DE102009034810A1

DE102009034810A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009034810A1
Application number: DE102009034810A
Authority: DE
Inventors: Matthias Ortmann; René Daikeler
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der die Reibungshysterese zwischen Betätigungslager und Betätigungselement reduziert und eine Regelbarkeit verbessert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung, mit einer Betätigungseinrichtung, die eine lineare Bewegung eines Betätigungselementes in eine Drehbewegung eines betätigten Elementes umsetzt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung mit Druckplatte, Gegendruckplatte und Hebelelement, wobei das Hebelelement mit einer von einer Betätigungseinrichtung erzeugten Betätigungskraft beaufschlagbar ist, durch welche die Druckplatte axial verlagerbar und ein Reibeingriff zwischen Druckplatte, Gegendruckplatte und zwischen diesen angeordnetem Reibbelag steuerbar ist.
Reibungskupplungen können insbesondere auch als Teil sogenannter Doppelkupplungen eingesetzt werden, bei denen zwei Reibungskupplungen (Teilkupplungen) in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei jeweils eine Hebelfeder als Hebelelement eine der Teilkupplungen betätigt. Doppelkupplungen sind beispielsweise Gegenstand der DE 10 2005 003 505 A1 und der DE 10 2004 009 832 A1 .
Gerade bei Doppelkupplungen ist es vorteilhaft, zumindest eine der Reibungskupplungen als zugedrückte Reibungskupplung („normally open”) auszuführen, die im kraftfreien Zustand des Betätigungselementes geöffnet und bei axialer Beaufschlagung des Hebelelementes durch das Betätigungselement geschlossen wird. Das Betätigungssystem umfasst insbesondere ein Betätigungslager, das eine Drehbewegung der rotierenden Teile der Kupplung von den stationären Teilen der Kupplung abtrennt. Entsprechend ist das Betätigungslager zwischen dem Hebelelement (als dem betätigten Element) und dem Betätigungslager (als dem Betätigungselement) angeordnet. Die Kraft zur Beaufschlagung des Betätigungslagers kann beispielsweise hydraulisch oder elektro-mechanisch erzeugt werden und kann beispielsweise über einen Betätigungshebel, wie einen Hebeleinrücker auf das Betätigungslager übertragen und auf das Hebelelement (meist eine Tellerfeder) einwirken.
Die Kontaktflächen zwischen dem Betätigungssystem der Reibungskupplung mit dem Betätigungslager und dem Hebelelement (als dem betätigten Element) sind dabei gegeneinander zur Ausbildung eines Anlagekontaktes im kraftfreien Zustand axial vorgespannt.
Bei Betätigung der Kupplung wandert die Kontaktstelle zwischen dem Betätigungslager und dem Hebelelement radial über eine Gleitbewegung, der eine von der Betätigungskraft abhängige Reibkraft entgegenwirkt. Es ergibt sich eine verhältnismäßig hohe Reibungshysterese zwischen Betätigungslager und Hebelelement.
Eine derartige Reibungshysterese tritt ebenso bei im Grundzustand geschlossenen Kupplungen („normally closed”) und/oder bei rein hydraulischen Betätigungssystemen ohne Betätigungshebel auf.
Zur Hysteresereduzierung an der Kontaktstelle zwischen Betätigungslager und Tellerfeder wurde vorgeschlagen, das Betätigungslager als planare Fläche und die Tellerfederzungen mit einer konvexen Kuppe bestimmter Geometrie zu versehen. Diese Kombination einer konvexen Kuppe mit einer planaren Fläche kompensiert die radiale Gleitbewegung jedoch nur teilweise durch Abrollen. Der weiterhin vorhandene Gleitanteil der radialen Bewegung äußert sich in einer schlechten Regelbarkeit der (Doppel-)Kupplung aufgrund der noch vorhandenen Hysterese.
Die vorstehend beschriebene Reibungshysterese wurde zwar anhand einer Kupplungseinrichtung beschrieben, es versteht sich indes, dass eine Reibungshysterese immer dann vorliegt, wenn in einer Betätigungseinrichtung eine lineare Bewegung eines Betätigungselementes, z. B. des vorgenannten Betätigungslagers, in eine Drehbewegung, z. B. des Hebelelementes (Tellerfeder), umgesetzt werden muss. Es versteht sich weiterhin, dass eine Reibungshysterese auch dann vorliegt, wenn in einer Betätigungseinrichtung eine Drehbewegung eines Betätigungselementes in eine lineare Bewegung umgesetzt werden muss. Es versteht sich weiterhin, dass eine Reibungshysterese auch bei Betätigungssystemen einer Bremseinrichtung oder anderen eine Betätigungseinrichtung aufweisenden Drehmomentübertragungseinrichtungen vorhanden ist. Es ergibt sich daher eine gleichartige Regelungsproblematik.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Regelbarkeit der Eingangs genannten Drehmomentübertragungseinrichtung zu verbessern, indem Betätigungselement und betätigtes Element bei möglichst geringer Reibung gegeneinander verschoben werden können.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung, mit einer Betäti gungseinrichtung, die eine Drehbewegung eines Betätigungselementes in eine lineare Bewegung eines betätigten Elementes umsetzt, wobei ein zwischen Hebelelement und Betätigungseinrichtung angeordnetes Kontaktelement vorgesehen ist, welches eine bei Betätigen der Drehmomentübertragungseinrichtung entstehende radiale Gleitbewegung der Kontaktstelle zwischen Betätigungseinrichtung und betätigtem Element in einer Abrollbewegung oder einer Kippbewegung umwandelt. Insbesondere wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung mit Druckplatte, Gegendruckplatte und Hebelelement, wobei das Hebelelement als dem betätigten Element mit einer von den Betätigungselement erzeugten Betätigungskraft beaufschlagbar ist, durch welche die Druckplatte axial verlagerbar und ein Reibeingriff zwischen Druckplatte, Gegendruckplatte und zwischen diesen angeordnetem Reibbelag steuerbar ist, und wobei ein zwischen Hebelelement und Betätigungselement angeordnetes Kontaktelement vorgesehen ist, welches eine bei Betätigen der Kupplung entstehende radiale Gleitbewegung der Kontaktstelle zwischen Betätigungselement und Hebelelement in einer Abrollbewegung oder einer Kippbewegung umwandelt.
Bei der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung wird bei der radialen Bewegung zwischen Einrücklager bzw. Ausrücklager und Hebelfederzungen der Gleitanteil erheblich reduziert bzw. vollständig eliminiert aufgrund ganz oder teilweise rollender Kontaktelemente (Zwischenelemente). Dementsprechend wird die Hysterese des Betätigungskraftverlaufs bei der Reibungskupplung (unabhängig davon ob eine zugedrückte oder eine gezogene Kupplung vorliegt) reduziert. Die Steuerbarkeit insbesondere von Doppelkupplungssystemen verbessert sich.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist als Kontaktelement eine Abrolleinheit vorgesehen, die einen oder mehrere Wälzkörper aufweist, welche zwischen einer Oberfläche des Betätigungselementes und einer Oberfläche des Hebelelementes angeordnet sind. Der oder die Wälzkörper können unabhängig voneinander zwischen Hebelelement und Betätigungselement angeordnet sein, wobei ein Verlagerungsweg des oder der Wälzkörper durch ein (bereits vorhandenes) Bauteil der Reibungskupplung begrenzt werden kann. Bei der Reibungskupplung kann es sich um eine zugedrückte Kupplung mit weggesteuerter Verschleißnachstellung handeln, wobei eine (bei dieser Art Kupplung vorhandene) Antriebsfeder zur radialen Wegbegrenzung und seitlichen Führung der Wälzkörper vorgesehen ist, indem die Antriebsfeder mit (zusätzlichen) Aussparungen ausgebildet wird, in denen der oder die Wälzkörper aufgenommen sind.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist als Kontaktelement ein offener oder geschlossener Ring mit integrierten Kippelementen vorgesehen, wobei die Kippelemente jeweils am Hebelelement und am Betätigungselement abgestützt sind. Der Ring (der auch aus voneinander unabhängigen Segmenten aufgebaut sein kann) kann Haltebügel aufweisen, um den Ring mit dem Hebelement vormontieren zu können. Zwischen benachbarten Kippelementen flexible Zwischenbereiche vorgesehen sein zur Ausführung einer Torsionsbewegung. Die Kippelemente des Ringes können an beiden Seiten radial geführt sein durch Ausnehmungen in dem Hebelelement und am Betätigungselement.
Bevorzugter Weise ist das Hebelelement eine Tellerfeder, und das Kontaktelement ist zwischen den Tellerfederzungen der Tellerfeder und dem Betätigungslager (Einrücklagen oder Ausrücklager) der Betätigungseinrichtung angeordnet.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung kann Teil einer Doppelkupplungsanordnung sein.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den jeweils zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Doppelkupplung,
2 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie A-A der Doppelkupplung der 1,
3 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie B-B der Doppelkupplung der 1,
4 ein Detail der Doppelkupplung der 1,
5 eine Detailansicht auf ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Kontaktelementes in Form eines Abrollelementes,
6 eine Detailansicht der Darstellung gemäß 5 im Bereich des Abrollelementes,
7 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Antriebsfeder (Fachwerksfeder) als Käfig zur seitlichen Führung und Begrenzung eines radialen Bewegungsweges der Abrollelemente vorgesehen ist,
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontaktelementes in der Ausbildung als ein Kippelement (Kippring) und
9 eine perspektivische Darstellung des Kippringes nach 8.
Die 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Doppelkupplung mit einer ersten Reibungskupplung 2, die mit einer zweiten Reibungskupplung 3 zu einer Doppelkupplung 1 in einem gemeinsamen Gehäuse 4 kombiniert ist.
Aus der Ansicht nach 1 wird die außen liegende Hebelfeder 5 der ersten Reibungskupplung 2 mit den einzelnen Hebelelementen (Tellerfederzungen) 6 und dem diese über den Umfang verbindenden Kraftrand 7 ersichtlich. Die Hebelelemente 6 der Hebelfeder 5 werden teilweise von den axial darüber liegenden Speichen 8 einer sogenannten Antriebsfeder (auch als Fachwerksfeder bezeichnet) überdeckt, wobei die Speichen 8 mittels Nieten 9, 10 auf eifern Nietkreis mit größeren und einem Nietkreis mit kleinerem Durchmesser mit den Hebelelementen 6 der Hebelfeder 5 vernietet sind. Die Hebelelemente 6 sind hierzu entsprechend verbreitert und laufen radial innerhalb des inneren Nietkreises zu Anlageflächen 11 für die (nicht im Einzelnen dargestellte) Betätigungseinrichtung (mit Betätigungslager und Betätigungskrafterzeugungsmechanismus) aus.
Ein Schnitt durch die Hebelfeder und die Antriebsfeder im Bereich der Nietverbindungen ist in 4 gezeigt. Aus 4 ist zudem ersichtlich, dass der radial zwischen den Nietkreisen angeordnete Kraftrand 7 der Hebelfeder 6 in Richtung der Speichen 8 der Antriebesfeder ausgerichtete Ausprägungen 12 aufweist. Gerade aus dieser Schnittansicht wird ebenfalls ersichtlich, dass die Antriebsfeder in der Art eines Fachwerks jeweils zwei Bereiche der einzelnen Hebelelemente miteinander verbindet.
An den Speichen 8 der Antriebsfeder sind radial innen im Bereich der Nieten 10 Spangen 13 vorgesehen, die nach radial außen gerichtet sind und mit einem einseitig offenen Ring 14 verbunden sind und mit diesem Ring 14 die Antriebsfeder 15 für eine Verschleißnachstelleinrichtung bilden. Hierzu ist an einem der beiden offenen Enden des Rings 14 ein Schneckenrad 16 mit einer Außenverzahnung 17 und am anderen der beiden offenen Enden des Rings 14 eine mit dieser Außenverzahnung 17 in Eingriff stehenden Gegenverzahnung 18 aufgenommen. Das Schneckenrad 16 weist weiterhin eine in der Darstellung von 1 nicht ersichtliche Schneckenverzahnung auf, die mit einem Zahnsegment der Verschleißnachstellung mit einer Rampeneinrichtung in Verbindung steht, wobei die Verdrehung des Schneckenrads 16 bei geschlossener Reibungskupplung 2 – wie nachstehend unter 2 erläutert – gegen Verdrehen blockiert ist.
Bei einem Betätigungsvorgang der vorliegend zugedrückten Reibungskupplung 2 werden vom Betätigungsglied die Anlageflächen 11 axial beaufschlagt. Infolgedessen erfährt der Ring 14 über die Spangen 13 eine Verringerung seines Durchmessers, wodurch die Gegenverzahnung 18 eine in Umfangsrichtung gerichtete Bewegung gegenüber dem Schneckenrad 16 ausführt. Der Abstand der Zähne der Außen- und Gegenverzahnung 17, 18 sind dabei so dimensioniert, dass bei vernachlässigbarem Verschleiß lediglich ein Zahnspiel zwischen den Zähnen von Außen- und Gegenverzahnung entsteht. Tritt infolge eines Verschleißes der Reibbeläge ein verlängerter Einrückweg auf, übergreift ein Zahn der Gegenverzahnung 18 den entsprechenden Zahn der Außenverzahnung 17 und rastet hinter der Zahnflanke ein, wodurch der Ring 14 bei dem eingestellten Durchmesser unter Spannung verhakt wird. Wird die Reibungskupplung 2 wieder geöffnet, wird die Rampeneinrichtung kraftfrei und die Ringspannung bewirkt eine Verdrehung des Schneckenrads, die über die Schneckenverzahnung die Rampeneinrichtung verstellt und den verschleißbedingten Abstand nachstellt.
2 zeigt einen Teilschnitt der Doppelkupplung 1 entlang der Schnittlinie A-A der 1 mit den beiden Reibungskupplungen 2, 3 mit den Hebelfedern 5, 19 sowie den Druckplatten 20, 21, die jeweils gegenüber einer Seite der Gegendruckplatte 22 unter Zwischenlage der Reibbeläge 23, 24 der mit zwei Getriebeeingangswellen verzahnten Kupplungsscheiben 25, 26 von den Hebelfedern 5, 19 verspannbar sind. Dabei stützen sich beide Hebelfedern 5, 19 an dem Gehäuse 4 ab, wobei die Hebelfeder 19 die Reibungskupplung 3 direkt über eine Rampeneinrichtung 27 beaufschlagt, während die Hebelfeder 5 sich radial über den Kraftrand 7 in Verlängerung der Hebelelemente 6 erstreckende Hebelarme 28 aufweist, die mit über den Umfang verteilten Zugankern 29, die das Gehäuse 4 axial durchgreifen, in Anlagekontakt stehen. Die Zuganker 29 bilden hierzu radial innen erweiterte Anlageflächen 30 für die Hebelarme 28 aus, die in Umfangsrichtung als Rampen 31 gestaltet sind. Dementsprechend weisen die Hebelarme 28 in Umfangsrichtung Steigungen zur Bildung von Gegenrampen 32 auf. Auf diese Weise wird die Rampeneinrichtung 33 gebildet.
Zur Steuerung der Rampeneinrichtung 33 bedarf es einer gezielten Verdrehung der Hebelfeder 5 mit deren die Gegenrampen 32 aufweisenden Hebelarmen 28 gegenüber den Zugankern 29 mit den die Rampen 31 aufweisenden Anlageflächen 30. Die Zuganker 29 sind drehfest mit der Druckplatte 21 verbunden, die Druckplatte 21 ist über nicht gezeigte Blattfedern mit der Gegendruckplatte 22 und dem Gehäuse 4 verbunden. In vorteilhafter Weise wird daher die Hebelfeder 5 im Verschleißfalle gegen das Gehäuse 4 verdreht. Hierzu weist das Gehäuse 4 eine kreissegmentförmige Verzahnung 34 auf, in die die Schneckenverzahnung 35 des Schneckenrads 16 eingreift. Wird – wie unter 1 beschrieben – ein Verschleißzustand der Reibungskupplung 2 erkannt, wird bei geschlossener Reibungskupplung 2 ein Verdrehen der Hebelfeder 5 gegen die Zuganker 29 infolge der durch das Betätigungsglied aufgebrachten Kraft zum Verspannen der Druckplatte 21 gegen die Gegendruckplatte 22 verhindert. Beim Lösen der Reibungskupplung 2 wird die Verbindung zwischen den Rampen 31 und Gegenrampen 32 abgesehen von Reibungseinflüssen kraftfrei, so dass durch die Vorspannung des Rings 14 (1) sich das am Ring und damit an der Hebelfeder 5 aufgenommene Schneckenrad 16 verdreht und sich dabei an der Verzahnung 34 am Gehäuse 4 abstützt und damit die Hebelfeder 5 gegenüber den drehfest mit dem Gehäuse 4 verbundenen Zugankern 29 verdreht und infolge der Wirkung der Rampeneinrichtung 33 einen verschleißbedingten Abstand zwischen Hebelfeder 5 und Druckplatte 21 ausgleicht.
3 zeigt einen Teilschnitt der in 1 dargestellten Doppelkupplung 1 entlang der Schnittlinien B-B. Aus dieser Schnittdarstellung wird die direkte Nachstellung der Reibungskupplung 3 deutlich. Hier treibt das auf der Hebelfeder 19 aufgenommene Schneckenrad 40 mittels der Schneckenverzahnung 36 in eine Umfangsverzahnung 37 eines Rampenrings 38 direkt an. Der Rampenring 38 bildet mit Gegenrampen 39 der Rampeneinrichtung 27 der Reibungskupplung 3 die Verschleißnachstelleinrichtung. Die Steuerung des Schneckenrads 40 kann in ähnlicher Weise wie die Steuerung des Schneckenrads 16 der Reibungskupplung 2 weggesteuert erfolgen.
3 zeigt weiterhin die Hebelfeder 5 mit den Hebelelementen 6 und den Speichen 8, die in der nachfolgend beschriebenen 4 im Schnitt detailliert dargestellt ist. Die Hebelelemente 6 der Hebelfeder 5 sind einer Fachwerkkonstruktion ähnlich an den Speichen 8 abgestützt. Die mittels der Nieten 9, 10 mit den Hebelelementen 6 fest verbundenen Speichen 8 sind aus dünnerem Blech hergestellt als die Hebelelemente 6 und verhindern die Durchbiegung der Hebelelemente 6 wirksam. Hierzu sind die Hebelelemente 8 direkt an den Speichen 8 mittels einer Ausprägung 12 abgestützt. Hierdurch kann die Hebelfeder 5 mit ihren über den Umfang mittels eines ringförmigen, dem elastischen Verhalten einer Tellerfeder ähnlichen Stegs – dem sogenannten Kraftrand – miteinander verbundenen Hebelelemente 8 bei steifen Hebelelementen 8 dennoch weich ausgelegt werden, so dass kleinere Betätigungskräfte bei geringer Weghysterese verwirklicht werden können.
5 zeigt den Bereich der Druckplatte 120 einer Reibungskupplung mit weggesteuerter Verschleißnachstellung durch die Rampeneinrichtung 127, vergleichbar dem Aufbau nach den 1 bis 4. Hierbei wird die Rampeneinrichtung 127 über die Hebelfeder 119 vorbelastet. Die Antriebsfeder mit den Speichen 108 ist über die Nietverbindungen 109 und 110 mit der Hebelfeder 119 verbunden, vergleichbar dem Aufbau nach den 1 bis 4. Die Hebelfeder 119 stützt sich am Gehäuse 4 der Reibungskupplung ab und ist an diesem durch ein Hebelelement 119a gesichert.
Eine Betätigungskraft der Reibungskupplung nach 5 wird über eine (in 5 nicht dargestellte Betätigungseinrichtung) wie einen Betätigungsmechanismus in ein Betätigungslager 130 und über dieses in die Tellerfederspitzen eingeleitet. Bei einer zugedrückten Kupplung handelt es sich bei dem Betätigungslager 130 um ein Einrücklager, wobei der äußere Lagerring 130a dieses Einrücklagers 130 in Wirkverbindung mit dem Betätigungselement steht, und wobei der innere Lagerring 130b mit den Tellerfederzungen der Tellerfedern 119 in Wirkverbindung steht. Zwischen dem inneren Lagerring 130b und den Tellerfederzungen ist ein sphärisch gestalteter Einstellring 131 angeordnet, weshalb dieses Einrücklager 130 auch als Ausgleichslager wirkt. Dieses Ausgleichslager dient dazu, dass es sich in allen Richtungen und damit ungehindert an der (nicht dargestellten) Rotationsachse der Kupplung zentrieren kann.
Entgegen der Ausbildung der Antriebsfeder nach den 1 bis 4 sind zwischen diesem Einstellring 131 und den Tellerfederzungen in Umfangsrichtung mehrere Wälzkörper (vorliegend ausgebildet als rollenförmige Körper) 132 angeordnet. Diese zwischen Einrücklager 130 und Tellerfederzungen angeordneten rollenden Elemente (z. B. wie dargestellt zylindrische Rollen vergleichbar den Wälzkörpern in einem Nadellager) wandeln die Relativbewegung zwischen Einrücklager und Tellerfederzungen weitestgehend in eine Rollbewegung um.
Entgegen der Ausbildung der Antriebsfeder nach den 1 bis 4 weisen die Speichen 108 der Antriebsfeder Verlängerungen 133 auf, welche in den Bereich zwischen Einrücklager 130 und Tellerfederzungen hineinragen. Diese Verlängerungen 133 weisen Ausnehmungen auf, in denen die zylindrischen Rollen 132 (also die Abrollelemente der Abrolleinheit) aufge nommen sind. Diese Ausnehmungen bilden dabei die seitlichen Führungen für die zylindrischen Rollen und begrenzen ebenfalls den maximalen Verlagerungsweg in radialer Richtung dieser zylindrischen Rollen. In ihrer Gesamtheit bilden die verlängerten Spannen 108 dementsprechend einen Käfig, der den Radialweg der Einzelrollen begrenzt und für eine seitliche Führung sorgt.
Diese Ausbildung mit der Führung der zylindrischen Rollen 132 in Ausnehmungen, die in Verlängerungen der Antriebsfeder ausgebildet sind, ist nicht zwingend. Vielmehr wäre auch die Verwendung eines separaten Käfigs oder am Umfang verteilten anderen Führungseinrichtungen möglich, wobei allerdings die Verwendung eines bereits vorhandenen Bauteils (der Spangen 108) einen besonders einfachen und effizienten Weg zur Führung der zylindrischen Rollen 132 ergibt.
In 6 ist der Bereich 119 und Einrücklager 130 nochmals vergrößert dargestellt.
In 7 ist das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel in der Variante mit der Führung über die Antriebsfeder mit den Spangen 108 nochmals in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Insbesondere aus dieser Darstellung ist der gesamte Aufbau der Antriebsfeder mit den Spangen 108 und den vorstehend erläuterten übrigen Bauelementen nochmals ersichtlich, wobei zur vereinfachten Darstellung und zur Hervorhebung der Modifikation der Antriebsfeder zur Führung der zylindrischen Rollen 132 die übrigen Bauteile weggelassen wurden.
Die Verwendung von rollenden Elementen wie den vorstehend beschriebenen zylindrischen Rollen ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, die Gleitbewegung jedenfalls weitestgehend in eine Rollbewegung umzuwandeln und dadurch die Hysterese am Kontakt zwischen Einrücklager und Tellerfederzungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Vielmehr können zwischen dem Einrücklager und den Tellerfederzungen rollende oder geringfügig gleitende Elemente in Form von in einem einteiligen Ring integrierten Kippelementen angeordnet werden.
Die Anordnung eines solchen Kippringes 140 ist in 8 gezeigt. Dabei ist ersichtlich, dass der Kippring 140 zwischen Einrücklager 130 und den Tellerfederzungen 119b der Tellerfeder 119 angeordnet ist, und dass die Antriebsfeder mit den Spangen 108 die bereits vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschriebene Ausbildung aufweist.
Im Vergleich zur Ausbildung des Einrücklagers nach 5 wird noch auf die veränderte Ausbildung des Einstellringes 131a hingewiesen. Durch diese Veränderung des Einstellringes ergibt sich eine vorteilhafte Möglichkeit der Lagerung und Führung des Kippringes. Zur Lagerung und Führung des Kippringes ist es vorteilhaft wenn die Tellerfederzunge 119b mit einer Ausnehmung versehen ist, in die der Kippring 140 eingreift.
In 9 ist der Kippring 140 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Wie insbesondere dieser 9 entnehmbar, handelt es sich vorliegend um einen einteiligen Ring mit integrierten Kippelementen 141, wobei der Ring vorliegend nicht geschlossen ist, und wobei diese Kippelemente 141 zwischen Tellerfederzungen 119b und Einstellring 131a des Einrücklagers 130 angeordnet sind.
Der Kippring 140 weist außerdem Haltebügel 142 auf, mit denen der Kippring mit den Tellerfederzungen vormontiert werden kann.
Des Weiteren sind flexible Zwischenbereiche 143 zwischen benachbarten Kippelementen 143 angeordnet, die sicherstellen, dass die Kippelemente 141 sich ohne große Verlustkraft durch Einfluss der in verschiedene radiale Richtungen wirkenden Torsionsbewegungen gegeneinander verdrehen lassen.
Wie erwähnt können die die Hebelfederzungen 119b und ggf. auch der Einstellring 131a (auch als Druckring bezeichnet) tangentiale Schlitze aufweisen, die sicherstellen, dass die Kippelemente 141 an beiden Seiten radial geführt werden, insbesondere während der Torsionsbewegungen.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele des Kontaktelementes wurden an Hand einer zugedrückten Reibungskupplung mit weggesteuerter Verschleißnachstelleinrichtung beschrieben, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Vielmehr sind die vorliegenden Kontaktelemente bei sämtlichen Arten von Reibungskupplungen, insbesondere auch bei Doppelkupplungen mit und ohne Verschleißnachstelleinrichtung anwendbar. Jedenfalls ist nicht entscheidend, ob es sich um eine zugedrückte oder aufgedrückte Kupplung handelt, wenn auch die vorstehende Erfindung bei einer zugedrückten Kupplung mit weggesteuerter Verschleißnachstellung über die Antriebsfeder besonders bevorzugt einsetzbar ist.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen rollende Elemente (beispielsweise Nadeln) zwischen dem Einrücklager und den Tellerfederzungen bzw. einen bevorzugt einteiligen Ring mit integrierten Kippelementen, wobei die rollenden Elemente und auch die Kippelemente die Relativbewegung zwischen Einrücklager und Tellerfederzungen weitestgehend in eine Rollbewegung umwandeln. Dementsprechend sind sämtliche Ausführungsbeispiele, insbesondere bei automatisierten Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an die Regelbarkeit, d. h. mit dem Erfordernis einer Reduzierung der Hysterese, anwendbar, weshalb die Regelbarkeit gerade von Doppelkupplungen verbessert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005003505 A1 [0002]
- DE 102004009832 A1 [0002]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung, mit einer Betätigungseinrichtung, die eine lineare Bewegung eines Betätigungselementes in eine Drehbewegung eines betätigten Elementes umsetzt, gekennzeichnet durch ein zwischen Hebelelement und Betätigungseinrichtung angeordnetes Kontaktelement, welches eine bei Betätigen der Kupplung entstehende radiale Gleitbewegung der Kontaktstelle zwischen Betätigungseinrichtung und Hebelelement in einer Abrollbewegung oder einer Kippbewegung umwandelt.
Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Reibungskupplung oder eine Bremseinrichtung, nach Anspruch 1, mit Druckplatte, Gegendruckplatte und Hebelelement, wobei das Hebelelement als betätigtem Element mit einer von dem Betätigungselement erzeugten Betätigungskraft beaufschlagbar ist, durch welche die Druckplatte axial verlagerbar und ein Reibeingriff zwischen Druckplatte, Gegendruckplatte und zwischen diesen angeordnetem Reibbelag steuerbar ist, und wobei das zwischen Hebelelement und Betätigungselement angeordnete Kontaktelement eine bei Betätigen der Kupplung entstehende radiale Gleitbewegung der Kontaktstelle zwischen Betätigungselement und Hebelelement in einer Abrollbewegung oder einer Kippbewegung umwandelt.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kontaktelement eine Abrolleinheit vorgesehen ist, die einen oder mehrere Wälzkörper aufweist, welche zwischen einer Oberfläche des Betätigungselementes und einer Oberfläche des Hebelelementes angeordnet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Wälzkörper unabhängig voneinander zwischen Hebelelement und Betätigungselement angeordnet sind, wobei ein Verlagerungsweg des oder der Wälzkörper durch ein Bauteil der Reibungskupplung begrenzt wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung eine zugedrückte Kupplung mit weggesteuerter Verschleiß nachstellung ist, und dass eine Antriebsfeder zur radialen Wegbegrenzung und seitlichen Führung der Wälzkörper vorgesehen ist, indem die Antriebsfeder Aussparungen aufweist, in denen der oder die Wälzkörper aufgenommen sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kontaktelement ein Ring mit integrierten Kippelementen vorgesehen ist, wobei die Kippelemente jeweils am Hebelelement und am Betätigungselement abgestützt sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring Haltebügel aufweist, um den Ring mit dem Hebelement vormontieren zu können.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Kippelemente flexible Zwischenbereiche vorgesehen sind zur Ausführung einer Torsionsbewegung.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippelemente des Ringes an beiden Seiten radial geführt sind durch Ausnehmungen in dem Hebelelement und im Betätigungselement.
Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement eine Tellerfeder ist, und dass das Kontaktelement zwischen die Tellerfederzungen der Tellerfeder und einem Betätigungslager der Betätigungseinrichtung angeordnet ist.
Doppelkupplung mit zumindest einer Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.