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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, insbesondere einer Reibungskupplung. Die Erfindung betrifft weiter eine Kupplungsanordnung sowie einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungsscheibe umfasst einen Hauptdämpfer und eine Vordämpfer. Der Hauptdämpfer wirkt insbesondere bei geschalteter, also eingerückter Kupplung, der Vordämpfer insbesondere bei nicht geschalteter, also ausgerückter Kupplung.
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Insbesondere ist der Hauptdämpfer der Kupplungsscheibe mit einer reibungs- bzw. verschleißarmen Federführung ausgeführt.
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Eine derartige Kupplungsscheibe mit verschleißarmer Federführung ist z. B. aus der
WO 2008/019641 A1 bekannt. Zur Kompensation von Kräften, die in der axialen Richtung wirken und die durch einen außermittigen Krafteingriff auf die Federn des Hauptdämpfers entstehen und deren Folge ein seitliches Auswandern bzw. Ausknicken der Federn sein kann, weisen die dort als Zwischenelemente bezeichneten Nabenflansche Führungsnasen auf, die annährend in der Mittelachse der Federn liegen. Fensterflügel, die sonst eine Seitenführung übernehmen, müssen daher nicht vorgesehen werden.
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Alle bekannten Kupplungsscheiben, insbesondere für LKW-Anwendungen, bestehen aus einem Hauptdämpfer und einem separat-aufgebauten Vordämpfer. In den LKW-Kupplungsscheiben ist der Vordämpfer mit drei Gegenscheiben ausgestattet: zwei davon sind die Vordämpfergegenscheiben und eine davon ist die Hauptdämpfergegenscheibe.
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Aus der
DE 39 28 065 A1 ist ferner eine Kupplungsscheibe bekannt, die auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 lesbar ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis, derartige Fahrzeugkomponenten kostengünstiger herzustellen, in dem z. B. die Komplexität der Baugruppe und/oder die Teileanzahl reduziert wird.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll eine Kupplungsscheibe vorgeschlagen werden, die gegenüber bekannten Kupplungsscheiben kostengünstiger herstellbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgaben trägt eine Kupplungsscheibe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Es wird eine Kupplungsscheibe vorgeschlagen, zumindest umfassend
- • einen Hauptdämpfer mit einer ersten Eingangsseite und einer ersten Ausgangsseite, die entlang einer Umfangsrichtung um einen begrenzten ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar sind und sich über mindestens ein erstes Federelement aneinander abstützen, wobei die erste Eingangsseite mindestens einen ersten Nabenflansch und die erste Ausgangsseite mindestens eine erste Gegenscheibe aufweist; sowie
- • einen Vordämpfer mit einer zweiten Eingangsseite und einer zweiten Ausgangsseite, die entlang einer Umfangsrichtung um einen begrenzten zweiten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar sind und sich über mindestens ein zweites Federelement aneinander abstützen, wobei die zweite Ausgangsseite mindestens einen zweiten Nabenflansch und die zweite Eingangsseite eine zweite Gegenscheibe aufweist, die für das mindestens eine zweite Federelement ein Fenster aufweist, an dem sich das zweite Federelement gegenüber der Umfangsrichtung abstützt.
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Die erste Gegenscheibe weist für das mindestens eine zweite Federelement ein Fenster auf, an dem sich das zweite Federelement gegenüber der Umfangsrichtung abstützt.
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Es wird insbesondere die zumindest teilweise Integration des Vordämpfers in den Hauptdämpfer vorgeschlagen. Dazu werden zwei bekannte Komponenten, nämlich eine erste Gegenscheibe und eine (weitere) zweite Gegenscheibe, in einem Bauteil, nämlich der ersten Gegenscheibe, zusammengefasst.
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Insbesondere ist die Kupplungsscheibe Bestandteil einer Reibungskupplung. Eine Reibungskupplung umfasst regelmäßig zumindest eine gegenüber einer axialen Richtung ortsfest angeordnete Gegenplatte und eine entlang der axialen Richtung schaltbar verlagerbare Anpressplatte, so dass die Kupplungsscheibe zwischen Gegenplatte und Anpressplatte klemmbar angeordnet ist. Gegenplatte und Anpressplatte sind z. B. mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit verbunden bzw. verbindbar, während die Kupplungsscheibe mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist. Über die Reibungskupplung kann ein Drehmoment der Antriebseinheit schaltbar auf die Getriebeeingangswelle übertragen werden.
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Die Kupplungsscheibe umfasst einen Hauptdämpfer und eine Vordämpfer. Der Hauptdämpfer wirkt insbesondere bei eingerückter Kupplung, der Vordämpfer insbesondere bei ausgerückter Kupplung.
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Hauptdämpfer, Vordämpfer und Kupplungsscheibe weisen insbesondere eine gemeinsame Drehachse auf, die sich entlang einer axialen Richtung erstreckt.
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Insbesondere ist der Vordämpfer entlang der axialen Richtung neben dem Hauptdämpfer angeordnet.
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Insbesondere weist der Hauptdämpfer eine weitere erste Gegenscheibe auf und der Hauptdämpfer und der Vordämpfer weisen zusammen nur drei Gegenscheiben auf.
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Insbesondere ist die mindestens eine erste Nabenscheibe zwischen den beiden ersten Gegenscheiben angeordnet. Nur die eine erste Gegenscheibe ist unmittelbar benachbart zum Vordämpfer angeordnet und weist für das mindestens eine zweite Federelement jeweils ein Fenster auf.
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Insbesondere sind die mindestens eine erste Gegenscheibe und die zweite Gegenscheibe gegenüber der Umfangsrichtung drehfest miteinander verbunden.
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Insbesondere weist der Hauptdämpfer zusätzlich einen weiteren ersten Nabenflansch auf.
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Insbesondere sind die ersten Nabenflansche entlang der Umfangsrichtung um den ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar, wobei die ersten Nabenflansche mit einer Nabenhülse gegenüber der Umfangsrichtung jeweils spielbehaftet formschlüssig verbunden sind. Die mindestens eine erste Gegenscheibe ist mit der Nabenhülse gegenüber der Umfangsrichtung drehfest verbunden.
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Insbesondere stützt sich das mindestens eine erste Federelement des Hauptdämpfers unmittelbar an den ersten Nabenflanschen gegenüber einer Umfangsrichtung ab. Die Funktion eines solchen, verschleißarmen Hauptdämpfers ist aus der eingangs erwähnten
WO 2008/019641 A1 bekannt. Die vorliegend angeführten ersten Nabenflansche, erste Federelemente, erste Gegenscheiben, Nabenhülse entsprechen den dort erwähnten Zwischenteilen, Federeinrichtungen, Seitenteilen und Nabe.
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Insbesondere ist das erste Federelement gegenüber einer radialen Richtung und/oder gegenüber einer axialen Richtung ausschließlich durch die ersten Nabenflansche geführt. Eine seitliche Führung z. B. durch die Gegenscheiben ist damit nicht erforderlich.
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Es wird weiter eine Kupplungsanordnung vorgeschlagen, zumindest umfassend die beschriebene Kupplungsscheibe sowie ein Nabenteil, wobei die zweite Ausgangsseite mit dem Nabenteil drehfest (d. h. gegenüber der Umfangsrichtung spielfrei) verbunden ist.
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Insbesondere weist der Hauptdämpfer zusätzlich einen weiteren ersten Nabenflansch auf und die ersten Nabenflansche sind entlang der Umfangsrichtung um den ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar, wobei die ersten Nabenflansche mit einer Nabenhülse gegenüber der Umfangsrichtung jeweils spielbehaftet formschlüssig verbunden sind. Die mindestens eine erste Gegenscheibe ist mit der Nabenhülse gegenüber der Umfangsrichtung drehfest verbunden. Die Nabenhülse ist auf dem Nabenteil gegenüber der Umfangsrichtung drehbar angeordnet.
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Ein über die Kupplungsscheibe in die Kupplungsanordnung eingebrachtes Drehmoment kann somit im Schubbetrieb über den einen ersten Nabenflansch und das erste Federelement auf den weiteren ersten Nabenflansch und über den weiteren ersten Nabenflansch auf die Nabenhülse übertragen werden. Über die Nabenhülse wird das Drehmoment auf die mindestens eine erste Gegenscheibe und über den Vordämpfer auf das Nabenteil übertragen.
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Ein über die Kupplungsscheibe in die Kupplungsanordnung eingebrachtes Drehmoment kann im Zugbetrieb über den (anderen, also den) weiteren ersten Nabenflansch und das erste Federelement auf den ersten Nabenflansch und über den ersten Nabenflansch auf die Nabenhülse übertragen werden. Über die Nabenhülse wird das Drehmoment auf die mindestens eine erste Gegenscheibe und über den Vordämpfer auf das Nabenteil übertragen.
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Es wird weiter ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Antriebseinheit mit einer Antriebswelle, die beschriebene Kupplungsanordnung sowie ein Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle, wobei das Nabenteil mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden und die Antriebswelle mit der Getriebeeingangswelle über die Kupplungsanordnung schaltbar verbindbar ist.
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Die Ausführungen zu der Kupplungsscheibe sind insbesondere auf die Kupplungsanordnung und den Antriebsstrang übertragbar und umgekehrt.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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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 einen 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.
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Es zeigen:
- 1: ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, einer Kupplungsanordnung und einer bekannten Kupplungsscheibe in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 2: ein Detail der Kupplungsscheibe nach 1;
- 3: eine andere Ausführung des Details nach 2; und
- 4: ein Detail einer Kupplungsscheibe.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 23 mit einem Antriebsstrang 22, einer Kupplungsanordnung 20 und einer bekannten Kupplungsscheibe 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. 2 zeigt ein Detail der Kupplungsscheibe 1 nach 1. 3 zeigt eine andere Ausführung des Details nach 2. Die 1 bis 3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
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Der Antriebsstrang 22 umfasst eine Antriebseinheit 24 mit einer Antriebswelle 25, eine Kupplungsanordnung 20 sowie ein Getriebe 26 mit einer Getriebeeingangswelle 27, wobei das Nabenteil 21 mit der Getriebeeingangswelle 27 drehfest verbunden und die Antriebswelle 25 mit der Getriebeeingangswelle 27 über die Kupplungsanordnung 20 schaltbar verbindbar ist.
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Die Kupplungsscheibe 1 weist eine Drehachse 29 auf und umfasst einen Hauptdämpfer 2 mit einer ersten Eingangsseite 3 und einer ersten Ausgangsseite 4, die entlang einer Umfangsrichtung 5 um einen begrenzten ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar sind und sich über eine Mehrzahl erster Federelemente 6 (gegenüber der Umfangsrichtung 5) aneinander abstützen, wobei die erste Eingangsseite 3 zwei erste Nabenflansche 7, 8 und die erste Ausgangsseite 4 zwei erste Gegenscheiben 9, 10 aufweist. Weiter umfasst die Kupplungsscheibe 1 einen Vordämpfer 11 mit einer zweiten Eingangsseite 12 und einer zweiten Ausgangsseite 13, die entlang der Umfangsrichtung 5 um einen begrenzten zweiten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar sind und sich über eine Mehrzahl zweiter Federelemente 14 (gegenüber der Umfangsrichtung 5) aneinander abstützen, wobei die zweite Ausgangsseite 13 einen zweiten Nabenflansch 15 und die zweite Eingangsseite 12 zwei zweite Gegenscheiben 16, 30 aufweist, die jeweils für jedes zweite Federelement 14 ein Fenster 17 aufweisen, an dem sich das jeweilige zweite Federelement 14 gegenüber der Umfangsrichtung 5 abstützt.
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Die erste Gegenscheibe 9 und die zwei zweiten Gegenscheiben 16, 30 sind gegenüber der Umfangsrichtung 5 drehfest miteinander verbunden.
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Die ersten Nabenflansche 7, 8 sind entlang der Umfangsrichtung 5 um den ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar, wobei die ersten Nabenflansche 7, 8 mit einer Nabenhülse 18 gegenüber der Umfangsrichtung 5 jeweils spielbehaftet formschlüssig verbunden sind. Die ersten Gegenscheiben 9, 10 sind mit der Nabenhülse 18 gegenüber der Umfangsrichtung 5 drehfest verbunden.
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Die ersten Federelemente 6 des Hauptdämpfers 2 stützen sich unmittelbar an den ersten Nabenflanschen 7, 8 gegenüber der Umfangsrichtung 5 ab. Die Funktion eines solchen, verschleißarmen Hauptdämpfers 2 ist aus der eingangs erwähnten
WO 2008/019641 A1 bekannt. Die vorliegend angeführten ersten Nabenflansche 7, 8, ersten Federelemente 6, ersten Gegenscheiben 9, 10, Nabenhülse 18 entsprechen den dort erwähnten Zwischenteilen, Federeinrichtungen, Seitenteilen und Nabe. Es wird auf die dort beschriebene Funktion der Teile bzw. die dort angeführten Figuren verwiesen.
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Die ersten Federelemente 6 sind gegenüber einer radialen Richtung 19 und/oder gegenüber einer axialen Richtung 28 ausschließlich durch die ersten Nabenflansche 7, 8 geführt. Eine seitliche Führung z. B. durch die ersten Gegenscheiben 9, 10 ist damit nicht erforderlich.
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Die Kupplungsanordnung 20 umfasst die Kupplungsscheibe 1 sowie ein Nabenteil 21, wobei die zweite Ausgangsseite 13 mit dem Nabenteil 21 drehfest (d. h. gegenüber der Umfangsrichtung 5 spielfrei) verbunden ist.
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Die ersten Nabenflansche 7, 8 sind entlang der Umfangsrichtung 5 um den ersten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar, wobei die ersten Nabenflansche 7, 8 mit der Nabenhülse 18 gegenüber der Umfangsrichtung 5 jeweils spielbehaftet formschlüssig verbunden sind. Die ersten Gegenscheiben 9, 10 sind mit der Nabenhülse 18 gegenüber der Umfangsrichtung drehfest 5 verbunden. Die Nabenhülse 18 ist auf dem Nabenteil 21 gegenüber der Umfangsrichtung 5 drehbar angeordnet.
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Ein über die Kupplungsscheibe 1 in die Kupplungsanordnung 20 eingebrachtes Drehmoment kann somit im Schubbetrieb über den einen ersten Nabenflansch 7 und die ersten Federelement 6 auf den weiteren ersten Nabenflansch 8 und über den weiteren ersten Nabenflansch 8 auf die Nabenhülse 18 übertragen werden. Über die Nabenhülse 18 wird das Drehmoment auf die ersten Gegenscheiben 9, 10 und über den Vordämpfer 11 auf das Nabenteil 21 übertragen.
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Ein über die Kupplungsscheibe 1 in die Kupplungsanordnung 20 eingebrachtes Drehmoment kann im Zugbetrieb über den (anderen, also den) weiteren ersten Nabenflansch 8 und die ersten Federelemente 6 auf den ersten Nabenflansch 7 und über den ersten Nabenflansch 7 auf die Nabenhülse 18 übertragen werden. Über die Nabenhülse 18 wird das Drehmoment auf die ersten Gegenscheibe 9, 10 und über den Vordämpfer 11 auf das Nabenteil 21 übertragen.
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4 zeigt ein Detail einer Kupplungsscheibe 1. Das Detail entspricht dem Detail der 3. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 3 wird Bezug genommen.
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Im Unterschied zu bekannten Kupplungsscheiben weist die erste Gegenscheibe 9 des Hauptdämpfers 2 für jedes zweite Federelement 14 jeweils ein Fenster 17 auf, an dem sich das zweite Federelement 14 gegenüber der Umfangsrichtung 5 abstützt.
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Es wird also die zumindest teilweise Integration des Vordämpfers 11 in den Hauptdämpfer 2 vorgeschlagen. Dazu werden zwei bekannte Komponenten, nämlich eine erste Gegenscheibe 9 und eine weitere zweite Gegenscheibe 30, in einem Bauteil, nämlich der ersten Gegenscheibe 9, zusammengefasst. Die weitere zweite Gegenscheibe 30 kann somit entfallen.
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Der Hauptdämpfer 2 weist die weitere erste Gegenscheibe 10 (siehe z. B. 1 und 2) auf und der Hauptdämpfer 2 und der Vordämpfer 11 weisen zusammen nur drei Gegenscheiben 9, 10, 16 auf.
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Die erste Gegenscheibe 9 und die zweite Gegenscheibe 16 sind gegenüber der Umfangsrichtung 5 drehfest miteinander verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsscheibe
- 2
- Hauptdämpfer
- 3
- erste Eingangsseite
- 4
- erste Ausgangsseite
- 5
- Umfangsrichtung
- 6
- erstes Federelement
- 7
- erster Nabenflansch
- 8
- weiterer erster Nabenflansch
- 9
- erste Gegenscheibe
- 10
- weitere erste Gegenscheibe
- 11
- Vordämpfer
- 12
- zweite Eingangsseite
- 13
- zweite Ausgangsseite
- 14
- zweites Federelement
- 15
- zweiter Nabenflansch
- 16
- zweite Gegenscheibe
- 17
- Fenster
- 18
- Nabenhülse
- 19
- radiale Richtung
- 20
- Kupplungsanordnung
- 21
- Nabenteil
- 22
- Antriebsstrang
- 23
- Kraftfahrzeug
- 24
- Antriebseinheit
- 25
- Antriebswelle
- 26
- Getriebe
- 27
- Getriebeeingangswelle
- 28
- axiale Richtung
- 29
- Drehachse
- 30
- weitere zweite Gegenscheibe
