DE29511623U1

DE29511623U1 - Reibungskupplung mit einem Stellantrieb

Info

Publication number: DE29511623U1
Application number: DE29511623U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-07-20

Description

Reg.-Nr. 13 781 &Iacgr; \J . j !.'',V.:²". 30.01.95

Fichtel & Sachs AG - Schweinfurt

anmeldung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb, wie sie prinzipiell aus der deutschen Offenlegungsschrift 42 38 368 bekannt ist. Der bekannte Stellantrieb wird von einem Elektromotor angetrieben, der von einer Steuerelektronik angesteuert wird. Der Elektromotor wirkt über ein Untersetzungsgetriebe auf ein Ausgangsteil, welches mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht. Das Untersetzungsgetriebe ist als Stirnradgetriebe ausgebildet, welches durch die dort beschriebenen Maßnahmen eine besonders guten Wirkungsgrad aufweist. Auf das Ausgangsteil des Getriebes wirkt eine Ausgleichsfeder, die beim Ausrücken der Reibungskupplung den Elektromotor unterstützt. Im Getriebegehäuse ist gleichzeitig die Steuerelektronik untergebracht, die den Elektromotor ansteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für automatisierten Betrieb so auszugestalten, daß der Stellantrieb einen minimalen Raumbedarf aufweist, mit einem sehr geringen Gewicht auskommt und daher preiswert zu erstellen ist, wobei die Steuerelektronik aus dem Stellantrieb auszugliedern ist.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist es beispielsweise, daß zumindest die Leistungselektronik im Stellantrieb integriert ist, wodurch der Stellantrieb schwerer und teuerer wird und die Leistungselektronik zusätzlich zum Elektromotor Wärme erzeugt. Dabei muß der Elektromotor selbst schon derart dimensioniert sein, daß er die Wirkungsgradverluste es Getriebes, gegebenenfalls die Wirkungsgradverluste einer hydraulischen Übertragungsstrekke, die Ausrückkraftüberhöhung bei Verschleiß innerhalb der Reibungskupplung

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und die relativ große Steuerung bei Verwendung einer Membranfeder in der Reibungskupplung ausgleicht. Dadurch ist der [Elektromotor relativ stark überdimensioniert und muß auch bei ungünstiger Konstellation mit einen sehr hohen Steuerstrom angesteuert werden. Eine Ausgliederung der Leistungselektronik verbietet sich bei solchen hohen Steuerströmen schon aus dem Grund, daß diese elektromagnetische Wellen großen Ausmaßes erzeugen und so andere elektrische Bauteile im Kraftfahrzeug stören.

Gelöst wird die eingangs gestellte Aufgabe durch die in den Ansprüchen festgelegten Merkmale. Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß die Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierte Betrieb versehen ist, umfassend eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuerelektronik, einen Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingangsteil vom Elektromotor angetrieben wird und dessen Ausgangsteil über ein Übertragungselement mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, eine Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung sowie eine Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, die Steuerströme für den Elektromotor soweit abzusenken, daß die Steuerelektronik vom Stellantrieb entfernt untergebracht werden kann. Damit kann die Steuerelektronik an geeigneter Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet werden, wodurch sie einer wesentlich geringeren Belastung thermischer und mechanischer Art ausgesetzt ist. Es ist dabei beispielsweise möglich, die Steuerelektronik in eine bereits vorhandene Kraftfahrzeugelektronik mit zu integrieren. Die Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung kann dabei im Sinne der deutschen Offenlegungsschrift 37 06 849 ausgebildet und wirksam sein. Die Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung - größtenteils im Hinblick auf den Verschleiß an den Reibbelägen der Kupplungsscheibe- kann unterschiedlich ausgeführt sein. Eine der möglichen Ausführungsformen ist in der deutschen Patentschrift 29 20 932 näher erläutert. Durch die Anordnung eines automatischen Verschleißausgleichs in der Reibungs-

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kupplung ist es möglich, die vorzugsweise als Membranfeder ausgeführte Hauptfeder der Reibungskupplung in einem einzigen Arbeitspunkt arbeiten zu lassen, so daß über die Lebensdauer der Reibungskupplung keine erhöhte Antriebsleistung durch den Elektromotor vorgesehen werden muß.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb versehen ist, umfassend eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuereiektronik, einen Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingansteil vom Elektromotor angetrieben wird und dessen Ausgangsteil über eine Übertragungselement mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe, insbesondere mit Evoiventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad von höchstens sieben Zähnen, sowie einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung. Hierbei ist in vorteilhafter Weise die bereits beschriebene, automatische Verschleißausgleichseinrichtung kombiniert mit einem Stirnradgetriebe im Stellradantrieb, welches insbesondere mit einer Evolventenverzahnung versehen ist und bei welcher das Eingangszahnrad höchstens sieben Zähne aufweist. Eine solche Getriebeanordnung ermöglicht in einer einzigen Stufe die notwendige Übersetzung zwischen dem Elektromotor und dem Übertragungselement, wobei die angesprochene Verzahnung einen besonders günstigen Wirkungsgrad aufweist. Durch beide Maßnahmen ist es möglich, die Stromstärken zum Ansteuern des Elektromotors soweit abzusenken, daß zumindest die Steuerelektronik separat vom Stellantrieb im Kraftfahrzeug untergebracht werden kann. Dadurch wird der Stallantrieb klein, leicht und preiswert, und seine Unterbringung im Motorraum bereitet keine Schwierigkeiten.

Eine weitere Ausführungsform einer Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb sieht vor, daß eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuerelektronik vorhanden ist, ferner ein Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingangsteil vom Elektromotor angetrieben

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wird und dessen Ausgangsteil über ein Übertragungselement mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe, insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad von höchstens sieben Zähnen, eine Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung sowie eine Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung. Durch die Verwendung eines wirkungsgradoptimierten Stirnradgetriebes, insbesondere mit Evolventenverzahnung, welches einstufig aufgebaut ist mit einem Eingangszahnrad von höchstens sieben Zähnen, sowie durch das Vorsehen einer Ausgleichsfeder im Stellantrieb zur Unterstützung des Elektromotors beim Ausrückvorgang der Kupplung und durch eine Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung insbesondere an den Reibbelägen der Kupplungsscheibe - zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung ist es möglich, den Strombedarf zum Ansteuern des Elektromotors derart abzusenken, daß die Steuerströme in Größenordnungen von Stromstärken anderer elektrischer Verbraucher im Automobil liegen und somit weder besonders starke Kabel verlegt werden müssen, noch die Gefahr von elektromagnetischer Verseuchung entsteht. Damit ist es erst möglich, die Steuerelektronik komplett - vor allem zusammen mit der Leistungselektronik separat im Kraftfahrzeug unterzubringen und zwar an einer Stelle, die besser temperatur- und vibrationsgeschützt ist.

Ein weiterer Erfindungsgedanke ist in einer Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb zu sehen, umfassend eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuerelektronik, einen Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingangsteil vom Elektromotor angetrieben wird und dessen Ausgangsteil über ein Übertragungselement mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, einer Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung, einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung, sowie einer Einrich-

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tung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung. Durch die Anordnung eines automatischen Ausgleichs des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung - insbesondere der Reibbeläge der Kupplungsscheibe - ist es möglich, die Ausgleichsfeder gezielt auf die Kupplungshauptfeder abzustimmen, da über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung die Kraft der Kupplungshauptfeder konstant gehalten wird. In Kombination mit einer gleichzeitig vorgesehenen Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft ist es somit möglich, den Elektromotor des Stellantriebs mit sehr geringen Stromstärken zu steuern, wodurch einerseits die Steuerelektronik zumindest in ihrem Leistungsteil erheblich kleiner ausfällt und geringere Verluste aufweist und andererseits die Zuleitung von der Steuerelektronik zum Elektromotor wie jede andere elektrische Leitung im Kraftfahrzeug verlegt werden kann. Dabei kann die Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung unterschiedliche ausgebildet sein. Eine Möglichkeit besteht darin, die in Ausrückrichtung stark degressive Kennlinie einer Membranfeder als Kupplungshauptfeder mit einem elastischen Glied innerhalb des Betätigungsweges zu versehen, so daß dieses der Kupplungshauptfeder entgegenwirkt und eine Absenkung der Betätigungskraft herbeiführt. Das elastische Glied kann beispielsweise in das Kupplungsgehäuse integriert sein, es kann jedoch auch beispielsweise als Belagfederung der Kupplungsscheibe ausgebildet sein.

Ein weiterer Erfindungsgedanke sieht vor, daß eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb mit folgenden Elementen versehen ist: eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuerelektronik, ein Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingangsteil vom Elektromotor angetrieben wird und dessen Ausgangsteil über ein Übertragungselement mit den Betätigungseiemeten der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe, insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad von höchstens sieben Zähnen, einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung sowie einer Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung. Durch die Kombination eines verlustarmen Stirnrad-

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getriebes mit einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung und einer Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung ist es möglich, die Steuerströme für den Elektromotor derart stark abzusenken, daß diese keine elektromagnetische Verseuchung der übrigen elektrischen Verbraucher im Kraftfahrzeug mehr darstellt. Es ist also ohne weiteres möglich, die Steuerelektronik an einem für sie besonders günstigen Ort im Kraftfahrzeug unterzubringen.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke besteht darin, daß eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für automatisierten Betrieb folgende Bauteile umfaßt: eine vom Stellantrieb getrennt angeordnete Steuerelektronik, einen Elektromotor, eine Untersetzungsgetriebe mit Gehäuse, dessen Eingangsteil vom Elektromotor angetrieben wird und dessen Ausgangsteil über ein Übertragungselement mit den Betätigungselementen der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht, wobei das Getriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe, insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangsszahnrad von höchstens sieben Zähnen, einer Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung, einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung, sowie einer Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung. Durch die Kombination des Stellantriebes mit einem Wirkungsgrad optimierten Stirnradgetriebe, mit einer Ausgleichsfeder zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung, mit einer Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung und mit einer Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung ist es möglich, mit äußerst geringen Steuerströmen für den Elektromotor auszukommen, so daß die Steuerelektronik getrennt vom Stellantrieb an einem für sie günstigen Ort im Kraftfahrzeug untergebracht werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung ist in einer Kupplungsscheibe zu sehen, deren Reibbeläge ein Durchmesserverhältnis von D_a zu D, von weniger als 1,4 aufweisen. Eine

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solche Kupplungsscheibe weist gegenüber herkömmlichen Kupplungsscheiben einen deutliche vergrößerten mittleren Reibradius auf, so daß bei gleicher Drehmomentübertragungsfähigkeit der Reibungskupplung die Anpreßkraft abgesenkt werden kann. Die Absenkung der Anpreßkraft ermöglicht im gleichen Maß Absenkung der Betätigungskräfte.

Weiterhin wird vorgeschlagen, den Stellantrieb direkt an einem motorfesten Bauteil, insbesondere am Kupplungsgehäuse, zu befestigen und sein Übertragungselement direkt auf die Ausrückgabel der Reibungskupplung einwirken zu lassen. Mit dieser Lösung - die erst möglich ist durch die Verkleinerung des Stellantriebes und die Auslagerung der Steuerelektronik - können sämtliche mit Verlusten behaftete Übertragungseinrichtungen {Seilzug mit Hose, Hydraulik) umgangen werden und eine direkte Kupplungsbetätigung realisiert werden.

Die Möglichkeit der getrennt vom Stellantrieb angeordneten Steuerelektronik beinhaltet auch die Möglichkeit, diese Steuerelektronik ganz oder teilweise in die bereits vorhandenen Elektronik des Kraftfahrzeuges zu integrieren. Damit ist es möglich, den Aufwand an Sensoren und elektrischen Verbindungskabeln deutlich abzusenken. Außerdem ist die gesamte Steuerelektronik zentral angeordnet und somit auch bei Wartungsarbeiten einfacher zugänglich.

Anschließend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Reibungskupplung im Längsschnitt mit schematischer Darstellung des Stellantriebs und der Steuerelektronik;

Fig. 2 drei Ansichten des Steilantriebes;

Fig. 3 die vergrößerte Darstellung eines Stellantriebs mit dem prinzipiellen

inneren Aufbau.

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Die Reibungskupplung 1 besteht aus einem an einer nicht dargestellten Kurbelwelle befestigten Schwungrad 2, an welchem das Kupplungsgehäuse 3 fest angeordnet ist. Innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 ist eine Anpreßplatte 4 vorgesehen, die drehfest mit dem Kupplungsgehäuse 3 verbunden ist, aber axial verlagerbar geführt ist. Üblicherweise erfolgt diese Führung über Tangentialblattfedern. Die Anpreßplatte 4 wird durch eine Kupplungshauptfeder in Form einer Membranfeder 6 in Richtung auf das Schwungrad 2 zu belastet. Die Membranfeder 6 ist an einem mittleren Durchmesser am Kupplungsgehäuse 3 schwenkbar gelagert, wirkt mit ihrem radial äußeren Rand auf die Anpreßplatte 4 ein und ist nach radial innen hin mit mehreren Federzungen 7 versehen. Diese Federzungen 7 können von einem Ausrücklager 1 2 in Richtung Schwungrad 2 elastisch verformt werden, wodurch die Membranfeder 6 an ihrem Außenumfang in entgegengesetzte Richtung schwenkt und die Anpreßplatte 4 freigibt. Das Ausrücklager 12 ist über eine Ausrückgabel 13 betätigbar, die über ein Übertragungselement 30 mit einem Stellantrieb 14 in Verbindung steht, der über eine Steuerelektronik 15 angesteuert wird, die mit dem Stellantrieb mit einer Steuerleitung 21 bzw. mit einer Sensorleitung 22 verbunden ist. Axial zwischen dem Schwungrad 2 und der Anpreßplatte 4 ist eine Kupplungsscheibe 8 angeordnet, die in ihrem radial äußeren Bereich Reibbeläge 9 aufweist. Die Kupplungsscheibe 8 kann mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 20 versehen sein. Sie ist mit ihrer Nabe 10 drehfest auf die Getriebewelle 11 aufgesetzt, die eine Drehachse 5 definiert. Sämtliche Bauteile der Reibungskupplung 1, die vom Schwungrad 2 angetrieben werden, können um die Drehachse 5 rotieren. Die Reibungskupplung 1 ist mit einer Einrichtung 16 zum automatischen Verschleißausgleich versehen. Diese sieht beispielsweise einen Drehring 18 vor, der konzentrisch zur Drehachse 5 an der Anpreßplatte 4 angeordnet ist und zwar zwischen der Anpreßplatte 4 und der Membranfeder 6. Der Drehring 18 ist gegenüber der Anpreßplatte 4 mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schrägflächen versehen und er wird durch eine Feder 1 9 in Umfangsrichtung vorgespannt. Die Kraft der Feder 19 ist so gerichtet, daß der Drehring 18 bei einer Drehbewegung auf den Schrägflächen auflaufen kann und den Abstand zur Anpreßplatte 4 vergrößern kann. Weiterhin ist die Anpreßplatte 4 mit einer Wegbegrenzungseinrichtung 17 versehen, die die Ausrück-

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bewegung der Anpreßplatte 4 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 3 begrenzt. Die Kupplungsscheibe 8 ist im vorliegenden Fall mit Reibbelägen 9 versehene, deren Durchmesserverhältnis D_a zur D, kleiner als 1,4 ist. Auf diese Weise wird ein bezogen auf den Außendurchmesser D_a sehr großer mittlerer Reibradius erzeugt, wodurch die Reibungskupplung mit einer niedrigen Anpreßkraft der Membranfeder 6 auskommt.

In den Fig. 1 und 3 sind drei Ansichten sowie eine vergrößerte Darstellung mit prinzipiellem Innenaufbau des Stellantriebes 14 dargestellt. Der Stellantrieb 14 ist mit einem Elektromotor 23 versehen, der an einem Getriebegehäuse 24 befestigt ist. Er reicht mit dem auf der Motorwelle befestigten Zahnrad 31 in das Getriebegehäuse 24 hinein. Der Elektromotor 23 beinhaltet weiterhin einen Wegsensor 25, der die Stellung des Elektromotors 23 signalisiert. Vom Elektromotor 23 verläuft ein elektrisches Verbindungskabel mit einem Stecker 26 zur Steuerelektronik 15. Über dieses Verbindungskabel 21, 22 wird sowohl der Steuerstrom auf den Elektromotor 23 übertragen als auch die Rückmeldung der Stellung des Elektromotors 23, die der Wegsensor 25 feststellt. Im Getriebegehäuse 24 ist entsprechend Fig. 3 ein Segmentzahnrad 28 schwenkbar angeordnet, welches mit der Motorwelle des Elektromotors 23 über eine Stirnradverzahnung 27 verbunden ist. Diese Verzahnung 27 ist in besonders vorteilhafter Weise eine schrägverzahnte Evolventenverzahnung, wobei das Eingangszahnrad 31 auf der Welle des Elektromotors 23 höchstens sieben Zähne aufweist; vorzugsweise höchstens drei Zähne. Eine solche Verzahnung ist mit einem besonders guten Wirkungsgrad ausgestattet und durch die geringe Zähnezahl des Zahnrades 31 ist eine einstufige Ausführung des Getriebes möglich. Auf das Segmentzahnrad 28 wirkt außerdem eine Ausgleichsfeder 29, die im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 eine sogenannte Übertotpunktsteilung einnimmt und in diesem Zustand keine Kraft auf das System ausübt. Am Segmentzahnrad 28 greift ferner ein Übertragungselement 30 an, welches mit der Ausrückgabel 13 in Wirkverbindung steht.

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Die Funktion der dargestellten Reibungskupplung mit dem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb ist nun folgende: Die Steuerelektronik 15 ist im Kraftfahrzeug an einer geschützten Stelle untergebracht und stellt über Sensoren den Betätigungswunsch des Fahrers fest. Wird - ausgehend von der Darstellung in Fig. 1 entsprechend dem eingerückten Zustand - ein Ausrückvorgang gewünscht, so stellt die Steuerelektronik 15 eine Steuerspannung für den Elektromotor 23 des Stellantriebs 14 zur Verfügung, so daß der Steuerstrom den Elektromotor 23 antreiben kann. Der Elektromotor 23 treibt über das Stirnradgetriebe 27 das Segmentzahnrad 28 an, wodurch das Übertragungselement 30 die Ausrückgabel 13 derart bewegt, daß das Ausrücklager 12 die Federzungen 7 der Membranfeder 6 in Richtung auf das Schwungrad 2 zu bewegt, so daß die Anpreßplatte 4 vom Schwungrad 2 abhebt und die Reibbeläge 9 der Kupplungsscheibe 8 freigibt. Diese Bewegung wird durch die Ausgleichsfeder 29 unterstützt. Durch die getrennte Anordnung von Steuerelektronik 15 und Stellantrieb 14 ist es nunmehr möglich, den Stellantrieb 14 beispielsweise direkt an einem motorfesten Bauteil zum Beispiel am Kupplungsgehäuse - anzuordnen, wodurch der direkte Antrieb der Ausrückgabel 13 ohne mechanische Übertragungsverluste möglich ist. Eine solche Anordnung war beim Stand der Technik bisher nicht möglich, da zumindest die Leistungselektronik im Stellantriebs 14 angeordnet war um längere Leitungen mit den hohen Steuerströmen zu vermeiden. Dadurch war der Stellantrieb 14 sowohl thermisch hochbelastet als auch zu schwer, um direkt den Motorfibrationen ausgeliefert zu sein. Im Hinblick auf eine weitere Absenkung der Steuerströme für den Elektromotor 23 kann nicht nur das wirkungsgradoptimierte Stirnradgetriebe 27 vorgesehen werden, sondern es sind auch die nachfolgend aufgeführten Maßnahmen sehr vorteilhaft. Die Reibungskupplung 1 ist mit einer Einrichtung 16 zum automatischen Verschleißausgleich innerhalb der Reibungskupplung versehen. Dabei ist in erster Linie an den Verschleiß der Reibbeläge 9 der Kupplungsscheibe 8 gedacht, es können jedoch auch andere Verschleißstellen berücksichtigt werden. Die Einrichtung 16 sorgt zusammen mit der Wegbrenzungseinrichtung 17 dafür, daß bei aufgetretenem Verschleiß an den Reibbelägen 9 und bei ausgekuppelter Stellung die Anpreßplatte 4 in ihrer Ausrückbewegung nach Lüften der Kupplungsscheibe 8 begrenzt wird, so daß der dabei ent-

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stehende Spalt zwischen dem Außendurchmesser der Membranfeder 6 und dem Drehring 18 durch Verdrehen des Drehrings 18 durch die Feder 19 ausgeglichen wird. Dadurch wird erreicht, daß über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 die Membranfeder 6 ihre Stellung innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 exakt beibehält und somit ihre Anpreßkraft !konstant hält als auch ihre Ausrückkraft konstant hält. Damit können sämtliche Teile der Betätigungseinrichtung der Reibungskupplung 1 genau auf diese Membranfederkraft abgestimmt werden und es müssen keine Sicherheitszuschläge vorgesehen werden. Dies gilt natürlich auch für die Bereitstellung des maximalen Steuerstromes für den Elektromotor 23. Weiterhin kann eine Einrichtung zum allmählichen Abbau des übertragenen Drehmomentes vorgesehen werden, welche zum Beispiel eine Federung der Rebbeläge 9 beinhaltet oder ein elastische Nachgiebigkeit des Kupplungsgehäuses 3, die zusammen mit dem in Ausrückrichtung abfallenden Federkraftverlauf der Membranfeder 6 dafür sorgt, daß die Betätigungskraft der Membranfeder 6 abgesenkt werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist darin zu sehen, das Verhältnis der Durchmessen der Reibbeläge 9 D_a zu D, auf einen Wert kleiner als 1,4 abzusenken. Dadurch wird der wirksame Reibradius an den Reibbelägen 9 nach radial außen verlagert, so daß bei gleicher Drehmomentübertragungsfähigkeit der Reibungskupplung 1 die Anpreßkraft der Membranfeder 6 abgesenkt werden kann. In Verbindung mit der im Stellantrieb 14 angeordneten Ausgleichsfeder 29, die den Ausrückvorgang der Reibungskupplung unterstützt, ist es möglich, die bisher notwendigen Steuerströme für den Elektromotor 23 ganz erheblich auf ein Maß abzusenken, welches es erlaubt, die Steuerelektronik 15 getrennt vom Stellantrieb 14 anzuordnen, da die Steuerströme von ihrer Größe her die übrigen Verbraucher im Kraftfahrzeug nicht mehr beeinflussen.

FRP Ho/ke

Claims

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Fichte! & Sachs AG - Schweinfurt

-Patentanmeldung

ßoansprüche

I.Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Steilantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik (15), einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Gehäuse (24), dessen Eingangsteile (31) vom Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über eine Übertragungselement (30) mit den Betätigungselementen (13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, eine Ausgleichsfeder (29) zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung { 1) sowie eine Einrichtung (16) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung (1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1)
2. Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Stellantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik (15), einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Gehäuse (24), dessen Eingangsteil (31) vom Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über ein Übertragungselement (30) mit den Betätigungselementen (13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe (27), insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad (31) von höchstens sieben Zähnen, sowie einer Einrichtung (16) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung (1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1).
3. Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Stellantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik (15), einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Ge-

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häuse (24), dessen Eingangsteil (31) vom Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über ein Übertragungselement (30) mit dem Betätigungselementen ( 13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe (27), insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad (31) von höchstens sieben Zähnen, eine Ausgleichsfeder (29) zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), sowie eine Einrichtung (16) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung (1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1).
4. Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Stallantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik (15), einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Gehäuse (24), dessen Eingangsteil (31) vom Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über eine Übertragungselement (30) mit den Betätigungselementen (13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, eine Ausgleichsfeder (29) zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), eine Einrichtung (16) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung (1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), sowie eine Einrichtung (8) zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung (1).
5. Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Stellantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik, einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Gehäuse (24), dessen Eingangsteil (31) vom Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über eine Übertragungselement (30) mit den Betätigungselementen (13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, wobei das Untersetzungsgetriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe (27), insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad (31) von höchstens sieben Zähnen, einer Einrichtung (16) zum automat!-

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sehen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung {1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), sowie einer Einrichtung (8) zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung (1).
6. Reibungskupplung (1) mit einem Stellantrieb (14) für den automatisierten Betrieb, umfassend eine vom Stallantrieb (14) getrennt angeordnete Steuerelektronik (15), einen Elektromotor (23), ein Untersetzungsgetriebe (27) mit Gehäuse (24), dessen Eingangsteil (31) vorm Elektromotor (23) angetrieben wird und dessen Ausgangsteil (28) über eine Übertragungselement (30) mit den Betätigungselementen (13) der Reibungskupplung (1) in Wirkverbindung steht, wobei das Getriebe als schrägverzahntes Stirnradgetriebe (27), insbesondere mit Evolventenverzahnung, ausgeführt ist mit einem Eingangszahnrad (31) von höchstens sieben Zähnen, eine Ausgleichsfeder (29) zur Unterstützung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), eine Einrichtung (16) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes innerhalb der Reibungskupplung (1) zur Konstanthaltung der Betätigungskraft der Reibungskupplung (1), sowie eine Einrichtung (8) zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung (1).
7. Reibungskupplung (1) nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Absenkung der Ausrückkraft der Reibungskupplung eine Kupplungsscheibe (8) mit Reibbelägen (9) enthält, deren Durchmesserverhältnis D_a zur Dj kleiner als 1,4 ist.
8. Reibungskuppplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (14) direkt an einem motorfesten Bauteil, insbesondere am Kupplungsgehäuse, befestigt ist und sein Übertragungselement (30) direkt auf die Ausrückgabel (13) der Reibungskupplung (1) einwirkt.

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