einen in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Schwenkpunkt für das als Hebelfeder wirkende Betätigungselement 22, das bei einem Verschwenken seine Konizität verändern kann. Das Betätigungselement 22 kann an mindestens einem Nocken 24 der Anpressplatte 14 anliegen, um bei einem Verschwenken des Betätigungselements 22 die Anpressplatte 14 verlagern zu können. Hierzu kann die Anpressplatte 14 mit einer Anpressplattenkraft an dem Betätigungselement 22 anliegen.
Wie in 2 dargestellt kann das Betätigungselement 22 bei einem Verschwenken elastisch gebogen werden und einer an nach radial innen abstehenden Federzungen 28 angreifenden Betätigungskraft 30 eine Federkraft 32 entgegensetzten, so dass die zum Verschwenken erforderliche Betätigungskraft 30 ansteigt. Dies ermöglicht es bei einer bestimmten eingeleiteten Betätigungskraft 30 eine dazu korrespondierende Hubstellung der Anpressplatte 14 anzusteuern, so dass beispielsweise bei verschiedenen Verschleißzuständen von Reibbelägen der Reibungskupplung 10 zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung 10 nur ein minimal erforderlicher Hubweg für die Anpressplatte 14 vorgesehen werden kann und/oder ein verschleißbedingter erhöhter Hubweg schneller durchlaufen werden kann.
Da es grundsätzlich möglich ist, dass bei einem Verschwenken des Betätigungselements 22, beispielsweise bei einem Aufstellen und Durchdrücken eines tellerfederartigen Bereichs des Betätigungselements 22, die von dem Betätigungselement 22 aufgebrachte Federkraft 32 und somit die erforderliche Betätigungskraft 30 abfällt („Drop-Off“), ist eine Zusatzfeder 34 vorgesehen, die radial innerhalb zu dem von dem Drahtring 20 definierten Schwenkpunkt des Betätigungselements 22 geeignet vorgespannt mit einer Federkraft 36 an dem Betätigungselement 22 angreift. Die Zusatzfeder 34 kann dadurch eine der Betätigungskraft 30 entgegengesetzte Federkraft 36 aufprägen, wodurch das Betätigungselement 22 versteift und/oder ein Drop-Off zumindest teilweise kompensiert werden kann. Die in axialer Richtung zwischen einen Großteil der Anpressplatte 14 und dem Betätigungselement 22 vorgesehene Zusatzfeder 34 ist hierzu radial außerhalb zu dem Schwenkpunkt des Betätigungselements 22 und auch radial außerhalb zu dem Betätigungselement 22 selber an einem sowieso vorgesehenen Teil des Kupplungsdeckels 18 abgestützt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zusatzfeder 34 durch eine beispielsweise in der Art eines Bajonett-Verschlusses ausgestalteten Öffnung 38 durch den Kupplungsdeckel 18 nach außen geführt und an einem in axialer Richtung weisenden Teil einer Außenseite 40 des Kupplungsdeckels 18 direkt ohne zwischengeschaltete Bauteil abgestützt. Damit die Zusatzfeder 34 den radial äußeren Bereich erreichen kann, weist die Anpressplatte 14 mehrere in Umfangsrichtung hintereinander und zueinander beabstandete Nocken 24 auf, durch deren Zwischenräume die Zusatzfeder 34 mit nach radial außen abstehenden Armabschnitten bis zur Abstützstelle an dem Kupplungsdeckel 18 hindurchreichen kann. Ferner greift die Zusatzfeder 34 über einen zwischengeschalteten Drahtring 42 an dem Betätigungselement 22 an, so dass die Zusatzfeder bei einer einfach gestalteten Geometrie an einer genau definierten Stelle des Betätigungselements 22 angreifen kann. Dadurch kann bei einem gegebenen ersten Abstand l1 zwischen dem auf einem ersten Abstützradius liegenden Schwenkpunkt des Betätigungselements 22 und einem äußeren zweiten Abstützradius, auf dem das Betätigungselement 22 an den Nocken 24 angreift, ein zweiter Abstand l2 zwischen dem Schwenkpunkt des Betätigungselements 22 und einem inneren dritten Abstützradius, auf dem die Zusatzfeder 34 an dem Betätigungselement 22 angreift, genau eingestellt werden. Dadurch kann auch eine Hebelübersetzung für die Zusatzfeder 34 vorgegeben werden, die es erleichtert einen gewünschten Verlauf der Betätigungskraft 30 einzustellen. Zudem ist das Betätigungselement 22 durch die Vorspannung der Zusatzfeder 34 zwischen den in radialer Richtung versetzten Drahtringen 20, 42 ohne weitere Stützfeder oder ein weiteres Element schwenkbar gelagert und in beiden Axialrichtungen abgestützt.
Bei der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 10 ist im Vergleich zu der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 10 die Zusatzfeder 34 nicht außerhalb, sondern innerhalb des Kupplungsdeckels 18 abgestützt. Hierzu ist mit dem Kupplungsdeckel 18 ein beispielsweise als Hammerkopfniet ausgestalteter Abstützbolzen 44 verbunden, über den die Abstützkräfte der Zusatzfeder 34 radial außerhalb zum Betätigungselement 22 in den Kupplungsdeckel 18 eingeleitet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstützbolzen 44 vollständig radial außerhalb zu dem Betätigungselement 22 angeordnet. Zudem ist der zwischengeschaltete Drahtring 42 durch eine von der Zusatzfeder 34 ausgestalteten Sicke 46 ersetzt. Ferner ist es möglich, dass der den Schwenkpunkt definierende Drahtring 20 mit Hilfe von mit dem Kupplungsdeckel 18 beispielsweise durch Vernieten verbundenen Zentrierbolzen 48 auf einen genau definierten Radius zentriert ist. Der Zentrierbolzen 48 kann geometrisch einfach aufgebaut und kostengünstig hergestellt sein, da der Zentrierbolzen 48 keine Abstützfläche für die Zusatzfeder 34 ausbilden muss.
In 4 ist eine Kraft F über einen Betätigungsweg s der Anpressplatte 14 aufgetragen. Die Federkraft 32 des als Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselements 22 kann nach einem bestimmten Betätigungsweg s abfallen. Allerdings wird beim Verlagern der Anpressplatte 14 in Betätigungsrichtung gleichzeitig die Zusatzfeder 34 gebogen, wodurch die Zusatzfeder 34 eine ansteigende Federkraft 36 aufprägen kann. Die Summer der Federkräfte 32, 36 des Betätigungselements 22 und der Zusatzfeder 34 führen zu einer erforderlichen Betätigungskraft 30, bei der ein Drop-Off zumindest teilweise kompensiert ist und eine komfortable Betätigung der Reibungskupplung 10 ermöglicht ist. Es ist auch möglich andere Federkennlinien für das Betätigungselement 22 und die Zusatzfeder 34 vorzusehen. So ist es beispielsweise möglich, dass nicht die Federkraft 32 des Betätigungselements 22 sondern die Federkraft 36 der Zusatzfeder 34 ein Kraftmaximum aufweist und die Federkraft 32 des Betätigungselements 22 ansteigend ist. Dadurch kann sich eine andere Dimensionierung des tellerfederartigen Bereichs des Betätigungselements 22 und der Zusatzfeder 34 ergeben, die zusätzliche konstruktive Freiheiten schafft, wobei sich für die zum Verlagern der Anpressplatte 14 erforderliche Betätigungskraft 30 keine signifikanten Änderungen ergeben. Auch bei einem Austausch der Federkennlinien des Betätigungselements 22 und der Zusatzfeder 34 ist ein Drop-Off zumindest teilweise kompensiert und eine komfortable Betätigung der Reibungskupplung 10 ermöglicht.
Bezugszeichenliste

10: Reibungskupplung
12: Gegenplatte
14: Anpressplatte
16: Deckelanordnung
18: Kupplungsdeckel
20: Drahtring
22: Betätigungselement
24: Nocken
26: Anpressplattenkraft
28: Federzunge
30: Betätigungskraft
32: Federkraft des Betätigungselements
34: Zusatzfeder
36: Federkraft der Zusatzfeder
38: Öffnung
40: Außenseite
42: zwischengeschalteter Drahtring
44: Abstützbolzen
46: Sicke
48: Zentrierbolzen
F: Kraft
l1: erster Abstand
l2: zweiter Abstand
s: Betätigungsweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4013186 A1 [0002]

Claims

Deckelanordnung für eine Reibungskupplung (10) zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem Kupplungsdeckel (18) zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung (10), einem schwenkbaren Betätigungselement (22), insbesondere eine als Tellerfeder ausgestaltete Hebelfeder, zum Verlagern einer Anpressplatte (14) zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (14) und einer Gegenplatte, wobei das Betätigungselement (22) um einen im Wesentlichen ringförmigen Schwenkpunkt schwenkbar ist und einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Zusatzfeder (34) zur Erhöhung einer zum Verlagern der Anpressplatte (14) erforderlichen von einem Betätigungssystem aufbringbare Betätigungskraft (30), wobei die Zusatzfeder (34) an dem Betätigungselement (22) zur Bereitstellung einer der Betätigungskraft (30) entgegen gerichteten Federkraft (36) zu dem Schwenkpunkt radial beabstandet angreift und die Zusatzfeder (34) radial außerhalb zum Schwenkpunkt an dem Kupplungsdeckel (18) mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist.
Deckelanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeder (34) radial innerhalb zum Schwenkpunkt an dem Betätigungselement (22) zur Bereitstellung einer der Betätigungskraft (30) entgegen gerichteten Federkraft (36) angreift.
Deckelanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) auf einem ersten Abstützradius schwenkbar an dem Kupplungsdeckel (18) abgestützt ist, wobei das Betätigungselement (22) ausgebildet ist auf einem zum ersten Abstützradius größeren zweiten Abstützradius an der Anpressplatte (14) anzugreifen, wobei die Zusatzfeder (34) radial außerhalb zum zweiten Abstützradius an dem Kupplungsdeckel (18) abgestützt ist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeder (34) auf eine von dem Kupplungsdeckel (18) weg weisende Axialseite des Betätigungselements (22) zuweist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressplatte (14) vorgesehen ist, wobei die Anpressplatte (14) mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandete an dem Betätigungselement (22) anliegende Nocken (24) aufweist, wobei die Zusatzfeder (34) sich zwischen benachbarten Nocken (24) in radialer Richtung erstreckende Armabschnitte zur Abstützung an dem Kupplungsdeckel (18) aufweist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (22) an einer von dem Kupplungsdeckel (18) weg weisenden Axialseite nur von der Zusatzfeder (34), insbesondere über einen zwischen der Zusatzfeder(34) und dem Betätigungselement (22) vorgesehenen Drahtring (42), zum Schwenken um den Schwenkpunkt gelagert ist, wobei insbesondere der Schwenkpunkt durch eine mittelbare oder unmittelbare Lagerung des Betätigungselements (22) an dem Kupplungsdeckel (18), insbesondere über einen zwischen dem Kupplungsdeckel (18) und dem Betätigungselement (22) vorgesehenen weiteren Drahtring (20), definiert ist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeder (34) durch eine im Kupplungsdeckel (18) vorgesehene Öffnung (38), insbesondere in radialer Richtung, hindurchragt und an einer von dem Betätigungselement (22) weg weisenden Außenseite (40) des Kupplungsdeckels (18), insbesondere in axialer Richtung, abgestützt ist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsdeckel (18) eine Öffnung (38) zur Abstützung der Zusatzfeder (34) aufweist, wobei die Öffnung (38) einen im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden ersten Teilabschnitt zum Einfädeln der Zusatzfeder (34) und einen sich an dem ersten Teilabschnitt anschließenden im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden zweiten Teilabschnitt zum verliersicheren Aufnehmen der Zusatzfeder (34) aufweist.
Deckelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kupplungsdeckel (18) ein Abstützbolzen (44) befestigt ist, wobei die Zusatzfeder (34) an dem Abstützbolzen (44) innerhalb des Kupplungsdeckels (18) abgestützt ist.
Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Gegenplatte (12), einer relativ zur Gegenplatte (12) axial verlagerbaren Anpressplatte (14) zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle drehfest koppelbaren Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte (12) und der Anpressplatte (14) und einer Deckelanordnung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verlagerung der Anpressplatte (14), wobei insbesondere ein pneumatisches Betätigungssystem zum Einleiten einer Betätigungskraft (30) in das Betätigungselement (22) der Deckelanordnung (16) vorgesehen ist.