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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung, eine Anpressplatte, welche über eine Kopplungsanordnung mit der Gehäuseanordnung zur Drehmomentübertragung gekoppelt ist, sowie eine Kraftbeaufschlagungsanordnung, welche zur Einleitung einer Anpresskraft in die Anpressplatte bezüglich dieser abgestützt ist.
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Eine derartige Druckplattenbaugruppe ist in der 1 schematisch dargestellt. Die Gehäuseanordnung 12 dieser Druckplattenbaugruppe 10 ist in ihrem radial äußeren Bereich zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Schwungmasse ausgebildet, die gleichzeitig auch als Widerlager für eine durch die Anpressplatte 14 zu beaufschlagende Kupplungsscheibe dient. Die Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 ist in dem dargestellten Falle in einem radial mittleren Bereich 18 in an sich bekannter und in der 1 nur stilisiert dargestellter Art und Weise bezüglich des Gehäuses abgestützt und beaufschlagt mit ihrem radial äußeren Bereich 20 die Anpressplatte 14 in einem erhöhungsartigen Anlagebereich 22 derselben. Wenn die Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 beispielsweise ein als Membranfeder ausgebildeter Kraftspeicher ist, wird durch die Vorspannkraft desselben die Anpressplatte 14 in Richtung auf das nicht dargestellte Widerlager zu gepresst und somit der Einrückzustand erlangt. Wenn die Druckplattenbaugruppe für eine Kupplung des Normal-Offen-Typs ausgebildet ist, wird durch ziehendes Angreifen am radial inneren Bereich 24 der mehrere Hebelelemente o. dgl. bereitstellenden Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 unter Ausnutzung der Hebelverhältnisse eine Einrückkraft für ein Betätigersystem erzeugt, so dass die Kupplung in den Einrückzustand gelangen kann.
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Die Anpressplatte 14 ist in dem dargestellten Falle durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Blattfederelementen 26 mit dem Gehäuse 12 so verbunden, dass sie in einem begrenzten Hubbereich in Richtung der Drehachse A bewegbar ist, zur Drehmomentübertragung aber mit dem Gehäuse 12 verbunden ist.
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Dazu bilden, wie in 2 in einer Ansicht der Druckplattenbaugruppe 10 von radial außen erkennbar, die über den Umfang verteilt liegenden Blattfederelemente 26, die auch paarweise angeordnet sein können, in ihrer Gesamtheit eine Kopplungsanordnung 28. Man erkennt, dass an der Anpressplatte 14 mehrere nach radial außen greifende Armabschnitte 30 vorgesehen sind, und dass in Zuordnung zu jedem Armabschnitt 30 am Gehäuse 12 ein Befestigungsabschnitt 32 vorgesehen ist. Die Endbereiche 34, 36 der Blattfederelemente 26 sind mit den Armabschnitten 30 bzw. dem Befestigungsabschnitt 32 durch Vernietung o. dgl. fest verbunden. Insbesondere erkennt man, dass die Einbaulage der Blattfederelemente 26 derart ist, dass die beiden Endbereiche 34, 36 in Richtung der Drehachse zueinander versetzt sind, wobei die Endbereiche 34, die an der Anpressplatte 14 festgelegt sind, weiter in Richtung vom Widerlagerbereich bzw. auch der nicht dargestellten Kupplungsscheibe zurückversetzt angeordnet sind. Die Folge dieser Anordnung ist, dass bei Einleitung eines Drehmoments und Drehbeaufschlagung der Anpressplatte 14 bezüglich des Gehäuses 12 die Blattfederelemente 26 die Tendenz haben, sich in Umfangsrichtung strecken zu wollen. Auf Grund der Abkröpfung bzw. des axialen Versatzes der beiden Befestigungspunkte der Blattfederelemente 26 wird dabei eine Axialkraftkomponente erzeugt, die eine verstärkte Anpressung der Anpressplatte 14 zur Folge hat.
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Um diesen selbstverstärkenden Anpresseffekt, der dadurch generiert wird, dass die Kopplungsanordnung 28 dazu ausgebildet ist, bei Drehmomenteinleitung in die Druckplattenbaugruppe 10 bzw. eine diese aufweisende Reibungskupplung eine die Anpressplatte 14 verstärkt gegen eine Kupplungsscheibe pressende Axialkraftkomponente zu erzeugen, nutzen zu können, ist es erforderlich, dass die Anpressplatte 14 geringfügig bezüglich des Gehäuses 12 um die Drehachse A verdrehbar ist. Dieser Verdrehung wirkt jedoch insbesondere im Einrückzustand der Kontakt zwischen der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 in ihrem radial äußeren Bereich 20 und der Anpressplatte 14 in ihrem Anlagebereich 22 entgegen. Dort ist, wie in 1 erkennbar, ein Reibkontakt vorhanden, der im Wesentlichen durch drei Größen beeinflusst ist. Dies ist zum einen der Reibkoeffizient μ der zwischen der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 und der Anpressplatte 14 wirksam ist, ist weiterhin der wirksame Reibradius, also der Abstand DAS zwischen dem Reibbereich und der Drehachse A, und ist selbstverständlich die in diesem Reibbereich wirksame Anpresskraft bzw. Normalkraft FMF. Je größer diese Kraft FMF ist, desto größer wird auch die zwischen der Anpressplatte 14 und der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 wirkende Reibkraft, was zur Folge hat, dass der vorangehend angesprochene Selbstverstärkungseffekt nur mit entsprechend reduzierter Effizienz genutzt werden kann.
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Eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bereits aus der
DE 197 55 081 A1 bekannt.
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Weiterhin ist aus der
DE 43 29 063 A1 eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung bekannt, welche eine Gehäuseanordnung, eine Anpressplatte sowie ein Kraftbeauschlagungselement aufweist, wobei zwischen der Anpressplatte und dem Kraftbeaufschlagungselement eine Drehkopplungsanordnung vorgesehen ist.
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Aus der
US 5 375 688 B ist ebenfalls eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung bekannt, bei welcher zwischen einer Anpressplatte und der daran anliegenden Membranfeder eine Lageranordnung in Form von Kugeln oder Rollen angeordnet ist.
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Aus der
DE 100 44 204 A1 ist eine Kupplungseinrichtung bekannt, welche ein erstes und ein zweites Anpresselement aufweist, wobei das erste Anpresselement und das zweite Anpresselement derart miteinander gekoppelt sind, dass ein In-Reibeingriff-Bringen des zweiten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung ein In-Reibeingriff-Bringen des ersten Anpresselements mit der Kupplungsscheibenanordnung induziert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung bereitzustellen, bei welcher der Anpresskraftselbstverstärkungseffekt effizient genutzt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Durch das Bereitstellen der Drehentkopplungsanordnung wird dafür gesorgt, dass bei Einleitung vergleichsweise großer Kräfte in die Anpressplatte und des dazu erforderlichen körperlichen Kontakts verschiedener Bauteile einer Drehung der Anpressplatte in diesem Bereich so wenig als möglich entgegengewirkt wird und somit ein bei einer derartigen Druckplattenbaugruppe ggf. gewünschter selbstverstärkender Anpresseffekt sehr effizient genutzt werden kann.
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Die Drehentkopplungsanordnung weist erfindungsgemäß wenigstens ein Lagerungselement auf, das als Wälzkörper oder als Gleitlagerungselement ausgebildet sein kann.
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Insbesondere zur Verringerung des effektiven Reibradius und zur entsprechenden Verringerung des der Verdrehbarkeit der Anpressplatte entgegenwirkenden Reibmomentes ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das wenigstens eine Lagerungselement im Bereich der Drehachse angeordnet ist.
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Der erfindungsgemäße Aufbau der Druckplattenbaugruppe bzw. der Drehentkopplungsanordnung ist derart, dass die Drehentkopplungsanordnung ein durch die Kraftbeaufschlagungsanordnung beaufschlagbares Eingangselement sowie ein bezüglich der Anpressplatte abgestütztes Ausgangselement aufweist und dass das wenigstens eine Lagerungselement zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement vorgesehen ist.
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Um einen definierten linienartigen Anlagekontakt zwischen dem Eingangselement und der Kraftbeaufschlagungsanordnung sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass das Eingangselement einen erhöhungsartigen Anlagebereich für die Kraftbeaufschlagungsanordnung aufweist. Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Ausgangselement mit der Anpressplatte fest verbunden ist, beispielsweise durch Verschraubung, Vernietung o. dgl..
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Um insbesondere bei Durchführung von Ausrückvorgängen, bei welchen die Anpressplatte durch die Kraftbeaufschlagungsanordnung nur gering oder gar nicht in Kraftübertragungskontakt mit der Anpressplatte ist, einen definierten Zusammenhalt der Drehentkopplungsanordnung gewährleisten zu können, wird vorgeschlagen, dass eine Klammerungsanordnung zur Erzeugung eines festen Zusammenhalts des Eingangselements mit dem Ausgangselement unter Zwischenlagerung des wenigstens einen Lagerungselements vorgesehen ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Prinzipdarstellung einer Druckplattenbaugruppe im Teillängsschnitt;
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2 eine Ansicht der in 1 dargestellten Druckplattenbaugruppe von radial außen;
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3 eine der 1 entsprechende Ansicht einer erfindungsgemäßen Druckplattenbaugruppe;
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4 eine abgewandelte Ausgestaltungsform der in 3 dargestellten Baugruppe.
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Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus einer Druckplattenbaugruppe, bei welcher die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht sein können, wird auf die vorangehende Beschreibung der in den 1 und 2 dargestellten Druckplattenbaugruppe 10 verwiesen.
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Man erkennt in der 3 weiter, dass bei der erfindungsgemäßen Baugruppe 10 eine Drehentkopplungsanordnung 38 vorgesehen ist. Diese umfasst im dargestellten Beispiel zwei ringscheibenartige Bauteile 40, 42. Das Bauteil 40, welches als Eingangselement wirksam ist, wird in seinem radial äußeren Bereich 44 durch die Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 beaufschlagt. Das Bauteil 42, welches als Ausgangselement wirksam ist, beaufschlagt in seinem radial äußeren Bereich 46 die Anpressplatte 14 und ist dort mit dieser beispielsweise durch Verschraubung, Vernietung, Verschweißung oder in sonstiger Weise fest verbunden. Zwischen dem Eingangselement 40 und dem Ausgangselement 42 ist eine Lagerungsanordnung 48 wirksam, die im dargestellten Beispiel als Wälzkörperlagerung ausgebildet ist und eine Mehrzahl von kugelartigen Wälzkörpern 50 aufweist. Diese Kugeln 50 sind um die Drehachse A aufeinander folgend angeordnet, und zur definierten Führung derselben können in dem Eingangselement 40 oder/und dem Ausgangselement 42 durch Einprägen oder Umformen oder spanabhebende Bearbeitung Führungsbahnen bereitgestellt sein. Durch das Anordnen im inneren Endbereich der Teile 40, 42 wird der effektive Reibradius, welcher bei Durchführung einer Abrollbewegung auch auftreten wird, verringert.
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Je näher dieser Bereich der Positionierung der Lagerungselemente 50 zur Drehachse A heranreicht, desto geringer wird der effektive Reibradius werden. Im Extremfall kann hier eine Lagerung sogar im Bereich der Drehachse A vorgesehen sein, wobei selbstverständlich dafür gesorgt sein muss, dass eine Getriebeeingangswelle durch diese Bauteile 40, 42 hindurchgeführt werden kann, um mit der Kupplungsscheibe gekoppelt werden zu können.
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An Stelle der dargestellten Wälzkörper als Lagerungselemente 50 ist es selbstverständlich auch möglich, Gleitlagerungselemente bereitzustellen und zwischen den beiden Bauteilen 40, 42 vorzusehen, oder beispielsweise an zumindest einem dieser Bauteile entsprechende Ausformungsbereiche oder zumindest einen Ausformungsbereich vorzusehen, der dann durch Beschichtung mit einem Gleitlagerungsmaterial ein derartiges Gleitlagerungselement bereitstellt und in diesem Bereich mit dem anderen Bauteil in Kontakt tritt. Um über die beiden Bauteile 40, 42 auch vergleichsweise große Einrückkräfte übertragen zu können, ist es zu deren Stabilisierung vorteilhaft, Verformungsbereiche bereitzustellen, in welchen in diesen im Allgemeinen aus Blechmaterial aufgebauten Bauteilen dann zwangsweise Versteifungen auftreten. In Bereichen, in welchen derartige Versteifungen nicht erforderlich oder gewünscht sind, kann dann durch das Bereitstellen von Aussparungen Bauraum für andere Elemente geschaffen werden bzw. Gewicht eingespart werden.
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Zur Erlangung eines definierten, linienartigen Anlagekontaktes der Kraftbeaufschlagungsanordnung in ihrem radial äußeren Bereich an dem Eingangselement 40 ist es möglich, an diesem Eingangselement 40 durch Ausformung einen in Umfangsrichtung umlaufenden, ggf. unterbrochenen Erhöhungsbereich zu definieren, der, so wie der Anlagebereich 22 bei der Ausgestaltungsform gemäß 1 dann schneidenartig an der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 anliegt bzw. von dieser beaufschlagt wird.
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Wie vorangehend bereits ausgeführt, ist es vorteilhaft, das Ausgangselement 42 mit der Anpressplatte 14 fest zu verbinden. Zur Erlangung einer definierten Zentrierung ist es auch möglich, an diesem Ausgangselement 42 einen Zentrierbund bereitzustellen, welcher die Anpressplatte 14 bereichsweise an entsprechenden Abschnitten radial außen oder radial innen umgreift und somit eine definierte Radiallage der Anpressplatte 14 bezüglich des Ausgangselements 42 vorgibt.
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Weiter kann ein definierter Zusammenhalt der Drehentkopplungsanordnung 38 auch bei Durchführung von Ausrückvorgängen dadurch gewährleistet werden, dass, wie in 4 dargestellt, an mehreren Umfangspositionen Federelemente 52 vorgesehen sind, die diesen definierten Zusammenhalt gewährleisten. Diese schwanenhalsartig ausgebildeten Federelemente 52 können an der Anpressplatte 14 festgelegt sein, beispielsweise mit den Nietbolzen 54, mit welchen auch die Blattfederelemente 26 in ihrem Endbereich 34 an der Anpressplatte 14 festgelegt sind. Diese Federelemente 52 übergreifen dann die beiden Bauteile 40, 42 und ggf. auch den radial äußeren Bereich 18 der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16 und sorgen für einen definierten axialen Zusammenhalt der in der 4 gezeigten Baugruppe.
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Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße Druckplattenbaugruppe in verschiedenen Bereichen anders ausgebildet sein kann, als vorangehend beschrieben. So können selbstverständlich an Stelle der dargestellten Kugeln als Wälzkörper auch andere Wälzkörperelemente, wie z. B. Konusrollen, Zylinderrollen o. dgl. zum Einsatz kommen. Die radiale Lage derartiger Wälzkörperlagerungen bzw. auch die Anzahl der einzusetzenden Wälzkörper hängt von den zu übertragenden Kräften und dem zur Verfügung stehenden Bauraum ab. Auch ist es grundsätzlich möglich als Gleitlagerungselement einen mit Gleitlagerungsmaterial beschichteten oder aus derartigem Material mit geringem Reibkoeffizienten bezüglich des Eingangselements 40 bzw. des Ausgangselements 42 aufgebauten Gleitlagerungsring zwischen diesen beiden Elementen 40, 42 vorzusehen. Die Anlage der Kraftbeaufschlagungsanordnung 16, also beispielsweise einer Membranfeder, an dem Eingangselement 40 kann selbstverständlich auch unter Einsatz eines vom Eingangselement 40 getrennt ausgebildeten Anlagebereichs, beispielsweise Drahtring o. dgl., erfolgen.
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Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nicht nur bei einer herkömmlichen Einfachkupplung realisiert sein können, sondern selbstverständlich auch bei einer Doppelkupplung, wenn in einem Antriebssystem ausreichend Bauraum zur Verfügung steht.
