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Die Erfindung betrifft eine Tellerfeder für eine Reibungskupplung, mit einem umlaufenden ringförmigen Grundkörper und mehreren sich von dem Grundkörper nach innen bis zu einem jeweiligen freien Ende erstreckenden Tellerfederzungen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Reibungskupplung mit Tellerfeder.
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Derartige Tellerfedern sind zum Beispiel aus der
DE 33 08 953 A1 bekannt. Zur Lebensdauererhöhung sowie zur Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung sind bei diesen Tellerfedern Verstärkungsprofilierungen, insbesondere in Form von Sicken, vorgesehen. Diese Profilierungen verlaufen über den ringförmigen Grundkörper und/oder zumindest einige der Tellerfederzungen.
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Es ist eine Teilaufgabe der Erfindung eine Tellerfeder anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, bei der die Lebensdauer weiter erhöht wird und deren Biegesteifigkeit präzise einstellbar ist. Es ist eine weitere Teilaufgabe der Erfindung eine Reibungskupplung mit einer Tellerfeder anzugeben, deren Biegesteifigkeit bei geringem Materialaufwand an die Bedürfnisse der Kupplung einfach anpassbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die erfindungsgemäße Tellerfeder weist neben dem umlaufenden ringförmigen Grundkörper und den mehreren sich von dem Grundkörper radial nach innen bis zu einem jeweiligen freien Ende erstreckenden Tellerfederzungen weiterhin mindestens einen Steg auf, der zwei der Tellerfederzungen, vorzugsweise zwei benachbarte Tellerfederzungen, miteinander verbindet, wobei der mindestens eine Steg radial beabstandet zum Grundkörper verläuft. Vorzugsweise sind bei einer Vielzahl von Tellerfederzungen mehrere Stege vorgesehen, die jeweils zwei (vorzugsweise benachbarte) Tellerfederzungen miteinander verbinden. Der Abstand zwischen dem ringförmigen Grundkörper (der auch als Tellerrand bzw. Kraftrand bezeichnet wird) und dem Steg beziehungsweise einem jeden der Stege lässt einen von dem Grundkörper, den entsprechenden beiden Tellerfederzungen und dem entsprechenden Steg umrahmten Freiraum entstehen. Der mindestens eine Steg ist biegeelastisch ausgebildet.
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Ein solcher Steg ermöglicht eine Erhöhung der Zungensteifigkeit bei gleichbleibender Tellerfederdicke gegenüber einer Tellerfeder ohne solche Stege. Eine solche Erhöhung der Zungensteifigkeit ist durch die Ausbildung von Sicken oder einer ähnlichen Profilierung der Tellerfederzungen nur begrenzt möglich. Die Ausbildung von Sicken im Bereich der Tellerfederzungen ist nur unter der Voraussetzung breiter Zungen und genügend großem Bauraum innerhalb der Reibungskupplung möglich.
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Die erfindungsgemäße Tellerfeder mit dem Steg oder den Stegen zwischen den Tellerfederzungen weist folgende weitere Vorteile auf:
Es ergibt sich eine Abhuberhöhung beziehungsweise eine Wirkungsgraderhöhung bei gleichbleibender Tellerfederdicke. Alternativ ist eine Reduzierung der Tellerfederdicke bei gleichem Abhub möglich. Daraus ergibt sich eine Kostenreduktion. Weiterhin ist die Tellerfeder spannungsunkritischer, wodurch sich ein verbessertes Warmsetzverhalten ergibt. Weiterhin ist die Tellerfeder gegenüber einer Tellerfeder ohne Steg/Stege kostenneutral in der Herstellung und bei ihrem Einsatz in der Reibungskupplung Bauraumneutral (da keine angrenzenden Bauteile) vorgesehen sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Steg einstückig mit den beiden zugehörigen Tellerfederzungen ausgebildet ist. Die Tellerfeder ist bevorzugt insgesamt einstückig ausgebildet. In diesem Fall ist der mindestens eine Steg also einstückig mit dem gesamten Rest der Tellerfeder ausgebildet. Der Steg oder die Stege wird/werden beim Herstellungsprozess der Tellerfeder mit dem Rest der Tellerfeder zusammen erstellt.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass mindestens eine Gruppe von mindestens drei der Tellerfederzungen mittels mindestens zwei zwischen jeweils benachbarten Tellerfederzungen dieser Gruppe angeordneten Stegen verbunden ist. Somit sind alle Tellerfederzungen dieser Gruppe von Tellerfederzungen über Stege seriell miteinander verbunden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Steg bogenförmig ausgebildet oder weist mindestens einen bogenförmigen Abschnitt auf. Alternativ zur Bogenform ist der Steg zum Beispiel S-förmig oder wellenförmig ausgebildet. Der Bogen führt den Steg dabei aus einer von den beiden Zungen im Verbindungsbereich gebildeten Ebene hinaus.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Steg (oder zumindest einer der Stege) eine andere Dicke auf als die beiden Tellerfederzungen, die dieser Steg verbindet. Insbesondere ist die Dicke des Steges kleiner als die der beiden zugehörigen Tellerfederzungen.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Steg die beiden Tellerfederzungen in einem dem freien Ende zugewandten letzten Drittel der Längserstreckung dieser Tellerfederzungen verbindet. Bei einer Anordnung des Stegs in diesem Bereich der Tellerfederzungen ergibt sich ein großer Einfluss auf deren Biegesteifigkeit.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine der Tellerfederzungen eine Sicke auf. Die Sicke erstreckt sich vorzugsweise in radialer Richtung der Tellerfeder und kann sich dabei bis in den Bereich des Grundkörpers hinein erstrecken. Mit Vorteil weist jede der Tellerfederzungen eine Sicke auf.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Tellerfederzungenpaar mit zwei benachbarten Tellerfederzungen stegverbindungsfrei ausgebildet ist. In einem Schlitz zwischen diesen Tellerfederzungen können andere Bauteile der Reibungskupplung in gewohnter Weise hindurchgeführt werden. Diese durchgehenden Schlitze sind vorzugsweise als Zentrierfenster zum Zentrieren der Tellerfeder innerhalb der Reibungskupplung ausgebildet. Derartige Zentrierfenster sind insbesondere für Reibungskupplungen mit kraftbasierter Verschleißnachstellung von Vorteil, während Reibungskupplungen mit wegbasierter Verschleißnachstellung oder ohne Verschleißnachstellung auch ohne Zentrierfenster auskommen können, so dass dort alle Tellerfederzungen in Umfangsrichtung miteinander verbunden sein können.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass mehrere Gruppen von Tellerfederzungen vorgesehen sind, wobei bei jeder der Gruppen die benachbarten Tellerfederzungen seriell durch Stege miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind alle Tellerfederzungen der Tellerfeder auf solche Gruppen verteilt. Auf diese Weise lässt sich die Tellerfeder in Kreissegmente mit je einer Gruppe von über Stege miteinander verbundenen Zungen aufteilen. Zwischen diesen Gruppen ergeben sich die von den freien Enden der Zungen bis zu deren Übergangsbereich zu dem Grundkörper der Tellerfeder reichenden durchgehenden Schlitze.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Tellerfeder eine Tellerfeder zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen einer Gegenplatte und einer relativ zur verlagerbaren Anpressplatte. Die Tellerfeder stützt sich dazu beispielsweise mit den freien Enden der Tellerfederzungen an einem Kupplungsgehäuse ab und drückt mit einer Flanke des ringförmigen Grundkörpers direkt oder indirekt gegen die Anpressplatte. Weist die entsprechende Nachstelleinrichtung eine Nachstelleinrichtung auf, so drückt die Tellerfeder beispielsweise indirekt über eine Rampenringanordnung gegen die Anpressplatte.
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Die erfindungsgemäße Reibungskupplung weist ein Gehäuse, eine mit dem Gehäuse drehfest, jedoch begrenzt axial verlagerbar gelagerte Anpressplatte und eine Tellerfeder auf, wobei die Anpressplatte mittels der zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte axial verspannbaren Tellerfeder mit Kraft beaufschlagbar ist. Es ist vorgesehen, dass die Tellerfeder als vorstehend genannte Tellerfeder ausgebildet ist. Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, dass die Reibungskupplung eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug ist. Insbesondere weist die Reibungskupplung eine Nachstelleinrichtung auf.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine Tellerfeder mit einem ringförmigen Grundkörper und mehreren nach innen weisenden Tellerfederzungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
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2: einen Sektor der in 1 gezeigten Tellerfeder und
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3: eine Reibungskupplung mit der in den 1 und 2 gezeigten Tellerfeder.
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Die 1 zeigt eine Tellerfeder 10 für eine in 3 zumindest in Teilen gezeigte Reibungskupplung 12. Die äußere Gestalt der Tellerfeder 10 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch und weist in ihrem Außenbereich einen umlaufenden ringförmigen Grundkörper 14 und mehrere (hier achtzehn) sich von dem ringförmigen Grundkörper 14 nach innen bis zu einem jeweiligen freien Ende 16 erstreckenden Tellerfederzungen 18 auf. Der Grundkörper 14 bildet also den Tellerrand der Tellerfeder 10. Er dient in der Reibungskupplung 12 als Kraftrand. Die Tellerfederzungen 18 sind zueinander beabstandet angeordnet, wobei sich zwischen zwei benachbarten Tellerfederzungen 18 jeweils ein im Wesentlichen radial verlaufender Schlitz 20 ausbildet. Bei achtzehn Tellerfederzungen 18 ergeben sich also auch achtzehn Schlitze 20. Jede der Tellerfederzungen 18 ist in ihrem Übergangsbereich 22 zu dem Grundkörper 14 zumindest einseitig verjüngt. Dieser Bereich 22 der Tellerfederzunge 18 ist also ein verjüngter Übergangsbereich 22. Die Schlitze 20 sind auf radialer Höhe dieses Übergangsbereichs 22 dementsprechend gegenüber dem Rest des Schlitzes 20 umfänglich aufgeweitet. Jede der Tellerfederzungen 18 weist eine Sicke 24 auf, die sich in radialer Richtung der Tellerfeder 10 bis in den Bereich des Grundkörpers 14 hinein erstreckt.
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Die Tellerfeder 10 ist in mehrere (hier drei) Sektoren 26, 28, 30 aufgeteilt, deren Tellerfederzungen 18 seriell über Stege 32 miteinander in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind. Dies erhöht die Biegesteifigkeit der Tellerfederzungen 18. Sektor-übergreifend sind die Tellerfederzungen 18 nicht durch Stege miteinander verbunden. Es ergeben sich an diesen Übergängen zwischen den Sektoren 26, 28, 30 also jeweils Tellerzungenpaare mit zwei benachbarte Tellerfederzungen 18 unterschiedlicher Sektoren 26, 28, 30, die stegverbindungsfrei ausgebildet sind. Mit anderen Worten ergeben sich zwischen den Gruppen von Tellerfederzungen 16 der jeweiligen Sektoren 26, 28, 30 durchgehende Schlitze 20, die in gewohnter Weise als Zentrierfenster genutzt werden können.
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Die 2 zeigt die Situation in einem der Sektoren (Sektor 26). Dabei ist der Sektor vom Inneren der Tellerfeder 10 aus dargestellt. Die in der 2 ganz rechts dargestellte Tellerfederzunge 18 ist eine Tellerfederzunge 18 am Übergang des Sektors 26 zu einem benachbarten Sektor (Sektor 30). Diese Tellerfederzunge 18 ist schmaler ausgebildet als die anderen dargestellten Tellerfederzungen 18 des Sektors. Die Stege 32 zwischen den Tellerfederzungen 18 sind alle auf der gleichen radialen Höhe in einem den freien Enden 16 zugewandten letzten Drittel der Längserstreckung dieser Tellerfederzungen 18 angeordnet und verbinden dort je zwei benachbarte Tellerfederzungen 18. Somit sind alle Tellerfederzungen 18 des Sektors 26 mittels dieser Stege 32 (seriell) entlang eines Umfangsabschnittes auf einer radialen Höhe miteinander verbunden. Gleiches gilt auch für die Tellerfederzungen 18 der anderen Sektoren 28, 30. Sektorübergreifend sind die Tellerfederzungen jedoch nicht über Stege 32 verbunden. Eine sektorübergreifende Verbindung ergibt sich tellerfederintern nur über den ringförmigen Grundkörper 14 im Außenbereich der Tellerfeder 10.
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Die Stege 32 sind einstückig mit dem Rest der Tellerfeder, also insbesondere dem Grundkörper 14 und den Tellerfederzungen 18 ausgebildet. Dazu ist die Tellerfeder 10 entsprechend aus einem (Blech-)Stück gestanzt und anschließend verformt und wärmebehandelt worden. Jeder der Stege 32 ist im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet und weist somit einen bogenförmigen Abschnitt 34 auf. Gleichzeitig weist jeder der Stege 32 eine geringere Dicke auf, als die beiden Tellerfederzungen 18, die der jeweilige Steg 32 verbindet. Alle Stege 32 der Tellerfeder 10 sind dabei identisch ausgebildet. Die Stege 32 sind in der Nähe der freien Enden 16 der Tellerfederzungen 18, vorzugsweise in radialer Richtung außerhalb einer Betätigungszone einer Aktoreinrichtung der Reibungskupplung 12, angeordnet und erstrecken sich alle auf gleicher radialer Höhe in Umfangsrichtung der Tellerfeder 10.
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3 zeigt die Verwendung der Tellerfeder 10 in einer Reibungskupplung 12. Dabei greifen Radialstege eines im Wesentlichen ringförmigen Bauteils 36 mit, vorzugsweise integriertem, Zungenanschlag zur Begrenzung der Verkippung der Tellerfederzungen 18 in gewohnter Weise durch die durchgehenden Schlitze zwischen den Tellerfederzungen 18 der unterschiedlichen Sektoren 26, 28, 30 hindurch. Die freien Enden 16 der Tellerfederzungen 18 können mit dem Zungenanschlag, der durch die Radialstege in Position gehalten wird, bei Ausrücken oder Einrücken der Reibungskupplung 12 in Anlage gebracht werden. Die durchgehenden Schlitze sind die bereits erwähnten Zentrierfenster zum Zentrieren der Tellerfeder 10 innerhalb der Reibungskupplung 12.
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Derartige Zentrierfenster sind insbesondere für Reibungskupplungen 12 mit kraftbasierter Verschleißnachstellung von Vorteil, während Reibungskupplungen 12 mit wegbasierter Verschleißnachstellung oder ohne Verschleißnachstellung auch ohne Zentrierfenster auskommen können, so dass dort alle Tellerfederzungen 18 in Umfangsrichtung miteinander verbunden sein können.
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Die Tellerfeder 10 ist eine Feder zur direkten oder indirekten Beaufschlagung einer Anpressplatte der Reibungskupplung 12 mit Kraft. Dazu ist die Tellerfeder 10 zwischen einem Gehäuse der Kupplung 12 und dieser Anpressplatte axial verspannt. Die Tellerfeder 10 kann sowohl in normal-eingerückten als auch in normal-ausgerückten Reibungskupplungen 12 zum Einsatz kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Tellerfeder
- 12
- Reibungskupplung
- 14
- Grundkörper
- 16
- freies Ende
- 18
- Tellerfederzunge
- 20
- Schlitz
- 22
- Übergangsbereich
- 24
- Sicke
- 26
- Sektor
- 28
- Sektor
- 30
- Sektor
- 32
- Steg
- 34
- bogenförmiger Abschnitt
- 36
- Bauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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