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Die Erfindung betrifft eine Anpressplatte für eine Reibungskupplung und/oder Bremse eines Kraftfahrzeugs, mit deren Hilfe reibschlüssig ein Drehmoment übertragen und/oder abgestützt werden kann, wenn die Anpressplatte von einer Betätigungskraft gegen einen Reibpartner gepresst wird.
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Aus
DE 10 2013 215 448 A1 ist eine Anpressplatte für eine Reibungskupplung bekannt, bei der in einen Blechring mit einem U-förmigen Querschnitt mehrere Reibbelagsegmente eingepresst werden können. Der Blechring weist eine von den Reibbelagsegmenten wegweisende Sicke auf, an der eine Tellerfeder zur Verlagerung der Anpressplatte angreifen kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten für Anpressplatten zu senken.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine kostengünstig herstellbare Anpressplatte ermöglichen.
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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.
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Erfindungsgemäß ist eine Anpressplatte für eine Reibungskupplung und/oder Bremse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit mehreren in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Plattensegmenten zum Herbeiführen eines Reibschlusses, insbesondere mit einer Kupplungsscheibe oder Bremsscheibe, und einem in Umfangsrichtung geschlossenen Haltering, wobei die Plattensegmente an nur einer Radialseite mit dem Haltering fest verbunden sind, wobei der Haltering einen über ein axiales Niveau einer von einer Reibseite zur Herstellung des Reibschlusses weg weisenden Rückseite der Plattensegmente hinaus abstehenden Nocken zur Anlage an ein zur axialen Verlagerung der Anpressplatte vorsehbares Betätigungselement aufweist.
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Der Haltering kann einen hinreichend genauen Referenzierung der Plattensegmente schaffen. Obwohl mehrere kostengünstig als vergleichsweise kleine Gleichteile hergestellte Plattensegmente vorgesehen sind, können die Plattensegmente auf einem von dem Haltering vorgegeben gemeinsamen Radius mit dem Haltering befestig werden. Lagetoleranzen der Plattensegmente in radialer Richtung können dadurch gering gehalten werden. Insbesondere ist es möglich den gleichen Haltering für unterschiedliche Plattensegmente, die beispielsweise eine unterschiedliche Plattendicke aufweisen, einzusetzen, so dass der Haltering als Gleichteil für unterschiedliche Bauarten von Anpressplatten verwendet werden kann. Da die Plattensegmente nur an einer Radialseite, also radial innen oder radial außen, mit dem Haltering befestigt sind, ist es nicht erforderlich, dass der Haltering die Plattensegmente U-förmig umgreift und an beiden Radialseiten abstützt. Der Haltering kann dadurch eine deutlich geringere radiale Breite aufweisen und durch den geringeren Materialeinsatz entsprechend kostengünstiger hergestellt sein. Da die Plattensegmente nur an einer Radialseite mit dem Haltering befestigt sind, kann der Haltering an der anderen Radialseite den insbesondere durch Biegen abstehenden Nocken ausbilden. An dem Nocken kann von einem Betätigungselement eine Betätigungskraft zum axialen Verlagern der Anpressplatte, insbesondere zum Schließen einer Reibungskupplung oder Bremse, aufgebracht werden, wobei der Nocken soweit absteht, dass das Betätigungselement nur an dem Nocken angreift und nicht an dem Plattensegment anschlägt. Vorzugsweise ist die Plattendicke der Plattensegmente zwischen der Reibseite und der Rückseite kleiner als die axiale Breite des Halterings im Bereich des Nockens. Durch den abstehenden, insbesondere einstückig mit dem übrigen Haltering ausgebildeten Nocken, ist der Haltering zusätzlich versteift und formstabil, so dass eine hohe Rundheit des Halterings und eine hohe radiale Lagegenauigkeit der Plattensegmente gegeben sind. Durch die feste Befestigung der Plattensegmente mit dem Haltering können die Plattensegmente in ihrer Relativlage zum Haltering fixiert werden. Die Befestigung kann beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Löten oder Schweißen, kraftschlüssig, beispielsweise durch Verklemmen, und/oder formschlüssig, beispielsweise durch Verhaken, Verschrauben und/oder Vernieten, erfolgen. Vorzugsweise sind die Plattensegmente über eine Presspassung so stark mit dem Haltering verpresst, dass auch bei den im Betrieb zu erwartenden Axialkräften gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer ausreichenden Sicherheitsmarge das Plattensegment nicht relativ zu dem Haltering verlagert wird, sondern in seiner befestigten Relativlage verbleibt. Gegebenenfalls kann eine ausreichende Presspassung durch Ausnutzung von Wärmedehnungseffekten beim Erwärmen und/oder Abkühlen durch Aufschrumpfen bei der Montage realisiert werden. Durch den mit Hilfe des Nockens besonders formfesten Haltering können die Plattensegmente kostengünstig an nur einer Radialseite des Halterings befestigt werden, so dass eine kostengünstig herstellbare Anpressplatte ermöglicht ist.
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Insbesondere sind die Plattensegmente jeweils über einen in radialer Richtung abstehenden und in eine korrespondierende Aussparung eingreifenden Fortsatz mit dem Haltering verpresst, wobei insbesondere der Fortsatz im Wesentlichen als Schwalbenschwanz einer Schwalbenschwanz-Verbindung ausgestaltet ist. Durch den Fortsatz und die korrespondierende Aussparung ergibt sich ein hinreichender Flächenkontakt, der einen guten Reibschluss mit einer hohen Klemmkraft ermöglicht. Dadurch ist ein Verpressen der Plattensegmente an nur einer Radialseite mit dem Haltering in den allermeisten Anwendungsfällen vollkommen ausreichend. Vorzugsweise steht der Fortsatz in radialer Richtung ab, so dass das Plattensegment durch eine axiale Relativbewegung mit dem Haltering verpresst werden kann. Durch die axiale Relativbewegung kann eine bestimmte axiale Relativlage angesteuert werden, in welcher die Reibseite der Plattensegmente in einer gewünschten Radialebene liegen und der Nocken weit genug über das Niveau der Rückseite der Plattensegmente abstehen kann.
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Vorzugsweise weist die Plattensegmente jeweils einen Begrenzungsanschlag zum Anschlagen an dem Haltering beim Erreichen einer definierten axialen Relativlage auf, wobei insbesondere zwischen der Reibseite des Plattensegments und dem Begrenzungsanschlag eine Stufe zur Aufnahme eines Teils des Halterings ausgebildet ist. Durch den Begrenzungsanschlag ist die axiale Relativlage der Plattensegmente relativ zum Haltering automatisch vorgegeben. Bei einem Befestigen der Plattensegmente mit dem Haltering, insbesondere durch ein Verpressen bei einer axialen Relativbewegung, kann die gewünschte Endlage durch ein Anschlagen des Begrenzungsanschlags an dem Haltering bei der Montage einfach gefunden werden. Insbesondere ist es möglich das Positionieren des Plattensegments relativ zu dem Haltering und das Befestigen des Plattensegments mit dem Haltering in einem gemeinsamen Herstellungsschritt kostengünstig durchzuführen.
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Besonders bevorzugt liegen die Reibseite des jeweiligen Plattensegments und eine in die selbe Richtung wie die Reibseite weisende Vorderseite des Halterings im Wesentlichen in einer gemeinsamen Radialebene. Dadurch können nicht nur die Plattensegmente, sondern auch der Haltering zur Herbeiführung eines Reibschlusses genutzt werden. Dies ermöglicht es bei einem geringen Bauraumbedarf ein hohes Reibmoment abstützen zu können ohne durchzurutschen.
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Insbesondere ist der Nocken als in Umfangsrichtung geschlossener Nockenring ausgestaltet. Der Haltering kann dadurch über den gesamten Umfang einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweisen, so dass der Haltering vergleichbar zu einem zu einem Ring gebogenen L-Profil-Stahlträger ausgestaltet sein kann. Im Vergleich zu einem aus einer gemeinsamen Ebene umgebogenen abstehenden Ansatz als Nocken kann der als Nockenring ausgestaltete Nocken eine deutliche Versteifung des Halterings bewirken. Die Anpressplatte kann dadurch für entsprechend hohe auftretende Lasten eingesetzt werden.
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Vorzugsweise ist der Nocken vollständig radial außerhalb zu den Plattensegmenten angeordnet, wobei die Plattensegmenten an einer nach radial innen weisenden Innenseite des Halterings befestigt sind. Der Haltering mit dem radial äußeren Nocken kann dadurch gleichzeitig als Berstschutz für die radial inneren Plattensegmente wirken. Selbst wenn bei einem Bauteilversagen ein Plattensegment sich lösen sollte, kann der Haltering mit dem Nocken ein fliehkraftbedingtes Herausschleudern des abgetrennten Plattensegments verhindern, wodurch weitere Folgebeschädigungen vermieden oder zumindest reduziert werden können. Zudem kann das Betätigungselement auf einem vergleichsweise großen Radius an der Anpressplatte angreifen, so dass für ein verschwenkbares Betätigungselement, beispielsweise eine um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt unter Änderung ihrer Konizität verschwenkbare tellerfederartig ausgestaltete Hebelfeder, ein besonders großer Hebelarm mit einem entsprechend großen Übersetzungsverhältnis erreicht werden kann.
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Besonders bevorzugt ist der Haltering aus einem zu einem Ring gebogenen Blechstreifen hergestellt, wobei in tangentialer Richtung weisende Enden des gebogenen Blechstreifen, insbesondere durch Schweißen, miteinander verbundenen sind und der Nocken durch spanloses Umbiegen aus einer gemeinsamen Blechebene herstellbar ist. Der Haltering kann dadurch besonders günstig hergestellt werden. Insbesondere ist es möglich den für die Herstellung des Halterings vorgesehenen Blechstreifen mit wenig Stanzabfall aus einem Metallblech auszustanzen, wobei es insbesondere möglich ist in einem gemeinsamen Stanzschritt mehrere derartige Blechstreifen aus dem selben Metallblech auszustanzen, wodurch die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können.
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Insbesondere sind die Plattensegmente, insbesondere durch Stanzen und/oder Prägen, aus einem Metallblech herstellbar. Die Plattensegmente können dadurch besonders günstig hergestellt werden. Insbesondere ist es möglich die Plattensegmente mit wenig Stanzabfall aus dem Metallblech auszustanzen, wobei es insbesondere möglich ist in einem gemeinsamen Stanzschritt mehrere Plattensegmente aus dem selben Metallblech auszustanzen, wodurch die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können. Unterschiedliche Dicken in einem Plattensegment, beispielsweise um den Begrenzungsanschlag auszubilden, können beispielsweise durch Prägen mit Stempel und Matrize leicht erzeugt werden, wobei es insbesondere möglich ist das beim Prägen verdrängte Material zur Ausbildung des Begrenzungsanschlags zu nutzen.
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Vorzugsweise ist zwischen in Umfangsrichtung nachfolgenden Plattensegmenten ein Kühlspalt ausgebildet. Die Plattensegmente können Reibungswärme aufnehmen und diese über ihre Oberfläche an die Umgebung abgeben. Durch den segmentierten Aufbau der Anpressplatte und den absichtlich zwischen den nachfolgenden Plattensegmenten ausgebildeten Kühlspalten können die Plattensegmente auch an ihren Tangentialseiten Reibungswärme abgeben. Die Plattensegmente sind dadurch besser gekühlt, so dass zu hohe Temperaturen an der Reibseite, welche Reibbeläge beeinträchtigen könnten, vermieden werden können.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer mit der Antriebswelle koppelbaren Gegenplatte, einer relativ zur Gegenplatte axial verlagerbaren Anpressplatte, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle drehfest koppelbaren Kupplungsscheibe zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte und einem, insbesondere als tellerfederartige Hebelfeder ausgestalteten, an dem Nocken der Anpressplatte angreifbaren Betätigungselement zur Verlagerung der Anpressplatte. Durch den mit Hilfe des Nockens besonders formfesten Haltering der Anpressplatte können die Plattensegmente kostengünstig an nur einer Radialseite des Halterings befestigt werden, so dass eine kostengünstig herstellbare Reibungskupplung ermöglicht ist.
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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:
- 1: eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Teils eines Halterings für eine Anpressplatte einer Reibungskupplung,
- 2: eine schematische Draufsicht auf eine Anpressplatte mit dem Haltering aus 1,
- 3: eine schematische Schnittansicht der Anpressplatte aus 2 und
- 4: eine schematische Schnittansicht einer Reibungskupplung mit der Anpressplatte aus 2 und 3.
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Der in 1 dargestellte Haltering 10 weist an seinem radial äußeren Rand einen einstückigen umgebogenen als Nockenring ausgestalteten Nocken 12 auf. An dem radial inneren Rand des Halterings 10 steht nach radial innen ein in der Art eines Schwalbenschwanzes oder Puzzleteils ausgeformter Fortsatz 14 ab, der ebenfalls einstückig mit dem Haltering 10 ausgestaltet ist.
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Wie in 2 dargestellt kann mit dem mindestens einen Fortsatz 14 ein Plattensegment 16 durch Verpressen bewegungsfest verbunden werden, indem durch eine axiale Relativbewegung der Fortsatz 14 des Halterings 10 in eine korrespondierende Aussparung 18 gepresst wird, wodurch eine Anpressplatte 20 ausgebildet wird. Die Plattensegmente 16 sind in Umfangsrichtung zueinander leicht beabstandet, so dass zwischen in Umfangsrichtung nachfolgenden Plattensegmenten 16 ein Kühlspalt 21 ausgebildet sein kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Fortsatz 14 von dem Plattensegment 16 und die Aussparung 18 von dem Haltering 10 ausgebildet sind. Ferner ist es grundsätzlich möglich, dass der Nocken 12 radial innen angeordnet ist und die Plattensegmente 16 radial außen mit dem Haltering 10 befestigt sind.
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Wie in 3 dargestellt kann das jeweilige Plattensegment 16 einen Begrenzungsanschlag 22 aufweisen, der beim Verpressen die axiale Relativlage des Plattensegments 16 relativ zum Haltering 10 definiert, indem der Begrenzungsanschlag 22 an dem Haltering 10 anschlägt. Hierbei ist es möglich, dass eine Reibseite 24 des Plattensegments 16 relativ zu einer Vorderseite 26 des Halterings hervorsteht oder vorzugsweise in einer gemeinsamen Radialebene mit der Vorderseite 26 liegt. Zudem steht der Nocken 12 über das Niveau einer Rückseite 28 des Plattensegments 16 hinaus ab.
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Wie in 4 dargestellt kann die Anpressplatte 20 in einer Reibungskupplung 28 eingesetzt werden, um eine Kupplungsscheibe zu verpressen, wodurch in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein Drehmoment übertragen werden kann. Die Reibungskupplung 28 kann einen Kupplungsdeckel 30 aufweisen, an dem ein Betätigungselement 32 in Form einer tellerfederartigen Hebelfeder um einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schwenkpunkt schwenkbar gelagert ist. Das Betätigungselement 32 greift an dem Nocken 12 an, der weit genug in axialer Richtung absteht, dass das Betätigungselement 32 nicht an dem Plattensegment 16 der Anpressplatte 20 anschlägt. Wenn das Betätigungselement 32 durch eine Änderung seiner Konizität verschwenkt wird, kann die Anpressplatte 20 axial verlagert werden, um die Reibungskupplung 28 zu öffnen und/oder zu schließen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Haltering
- 12
- Nocken
- 14
- Fortsatz
- 16
- Plattensegment
- 18
- Aussparung
- 20
- Anpressplatte
- 21
- Kühlspalt
- 22
- Begrenzungsanschlag
- 24
- Reibseite
- 26
- Vorderseite
- 28
- Reibungskupplung
- 30
- Kupplungsdeckel
- 32
- Betätigungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013215448 A1 [0002]
