DE102013016836A1

DE102013016836A1 - Clutch plate for a friction clutch

Info

Publication number: DE102013016836A1
Application number: DE201310016836
Authority: DE
Inventors: Moritz Stockmeier; Heiko Fischer; Jens Kapp; Tobias Lenz; Florian Eck
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungslamelle für eine Reibschlusskupplung, mit einer Verzahnung (11), die zur drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger (12) vorgesehen ist und die zumindest einen Zahn (13) umfasst, der eine Oberfläche aufweist, die in zumindest einem Teilbereich (14) zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger (12) vorgesehen ist, wobei die Oberfläche zumindest in dem Teilbereich (14), der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger (12) vorgesehen ist, in axialer Richtung gekrümmt ist, sowie eine Reibschlusskupplung mit einer solchen Kupplungslamelle und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kupplungslamelle.The invention relates to a clutch disk for a frictionally engaging clutch, having a toothing (11) which is provided for non-rotatable connection to a disk carrier (12) and which comprises at least one tooth (13) having a surface which in at least one partial region (14 ) is provided for the positive support on the plate carrier (12), wherein the surface is curved in the axial direction at least in the portion (14) which is provided for positive support on the plate carrier (12), and a friction clutch with such a clutch plate and a method for producing such a clutch plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungslamelle sowie eine Reibschlusskupplung mit einer Kupplungslamelle und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kupplungslamelle.The invention relates to a clutch plate and a friction clutch with a clutch plate and a method for producing such a clutch plate.

Aus der DE 10 2008 063 662 A1 ist bereits Kupplungslamelle für eine Reibschlusskupplung, mit einer Verzahnung, die zur drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger vorgesehen ist und die zumindest einen Zahn umfasst, der eine Oberfläche aufweist, die in zumindest einem Teilbereich zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, bekannt. Die Kupplungslamelle ist in axialer Richtung elastisch verformbar oder federnd ausgebildet.From the DE 10 2008 063 662 A1 is already clutch plate for a friction clutch, with a toothing, which is provided for rotationally fixed connection with a plate carrier and which comprises at least one tooth having a surface which is provided in at least a partial area for positive support to the plate carrier known. The clutch plate is elastically deformable or resilient in the axial direction.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, in einem Betrieb einer Reibschlusskupplung mit einer solchen Kupplungslamelle einen Komfort weiter zu verbessern. Sie wird insbesondere durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of further improving comfort in an operation of a friction clutch with such a clutch plate. It is achieved in particular by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Kupplungslamelle für eine Reibschlusskupplung, mit einer Verzahnung, die zur drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger vorgesehen ist und die zumindest einen Zahn umfasst, der eine Oberfläche aufweist, die in zumindest einem Teilbereich zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist.The invention is based on a clutch plate for a friction clutch, with a toothing, which is provided for rotationally fixed connection with a plate carrier and which comprises at least one tooth having a surface which is provided in at least one partial area for positive support to the plate carrier.

Es wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche zumindest in dem Teilbereich, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, in axialer Richtung gekrümmt ist. Dadurch kann vermieden werden, dass die Oberfläche in dem Teilbereich, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, Kanten aufweist, die eine Verformung des Lamellenträgers hervorrufen können. Insbesondere wenn die Kupplungslamellen in tangentialer Richtung spielbehaftet in dem Kupplungslamellenträger ist, können Torsionsschwingungen, wie sie insbesondere in einem an eine Brennkraftmaschine angebundenen Antriebsstrang auftreten, zu Verformungen des Lamellenträgers führen. Durch die Verformungen des Lamellenträgers wiederum kann sich die Kupplungslamelle innerhalb des Lamellenträgers verhaken, wodurch insbesondere ein Momentenaufbauverhalten und/oder ein Momentenabbauverhalten negativ beeinflusst werden kann, was wiederum einem Komfort im Betrieb abträglich ist. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann verhindert werden, dass sich an dem Lamellenträger Verformungen bilden, welche zu einem Verhaken der Kupplungslamellen führen können, wodurch insbesondere ein Komfort im Betrieb verbessert werden kann. Unter einer „Kupplungslamelle mit einer Verzahnung” soll in diesem Zusammenhang sowohl eine Kupplungslamelle mit einem Reibbelagträger mit einem oder mehreren auf dem Reibbelagträger angeordneten Reibelägen, als auch eine Kupplungslamelle, die als eine Stahllamelle ausgebildet ist, verstanden werden. Unter einem „zur Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehenen Teilbereich der Oberfläche des Zahns” soll insbesondere ein Teilbereich der Oberfläche verstanden werden, der Oberflächennormalen mit in tangentialer Richtung gerichteter Komponente aufweist, d. h. ein Teilbereich der Oberfläche, in dem durch eine formschlüssige Verbindung ein Drehmoment übertragen werden kann. Unter „in tangentialer Richtung”, „in radialer Richtung” und unter „in axialer Richtung” sollen hier und im Folgenden insbesondere Richtungsangaben in einem auf eine Rotationsachse der Kupplungslamelle bezogenen, zylindrischen Koordinatensystem verstanden werden. Unter der „axialen Richtung” soll insbesondere eine Richtung, die parallel zu der Rotationsachse der Kupplungslamelle verläuft, verstanden werden. Unter der „radialen Richtung” soll insbesondere eine Richtung, die parallel zu einer Querschnittsebene senkrecht zu der Rotationsachse verläuft, verstanden werden. Unter der „tangentialen Richtung” soll insbesondere eine in Bezug auf die Rotationsachse in Umfangsrichtung verlaufende Richtung verstanden werden. Unter „in axialer Richtung gekrümmt soll insbesondere verstanden werden, dass die Oberfläche in einer Schnittebene, die parallel zu der Rotationsachse verläuft, gekrümmt ist.It is proposed that the surface is curved in the axial direction at least in the partial area which is provided for positive support on the plate carrier. This can avoid that the surface in the portion which is provided for the positive support on the plate carrier, has edges that can cause a deformation of the plate carrier. In particular, when the clutch plates in the tangential direction play in the clutch plate carrier, torsional vibrations, as they occur in particular in a connected to an internal combustion engine drive train, lead to deformation of the plate carrier. Due to the deformations of the disk carrier, in turn, the clutch plate can get caught within the disk carrier, whereby in particular a torque build-up behavior and / or a torque reduction behavior can be adversely affected, which in turn is detrimental to comfort in operation. By an embodiment of the invention can be prevented that form deformations on the plate carrier, which can lead to a hooking of the clutch plates, which in particular a comfort during operation can be improved. In this context, a "clutch plate with a toothing" should be understood as meaning both a clutch plate with a friction lining carrier with one or more friction plates arranged on the friction lining carrier, and a clutch plate which is designed as a steel plate. A "portion of the surface of the tooth intended for support on the plate carrier" is to be understood, in particular, as meaning a partial region of the surface which has surface normal with a component directed in the tangential direction, i. H. a portion of the surface in which a torque can be transmitted by a positive connection. The term "in the tangential direction", "in the radial direction" and "in the axial direction" is to be understood here and below as meaning, in particular, directional information in a cylindrical coordinate system related to a rotational axis of the clutch plate. The term "axial direction" is to be understood in particular as meaning a direction which runs parallel to the axis of rotation of the clutch disk. The term "radial direction" is to be understood in particular as meaning a direction which runs parallel to a cross-sectional plane perpendicular to the axis of rotation. The term "tangential direction" is to be understood in particular as meaning a direction extending in the circumferential direction with respect to the axis of rotation. By "curved in the axial direction is to be understood in particular that the surface is curved in a sectional plane which is parallel to the axis of rotation.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche zumindest in dem Teilbereich, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, einen mittleren Krümmungsradius aufweist, der zumindest halb so groß ist wie eine mittlere Materialstärke des zumindest einen Zahns. Dadurch kann erreicht werden, dass der Zahn, bezogen auf die mittlere Materialstärke der Kupplungslamelle im Bereich der Verzahnung, kantenfrei ist, wodurch eine besonders gute Abstützung an dem Lamellenträger erreicht werden kann. Insbesondere kann, wenn der Krümmungsradius halb so groß ist wie die Materialstärke, erreicht werden, dass die Oberfläche knickfrei ist, wodurch die Verformung des Lamellenträgers besonders gut vermieden werden kann. Unter einer „mittleren Materialstärke” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wert für die Materialstärke, gemittelt entlang einer Schnittebene, in der der Krümmungsradius bestimmt wird, verstanden werden. Unter einer „Materialstärke” soll insbesondere eine tatsächliche Materialstärke eines Grundkörpers, aus dem der Zahn geformt ist, verstanden werden, wie insbesondere eine Blechstärke eines Blechbauteils, welches den Grundkörper bildet.It is further proposed that the surface has a mean radius of curvature, at least in the partial area which is provided for the positive support on the plate carrier, which is at least half as large as an average material thickness of the at least one tooth. This can be achieved that the tooth, based on the average material thickness of the clutch plate in the region of the toothing, free of edges, whereby a particularly good support on the plate carrier can be achieved. In particular, when the radius of curvature is half as large as the material thickness, it can be achieved that the surface is kink-free, whereby the deformation of the plate carrier can be avoided particularly well. In this context, a "average material thickness" is to be understood as meaning, in particular, a value for the material thickness, averaged along a sectional plane in which the radius of curvature is determined. A "material thickness" should be understood to mean, in particular, an actual material thickness of a basic body from which the tooth is formed, in particular a sheet metal thickness of a sheet metal component which forms the basic body.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Teilbereich, bezogen auf den mittleren Krümmungsradius, eine Winkelerstreckung von zumindest 90 Grad aufweist. Dadurch kann eine vorteilhafte seitliche Abrundung des Teilbereichs erreicht werden. Unter „bezogen auf dem Krümmungsradius” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der mittlere Krümmungsradius einen Mittelpunkt aufweist, der zur Bestimmung der Winkelerstreckung verwendet wird. Unter einem „mittleren Krümmungsradius” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Radius eines Kreisrings, durch welchen die Oberfläche in dem Teilbereich näherungsweise beschreibbar ist, verstanden werden. Unter „näherungsweise beschreibbar” soll insbesondere der Kreisring verstanden werden, welcher die Oberfläche mit der geringsten mittleren Fehlerabweichung beschreibt. It is also proposed that the subregion has an angular extent of at least 90 degrees with respect to the mean radius of curvature. As a result, an advantageous lateral rounding of the partial area can be achieved. By "relative to the radius of curvature" is to be understood in this context in particular that the average radius of curvature has a center which is used to determine the angular extent. In this context, a "mean radius of curvature" is to be understood as meaning, in particular, a radius of a circular ring, by means of which the surface in the partial area can be approximately described. By "approximately describable" is meant in particular the circular ring which describes the surface with the lowest mean error deviation.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Teilbereich, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, eine axiale Breite aufweist, die größer ist als eine mittlere Materialstärke des zumindest einen Zahns. Dadurch kann der Teilbereich, der zur Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, im Vergleich zur mittleren Materialstärke vorteilhaft breit ausgebildet werden. Eine axiale Breite, die größer ist als die mittlere Materialstärke, kann beispielsweise realisiert werden, indem die Materialstärke an der Oberfläche größer ist als die Materialstärke in einem mittleren Bereich des Zahns. Alternativ ist es aber auch denkbar, den Zahn im Bereich der Oberfläche zu verbiegen, wodurch die Materialstärke konstant bleibt, die axiale Breite jedoch größer wird. Unter einer „axialen Breite” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine maximale Erstreckung, die der Teilbereich in einer Projektionsebene senkrecht zu der tangentialen Richtung aufweist, verstanden werden.In particular, it is advantageous if the subregion which is provided for positive support on the plate carrier has an axial width which is greater than an average material thickness of the at least one tooth. As a result, the partial area which is provided for support on the plate carrier can advantageously be made wide in comparison to the average material thickness. An axial width that is greater than the average material thickness, for example, can be realized by the material thickness at the surface is greater than the material thickness in a central region of the tooth. Alternatively, it is also conceivable to bend the tooth in the region of the surface, whereby the material thickness remains constant, but the axial width is greater. In this context, an "axial width" is to be understood as meaning, in particular, a maximum extent which the subarea has in a projection plane perpendicular to the tangential direction.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Zahn zumindest einen zur Umformung vorgesehenen Flügel aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, nach der Umformung den zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehenen Teilbereich auszubilden. Dadurch kann die Oberfläche in dem Teilbereich besonders einfach gekrümmt werden. Unter einem „Flügel” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Zahn einen Bereich aufweist, der in einer Querschnittsebene auf drei Seiten freigestellt ist und durch Umbiegen entlang einer vierten Seite, welche eine Knicklinie ausbildet, gegenüber einem feststehenden Bereich verformt werden kann. Unter einer „Querschnittsebene” soll hier und im Folgenden insbesondere eine Schnittebene, die senkrecht zu der Rotationsebene verläuft, verstanden werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the at least one tooth has at least one wing intended for deformation, which is intended to form the partial region provided for the positive support on the plate carrier after the deformation. As a result, the surface in the portion can be curved particularly easily. A "wing" is to be understood here in particular as meaning that the tooth has a region which is exposed on three sides in a cross-sectional plane and can be deformed by bending along a fourth side which forms a crease line with respect to a stationary region. A "cross-sectional plane" is to be understood here and below as meaning, in particular, a sectional plane which runs perpendicular to the plane of rotation.

Bevorzugt ist der zumindest eine Flügel zumindest um 90 Grad, insbesondere um ca. 180 Grad, umgebogen. Dadurch kann die Oberfläche in dem Teilbereich zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger besonders einfach mit einer Krümmung versehen werden. Unter „ca.” soll hier und im Folgenden im Zusammenhang mit Winkeln insbesondere verstanden werden, dass der Winkel eine Abweichung von dem angegebenen Wert von weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% des vorgegebenen Werts aufweist.Preferably, the at least one wing is bent at least by 90 degrees, in particular by approximately 180 degrees. As a result, the surface in the partial area for the form-fitting support on the plate carrier can be provided in a particularly simple manner with a curvature. By "about" is to be understood here and hereinafter in the context of angles, in particular, that the angle has a deviation from the specified value of less than 25%, preferably less than 10% and particularly preferably less than 5% of the predetermined value.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche des Zahns zumindest einen in axialer Richtung orientierten Teilbereich aufweist, der stetig in den zur Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehenen Teilbereich übergeht. Dadurch wird die Verzahnung der Kupplungslamelle frei von Kanten, welche riefenartige Verformungen des Lamellenträgers hervorrufen können, wodurch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung erreicht werden kann. Unter einem „stetigen Übergang” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass in jedem Punkt des Übergangs zwischen dem in axialer Richtung orientierten Teilbereich und dem zur Abstützung an dem Lamellenträger orientierten Teilbereich ein Krümmungsradius zumindest 0,5 Millimeter beträgt. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius in jedem Punkt des Übergangs zumindest halb so groß wie die mittlere Materialstärke.In addition, it is proposed that the surface of the tooth has at least one partial region oriented in the axial direction, which merges continuously into the partial region provided for supporting on the plate carrier. As a result, the toothing of the clutch plate is free of edges, which can cause riefenartige deformations of the disc carrier, whereby a particularly advantageous embodiment can be achieved. In this context, a "continuous transition" is to be understood in particular as meaning that a radius of curvature is at least 0.5 millimeter at each point of the transition between the portion oriented in the axial direction and the portion oriented for support on the disk carrier. Preferably, the radius of curvature at each point of the transition is at least half as large as the average material thickness.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Zahn einen zweiten Flügel aufweist, der entgegengesetzt zu dem ersten Flügel umgebogen ist, wodurch beide Flügel in die gleiche Richtung umgebogen sind. Dadurch kann einerseits erreicht werden, dass die Oberfläche in beiden Teilbereichen, die für unterschiedliche Drehrichtungen zur Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen sind, gekrümmt ist, wodurch eine vorteilhafte Ausgestaltung bezüglich des Momentenaufbauverhaltens und des Momentenabbauverhaltens erreicht werden kann. Andererseits kann realisiert werden, dass die Kupplungslamelle im Bereich der Verzahnung lediglich in eine Richtung verformt, wodurch bezüglich einer Montage Vorteile erreicht werden können.It is also proposed that the tooth has a second wing which is bent opposite to the first wing, whereby both wings are bent in the same direction. As a result, it can be achieved, on the one hand, that the surface is curved in both partial regions, which are provided for different directions of rotation for support on the plate carrier, whereby an advantageous embodiment with respect to the torque build-up behavior and the torque reduction behavior can be achieved. On the other hand, it can be realized that the coupling plate in the region of the toothing deformed only in one direction, which advantages can be achieved with respect to a mounting.

Zudem wird eine Reibschlusskupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Lamellenpaket, das zumindest eine erfindungsgemäße Kupplungslamelle aufweist, vorgeschlagen. Dadurch kann insbesondere in einem Antriebsstrang, dessen Reibschlusskupplung häufig geschaltet wird, ein hoher Komfort erreicht werden.In addition, a friction clutch, in particular for a drive train of a motor vehicle, with at least one disk set, which has at least one clutch disk according to the invention, proposed. As a result, a high level of comfort can be achieved, in particular in a drive train whose friction clutch is frequently switched.

Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kupplungslamelle für eine Reibschlusskupplung, mit einer Verzahnung, die zur drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger vorgesehen ist und die zumindest einen Zahn umfasst, der eine Oberfläche aufweist, die in zumindest einem Teilbereich der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger vorgesehen ist, in axialer Richtung gekrümmt ist, vorgeschlagen, bei dem ein Flügel des Zahns zumindest um 90 Grad, insbesondere um ca. 180 Grad, umgebogen wird. Dadurch kann eine erfindungsgemäße Kupplungslamelle einfach hergestellt werden.In addition, a method for producing a clutch plate for a friction clutch, with a toothing, which is provided for the rotationally fixed connection with a plate carrier and which comprises at least one tooth, a Surface having in at least a portion which is provided for the positive support on the plate carrier is curved in the axial direction, proposed, in which a wing of the tooth at least 90 degrees, in particular by about 180 degrees, is bent. Thereby, a clutch plate according to the invention can be easily manufactured.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Reibschlusskupplung mit einem Lamellenpaket in einem Längsschnitt, 1 a friction clutch with a disk set in a longitudinal section,

2 eine Kupplungslamelle des Lamellenpakets vor einer Umformung, 2 a clutch plate of the plate pack before forming,

3 die Kupplungslamelle aus 2 nach einer ersten Umformung, 3 the clutch plate off 2 after a first transformation,

4 die Kupplungslamelle aus 3 in einem Radialschnitt, 4 the clutch plate off 3 in a radial section,

5 die Kupplungslamelle aus den 3 und 4 nach einer weiteren Umformung, und 5 the clutch plate from the 3 and 4 after another transformation, and

6 die Kupplungslamelle aus 5 in einem Radialschnitt. 6 the clutch plate off 5 in a radial section.

Die 1 bis 6 zeigen eine Reibschlusskupplung mit einem Lamellenpaket, das eine Mehrzahl von Kupplungslamellen 10, 22 aufweist, wobei eine der Kupplungslamellen 10, 22 des Lamellenpakets in den 2 bis 6 in unterschiedlichen Herstellungsschritten dargestellt ist. Die Reibschlusskupplung ist dazu vorgesehen, in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet zu werden. Die Reibschlusskupplung kann beispielsweise als eine Anfahrkupplung, die einem Zahnräderwechselgetriebe vorgeschaltet ist, als eine Kupplung oder Bremse in einem Mehrstufengetriebe, welches miteinander verschaltete Planetenradstufen, als Allradkupplung zur Schaltung einer zweiten Antriebsachse oder Ähnliches ausgebildet sein. Grundsätzlich kann die Kupplungslamelle 10 für trocken laufende Reibschlusskupplungen vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Reibschlusskupplung nass laufend, d. h. die Kupplungslamelle 10 ist für nasslaufende Reibschlusskupplungen vorgesehen.The 1 to 6 show a frictionally engaging with a plate pack, which has a plurality of clutch plates 10 . 22 having one of the clutch plates 10 . 22 of the disk pack in the 2 to 6 is shown in different production steps. The friction clutch is intended to be arranged in a drive train of a motor vehicle. The frictionally engaged clutch may be configured, for example, as a starting clutch, which is connected in front of a change-speed gearbox, as a clutch or brake in a multi-speed transmission, which interconnected planetary gear stages, four-wheel clutch for switching a second drive axle or the like. Basically, the clutch plate 10 be provided for dry-running friction clutches. Preferably, the friction clutch is wet running, ie the clutch plate 10 is intended for wet-running friction clutches.

Die Reibschlusskupplung umfasst zwei Lamellenträger 12, 23, von denen einer als Innenlamellenträger und einer als Außenlamellenträger ausgebildet ist. Die Lamellenträger 12, 23 sind jeweils zur drehfesten Verbindung mit einer Komponente des Antriebsstrangs vorgesehen. Die Kupplungslamellen 10, 22 sind teilweise mit dem als Innenlamellenträger ausgebildeten Lamellenträger 12 und teilweise mit dem als Außenlamellenträger ausgebildeten Lamellenträger 23 verbunden. Die Lamellenträger 12, 23 mit den jeweils zugehörigen Kupplungslamellen 10, 22 sind koaxial zueinander angeordnet. In dem Antriebsstrang ist je nach Ausgestaltung als Bremse oder Kupplung zumindest einer der Lamellenträger 12, 23 drehbar um eine Rotationsachse gelagert.The friction clutch comprises two plate carriers 12 . 23 one of which is designed as an inner disk carrier and one as an outer disk carrier. The plate carriers 12 . 23 are each provided for non-rotatable connection with a component of the drive train. The clutch plates 10 . 22 are partially with the disk carrier designed as an inner disk carrier 12 and partially with the formed as an outer disk carrier plate carrier 23 connected. The plate carriers 12 . 23 with the respective associated clutch plates 10 . 22 are arranged coaxially with each other. Depending on the configuration, at least one of the disk carriers is in the drive train as brake or clutch 12 . 23 rotatably mounted about a rotation axis.

Die Kupplungslamelle 10, die in den 2 bis 6 näher dargestellt ist, ist als eine Reibbelaglamelle ausgebildet. Die Kupplungslamelle 10 umfasst einen Reibbelagträger 24 und eine Mehrzahl von Reibbelägen 25, welche jeweils beidseitig auf den Reibbelagträger 24 aufgebracht sind. Der Reibbelagträger 24 weist zwei in axialer Richtung orientierte Stirnflächen auf, auf die die Reibbeläge 25 aufgebracht sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch denkbar, dass die Kupplungslamellen nur auf einer Seite einen Reibbelag aufweisen und als sogenannte Single-Side-Discs ausgeführt sind.The clutch plate 10 that in the 2 to 6 is shown in more detail, is designed as a Reibbelaglamelle. The clutch plate 10 includes a friction lining carrier 24 and a plurality of friction linings 25 , which in each case on both sides of the Reibbelagträger 24 are applied. The friction lining carrier 24 has two axially oriented end faces on which the friction linings 25 are applied. In the context of the invention, it is also conceivable that the clutch plates have only on one side a friction lining and are designed as so-called single-side discs.

Zur drehfesten Verbindung mit dem als Außenlamellenträger ausgebildeten Lamellenträger 12 umfasst die Kupplungslamelle 22 eine Verzahnung 11, die als Außenverzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung 11 umfasst eine Mehrzahl von Zähnen 13, die gleichmäßig verteilt an einem Außenumfang des Reibbelagträgers 24 angeordnet sind.For non-rotatable connection with the disk carrier formed as an outer disk carrier 12 includes the clutch plate 22 a gearing 11 , which is designed as external toothing. The gearing 11 includes a plurality of teeth 13 that is evenly distributed on an outer periphery of the friction lining carrier 24 are arranged.

Die Kupplungslamelle 10 weist ein Blechbauteil auf, das den Reibbelagträger 24 und die Verzahnung 11 ausbildet. Der Reibbelagträger 24 und die Verzahnung 11 sind dadurch einstückig ausgebildet. Das Blechbauteil weist über seine gesamte Erstreckung eine im Wesentlichen konstante Materialstärke 16 auf. Die Verzahnung 11 und damit die Zähne 13 sowie und der Reibbelagträger 24 weisen damit die gleiche Materialstärke 16 auf.The clutch plate 10 has a sheet metal component, which is the Reibbelagträger 24 and the gearing 11 formed. The friction lining carrier 24 and the gearing 11 are thus integrally formed. The sheet metal component has over its entire extent a substantially constant material thickness 16 on. The gearing 11 and with it the teeth 13 as well as and the Reibbelagträger 24 thus have the same material thickness 16 on.

Die Zähne 13, die alle gleich ausgebildet sind, weisen jeweils eine Oberfläche auf, die zwei Teilbereiche 14, 14' zur Abstützung an dem Lamellenträger 12 aufweist. Die Oberfläche von einem der Zähne 13 ist in den Teilbereichen 14, 14' in tangentialer Richtung orientiert. Die Teilbereiche 14, 14' sind zur Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Lamellenträger 12 und der Kupplungslamelle 10 vorgesehen. Die Teilbereiche 14, 14' der Oberfläche stellen in montiertem Zustand eine formschlüssige Verbindung zwischen der Kupplungslamelle 10 und dem Lamellenträger 12 her.The teeth 13 , which are all the same design, each have a surface, the two sub-areas 14 . 14 ' for support on the plate carrier 12 having. The surface of one of the teeth 13 is in the subareas 14 . 14 ' oriented in tangential direction. The subareas 14 . 14 ' are for transmitting a torque between the plate carrier 12 and the clutch plate 10 intended. The subareas 14 . 14 ' the surface in the assembled state form a positive connection between the clutch plate 10 and the plate carrier 12 ago.

In dem einen zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger 12 vorgesehenen Teilbereich 14, der andere Teilbereich 14' ist analog ausgebildet, ist die Oberfläche des Zahns 13 in axialer Richtung gekrümmt. In dem Teilbereich 14 weist die Oberfläche eine Scheitellinie 26 auf. Entlang der Scheitellinie 26 weist die Oberfläche in jedem Punkt eine Oberflächennormale auf, welche in einer Querschnittsebene liegt, die senkrecht zu der Rotationsachse orientiert ist. Die Scheitellinie 26 unterteilt den Teilbereich 14 in zwei Abschnitte, in denen die Oberfläche in jedem Punkt eine Oberflächennormale aufweist, die mit der Querschnittsebene einen Winkel größer 0 Grad und kleiner 90 Grad einschließt. Dabei nehmen die Winkel, die die Oberflächennormalen mit der Querschnittsebene einschließen, mit größer werdendem Abstand zu der Scheitellinie 26 stetig zu. In the one for the positive support on the plate carrier 12 intended subarea 14 , the other section 14 ' is analogous, is the surface of the tooth 13 curved in the axial direction. In the subarea 14 the surface has a crest line 26 on. Along the crest line 26 For example, at each point, the surface has a surface normal which lies in a cross-sectional plane oriented perpendicular to the axis of rotation. The crest line 26 divides the subarea 14 into two sections, in which the surface at each point has a surface normal which encloses an angle greater than 0 degrees and less than 90 degrees with the cross-sectional plane. The angles, which include the surface normals with the cross-sectional plane, increase with increasing distance to the apex line 26 steadily too.

Die Oberfläche weist in dem Teilbereich 14 einen mittleren Krümmungsradius 15 auf, der in etwa gleich groß ist wie die Materialstärke 16 des Blechbauteils und damit die Materialstärke 16 des Zahns 13. In einer Schnittebene senkrecht zu der Scheitellinie 26 ist die Oberfläche in dem Teilbereich 14 in Form eines Kreissegments ausgebildet. Das Kreissegment weist einen Durchmesser auf, der in etwa doppelt so groß ist wie die Materialstärke 16.The surface faces in the subarea 14 a mean radius of curvature 15 on, which is about the same size as the material thickness 16 of the sheet metal component and thus the material thickness 16 of the tooth 13 , In a sectional plane perpendicular to the crest line 26 is the surface in the subarea 14 formed in the form of a circle segment. The circle segment has a diameter which is approximately twice as large as the material thickness 16 ,

Für den mittleren Krümmungsradius 15 des Kreissegments ist ein Mittelpunkt 27 definierbar, auf den bezogen der Teilbereich 14, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger 12 vorgesehen ist, eine Winkelerstreckung 17 von ca. 180 Grad aufweist. Das Kreissegment ist damit als ein Halbkreissegment ausgebildet, d. h. die Oberfläche ist in dem Teilbereich 14 durch einen Halbzylinder beschreibbar. Die Abschnitte, in die die Scheitellinie 26 den Teilbereich 14 teilt, weisen jeweils eine Winkelerstreckung von ca. 90 Grad auf. Grundsätzlich kann das Kreissegment aber auch eine andere Winkelerstreckung 17 aufweisen, wobei vorzugsweise der Krümmungsradius 15 umso größer ist, je kleiner die Winkelerstreckung 17 ist.For the mean radius of curvature 15 the circle segment is a center point 27 definable, based on the subregion 14 , the positive-locking support on the plate carrier 12 is provided, an angular extent 17 of about 180 degrees. The circular segment is thus formed as a semicircular segment, ie, the surface is in the partial area 14 writable by a half-cylinder. The sections in which the crest line 26 the subarea 14 shares, each have an angular extent of about 90 degrees. In principle, the circular segment but also a different angular extent 17 preferably having the radius of curvature 15 the larger, the smaller the angular extent 17 is.

Durch die Winkelerstreckung 17 von 180 Grad und die mittige Anordnung der Scheitellinie 26 entspricht der Durchmesser des Kreissegments gleichzeitig auch einer axialen Breite 18, die der gekrümmte Teilbereich 14 aufweist. Der Teilbereich 14 weist damit eine axiale Breite 18 auf, die doppelt so groß ist wie die Materialstärke 16, die das Blechbauteil und damit der Zahn 13 aufweisen.By the angular extent 17 of 180 degrees and the central arrangement of the crest line 26 The diameter of the circle segment also corresponds to an axial width at the same time 18 , which is the curved portion 14 having. The subarea 14 thus has an axial width 18 which is twice the material thickness 16 that the sheet metal part and thus the tooth 13 exhibit.

Zur Ausbildung des gekrümmten Teilbereichs 14 der Oberfläche ist das Blechbauteil, welches den Zahn 13 ausbildet, umgeformt. Jeder der Zähne 13 der Verzahnung 11 weist zwei Flügel 19, 19' auf, die zur Ausbildung der Teilbereiche 14, 14', die jeweils zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger 12 vorgesehen sind, umgeformt werden. Die Zähne 13 weisen in der Querschnittsebene jeweils eine trapezartige Form mit zwei entlang der tangentialen Richtung verlaufenden Grundseiten 28, 29 und zwei schräg zu den Grundseiten 28, 29 verlaufende Schenkellinien 30, 30' auf. Die Grundseiten 28, 29, welche eine Grundlinie und eine Kopflinie der Verzahnung 11 definieren, begrenzen den Zahn 13 radial innen und radial außen. Die Schenkellinien 30, 30' stellen in der Querschnittsebene die Oberfläche in den zur formschlüssigen Verbindung mit dem Lamellenträger 12 vorgesehenen Teilbereichen 14, 14' dar.To form the curved portion 14 the surface is the sheet metal component which the tooth 13 trains, reshaped. Each of the teeth 13 the gearing 11 has two wings 19 . 19 ' on, leading to the formation of the subareas 14 . 14 ' , each for positive support on the plate carrier 12 are intended to be reshaped. The teeth 13 each have a trapezoidal shape in the cross-sectional plane with two sides running along the tangential direction 28 . 29 and two at an angle to the bases 28 . 29 running thigh lines 30 . 30 ' on. The basic pages 28 . 29 , which is a baseline and a head line of gearing 11 define, limit the tooth 13 radially inward and radially outward. The thigh lines 30 . 30 ' Set in the cross-sectional plane, the surface in the form-locking connection with the plate carrier 12 intended subareas 14 . 14 ' represents.

Die Flügel 19, 19' weisen jeweils eine Knicklinie 20, 20' auf, entlang der die zur Ausbildung der gekrümmten Teilbereiche 14, 14' vorgesehene Umformung erfolgt. Die Knicklinie 20 verläuft parallel zu der Schenkellinie 30. Zwischen dem entsprechenden Flügel 19, 19' und dem Reibbelagträger 24 ist jeweils ein Spalt 31, 31' vorgesehen. Der Spalt 31 verläuft vorzugsweise in tangentialer Richtung, kann mit der tangentialen Richtung aber auch einen Winkel größer 0 Grad einschließen, wobei der Winkel dann vorzugsweise kleiner als 20 Grad ist.The wings 19 . 19 ' each have a bend line 20 . 20 ' on, along the to form the curved sections 14 . 14 ' intended forming takes place. The bend line 20 runs parallel to the thigh line 30 , Between the corresponding wing 19 . 19 ' and the friction lining carrier 24 is each a gap 31 . 31 ' intended. The gap 31 is preferably in the tangential direction, but may also include an angle greater than 0 degrees with the tangential direction, the angle then being preferably less than 20 degrees.

Das Blechbauteil der Kupplungslamelle 10 ist vorzugsweise als ein Stanzbauteil ausgebildet. Der Flügel 19, der nach Umformung den gekrümmten Teilbereich 14, 14' der Oberfläche ausbildet, weist vor der Umformung eine Oberfläche auf, deren Oberflächennormale in axialer Richtung orientiert ist. Um den gekrümmten Teilbereich 14' auszubilden, wird der Flügel 19 entlang der Knicklinie 20 umgebogen. Dabei wird der Flügel 19 in einem ersten Schritt zunächst um einen Winkel von ca. 90 Grad umgebogen. In einem zweiten Schritt wird der Flügel 19 dann um weitere 90 Grad umgebogen, wodurch der Flügel 19 insgesamt um ca. 180 Grad umgebogen ist.The sheet metal part of the clutch plate 10 is preferably formed as a stamped component. The wing 19 after forming the curved portion 14 . 14 ' forms the surface, before forming a surface whose surface normal is oriented in the axial direction. Around the curved portion 14 ' Trainee becomes the wing 19 along the crease line 20 bent. This is the wing 19 in a first step, initially bent by an angle of about 90 degrees. In a second step is the wing 19 then bent over another 90 degrees, causing the wing 19 total is bent by about 180 degrees.

Die Oberfläche des Zahns 13 weist damit den Teilbereich 14, der zur formschlüssigen Abstützung an dem Lamellenträger 12 vorgesehen ist, und einen in axialer Richtung orientierten Teilbereich 21 auf. Die beiden Teilbereiche 14, 21 gehen stetig ineinander über. Indem der Flügel 19 in zwei Schritten umgebogen wird, kann der Flügel 19 teilweise in Anlage mit dem unverformten Teil des Zahns 13 gebracht werden. Der Zahn 13 ist damit zur Ausbildung des Teilbereichs 14 U-förmig umgebogen.The surface of the tooth 13 thus assigns the subarea 14 , the positive-locking support on the plate carrier 12 is provided, and an axially oriented portion 21 on. The two subareas 14 . 21 are constantly merging. By the wing 19 bent in two steps, the wing can 19 partially in contact with the undeformed part of the tooth 13 to be brought. The tooth 13 is thus the training of the sub-area 14 U-shaped bent.

Der zweite Flügel 19' des Zahns 13 ist entgegengesetzt zu dem ersten Flügel 19 des Zahns 13 umgebogen. Die gekrümmten Teilbereiche 14, 14' der Oberfläche des Zahns 13 und die Teilbereiche 21, 21', in denen die Oberfläche in axialer Richtung orientierte Oberflächennormalen aufweist, bilden in einer Schnittebene, die senkrecht zu der tangentialen Richtung verläuft, ein Oval aus. Die Flügel 19, 19' weisen dabei in tangentialer Richtung eine Abmessung auf, die auf eine Zahnbreite des Zahns 13 insgesamt abgestimmt ist. Die Abmessung der Flügel 19, 19' ist so groß, dass die Flügel 19, 19' nach dem Umformen sich gegenseitig berühren. Zumindest ist ein Abstand, den die Flügel 19, 19' nach dem Umformen aufweisen, wesentlich kleiner als die Zahnbreite des Zahns 13 insgesamt.The second wing 19 ' of the tooth 13 is opposite to the first wing 19 of the tooth 13 bent. The curved sections 14 . 14 ' the surface of the tooth 13 and the subareas 21 . 21 ' in which the surface has surface normals oriented in the axial direction, an oval forms in a sectional plane which is perpendicular to the tangential direction. The wings 19 . 19 ' In this case, in the tangential direction, they have a dimension that corresponds to a tooth width of the tooth 13 overall is tuned. The dimension of the wings 19 . 19 ' is so big that the wings 19 . 19 ' After forming, touch each other. At least there is a distance to the wings 19 . 19 ' after reshaping, much smaller than the tooth width of the tooth 13 all in all.

Die Oberfläche des Zahns 13' wird damit mit dem Umbiegen der Flügel 19, 19' in sich gefaltet. Vor dem Umbiegen der Flügel 19, 19' weist die Oberfläche des Zahns 13 zwei Teilbereiche auf, in denen die Oberfläche Oberflächennormalen aufweist, die entgegengesetzt in axialer Richtung orientiert sind. Der eine dieser Teilbereiche der Oberfläche bildet nach dem Umbiegen der Flügel 19, 19' die gekrümmten Teilbereiche 14, 14' sowie die dazwischen liegenden Teilbereiche 21, 21', deren Oberflächennormalen entgegengesetzt in axialer Richtung gerichtet sind, aus. Der andere Teilbereich, der vor dem Umbiegen in axialer Richtung orientiert ist, ist nach der Umformung nach innen gewandt.The surface of the tooth 13 ' so it does with the bending of the wings 19 . 19 ' folded in itself. Before folding the wings 19 . 19 ' indicates the surface of the tooth 13 two subregions in which the surface has surface normal, which are oriented in the opposite direction in the axial direction. One of these parts of the surface forms after bending the wings 19 . 19 ' the curved sections 14 . 14 ' as well as the intermediate parts 21 . 21 ' whose surface normals are directed in the opposite direction in the axial direction. The other portion, which is oriented in the axial direction before bending over, is turned inwards after the forming.

Die Kupplungslamellen 22, die drehfest mit dem als Innenlamellenträger ausgebildeten Lamellenträger 23 verbunden sind, sind ebenfalls als Blechbauteile ausgebildet. Bei den Kupplungslamellen 22 bildet das Blechbauteil eine Reibfläche aus. Auf Reibbeläge wurde bei den Kupplungslamellen 22 verzichtet.The clutch plates 22 , the non-rotatably with the formed as an inner disc carrier plate carrier 23 are connected, are also formed as sheet metal components. At the clutch plates 22 the sheet metal component forms a friction surface. On friction linings was at the clutch plates 22 waived.

Die Kupplungslamellen 22 weisen eine Verzahnung auf, die analog zu der Verzahnung 11 der Kupplungslamellen 10 ausgebildet werden kann. Auch die als Innenverzahnung ausgebildete Verzahnung der Kupplungslamellen 22 kann Zähne mit einer Oberfläche, die gekrümmte Teilbereiche zur Abstützung an dem Lamellenträger 23 aufweist, aufweisen. Grundsätzlich ist eine Ausgestaltung der Verzahnung mit Zähnen, die eine Oberfläche mit in axialer Richtung gekrümmten Teilbereichen aufweist, unabhängig davon, ob die Verzahnung als eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung ausgebildet ist, und unabhängig davon, ob die Kupplungslamellen als Reibbelaglamellen oder als reibbelagfreie Stahllamellen ausgebildet sind.The clutch plates 22 have a toothing, which is analogous to the toothing 11 the clutch plates 10 can be trained. Also, the internal teeth formed as a toothing of the clutch plates 22 may have teeth with a surface that has curved portions for support on the plate carrier 23 has. Basically, an embodiment of the teeth with teeth, which has a surface with curved portions in the axial direction, regardless of whether the toothing is formed as an internal toothing or an external toothing, and regardless of whether the clutch plates are formed as Reibbelaglamellen or Reibbelagfreie steel plates ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Kupplungslamelleclutch plate
1111: Verzahnunggearing
1212: Lamellenträgerplate carrier
1313: Zahntooth
1414: Teilbereichsubregion
1515: Krümmungsradiusradius of curvature
1616: Materialstärkematerial thickness
1717: Winkelerstreckungangular extension
1818: axiale Breiteaxial width
1919: Flügelwing
2020: Knickliniefold line
2121: Teilbereichsubregion
2222: Kupplungslamelleclutch plate
2222: Lamellenträgerplate carrier
2424: Reibbelagträgerfriction lining
2525: Reibbelagfriction lining
2626: Scheitelliniecrest line
2727: MittelpunktFocus
2828: Grundseitebase side
2929: Grundseitebase side
3030: Schenkellinieleg line
3131: Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008063662 A1 [0002]

Claims

Clutch plate for a friction clutch, with a toothing ( 11 ) for non-rotatable connection with a plate carrier ( 12 ) is provided and the at least one tooth ( 13 ) which has a surface which in at least one subregion ( 14 ) for positive support on the plate carrier ( 12 ) is provided, characterized in that the surface at least in the partial area ( 14 ), which for positive support on the plate carrier ( 12 ) is provided, is curved in the axial direction.

Clutch plate according to claim 1, characterized in that the surface at least in the partial area ( 14 ), which for positive support on the plate carrier ( 12 ), a mean radius of curvature ( 15 ), which is at least half as large as an average material thickness ( 16 ) of the at least one tooth ( 13 ).

Clutch plate according to claim 2, characterized in that the subregion ( 14 ), based on the mean radius of curvature ( 15 ), an angular extent ( 17 ) of at least 90 degrees.

Clutch plate according to one of the preceding claims, characterized in that the subregion ( 14 ), which for positive support on the plate carrier ( 12 ), an axial width ( 18 ), which is greater than an average material thickness ( 16 ) of the at least one tooth ( 13 ).

Clutch plate according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one tooth ( 13 ) at least one provided for forming wings ( 19 . 19 ' ), which is provided after the deformation for the positive support to the plate carrier ( 12 ) ( 14 ) train.

Clutch plate according to claim 5, characterized in that the at least one wing ( 19 . 19 ' ) is bent at least by 90 degrees, in particular by about 180 degrees.

Clutch plate according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the tooth ( 13 ) at least one axially oriented portion ( 21 ), which steadily in the for supporting on the plate carrier ( 12 ) ( 14 ) passes over.

Clutch plate at least according to claim 6, characterized in that the tooth ( 13 ) a second wing ( 19 ' ), which is opposite to the first wing ( 19 ) is bent over.

Friction clutch, in particular for a drive train of a motor vehicle, with at least one disk pack, the at least one clutch disk ( 10 ) according to one of the preceding claims.

Method for producing a clutch disk ( 10 ) for a friction clutch, with a toothing ( 11 ) for non-rotatable connection with a plate carrier ( 12 ) is provided and the at least one tooth ( 13 ) which has a surface which in at least one subregion ( 14 ), which for positive support on the plate carrier ( 12 ) is curved in the axial direction, characterized in that a wing ( 19 ) of the tooth ( 13 ) is bent at least by 90 degrees, in particular by about 180 degrees.