-
Die Erfindung betrifft eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung, die relativ zu einer Gegenplatte verlagert werden kann, um zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe reibschlüssig zu verpressen.
-
Eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Motorwelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes weist eine Gegenplatte zum Einleiten eines Drehmoments und eine Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte auf, um über die Kupplungsscheibe das Drehmoment an die Getriebeeingangswelle auszuleiten. Mit der Anpressplatte und mit einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel kann eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder verbunden sein, mit deren Hilfe die Anpressplatte bei einer nicht an der Anpressplatte angreifenden Betätigungskraft automatisch in eine definierte Ausgangslage relativ zum Kupplungsdeckel bewegt werden kann.
-
Es besteht ein ständiges Bedürfnis unnötige Geräuschentwicklungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Anpressplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Erfindungsgemäß ist eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung vorgesehen mit einem eine Reibfläche zur Anlage an der Kupplungsscheibe ausbildenden Scheibenkörper, wobei der Scheibenkörper eine maximale axiale Erstreckung S aufweist, und einer an einer Befestigungsstelle des Scheibenkörpers befestigten Rückstellfeder zur Positionierung des Scheibenkörpers in eine definierte Ausgangslage, wobei die Befestigungsstelle zu der Reibfläche einen axialen Abstand A aufweist, wobei 0,00 ≤ A/S ≤ 0,70, insbesondere 0,01 ≤ A/S ≤ 0,50, vorzugsweise 0,05 ≤ A/S ≤ 0,35, weiter bevorzugt 0,10 ≤ A/S ≤ 0,25 und besonders bevorzugt 0,15 ≤ A/S ≤ 0,20 gilt.
-
Untersuchungen haben ergeben, dass in bestimmten Betriebszuständen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs während des Kuppelns einer Reibungskupplung des Antriebsstrangs, wenn eine Motorwelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekuppelt werden soll, im Schlupfbetrieb der Reibungskupplung hochfrequente Geräuschentwicklungen auftreten können, die auch als „Kreischen“ oder „Eeken“ bezeichnet werden. Es wird davon ausgegangen, dass während des Schlupfbetriebs der Kupplung beispielsweise durch Fertigungstoleranzen und/oder Montagetoleranzen eine exakt plane Anlage der Anpressplatte der Reibungskupplung an der Kupplungsscheibe nicht erreicht wird und die Anpressplatte ein wenig aus der Radialebene heraus gekippt positioniert sein kann. Durch die leichte Kippstellung der Anpressplatte würde sich die an der Anpressplatte angreifende Reibungskraft nicht gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilen, so dass durch die ungleichmäßig an der Anpressplatte angreifende Reibungskraft ein Moment an der Anpressplatte angreift. Dieses Moment kann zu einem Verkippen der Anpressplatte um eine Radialachse führen, wodurch sich wiederum eine andere Kippstellung für die Anpressplatte ergibt, die wiederum zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Reibungskraft in Umfangsrichtung führt, wodurch wiederum ein Verkippen der Anpressplatte um eine andere Radialachse ausgelöst werden kann und so weiter. Je nach Kippsteifigkeit der Anpressplatte, Dämpfungseffekten, Reibungseffekten, Trägheitsmoment der Anpressplatte und gegebenenfalls weiteren Einflussgrößen kann sich ein in einem Resonanzbereich schwingendes System ergeben, bei dem immer mehr Antriebsenergie des Kraftfahrzeugmotors in ein immer stärkeres Verkippen der Anpressplatte abgezweigt wird und schließlich in einem Abstrahlen von Körperschall dissipiert wird.
-
Bei der erfindungsgemäßen Anpressplatte wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Anbindung der insbesondere als Blattfeder ausgestalteten Rückstellfeder an den Scheibenkörper der Anpressplatte einen gewissen Widerstand gegen ein Verkippen des Scheibenkörpers bereitstellt, der dazu führt, dass die Radialachsen, um welche der Scheibenkörper kippen und/oder taumeln kann, durch die durch die Befestigungsstelle definierte Ebene der Anbindung der Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper verlaufen. Durch die axiale Verlagerung der Befestigungsstelle der Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper möglichst nah an die Radialebene der Reibfläche ergibt sich für die das Taumeln des Scheibenkörpers verursachenden in radialer Richtung wirkenden Reibkräfte ein besonders geringer Hebelarm, dessen axiale Länge vorzugsweise im Wesentlichen Null beträgt, so dass ein von den in radialer Richtung wirkenden Reibkräften ein entsprechend minimales Kippmoment in den Scheibenkörper eingeleitet werden kann. Durch das geringere Kippmoment kann ein Kippen und/oder Taumeln des Scheibenkörpers entsprechend verringert oder sogar vermieden werden, so dass auch durch das Verkippen des Scheibenkörpers abgestrahlter Körperschall minimiert werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich für den Scheibenkörper der Anpressplatte eine geringere Kippsteifigkeit und/oder eine geringere Dämpfung bei einem Kippen der Anpressplatte zuzulassen, ohne erhöhte Geräuschemission befürchten zu müssen. Durch die axiale Positionierung der Befestigungsstelle der Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper möglichst nah an der Radialebene der Reibfläche kann ein Hebelarm für an der Reibfläche verursachte reibungsbedingte Kippmomente sowie mit den Kippmomenten verbundene Emissionen von Körperschall zumindest reduziert werden, so dass ein kostengünstiger Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
-
Die Rückstellfeder kann insbesondere den Scheibenkörper in der Befestigungsstelle direkt kontaktieren. Vorzugsweise ist die Rückstellfeder als einlagige oder mehrlagige Blattfeder ausgestaltet, die flächig an der Befestigungsstelle anliegt. Vorzugsweise liegt die Befestigungsstelle in einer Radialebene. Wenn die Befestigungsstelle nicht in einer Radialebene vorgesehen sein sollte, wird der axiale Abstand A bezüglich des Flächenschwerpunkts der Befestigungsstelle, insbesondere einer Kontaktfläche, wo die Rückstellfeder den Scheibenkörper direkt kontaktiert, bestimmt. Wenn zwei oder mehr Blattfedern in axialer Richtung zueinander versetzt mit dem Scheibenkörper befestigt sind, wird der axiale Abstand A derjenigen Blattfeder berücksichtig, der gegenüber der mindestens einen anderen Blattfeder minimal ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Befestigungsstellen sämtlicher vorgesehenen Rückstellfedern im Wesentlichen in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet.
-
Insbesondere weist der Scheibenkörper mindestens einen in radialer Richtung abstehenden Befestigungslappen auf, wobei die Befestigungsstelle durch einen, insbesondere flächigen, Kontakt der Rückstellfeder mit einer Axialseite des Befestigungslappens ausgebildet ist. Durch den radial abstehenden Befestigungslappen kann die Rückstellfeder leicht in einem Bauraum an den Scheibenkörper angebunden werden, in dem die Rückstellfeder nicht mit anderen Bauteilen, beispielsweise einer Kupplungsscheibe, kollidieren kann.
-
Vorzugsweise ist die Befestigungsstelle durch eine zur Reibfläche weisende Axialfläche, insbesondere die Axialseite des Befestigungslappens, des Scheibenkörpers ausgebildet. Die Befestigungsstelle kann dadurch besonders nahe zur Radialebene der Reibfläche positioniert werden, ohne dass eine axiale Dicke des die Axialfläche ausbildenden Teils des Scheibenkörpers den Abstand A erhöht. Die Befestigungsstelle kann dadurch leicht in einer definierten Radialeben positioniert werden, so dass sich leicht ein gegebenenfalls verbleibender Hebelarm zwischen der Reibfläche und der Befestigungsstelle bestimmen lässt und das Ausmaß gegebenenfalls verbleibender Kippmomente leicht abgeschätzt werden kann. Wenn im Rahmen der Herstellungsund Montagetoleranzen verbleibende mögliche Kippmomente zu keinen signifikanten Geräuschemissionen führen, ist es möglich entsprechend geringe Toleranzanforderungen zu stellen, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Insbesondere kann durch die sich ausbildende im Wesentlichen in einer Radialebene liegende Axialseite des Befestigungslappen die Befestigungsstelle ausgebildet werden, die dadurch ebenfalls automatisch im Wesentlichen in einer Radialebene angeordnet ist.
-
Besonders bevorzugt ist die Rückstellfeder als Blattfeder ausgestaltet, wobei die Rückstellfeder eine zur Reibfläche weisende Oberseite aufweist, wobei ein die Befestigungsstelle axial überdeckender Anteil der Oberseite der Rückstellfeder im Wesentlichen in einer Ebene mit der Reibfläche angeordnet ist oder zu der Reibfläche um einen Abstand t in axialer Richtung beabstandet ist, wobei 0,00 ≤ t/S ≤ 0,10, insbesondere 0,01 ≤ t/S ≤ 0,05 und vorzugsweise 0,02 ≤ t/S ≤ 0,04 gilt. Die Rückstellfeder kann dadurch in axialer Richtung möglichst nah an der Radialebene positioniert werden. Wenn der Bauraum dies zulässt, ist es sogar möglich, dass die Rückstellfeder über die Radialebene der Reibfläche übersteht und von dem Scheibenkörper absteht. Vorzugsweise ist die Blattfeder mit etwas Sicherheit zu der Radialebene der Reibfläche zurückgesetzt positioniert. Der axiale Abstand A der Befestigungsstelle zu der Reibfläche kann unter der Berücksichtigung der axialen Dicke der Rückstellfeder im Bereich der Befestigungsstelle und eines gegebenenfalls abstehenden Befestigungsmittels gewählt sein, damit vorzugsweise die Befestigungsstelle möglichst nah an der Radialebene der Reibfläche positioniert ist, ohne dass die Rückstellfeder und/oder ein die Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper verbindendes Befestigungsmittel, beispielsweise eine Nietverbindung, über die Radialebene der Reibfläche übersteht.
-
Insbesondere gilt für den axialen Abstand A 0,0 mm ≤ A ≤ 20,0 mm, insbesondere 0,5 mm ≤ A ≤ 10,0 mm, vorzugsweise 1,5 mm ≤ A ≤ 7,0 mm und besonders bevorzugt 3,0 mm ≤ A ≤ 5,0 mm. Bei einem derartigen Abstand A kann leicht eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder an einer zur Reibfläche weisenden Axialseite des Scheibenkörpers befestigt werden, ohne dass ein Teil der Rückstellfeder durch die Radialebene der Reibfläche hindurchragt.
-
Vorzugsweise weist der Scheibenkörper an einer von der Reibfläche wegweisenden Rückseite eine Kontaktstelle zur Anlage an einem zum Verlagern des Scheibenkörpers vorgesehenen Betätigungselement, insbesondere eine tellerfederartige Hebelfeder, auf, wobei die maximale axiale Erstreckung S des Scheibenkörpers durch den axialen Abstand der Reibfläche zur Kontaktstelle definiert ist. Der Scheibenkörper weist insbesondere einen in axialer Richtung abstehenden Nocken auf, an dem das Betätigungselement anliegen kann, wobei die axiale Nockenhöhe zur Bestimmung der maximalen axialen Erstreckung S der Scheibenkörpers mit beiträgt.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Deckelanordnung für eine Reibungskupplung mit einem mit einer Gegenplatte verbindbaren Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung und einer Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen dem Scheibenkörper und der Gegenplatte, wobei die Rückstellfeder mit dem Kupplungsdeckel befestigt ist. Wenn über einen an dem Scheibenkörper angreifenden Betätigungselement keine Betätigungskraft in den Scheibenkörper eingeleitet wird, kann die Rückstellfeder den Scheibenkörper in eine definierte Ausgangslage relativ zum Kupplungsdeckel positionieren. Durch die axiale Positionierung der Befestigungsstelle der Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper möglichst nah an der Radialebene der Reibfläche kann ein Hebelarm für an der Reibfläche verursachte reibungsbedingte Kippmomente sowie mit den Kippmomenten verbundene Emissionen von Körperschall zumindest reduziert werden, so dass ein kostengünstiger Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Gegenplatte, einem mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel zum zumindest teilweisen Abdecken der Reibungskupplung und einer Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum reibschlüssigen Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen dem Scheibenkörper und der Gegenplatte, wobei die Rückstellfeder mit dem Kupplungsdeckel und/oder mit der Gegenplatte befestigt ist. Wenn über einen an dem Scheibenkörper angreifenden Betätigungselement keine Betätigungskraft in den Scheibenkörper eingeleitet wird, kann die Rückstellfeder den Scheibenkörper in eine definierte Ausgangslage relativ zum Kupplungsdeckel und/oder zur Gegenplatte positionieren. Durch die axiale Positionierung der Befestigungsstelle der Rückstellfeder mit dem Scheibenkörper möglichst nah an der Radialebene der Reibfläche kann ein Hebelarm für an der Reibfläche verursachte reibungsbedingte Kippmomente sowie mit den Kippmomenten verbundene Emissionen von Körperschall zumindest reduziert werden, so dass ein kostengünstiger Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
-
Vorzugsweise ist ein, insbesondere als tellerfederartige Hebelfeder ausgestaltetes, Betätigungselement zum axialen Verlagern des Scheibenkörpers vorgesehen, wobei das Betätigungselement den Scheibenkörper um die maximale axiale Erstreckung S des Scheibenkörpers zur Reibfläche des Scheibenkörpers beabstandet kontaktiert. Der Scheibenkörper ragt dadurch nicht über eine Radialebene, in welcher der Kontakt des Betätigungselements mit dem Scheibenkörper erfolgt, heraus, so dass die maximale axiale Erstreckung S des Scheibenkörpers minimiert werden kann.
-
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:
-
1: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Reibungskupplung,
-
2: eine schematische Prinzipdarstellung der an einer Anpressplatte der Reibungskupplung aus 1 angreifenden Kraftverhältnisse und
-
3: eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anpressplatte für die Reibungskupplung aus 1.
-
Die in 1 teilweise dargestellte Reibungskupplung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 auf, der mit einer mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelten Gegenplatte 13 fest verbunden sein kann. An dem Kupplungsdeckel 12 ist ein in der Art einer Tellerfeder ausgestaltetes Betätigungselement 14 um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt schwenkbar abgestützt. Während einer Schwenkbewegung des Betätigungselements 14 kann das Betätigungselement 14 seine Konizität ändern und dadurch eine Anpressplatte 16 in axialer Richtung relativ zu der Gegenplatte und dem Kupplungsdeckel 12 verlagern, wodurch eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes koppelbare Kupplungsscheibe 17 reibschlüssig zwischen der Anpressplatte 16 und der Gegenplatte verpresst werden kann.
-
Die Anpressplatte 16 weist einen Scheibenkörper 18 auf, der an seiner zur Gegenplatte 13 weisenden Axialseite eine Reibfläche 20 ausbildet, die reibschlüssig gegen die Kupplungsscheibe 17 gedrückt werden kann. An der von der Reibfläche 20 weg weisenden Axialseite bildet der Scheibenkörper 18 einen in axialer Richtung abstehenden Nocken 22 aus, an dem das Betätigungselement 14 angreifen kann, um eine Betätigungskraft einzuleiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Scheibenkörper 18 zusätzlich einen in radialer Richtung abstehenden Befestigungslappen 24 auf, mit dem eine als mehrlagige Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 26 der Anpressplatte, beispielsweise durch Vernieten, befestigt ist. Die Rückstellfeder 26 kann gleichzeitig mit dem Kupplungsdeckel 12 und/oder der Gegenplatte 13 verbunden sein, so dass der Scheibenkörper 18 von der Rückstellfeder 26 automatisch in eine definierte Relativlage zum Kupplungsdeckel 12 und/oder zur Gegenplatte 13 bewegt werden kann, wenn über das Betätigungselement 14 keine Betätigungskraft eingeleitet wird. Der unmittelbare Kontaktbereich zwischen der Rückstellfeder 26 und dem Befestigungslappen 24 definiert eine Befestigungsstelle 28, an welcher die Rückstellfeder 26 mit dem Scheibenkörper 18 befestigt ist.
-
Wie in 2 dargestellt weist der Scheibenkörper 18 von der Reibfläche 20 bis zum Nocken 22 eine maximale axiale Erstreckung S auf, während zwischen der Reibfläche 20 und der Befestigungsstelle 28 ein Abstand A ausgebildet ist. Ein Schnittpunkt einer Radialebene der Befestigungsstelle 28 mit einer Drehachse 30 der Reibungskupplung 10 definiert einen Schwenkpunkt 32, um den der Scheibenkörper 18 um eine Radialachse kippen und/oder taumeln kann, wenn toleranzbedingt unvermeidbare auch mit einem Anteil in radialer Richtung auftretende Reibungskräfte, insbesondere im Schlupfbetrieb beim Verpressen der Kupplungsscheibe 17, an dem Scheibenkörper 18 angreifen. Der Abstand A definiert hierbei einen Hebelarm, mit dem ein Kippmoment in den Scheibenkörper 18 eingeleitet werden kann.
-
Wie in 3 dargestellt, kann das entstehende Kippmoment und die damit zusammenhängenden Taumelbewegungen des Scheibenkörpers 18 minimiert werden, indem durch eine Positionierung des Befestigungslappens 24 und der Rückstellfeder 26 möglichst nach an einer Radialebene der Reibfläche 20 der Abstand A minimiert ist. Hierzu ist die Rückstellfeder 26 insbesondere an der zur Reibfläche 20 weisenden Axialseite des Befestigungslappens 24 befestigt, so dass die Befestigungsstelle 28 leicht möglichst nach zur Radialebene der Reibfläche 20 positioniert sein kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Kupplungsdeckel
- 13
- Gegenplatte
- 14
- Betätigungselement
- 16
- Anpressplatte
- 17
- Kupplungsscheibe
- 18
- Scheibenkörper
- 20
- Reibfläche
- 22
- Nocken
- 24
- Befestigungslappen
- 26
- Rückstellfeder
- 28
- Befestigungsstelle
- 30
- Drehachse
- 32
- Schwenkpunkt
- A
- Abstand
- S
- maximale axiale Erstreckung
