DE19941837A1 - Kupplung, Anschlußelement sowie Anordnung hieraus und Verfahren zur Montage einer Kupplung - Google Patents
Kupplung, Anschlußelement sowie Anordnung hieraus und Verfahren zur Montage einer KupplungInfo
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Abstract
Bei einer Kupplung mit wenigstens zwei Reibscheiben sollen zwei Kuppelflächen und zwei dazu gehörige Anpreßplatten, die einzeln betätigbar sind, einen weichen Ein- bzw. Auskuppelvorgang der jeweiligen Reibscheiben ermöglichen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplung, ein Anschlußelement für eine
Ausrückeeinheit einer Kupplung sowie eine Anordnung aus einer
Ausrückeeinheit der Kupplung und einem entsprechenden Anschlußelement
sowie ein Montageverfahren für eine Kupplung.
Hierbei betrifft die Erfindung insbesondere Kupplungen, die in Verbindung
mit Doppelgetrieben insbesondere im Fahrzeugbereich Verwendung finden
bzw. Verwendung finden sollen. Derartige Getriebe werden momentan für
ihren Einsatz im Kraftfahrzeugbereich erprobt, da herkömmliche
Schaltgetriebe den steigenden Anforderungen an Emissionsvorschriften
nicht mehr gerecht werden können. Um als Alternative zu
Automatikgetrieben bzw. stufenlosen Getrieben weiterhin ein Schaltgetriebe
anbieten zu können, wird darum an einer Automatisierung eines
Handschaltgetriebes gearbeitet. Hierbei wird vorgeschlagen, einen
Schaltvorgang mittels zwei Getriebewellen vorzunehmen, die jeweils mit
Getrieberädern versehen sind, welche ihrerseits mit entsprechenden
Getrieberädern einer Ausgangswelle verschaltet werden können. Hierbei
soll eine der Getriebewellen jeweils die gradzahligen Gänge und die andere
Getriebewelle die ungradzahligen Gänge tragen. Bei derartigen Getrieben
können dann jeweils ein gradzahliger und ein ungradzahliger Gang
eingelegt werden, während der eigentliche Schaltvorgang durch Ein- bzw.
Auskuppeln der jeweiligen Getriebewelle erfolgt. Ein derartiges Getriebe
entspricht in seinem Schaltverhalten im Wesentlichen einem Handschalt
getriebe, ist jedoch preiswerter und weist einen höheren Wirkungsgrad
sowie eine höhere Gangzahl als Automatikgetriebe auf. Darüber hinaus
schaltet ein derartiges Getriebe auch unter Last - braucht somit nicht
vollständig ausgekuppelt zu werden - und benötigt keine derart ausgefeilte
Synchronisation, wie dieses bei herkömmlichen Schaltgetrieben notwendig
ist.
Um eine derartige Anordnung zu realisieren, sind demnach zwei
Kupplungen notwendig. Diese benötigen jedoch verhältnismäßig viel
Bauraum und sind relativ kostspielig.
Es ist somit Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Anordnung
bereitzustellen, die ein derartiges Getriebe in geeigneter Weise mit einem
Antrieb wirkverbinden kann und dennoch einen möglichst geringen
Raumbedarf aufweist.
Als Lösung wird eine Kupplung mit wenigstens zwei Reibscheiben, zwei
entsprechenden Kuppelflächen und zwei dazu gehörigen Anpreßplatten
vorgeschlagen, die einzeln betätigbar sind. Eine derartige Anordnung
benötigt einerseits verhältnismäßig geringen Bauraum, da lediglich eine
Kupplung und insbesondere auch lediglich ein Kupplungsgehäuse
Verwendung findet. Insbesondere braucht auch lediglich ein
Antriebselement der Kupplung mit einem Motor o. ä. verbunden zu Werden.
Darüber hinaus gewährleistet diese Anordnung dennoch, daß der
Schaltvorgang bzw. das wechselseitige Ein- bzw. Auskuppeln geeignet an
bestehende Verhältnisse angepaßt werden kann.
Vorzugsweise sind die beiden Kuppelflächen an wenigstens einer
Baugruppe vorgesehen, die starr mit einem Kupplungsgehäuse verbunden
ist. Dieses kann insbesondere die vorbeschriebene, gemeinsame
Kupplungsplatte sein. Eine derartige starre Verbindung ist einerseits
kostengünstig herstellbar. Andererseits ermöglichen die einzeln betätigbaren
Anpreßplatten nach wie vor individuelle Ein- bzw. Auskuppelvorgänge.
Es ist insbesondere möglich, die beiden Kuppelflächen auf einer
Kupplungsplatte anzuordnen. Dieses gewährleistet einerseits eine
Kostenreduktion bei der Herstellung und andererseits eine weitere
Bauraumreduktion, da lediglich eine Kupplungsplatte vorgesehen sein muß.
Vorzugsweise ist die Kupplungsplatte zentral zwischen den beiden
Anpreßplatten angeordnet. Dieses bedingt eine weitere Bauraumreduktion,
so daß eine derartige Kupplung nur unwesentlich mehr Bauraum benötigt,
als dieses bei einer einfachen Kupplung der Fall ist.
Eine erfindungsgemäße Kupplung baut besonders kompakt, wenn ein
Kupplungsgehäuse, beide Reibscheiben und beide Anpreßplatten sowie
gegebenenfalls die Kupplungsplatte umgreift.
Das Gehäuse kann radiale Öffnungen aufweisen, um einem Wärmestau, der
durch die beiden Reibscheiben bedingt ist, zu begegnen.
Das Gehäuse kann insbesondere derart ausgelegt sein, daß es
Betätigungskräften zweier Betätigungsfedern, die jeweils einer Anpreßplatte
zugeordnet sind, kompensiert. Dieses ist insbesondere dann verhältnismäßig
einfach zu realisieren, wenn das Gehäuse die übrige Kupplung umgreift.
Hierbei kann die Kompensation durch eine Halterung der Betätigungsfedern
oder anderer Federelemente sowie eine oder mehrere weitere Baugruppen
erfolgen, die starr mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sind.
Vorzugsweise ist eine erste der beiden Anpreßplatten im unbelasteten
Zustand gegen die dazugehörige Kuppelfläche gepreßt (normaly closed
NC). In diesem Zusammenhang beschreibt der Begriff "unbelasteter
Zustand" einen Zustand, in welchem die Kupplung nicht betätigt ist. Bei
einer derartigen Anordnung ist gewährleistet, daß auch bei einer
Betriebsstörung die entsprechende Welle eingekuppelt ist.
Insbesondere kann diese Anpreßplatte mittels einer Tellerfeder gegen die
Reibscheibe gedrückt werden. Auf diese Weise kann diese Teilanordnung
dieser Kupplung wie eine ansich bekannte Einzelkupplung ausgeführt
werden.
Darüber hinaus kann die zweite der beiden Anpreßplatten in unbelastetem
Zustand die entsprechende Reibscheibe freilaufend lassen (normaly open
NO). Auf diese Weise ist auch bei einer Betriebsstörung gewährleistet, daß
diese Welle ausgekuppelt ist. Dieses hat insbesondere im Zusammenspiel
mit einer ersten NC-Anpreßplatte den Vorteil, daß keine konkurierenden
Gänge eingekuppelt sind.
Vorteilhafterweise ist sowohl der erste Gang als auch der Rückwärtsgang
mit der NC-Anpreßplatte in Wechselwirkung, so daß bei einer
Betriebsstörung wenigstens der erste - bzw. der Rückwärtsgang - eingelegt
werden kann. Es versteht sich, daß ein derartiger Schaltungsaufbau aus
NC- und NO-Kupplung auch unabhängig von den übrigen
Kupplungsmerkmalen vorteilhaft ist.
Vorzugsweise sind die Reibscheiben mit zwei konzentrisch angeordneten
Abtriebswellen verbunden, die ihrerseits zu einem entsprechenden Getriebe
führen. Dieses ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau der
Gesamtanordnung aus Kupplung und Getriebe. Darüber hinaus kann auch
die Kupplung selbst äußerst kompakt aufgebaut sein, da dann die
Reibscheiben selbst koaxial angeordnet sind.
Wenigstens eine der Reibscheiben kann taumelweich ausgebildet sein.
Hierdurch lassen sich Fluchtungsfehler, die insbesondere wegen der
koaxialen Abtriebswellen auftreten können, ausgleichen. Darüber hinaus
eignet sich eine derartige Anordnung auch unabhängig von den übrigen
Merkmalen der Kupplung für einen kostengünstigen Ausgleich von
derartigen Fehlern.
Insbesondere ist es möglich, die Reibscheibe in radialer Richtung federnd
auszubilden. Dieses kann beispielsweise durch geeignete Ausnehmungen
gewährleistet sein, die in einem den Reibbelag mit der entsprechenden
Welle in Rotationsrichtung fest verbindenden Bereich der Reibscheibe
vorgesehen sind. Hierbei sollen insbesondere keine eigenständigen
Federelemente nötig sein. Vielmehr beschreibt der Begriff "fest" im
vorliegenden Zusammenhang eine in Umfangsrichtung formschlüssige
Verbindung zwischen Welle und Reibbelag, die jedoch taumelfähig ist.
Darüber hinaus kann die Reibscheibe, insbesondere in ihrem den Reibbelag
mit der entsprechenden Welle verbindenden Bereich axial gerichtete
Bereiche aufweisen, die ein derartiges Taumeln ermöglichen. Durch solche
axial gerichteten Bereiche kann darüber hinaus der Bauraum besser
ausgenutzt werden, so daß die Kupplung kleiner ausgestaltet werden kann.
Vorzugsweise ist der Belag einer ersten der beiden Reibscheiben weich und
der Belag der zweiten der beiden Reibscheiben hart ausgebildet. Hierbei
kann die weiche Reibscheibe mit einer Welle für einen ersten Gang
und/oder einen Rückwärtsgang verbunden sein. Durch die weiche
Reibscheibe ist gewährleistet, daß die Kupplung ein angenehmes Anfahren
gewährleistet. Die harte Reibscheibe hingegen braucht diese Anforderung
nicht zu erfüllen, da diese lediglich bei höheren Gängen Verwendung
findet. Diese Anordnung ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil eine
harte Reibscheibe wesentlich kleiner baut.
In vorliegendem Zusammenhang schreibt der Begriff "weiche Reibscheibe"
eine Reibscheibe, die allen Anforderungen an eine Kupplung beim
Anfahren erfüllt. Eine "harte Reibscheibe" ist dagegen lediglich ein wenig
härter als diese Anforderungen es erlauben. Insbesondere kann als harte
Reibscheibe ein starrer Sinterbelag gewählt werden, während als weiche
Reibscheibe ein an sich für Fahrzeuge bekannter Belag verwendet wird.
Insbesondere können bei letzterem auch Belagfedern zur Anwendung
kommen.
Zur Betätigung der Anpreßplatten kann zumindest eine Betätigungsfeder
vorgesehen sein, die sowohl innen als außen wenigstens ein Hebelbein
aufweist. Dieses bedeutet, daß ein durch Fliehkräfte bedingter Drehpunkt
radial nach innen verlagert wird und die Hebelbeine einander
entgegengerichteten, durch Fliehkräfte bedingten Drehmomenten
unterliegen. Hierdurch kann eine Fliehkraftkompensation vorgenommen
werden. Darüber hinaus kann an dem radial außen liegenden Hebelbein,
welches regelmäßig das kürzere sein wird, eine Zusatzmasse vorgesehen
sein, die eine derartige Fliehkraftkompensation verstärkt. Eine derartige
Anordnung ist auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Kupplung
für normale bzw. Einfachkupplungen anwendbar.
Insbesondere im Zusammenhang mit axialen Bereichen der Reibscheiben,
die eine Bauraumreduktion ermöglichen, ist es darüber hinaus möglich, die
Betätigungsfedern nahezu radial anzuordnen, so daß der Fliehkrafteinfluß
darüber hinaus weitgehend minimiert wird.
Darüber hinaus kann die Kupplung eine Ausrückeeinheit mit zwei
Ausrückelagern aufweisen, die getrennt ansteuerbar sind und jeweils mit
einer der beiden Anpreßplatten wechselwirken. Durch die Verwendung
einer derartigen Ausrückeeinheit kann die erfindungsgemäße Kupplung mit
verhältnismäßig kleinem Raum gebaut werden, trotz daß die Anpreßplatten
einzeln betätigbar sind.
Vorzugsweise ist wenigstens eines der Ausrücklager hydraulisch
angetrieben. Dieses ermöglicht einerseits eine verhältnismäßig einfache
Kraftübertragung und andererseits, daß bei verhältnismäßig kleinem
Bauraum große Kräfte aufgebracht werden können.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Ausrückelager mit einem elektrischen
Aktuator wirkverbunden. Dieses kann beispielsweise auch über eine
Hydraulik als Kraftübertragungs- bzw. Kraftübersetzungselement
geschehen. Die Verwendung eines elektrischen Aktuators ermöglicht ohne
weiteres eine rechnergesteuerte Ansteuerung der Kupplung, so daß die
Schaltvorgänge bzw. das Auskuppeln eines ungeraden Ganges und das
Einkuppeln eines geraden Ganges - bzw. umgekehrt - in optimaler Weise
geregelt werden können.
Vorzugsweise ist ein erstes Ausrückelager radial außerhalb des zweiten
Ausrückelagers angeordnet. Dieses gewährleistet eine kompakte Bauweise
und ermöglicht darüber hinaus einen radialsymetrischen Aufbau, so daß
eine winkelabhängige Montage nicht notwendig ist.
Vorzugsweise ist die Ausrückeeinheit auch koaxial zu wenigstens einer der
Abtriebswellen angeordnet, so daß die Gesamtanordnung drehsymetrisch
und kompakt baut. Eine derartige Anordnung ist hierdurch bedingt äußerst
zuverlässig und in der Montage einfach, da eine Ausrichtung der
Ausrückeeinheit bezüglich der übrigen Baugruppen nicht notwendig ist.
Vorzugsweise ist die Ausrückeeinheit derart ausgestaltet, daß die
Ausrückelager in betätigtem Zustand mit entgegengerichteten Kräften
beaufschlagt sind. Hierbei kann durch geeignete Wahl der entsprechenden
Federelemente oder durch zusätzliche Kompensationsmittel eine
weitgehende Kompensation erfolgen. Dieses bedingt, daß nicht nur die
Kupplung selbst nahezu kraftfrei ausgebildet ist, sondern daß auch die
Ausrückeeinheit ansich in betätigtem Zustand nahezu kraftfrei ist.
Hierdurch lassen sich die Getriebe bzw. die Kurbelwelle eines Motors
entlasten.
Wenigstens ein Ausrückelager kann mit einer Betätigungsfeder
wirkverbunden sein, die derart ausgelegt ist, daß sie im unbelastetem
Zustand mit einer Haltekraft, vorzugsweise einer Haltekraft einer
Hydraulikbetätigung für das Ausrückelager, gegen das Ausrückelager
wirkt. Hierdurch läßt sich die Gesamtanordnung spielfrei ausgestalten.
Andererseits können stattdessen auch zusätzliche Federelemente, die
unmittelbar auf das Ausrückelager wirken, vorgesehen sein.
Zwischen einer ersten der beiden Betätigungsfedern, vorzugsweise
zwischen einem äußeren Hebelbein der Betätigungsfeder, und einer ersten
der beiden Anpreßplatten kann ein Betätigungselement vorgesehen sein.
Hierdurch lassen sich die Betätigungskräfte über eine größere Entfernung
übertragen, so daß trotz der Verwendung einer Ausrückeeinheit mit zwei
Ausrückelagern die Anpreßplatte an einer axial anderen Stelle vorgesehen
sein kann. Dieses gewährleistet einen konstruktiv einfachen Aufbau,
wodurch sich die Gesamtmontage erleichtert. Dieses äußert sich dann in
einer entsprechenden Kostenreduktion.
Darüber hinaus gewährleistet eine derartige Anordnung, daß die
Ausrückeeinheit von einer Seite zugängig ist und ohne weiteres beide
Anpreßplatten betätigt werden können. Vorzugsweise ist das
Betätigungselement radial außerhalb der Reibscheiben angeordnet.
Das Betätigungselement kann zumindest einen Ausrückstab umfassen, der
vorzugsweise axial zwischen der Betätigungsfeder und der Anpreßplatte
angeordnet ist. Hierdurch lassen sich die entsprechenden Betätigungskräfte
verhältnismäßig einfach übertragen.
Insbesondere kann das Betätigungselement mehrere Ausrückstäbe
aufweisen, die durch einen Haltering miteinander verbunden sind. Hierbei
ermöglicht dieser Haltering, daß das gesamte Ausrückelement in einem
Arbeitsgang montiert werden kann, was eine entsprechende
Kostenreduktion bedingt.
Um eine verbesserte Kraftkompensation zu erreichen, können ansich
bekannte Tangentialblattfedern, die zwischen den Anpreßplatten und dem
Gehäuse angeordnet sind, um die Anpreßplatten drehfest bezüglich des
Gehäuses drehfest zu lagern, derart ausgelegt sein, daß diese einer
Ausrückekraft entgegenwirken. Dieses bedeutet, daß mit einer verstärkten
Ausrückekraft diese Anpreßplatte ausgerückt werden muß, wobei dieses
dann von Vorteil ist, wenn ein Einrücken der anderen Anpreßplatte mit
einer höheren Kraft erfolgt, als sie für das Ausrücken der ersten
Anpreßplatte notwendig ist. Es versteht sich, daß eine derartige
Tangentialblattfeder, die eine einer Ausrückekraft entgegengerichteten Kraft
ausübt, auch unabhängig von den übrigen Merkmalen einer Kupplung
vorteilhaft zur Kraftkompensation genutzt werden kann. Dieses ist
insbesondere im Zusammenwirken mit einem Betätigungselement von
Vorteil, da dieses ein aktives Ausrücken bewirken kann und somit die
Tangentialblattfeder nicht einem Ausrücken dienen muß, wie dieses nach
dem Stand der Technik der Fall ist.
Darüber hinaus kann die Ausrückeeinheit mit einem bezüglich einer
Drehachse der Kupplung rotationssymetrischen Anschlußstutzen versehen
sein. Dieser Anschlußstutzen kann wenigstens ein Verbindungselement zur
Verbindung wenigstens eines Ausrückelagers mit einem Aktuator umfassen.
Durch eine derartige Anordnung läßt sich die Montage wesentlich
vereinfachen, da der Anschlußstutzen nicht in einer bestimmten
Drehrichtung montiert werden braucht. Vielmehr ist es möglich, diesen
ohne weiteres mit einem entsprechenden Anschlußelement zu verbinden.
Dementsprechend schlägt die Erfindung auch ein Anschlußelement für eine
Kupplung bzw. für eine Ausrückeeinheit einer Kupplung vor, welches eine
rotationssymetrische Ausnehmung aufweist. Auch in dieser Ausnehmung
kann wenigstens ein Verbindungselement zur Verbindung wenigstens eines
Ausrückelagers mit einem Aktuator vorgesehen sein.
Bei einer derartigen Anordnung ist es insbesondere möglich, daß die
Ausrückeeinheit bereits mit der übrigen Kupplung fixiert bzw. verbunden
wird und dann die Montage der Gesamtanordnung erfolgt. Hierbei braucht
dann lediglich der Anschlußstutzen der Ausrückeeinheit in die
entsprechende Ausnehmung eingeführt werden.
Dementsprechend schlägt die Erfindung darüber hinaus eine Anordnung aus
einer Ausrückeeinheit einer Kupplung und einem entsprechenden
Anschlußelement vor, welche wenigstens eine umlaufende Nut in einer der
beiden Baugruppen von Ausrückeeinheit und Anschlußelement aufweist.
Hierbei kann diese Nut mit einer Öffnung in der anderen der beiden
Baugruppen von Ausrückeeinheit und Anschlußelement verbunden werden,
so daß eine Verbindung zwischen einem Aktuator und einem Ausrückelager
der Ausrückeeinheit geschaffen werden kann.
Hierbei kann die Nut in dem Anschlußstutzen der Ausrückeeinheit oder
aber in dem Anschlußelement vorgesehen sein.
Durch eine derartige Anordnung erfolgt auch die Verbindung zwischen
Aktuator und Ausrückelager unabhängig von einem Drehwinkel der
Ausrückeeinheit, so daß die Ausrückeeinheit ohne weiteres montiert werden
kann.
Eine einfach Montage einer Kupplung kann dadurch gewährleistet werden,
daß vor Fixieren des Kupplungsgehäuses eine Ausrückeeinheit
reibscheibenseitig hinter einer Betätigungsfeder angeordnet wird. Hierdurch
erfolgt eine Verbindung zwischen Ausrückeeinheit und der übrigen
Kupplung, so daß die Gesamtanordnung dann in einem Montageschritt
montiert werden kann.
Eine derartige Montage ist besonders einfach durchzuführen, wenn nach
dem Anordnen hinter der Betätigungsfeder die Ausrückeeinheit mit einem
Anschlußelement verbunden wird. Dieses geschieht vorzugsweise nachdem
das Kupplungsgehäuse fixiert worden ist.
Es versteht sich, daß es bei der vorbeschriebenen Kupplung von nur
untergeordneter Bedeutung ist, ob der Kraftfluß von der Kupplungsplatte
bzw. den Anpreßplatten zu den Wellen der Reibscheiben oder umgekehrt
erfolgt. Insofern umfaßt vorliegende Erfindung auch Anordnungen, bei
denen die mit dem Begriff "Abtrieb" bezeichneten Baugruppen als Antrieb
genutzt werden.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand der Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher
beispielhaft drei erfindungsgemäße Kupplungen dargestellt sind. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kupplung im Schnitt,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Tangentialblattfedern der Kupplung nach
Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der äußeren Betätigungsfeder der Kupplung
nach Fig. 1,
Fig. 4 die Verbindung zwischen Betätigungsfeder und Ausrückstab
der Kupplung nach Fig. 1 im Schnitt,
Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in Aufsicht,
Fig. 6 eine Variante der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kupplung in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 und
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kupplung in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 und 7.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind zwei Reibscheiben
10, 20 beidseits einer Kupplungsplatte 30 angeordnet und können mittels
Anpreßplatten 11 und 21 gegen die Kupplungsplatte gedrückt werden.
Hierbei sind an der Kupplungsplatte 30 jeweils entsprechende
Kuppelflächen 31 und 32 vorgesehen.
Die Kupplungsplatte 30 ist starr mit einem Gehäuse 40 verbunden, welches
seinerseits an einem Zweimassenschwungrad 41 oder an einer ähnlichen
Einrichtung befestigt ist.
Hierüber ist die Kupplung mit einem Antrieb bzw. einem Motor
wirkverbunden.
In Fig. 1 ist die Kupplung in unbelastetem Zustand dargestellt. Dieses
bedeutet, daß eine Ausrückeeinheit 50 nicht mit einer Kraft beaufschlagt
ist. Wie ersichtlich, wird in diesem unbelastetem Zustand die Anpreßplatte
11 durch eine Tellerfeder 12 gegen die dazu gehörige Reibscheibe 10 bzw.
die dazu gehörige Kuppelfläche 31 gepreßt (normaly closed NC). Die
andere Anpreßplatte 21 ist dagegen geöffnet und läßt die entsprechende
Reibscheibe 20 frei laufen (normaly open NO).
Das Gehäuse 40 umgreift beide Reibscheiben 10, 20 sowie beide Anpreß
platten 11, 21 und weist an seinem dem Zweimassenschwungrad 41
abgewandten Ende Abstütznasen 42, 43 auf, an welchen sich jeweils
Betätigungsfedern 13, 22 abstützen. Jede der Betätigungsfedern weist
sowohl radial innen als auch radial außen Hebelbeine 13a, 13b
(exemplarisch in Fig. 3 bis 5 beziffert) auf, die einander in ihrer
fliehkraftbedingten Wirkung kompensieren. Darüber hinaus sind diese
Betätigungsfedern 13, 22 im Wesentlichen radial angeordnet. Die radial
außen liegenden Hebelbeine 13b weisen Öffnungen 13c auf, in welche
Ausrückestäbe 14 mit Nasen 15 eingreifen. Diese Ausrückestäbe sind über
einen Haltering 16 miteinander verbunden. Der Haltering 16 sowie die
Ausnehmungen 13c und die Nasen 15 neben auftretende Fliehkräfte auf.
Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt, bei Welcher
eine Nase 13c' der Betätigungsfeder 13' Ausrückestäbe 14' umgreift.
Die Ausrückeeinheit 50 weist zwei Ausrückelager 51 und 52 auf, die
jeweils mit den Betätigungsfedern 13 und 22 wirkverbunden sind. Werden
diese Ausrückelager 51, 52 belastet, so üben sie einander entgegengesetzte
Kräfte auf die Betätigungsfedern 13 und 22 aus. Hierbei werden sie über
zwei Hydraulikleitungen 53 angetrieben. Die Hydraulikleitungen 53
münden in Öffnungen 44, die ihrerseits in einem Stutzen 55 der
Ausrückeeinheit 50 vorgesehen sind. Der Stutzen 55 ist in einer
entsprechenden Ausnehmung eines Anschlußelementes 56 angeordnet,
wobei in dieser Ausnehmung zwei Nuten 57 umlaufen, in welche die
Öffnungen 54 münden. Die Nuten 57 sind ihrerseits mit entsprechenden,
nicht dargestellten Aktuatoren verbunden.
Wie ersichtlich, ist das Ausrückelager 52 eigentlich ein Einrücklager, da
es die Anpreßplatte 21 unter Last gegen die Kupplungsplatte 30 schließt.
Wie unmittelbar Fig. 1 entnehmbar, kompensieren sich die Kräfte der
beiden Ausrücklager 51 und 52 gegenseitig. Wegen der Federcharakteristik
der Blattfeder 12 kann dieses jedoch nicht vollständig gewährleistet sein.
Um diesbezüglich den Kompensationsgrad zu erhöhen, sind die ohnehin
nach dem Stand der Technik vorhandenen Tangentialblattfedern 17 der
Anpreßplatte 11 derart ausgelegt, daß sie einer Ausrückung entgegen
wirken. Hierbei erfolgt die Dimensionierung der Federn derart, daß
besonders bei größeren Ausrückkräften bzw. Ausrückewegen eine stärkere
Kompensation erfolgt.
Die Reibscheiben 10 und 20 weisen unterschiedliche Beläge auf. Während
die Reibscheibe 10 einen normalen, "weichen" Kupplungsbelag umfaßt,
wie er bei Kraftfahrzeugen Anwendung findet, ist der Belag der Reib
scheibe 20 als starrer Sinterbelag gewählt. Darüber hinaus umfassen beide
Reibscheiben 10 und 20 axial gerichtete Bereiche 18 bzw 23 sowie
Ausnehmungen 24 (in Reibscheibe 10 nicht dargestellt), die ein Taumeln
der Reibscheibe bzw. eine radiale Federung ermöglichen. Hierdurch kann
eventuellen Fluchtungsfehlern der ansich kupplungsseitig nicht gelagerten
Wellen 1 und 2 begegnet werden. Wie ersichtlich sind die Wellen 1 und 2
sowie die Ausrückeeinheit 50 koaxial zueinander angeordnet.
Die axialen Bereiche 18 bzw. 23 schaffen darüber hinaus einen Freiraum,
in welchem die Ausrückeeinheit 50 hineinragen kann.
Bei der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung ist die innere Welle 1 mit den
ungeraden Gängen sowie dem Rückwärtsgang eines Getriebes gekoppelt,
während die zylinderförmige äußere Welle 2 mit den geraden Gängen
gekoppelt ist.
Zur Vermeidung eines Wärmestaus weist das Gehäuse 40 eine Öffnung 44
auf.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Tellerfeder 12 aus Stahl
gewählt, um die notwendigen Anpresskräfte aufbringen zu können. Die
Betätigungsfedern 13 bzw. 12 sind aus möglichst leichtem Material
gewählt, so daß die Fliehkrafteinflüsse reduziert sind. Vorzugsweise kann
Aluminium Verwendung finden.
Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen
dem in Fig. 1 dargestellten. Bei diesem sind jedoch die Ausrücklager 51,
52 in ihrer radialen Anordnung zueinander gegenüber dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel vertauscht. Dem entsprechend ergeben
sich leicht abgewandelte Betätigungsfedern 13" und 22"
In ihrer Wirkung ist auch die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform den
vorbeschriebenen Ausführungsformen identisch, jedoch sind die Ausrücker
51' und 52' als radial wirksame Ausrückeeinheiten ausgebildet. Hierdurch
läßt sich in vorteilhafter Weise der Fliehkrafteinfluß minimieren. Da diese
Ausrückeeinheiten 51' und 52' lediglich radial wirksam sind, kann die
Gesamtanordnung schmaler bauen. Statt dessen findet jedoch eine
verhältnismäßig komplexere Hebelanordnung 13a''', 13b''' bzw. 22a''',
22b''' Anwendung.
Claims (37)
1. Kupplung mit wenigstens zwei Reibscheiben (10, 20), zwei
entsprechenden Kuppelflächen (31, 32) und zwei dazugehörigen
Anpreßplatten (11, 21), die einzeln betätigbar sind.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Kuppelflächen (31, 32) an wenigstens einer Baugruppe
vorgesehen sind, die starr mit einem Kupplungsgehäuse (40)
verbunden ist.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Kuppelflächen (31, 32) auf einer Kupplungsplatte (30)
angeordnet sind.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungsplatte (30) zentral zwischen den beiden Anpreßplatten (11,
21) angeordnet ist.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (40), welches beide Reibscheiben (10, 20) und/oder
beide Anpreßplatten (11, 21) umgreift.
6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (40) radiale Öffnungen (44) aufweist.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (40), welches Betätigungskräfte zweier
Betätigungsfedern (13, 22; 13'; 13", 22"; 13a''', 13b''', 22a''',
22b'''), die jeweils einer Anpreßplatte (11, 21) zugeordnet sind,
kompensiert.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste der beiden Anpreßplatten (11, 21) in
unbelastetem Zustand gegen die dazugehörige Kuppelfläche (31)
gepreßt ist.
9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
der beiden Anpreßplatten (11, 21) mittels einer Tellerfeder (12)
gegen die Reibscheibe (10) gedrückt wird.
10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine zweite der beiden Anpreßplatten (11, 21)
in unbelastetem Zustand die entsprechende Reibscheibe (20)
freilaufen läßt.
11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (10, 20) mit zwei
konzentrisch angeordneten Wellen (1, 2) verbunden sind.
12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet
durch zumindest einen taumelweiche Reibscheibe (10, 20).
13. Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibscheibe in radialer Richtung federnd ausgebildet ist.
14. Kupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reibscheibe (10, 20) Ausnehmungen (24) aufweist, die in einem
den Reibbelag mit der entsprechenden Welle (1, 2) in
Rotationsrichtung fest verbindenden Bereich der Reibscheibe (10, 20)
vorgesehen sind.
15. Kupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (10, 20) axial gerichtete
Bereiche (18, 23) aufweist.
16. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Belag einer ersten der beiden Reibscheiben
(10, 20) weich und der Belag der zweiten der beiden Reibscheiben
(10, 20) hart ausgebildet ist.
17. Kupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
weiche Reibscheibe (10) mit einer Welle (1) für einen ersten Gang
und/oder einen Rückwärtsgang wirkverbunden ist.
18. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet
durch zumindest eine Betätigungsfeder (13, 22; 13'; 13", 22";
13a''', 13b''', 22a''', 22b'''), die sowohl radial innen als auch
radial außen wenigstens einen Hebelbein (13a, 13b) aufweist.
19. Kupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an dem
radial außen liegenden Hebelbein (13b) eine Zusatzmasse vorgesehen
ist.
20. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet
durch eine Ausrückeeinheit (50) mit zwei Ausrückelagern (51, 52;
52', 52'), die getrennt ansteuerbar sind und jeweils mit einer der
beiden Anpreßplatten (10, 20) wechselwirken.
21. Kupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Ausrückelager (51, 52; 51', 52') hydraulisch
angetrieben ist.
22. Kupplung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Ausrückelager (51, 52; 51', 52') mit einem
elektrischen Aktuator wirkverbunden ist.
23. Kupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erstes Ausrückelager (51, 52; 51') radial
außerhalb des zweiten Ausrückelagers (51, 52; 52') angeordnet ist.
24. Kupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausrückeeinheit (50) koaxial zu wenigstens
einer Welle (1, 2) angeordnet ist.
25. Kupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausrückelager (51, 52) in betätigtem
Zustand mit entgegengerichteter Kraft beaufschlagt sind.
26. Kupplung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ausrückelager (51, 52; 51', 52')
mit einer Betätigungsfeder (13, 22; 13'; 13", 22"; 13a''', 13b''',
22a''', 22b''') wirkverbunden ist, die derart ausgelegt ist, daß sie in
unbelastetem Zustand mit einer Haltekraft, vorzugsweise einer
Haltekraft einer Hydraulikbetätigung für das Ausrückelager (51, 52;
51', 52'), gegen das Ausrückelager (51, 52; 51', 52') wirkt.
27. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen einer ersten der beiden
Betätigungsfedern (13, 22; 13'; 13", 22"; 13a''', 13b''', 22a''',
22b'''), vorzugsweise einem äußeren Hebelbein (13b) der
Betätigungsfeder (13), und einer ersten der beiden Anpreßplatten
(10) ein Betätigungselement, vorzugsweise ein Ausrückeelement,
vorgesehen ist.
28. Kupplung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das
Betätigungselement zumindest einen Ausrückestab (14) umfaßt, der
vorzugsweise axial zwischen Betätigungsfeder (13, 22; 13'; 13",
22"; 13a''', 13b''', 22a''', 22b''') und Anpreßplatte (10) angeordnet
ist.
29. Kupplung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das
Betätigungselement mehrere Ausrückestäbe (14) aufweist, die durch
einen Haltering (16) miteinander verbunden sind.
30. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste Anpreßplatte (10) über wenigstens
eine Tangentialblattfeder (17) mit einem Gehäuse (40) verbunden ist,
wobei die Tangentialblattfeder (17) eine einer Ausrückekraft
entgegengerichtete Kraft ausübt.
31. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet
durch eine Ausrückeeinheit (50) mit einem bezüglich einer
Drehachse der Kupplung rotationssymetrischen Anschlußstutzen (55).
32. Kupplung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlußstutzen (55) wenigstens ein Verbindungselement (54) zur
Verbindung wenigstens eines Ausrückelagers mit einem Aktuator
umfaßt.
33. Anschlußelement für eine Ausrückeeinheit einer Kupplung,
vorzugsweise nach einem der Ansprüche 31 oder 32, gekennzeichnet
durch eine bezüglich einer Drehachse der Kupplung
rotationssymetrische Ausnehmung.
34. Anschlußelement nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Ausnehmung wenigstens ein Verbindungselement (57) zur
Verbindung wenigstens eines Ausrückelagers (51, 52; 51', 52') mit
einem Aktuator vorgesehen ist.
35. Anordnung aus einer Ausrückeeinheit einer Kupplung bzw. einer
Kupplung und einem entsprechenden Anschlußelement (56),
gekennzeichnet durch wenigstens eine umlaufende Nut (57) in einer
der Baugruppen von Ausrückeeinheit (50) und/oder Anschlußelement
(56) die mit einer Öffnung (54) in der anderen Baugruppe (56) von
Ausrückeeinheit (50) und/oder Anschlußelement (56) verbunden ist,
so daß eine Verbindung zwischen einem Aktuator und einem
Ausrückelager (51, 52; 51', 52') vorhanden ist.
36. Verfahren zur Montage einer Kupplung, bei welchem vor Fixieren
eines Kupplungsgehäuses (40) eine Ausrückeeinheit (50) reib
scheibenseitig hinter einer Betätigungsfeder (13, 13', 13", 13a''',
13b''', 22a''', 22b''') angeordnet wird.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausrückeeinheit (50) nach dem Anordnen hinter der Betätigungsfeder
(13, 13', 13", 13a''', 13b''', 22a''', 22b''') mit einem
Anschlußelement (56) verbunden wird.
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