DE2758366C3 - Kupplungsdruckplatte - Google Patents

Description

Bei bekannten Kupplungsdruckplatlen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (US-Patentschriften 19 36 032 und 22 17 078) finden ringförmige, im wesentlichen U-förmige Plattenteile (Bügel) Verwendung. Jeweils ein innerer und ein äußerer Umfangsflansch sind dabei über einen Stegabschnitt miteinander verbunden. Als Anpreßfedern werden Spiralfedern benutzt, die heute nicht mehr gebräuchlich sind.

Die üblicherweise benutzten, allgemein bekannten

Kupplungsdruckplatten werden zumeist als Gußeisenteile hergestellt. Ihr Verschleiß- und Temperaturverhalten ist gut Bei hohen Motordrehzahlen, wie sie bei den modernen Motoren häufiger auftreten, greifen jedoch an den Kupplungsdruckplatten hohe Zentrifugalkräfte an, die bei aus Guß hergestellten Teilen zum Bruch führen können. Außerdem sind die Guß- und Bearbeitungskosten verhältnismäßig hoch; zudem ist der Anteil an Ausschuß hoch.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht somit darin, eine KuppIungsdrucKplatte der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung derart weiterzubilden, daß eine kostengünstige Fertigung der Kupplungsdruckplatte als hochgradig bruchfestes Bauteil möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des ■"'■""Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gelöst

Das erfindungsgemäß vorgesehene Versteifungsgerüst erfüllt mehrere Funktionen gleichzeitig. Wie bereits der Name zum Ausdruck bringt, versteift es. Darüber hinaus bildet es jedoch eine Widerlagerfläche für die Tellerfeder, wie sie bei modernen Kupplungen als Anpreßfeder allgemein verwendet wird. Die Verbindungsstege des Versteifungsgerüstes sind als Ventilatorflügel ausgebildet, die einen kühlenden Luftstrom erzeugen. Dies ist bei dünnwandigen Kupplungsdruckplatten besonders wichtig. Das Versteiiungsgerüst dient als Kühlfläche, welche die Wärme von der Reibfläche der Kupplungsdruckplatte abführt Schließlich ermöglicht die ringsegmentförmige Ausbildung der Tellerfeder-Anlagefläche die Zirkulation von Kühlluft, was ebenfalls für dünnwandige Druckplatten von besonderer Bedeutung ist

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran-Sprüchen aufgeführt

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer Kraftfahrzeugkupplung mit einer Kupplungsdruckplatte;

F i g. 2 die Aufsicht der Kupplungsdruckplatte und der Kupplungsfeder im Sinne der F i g. 1 von rechts, wobei die Kupplungsfeder teilweise gebrochen dargestellt ist;

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt der Druckplatte und Kupplungsfeder längs der Linie 3-3 der F i g. 2;

F i g. 4 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung eines Abschnitts der Druckplatte mit einem daran befestigten Versteifungsgerüst;

F i g. 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils eines Versteifungsgerüsts;

F i g. 6 eine Teilaufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungsdruckplatte mit zugeordneter, teilweise gebrochen dargestellter Kupplungsfeder;

F i g. 7 eine perspektivische Teildarstellung des Versteifungsgerüsts gemäß F i g. 6;

Fig.8 die Teilaufsicht einer Kupplungsdruckplatte mit einem abgewandelten Versteifungsgerüst;

Fig.9 einen Schnitt längs des abgewinkelten Linienzugs 9-9 der Fig.S zur Verdeutlichung des Zusammenbaus;

F i g. 10 einen der F i g. 9 entsprechenden Schnitt zur Verdeutlichung einer weiteren Einbaumöglichkeit;

F i g. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kupplungsdruckplatte zur Verdeutlichung einer weiteren Einbaumöglichkeit der Teile des Versteifungsgerüstsund

Fig. 12 eine teilweise geschnittene Seitenansicht mit einer nochmals abgewandelten Befestigungsart der Teile des Versteifungsgerüsts.

Gemäß F i g. 1 enthalt die zwischen dem Motor und dem Getriebe eines Kraftfahrzeugs angeordnete Kupplung 10 ein Kupplungsgehäuse 11 mit einem Radialflansch 12, der durch Muttern 13 am nicht gezeigten Motor befestigt ist und am Getriebegehäuse 14 anliegt Das Kupplungsgehäuse 11 ist mit sich gegenüberliegenden, zueinander koaxialen Öffnungen 15 und 16 zur Aufnahme der Motorkurbelwelle 17 bzw. der zum Getriebe führenden Abtriebswelle 18 versehen.

Innerhalb des Gehäuses 11 enthält die Kupplung 10 ein Schwungrad 19, das an der Kurbelwelle 17 über Schrauben 21 befestigt ist, eine innere Kupplungsschale 22 mit einem Radialflansch 23, der über Schrauben 24 am Schwungrad i9 befestigt ist eine Kupplungsscheibe 25, eine Druckplatte 26 und eine Belleville-Feder 27. Die Belleville-Feder besteht aus einem äußeren konischen Abschnitt 28 und mehreren nach innen verlaufenden Federfingern 29, die durch Schlitze 31 voneinander getrennt sind (F i g. 2). Zumindest einige Schlitze 31 sind an ihrem äußeren Schlitzende 32 zur aufnähme von in Umfangsrichtung verteilten Nieten 33 erweitert ausgebildet; zwei Drahtringe 34, 35 (Fig. 1) wirken als Anlenkflächen für eine Schwenkbewegung der Belleville-Feder 27.

Die in den F i g. 2, 3 und 4 gezeigte Kupplungsdruckplatte 26 ist aus Blechstanzteilen hergestellt, die in einem automatischen Stanz- oder anderen Kaltformvorgang gefertigt werden. Sie enthält ein ringförmiges, im Querschnitt im wesentlichen U-förmiges Plattenteil

36 und ein aus mehreren Teilen 45 gebildetes Versteifungsgerüst. Das Plattenteil 36 ist mif einem äußeren Umfangsflansch 37 und einem inneren Umfangsflansch 38 versehen, die durch einen Stegabschnitt 39 miteinander verbunden sind, der eine der Kupplungsscheibe 25 zugekehrte Reibfläche 41 trägt Am Flansch

37 sind drei, in Umfangsrichtung gleichförmig versetzte Schlitze 42 ausgespart, von denen radiale Antriebsaugen 43 vorstehen, die im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Stegabschnitt 39 liegen. Jedes Antnebsauge 43 enthält eine öffnung 44 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, durch die das Antriebsauge an einem nicht gezeigten, seinerseits mit der Kupplungsschale 22 verbundenen Antriebsbügel befestigt wird.

In im wesentlichen regelmäßigen Abständen sind in die offene Seite des ringförmigen Plattenteils 36 die im wesentlichen S-förmigen Versteifungsteile 45 (Fig.4 und 5) eingesetzt, die jeweils einen äußeren gebogenen Endabschnitt 46 und einen inneren gebogenen Endabschnitt 47 enthalten, die durch einen geneigten Mittelabschnitt 48 miteinander verbunden sind. Wie so F i g. 4 am deutlichsten zeigt, ist die Breite des inneren Endabschnitts 47 im wesentlichen gleich der Höhe des Innenflansches 38, während der äußere Endabschnitt 46 wesentlich breiter ausgebildet ist, so dbß er über den Außenflansch 37 vorsteht; beide Endabschnitte sind mit schrägen Innenkanten 49 versehen. Der Mittelabschnitt 48 enthält eine ebene, an der Innenfläche 51 des Stegabschnitts 39 anliegende Kante 50 und eine geneigte Kante 52, die die unterschiedlich breiten, inneren und äußeren Endabschnitte 47, 46 miteinander verbindet.

Die inneren und ä'·". ··<.. Endabschnitte 47, 46 sind entsprechend der Krümmung der Innen- bzw. Außenflansche 38 bzw. 37 gebogen. Im zusammengebauten Zustand sind somit die Versteifungsteile 45 ordnungsgemaß in der offenen Seite des ringförmigen Plattenteils 36 positioniert und bei 53 und 54 fest mit den Flanschen verbunden, etwa durch eine Lötverbindung oder eine Bogen-, Punktschweiß- oder andere Schweißverbindung. Aufgrund dieser festen Verbindung bilden die Versteifungsteile 45 (deren Anzahl gemäß den Figuren neun beträgt) Kühlflächen; ein großer Teil der an der Reibfläche 41 erzeugten Wärme fließt rasch zu diesen Kühlflächen und wird von dort durch die Luftströmung abtransportiert Nach dem Zusammenbau wird die obere Außenkante 55 des äußeren Endabschnitts 46 jedes Versteifungsteils 45 maschinetJ- auf gleichförmige Höhe gebracht und mit einem Krümmungsradius versehen, so daß sie eine Anlagefläche bildet die mit dem äußeren Abschnitt der Belleville-Feder 27 zusammenwirkt

Anstelle der maschinellen Bearbeitung der Außenkante 55 können die Versteifungsteile 45 entweder vor oder nach dem Zusammenbau auch in einem Preßvorgang geprägt werden, um den Krümmungsradius und eine gleichförmige Höhenabmessung zu erzielen. Infolge der Eigensteifigkeit des U-förmigen, ringförmigen Plattenteils 36 und dessen zusätzliche Versteifung durch die diagonalen Versteifungsteile 45 ist die Reibfläche 41 ausreichend eben, so daß auf eine Endbearbeitung dieser Reibfläche verzichtet v/erden kann. Auf diese Weise wird eine Druckplatte mit einem geringen Baugewicht, einer hohen Festigkeit einer gleichbleibend hohen Qualität und geringen Kosten hergestellt Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind neun diagonale Versteifungsteile 45 vorhanden; selbstverständlich kann bei anderen Abmessungen der Druckplatte die Anzahl geändert werden.

F i g. 6 zeigt eine andere Bauweise einer Druckplatte 61 mit einem einstückigen Versteifungsgerüst 62; die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauteile haben das gleiche Bezugszeächen, jedoch mit dem Zusatz a. Die Druckplatte 61 enthält ein ringförmiges Plattenteil 36a, das einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und einen äußeren Umfangsflansch 37a und einen inneren Umfangsflansch 38a enthält, die durch einen Stegabschnitt 39a miteinander verbunden sind. Radiale Antriebsaugen 43a verlaufen von Schlitzen 42a im Flansch 37a radial nach außen. Das Versteifungsgerüst 62 (F i g. 7) ist im wesentlichen sinusförmig gebogen und bildet einen Ring mit oberen Bogenabschnitten 63 und abwechselnd zu diesen angeordneten, unteren Bogenabschnitten 64, die jeweils durch diagonale Mittelabschnitte 65 miteinander verbunden sind. Die unteren Bogenabschnitte 64 haben im wesentlichen die gleiche Breite wie der Innenflansch 38a und wirken mit diesem zusammen, während die oberen Bogenabschnitte 63 am Außenflansch 37a anliegen, jedoch breiter als dieser bemessen sind und eine unterbrochene, abgerundete Anlagekante 66 bilden. Die Mittelabschnitte 65 haben geneigte Kanten 67, die von einem oberen Bogenabschnitt zum unmittelbar benachbarten, unteren Bogenabschnitt und dann zum nachfolgenden, oberen Bogenabschnitt verlaufen. Das Versteifungsgerüst 62 wird in die offene Seite des Plattenteils 36a eingesetzt, so daß es den gesamten Kreisumfang des U-förmigen Plattenttils vollständig ausfüllt, und wird mit diesem verbunden. Gemäß Fig.6 kann das Versteifungsgerüst 62 an den Innen- bzw. Außenflanschen 38a und 37a durch eine Schweiß- oder Lötverbindung bei 68 befestigt sein. Durch eine Lötverbindung wird eine bessere Wärmeübertragung von dem Plattenteil zu den durch die Mittelabschnitte 65 gebildeten Flügeln erzielt. Die oberen und unteren Bogenabschnitte können an den Außen- bzw. Innenflanschen auch mechanisch, etwa durch Nieten, befestigt

sein.

Die Fig.8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsdruckplatte 71, wobei die den ersten Ausführungsbeispielen entsprechenden Bauteile durch das gleiche Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz »b« gekennzeichnet sind. Das ringförmige Plattenteil 366 enthält einen Außenflansch 376 und einen Innenflansch 386, die durch einen Stegabschnitt 396 miteinander verbunden sind, und ist ferner mit nicht gezeigten Antriebsaugen versehen. Am Außenflansch 376 sind mehrere, in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltene öffnungen 72 ausgebildet, und der Innenflansch 3Sb enthält mehrere in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltene Öffnungen 73.

Mehrere ein Versteifungsgerüst bildende Teile 74 sind in im wesentlichen gleichförmigen Abständen im Plattenteil 36a positioniert und enthalten jeweils einen gebogenen äußeren Endabschnitt 75, der mit dem Außenflansch 376 zusammenwirkt und in einer nach außen gebogenen, eine öffnung 72 durchgreifenden Lasche 76 endet Ein schräg verlaufender Versteifungsabschnitt 77 erstreckt sich vom äußeren Endabschnitt 75 über den Stegabschnitt 396 und endet in einer Innenkante 78, die am Innenflansch 386 anliegt und eine Lasche 79 enthält, die eine öffnung 73 im Innenflansch 386 durchgreift

Zum Zusammenbau dieser Druckplatte wird beim Stanzen des Plattenteils 366 der Außenflansch 376 vollständig abgebogen, der Innenflansch 386 jedoch nur teilweise verformt, wie dies in gestrichelten Linien in F i g. 9 gezeigt ist Die Versteifungsteile 74 werden so positioniert daß die Laschen 76 in die Öffnungen 72 eingeschoben sind und die Laschen 79 an den öffnungen 73 in dem teilweise verformten Flansch 386 liegen. Dann wird der Innenflansch 386 in die Endlage gewalzt in der er rechtwinklig zum Stegabschnitt 396 verläuft wodurch alle Versteifungsteile ortsfest verriegelt werden. Wie Fig. 10 zeigt kann ebenso auch der Außenflansch 376 zur Verriegelung der Laschen 76 fertiggewalzt werden, wenn die Laschen 79 beim Positionieren der Versteifungsteile 74 im Plattenteil 366 an dem vollständig ausgeformten Innenflansch 386 liegen.

F i g. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kupplungsdruckplatte 81 mit einer andersartigen Befestigung für die Versteifungsteile, wobei die entsprechenden Bauteile das gleiche Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz »c« gekennzeichnet sind. Die Versteifungsteile 45c sind im wesentlichen identisch wie beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet, also von im wesentlichen S-Form mit gebogenen äußeren Endabschnitten 46c und gebogenen inneren Endabschnitten 47c, die durch einen geneigten Mittelabschnitt 48c miteinander verbunden sind. Die inneren Endabschnitte 47c liegen am Innenflansch 38c des ringförmigen Plattenteils 36c und die äußeren Endabschnitte 46c liegen am Außenflansch 37c, wobei die Endabschnitte jeweils die gleichen Höhenabmessungen wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen haben. Die inneren und äußeren Endabschnitte sind an den Flanschen jeweils durch Nieten 82 befestigt so daß die Versteifungsteile an der Druckplatte an in Umfangsrichtung versetzten Stellen gesichert sind. Zur Befestigung des durchgehenden Versteifungsgerüsts gemäß den F i g. 6 und 7 können ebenfalls Nieten verwendet werden.

Fig. 12 zeigt eine weitere Befestigungsart zur Verbindung eines Versteifungsgerüstes 84 mit einer Druckplatte 83. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht insofern dem gemäß den Fig.8 bis 10, als der Außenflansch 37c/mehrere in Umfangsrichtung verteilte Schlitze 85 und der innenflansch 38c/ mehrere in Umfangsrichtung verteilte Schlitze 86 aufweist Jedes Teil 84 des Versteifungsgerüsts ist mit einem gebogenen äußeren Endabschnitt 87 versehen, der in einer verlängerten Lasche 88 endet die einen Schlitz 85 durchgreift und über diesen vorsteht während der innere Endabschnitt 89 des Versteifungsteils 84 in einer Lasche 91 endet die den Schlitz 86 durchgreift und über diesen vorsteht Die Versteifungsteile 84 werden auf die gleiche Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.8 bis 10 zusammengebaut; jedoch wird nicht nur der innen- oder Außenfiansch rechtwinklig zum

35. Stegabschnitt 39t/gewalzt sondern die Innenfläche des Innenflansches 38c/und die Außenfläche des Außenflansches 37t/ werden berollt so daß die Laschen 88, 91 umgebogen und an den Flanschen der Druckplatte verriegelt werden. Auch diese Befestigungsart läßt sich in gleicher Weise für die Versteifungsteile gemäß den Fig.8 bis 10 oder das einstückige Versteifungsgerüst gemäß den Fig.6 bis 7 verwenden, wenn zur formschlüssigen Verriegelung mit den Flanschen der Druckplatte entsprechende Laschen an den jeweiligen Versteiftingsteilen vorgesehen sind.

Anstelle von Versteifungsteilen mit schräger Orientierung können die Versteifungsteile auch radial im Plattenteil ausgerichtet sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kupplungsdruckplatte mit einem ringförmigen, im wesentlichen U-förmigen Plattenteü mit je einem inneren und einem äußeren Umfangsflansch, die über einen Stegabschnitt miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versteifungsgerüst (45; 62; 74; 45c; 84) zwischen den Umfangsflanschen (38; 38a; 386; 38c; 38d; 39; 39a; 39b;39c;39d) befestigt ist, das ringsegmentförmige, in Umfangsriciitung angeordnete TeUerfeder-Anlageflächen (55; 66; 75) und ventilatorflügelartige, vom inneren zum äußeren Flansch verlaufende Abschnitte (48; 65; 77;48c) aufweist.

2. Kupplungsdruckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsgerüst aus mehreren über den Umfang verteilten, R-fsfBsi=-- gen Versteifungsbügeln (45) besteht, die jeweils entsprechend den Außen- und Inrienfianschen (37, 38) des Plattenteils (36) gebogene, damit fest verbindbare, äußere und innere Endabschnitte (46, 47) und einen zwischen diesen verlaufenden, geneigten Mittelabschnitt (48) aufweisen.

3. Kupplungsdruckplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Endabschnitt (47) eine der Höhe des Innenflansches (38) entsprechende Breite hat, der äußere Endabschnitt (46) breiter als die Höhe des Außenflansches (37) bemessen und dei Mittelabschnitt mit einer geneigten, die Außenkanten der Endabschnitte miteinander verbindenden Begrenzungskante (52) versehen ist.

4. Kupplungsdruckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsgerüst aus mehreren, im wesentlichen L-förmigen Formstücken (74) besteht, die jeweils einen gebogenen, äußeren Endabschnitt (74) und einen von diesem zum Innenrand (78) des Formstücks verlaufenden, geneigten Mittelabschnitt (77) sowie eine am äußeren Endabschnitt angeordnete, nach außen verlaufende Lasche (76) und eine innenliegende Lasche (79) am Innenrand aufweisen, und die in Außen- und Innenflansche (37ί>, 3Sb) mit in Umfangsrichtung auf Abstand gehaltenen Schlitzen (72,73) zur Halterung der Laschen versehen sind.

5. Kupplungsdruckplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Stegabschnitt (39) mehrere, im wesentlichen in der gleichen Ebene verlaufende, in Umfangsrichtung gleichförmig verteilte Antriebsaugen (43) zur axialen Führung der Druckplatte einstückig angeformt sind.

6. Kupplungsdruckplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Plattenteil und das Versteifungsgerüst als Stanzteile ausgebildet sind.