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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Anpressplatte und eine Federeinrichtung zur Beaufschlagung der Anpressplatte mit wenigstens einer Hebelfeder.
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Eine „Reibungskupplung“ ist eine Kupplung mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, die ausgehend von einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen keine Kraftübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Kraftübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende Kraftübertragung ermöglicht, wobei eine Kraftübertragung zwischen Eingangs- und Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt ermöglicht die Reibungskupplung ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Kraftübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen Eingangs- und Ausgangsteil im Wesentlichen keine Kraftübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende Kraftübertragung. Die Reibungskupplung kann im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein und ein Anfahren sowie einen Wechsel der Getriebeübersetzung, der technisch bedingt nur bei unterbrochener Zugkraft möglich ist, ermöglichen.
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Aus der
DE 10 2009 005 741 A1 ist eine Reibungskupplung mit einem Gehäuse und einer gegenüber dem Gehäuse drehfest und axial verlagerbaren Druckplatte sowie einer mit dem Gehäuse fest verbundenen Gegendruckplatte bekannt, wobei zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte Reibbeläge einer Kupplungsscheibe entgegen der Wirkung einer sich am Gehäuse abstützenden Hebelfeder verspannbar sind, wobei die Hebelfeder einen Kraftrand mit über den Umfang verteilten radial ausgerichteten, radial innen von einem Betätigungsglied axial beaufschlagbaren Hebelelementen aufweist und auf den Hebelelementen jeweils eine Speiche auf zwei unterschiedlichen Durchmessern befestigt ist, bei der sich die Hebelelemente zwischen den beiden Durchmessern an den Speichen abstützen, um eine Reibungskupplung bereitzustellen, deren Hebelelemente bei vorgegebenem Kraftrand der Hebelfeder eine erhöhte Steifigkeit aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Reibungskupplung bereitzustellen, bei der die wenigstens eine Hebelfeder eine angepasste Steifigkeit aufweist, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und die eine Betrieb mit einem guten Wirkungsgrad ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Reibungskupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Anpressplatte und eine Federeinrichtung zur Beaufschlagung der Anpressplatte mit wenigstens einer Hebelfeder, bei der die wenigstens eine Hebelfeder wenigstens eine Sicke aufweist. Die Federeinrichtung kann außerdem eine Tellerfeder aufweisen. Die Hebelfeder kann zur Betätigung der Tellerfeder dienen. Damit ist die Steifigkeit der wenigstens einen Hebelfeder insbesondere bezogen auf einen Materialeinsatz, erhöht. Die wenigstens eine Hebelfeder kann eine verringerte Materialstärke aufweisen. Die Sicke kann maschinell und ggf. automatisiert eingebracht sein. Die Sicke kann bei der Herstellung der wenigstens einen Hebelfeder eingebracht sein. Die Sicke kann bei der Herstellung der wenigstens einen Hebelfeder in einem integrierten Arbeitsschritt oder in einem gesonderten Arbeitsschritt eingebracht sein. Die Masse der wenigstens einen Hebelfeder und damit das Massenträgheitsmoment der Reibungskupplung ist verringert. Die Reibungskupplung weist ein bezogen auf ihre Leistungsfähigkeit geringes Gewicht und einen guten Wirkungsgrad auf. Die Reibungskupplung kann in Leichtbauweise ausgeführt sein.
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Die wenigstens eine Hebelfeder kann einen Zungenabschnitt aufweisen und die wenigstens eine Sicke kann im Wesentlichen an dem Zungenabschnitt angeordnet sein. An dem Zungenabschnitt kann ein Zentralausrücker angreifen. Die wenigstens eine Hebelfeder kann einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Der Befestigungsabschnitt kann zur Befestigung der wenigstens eine Hebelfeder an einem Kupplungsdeckel dienen. Der Befestigungsabschnitt kann zur Befestigung der wenigstens eine Hebelfeder an einem Laschenabschnitt eines Kupplungsdeckels dienen. Die wenigstens eine Hebelfeder kann einen Abstützabschnitt aufweisen. Der Abstützabschnitt kann zur Abstützung an einer Anpressplatte dienen. Die wenigstens eine Hebelfeder kann einen Abstützabschnitt aufweisen. Der Abstützabschnitt kann zur Abstützung an einem Lagerabschnitt einer Anpressplatte dienen. Damit kann die Steifigkeit des Zungenabschnitts der Hebelfeder erhöht werden.
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Die wenigstens eine Hebelfeder kann einen Zungenabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweisen und die wenigstens eine Sicke kann im Wesentlichen an dem Zungenabschnitt und dem Befestigungsabschnitt angeordnet sein. Damit kann die Steifigkeit des Zungenabschnitts und des Befestigungsabschnitts der Hebelfeder erhöht werden.
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Die wenigstens eine Hebelfeder kann flach mit einem Randabschnitt ausgebildet sein und die wenigstens eine Sicke kann an dem Randabschnitt angeordnet sein. Die wenigstens eine Sicke kann an dem Randabschnitt zumindest bereichsweise umlaufend angeordnet sein. Die wenigstens eine Sicke kann Endabschnitte aufweisen und die Sicke kann an den Endabschnitten geschlossen sein. „Geschlossen“ bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Sicke nicht bis zu einem Rand hin ausläuft. Damit wird eine besondere Versteifungswirkung erzielt.
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Die Sicke kann einen rinnenartig geformten Querschnitt aufweisen. Die wenigstens eine Hebelfeder kann eine vorgegebene Dicke aufweisen und die wenigstens eine Sicke kann eine der Dicke der Hebelfeder zumindest annähernd entsprechende Tiefe aufweisen. Damit kann eine Steifigkeit der wenigstens einen Hebelfeder gezielt angepasst und/oder erhöht werden. Es kann eine vorgegebenen Steifigkeit der wenigstens einen Hebelfeder eingestellt werden.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Einsparung der Materialdicke und eine Hebelfeder mit Sicke. Die Geometrie der Hebelfeder kann optimiert werden. Die Hebelfeder kann eine „geschlossene“ Sickengeometrie aufweisen. Die Hebelfeder kann spannungsoptimiert sein. Es kann ein Gesamtwirkungsgrad erhöht sein. Es kann eine Materialersparnis um nahezu Faktor zwei erzielt sein. Eine Steifigkeit kann durch die Sickengeometrie und Sickentiefe beeinflusst sein.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Reibungskupplung mit Anpressplatte und Federeinrichtung mit Tellerfeder und Hebelfedern mit Sicken in perspektivischer Ansicht,
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2 eine Reibungskupplung mit Anpressplatte und Federeinrichtung mit Tellerfeder und Hebelfedern mit Sicken in detaillierter Schnittansicht und
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3 eine Hebelfeder mit Sicke.
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1 zeigt eine Reibungskupplung 100 mit Anpressplatte 102 und Federeinrichtung 104 mit Tellerfeder 106 und Hebelfedern, wie 108, mit Sicken, wie 110, in perspektivischer Ansicht. Die Reibungskupplung 100 weist ein Eingangsteil 112 und ein Ausgangsteil auf. Die Reibungskupplung 100 kann in einem ansonsten nicht näher dargestellten Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein. Das Eingangsteil 112 der Reibungskupplung 100 kann mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden sein. Das Eingangsteil 112 der Reibungskupplung 100 weist einen Gehäuseabschnitt 114, eine mit dem Gehäuse drehfest verbundene Gegendruckplatte, die mit dem Gehäuseabschnitt 114 drehfest und in Richtung einer Drehachse der Reibungskupplung 100 verlagerbar verbundene Anpressplatte 102, die Federeinrichtung 104 mit der Tellerfeder 106 und den Hebelfedern 108 zur Beaufschlagung der Anpressplatte 102 und einen Drahtring 116 auf. Die Anpressplatte 102 kann eine Gussplatte sein. Die Anpressplatte 102 kann eine gezogene Stahlplatte sein. Das Ausgangsteil weist eine zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte 102 angeordnete Kupplungsscheibe mit Reibbelag auf. Die Kupplungsscheibe kann eine Belagfederung aufweisen. Damit kann eine Modulation der Reibungskupplung 100 erfolgen. Die Kupplungsscheibe kann ohne Belagfederung ausgeführt sein. Dann kann eine Modulation der Reibungskupplung 100 mithilfe der Hebelfedern 108 erfolgen.
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Der Gehäuseabschnitt 114 weist eine sich in Richtung der Drehachse der Reibungskupplung 100 rohrabschnittartig erstreckende Form auf. Der Gehäuseabschnitt 114 ist vorliegend aus sechs Segmenten, wie 118, zusammengesetzt. Bei einer anderen Ausführung kann der Gehäuseabschnitt 114 aus acht Segmenten zusammengesetzt sein. Die Segmente 118 sind Blechteile. Die Segmente 118 sind Stanz-Biegeteile. Die Segmente 118 sind kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Die Segmente 118 sind ineinander gesteckt. Die Segmente 118 weisen jeweils Enden auf, mit denen sie miteinander verbunden sind. In Verbindungsabschnitten, wie 120, sind axiale Durchgänge, wie 122, in Richtung der Drehachse der Reibungskupplung gebildet. In den Durchgängen 122 können Schrauben zur Befestigung des Gehäuseabschnitts 114 angeordnet sein.
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Um die Segmente 118 insbesondere bei einem Betrieb der Reibungskupplung 100 und einer dann auf die Segmente 118 einwirkenden Fliehkraft zu stabilisieren, ist der Drahtring 116 vorgesehen. Der Drahtring 116 ist von einer getriebeseitigen Seite her auf den Gehäuseabschnitt 114 aufgesetzt. Die Segmente 118 weisen Auflageabschnitte für den Drahtring 116 auf. Auf den Auflageabschnitten liegt der Drahtring 116 im Wesentlichen in Richtung der Drehachse der Reibungskupplung 100 auf. Die Segmente 118 weisen Klammerabschnitte auf, die den Drahtring 116 teilweise umgreifen. Die Klammerabschnitte umgreifen den Drahtring 116 wechselweise von radial innen nach radial außen und von radial außen nach radial innen. Mit den Klammerabschnitten ist der Drahtring 116 an den Auflageabschnitten gehalten. Bei einem Betrieb der Reibungskupplung 100 kann der Drahtring 116 eine Zugbelastung in Umfangsrichtung aufnehmen und die Segmente 118 betriebssicher zusammenhalten. Im Bereich der Hebelfedern 108 weisen die Segmente 118 Aufnahmeabschnitte für die Hebelfedern 108 auf. Die Aufnahmeabschnitte bilden mit seitlichen Endabschnitten Anlageabschnitte für den Drahtring 116. An den Anlageabschnitten liegt der Drahtring 116 in radialer Richtung an. Die Anlageabschnitte stützen den Drahtring 116 von radial innen.
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Die Federeinrichtung 104 weist die Tellerfeder 106 und vorliegend sechs Hebelfedern, wie 108, auf. Bei einer anderen Ausführung kann die Federeinrichtung eine Tellerfeder und acht Hebelfedern aufweisen. Damit ist die Funktion einer üblichen Tellerfeder mit Zungen auf die Tellerfeder 106 und die Hebelfedern 108 aufgeteilt. Die Tellerfeder 106 ist ohne Zungen ausgeführt. Die Tellerfeder 106 dient zur Erzeugung einer Anpresskraft auf die Anpressplatte 102. Die Hebelfedern 108 sind einzeln baulich gesondert ausgeführt. Die Hebelfedern 108 dienen als Betätigungshebel und ersetzen die üblichen Zungen der Tellerfeder. Mit den Hebelfedern 108 kann ein Abhub der Anpressplatte 102 bewirkt werden. Aufgrund der Funktionsentkoppelung zwischen Tellerfeder 106 und Hebelfedern 108 kann eine innere Übersetzung zur Betätigung der Reibungskupplung angepasst sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Reibungskupplung 100 mit einer Brennkraftmaschine mit geringem Antriebsmoment verwendet wird. Die Hebelfedern 108 sind mit Befestigungsabschnitten, wie 124, bolzenlos an dem Gehäuseabschnitt 114 befestigt. Die Hebelfedern 108 sind im Wesentlichen orthogonal zur Drehachse der Reibungskupplung 100 gerichtet und erstrecken sich mit Zungenabschnitten, wie 126, ausgehend von dem Gehäuseabschnitt 114 nach radial innen.
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2 zeigt eine Reibungskupplung 200 mit Anpressplatte 202 und Federeinrichtung 204 mit Tellerfeder 206 und Hebelfedern, wie 208, mit Sicken, wie 210, in detaillierter Schnittansicht. Der Gehäuseabschnitt 212 weist herausgestellte Laschen, wie 214, auf. Die Hebelfedern 208 stützen sich mit ihren Befestigungsabschnitten 216 elastisch an den Laschen 214 des Gehäuseabschnitts 212 ab. Die Hebelfedern 208 weisen an ihrem dem Zungenabschnitt gegenüberliegenden Ende Abstützabschnitte, wie 218, auf. Die Anpressplatte 202 weist nach radial außen gerichtete Fortsätze, wie 220, mit in Richtung der Drehachse der Reibungskupplung 200 zur Federeinrichtung 204 hin gerichteten Lagerabschnitten, wie 222, auf. Die Hebelfedern 208 greifen mit ihren Abstützabschnitten 218 in die Lagerabschnitte 222 der Anpressplatte 202 kraft- und bewegungsübertragend ein. Die Tellerfeder 206 erzeugt eine Anpresskraft auf die Anpressplatte 202 in Kupplungsschließrichtung. Bei einer Betätigung der Hebelfedern 208 bewirken diese ein Abheben der Anpressplatte 202 in Kupplungsöffnungsrichtung entgegen der Federkraft der Tellerfeder 206. Insbesondere wenn die Kupplungsscheibe keine Belagfederung aufweist, kann eine für einen Anfahrvorgang erforderliche Elastizität in die Hebelfedern 208 integriert sein. Die Hebelfedern 208 können die Funktion einer Modulationsfeder übernehmen. Mithilfe der Sicken 210 kann eine Elastizität der Hebelfedern 208 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. Insbesondere können die Hebelfedern 208 eine hohe Steifigkeit aufweisen. Damit kann ein sehr guter Wirkungsgrad erzielt sein. Im Übrigen wird auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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3 zeigt eine Hebelfeder 300 mit Sicke 302. Die Hebelfeder 300 weist eine im Wesentlichen flache Form mit einem Außenumriss auf. Die Hebelfeder 300 weist an ihrem einen Ende einen Zungenabschnitt 304, an ihrem anderen Ende einen Abstützabschnitt 306 und einen zwischen Zungenabschnitt 304 und Abstützabschnitt 306 angeordneten Befestigungsabschnitt 308 auf. Der Außenumriss der Hebelfeder 300 ist am Abstützabschnitt 306 rechteckförmig und am Zungenabschnitt 304 spitz zulaufend. Der Zungenabschnitt 304 ist entlang einer Biegelinie 310, bezogen auf die in der 3 dargestellte Draufsicht, nach unten gebogen. An ihrem abstützabschnittseitigen Ende weist die Hebelfeder 300 einen Längsschlitz 312 auf. Ausgehend von dem Zungenabschnitt 304 erstreckt sich in dem Längsschlitz 312 in Richtung des abstützabschnittseitigen Endes der Hebelfeder 300 ein Halteabschnitt 314. Der Halteabschnitt 314 ist entlang einer Biegelinie 316 entgegen des Zungenabschnitts 304 nach oben gebogen. An dem abstützabschnittseitigen Ende der Hebelfeder 300 weist der Längsschlitz 312 radiusartige Ausnehmungen 318, 320 auf. Die Sicke 302 erstreckt sich entlang eines Randabschnitts 322 der Hebelfeder 300 an dem Zungenabschnitt 304 und an dem Befestigungsabschnitt 308. In Draufsicht weist die Sicke 302 eine V-Form mit parallelen Endabschnitten 324, 326 auf. Die Endabschnitte 324, 326 der Sicke 302 sind seitlich des Längsschlitzes 312 angeordnet. Die Endabschnitte 324, 326 der Sicke 302 verlaufen parallel zum Längsschlitz 312. Zu dem Abstützabschnitt 306 hin sind die Endabschnitte 324, 326 der Sicke 302 geschlossene. Die Sicke 302 weist einen rinnenartigen Querschnitt auf. Mit der Sicke 302 ist eine, bezogen auf die in der 3 dargestellte Draufsicht, nach oben weisende Kavität gebildet. Die Sicke 302 weist einen nach oben weisenden Innenradius auf. Mit der Sicke 302 ist eine nach unten weisende Erhebung gebildet. Die Sicke weist einen nach unten weisenden Außenradius auf. Die Tiefe der Sicke 302 entspricht vorliegend in etwa der Dicke der Hebelfeder 300. Die Hebelfeder 300 ist vorliegend ein Stanz-Biegeteil aus Blech. Die Hebelfeder 300 ist zunächst aus einem Blech gestanzt und nachfolgend gebogen, wobei auch die Sicke erzeugt ist. Alternativ kann die Sicke 302 auch in einem gesonderten Arbeitsgang erzeugt werden oder das Biegen und die Erzeugung der Sicke 302 können zusammen mit dem Stanzvorgang erfolgen. Bei einer Betätigung der Reibungskupplung wird die Hebelfeder 300 um eine zur Biegeachse 310 zumindest annähernd parallele Achse auf Biegung beansprucht. Die Sicke 302 erstreckt sich im Wesentlichen quer zu dieser Achse. Mit der Sicke 310 ist eine Steifigkeit der Hebelfeder 300 insbesondere bezüglich dieser Beigerichtung erhöht. Mit der Sicke 310 ist ein Biegewiderstandsmoment der Hebelfeder 300 insbesondere bezüglich dieser Beigerichtung erhöht.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Reibungskupplung
- 102
- Anpressplatte
- 104
- Federeinrichtung
- 106
- Tellerfeder
- 108
- Hebelfeder
- 110
- Sicke
- 112
- Eingangsteil
- 114
- Gehäuseabschnitt
- 116
- Drahtring
- 118
- Segment
- 120
- Verbindungsabschnitt
- 122
- Durchgang
- 124
- Befestigungsabschnitt
- 126
- Zungenabschnitt
- 200
- Reibungskupplung
- 202
- Anpressplatte
- 204
- Federeinrichtung
- 206
- Tellerfeder
- 208
- Hebelfeder
- 210
- Sicke
- 212
- Gehäuseabschnitt
- 214
- Lasche
- 216
- Befestigungsabschnitt
- 218
- Abstützabschnitt
- 220
- Fortsatz
- 222
- Lagerabschnitt
- 300
- Hebelfeder
- 302
- Sicke
- 304
- Zungenabschnitt
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Bezugszeichenliste
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- 306
- Abstützabschnitt
- 308
- Befestigungsabschnitt
- 310
- Biegelinie
- 312
- Längsschlitz
- 314
- Halteabschnitt
- 316
- Biegelinie
- 318
- Ausnehmung
- 320
- Ausnehmung
- 322
- Randabschnitt
- 324
- Endabschnitt
- 326
- Endabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009005741 A1 [0003]
