für Push-/Pull-Aktivierung mit Zuganker

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kupplungsscheibe, die zwischen einer Druckplatte und einer Gegendruckplatte in Abhängigkeit einer Lage eines Hebelelementes, wie einer Hebelfeder, festklemmbar ist, mit einem Push-/Pull-Aktor, der zum Lage verändern des Hebelelementes mit dem Hebelelement verbunden ist.

Ein Push-/Pull-Aktor, ist eine solche Betätigungseinrichtung, die an der Hebelfeder sowohl ziehen als auch schieben kann. Ein Aktor kann auch als Aktuator bezeichnet werden.

Aus dem Stand der Technik sind Kupplungen für Kraftfahrzeuge bereits bekannt, insbesondere solche, die zu Doppelkupplungen kombiniert werden. Sie werden in Antriebssträngen von PKW's, LKW's oder anderen Nutzfahrzeugen eingesetzt. Üblicherweise werden in den Doppelkupplungen Reibbeläge eingesetzt, so dass sie als Reibungskupplungen agieren. Sie können als trockene oder nasse Kupplung ausgestaltet sein. Sie können Reibbeläge und Lamellen einsetzen.

Im Besonderen betrifft die Erfindung eine Doppelkupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zwei Reibungskupplungen, mit zwei jeweils gegen eine Reibfläche eines mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine drehfest verbundenen Kupplungskörpers. Solche Doppelkupplungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt, etwa aus der DE 10 2005 037 514 A1 und der DE 100 13 576 A1.

Aus der DE 10 2005 037 514 A1 ist nämlich eine Doppelkupplung bekannt, bei der der Kupplungskörper eine mit einem Gehäuse verbundene Zwischendruckplatte mit an jeder Seite angeordneten Reibflächen aufweist, gegen die unter Zwischenlegung von Reibbelägen jeweils eine drehfest mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes verbundene Kupplungsscheibe eine Anpressplatte axial verspannbar ist. Die Anpressplatte ist dabei drehfest mit dem Gehäuse verbunden und wird von jeweils einem getriebeseitig angeordneten Betätigungssystem beaufschlagt, die eine sich am Gehäuse abstützende Hebelfeder an Zungenspitzen axial beaufschlagt. Hierbei wird die auf der Getriebeseite angeordnete Anpressplatte mittels der als einarmigem Hebel ausgebildeten Hebelfeder zugedrückt und die auf der Motorseite angeordnete Anpressplatte mittels der als zweiarmigem Hebel ausgebildeten Hebelfeder radial außen mittels eines die Zwischendruckplatte übergreifenden Zugankers zugezogen.

Die DE 100 13 576 A1 offenbart eine Doppelkupplung, bei der die beiden Anpressplatten von einem einzigen Betätigungssystem betätigt werden. Hierbei wird eine der beiden Anpressplatten gegen eine axial feste Reibfläche unter Zwischenlegung der Reibbeläge einer ersten Kupplungsscheibe verspannt. Die Gegenreibfläche wird durch eine axial begrenzt verlagerbare Zwischendruckplatte gebildet, die auf der anderen Seite eine Reibfläche aufweist, gegen die unter Zwischenlegung der Reibbeläge eine zweite Kupplungsscheibe eine von einer, von dem einzigen Betätigungssystem betätigten und sich an dem Gehäuse entgegen der Wirkung weiterer Tellerfedern abstützenden Tellerfeder verspannt wird. Durch diese Anordnung werden die gebildeten Reibungskupplungen der Doppelkupplung seriell betätigt, das heißt, mit zunehmendem Betätigungsweg der Betätigungsmechanik des Betätigungssystems wird zuerst die eine und dann die andere Reibungskupplung geschlossen. Ein überschneidender Betrieb der Reibungskupplungen, bei der zuerst eine Reibungskupplung geöffnet und die andere geschlossen ist und bei Betätigung diese geschlossen und die andere geöffnet wird, ist mit dieser Beschaltung nicht möglich.

Aus einer älteren, aber noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung ist auch eine Doppelkupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Sie beinhaltet zwei Reibungskupplungen mit zwei jeweils gegen eine Reibfläche eines mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine drehfest verbundenen Kupplungskörpers mittels eines Betätigungssystems axial unter Zwischenlegung von Reibbelägen jeweils einer mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren und drehfest an dem Kupplungskörper aufgenommenen Anpressplatten. Dabei ist dort als besonders herausgestellt, dass beide Anpressplatten mittels eines einzigen Betätigungssystems entlang eines Betätigungsweges nacheinander und bezüglich eines Abstandes zu dem ihnen zugeordneten axial fest gegenüber dem Kupplungskörper angeordneten Reibflächen, verlagerbar angeordnet sind.

Bisher müssen Hebelelemente sehr massiv und stark ausgelegt werden, damit sie ausreichend große Kräfte übertragen können, insbesondere in einem Fall, in dem sie Zusatzkräfte auf eine Kupplungsscheibe aufbringen sollen, also die Kupplungsscheibe fester als sonst üblich pressen. Auch sind bisher Nachteile bei der Bauraumnutzung bekannt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile abzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Hebelelement in Axialrichtung der Kupplung unverschieblich an einem Schwenklager eines Kupplungsdeckels gehalten ist. Der Kupplungsdeckel ist dabei axial fest in der Kupplung angeordnet und kann auch in Kurzform als Deckel bezeichnet werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

Es ist von Vorteil, wenn das Hebelelement im Bereich des Schwenklagers auf seiner ersten Seite an einer kupplungsscheibenfernen Seite des Kupplungsdeckels anliegt, etwa an einem Vorsprung, einer Ausprägung oder einem Wulst, und auf einer anderen Seite, nämlich seiner der ersten Seite abgewandten zweiten Seite von einem kupplungsdeckelfesten, vorzugsweise integralen Halteabschnitt positionsbestimmt ist. Der Kontakt kann dort auch indirekt an einer Ausprägung, einem Wulst, einer (Um-)Bördelung oder einer Falzung vorliegen, etwa unter Zwischenschaltung eines Zwischenelements, wie eines Drahtrings. Die Hebelfeder ist dann zweiseitig gelagert bzw. stützt sich beidseitig ab. Auf der einen Seite ist die Hebelfeder direkt am Kupplungsdeckel abgestützt, auf der anderen Seite beispielsweise an dem Drahtring. Der Drahtring wird dabei durch Ausprägungen des Deckels in seiner Position gehalten, vorzugsweise zentriert.

Es ist von Vorteil, wenn das Hebelelement im Bereich des Schwenklagers auf seiner zweiten Seite am Halteabschnitt oder einem den Halteabschnitt kontaktierenden Drahtring anliegt. Der Drahtring agiert dann als kostengünstiges Beabstandungselement, wobei es grundsätzlich auch möglich ist, dass der Halteabschnitt des Kupplungsdeckels direkt mit der zweiten Seite des Hebelelementes in Kontakt steht.

Es ist von Vorteil, wenn das Hebelelement mit einem Zuganker, der zum Kraftaufbringen auf die Kupplungsscheibe ausgelegt ist, in Wirkbeziehung steht. Ein Über- und/oder Umgreifen von Zwischenelementen wird dann einfach ermöglicht, und ein künftiger Einsatz bei Doppelkupplungen erleichtert.

Als zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn ein vom Push-/Pull-Aktor fernes Ende der Hebelfeder den Zuganker kontaktiert. Möglichst große Kräfte lassen sich dann übertragen.

Vorteilhaft ist es, wenn das Hebelelement als Hebelfeder ausgebildet ist, insbesondere als Schnappfeder. Besonders bevorzugt ist nämlich die Verwendung einer Hebelfeder mit Schnappcharakteristik, da hier bei entsprechender Auslegung die Kraft der Hebelfeder im ausgerückten Zustand auf Null reduziert werden kann.

Um die Kräfte zu minimieren, wird die Verwendung einer Hebelfeder zur Betätigung des Zugankers vorgeschlagen, die in ihrer Einbaulage so vorgespannt ist, dass die (Teil-)Kupplung, etwa eine K1 oder eine K2, geschlossen ist, also„normally closed". Durch Drücken der Hebelfeder kann dann das übertragene Drehmoment vergrößert werden. Durch Ziehen an der Hebelfeder wird die jeweilige Kupplung geöffnet. Hierfür sind auch entsprechende Blattfedern vorgesehen, die die Kupplung lüften/öffnen. So ist es dabei von Vorteil, wenn die Kupplung in einer Einbaulage so vorgespannt ist, dass sie geschlossen ist.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelfeder, der Push-/Pull-Aktor, die Druckplatte, die Kupplungsscheibe und die als Zentralplatte ausbildbare oder ausgebildete Gegendruckplatte so zueinander angeordnet sind, dass durch Druckaufbringen auf die Hebelfeder durch den Push-/Pull-Aktor das von der Kupplung übertragbare Drehmoment vergrößert wird und durch Zugaufbringen auf die Hebelfeder durch den Push- /Pull-Aktor die Kupplung gelüftet/geöffnet wird.

Die Erfindung betrifft natürlich auch eine Doppelkupplung, bei der eine oder beide Teilkupplungen (K1 und/oder K2) nach Art einer Kupplung der erfindungsgemäßen Art ausgebildet ist/sind.

Zwar ist aus der älteren, aber noch nicht vorveröffentlichten Anmeldung eine beidseitige abgestützte Hebelfeder grundsätzlich bekannt, die aber über den Zuganker eine normally open Kupplung betätigt und ansonsten im Wechselspiel mit der Hebelfeder für die K2 steht. Hier wird nun ein ganz anderes Konzept vorgeschlagen. Die Erfindung beschreibt den Aufbau eines Kupplungssystems, insbesondere eine Doppelkupplung, bei dem zumindest eine Anpressplatte mittels eines Zugankers betätigt, insbesondere an die Kupplungsscheibe„überpresst" wird, also eine Extra-Zusatzkraft ausübt.

Man könnte auch sagen, dass die Hebelfeder beidseitig gelagert ist und so eingebaut ist, dass die Teilkupplung in ihrer Einbaulage (EBL) geschlossen ist.

Durch die Art des Einbaus der Hebelfeder ergibt sich nämlich eine„normally closed" Kupplung. Durch diese Art des Einbaus ist die Kupplungsscheibe zwischen der Zentralplatte und der Anpressplatte über den Zuganker geklemmt. Wird nun die Hebelfeder über das Push- /Pull-fähige Einrücksystem in Richtung auf die Kupplungsscheibe bzw. die Druckplatte, das heißt die Anpressplatte, zu bewegt, wird die Anpresskraft zusätzlich verstärkt. Dadurch ergibt sich ein erhöhtes Moment.

Durch den Drahtring, welcher zwischen dem Kupplungsdeckel/Deckel und der Hebelfeder geklemmt wird, ergibt sich eine zweiseitige Abstützung. Wird nun die Hebelfeder in die der Anpressplatte abgewandte Richtung, das heißt der Druckplatte und Kupplungsscheibe abgewandte Richtung, betätigt, ergo gezogen, stützt sich die Hebelfeder über den Drahtring ab und die Teilkupplung kann durch die Rückstellkraft der Blattfedern zwischen der Anpressplatte und der Zentralplatte gelüftet werden.

Wird die Hebelfeder als Schnappfeder ausgelegt, so dass die Hebelfeder im gelüfteten Zustand umschnappt, wird die Haltekraft des Einrücksystems im geöffneten Zustand auf Null Newton (0 N)reduziert, da die Hebelfeder in dieser Stellung bis zum erneuten Umschnappen verbleibt.

Durch die Möglichkeit von Push-/Pull-Aktoren, die auf die Teilkupplung (etwa K1 ), etwa unter Einsatz eines Zugankers einwirken, können die Einrückkräfte bei gleichem Moment reduziert werden. Somit können die Bauteile für geringere Belastung, ergo weniger massiv und/oder stabil - also leichter-, ausgelegt werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Tastpunkte der Reibungskupplungen aufeinander abgestimmt werden, so dass sie in einem engen Intervall des Betätigungsweges zusammenfallen. Dies kann erfolgen, indem zumindest eine der Reibungskupplungen, bevorzugt beide, über eine selbst nachstellende Nachstelleinrichtung verfügen. Eine derartige Nachstelleinrichtung kann beispielsweise abhängig von einem bei Belagsverschleiß der Reibbeläge auftretenden Mehrweg des Betätigungsweges oder einer höheren Betätigungskraft den sich bildenden Abstand zwischen den dem Kupplungskörper zugeordneten Reibflächen und den Reibflächen der jeweiligen Anpressplatten ausgleichen. Derartige Nachstelleinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 10 2009 014 001 A1 bekannt. Die dort offenbarten Merkmale bezüglich der Nachstelleinrichtung sollen als hier integriert gelten.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei wird ein erstes Ausführungsbeispiel weiter erklärt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt durch eine erfindungsgemäße erste Ausführungsform einer Kupplung bei Darstellung der Einbaulage im Längsschnitt bei nur teilweise dargestellten Bauteilen,

Fig. 2 ein weiterer Querschnitt durch die Kupplung aus Fig. 1 in der Einbaulage des

Hebelelements,

Fig. 3 die Kupplung aus Fig. 1 , jedoch in geöffneter, also in Richtung II verfahrener Position,

Fig. 4 die graphische Darstellung des Einrückkraftverlaufs und des übertragenen

Drehmoments in Abhängigkeit von dem Hebelelement verfahrenen Hebels, bei Nutzen einer Normalfeder, und

Fig. 5 der Einrückkraft- und Drehmomentverlauf bei Nutzen einer Schnappfeder als

Hebelelement.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der

Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung 1 dargestellt. Sie wird in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, nämlich einem PKW oder einem LKW. Sie weist eine Kupplungsscheibe 2 auf. Die Kupplungsscheibe 2 ist mit Reibbelägen 3 versehen. Sie wird zwischen einer Druckplatte 4 und einer Gegendruckplatte 5 im in Fig. 1 dargstellten Zustand, nämlich der Einbaulage (EBL), kraftschlüssig gehalten, d.h. eingeklemmt. Die Druckplatte 4 ist als Anpressplatte 6 ausgebildet. Die Gegendruckplatte 5 ist als Zentralplatte 7 ausgebildet.

Ein Zuganker 8 ist an der Anpressplatte 6 angeschraubt. Ein erstes Ende 9 eines Hebelelementes 10, nämlich einer Hebelfeder 1 1 drückt auf einen Rand 12 des Zugankers 8 bei entsprechender Betätigung des Hebelelements 10. Am zweiten Ende des Hebelelementes 10, welches mit dem Bezugszeichen 13 markiert ist, greift eine Betätigungseinrichtung 14, nämlich ein Teil eines Push-/Pull-Aktors 15 an. Der Push-/Pull-Aktor 15 ist Teil eines Push-/Pull- fähigen Einrücksystems.

Das zweite Ende 13 des Hebelelementes 10 ist in Richtung I und in Richtung II aus der Einbaulage (EBL) bewegbar. Bei Bewegung des radial inneren Endes des Hebelelementes 10 in Richtung I wird die Kupplungsscheibe„überpresst", also eine Extra-Zusatzklemmkraft aufgebracht. Bei Bewegung des radial inneren Endes des Hebelelementes 10 in Richtung II wird die Kupplung 1 gelüftet.

Zwischen dem ersten Ende 9 und dem zweiten Ende 13 des Hebelelementes 10 ist ein Schwenklager 16 für die Hebelfeder 1 1 ausgebildet, um welche die Hebelfeder 1 1 verkippen/verschwenken kann. Das Hebelelement 10 weist dabei eine erste Seite 17 und eine zweite Seite 18 auf. Die erste Seite 17 weist auf einen Deckel/Kupplungsdeckel 19. Der Deckel/Kupplungsdeckel 19 ist axial fest in der Kupplung 1 angeordnet.

Der Deckel 19 weist auch einen Halteabschnitt 20 auf.

Die erste Seite 17 des Hebelelements 10 liegt an einer Ausbuchtung 21 des Deckels / Kupplungsdeckels 19 an, wohingegen die zweite Seite 18 an dem Halteabschnitt 20 unter Zwischenschaltung eines Drahtrings 22 anliegt. Auf der einen Seite des Schwenklagers 16 ist somit die Ausbuchtung 21 und auf der anderen Seite der Drahtring 22 angeordnet. Dies ist auch in Fig. 2 zu erkennen, in der ein weiterer Ausschnitt in einer anderen Schnittebene dargestellt ist.

Die gelüftete Situation der Kupplung 1 ist in Fig. 3 dargestellt, in der sich ein Spalt 23 zwischen der Zentralplatte 7 und der Kupplungsscheibe 2 einstellt. ln den Fign. 4 und 5 gibt die Linie 24 den Momentenverlauf der Feder in Abhängigkeit von einem Weg s auf der Abszisse wieder. Der Kraftverlauf, also das Verhältnis von Einrückkraft zu Weg s, ist mit der Linie 25 gekennzeichnet. Bei Verwendung einer Schnappfeder als Hebelfeder 1 1 , wie in Fig. 5 zugrunde gelegt, zeigen sich zwei Nulldurchgänge beim Kraftverlauf 25.

Bezuqszeichenliste

Kupplung

Kupplungsscheibe

Reibbelag

Druckplatte

Gegendruckplatte

Anpressplatte

Zentralplatte

Zuganker

Erstes Ende eines Hebelelementes

Hebelelement

Hebelfeder

Rand

Zweites Ende des Hebelelements

Betätigungseinrichtung

Push-/Pull-Aktor

Schwenklager

Erste Seite des Hebelelements

Zweite Seite des Hebelelements

Deckel/Kupplungsdeckel

Halteabschnitt

Ausbuchtung

Drahtring

Spalt

Momentenverlauf/Momentverlauf

Kraftverlauf