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Die Erfindung betrifft eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung sowie ein Baukastensystem für eine derartige Anpressplatte, 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.
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Aus
DE 10 2011 079 840 A1 ist eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, bei der eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe aus einem eine Reibfläche zur Anlage an der Kupplungsscheibe ausbildenden Stahlring und einem gusseisernen Nockenring zusammengesetzt ist. Der Stahlring weist in axialer Richtung durchgehende Öffnungen auf, die in der Reibfläche münden und in die korrespondierende abstehende Ansätze des Nockenrings, über den eine Tellerfeder eine Betätigungskraft zum Verlagern der Anpressplatte einleiten kann, in axialer Richtung schwimmend eingesetzt werden können.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten von Reibungskupplungen zu senken.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstig herstellbare Reibungskupplung ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Anpressplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. 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.
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Erfindungsgemäß ist eine Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung vorgesehen mit einem eine Reibfläche zur Anlage an der Kupplungsscheibe ausbildenden Scheibenkörper und einem mit dem Scheibenkörper verbundenen Nockenring zur Ausbildung mindestens eines in axialer Richtung von dem Scheibenkörper abstehenden Nockens zur Anlage an einem zur axialen Verlagerung des Scheibenkörpers vorgesehenen Betätigungselements, wobei der Nockenring durch einen in axialer Richtung gewellten Drahtring ausgestaltet ist.
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Im Vergleich zu einem massiv ausgestalteten Nockenring kann der Drahtring eine deutlich geringere Masse aufweisen, so dass weniger Material zur Herstellung der Anpressplatte benötigt wird. Ferner kann dadurch das Massenträgheitsmoment der Anpressplatte reduziert werden, so dass eine Reibungskupplung mit einer derartigen Anpressplatte schneller auf sich ändernde Drehzahlen reagieren kann. Der Drahtring ist insbesondere in Umfangsrichtung geschlossen ausgeführt, so dass der Drahtring allenfalls eine geringe oder sogar im Vergleich zum Betätigungsmittel vernachlässigbare elastische Nachgiebigkeit in axialer Richtung aufweist. Obwohl im Bereich der von dem Drahtring ausgebildeten Nocken zwischen dem Drahtring und dem Scheibenkörper ein Freiraum verbleibt, führt dieser Freiraum nicht zu einer reduzierten Stabilität oder Festigkeit der Anpressplatte. Durch die Ausbildung der Nocken der Anpressplatte mit Hilfe eines materialsparenden kostengünstigen Drahtrings ist eine kostengünstige Reibungskupplung ermöglicht.
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Ferner ist es möglich im Vergleich zu einer aus Gusseisen hergestellten Anpressplatte die Herstellungskosten durch die Verwendung von Stahl für den Scheibenkörper und/oder den Drahtring zu reduzieren. Unter Stahl wird gemäß DIN EN 10020:2000-07 ein Werkstoff verstanden, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elementes, dessen Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen kleiner als 2 Gewichts-% ist und der andere Elemente enthält. Eine begrenzte Anzahl von Chromstählen kann mehr als 2 Gewichts-% Kohlenstoff enthalten, wobei 2 Gewichts-% die übliche Grenze zwischen Stahl und Gusseisen darstellt. Insbesondere ist es möglich den Scheibenkörper durch Stanzen aus einem Metallblech mit einer entsprechenden Dicke herzustellen, so dass, sofern überhaupt, nur ein geringer Nachbearbeitungsaufwand zur Herstellung des Scheibenkörpers erforderlich ist. Der Drahtring kann insbesondere von einem Endlosdraht abgetrennt, spanlos umgeformt und an seinen Enden, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben, zu Ausbildung eines geschlossenen Rings verbunden werden. Der Drahtring kann stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben, formschlüssig, beispielsweise durch Verhaken, und/oder kraftschlüssig, beispielsweise durch Verklemmen, mit dem Scheibenkörper verbunden sein. Die Reibfläche des Scheibenkörpers kann insbesondere eine geeignete Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere eine vorgegebene Rauigkeit, aufweisen, die von der übrigen Oberflächenbeschaffenheit des Scheibenkörpers abweichen kann.
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Insbesondere weist der Drahtring mehrere Nocken und mehrere an dem Scheibenkörper angreifende Abstützbereiche auf, wobei insbesondere die Nocken und die Abstützbereiche in Umfangsrichtung alternierend vorgesehen sind. Bei einer Verlagerung der Anpressplatte mit Hilfe des Betätigungselements kann das Betätigungselement eine Kraft an die Nocken einleiten, von denen die Kraft an die Abstützbereiche und weiter an den Scheibenkörper abgetragen werden kann. Vorzugsweise sind die Nocken und/oder die Abstützbereiche in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, so dass besonders hohe Kraftspitzen vermieden sind und die an der Anpressplatte angreifenden Kräfte gleichmäßig verteilt werden können.
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Vorzugsweise ist der Drahtring an mindestens einem Abstützbereich, vorzugsweise an mindestens drei Abstützbereichen, mit dem Scheibenkörper verbunden. Die an dem Scheibenkörper abgestützten Abstützbereiche können dadurch leicht mit dem Scheibenkörper befestigt werden. Dadurch ist vermieden, dass die Befestigung des Drahtrings mit dem Scheibenkörper den Kontakt des Betätigungselements an dem Nocken stört.
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Besonders bevorzugt weist der Scheibenkörper mindestens ein, insbesondere mindestens drei, in axialer Richtung abstehendes Klemmelement auf, wobei der Drahtring mit einer in radialer Richtung weisenden Klemmkraft an dem Klemmelement anliegt. Das Klemmelement ist beispielsweise als ein von dem Scheibenkörper abstehender, insbesondere zylindrischer, Zapfen ausgestaltet. Das Klemmelement kann als separates Bauteil ausgestaltet sein oder einstückig mit dem Scheibenkörper ausgestaltet sein. Es ist auch möglich das Klemmelement durch einen aus der Ebene des Scheibenkörpers umgebogenen Ansatz auszugestalten. Insbesondere sind drei Klemmelemente vorgesehen, die für den Drahtring eine Drei-Punkt-Zentrierung ausbilden können. Der Drahtring kann radial außerhalb oder radial innerhalb zu dem Klemmelement verlaufen, wobei der Drahtring von dem Klemmelement elastisch geweitet oder gestaucht sein kann, wodurch sich die Klemmkraft des Drahtrings ergibt. Die Klemmkraft kann insbesondere hoch genug sein, dass der Drahtring bei den im Betrieb auftretenden Lasten nicht in axialer Richtung abfällt und/oder sich relativ zum Scheibenkörper verdreht. Zwischen dem Klemmelement und dem Drahtring ist insbesondere eine hierzu geeignete Presspassung vorgesehen.
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Vorzugsweise ist das Klemmelement in eine nach radial außen oder radial innen geöffnete von dem Drahtring ausgebildete Aufnahmevertiefung eingesetzt. Durch das in die Aufnahmevertiefung eingesetzte Klemmelement kann eine Verdrehsicherung für den Drahtring ausgebildet werden. Ferner ergibt sich eine definierte Relativwinkellage des Drahtrings zum Scheibenkörper, wodurch es beispielsweise möglich ist für den axialen Kontakt des Drahtrings an dem Scheibenkörper Flächenbereiche des Scheibenkörpers vorzugeben, die unter Berücksichtigung weiterer auf die Anpressplatte einwirkender Kräfte, beispielsweise durch eine Rückstellfeder, eine besonders günstige Spannungsverteilung innerhalb des Scheibenkörpers ermöglichen.
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Besonders bevorzugt weist der Scheibenkörper mindestens eine, vorzugsweise mindestens drei, Halteklemme zum Befestigen des Drahtrings mit dem Scheibenkörper auf, wobei die Halteklemme insbesondere als Clip ausgestaltet ist. Die Halteklemme kann beispielsweise als separates Bauteil mit dem übrigen Scheibenkörper fixiert sein. Insbesondere kann der Drahtring durch eine axiale Relativbewegung zum Scheibenkörper leicht in die Halteklemme eingesetzt, insbesondere eingeclippst, werden.
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Insbesondere weist der Scheibenkörper mindestens eine, insbesondere mindestens drei, nach radial außen abstehende Haltelasche zur Anbindung einer, insbesondere als Blattfeder ausgestalteten, Rückstellfeder auf, wobei die Haltelasche eine Befestigungsöffnung zur Befestigung der Rückstellfeder aufweist, wobei mindestens ein, vorzugsweise mindestens drei, Halteblech zur Befestigung des Drahtrings mit dem Scheibenkörper vorgesehen ist, wobei das Halteblech eine im Wesentlichen konzentrisch zur Befestigungsöffnung der zugeordneten Haltelasche angeordnete Halteöffnung zur Befestigung des Halteblechs mit dem Scheibenkörper und der Rückstellfeder aufweist. Wenn die Haltelasche mit der Rückstellfeder befestigt wird, kann gleichzeitig ohne signifikanten Mehraufwand das Halteblech, insbesondere mit dem bereits in dem Halteblech verbundenen Drahtring, ebenfalls befestigt werden. Hierbei kann die korrekte Ausrichtung des Halteblechs sowie des von dem Halteblech gehaltenen Halterings durch die konzentrisch zur Befestigungsöffnung angeordnete Halteöffnung sichergestellt werden. Das für die Befestigung der Rückstellfeder verwendete Befestigungsmittel kann hierbei die Halteöffnung des Halteblechs zur Befestigungsöffnung der Haltelasche zentrieren.
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Vorzugsweise weist das Halteblech eine, insbesondere nach radial außen geöffnete, Aufnahmetasche auf, wobei der Drahtring in der Aufnahmetasche eingesetzt ist. Insbesondere kann der Drahtring vor der Montage des Halteblechs in die Aufnahmetasche ohne großen Kraftaufwand eingesetzt werden. Der Drahtring kann insbesondere in radialer Richtung soweit in die Aufnahmetasche eintauchen, dass der Drahtring nach der Montage des Halteblechs auch unter Fliehkrafteinfluss verliersicher aufgenommen ist. Die Aufnahmetasche ist insbesondere in tangentialer Richtung geöffnet, so dass der Drahtring leicht in Umfangsrichtung durch die Aufnahmetasche hindurchverlaufen kann. Vorzugsweise ist die Aufnahmetasche durch einen um eine in tangentialer Richtung verlaufende Biegelinie umgebogenen Endbereich des Halteblechs ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Motorwelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einer mit der Motorwelle koppelbaren Gegenplatte und einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Kupplungsscheibe und einem an dem Drahtring der Anpressplatte angreifenden Betätigungselement zum Verlagern der Anpressplatte. Durch die Ausbildung der Nocken der Anpressplatte mit Hilfe eines materialsparenden kostengünstigen Drahtrings ist eine kostengünstige Reibungskupplung ermöglicht.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Baukastensystem zur Herstellung einer ersten Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit einer ersten axialen Dicke und einer zweiten Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit einer zu der ersten axialen Dicke verschiedenen zweiten Dicke, insbesondere für eine Reibungskupplung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit mehreren eine Reibfläche zur Anlage an der Kupplungsscheibe ausbildenden gleich ausgeformten Scheibenkörpern, mindestens einem mit dem Scheibenkörper verbindbaren in axialer Richtung gewellten ersten Drahtring zur Ausbildung mindestens eines in axialer Richtung von dem Scheibenkörper abstehenden Nockens zur Anlage an einem zur axialen Verlagerung des Scheibenkörpers vorgesehenen Betätigungselements, wobei der erste Drahtring eine erste axiale Erstreckung aufweist, und mindestens einem mit dem Scheibenkörper verbindbaren in axialer Richtung gewellten zweiten Drahtring zur Ausbildung mindestens eines in axialer Richtung von dem Scheibenkörper abstehenden Nockens zur Anlage an einem zur axialen Verlagerung des Scheibenkörpers vorgesehenen Betätigungselements, wobei der zweite Drahtring eine von der ersten axiale Erstreckung verschiedene zweite axiale Erstreckung aufweist. Durch die Auswahl des für einen bestimmten Kupplungstyp vorgesehenen Anpressplatte geeigneten gewellten Drahtring kann die axiale Dicke der Anpressplatte für eine Vielzahl von unterschiedlichen Bauarten von Reibungskupplungen mit jeweils gleichen in Massenfertigung hergestellten Scheibenkörpern genau eingestellt werden, so dass geringe Herstellungskosten zu Herstellung unterschiedlicher Bauarten von Reibungskupplungen ermöglicht sind.
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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 schematische Schnittansicht eines Teils einer Reibungskupplung,
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2: eine schematische Schnittansicht einer Anpressplatte der Reibungskupplung aus 1,
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3: eine schematische perspektivische Ansicht der Anpressplatte aus 2,
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4: eine schematische perspektivische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform einer Anpressplatte für die Reibungskupplung aus 1 und
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5: eine schematische perspektivische Detailansicht einer dritten Ausführungsform einer Anpressplatte für die Reibungskupplung aus 1.
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Die in 1 teilweise dargestellte Reibungskupplung 10 weist eine in 2 alleine dargestellte Anpressplatte 12 auf, die mit Hilfe eines an einem mit einer Gegenplatte befestigten Kupplungsdeckel 14 schwenkbar gelagerten Betätigungselement 16 relativ zu der Gegenplatte axial verlagert werden kann, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 12 und der Gegenplatte zur Übertragung eines Drehmoments reibschlüssig zu verpressen. Mit der Anpressplatte ist mit Hilfe eines Befestigungsmittels 18 eine als Blattfeder ausgestaltete Rückstellfeder 20 befestigt. Die Rückstellfeder 20 kann beispielsweise mit der Gegenplatte oder dem Kupplungsdeckel 14 verbunden sein und die Anpressplatte 12 in eine definierte Ausgangsposition bewegen, wenn über das Betätigungselement 16 keine Betätigungskraft auf die Anpressplatte 12 einwirkt. In der definierten Ausgangsposition kann die Reibungskupplung geöffnet („normally open“) oder geschlossen („normally closed“) sein.
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Wie in 2 und 3 dargestellt weist die Anpressplatte 12 einen im Wesentlichen plattenförmigen Scheibenkörper 22 auf, der eine zu der Kupplungsscheibe und der Gegenplatte weisende Reibfläche 24 mit einer geeignet gewählten Oberflächenbeschaffenheit ausbildet. Der Scheibenkörper 22 weist drei nach radial außen abstehende Haltelaschen 26 auf, mit denen jeweils eine Rückstellfeder 20 befestigt ist, indem das beispielsweise als Niet ausgestaltete Befestigungsmittel 18 in einer in der Haltelasche 26 ausgebildeten Befestigungsöffnung 28 eingesetzt ist. Mit dem Scheibenkörper 22 ist zur Ausbildung eines Nockenrings ein in axialer Richtung gewellter Drahtring 30 befestigt. Durch die gewellte Ausgestaltung des Drahtrings 30 bildet der Drahtring 30 an dem Befestigungselement 16 anliegende Nocken 32 und an dem Scheibenkörper 22 anliegende Abstützbereiche 34 aus, die sich in Umfangsrichtung alternierend abwechseln. In der dargestellten Ausführungsform weist der Scheibenkörper 22, beispielsweise als mit dem übrigen Scheibenkörper verschraubte Zapfen ausgestaltete, Klemmelemente 36 auf, welche den Drahtring 30 mit Presspassung nach radial innen stauchen. Hierbei kann das jeweilige Klemmelement 36 von radial außen her in eine korrespondierende Aufnahmevertiefung 38 des Drahtrings 30 eingesetzt sein, so dass sich gleichzeitig eine Verdrehsicherung für den Drahtring 30 ergibt. Durch den zusammengestauchten Drahtring 30 ergibt sich infolge der elastischen Verformung des Drahtrings 30 eine von dem Drahtring 30 auf die Klemmelemente 38 gerichtete Klemmkraft, die eine axiale Relativbewegung des Drahtrings 30 zum Scheibenkörper 22 reibschlüssig verhindern kann. Wie in der dargestellten Ausführungsform dargestellt sind insbesondere die Klemmelemente 38 auf einer gemeinsamen Radiallinie mit der Befestigungsöffnung 28 der zugeordneten Haltelasche 26 angeordnet.
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Zusätzlich oder alternativ kann wie in 4 dargestellt der Drahtring 30 mit Hilfe von mindestens einer Schweißnaht 40 mit dem Scheibenkörper 22 befestigt sein. Insbesondere sind mehrere in Umfangsrichtung verteilte Schweißnähte vorgesehen.
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Wie in 5 dargestellt ist es auch möglich mit Hilfe des Befestigungsmittels 18 nicht nur die Rückstellfeder 20 sondern auch ein Halteblech 42 mit der Haltelasche 26 zu befestigen. Das Halteblech 42 weist hierzu eine konzentrisch zur Befestigungsöffnung 28 angeordnete Halteöffnung 44 auf, durch die das Befestigungsmittel 18 ebenfalls durchgeführt werden kann. Das Halteblech 42 bildet an seinem radial inneren Ende eine Aufnahmetasche 46 aus, in der ein Teil des Drahtrings 30, insbesondere ein Teil des Abstützbereichs 34, verliersicher eingesetzt sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Reibungskupplung
- 12
- Anpressplatte
- 14
- Kupplungsdeckel
- 16
- Betätigungselement
- 18
- Befestigungsmittel
- 20
- Rückstellfeder
- 22
- Scheibenkörper
- 24
- Reibfläche
- 26
- Haltelasche
- 28
- Befestigungsöffnung
- 30
- Drahtring
- 32
- Nocken
- 34
- Abstützbereich
- 36
- Klemmelement
- 38
- Aufnahmevertiefung
- 40
- Schweißnaht
- 42
- Halteblech
- 44
- Halteöffnung
- 46
- Aufnahmetasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011079840 A1 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 10020:2000-07 [0008]
