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Die Erfindung betrifft eine Anpressplatte zum Anpressen an eine Kupplungsscheibe in einer Kupplungseinrichtung.
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Gattungsgemäße Kupplungseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden vielfach in Kraftfahrzeugen zur Trennung der Kraftfahrzeugmotoren von einem Kraftfahrzeuggetriebe eingesetzt. Hierbei wird eine Gegendruckplatte, beispielsweise ein mit der Kurbelwelle direkt verbundenes Schwungrad, eine Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrads, eine zentrale Gegendruckplatte einer Doppelkupplung oder dergleichen mit einem Gehäuse verbunden und zwischen diesen eine Anpressplatte aus Stahl aufgenommen, die mittels Blattfedern drehfest und axial verlagerbar an dem Gehäuse und/oder der Gegendruckplatte befestigt ist.
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Aus der
WO 2012/019585 ist etwa eine Anpressplatte aus Stahl bekannt, die mittels Umformverfahren aus Blech hergestellt werden. Dabei wird der zumindest eine Auflagenocken in Form eines einzelnen ringförmigen Nockens oder mehrerer über den Umfang verteilter, ringsegmentförmige Auflagenocken durch Umformung und Einprägung an der Anpressplatte hergestellt, indem beispielsweise am Außenumfang der Anpressplatte befindliche Materialanhäufungen nach radial innen umgelegt und eingeprägt werden.
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Nachteilig bei den bekannten Anpressplatten ist die relativ hohe Masse, die bislang zur Herstellung der Auflagenocken benötigt wird und der relativ hohe Fertigungsaufwand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Anpressplatte anzugeben, die besonders einfach herzustellen ist und eine möglichst geringe bewegte Masse aufweist.
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Diese Aufgaben werden mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
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Zur Lösung dieser Aufgaben ist die Anpressplatte zum Anpressen an eine Kupplungsscheibe in einer Kupplungseinrichtung so ausgebildet, dass die Anpressplatte eine zur Drehrichtung um eine Drehachse ausgebildete Grundplatte mit Blattfederlaschen aufweist, wobei die Grundplatte auf einer ersten Flachseite eine Reibfläche und auf einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite einen Nockenring aufweist und der Nockenring durch wenigstens eine Nocke mit einer Anlagefläche gebildet wird, die von wenigstens einer Haltefläche einer Vertiefung in der Grundplatte sowohl in axialer Richtung der Drehachse als auch in deren radialer Richtung gehalten wird, wobei die Haltefläche gegenüber der Drehachse um einen Winkel (α) geneigt ist.
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Unter dem Nockenring kann ein einziger umlaufender Nocken verstanden werden, der gegenüber der Anpressplatte eine in axialer Richtung der Drehachse erweiterte Anlagefläche für bspw. eine Tellerfeder bildet. In gleicher Weise können aber auch mehrere über einen Kreisumfang verteilte einzelne Nocken mit Kontaktflächen für eine Blattfeder vorgesehen sein, die eine über den Umfang segmentierte Auflagerung der Tellerfeder bilden. Bei der Betätigung der bekannten und häufig im Automobilbau verwendeten Kupplungseinrichtungen wird über ein Drehlager in axialer Richtung eine Kraft in einen radial innenliegenden Bereich einer Tellerfeder eingeleitet. Die Tellerfeder führt ihrerseits als Reaktion darauf in einem radial außen liegenden Bereich eine axiale Verschiebung aus. Dieser radial außenliegende Bereich kontaktiert dabei die im Stand der Technik bekannten Nocken von Anpressplatten an deren Kontaktflächen um so die Anpressplatte gegen die Kupplungsscheibe zu pressen. Um diese Funktion ausüben zu können, weist die Anpressplatte eine Grundplatte auf, die auf einer ersten Flachseite als Reibfläche ausgebildet ist und zur Anlage an der Kupplungsscheibe geeignet ist. Auf einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite der Grundplatte ist ein Nockenring vorgesehen, dessen axial entfernt von der Grundplatte liegendes Ende die Kontaktfläche für die zur Betätigung vorgesehenen Tellerfedern bildet. Um eine möglichst gleichmäßige Kontaktfläche zu schaffen und Unwuchten zu vermeiden, sind die Nockenringe vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Dabei kann ein wahlweise aus einem einstückigen ringförmigen Nocken oder aus einer Mehrzahl ringartig angeordneter Einzelnocken vorgesehen sein. Um nun die Herstellung zu vereinfachen und die Masse der Anpressplatte möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, dass der Nocken eine Anlagefläche aufweist, die mit wenigstens einer Haltefläche in einer Vertiefung der Grundplatte zusammenwirkt und im montierten Zustand den Nocken sowohl in axialer Richtung parallel zur Drehachse als auch in radialer Richtung zur Drehachse fixiert. Dabei sind die Halteflächen gegenüber der Drehachse um einen Winkel geneigt. Durch die Neigung wird einerseits verhindert, dass der Nocken weder in radialer Richtung noch in axialer Richtung aus der Vertiefung herausgleiten kann. Die Erfindung ist somit bereits mit einer einzigen Vertiefung realisierbar.
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Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, dass der Nockenring aus einer Mehrzahl ringförmig angeordneter und voneinander beabstandeter Nocken besteht. Damit ist es möglich, kleinere Nocken zu verwenden, die in einer Mehrzahl ringförmig angeordnet werden können, wodurch einerseits Masse eingespart wird und andererseits die kleineren Nocken leichter zu fertigen sind. Die Nocken können dazu bspw. als Blechumformteile gefertigt werden, die einfach und in großer Stückzahl herzustellen sind. Vorzugsweise sind die Nocken als Gleichteile gestaltet, so dass nur eine Art von Nocken benötigt wird, wodurch die Herstellungskosten sinken.
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Die Grundplatte kann ihrerseits aus Gussstahl oder einem geschmiedeten Stahlring gefertigt werden, bei dem die Vertiefungen direkt im Guß- oder Umformvorgang in die Grundplatte eingebracht werden. Eine weitere mechanische Nachbearbeitung kann bei dieser Vorgehensweise vollständig entfallen.
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Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung erwiesen, wenn der Winkel (α) der Haltefläche zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° liegt. Jeder von 0° und 90° verschiedene Winkel (α) der auch als Neigungswinkel bezeichnet werden kann und von der Achsparallelen und der rechtwinklig dazu angeordneten Radialrichtung abweicht, ist dazu geeignet, die Halteflächen so geneigt auszurichten, dass diese die Anlageflächen der Nocken gleichzeitig sowohl in radialer als auch in axialer Richtung fixieren.
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Ganz besonders günstig erfolgt die Fixierung, wenn jeder Nocken in wenigstens zwei Vertiefungen eingreift. So können zwei voneinander beabstandete Enden eines Nockens gleichzeitig in zwei getrennte Vertiefungen einer Grundplatte eingreifen. Dabei kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Vertiefungen die erfindungsgemäße geneigt Haltefläche aufweist, was für die Umsetzung der Erfindung bereits ausreicht. Vorzugsweise sind jedoch beide Vertiefungen mit jeweils mindestens einer erfindungsgemäßen geneigten Haltefläche ausgeführt.
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Besonders günstig ist es, wenn der Nocken mehrere an gegenüberliegenden Enden befindliche Anlageflächen aufweist, die an mehreren Halteflächen der Anpressplatte anliegen. Sieht man dazu beispielsweise an einem V-förmigen Nocken an jedem der freien Enden jeweils eine außenliegende Anlagefläche vor, kann dieser Nocken mit zwei Halteflächen zusammenwirken, die in zwei Vertiefungen der Anpressplatte angeordnet sind. Das bedeutet, ein Nocken kann mit zwei verschiedenen Halteflächen von zwei Vertiefungen zusammenwirken. An Stirnseiten der Nocken können zudem weitere Halteflächen vorgesehen sein, die den Nocken zusätzlich zur Fixierung in radialer und axialer Richtung auch in Umfangsrichtung der Grundplatte festlegen und somit ein ungewolltes Verdrehen verhindern. Dies wird erreicht, indem die stirnseitigen Halteflächen der Nocken gegen zugehörige kopfseitige Halteflächen in den Vertiefungen der Grundplatte anschlagen können.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass jede Vertiefung wenigstens eine radial innenliegende oder eine radial außenliegende Haltefläche aufweist. Bei derartig ausgebildeten Vertiefungen können die Nocken dann wahlweise an den innenliegenden oder den außenliegenden oder an beiden Halteflächen gehalten werden.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Nocken an beiden Halteflächen der Vertiefung gehalten wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Nocken mit einem geringen Übermaß in die Vertiefung eingepresst ist. Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, einen Nocken mit einer Vorspannung in zwei Vertiefungen einzusetzen. In diesem Fall würde die Vorspannung dafür sorgen, dass der Nocken in jeder der zwei Vertiefungen nur jeweils gegen eine Haltefläche gepresst wird. Der Nocken kann zur Erzeugung der Vorspannung wahlweise gedehnt oder gestaucht werden.
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Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung erwiesen, wenn der Nocken gleichzeitig in zwei oder mehr Vertiefungen eingreift, deren Halteflächen um unterschiedliche, vorzugsweise gegenläufige, Winkel geneigt sind. Verwendet man dazu beispielsweise einen V-förmig ausgebildeten Nocken, so können die zugehörigen Vertiefungen ebenfalls V-förmig in der Grundplatte ausgebildet sein. Hierbei ist aufgrund der V-förmigen Ausbildung dann die Haltefläche einer Vertiefung bspw. um einen Winkel von 30° gegenüber der Drehachse geneigt, wobei hingegen die Haltfläche der zweiten Vertiefung um den gegenläufigen Winkel von bspw. –30° gegenüber der Drehachse geneigt ist. Unter dem Begriff gegenläufig ist somit zu verstehen, dass der Winkel (α) ein anderes Vorzeichen aufweist. Wenn der Betrag des Winkels (α) in Bezug auf die jeweilige Drehachse bei zwei gegenläufigen Winkeln gleich ist, entsteht eine symmetrische Ausrichtung der beiden gegenläufig geneigten Halteflächen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können aber durchaus auch unterschiedliche gegenläufige Winkel (α) mit unterschiedlichen Beträgen zur Anwendung kommen.
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Besonders einfach in der Herstellung ist es zudem, wenn die Grundplatte als Stahlplatte oder Gussstahlplatte ausgebildet ist. Hierdurch können Kostenvorteile durch die Massenproduktion von Stahlteilen mittels Guß- oder Umformwerkzeugen genutzt werden. Eine nachgelagerte Zerspanung kann überdies entfallen. Fertigungsverfahren für Stahlplattennocken oder Stahlplatten sind zudem hinreichend bekannt und preiswert verfügbar. Ferner können die lokalen Vertiefungen der vorliegenden Erfindung bereits bei der ersten Umformung eingebracht werden, so dass eine Nachbearbeitung entfällt und die Grundplatten werkzeugfallend verwendet werden können.
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Schließlich ist vorgesehen, die erfindungsgemäße Anpressplatte in einer Kupplungseinrichtung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes anzuordnen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf diese jedoch nicht beschränkt ist. In der Zeichnung zeigt:
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1: einen Gehäusedeckel mit einer darin angeordneten Tellerfeder in einer Schrägansicht;
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2: eine Schnittansicht in Richtung Gehäusedeckel nach 1;
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3: eine erfindungsgemäße Anpressplatte mit Nockenring;
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4: eine vergrößerte Schnittdarstellung durch eine Anpressplatte mit Nocken; und
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5: eine schematische Anordnung einer Kupplungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug.
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1 zeigt in einer Schrägansicht einen Gehäusedeckel 1 an einer in dieser Figur nicht weiter dargestellten Kupplungseinrichtung 2. In der Mitte des Gehäusedeckels 1 sind die radial innenliegenden Bereiche einer Tellerfeder 3 dargestellt. Die Tellerfeder 3 kann durch eine Betätigung der radial innenliegenden zungenförmigen Abschnitte in Richtung einer Drehachse 4 betätigt werden, wodurch parallel zur Drehachse 4 eine gegenläufige Bewegung in den radial außenliegenden Bereichen der Tellerfeder 3 ausgeführt wird.
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In 2 ist der Gehäusedeckel 1 nach 1 in einer Schnittansicht dargestellt. Gut erkennbar ist die Tellerfeder 3, die sich über einen Drahtring 5 am Gehäusedeckel 1 abstützt, wobei an dem radial außenliegenden Bereich der Tellerfeder 3 ein Nocken 6 an der Tellerfeder anliegt und von dieser betätigt werden kann. Zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 2 mittels der Tellerfeder 3, wird zum Schließen der Kupplungseinrichtung 2 der Nocken 6 zusammen mit einer Anpressplatte 7 gegen eine in dieser Figur nicht dargestellte Kupplungsscheibe 24 gepresst. Die Anpressplatte 7 weist dazu an der untenliegenden Seite eine Reibfläche 8 auf, über die durch Relativbewegung zur Kupplungsscheibe 24 Energie und Kraft geleitet werden kann. Auf der rechten Seite der 2 sind noch Blattfederlaschen 9 dargestellt, über die die Anpressplatte 7 in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Gehäusedeckel 1 verbunden ist, so dass eine Relativbewegung in Umfangsrichtung verhindert wird.
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3 zeigt ein Beispiel einer Anpressplatte 7 mit einer Mehrzahl von Nocken 6, die ringförmig auf einer Flachseite 10 einer Grundplatte 11 verteilt angeordnet sind und zusammen einen Nockenring 25 bilden. Weiterhin sind auch die Blattfederlaschen 9 dargestellt, die in den Gehäusedeckel 1 eingreifen und formschlüssig eine gleichzeitige Drehbewegung der Anpressplatte 7 zusammen mit dem Gehäusedeckel 1 sicherstellen. Die Nocken 6 sind bei dieser Ausführungsform V-förmig ausgebildet und weisen an ihren axial beabstandeten Enden Kontaktflächen 12 auf, an denen die Tellerfeder 3 anliegen kann.
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In 4 ist die linke Seite der 2 nochmals in einer vergrößerten Ansicht dargestellt. Im unteren Bereich wird die Anpressplatte 7 mit der Reibfläche 8 gezeigt, in die ein Nocken 6 in eine erste Vertiefung 13 und eine zweie Vertiefung 14 eingesetzt ist. Der Nocken 6 ist annähernd V-förmig ausgebildet und liegt mit seiner Kontaktfläche 12 an der Tellerfeder 3 an. Der Nocken 6 ist als Blechbauteil ausgeführt und unter einer Vorspannung in die Vertiefungen 13, 14 eingesetzt. Die erste Vertiefung 13 verfügt an der radial außenliegenden Seite über eine erste Haltefläche 15. Entsprechend befindet sich am gegenüberliegenden Ende des Nockens 6 die zweite Vertiefung 14, die über eine zweite Haltefläche 16 mit dem Nocken 6 in Kontakt steht. Der Nocken 6 besitzt seinerseits eine radial außenliegende Anlagefläche 17 sowie eine radial innenliegende Anlagefläche 18, die mit den ersten und zweiten Halteflächen 15, 16 zusammenwirken und den Nocken 6 in seiner Position fixieren.
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Die beiden Halteflächen 15, 16 sind bei diesem Beispiel gegenläufig angeordnet. Dies bedeutet, die erste Haltefläche 15 ist in Bezug auf die Drehachse 4 mit einem Winkel α ausgerichtet und gegen die zweite Haltefläche 16 mit Bezug auf die gleiche Drehachse 4 unter dem Winkel –α angeordnet ist. Zur Veranschaulichung ist neben der rechts dargestellten tatsächlichen Drehachse 4 eine zweite parallele Drehachse 4 dargestellt, die durch eine Symmetrieebene des Nockens 6 verläuft. Diese zweite Drehachse 4 dient lediglich der Veranschaulichung der gegenläufigen Winkel α und –α. Neben der gezeigten symmetrischen Anordnung, das heißt, die beiden gegenläufigen Winkel sind betragsmäßig gleich groß gewählt, ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch durchaus möglich, unterschiedliche Winkel zu verwenden. Es ist sogar möglich, die Erfindung auszuführen, indem bspw. nur eine der Halteflächen unter dem Winkel α angeordnet wird, während die zweite Haltefläche unter einem anderen Winkel oder sogar parallel oder rechtwinklig zur Drehachse 4 ausgerichtet sein kann. Zudem können neben der gezeigten V-förmigen Gestaltung des Nockens 6 auch andere Formen, wie beispielsweise U- oder W-förmige Nocken verwendet werden.
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5 zeigt schließlich noch ein Kraftfahrzeug 19 mit einem Kraftfahrzeugmotor 20, der über eine Kupplungseinrichtung 2 mit einem Kraftfahrzeuggetriebe 21 verbunden ist, um über Antriebswellen 22 Räder 23 anzutreiben.
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Innerhalb der Kupplungseinrichtung 2 ist dabei der Gehäusedeckel 1 verbaut, der mit einer Kupplungsscheibe 24 zur Übertragung von Drehmomenten und Antriebsenergie zusammenwirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäusedeckel
- 2
- Kupplungseinrichtung
- 3
- Tellerfeder
- 4
- Drehachse
- 5
- Drahtring
- 6
- Nocken
- 7
- Anpressplatte
- 8
- Reibfläche
- 9
- Blattfederlasche
- 10
- Flachseite
- 11
- Grundplatte
- 12
- Kontaktfläche
- 13
- Erste Vertiefung
- 14
- Zweite Vertiefung
- 15
- Erste Haltefläche
- 16
- Zweite Haltefläche
- 17
- Radial außenliegende Anlagefläche
- 18
- Radial innenliegende Anlagefläche
- 19
- Kraftfahrzeug
- 20
- Kraftfahrzeugmotor
- 21
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 22
- Antriebswelle
- 23
- Rad
- 24
- Kupplungsscheibe
- 25
- Nockenring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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