DE10239401A1

DE10239401A1 - Reibungskupplung

Info

Publication number: DE10239401A1
Application number: DE10239401A
Authority: DE
Inventors: Achim Dipl.-Ing. Link; Rüdiger Dipl.-Ing. Berck (FH)
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-02-05
Also published as: DE50300205D1; DE10239400A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit einem Schwungrad 1, das von einer Kurbelwelle drehbar antreibbar ist. Weiterhin ist ein ringartiger Reibbelag einer auf einer drehbar gelagerten Getriebeantriebswelle drehfest angeordneten Kupplungsscheibe 8 vorhanden. Eine Anpreßplatte 5 ist axial auf ihrer einen Beaufschlagungsseite 9 von dem radial äußeren Randbereich einer tellerartigen Membranfeder 10 kraftbeaufschlagbar und dadurch mit ihrer anderen Seite gegen den Reibbelag 7 preßbar, wobei die mit ihrer Ebene etwa radial zur Drehachse 2 von Kurbelwelle und Getriebeantriebswelle gerichtete Membranfeder 10 an ihrem radial inneren Bereich axial kraftbeaufschlagbar und um eine Kipplagerung im radial mittleren Bereich der Membranfeder 10 schwenkbar ist. Die Membranfeder 10 weist an ihrem radial äußeren Bereich eine etwa zur Beaufschlagungsseite 9 der Anpreßplatte 5 gerichtete Abkröpfung 13 auf, mit der die Anpreßplatte 5 kraftbeaufschlagbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Schwungrad, das von einer Kurbelwelle drehbar antreibbar ist, mit einem ringartigen Reibbelag einer auf einer drehbar gelagerten Getriebeantriebswelle drehfest angeordneten Kupplungsscheibe, mit einer Anpreßplatte, die axial auf ihrer einen Beaufschlagungsseite von dem radial äußeren Randbereich einer tellerartigen Membranfeder kraftbeaufschlagbar und dadurch mit ihrer anderen Seite gegen den Reibbelag preßbar ist und wobei die mit ihrer Ebene etwa radial zur Drehachse von Kurbelwelle und Getriebeantriebswelle gerichtete Membranfeder an ihrem radial inneren Bereich axial kraftbeaufschlagbar und um eine Kipplagerung im radial mittleren Bereich der Membranfeder schwenkbar ist.
Bei derartigen Reibungskupplungen ist es bekannt, daß die Membranfeder im wesentlichen eben ist und mit ihrem ebenen radial äußeren Bereich eine axial an der Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte hervorstehende Schneide der Anpreßplatte beaufschlagt. Dabei dient die Schneide dazu, daß das die Membranfeder bei deren Schwenkbewegung auf der Schneide eine Kippbewegung ausführen und an einer definierten Stelle kraftbeaufschlagen kann. Die Herstellung der Anpreßplatte ist aufwendig. Bei einer aus einem Metall gegossenen einteiligen Anpreßplatte muß sowohl die den Reibbelag beaufschlagende Reibfläche als auch die Schneide spanabhebend bearbeitet werden.
Bei einer einteiligen Stahl-Anpreßplatte muß die Schneide im Bereich der Reibfläche durch Tiefziehen erzeugt oder an dem Außendurchmesserbereich der Anpreßplatte angeformt und anschließend spanabhebend bearbeitet werden. Dazu sind jeweils mehrere Arbeitsgänge erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reibungskupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau mit wenigen Arbeitsgängen herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membranfeder an ihrem radial äußeren Bereich eine etwa zur Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte gerichtete Abkröpfung aufweist, mit der die Anpreßplatte kraftbeaufschlagbar ist.

Durch diese Ausbildung kann die Anpreßplatte eine einfache, auf beiden Seiten plane Platte sein, während die Membranfeder in einem einzigen Stanz/Biegearbeitsgang herstellbar ist.

Vorzugsweise erstreckt sich die Abkröpfung etwa rechtwinklig zur Ebene der Membranfeder.

Die Abkröpfung kann entweder ein geschlossener, radial umlaufender Ring sein oder aber auch aus einer Mehrzahl radial umlaufend im Abstand zueinander angeordneter Ringabschnitte bestehen.

Weist die Abkröpfung einen etwa radial zur Drehachse gerichteten ringartigen Endbereich auf, der an die Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte anlegbar ist, so kann dieser Endbereich an einer Schneide der Anpreßplatte zur Anlage gelangen, die nur geringe Höhe aufweisen muß und so bei einer Stahl-Anpreßplatte durch einen einfachen Prägevorgang erzeugbar ist.

Eine andere einfach herstellbare Möglichkeit besteht darin, daß die Abkröpfung mit ihrer radial umlaufenden, etwa zur Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte gerichte ten Stirnfläche eine Membranfeder-Schneide bildet, die an die Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte anlegbar ist.

Um ein kontinuierliches Abrollen der Membranfeder-Schneide auf der Anpreßplatte zu ermöglichen, kann die Membranfeder-Schneide einen verrundeten Querschnitt besitzen, Einfach herstellbar ist es, wenn die Anpreßplatte im Bereich der Beaufschlagung durch die Abkröpfung eine plane Beaufschlagungsfläche besitzt. Dies führt auch zu einer geringen axialen Baulänge der Reibungskupplung.

Insbesondere bei einer Membranfeder mit einem radial zur Drehachse gerichteten ringartigen Endbereich kann zur leichten Kippbarkeit der Membranfeder auf der Anpreßplatte die Anpreßplatte im Bereich der Beaufschlagung durch die Abkröpfung eine axial hervorstehende Schneide aufweisen.

Damit die unter Kraftbeaufschlagung der Membranfeder auf die Anpreßplatte erfolgende geringe Radialbewegung der Abkröpfung auf der Anpreßplatte leichtgängig und weitgehend ohne Verschleiß ist, kann die Anpreßplatte und/oder die Abkröpfung in ihrem einander beaufschlagenden Bereich verschleißarm und/oder reibungsarm ausgebildet sein.

Dazu kann in einfacher Weise die Anpreßplatte und/oder die Abkröpfung in ihrem einander beaufschlagenden Bereich gehärtet oder mit einer verschleißarmen und/oder reibungsarmen Beschichtung versehen sein, wozu jegliche geeignete Materialien und Auftrag- bzw. Härtverfahren anwendbar sind.

Eine andere, ebenfalls einfach durchzuführende Maßnahme besteht dazu darin, daß an der Anpreßplatte und/oder der Abkröpfung an dem einander beaufschlagenden Bereich ein gehärtetes oder verschleißarmes und/oder reibungsarmes Bauteil angeordnet ist.

Einfach montierbar ist es dabei, wenn das gehärtete oder verschleißarme und/oder reibungsarme Bauteil form-, reib- oder kraftschlüssig an der Anpreßplatte und/oder der Abkröpfung befestigt ist.

Das gehärtete oder verschleißarme und/oder reibungsarme Bauteil kann aber auch in einer Ausnehmung vorzugsweise gleicher umlaufender Kontur auf der Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte eingesetzt sein, wodurch die axiale Baulänge der Reibungskupplung nicht vergrößert wird.

Besteht die Anpreßplatte aus Stahl, so kann sie in einem einfachen Stanzvorgang aus einem Blech relativ geringer Dicke hergestellt werden, so daß auch die axiale Baulänge der Reibungskupplung gering ist.

Ist die Anpreßplatte ein metallisches Gußteil, so kann auch diese auf einfache Weise eine auf beiden Seiten plane Scheibe sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschreiben. Es zeigen
1 eine obere Hälfte einer Reibungskupplung im Querschnitt
2 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Membranfeder
3 einen Schnitt entlang der Linie II–II in 2
4 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Membranfeder
5 einen Schnitt entlang der Linie IV–IV in 4
6 eine perspektivische Ansicht der Membranfeder nach 4 auf einer Anpreßplatte
7 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Membranfeder
8 eine hälftige Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Membranfeder mit einer Anpreßplatte.
Die dargestellten Reibungskupplungen besitzen ein Schwungrad 1, das von einer nicht dargestellten Kurbelwelle um eine Drehachse 2 drehbar antreibbar ist. Das Schwungrad 1 besitzt eine ringartige Reibfläche 3. Im radial äußeren Bereich ist an dem Schwungrad 1 ein Kupplungsdeckel 4 befestigt, der wiederum eine in den zwischen dem Schwungrad 1 und dem Kupplungsdeckel 4 gebildeten Raum ragende, aus Stahl bestehende ringförmige Anpreßplatte 5, 5' trägt.
Axial zwischen der Reibfläche 3 des Schwungrades 1 und einer Reibfläche 6 der Anpreßplatte 5 ist ein ringartiger Reibbelag angeordnet, der von einer Kupplungsscheibe 8 getragen wird. Die Kupplungsscheibe 8 ist auf einem als Keilwelle ausgebildeten Abschnitt einer nicht dargestellten Getriebeantriebswelle axial verschiebbar aber drehfest angeordnet, wobei sich die Getriebeantriebswelle koaxial zur Drehachse 2 erstreckt.
Die Anpreßplatte 5 besitzt auf ihrer der Reibfläche 6 axial abgewandten Seite eine Beaufschlagungsseite 9, auf der sie von dem radial äußeren Bereich einer Membranfeder 10 kraftbeaufschlagbar ist, wodurch die Anpreßplatte 5 gegen den Reibbelag 7 gepreßt und dieser zwischen den Reibflächen 3 und 6 des Schwungrades 1 und der Anpreßplatte 5 fest eingeklemmt wird. Dadurch entsteht eine drehfeste Verbindung der Kurbelwelle mit der Getriebeantriebswelle.
Die koaxial zur Drehachse 2 angeordnete tellerartige Membranfeder 10 erstreckt sich mit ihrer Ebene etwa radial zur Drehachse 2 und ist an ihrem mittleren Bereich über radial am Umfang verteilt angeordnete Distanzbolzen 1 1 an dem Kupp lungsdeckel 4 gehalten. Die an dem Kupplungsdeckel 4 mit einem Ende befestigten Distanzbolzen 11 erstrecken sich durch Axialöffnungen 16 in der Membranfeder 10. Um die Distanzbolzen 11 ist auf jeder Seite der Membranfeder 10 ein Kippring 12 geführt. Durch axiale Beaufschlagung des inneren Bereichs der Membranfeder 10 zur Kupplungsscheibe 8 hin wird die normalerweise mit ihrem radial äußeren Bereich unter Vorspannung an der Anpreßplatte 5 anliegende Membranfeder 10 um den einen als Kipplagerung dienenden Kippring 12 mit ihrer Ebene so gekippt, daß sie von der Anpreßplatte 5 abhebt oder sie zumindest nicht mehr kraftbeaufschlagt. Damit ist die Verbindung der Kurbelwelle zur Getriebeantriebswelle gelöst.
Die Membranfeder 10 ist an ihrem radial äußeren Bereich mit einer zur Beaufschlagungsseite 9 der Anpreßplatte 5 gerichteten Abkröpfung 13 versehen, die an ihrem radial umlaufenden stirnseitigen Rand eine Membranfeder-Schneide 14 bildet, mit dem die Anpreßplatte 5 axial kraftbeaufschlagbar ist. Die Membranfeder-Schneide 14 besitzt dabei einen verrundeten Querschnitt.
Zur Verschleißverhinderung und Reibungsreduzierung beaufschlagt die Membranfeder-Schneide 14 die Anpreßplatte 5 über ein an der Beaufschlagungsseite 9 anliegendes, gehärtetes ringartiges Bauteil 15.
Bei der in den 2 und 3 dargestellten Membranfeder 10' besteht die Abkröpfung 13 aus einer Mehrzahl radial umlaufend im Abstand zueinander angeordneter Ringabschnitte 17 mit axial gerichteten Membranfederschneiden 14, die einen verrundeten Querschnitt aufweisen. In ihrem radial inneren Bereich ist die Membranfeder 10' mit radial gerichteten Schlitzen 18 versehen, die von den Axialöffnungen 16 ausgehen und offen in eine zentrische Bohrung 19 der Membranfeder 10' münden.
Die in den 4 bis 6 dargestellte Membranfeder 10'' besitzt weitgehend den selben Aufbau wie die Membranfeder 10'. Unterschiedlich ist nur, daß der radial umlaufende Rand der Lücken 20 zwischen den Ringabschnitten 17 über eine sich in die Ebene der Membranfeder 10'' erstreckende Einbuchtung 21 zu den Ringabschnitten 17 führt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 ist die Abkröpfung 13 der Membranfeder 10''' als geschlossener, radial umlaufender Ring 22 ausgebildet.
In dem Ausführungsbeispiel der 8 weist die Abkröpfung 13 der Membranfeder 10'''' einen etwa radial zur Drehachse 2 nach außen gerichteten ringartigen Endbereich 23 auf, der an der Beaufschlagungsseite 9 der Anpreßplatte 5' anlegbar ist. Die Anpreßplatte 5' besitzt im Bereich der Beaufschlagung durch den ringartigen Endbereich 23 eine durch einen Prägevorgang erzeugte axial hervorstehende Schneide 24.

1: Schwungrad
2: Drehachse
3: Reibfläche
4: Kupplungsdeckel
5: Anpreßplatte
5': Anpreßplatte
6: Reibfläche
7: Reibbelag
8: Kupplungsscheibe
9: Beaufschlagungsseite
10: Membranfeder
10': Membranfeder
10'': Membranfeder
10''': Membranfeder
10'''': Membranfeder
11: Distanzbolzen
12: Kippring
13: Abkröpfung
14: Membranfeder-Schneide
15: ringartiges Bauteil
16: Axialöffnungen
17: Ringabschnitt
18: Schlitze
19: Bohrung
20: Lücke
21: Einbuchtung
22: Ring
23: ringartiger Endbereich
24: Schneide

Claims

Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Schwungrad, das von einer Kurbelwelle drehbar antreibbar ist, mit einem ringartigen Reibbelag einer auf einer drehbar gelagerten Getriebeantriebswelle drehfest angeordneten Kupplungsscheibe, mit einer Anpreßplatte, die axial auf ihrer einen Beaufschlagungsseite von dem radial äußeren Randbereich einer tellerartigen Membranfeder kraftbeaufschlagbar und dadurch mit ihrer anderen Seite gegen den Reibbelag preßbar ist und wobei die mit ihrer Ebene etwa radial zur Drehachse von Kurbelwelle und Getriebeantriebswelle gerichtete Membranfeder an ihrem radial inneren Bereich axial kraftbeaufschlagbar und um eine Kipplagerung im radial mittleren Bereich der Membranfeder schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder (10, 10', 10'', 10''', 10'''') an ihrem radial äußeren Bereich eine etwa zur Beaufschlagungsseite (9) der Anpreßplatte (5, 5') gerichtete Abkröpfung (13) aufweist, mit der die Anpreßplatte (5, 5') kraftbeaufschlagbar ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (13) sich etwa rechtwinklig zur Ebene der Membranfeder (10, 10', 10", 10''', 10'''') erstreckt.
Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (13) ein geschlossener, radial umlaufender Ring (22) ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (13) aus einer Mehrzahl radial umlaufend im Abstand zueinander angeordneter Ringabschnitte (17) besteht.
Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (13) einen etwa radial zur Drehachse (2) gerichteten ringartigen Endbereich (23) aufweist, der an die Beaufschlagungsseite (9) der Anpreßplatte (5') anlegbar ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung (13) mit ihrer radial umlaufenden, etwa zur Beaufschlagungsseite (9) der Anpreßplatte (5) gerichteten Stirnfläche eine Membranfeder-Schneide (14) bildet, die an die Beaufschlagungsseite (9) der Anpreßplatte (5) anlegbar ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder-Schneide (14) einen verrundeten Querschnitt besitzt.
Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (5) im Bereich der Beaufschlagung durch die Abkröpfung (13) eine plane Beaufschlagungsfläche (9) besitzt.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (5') im Bereich der Beaufschlagung durch die Abkröpfung (13) eine axial hervorstehende Schneide (24) aufweist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (5) und/oder die Abkröpfung in ihrem einander beaufschlagenden Bereich verschleißarm und/oder reibungsarm ausgebildet ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte und/oder die Abkröpfung in ihrem einander beaufschlagenden Bereich gehärtet oder mit einer verschleißarmen und/oder reibungsarmen Beschichtung versehen sind.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anpreßplatte (5) und/oder der Abkröpfung an dem einander beaufschlagenden Bereich ein gehärtetes oder verschleißarmes und/oder reibungsarmes Bauteil (15) angeordnet ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißarme und/oder reibungsarme Bauteil form-, reib- oder kraftschlüssig an der Anpreßplatte und/oder der Abkröpfung befestigt ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das gehärtete oder verschleißarme und/oder reibungsarme Bauteil in einer Ausnehmung vorzugsweise gleicher umlaufender Kontur auf der Beaufschlagungsseite der Anpreßplatte eingesetzt ist.
Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (5, 5') aus Stahl besteht.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte ein metallisches Gußteil ist.