DE102012218694A1

DE102012218694A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012218694A1
Application number: DE201210218694
Authority: DE
Inventors: Florian Decker; Valeri Kotljarow
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-05-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung, die zumindest einen Tellerfederabschnitt und zumindest einen Abstützabschnitt zur drehfesten Befestigung der Betätigungseinrichtung an der Gegendruckplatte aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt in einer Übergangszone in den Abstützabschnitt übergeht, und die Übergangszone einen Anlagebereich aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage bringbar ist, und wobei die tellerfederartige Betätigungseinrichtung zumindest eine Sicke aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere eine Kupplungsvorrichtung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Eine Kupplungsvorrichtung mit einer Gegendruckplatte, einer in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und einer Tellerfeder zur Verlagerung der Anpressplatte, das heißt zum Ein- und Ausrücken der Kupplungsvorrichtung, wird als bekannt angesehen. Um das Kupplungsinnere vor Umwelteinflüssen zu schützen, und um die Tellerfeder verkippbar bzw. verschwenkbar aufzuhängen, weist die Kupplungsvorrichtung ferner einen Kupplungsdeckel auf. Üblicherweise ist die Tellerfeder mittels mehrerer Bolzen, vorzugsweise unter Zwischenlage eines Drahtrings, oder mittels mehrerer Klammern am Kupplungsdeckel verkippbar bzw. verschwenkbar befestigt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung anzugeben, bei der die Kosten für die benötigten Bauteile zur Herstellung der Kupplungsvorrichtung verringert werden können.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kupplungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung, die zumindest einen Tellerfederabschnitt und zumindest einen Abstützabschnitt zur drehfesten Befestigung der Betätigungseinrichtung an der Gegendruckplatte aufweist. Da der Tellerfederabschnitt in einer Übergangszone in den Abstützabschnitt übergeht, können der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt insbesondere einteilig ausgebildet sein. Über den Abstützabschnitt stützt sich der Tellerfederabschnitt an der Gegendruckplatte ab, so dass auf einen separaten Kupplungsdeckel zur Aufhängung der Tellerfeder verzichtet werden kann. Da kein separater Kupplungsdeckel mehr vorhanden ist, sondern die Funktion des Kupplungsdeckels in die tellerfederartige Betätigungseinrichtung integriert ist, kann die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung auch als deckellose Kupplung bezeichnet werden.
Darüber hinaus weist die Übergangszone einen Anlagebereich auf, in dem der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist. Wenn der Tellerfederabschnitt beim Ein- und Ausrücken der Kupplungsvorrichtung verkippt bzw. verschwenkt wird, und dabei seine Konizität ändert, wälzt der Tellerfederabschnitt sich vorzugsweise auf den Abstützabschnitt ab. Bei diesem Abwälzvorgang bildet der Abstützabschnitt einen definierten Anlagepunkt bzw. einen definierten Drehpunkt, wodurch die Kennlinie der Kupplungsvorrichtung während des Betriebs und über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung konstant gehalten werden kann.
Ferner weist die tellerfederartige Betätigungseinrichtung zumindest eine Sicke auf. Insbesondere weist der Tellerfederabschnitt zumindest eine Sicke auf. Auch durch die Sicke oder die Sicken können die Kosten für die benötigten Bauteile zur Herstellung der Kupplungsvorrichtung verringert werden, da die Sicke als Verstärkungselement dient, wodurch die Stärke des Materials für die tellerfederartige Betätigungseinrichtung verringert werden kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Kupplungsvorrichtung ist insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, kann beispielsweise jedoch auch für Industrieanwendungen vorgesehen sein. Die Kupplungsvorrichtung kann einerseits als Einfachkupplung ausgebildet sein, das heißt nur eine einzige Anpressplatte, eine einzige Gegendruckplatte und zumindest eine zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte klemmbare Kupplungsscheibe aufweisen, kann jedoch auch als Mehrfachkupplung, insbesondere als Doppelkupplung, ausgebildet sein. Bei einer Doppelkupplung teilen sich zwei Teilkupplungen vorzugsweise eine gemeinsame Gegendruckplatte, die in diesem Zusammenhang auch als Zentralplatte bezeichnet wird.
Darüber hinaus kann die Kupplungsvorrichtung gleichermaßen als gedrückte Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der eine auf die tellerfederartige Betätigungseinrichtung wirkende Aktoreinrichtung eine drückende Kraft auf den Tellerfederabschnitt ausübt, oder als gezogene Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der die Aktoreinrichtung eine ziehende Kraft auf den Tellerfederabschnitt ausübt, ausgebildet sein. Ferner kann die Kupplungsvorrichtung einerseits als Trockenkupplung und andererseits als Nasskupplung ausgebildet sein. Insbesondere bei der Nasskupplung sind als Kupplungsscheiben vorzugsweise innere und äußere Lamellenpakete vorgesehen.
Wenn die Kupplungsscheibe im eingerückten Zustand der Kupplungsvorrichtung zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte verspannt ist, erfolgt eine reibschlüssige Übertragung des Drehmoments von der Eingangsseite der Kupplungsvorrichtung, über die Anpressplatte und die Gegendruckplatte auf die Kupplungsscheibe, und von der Kupplungsscheibe auf die Ausgangsseite der Kupplungsvorrichtung, beispielsweise auf die Eingangswelle eines Getriebes. Zur Drehmomentübertragung auf die Kupplungsscheibe sind die Gegendruckplatte und die Anpressplatte unmittelbar oder mittelbar drehfest miteinander verbunden. Beispielsweise sind hierzu Blattfedern, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Kupplungsvorrichtung verteilt, vorgesehen, durch die die Anpressplatte drehfest, aber in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung begrenzt verlagerbar, an die Gegendruckplatte angebunden ist. Durch die Blattfedern ist die Anpressplatte vorzugsweise von der Gegendruckplatte weg vorgespannt.
Die Kupplungsvorrichtung ist vorzugsweise als normal-eingerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet, kann jedoch auch als normal-ausgerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein. Wenn die Kupplungsvorrichtung als normal-eingerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, überwiegt die Kraft des einrückenden Tellerfederabschnitts, die auf die Anpressplatte wirkt, im betätigungsfreien Zustand die Kraft der ausrückenden Blattfedern, die auf die Anpressplatte wirken. Bei der Betätigung wird der Tellerfederabschnitt durch die Aktoreinrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung ausgerückt wird. Andererseits kann die Kupplungsvorrichtung aber auch als normal-ausgerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein, das heißt als Kupplung, bei der die Kraft der ausrückenden Blattfedern, die auf die Anpressplatte wirken, im betätigungsfreien Zustand die Kraft des Tellerfederabschnitts, die auf die Anpressplatte wirkt, überwiegt. Bei der Betätigung wird der Tellerfederabschnitt durch die Aktoreinrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung eingerückt wird.
Um Kupplungsverschleiß ausgleichen zu können, das heißt um insbesondere eine Abnahme der Dicke der Reibbeläge der Kupplungsscheibe ausgleichen zu können, kann die Kupplungsvorrichtung eine Verschleißnachstelleinrichtung aufweisen. Die Verschleißnachstelleinrichtung kann als wegbasierte oder als kraftbasierte Verschleißnachstelleinrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Verschleißnachstelleinrichtung ausgebildet sein, bei einem Anstieg des Einrückwegs oder einem Anstieg der Einrückkraft Kupplungsverschleiß zu sensieren, und bei sensiertem Kupplungsverschleiß eine Verschleißnachstellung auszulösen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Übergangszone im Außenumfang des sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Tellerfederabschnitts ausgebildet. Der Abstützabschnitt erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in axialer Richtung. Somit schließen der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt vorzugsweise im betätigungsfreien Zustand der Kupplungsvorrichtung einen im Wesentlichen rechten Winkel ein, wodurch insbesondere ein besonders kompakter Aufbau der Kupplungsvorrichtung ermöglicht wird.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Tellerfederabschnitt in mehreren Übergangszonen in mehrere Abstützabschnitte übergeht. Die Übergangszonen sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Übergangszonen der Anzahl der Abstützabschnitte und ermöglicht eine gleichmäßige Abstützung des Tellerfederabschnitts durch die Abstützabschnitte über den gesamten Umfang der Kupplungsvorrichtung.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Übergangszone zumindest einen Verbindungssteg auf, der einteilig mit dem Tellerfederabschnitt und dem Abstützabschnitt ausgebildet ist. Hierdurch ist die gesamte tellerfederartige Betätigungseinrichtung nicht nur als ein einteiliges Bauteil herstellbar, sondern kann insbesondere auf kostengünstige Art und Weise als Stanz- und Umformbauteil aus Blech hergestellt werden. Vorzugsweise kommt hierfür ein bereits vergütetes bzw. vorvergütetes Stahlblech, vorzugsweise ein Federstahl, insbesondere vorzugsweise 58CrV4-Stahl oder CK75-Stahl oder H600-Stahl zum Einsatz.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die abwälzende Anlage zwischen einem tellerfederabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs und einem abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs erfolgt. Der Verbindungssteg, der vorzugsweise im Wesentlichen schlaufenförmig, insbesondere haarnadelförmig, ausgebildet ist, bildet quasi ein Festkörpergelenk, um das der Tellerfederabschnitt verkippt bzw. verschwenkt wird. Diese Verkippung oder Verschwenkung erfolgt insbesondere durch eine Abwälzbewegung des tellerfederabschnittnahen Bereichs des Verbindungsstegs auf dem abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass sich der tellerfederabschnittnahe Bereich und der abstützabschnittnahe Bereich in kontinuierlicher Anlage aneinander befinden, sondern es ist auch möglich, dass diese Anlage zeitlich begrenzt ist, beispielsweise nur beim Einrücken und/oder nur beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung auftritt. Von Vorteil ist aber die kontinuierliche Anlage, da dadurch die Kennlinie der Kupplungsvorrichtung besonders zuverlässig definiert werden kann.
Vorzugsweise ist ein Ringelement in einem radialen Außenbereich des Tellerfederabschnitts angeordnet und an der Betätigungseinrichtung befestigt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Ringelement als Drahtring ausgebildet ist. Durch das Ringelement können der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt, insbesondere der tellerfederabschnittnahe Bereich des Verbindungsstegs und der abstützabschnittnahe Bereich des Verbindungsstegs, besonders zuverlässig in kontinuierliche Anlage zueinander gehalten werden.
Hierfür ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Betätigungseinrichtung zumindest einen Abhubanker aufweist, der sich aus dem Abstützabschnitt oder dem Tellerfederabschnitt in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung erstreckt, und der das Ringelement zumindest teilweise umgreift. Vorzugsweise ist zumindest ein Abhubanker pro Übergangszone vorgesehen. Durch den oder die Abhubanker ist es möglich, die Anzahl der für die Kupplungsvorrichtung benötigten Bauteile weiter zu verringern. Die Abhubanker können krallen- oder klauenförmig ausgebildet sein und das Ringelement vorzugsweise von Außen kommend umgreifen.
Vorzugsweise ist der Abhubanker in Umfangsrichtung zwischen zwei Verbindungsstegen einer Übergangszone angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Ringelement in der Nähe des oder der Anlagebereiche auf den Tellerfederabschnitt, insbesondere auf den tellerfederabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs, wirkt, um tellerfederabschnittnahen Bereich und abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs zur abwälzenden Anlage aufeinander zu drücken.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung zumindest einen Lappenabschnitt auf, der sich vom Tellerfederabschnitt ausgehend in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung erstreckt, und der sich zur Verlagerung der Anpressplatte mit der Anpressplatte in Wirkbeziehung, vorzugsweise in Anlage, befindet. Vorzugsweise befindet sich der Lappenabschnitt mit der Anpressplatte in Anlage. Das Vorhandensein oder die Ausbildung des Lappenabschnitts kann bei einer normal-eingerückten Kupplungsvorrichtung und bei einer normal-ausgerückten Kupplungsvorrichtung unterschiedlich sein. Auch durch den Lappenabschnitt, der vorzugsweise einteilig mit den übrigen Abschnitten der Betätigungseinrichtung ausgebildet ist, kann die Anzahl der für die Kupplungsvorrichtung benötigten Bauteile verringert werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Betätigungseinrichtung zumindest einen Blattfederabschnitt auf, an dem die Anpressplatte zumindest zur drehfesten Mitnahme befestigt ist. Separate Blattfedern sind somit nicht erforderlich, wodurch sich die Anzahl der für die Kupplungsvorrichtung benötigten Bauteile weiter verringert. Der Blattfederabschnitt erstreckt sich vorzugsweise von einem Befestigungsbereich der Betätigungseinrichtung oder vom Abstützabschnitt ausgehend in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung. Insbesondere ist der Blattfederabschnitt einteilig mit den übrigen Abschnitten der Betätigungseinrichtung ausgebildet.
Vorzugsweise ist die zuvor genannte Sicke oder zumindest eine der zuvor genannten Sicken als Radialsicke ausgebildet, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstreckt. „Im Wesentlichen in radialer Richtung“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Sicke sowohl exakt in radialer Richtung verlaufen kann, aber auch geringfügig zur radialen Richtung geneigt verlaufen kann. Hierdurch wird generell die Steifigkeit der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung bzw. des Tellerfederabschnitts erhöht.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn mehrere Radialsicken in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Radialsicken in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Tellerfederabschnitt mehrere Tellerfederzungen auf, die in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung durch im Wesentlichen in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung verlaufende Einschnitte voneinander getrennt sind. Die Radialsicke verläuft vorzugsweise zumindest teilweise im Bereich der Tellerfederzungen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Radialsicke vollständig im Bereich der Tellerfederzungen verlaufen kann, sich jedoch auch von der Tellerfederzunge ausgehend in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung nach Außen in einen Tellerfederkraftrand des Tellerfederabschnitts erstrecken kann. Letztgenannte Ausgestaltung ermöglicht einen besonders guten Kraftfluss von der Tellerfederzunge in den Tellerfederkraftrand, wenn die Kupplungsvorrichtung betätigt wird.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine Länge der Radialsicke kürzer als eine Länge der Tellerfederzunge ist. Vorzugsweise verläuft die Radialsicke ausschließlich im Bereich der Tellerfederzunge. Dies ist insbesondere bei Kupplungsvorrichtungen ohne Lappenabschnitt, das heißt bei normal-ausgerückten, zugedrückten Kupplungsvorrichtungen oder bei normal-eingerückten, aufgezogenen Kupplungsvorrichtungen von Vorteil, bei denen die Tellerfederzungen sich in Anlage mit der Anpressplatte, genauer gesagt mit Anpressplattennocken, befinden.
Bei Kupplungsvorrichtungen mit Lappenabschnitt, insbesondere bei normal-eingerückten, aufgedrückten Kupplungsvorrichtungen oder bei normal-ausgerückten, zugezogenen Kupplungsvorrichtungen, ist es von Vorteil, wenn sich die Radialsicke bis in den Lappenabschnitt, der sich in Wirkbeziehung, vorzugsweise in Anlage, mit der Anpressplatte, genauer gesagt mit Anpressplattennocken, befindet, erstreckt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die vorgenannte Sicke oder zumindest eine der Sicken als Umfangssicke ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist die Umfangssicke als geschlossener Ring ausgebildet. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Steifigkeit der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung, insbesondere des Tellerfederabschnitts.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Umfangssicke im Bereich des Tellerfederkraftrands des Tellerfederabschnitts angeordnet ist.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist zumindest eine Radialsicke und zumindest eine Umfangssicke zumindest einen gemeinsamen Kreuzungsbereich auf. Vorzugsweise liegt der gemeinsame Kreuzungsbereich im Tellerfederkraftrand des Tellerfederabschnitts.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist im Kreuzungsbereich der Sickenquerschnitt und/oder die Sickentiefe im Vergleich zum Sickenquerschnitt und/oder zur Sickentiefe der Radialsicke vergrößert. Alternativ oder zusätzlich ist im Kreuzungsbereich der Sickenquerschnitt und/oder die Sickentiefe im Vergleich zum Sickenquerschnitt und/oder zur Sickentiefe der Umfangssicke vergrößert.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung mit einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung in einer Gesamtansicht,
2 die Kupplungsvorrichtung aus 1 in einer Detailansicht,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung mit einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung in einer Gesamtansicht, und
4 die Kupplungsvorrichtung aus 3 in einer Detailansicht.
Die 1 bis 4 betreffen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Kupplungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung nicht als erfindungswesentlich gekennzeichnet sind, sind als optional zu verstehen. Daher betrifft die nachfolgende Beschreibung auch weitere Ausführungsbeispiele der Kupplungsvorrichtung 1, die Teilkombinationen der im Folgenden zu erläuternden Merkmale aufweisen.
Das in den 1 und 2 dargestellte, erste Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 wird nachfolgend im Detail erläutert. Bezüglich des anschließend zu erläuternden zweiten Ausführungsbeispiels der Kupplungsvorrichtung 1, das in den 3 und 4 dargestellt ist, wird lediglich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen generell gleiche Merkmale bzw. Merkmale gleicher Funktion der Kupplungsvorrichtung 1.
Die in den 1 und 2 dargestellte Kupplungsvorrichtung 1 ist drehbar um eine Zentralachse gelagert, und weist zumindest eine Anpressplatte 2, zumindest eine nicht dargestellte Gegendruckplatte und zumindest eine in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 zwischen der Anpressplatte 2 und der Gegendruckplatte angeordnete, nicht dargestellte Kupplungsscheibe auf.
Eine tellerfederartige Betätigungseinrichtung 4 ist mit der Gegendruckplatte fest verbunden, insbesondere verschraubt oder vernietet. Die Betätigungseinrichtung 4 weist hierzu mehrere, in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1, vorzugsweise gleichmäßig, verteilt angeordnete Befestigungsbereiche 10 auf. Die Befestigungsbereiche 10 erstrecken sich vorzugsweise in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 und weisen zur Befestigung an der Gegendruckplatte entsprechende Befestigungslöcher auf. Die Befestigungsbereiche 10 sind vorzugsweise Abstützabschnitten 9 der Betätigungseinrichtung 4 zugeordnet.
Die Abstützabschnitte 9 sind in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 voneinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandet angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1. Dies bedeutet, dass sich die Abstützabschnitte 9 in axialer Richtung A erstrecken können, aber auch leicht zur axialen Richtung A geneigt verlaufen können. Insbesondere können sie Mantelsegmente eines Konus bilden.
In Übergangszonen 11 gehen die Abstützabschnitte 9 in einen Tellerfederabschnitt 5 der Betätigungseinrichtung 4 über. Der Tellerfederabschnitt 5 ist vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. In seinem radialen Außenbereich weist der Tellerfederabschnitt 5 einen Tellerfederkraftrand 8 auf. In seinem radialen Innenbereich weist der Tellerfederabschnitt 5 mehrere voneinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandete Tellerfederzungen 6 auf. Die Tellerfederzungen 6 sind durch in radialer Richtung R verlaufende Einschnitte 7 in Umfangsrichtung U voneinander getrennt. Die Tellerfederzungen 6 sind zum Einrücken und/oder Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 durch eine nicht dargestellte Aktoreinrichtung betätigbar.
Im unbetätigten Zustand erstreckt sich der Tellerfederabschnitt 5 im Wesentlichen in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1. Der Tellerfederabschnitt 5 kann in radialer Richtung R verlaufen, kann jedoch auch leicht zur radialen Richtung R geneigt sein. Die Abstützabschnitte 9 und der Tellerfederabschnitt 5 schließen im betätigungsfreien Zustand daher vorzugsweise im Wesentlichen rechte Winkel ein. Wenn die Tellerfederzungen 6 in axialer Richtung A durch die Aktoreinrichtung betätigt werden, wird der Tellerfederkraftrand 8 bzw. der gesamte Tellerfederabschnitt 5 verkippt bzw. verschwenkt, wobei sich insbesondere die Konizität des Tellerfederkraftrands 8 bzw. des gesamten Tellerfederabschnitts 5 ändert.
Die Kupplungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist vorzugsweise als normal-eingerückte, aufgedrückte Kupplungsvorrichtung oder als normal-ausgerückte, zugezogene Kupplungsvorrichtung ausgebildet. Daher weist die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 4 im ersten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 zusätzlich zum Tellerfederabschnitt 5, zu den Abstützabschnitten 9 und zu dem Befestigungsbereich 10 vorzugsweise Lappenabschnitte 21 auf, die sich vom Tellerfederabschnitt 5 ausgehend, genauer gesagt vom Tellerfederkraftrand 8 ausgehend, im Wesentlichen in radialer Richtung R erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können sich die Lappenabschnitte 21 auch im Wesentlichen in axialer Richtung A erstrecken. Die Lappenabschnitte 21 wirken über in radialer Richtung R außen angeordnete Anpressplattennocken 3 auf die Anpressplatte 2, um die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A zu verlagern, wenn die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 3 über die Aktoreinrichtung betätigt wird, das heißt die Kupplungsvorrichtung 1 eingerückt oder ausgerückt wird. Vorzugsweise befinden sich die Lappenabschnitte 21 hierzu unmittelbar mit den Anpressplattennocken 3 in Anlage. Die Anpressplattennocken 3 sind vorzugsweise einteilig mit der Anpressplatte 2 ausgebildet.
Außerdem weist die Betätigungseinrichtung 4 vorzugsweise Blattfederabschnitte 22 auf, die in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 zueinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandet angeordnet sind. An den Blattfederabschnitten 22 ist die Anpressplatte 2 zur drehfesten Mitnahme befestigt, das heißt mittelbar mit der Gegendruckplatte verbunden. Unter Vorspannung der Blattfederabschnitte 22 ist die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A von der Gegendruckplatte weg beabstandet. Die Blattfederabschnitte 22 erstrecken sich im dargestellten Ausführungsbeispiel zumindest von einigen der Befestigungsbereiche 10 ausgehend in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1, können aber auch zumindest in einige der Abstützabschnitte 9 übergehen. Insbesondere sind der Tellerfederabschnitt 5, die Abstützabschnitte 9 und die Befestigungsbereiche 10, die Lappenabschnitte 21 sowie die Blattfederabschnitte 22 im dargestellten Ausführungsbeispiel als einteilige Betätigungseinrichtung 4 ausgebildet.
Die Betätigungseinrichtung 3 ist vorzugsweise als Blechbauteil, insbesondere durch Stanzen und Umformen, herstellbar. Bei der Herstellung kommen vorzugsweise bereits vergütete bzw. vorvergütete Stähle, insbesondere Federstähle, zum Einsatz. Beispielsweise seien hier CK75 oder H600 genannt. Aber auch die Herstellung der Betätigungseinrichtung 3 aus 58CrV4 ist möglich. Ebenso ist es möglich, dass die Betätigungseinrichtung 3 aus anderen Materialien, beispielsweise Verbundmaterialien hergestellt werden kann. Weiterhin ist es ebenso möglich, dass die Betätigungseinrichtung 3 nicht alle der zuvor genannten Abschnitte und Bereiche aufweist. Beispielsweise ist es möglich, dass die Lappenabschnitte 21 und/oder die Blattfederabschnitte 22 als separate Bauteile ausgebildet sind.
Wie bereits zuvor erwähnt, geht der Tellerfederabschnitt 5 in der Übergangszone 11 in den Abstützabschnitt 9 über. Die Übergangszone 11 weist einen in 2 dargestellten Anlagebereich 12 auf, in dem der Tellerfederabschnitt 5 mit dem Abstützabschnitt 9 in Anlage bringbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Anlage über den gesamten Betätigungsbereich der Kupplungsvorrichtung 1 und über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung 1 aufrecht erhalten, so dass es sich um eine kontinuierliche Anlage handelt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anlage nur in einem Teilbereich des Betätigungsbereichs erfolgt, während in einem anderen Teilbereich des Betätigungsbereichs sich der Tellerfederabschnitt 5 und der Abstützabschnitt 9 nicht in Anlage befinden.
Bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1, das heißt beim Einrücken und/oder beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1, wälzen sich Bereiche der Tellerfederabschnitte 5 und der Abstützabschnitte 9 vorzugsweise aufeinander ab, so dass für den Tellerfederabschnitt 5 durch den Abstützabschnitt 9 eine definierte Schwenklagerung ermöglicht wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind pro Übergangszone 11 bzw. pro Abstützabschnitt 9 zwei Verbindungsstege 13 vorgesehen, die einteilig mit dem Tellerfederabschnitt 5 und den jeweiligen Abstützabschnitten 9 ausgebildet sind. Jedoch ist es auch möglich, dass pro Übergangszone 11 bzw. pro Abstützabschnitt 9 nur ein einziger Verbindungssteg 13 oder mehr als zwei Verbindungsstege 13 vorgesehen sind.
Im Querschnitt betrachtet weist der Verbindungssteg 13 eine im Wesentlichen schlaufenförmige oder haarnadelförmige Gestalt auf. Zwischen einem tellerfederabschnittnahen Bereich 14 des Verbindungsstegs 13 und einem abstützabschnittnahen Bereich 15 des Verbindungsstegs 13 erfolgt bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1 die abwälzende Anlage, wobei der tellerfederabschnittnahe Bereich 14 in 2 oberhalb des abstützabschnittnahen Bereichs 15 angeordnet ist. Der Verbindungssteg 13 mit seinem tellerfederabschnittnahen Bereich 14 und seinem abstützabschnittnahen Bereich 15 und seiner schlaufenförmigen oder haarnadelförmigen Gestalt bildet somit ein Festkörpergelenk, das die abwälzende Anlage zwischen dem Tellerfederabschnitt 5 und dem Abstützabschnitt 9 ermöglicht.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist ferner ein Ringelement auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Drahtring 20 ausgebildet ist. Der Drahtring 20 ist in einem radialen Außenbereich des Tellerfederabschnitts 5, genauer gesagt in einem radialen Außenbereich des Tellerfederkraftrands 8, angeordnet und an der Betätigungseinrichtung 4 befestigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Betätigungseinrichtung 4 pro Übergangszone 11 einen Abhubanker 19 auf, der in Umfangsrichtung U zwischen den beiden Verbindungsstegen 13 der Übergangszone 11 angeordnet ist. Jedoch ist es auch möglich, dass eine oder mehrere Übergangszonen 11 keinen Abhubanker 19 aufweisen. Hierbei ist es möglich, dass der oder die Abhubanker 19 an Stellen außerhalb der Übergangszonen 11 angeordnet sind. Die Anzahl der Abhubanker 19 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Übergangszonen 11, kann aber auch von ihr abweichen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, dass der Abhubanker 19 nicht einteilig mit der Betätigungseinrichtung 4 ausgebildet ist, sondern als separates Bauteil ausgebildet ist.
Vom Abstützabschnitt 9 ausgehend erstreckt sich der Abhubanker 19 im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen klammerförmig in radialer Richtung R und/oder in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1, wobei der Abhubanker 19 den Drahtring 20 teilweise umgreift. Insbesondere drückt der Abhubanker 19 den Drahtring 20 in axialer Richtung A auf die dem Anlagebereich 12 abgewandte Oberfläche des tellerfederabschnittnahen Bereichs 14 des Verbindungsstegs 13, um die kontinuierliche Anlage von tellerfederabschnittnahem Bereich 14 und abstützabschnittnahem Bereich 15 des Verbindungsstegs 13 über den gesamten Betätigungsbereich der Kupplungsvorrichtung 1 zu begünstigen.
Der Abhubanker 19 ist in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach innen geöffnet, wie dies im Detail in 2 dargestellt ist. Jedoch ist es auch möglich, dass der Abhubanker 19 in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach außen geöffnet ist. Ebenso ist es möglich, dass der Abhubanker 19 sich vom Tellerfederabschnitt 8 ausgehend im Wesentlichen klammerförmig erstreckt, um den Drahtring 20 zumindest teilweise zu umgreifen.
Im in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 4, genauer gesagt der Tellerfederabschnitt 5, mehrere Sicken 16, 17 auf.
Unter anderem ist eine Umfangssicke 17 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckt. Insbesondere ist die Umfangssicke 17 als geschlossener Ring ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umfangssicke 17 im Bereich des Tellerfederkraftrands 8 des Tellerfederabschnitts 5 angeordnet. Wie dargestellt, kann die Umfangssicke 17 hierfür einen kleineren Radius als der Drahtring 20 aufweisen. Jedoch ist es auch möglich, dass der Radius der Umfangssicke 17 im Wesentlichen dem Radius des Drahtrings 20 entspricht, oder dass der Radius der Umfangssicke 17 größer als der Radius des Drahtrings 20 ist. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, dass der Tellerfederabschnitt 5 mehrere Umfangssicken 17 aufweist, die abschnittsweise auf demselben Radius vorgesehen sein können, die aber auch abschnittsweise oder umlaufend auf unterschiedlichen Radien vorgesehen sein können.
Darüber hinaus sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Radialsicken 16, insbesondere im Tellerfederabschnitt 5, ausgebildet, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 erstrecken. Die Radialsicken 16 sind in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Die Radialsicken 16 verlaufen in radialer Richtung R außerhalb des Bereichs der Tellerfederzungen 6 bzw. der zwischen den Tellerfederzungen 6 angeordneten Einschnitte 17. In Umfangsrichtung U betrachtet sind die Einschnitte 7 vorzugsweise zwischen den Radialsicken 16 angeordnet.
Die Radialsicken 16 verlaufen im Wesentlichen speichenförmig, so dass jede der Radialsicken 16 mit der Umfangssicke 17 einen gemeinsamen Kreuzungsbereich 18 aufweist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn sich die Radialsicken 16 von innen kommend in radialer Richtung R nach Außen über den Kreuzungsbereich 18 hinaus erstrecken und vorzugsweise bis in die jeweiligen Lappenabschnitte 21 hinein reichen.
Im Kreuzungsbereich 18 ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Sickenquerschnitt und/oder die Sickentiefe im Vergleich zum Sickenquerschnitt und/oder der Sickentiefe der übrigen Radialsicke 16 vergrößert ist. Alternativ oder zusätzlich ist es im Kreuzungsbereich 18 insbesondere von Vorteil, wenn der Sickenquerschnitt und/oder die Sickentiefe in Vergleich zum Sickenquerschnitt und/oder zur Sickentiefe der übrigen Umfangssicke 17 vergrößert ist.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, dass die Kupplungsvorrichtung 1 nur eine einzige Umfangssicke 17 oder nur eine einzige Radialsicke 16 aufweist.
In den 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 dargestellt. Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Kupplungsvorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels keine Lappenabschnitte 21 auf, die in radialer Richtung R außerhalb des Tellerfederabschnitts 5 angeordnet sind. Die Kupplungsvorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels ist vielmehr als normal-ausgerückte, zugedrückte Kupplungsvorrichtung 1 oder als normal-eingerückte, aufgezogene Kupplungsvorrichtung 1 ausgebildet, wobei sich der Tellerfederabschnitt 5 im Bereich der Tellerfederzungen 6 mit den Anpressplattennocken 3 bzw. einem Anpressplattennockenring zum Einrücken bzw. zum Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 in Anlage befindet.
Um in diesem Zusammenhang die Funktion der Tellerfederzungen 6 sicherzustellen, sind die Tellerfederzungen 6 im zweiten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 länger ausgebildet, das heißt weisen längere, die benachbarte Tellerfederzungen 6 in Umfangsrichtung U trennende Einschnitte 7 als im ersten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 auf. Somit verlaufen die Radialsicken 16 zumindest teilweise im Bereich der Tellerfederzungen 6. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn eine Länge der Radialsicken 16 kürzer als eine Länge der Tellerfederzungen 6 ist. Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist es hierfür vorzuziehen, wenn die Radialsicken 16 ausschließlich im Bereich der Tellerfederzungen 6 verlaufen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Radialsicken 16 pro Tellerfederzunge 6 angeordnet. Jedoch ist es auch möglich, dass nur eine einzige oder mehr als zwei Tellerfederzungen 6 pro Radialsicke 16 vorgesehen sind. Auch ist es möglich, dass eine oder mehrere Umfangssicken 17 vorgesehen sind, die sich mit den Radialsicken 16 schneiden können oder diese nicht berühren.
Im übrigen wird auf die Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 1 verwiesen.
Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Kupplungsvorrichtung 1 mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest eine in axialer Richtung A begrenzt verlagerbaren Anpressplatte 2 zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 2 und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung 4, die zumindest einen Tellerfederabschnitt 5 und zumindest einen Abstützabschnitt 9 zur drehfesten Befestigung der Betätigungseinrichtung 4 in der Gegendruckplatte aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt 5 in einer Übergangszone 11 in den Abstützabschnitt 9 übergeht, und die Übergangszone 11 einen Anlagebereich 12 aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt 5 zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 mit dem Abstützabschnitt 9 in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und wobei die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 4, insbesondere der Tellerfederabschnitt 5, zumindest eine Sicke 16, 17 aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2: Anpressplatte
3: Anpressplattennocken
4: Betätigungseinrichtung
5: Tellerfederabschnitt
6: Tellerfederzunge
7: Einschnitt
8: Tellerfederkraftrand
9: Abstützabschnitt
10: Befestigungsbereich
11: Übergangszone
12: Anlagebereich
13: Verbindungssteg
14: tellerfederabschnittnaher Bereich
15: abstützabschnittnaher Bereich
16: Radialsicke
17: Umfangssicke
18: Kreuzungsbereich
19: Abhubanker
20: Drahtring
21: Lappenabschnitt
22: Blattfederabschnitt
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung (A) begrenzt verlagerbaren Anpressplatte (2) zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (2) und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung (4), die zumindest einen Tellerfederabschnitt (5) und zumindest einen Abstützabschnitt (9) zur drehfesten Befestigung der Betätigungseinrichtung (4) an der Gegendruckplatte aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt (5) in einer Übergangszone (11) in den Abstützabschnitt (9) übergeht, und die Übergangszone (11) einen Anlagebereich (12) aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt (5) zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung (1) mit dem Abstützabschnitt (9) in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und wobei die tellerfederartige Betätigungseinrichtung (4), insbesondere der Tellerfederabschnitt (5), zumindest eine Sicke (16, 17) aufweist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sicke oder zumindest eine der Sicken als Radialsicke (16) ausgebildet ist, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) erstreckt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei mehrere Radialsicken (16) in Umfangsrichtung (U) der Kupplungsvorrichtung (1), vorzugsweise gleichmäßig, voneinander beabstandet angeordnet sind.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Tellerfederabschnitt (5) mehrere Tellerfederzungen (6) aufweist, die in Umfangsrichtung (U) der Kupplungsvorrichtung (1) durch im Wesentlichen in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) verlaufende Einschnitte (7) voneinander getrennt sind, und die Radialsicke (16) zumindest teilweise im Bereich der Tellerfederzungen (6) verläuft.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei eine Länge der Radialsicke (16) kürzer als eine Länge der Tellerfederzunge (6) ist, und die Radialsicke (16) vorzugsweise ausschließlich im Bereich der Tellerfederzunge (6) verläuft.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Betätigungseinrichtung (4) zumindest einen Lappenabschnitt (21) aufweist, der sich vom Tellerfederabschnitt (5) ausgehend in radialer Richtung (R) und/oder in axialer Richtung (A) erstreckt, und der sich zur Verlagerung der Anpressplatte (2) mit der Anpressplatte (2) in Wirkbeziehung, vorzugsweise in Anlage, befindet, und wobei sich die Radialsicke (16) vorzugsweise bis in den Lappenabschnitt (21) erstreckt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sicke oder zumindest eine der Sicken als Umfangssicke (17) ausgebildet ist, die sich in Umfangsrichtung (U) der Kupplungsvorrichtung (1) erstreckt, und vorzugsweise als geschlossener Ring ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Umfangssicke (17) im Bereich eines Tellerfederkraftrands (8) des Tellerfederabschnitts (5) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6 und zumindest einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei zumindest eine Radialsicke (16) und zumindest eine Umfangssicke (17) zumindest einen gemeinsamen Kreuzungsbereich (18) aufweisen.
Kupplungsvorrichtung (1) Anspruch 9, wobei zumindest im Kreuzungsbereich (18) der Sickenquerschnitt und/oder die Sickentiefe im Vergleich zum Sickenquerschnitt und/oder zur Sickentiefe der Radialsicke (16) und/oder der Umfangssicke (17) vergrößert ist.