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Die Erfindung betrifft eine Druckplattenbaugruppe (auch als Kupplungsdeckelbaugruppe bezeichnet) für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, mit einem Kupplungsdeckel, einer relativ zu dem Kupplungsdeckel verschiebbaren Druckplatte (auch als Anpressplatte bezeichnet), sowie einem an der Druckplatte abgestützten, die Stellung der Druckplatte beeinflussenden Hebelelement, wobei das Hebelelement mittels mehrerer ein Hebellager ausbildender Hakenabschnitte, an einer der Druckplatte in axialer Richtung abgewandten Seite des Kupplungsdeckels, (kupplungsdeckelfest) schwenkbar gelagert/aufgenommen/abgestützt/gehalten ist. Die beanspruchte Druckplattenbaugruppe ist somit eine Baugruppe aus einer Druckplatte, einer zur Betätigung der Druckplatte vorgesehenen Tellerfeder sowie einem Kupplungsdeckel. Auch betrifft die Erfindung eine Reibungskupplung an sich mit einer solchen Druckplattenbaugruppe.
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Solche gattungsgemäßen Baugruppen sind auch aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 2 205 456 A1 eine Tellerfederkupplung mit einem Kupplungsdeckel und außenliegender Tellerfeder, welche über Befestigungselemente am Kupplungsdeckel abgestützt wird.
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Die
DE 1 235 684 A1 offenbart auch eine Ausbildung einer Scheibenreibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit einer Tellerfeder als Kupplungsfeder, die zwischen zwei beiderseits als Widerlager ausgebildeten und mit der treibenden Reibscheibe umlaufenden Spannplatten angeordnet ist.
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Somit sind aus dem Stand der Technik bereits Druckplattenbaugruppen bekannt, die insbesondere bei Hybridanwendungen Anwendung finden. Solche Druckplattenbaugruppen benötigen auch des Öfteren statt Hakenabschnitte (auch als Laschen oder Laschenabschnitte bezeichnet) Haltebolzen, bspw. neun Haltebolzen, weil sich im Vergleich zu einer ”normalen” Kupplungsdeckelbaugruppe die Anpresskraft und nicht die Ausrückkraft an dem Bolzen abstützt. Damit die Betätigung der Kupplung dennoch funktioniert, werden dann oft entsprechend mehr Bolzen eingesetzt als bei einer „Standard”-Druckplattenbaugruppe/-Kupplungsdeckelbaugruppe. Diese Bolzen sind zumeist noch zusätzlich induktiv gehärtet, damit sich der Verschleiß während der Lebensdauer in Grenzen halt, was jedoch die Herstellkosten weiter nach oben treibt.
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Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und die bekannten Druckplattenbaugruppen dahingehend zu verbessern, dass sie insbesondere einfacher/kostengünstiger herzustellen sein sollen, ohne dabei auf eine ausreichende Performance zu verzichten.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Druckplattenbaugruppe gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
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Dadurch ist es umgesetzt, dass aus einem Rohling, etwa einem Blechumformteil, der Kupplungsdeckel an sich sowie gleichzeitig die Hakenabschnitte mit wenigen weiteren Arbeitsschritten ausgebildet werden können. Die Materialausnutzung wird dadurch intensiver und gleichzeitig wird auch die Stabilität der Hakenabschnitte verbessert.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Demnach ist es weiter von Vorteil, wenn der Kupplungsdeckel als Stanz- und/oder Ziehteil ausgebildet ist. Der Kupplungsdeckel ist bevorzugt mittels eines Kaltumformverfahrens gestanzt und/oder gezogen, etwa tiefgezogen, hergestellt. Weiter bevorzugt sind die Hakenabschnitte jeweils als tiefgezogene und/oder umgebogene Abschnitte ausgebildet. Dadurch wird die Materialausnutzung weiter verbessert. Insbesondere kann dabei das Material im Inneren des, ursprünglich vorzugsweise als Platine ausgebildeten Rohlings des Kupplungsdeckels, das in der Regel Abfall ist, besser genutzt werden. Insbesondere ein Teil der ansonsten wegfallenden Abfallabschnitte der ursprünglich ausgebildeten Platine können nun bei der Herstellung des Kupplungsdeckels in Form der Hakenabschnitte ausgeformt werden, welche dann zur Lagerung des Hebelelementes dienen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch zweckmäßig, wenn in axialer Richtung (vorzugsweise an einer ersten axialen Seite des Hebelelementes) zwischen dem Hebelelement und einem in radialer Richtung umgebogenen Endbereich jedes Hakenabschnittes ein gemeinsamer, vorzugsweise als Drahtring ausgebildeter, erster Abstützring angebracht ist, der an dem Hebelelement an einer ersten axialen Seite anliegt. Dadurch ist ein besonders verschleißarmer erster Abstützbereich des Hebellagers/für das Hebelelement umgesetzt.
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In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn in axialer Richtung zwischen dem Kupplungsdeckel und dem Hebelelement (vorzugsweise an einer, der ersten axialen Seite abgewandten, zweiten axialen Seite des Hebelelementes) ein zweiter Abstützring angebracht ist, der an dem Hebelelement anliegt. Dadurch ist ein besonders verschleißarmer zweiter Abstützbereich des Hebellagers/für das Hebelelement umgesetzt und das Hebelelement in beide axiale Richtungen besonders stabil abgestützt sowie verschleißarm gehalten.
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Wenn der erste Abstützring sowie der zweite Abstützring zudem, unter Ausbildung des Hebellagers, einen gleichen radialen Abstand zu einer Drehachse der Druckplattenbaugruppe aufweisen, ist ein definierter Hebelpunkt umgesetzt, so dass sich das Hebelelement besonders wenig relativ zu den Abstützringen bewegt. Somit wird auch der Verschleiß weiter reduziert.
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In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn der erste Abstützring und/oder der zweite Abstützring in die Hakenabschnitte eingepresst sind/ist. Der erste Abstützring und/oder der ebenfalls vorzugsweise als Drahtring ausgebildete, zweite Abstützring sind dann besonders bevorzugt von einer radialen Außenseite der Hakenabschnitte auf jedem Hakenabschnitt in radialer Richtung nach innen abgestützt und somit sicher in diesem gehalten. In einem axialen Zwischenraum zwischen diesen Abstützringen ist dann das Hebelelement eingespannt. Dadurch wird der Verschleiß weiter reduziert.
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Ist das Hebelelement derart an den Hakenabschnitten abgestützt, dass das Hebelelement zentriert zum Kupplungsdeckel gehalten ist, ist gleichzeitig ein ausgewuchteter Betrieb der Druckplattenbaugruppe umgesetzt.
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Sind darüber hinaus die Hakenabschnitte als umgebogene, stoffeinstückig mit dem Kupplungsdeckel ausgebildete Vorsprünge ausgebildet, wird das Grundmaterial des Kupplungsdeckels durch das Umformen/Ausbilden der Hakenabschnitte auch besonders gering belastet, nämlich nur in unterschiedlichen, entlang des Umfangs voneinander beabstandeten Bereichen der Hakenabschnitte.
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Ein Verstärkungsring ist, die Hakenabschnitte in radialer Richtung abstützend, an dem Kupplungsdeckel angebracht. Dadurch werden die Hakenabschnitte im Betrieb besonders stark stabilisiert.
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In diesem Zusammenhang ist es insbesondere zweckmäßig, wenn der Verstärkungsring, unter Anlage an den Hakenabschnitten von radial innen (d. h. an einer radialen Innenseite der Hakenabschnitte), eingepresst ist. Dadurch sind die Hakenabschnitte in radialer Richtung nach außen und somit gegen die Presskraft der Abstützringe abgestützt. Dadurch ist eine besonders starke Einpressung/Lagerung des Hebelelementes umgesetzt.
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Der Verstärkungsring ist zudem ebenfalls vorzugsweise als Drahtring ausgebildet. Dadurch ist auch der Verstärkungsring besonders kostengünstig hergestellt.
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Weiterhin ist das Hebelelement vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet, wodurch das Hebelelement besonders dauerfest ist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Reibungskupplung/Reibkupplung mit einer solchen Druckplattenbaugruppe nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen, wobei in zumindest einer Stellung der Druckplatte eine Gegenplatte der Reibungskupplung drehfest mit einer Kupplungsscheibe der Reibungskupplung verbunden ist.
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In anderen Worten ausgedrückt, handelt es sich somit um eine Druckplattenbaugruppe, deren Tellerfeder auf der Außenseite des Kupplungsdeckels durch deckelseitige/einteilig mit dem Kupplungsdeckel ausgebildete Laschenabschnitte (Hakenabschnitte), beispielsweise mittels zweier Drahtringe/Abstützringe, schwenkbar gelagert und zentriert ist, wobei die Laschenabschnitte vorzugsweise mit einem innenliegenden Drahtring (Verstärkungsring) verstärkt sind. Somit ist ein Drahtring auf der Innenseite der Laschenabschnitte vorgesehen, der verhindert, dass sich die Laschenabschnitte in radialer Richtung nach innen verformen. Es handelt sich somit um eine Art ”umgestülpte Hakenkupplung” bzw. „bolzenlose (BoLo) Kupplung”.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Druckplattenbaugruppe nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei insbesondere die Abstützung/Lagerung eines als Tellerfeder ausgebildeten Hebelelementes an Hakenabschnitten eines Kupplungsdeckels der Druckplattenbaugruppe mittels zweier Abstützringe zu erkennen ist,
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2 eine isometrische Darstellung der in 1 dargestellten Druckplattenbaugruppe, wobei besonders gut der in radialer Richtung von innen an den Hakenabschnitten anliegende Verstärkungsring zu erkennen ist,
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3 eine Detailansicht des in 1 mit „III” gekennzeichneten Ausschnittes der Druckplattenbaugruppe im Bereich eines Hakenabschnittes, in dem eine zur Aufnahme des Verstärkungsringes ausgebildete Aufnahmeaussparung eingebracht ist, und
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4 nochmals die Detailansicht nach 3, wobei nun der Verstärkungsring in der Aufnahmeaussparung eingesetzt ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele/Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckplattenbaugruppe 1, die auch als Kupplungsdeckelbaugruppe bezeichnet ist, anschaulich zu erkennen. Die Druckplattenbaugruppe 1 ist für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, ausgebildet. Die Erfindung umfasst somit auch eine Reibungskupplung mit einer erfindungsgemäßen Druckplattenbaugruppe 1.
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Die Druckplattenbaugruppe 1 weist einen Kupplungsdeckel 2 auf, der einen im Wesentlichen plattenförmigen/scheibenförmigen Grundabschnitt 10 ausbildet. Neben dem Kupplungsdeckel 2 ist auch eine, entlang einer Drehachse 3 der Druckplattenbaugruppe 1 bzw. des Kupplungsdeckels 2 (Drehachse 3 entspricht einer Drehachse der Reibungskupplung, in der die Druckplattenbaugruppe 1 im Betrieb montiert ist) verschiebbare, d. h. axial verschiebbare Druckplatte 4 vorgesehen. Die Druckplatte 4 ist als Anpressplatte ausgebildet. An der Druckplatte 4 ist mit einem Verschiebebereich 5 ein Hebelelement 6 abgestützt. Das Hebelelement 6 ist als Tellerfeder ausgebildet. Das Hebelelement 6 beeinflusst in Abhängigkeit seiner Verschwenkposition/seiner Stellung die axiale Stellung der Druckplatte 4, die in axialer Richtung, relativ zu dem Kupplungsdeckel 2, verschiebbar aufgenommen ist.
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An dem Kupplungsdeckel 2 ist weiterhin ein Hebellager 7 ausgebildet, welches Hebellager 7 an einem der Druckplatte 4 in axialer Richtung abgewandten Seite des Kupplungsdeckels 2 positioniert ist und das Hebelelement 6 kupplungsdeckelfest aufnimmt. Das Hebelelement 6 ist folglich außerhalb/auf einer Außenseite des Kupplungsdeckels 2 positioniert. Zur Ausbildung des Hebellagers 7 sind mehrere entlang eines Umfangs (d. h. entlang einer gedachten Umfangslinie, die stets den gleichen radialen Abstand zur Drehachse 3 aufweist) verteilt angeordnete Hakenabschnitte 8 vorgesehen. Die Hakenabschnitte 8 sind kupplungsdeckelfest aufgenommen. Jeder Hakenabschnitt 8 ist erfindungsgemäß einteilig, d. h. einstückig, nämlich stoffeinteilig/stoffeinstückig, mit dem Kupplungsdeckel 2 ausgebildet/verbunden.
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Die Hakenabschnitte 8 sind umgebogene, stoffeinstückig mit dem Kupplungsdeckel 2 ausgebildete/ausgeformte Vorsprünge. Jeder der Hakenabschnitte 8 erstreckt sich in seiner fertig ausgeformten Stellung, wie es in 1 zu erkennen ist, mit einem Auflagebereich 15 in axialer Richtung. Der Hakenabschnitt 8 erstreckt sich von einer Seite des Grundabschnittes 10 des Kupplungsdeckels 2 weg, die der Druckplatte 4 abgewandt ist. An einem, den Grundabschnitt 10 wiederrum abgewandten Endbereich 9 des Hakenabschnittes 8, der an den Auflagebereich 15 anschließt, ist der Hakenabschnitt 8 radial nach außen umgebogen. Dieser derart umgebogene Endbereich 9 dient zur Abstützung des Hebelelementes 6 zu einer ersten axialen Seite hin, wohingegen der Grundabschnitt 10 für die axiale Abstützung des Hebelelementes 6 zu einer, dieser ersten axialen Seite entgegengesetzten, zweiten axialen Seite sorgt.
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Das Hebellager 7, wie weiterhin in 1 besonders gut zu erkennen ist, ist radial innerhalb des Verschiebebereichs 5 im montierten Zustand des Hebelelementes 6 positioniert. In axialer Richtung zwischen dem Grundabschnitt 10 und dem Endbereich 9 sind zwei Abstützringe 11 bzw. 12 an den Hakenabschnitten 8 aufgenommen, welche Abstützringe 11 bzw. 12 durch Zusammenwirken mit dem Kupplungsdeckel 2 und den Hakenabschnitten 8 das Hebellager 7 ausbilden.
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Ein erster, als Drahtring ausgebildeter Abstützring 11 ist in der ersten axialen Richtung/zu der ersten axialen Seite des Hebelelementes 6, zwischen dem Hebelelement 6 und dem in radialer Richtung nach außen umgebogenen Endbereich 9 angebracht, nämlich eingepresst. Der erste Abstützring 11 bildet somit einen ersten (axialen) Abstützbereich des Hebellagers 7 aus, der das Hebelelementes 6 der ersten axialen Richtung abstützt. In der dieser ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung, d. h. zwischen dem Grundabschnitt 10/dem Kupplungsdeckel 2 und dem Hebelelement 6, ist ein zweiter Abstützring 12 eingesetzt und eingepresst. Auch der zweite Abstützring 12 ist als Drahtring ausgebildet. Auch dieser zweite Abstützring 12 liegt, wie schon der erste Abstützring 11, auf einer radialen Außenseite des Auflagebereiches 15 auf. Der zweite Abstützring 12 liegt an dem Hebelelement 6 zu dessen zweiter, axialer Seite an und bildet einen zweiten (axialen) Abstützbereich aus. Sowohl der erste Abstützring 11 als auch der zweite Abstützring 12 sind in jedem Hakenabschnitt 8, in dem (axialen) Zwischenraum zwischen dem Hebelelement 6 und dem Endbereich 9 bzw. dem Grundabschnitt 10 eingepresst. Insbesondere sind die Abstützringe 11 und 12 derart in radialer Richtung nach innen vorgespannt, dass sie mit einer gewissen Presskraft in radialer Richtung nach innen an dem Auflagebereich 15 aufliegen. Gleichzeitig sind die Abstützringe 11 und 12 auch um eine gewisse Vorspannkraft zum Hebelelement 6 hin vorgespannt/eingepresst.
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Der erste und der zweite Abstützring 11 und 12 sind im Wesentlichen auf einer gleichen radialen Höhe angeordnet, d. h. beide weisen im Wesentlichen den gleichen radialen Abstand zur Drehachse 3 auf. Die beiden Abstützringe 11 und 12 sind gleich Dimensioniert und weisen die gleiche Dicke/Stärke auf. Der erste und der zweite Abstützring 11 und 12 bilden dadurch, zusammen mit der Abstützung an den Hakenabschnitten 8 und dem Kupplungsdeckel 2 das Hebellager 7 aus, sodass das Hebelelement 6 um einen axial zwischen den ortsfesten Abstützringen 11 und 12 gebildeten Drehpunkt/Hebelpunkt (zum Ausrücken bzw. Einrücken der Druckplatte 4/der Reibungskupplung) verschwenkbar gelagert ist. Die Hakenabschnitte 8 dienen zugleich als Zentrierungshilfen, da das Hebelelement 6 im montierten Zustand durch die Einspannung in den Abstützringen 11, 12 zentriert zu der Drehachse 3 aufgenommen ist.
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Wie weiterhin in den 2, 3 und 4 zu erkennen ist, ist neben den beiden als erster und zweiter Abstützring 11, 12 ausgebildeten Drahtringen, noch ein dritter Drahtring in Form eines Verstärkungsringes 13 an der Druckplattenbaugruppe 1 eingesetzt. Dieser Verstärkungsring 13, wie zunächst in 2 und 4 zu erkennen ist, ist auf einer radialen Innenseite der Hakenabschnitte 8 an diesen anliegend und abgestützt. Der Verstärkungsring 13 ist dabei an einer radialen Innenseite des Auflagebereiches 15 abgestützt/positioniert. Vorzugsweise ist dieser Verstärkungsring 13 derart radial innerhalb der Hakenabschnitte 8 bzw. der Auflagebereiche 15 der Hakenabschnitte 8 eingepresst, dass er eine gewisse elastische Vorspannkraft in radialer Richtung nach außen, d. h. in radialer Richtung zu den Hakenabschnitten 8 hin, ausführt. Der Verstärkungsring 13 weist folglich einen kleineren Durchmesser auf als die beiden (ersten und zweiten) Abstützringe 11, 12.
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Wie weiterhin gut in Verbindung mit 3 besonders gut zu erkennen ist, ist zur axialen Sicherung des Verstärkungsrings 13 in jedem Hakenabschnitt 8 eine Aufnahmeaussparung 14 eingebracht, die in Form einer in Umfangsrichtung/entlang des Umfangs verlaufenden Delle/Einkerbungen ausgebildet ist und bspw. über ein Kaltumformverfahren eingedrückt/eingeprägt ist. Dadurch ist der Verstärkungsring 13 in axialer Richtung an dem Hakenabschnitt 8 gesichert/fixiert.
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Weiterhin ist in dieser Ausführung der Kupplungsdeckel 2 stanz- und biegetechnisch ausgebildet, wobei insbesondere die Hakenabschnitte 8 als integrale/einstückige/stoffeinstückige/einteilige/stoffeinteilige Bestandteile/Vorsprünge des Kupplungsdeckels 2 durch einen Biegeschritt ausgeformt sind.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit eine Druckplattenbaugruppe 1 umgesetzt, dessen Deckel (Kupplungsdeckel 2) vorzugsweise als Stanz- und Ziehteil hergestellt ist. Dabei ist das Material im Inneren der Platine, die für die Herstellung des Kupplungsdeckels 2 dient, in der Regel bisher stets Abfall. Jedoch ist es nun möglich, diesen Abfall zu verwenden, um aus dem Deckel 2 Laschen in Form der Hakenabschnitte 8 auszuformen, welche dann zur Lagerung der Drahtringe (Abstützringe 11 und 12) dienen. Aufgrund der aus dem Deckel 2 geformten Laschen 8 entfallen somit zusätzliche Einzelkomponenten und dafür notwendige Montageschritte. Durch die zwei in der Deckellasche 8 eingepressten Drahtringe 11, 12 wird die Tellerfeder (Hebelelement 6) axial fixiert. Die Ausrückkraft ist dabei über die Laschen 8 mit zwei im Durchmesser größeren Drahtringen 11, 12 durch die Lagerung 7 umgesetzt. Die Anpresskraft ist in dieser Ausführung, die es zu übertragen gilt, etwa 3-mal so hoch wie die Ausrückkraft bei bekannten Anwendungen. Die bisher bekannten Hakenabschnitte 8 haben insbesondere den Nachteil, dass sie bei hohen Belastungen durch die notwendige Anpresskraft aufgebogen/verbogen/umgebogen werden würden. Um der Anpresskraft standzuhalten, kann zusätzlich ein kleinerer, als die Abstützringe 11, 12 ausgebildeter Drahtring (Verstärkungsring 13) verwendet sein. Dieser zusätzliche Drahtring 13 hält alle Laschen 8 hart zusammen und versteift somit das System. Damit bietet der Drahtring 13 den entsprechenden Widerstand gegen das Aufbiegen der Hakenabschnitte 8 unter der Anpresskraftbelastung im Betrieb. Ein Übertragen der hohen Momente ist damit möglich. Damit der Drahtring 13 auch in seiner Position bleibt, werden an den Laschen 8 Einkerbungen 14 eingeprägt. Für die Montage ist diese Kontaktstelle als eine Pressverbindung vorgesehen, damit sich der Drahtring 13 axial nicht verschieben kann. Die Zentrierfunktion erfolgt über die Laschen 8 selbst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckplattenbaugruppe
- 2
- Kupplungsdeckel
- 3
- Drehachse
- 4
- Druckplatte
- 5
- Verschiebebereich
- 6
- Hebelelement
- 7
- Hebellager
- 8
- Hakenabschnitt
- 9
- Endbereich
- 10
- Grundabschnitt
- 11
- erster Abstützring
- 12
- zweiter Abstützring
- 13
- Verstärkungsring
- 14
- Aufnahmeaussparung
- 15
- Auflagebereich
