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Die Erfindung betrifft eine Anpressscheibe für eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bevorzugt für eine zwischen einem Kraftfahrzeugmotor und einem Kraftfahrzeuggetriebe geschaltete Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs.
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Eine Reibungskupplung umfasst zumindest eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte anordenbare Kupplungsscheibe. Infolge der Verlagerung der Anpressplatte entlang einer axialen Richtung hin zur oder weg von der Gegenplatte kann eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Kupplungsscheibe einerseits und Gegenplatte sowie Anpressplatte andererseits hergestellt oder gelöst werden. Die hier vorgeschlagene Anpressscheibe ist insbesondere die Gegenplatte oder die Anpressplatte der Reibungskupplung.
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Üblicherweise werden Gegenplatten bzw. Anpressplatten als Gussteile hergestellt. Damit kann z. B. eine Geometrie mit größeren konstruktiven Freiheitsgraden kostengünstig hergestellt werden.
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Bei bestimmten konstruktiven Anforderungen an das Bauteil kann die gießtechnische Herstellung jedoch Probleme bereiten. Insbesondere können bei komplexen Querschnitten der Geometrie Fehlstellen im Material (Lunker) auftreten.
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Aus der
JP 2005 273 788 A ist eine Anpressscheibe bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll eine Anpressscheibe vorgeschlagen werden, durch die konstruktiven Anforderungen erfüllt werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Anpressscheibe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Es wird eine Anpressscheibe für eine Reibungskupplung vorgeschlagen. Eine derartige Reibungskupplung weist zumindest eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte anordenbare Kupplungsscheibe auf. Die Anpressscheibe ist die Gegenplatte oder die Anpressplatte, bevorzugt die Gegenplatte. Die (ringförmige) Anpressscheibe ist zumindest teilweise (bevorzugt vollständig) durch ein Blechmaterial gebildet, wobei eine Wandstärke der Anpressscheibe zumindest in einem Teilbereich der Anpressscheibe durch eine mehrschichtige Ausführung des Blechmaterials vergrößert ist. Der Teilbereich ist zumindest durch eine erste Lage und eine zweite Lage des Blechmaterials gebildet, ggf. durch weitere Lagen.
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Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die üblicherweise aus einem Gussmaterial ausgeführte Anpressscheibe zumindest teilweise aus einem Blechmaterial (also durch ein Umformverfahren) hergestellt wird, wobei eine Wandstärke durch eine mehrschichtige Ausführung des Blechmaterials zumindest in Teilbereichen erhöht ausgeführt ist.
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Insbesondere können so konstruktiv geforderte Merkmale der Anpressscheibe vereinfacht oder überhaupt umgesetzt werden.
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Insbesondere ist der Teilbereich durch eine Falzung (also durch ein Umbiegen, insbesondere um 180 Winkelgrad) des Blechmaterials gebildet. Alternativ können auch weitere Blechmaterialien bereitgestellt werden, die in dem Teilbereich in mehreren Lagen benachbart zueinander angeordnet, also geschichtet, werden.
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Insbesondere weist die Anpressscheibe eine Kontaktfläche zur Kontaktierung der Kupplungsscheibe auf, wobei der Teilbereich zumindest die Kontaktfläche umfasst. Die Kontaktfläche erstreckt sich insbesondere entlang einer radialen Richtung und entlang der Umfangsrichtung. Über die Kontaktfläche erfolgt eine schaltbare Kontaktierung mit der Kupplungsscheibe zur Übertragung von Drehmomenten (z. B. von einer Antriebseinheit hin zu einem Getriebe).
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Insbesondere kann durch die mehrschichtige Ausführung die Wärmekapazität der Anpressscheibe in diesem Bereich erhöht werden.
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Insbesondere ist der Teilbereich durch eine Falzung des Blechmaterials gebildet, wobei eine Falzlinie der Falzung in einer radialen Richtung außerhalb der Kontaktfläche angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich die Falzlinie entlang einer Umfangsrichtung.
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Insbesondere ist die durch die Falzung gebildete zweite Lage durch entlang einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete Blechabschnitte des Blechmaterials gebildet.
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Insbesondere erstreckt sich in einem Ausgangszustand das Blechmaterial ausgehend von einer Innenumfangsfläche der ringförmigen Anpressscheibe entlang einer radialen Richtung über die Kontaktfläche (hin zu einer Kupplungsscheibe insbesondere durch die erste Lage gebildet) bis hin zu den Blechabschnitten. Die Blechabschnitte werden in einem Umformungsschritt umgebogen, bzw. über die Falzlinie umgelegt, so dass sie auf einer von der Kupplungsscheibe abgewandten Seite der Anpressscheibe die erste Lage kontaktieren.
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Insbesondere sind die Lagen durch mindestens eine stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Insbesondere ist die stoffschlüssige Verbindung eine Schweißverbindung, insbesondere eine Punktschweißverbindung. Insbesondere sind entlang der Umfangsrichtung, ggf. zusätzlich entlang der radialen Richtung eine Mehrzahl von Verbindungen vorgesehen.
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Insbesondere weist die Anpressscheibe an einer Innenumfangsfläche eine Lagerfläche auf, über die die Anpressscheibe an einem Wälzlager der Reibungskupplung anordenbar ist. Insbesondere ist die Anpressscheibe mit einem Wälzlager zumindest kraftschlüssig verbunden (z. B. durch ein Aufpressen der Anpressscheibe auf das Wälzlager, z. B. auf einen Außenring eines Wälzlagers).
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Insbesondere erstreckt sich die Anpressscheibe entlang der radialen Richtung zwischen einem Nabenelement (z. B. dem Wälzlager, einer Nabe, einer Welle, oder ähnlichem) über die Kontaktfläche zumindest bis hin zur Falzlinie.
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Insbesondere weist die Anpressscheibe eine entlang einer Umfangsrichtung umlaufende Verzahnungsgeometrie aufweist. Die Verzahnungsgeometrie bildet insbesondere einen Mitnehmerkranz aus, so dass über den Mitnehmerkranz (z. B. von einer Antriebseinheit) ein Drehmoment auf die Anpressscheibe übertragbar ist. Insbesondere ist die Verzahnungsgeometrie auf einer, der in der Reibungskupplung vorgesehenen Kupplungsscheibe gegenüberliegenden Seite der Anpressscheibe angeordnet.
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Insbesondere ist die Verzahnungsgeometrie einteilig (also stoffschlüssig) mit dem Blechmaterial (also durch ein Umformverfahren aus dem Blechmaterial der Anpressscheibe hergestellt).
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Alternativ ist die Verzahnungsgeometrie an einem Element ausgebildet, wobei das Element mit der Anpressscheibe formschlüssig verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung kann z. B. über eine Nietverbindung oder über ein Umformen (z. B. Umbiegen, Rollieren, etc.) der Anpressscheibe oder des Elements hergestellt werden.
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Formschlüssige Verbindungen entstehen insbesondere durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Dadurch können sich die Verbindungspartner auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Anders ausgedrückt ist bei einer formschlüssigen Verbindung der eine Verbindungspartner dem anderen im Weg.
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Es wird weiter eine Reibungskupplung vorschlagen, zumindest aufweisend eine Gegenplatte, eine gegenüber der Gegenplatte entlang einer Drehachse der Reibungskupplung verlagerbare Anpressplatte und eine zwischen Anpressplatte und Gegenplatte angeordnete Kupplungsscheibe; wobei zumindest die Gegenplatte oder die Anpressplatte die beschriebene Anpressscheibe ist.
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Die Ausführungen zu der Anpressscheibe gelten insbesondere gleichermaßen für die Reibungskupplung und umgekehrt.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer ersten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe;
- 2: ein Detail einer Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe; und
- 3: ein Detail einer Reibungskupplung in einer Ansicht entlang einer Drehachse im Schnitt mit einer dritten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe.
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1 zeigt eine Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer ersten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Die Reibungskupplung 2 weist eine Gegenplatte 3, eine gegenüber der Gegenplatte 3 entlang einer Drehachse 4 der Reibungskupplung 2 verlagerbare Anpressplatte 5 und eine zwischen Anpressplatte 5 und Gegenplatte 3 angeordnete Kupplungsscheibe 6 auf. Die Gegenplatte 3 ist über Nietverbindungen mit einem Kupplungsdeckel 21 verbunden. Hier ist die Gegenplatte 3 als Anpressscheibe 1 ausgeführt.
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Die (ringförmige) Anpressscheibe 1 ist bevorzugt vollständig durch ein Blechmaterial 7 gebildet, wobei eine Wandstärke 8 der Anpressscheibe 1 in einem Teilbereich 9 der Anpressscheibe 1 durch eine mehrschichtige Ausführung des Blechmaterials 7 vergrößert ist. Der Teilbereich 9 ist durch eine erste Lage 10 und eine zweite Lage 11 des Blechmaterials gebildet.
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Die Anpressscheibe 1 weist eine Kontaktfläche 13 zur Kontaktierung der Kupplungsscheibe 6 auf. Die Kontaktfläche 13 erstreckt sich entlang einer radialen Richtung 15 und entlang der Umfangsrichtung 16. Über die Kontaktfläche 13 erfolgt eine schaltbare Kontaktierung mit der Kupplungsscheibe 6 zur Übertragung von Drehmomenten (z. B. von einer Antriebseinheit hin zu einem Getriebe).
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Die Anpressscheibe 1 weist an einer Innenumfangsfläche 26 eine Lagerfläche auf, über die die Anpressscheibe 1 an einem Wälzlager 27 der Reibungskupplung 2 anordenbar ist. Die Anpressscheibe 1 ist mit dem Wälzlager 27 kraftschlüssig verbunden (z. B. durch ein Aufpressen der Anpressscheibe 1 auf das Wälzlager 27, hier auf einen Außenring des Wälzlagers 27).
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Der Teilbereich 9 ist durch eine Falzung 12 (also durch ein Umbiegen, hier um 180 Winkelgrad) des Blechmaterials 7 gebildet. Die Anpressscheibe 1 weist eine Kontaktfläche 13 zur Kontaktierung der Kupplungsscheibe 6 auf, wobei der Teilbereich 9 (nur) die Kontaktfläche 13 umfasst. Der Teilbereich 9 ist durch eine Falzung 12 des Blechmaterials 7 gebildet, wobei eine Falzlinie 14 der Falzung 12 in einer radialen Richtung 15 außerhalb der Kontaktfläche 13 angeordnet ist. Die Falzlinie 14 erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung 16. Die durch die Falzung 12 gebildete zweite Lage 11 ist durch entlang einer Umfangsrichtung 16 voneinander beabstandet angeordnete Blechabschnitte 17 des Blechmaterials 7 gebildet.
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Die Blechabschnitte 17 wurden in einem Umformungsschritt umgebogen, bzw. über die Falzlinie 14 umgelegt, so dass sie auf einer von der Kupplungsscheibe 6 abgewandten Seite der Anpressscheibe 1 die erste Lage 10 kontaktieren.
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Die Lagen 10, 11 sind durch stoffschlüssige Verbindungen 18 miteinander verbunden., hier durch Punktschweißverbindungen.
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Die Anpressscheibe 1 weist eine entlang einer Umfangsrichtung 16 umlaufende Verzahnungsgeometrie 19 auf. Die Verzahnungsgeometrie 19 bildet einen Mitnehmerkranz aus, so dass über den Mitnehmerkranz (z. B. von einer Antriebseinheit) ein Drehmoment auf die Anpressscheibe 1 übertragbar ist. Die Verzahnungsgeometrie 19 ist auf einer, der Kupplungsscheibe 6 gegenüberliegenden Seite der Anpressscheibe 1 angeordnet (hier hin zu einer Motorseite 24 der Reibungskupplung 2, gegenüberliegend zu einer Getriebeseite 25 der Reibungskupplung 2).
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Die Verzahnungsgeometrie 19 ist einteilig (also stoffschlüssig) mit dem Blechmaterial 7 (also durch ein Umformverfahren aus dem Blechmaterial 7 der Anpressscheibe 1) hergestellt).
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2 zeigt ein Detail einer Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 1 ist hier die Verzahnungsgeometrie 19 an einem Element 20 ausgebildet, wobei das Element 20 mit der Anpressscheibe 1 formschlüssig verbunden ist. Die formschlüssige Verbindung erfolgt hier über ein Umformen (hier über eine durch Rollieren erzeugte Rollierung 22) der Anpressscheibe.
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3 zeigt ein Detail einer Reibungskupplung 2 in einer Ansicht entlang einer Drehachse 4 im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsvariante einer Anpressscheibe 1. Auf die Ausführungen zu 1 und 2 wird verwiesen.
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Im Unterschied zu 2 erfolgt hier die formschlüssige Verbindung zwischen dem Element 20 und der Anpressscheibe 1 über eine Nietverbindung 23.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anpressscheibe
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Gegenplatte
- 4
- Drehachse
- 5
- Anpressplatte
- 6
- Kupplungsscheibe
- 7
- Blechmaterial
- 8
- Wandstärke
- 9
- Teilbereich
- 10
- erste Lage
- 11
- zweite Lage
- 12
- Falzung
- 13
- Kontaktfläche
- 14
- Falzlinie
- 15
- radiale Richtung
- 16
- Umfangsrichtung
- 17
- Blechabschnitt
- 18
- Verbindung
- 19
- Verzahnungsgeometrie
- 20
- Element
- 21
- Kupplungsdeckel
- 22
- Rollierung
- 23
- Nietverbindung
- 24
- Motorseite
- 25
- Getriebeseite
- 26
- Innenumfangsfläche
- 27
- Wälzlager
