DE102013213604A1

DE102013213604A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013213604A1
Application number: DE201310213604
Authority: DE
Inventors: Florian Decker; Valeri Kotljarow
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2014-02-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung, die zumindest einen Tellerfederabschnitt und zumindest einen Abstützabschnitt aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt in einer Übergangszone in den Abstützabschnitt übergeht, die Übergangszone einen Anlagebereich aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage bringbar ist, und der Tellerfederabschnitt in einen Lappenabschnitt übergeht, wobei der Lappenabschnitt zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen sich in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstreckenden Steg aufweist, die/der in Wirkverbindung mit einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmer zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte steht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere eine Kupplungsvorrichtung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
In der älteren, aber nicht vorveröffentlichten DE 10 2011 085 824.5 ist eine Kupplungsvorrichtung mit einer Gegendruckplatte, einer in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung offenbart. Die tellerfederartige Betätigungseinrichtung weist einen Tellerfederabschnitt und mehrere, in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung voneinander beabstandete Abstützabschnitte auf, wobei der Tellerfederabschnitt in einer Übergangszone in den jeweiligen Abstützabschnitt übergeht. Die Übergangszone weist einen Anlagebereich auf, in dem der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist. Insbesondere befindet sich der Tellerfederabschnitt mit dem jeweiligen Abstützabschnitt in kontinuierlicher Anlage. Der Tellerfederabschnitt geht in einen Lappenabschnitt über, der in axialer Richtung auf einen Anpressplattennocken wirkt, um die Kupplungsvorrichtung einzurücken.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Kupplungsvorrichtung der vorgenannten Art die Anzahl der für die Drehmomentübertragung erforderlichen Bauteile zu verringern.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kupplungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung, die zumindest einen Tellerfederabschnitt und zumindest einen Abstützabschnitt aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt in einer Übergangszone in den Abstützabschnitt übergeht, die Übergangszone einen Anlagebereich aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und der Tellerfederabschnitt in einen Lappenabschnitt übergeht. Da der Lappenabschnitt zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen sich in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstreckenden Steg aufweist, die/der in Wirkverbindung mit einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmer zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte steht, kann die Anzahl der für die Drehmomentübertragung benötigten Bauteile verringert werden, da keine separaten Bauteile zur drehfesten Verbindung der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung mit der Anpressplatte erforderlich sind.
Im Anlagebereich der Übergangszone ist der Tellerfederabschnitt zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung mit dem Abstützabschnitt in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar. Insbesondere befinden sich der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt im Anlagebereich in kontinuierlicher Anlage, das heißt auch in Anlage, wenn die Kupplungsvorrichtung nicht betätigt wird. Wenn der Tellerfederabschnitt beim Ein- und Ausrücken der Kupplungsvorrichtung verkippt bzw. verschwenkt wird, und dabei seine Konizität ändert, wälzt sich der Tellerfederabschnitt im Anlagebereich auf dem Abstützabschnitt ab. Bei diesem Abwälzvorgang bildet der Abstützabschnitt einen definierten Anlagepunkt bzw. einen definierten Drehpunkt, wodurch die Kennlinie der Kupplungsvorrichtung während des Betriebs und über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung konstant gehalten werden kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Kupplungsvorrichtung ist insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, kann beispielsweise jedoch auch für Industrieanwendungen vorgesehen sein. Die Kupplungsvorrichtung kann einerseits als Einzelkupplung ausgebildet sein, das heißt nur eine einzige Anpressplatte, eine einzige Gegendruckplatte und zumindest eine zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte klemmbare Kupplungsscheibe aufweisen, kann jedoch auch als Mehrfachkupplung, insbesondere als Doppelkupplung, ausgebildet sein. Bei einer Doppelkupplung teilen sich zwei Teilkupplungen vorzugsweise eine gemeinsame Gegendruckplatte, die in diesem Zusammenhang auch als Zentralplatte bezeichnet wird. Jedoch sind auch Doppelkupplungen mit zwei separaten Gegendruckplatten möglich.
Darüber hinaus kann die Kupplungsvorrichtung gleichermaßen als gedrückte Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der eine auf die tellerfederartige Betätigungseinrichtung wirkende Aktoreinrichtung eine drückende Kraft auf den Tellerfederabschnitt ausübt, oder als gezogene Kupplungsvorrichtung, das heißt als Kupplungsvorrichtung, bei der die Aktoreinrichtung eine ziehende Kraft auf den Tellerfederabschnitt ausübt, ausgebildet sein. Ferner kann die Kupplungsvorrichtung einerseits als Trockenkupplung und andererseits als Nasskupplung ausgebildet sein. Insbesondere bei der Nasskupplung sind als Kupplungsscheiben vorzugsweise innere und äußere Lamellenpakete vorgesehen.
Wenn die Kupplungsscheibe im eingerückten Zustand der Kupplungsvorrichtung zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte verspannt ist, erfolgt eine reibschlüssige Übertragung des Drehmoments von der Eingangsseite der Kupplungsvorrichtung über die Anpressplatte und die Gegendruckplatte auf die Kupplungsscheibe, und von der Kupplungsscheibe auf die Ausgangsseite der Kupplungsvorrichtung, beispielsweise auf die Eingangswelle eines Getriebes. Zur Drehmomentübertragung auf die Kupplungsscheibe sind die Gegendruckplatte und die Anpressplatte unmittelbar oder mittelbar drehfest miteinander verbunden.
Beispielsweise gehen die Abstützabschnitte in Befestigungsbereiche über, durch die die tellerfederartige Betätigungseinrichtung drehfest an der Gegendruckplatte befestigt ist. Dadurch kann das Drehmoment von der Gegendruckplatte auf die tellerfederartige Betätigungseinrichtung übertragen werden. Da die Lappenabschnitte jeweils zumindest eine Aussparung und/oder zumindest einen sich in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstreckenden Steg, die/der jeweils in Wirkverbindung mit einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmer zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte steht, aufweisen, kann die Drehmomentübertragung ohne weitere Bauteile auf die Anpressplatte erfolgen.
Zusätzlich ist es auch möglich, Blattfedern, vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Kupplungsvorrichtung verteilt, vorzusehen, durch die die Anpressplatte ebenfalls drehfest, aber in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung begrenzt verlagerbar, an der Gegendruckplatte bzw. der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung angebunden ist. Durch die Blattfedern ist die Anpressplatte vorzugsweise von der Gegendruckplatte weg vorgespannt.
Die Kupplungsvorrichtung ist vorzugsweise als normal-eingerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet, kann jedoch auch als normal-ausgerückte Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein. Bei der Betätigung der normal-eingerückten Kupplungsvorrichtung wird der Tellerfederabschnitt durch die Aktoreinrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung ausgerückt wird. Bei der Betätigung der normal-ausgerückten Kupplungsvorrichtung wird der Tellerfederabschnitt durch die Aktoreinrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, durch die die Kupplung eingerückt wird.
Um Kupplungsverschleiß ausgleichen zu können, das heißt um insbesondere eine Abnahme der Dicke der Reibbeläge der Kupplungsscheibe ausgleichen zu können, kann die Kupplungsvorrichtung eine Verschleißnachstelleinrichtung aufweisen. Die Verschleißnachstelleinrichtung kann als wegbasierte oder als kraftbasierte Verschleißnachstelleinrichtung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Verschleißnachstelleinrichtung ausgebildet sein, bei einem Anstieg des Einrückwegs oder einem Anstieg der Einrückkraft Kupplungsverschleiß zu sensieren, und bei sensiertem Kupplungsverschleiß eine Verschleißnachstellung auszulösen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Übergangszone im Außenumfang des sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden Tellerfederabschnitts ausgebildet. Der Abstützabschnitt erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in axialer Richtung. Somit schließen der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt vorzugsweise im betätigungsfreien Zustand der Kupplungsvorrichtung einen im Wesentlichen rechten Winkel ein, wodurch insbesondere ein besonders kompakter Aufbau der Kupplungsvorrichtung ermöglicht wird. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Tellerfederabschnitt in mehreren Übergangszonen in mehrere Abstützabschnitte übergeht. Die Übergangszonen sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Übergangszonen der Anzahl der Abstützabschnitte und ermöglicht eine gleichmäßige Abstüzung des Tellerfederabschnitts durch die Abstützabschnitte über den gesamten Umfang der Kupplungsvorrichtung.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die jeweilige Übergangszone zumindest einen Verbindungssteg auf, der einteilig mit dem Tellerfederabschnitt und dem Abstützabschnitt ausgebildet ist. Hierdurch ist die gesamte tellerfederartige Betätigungseinrichtung nicht nur als einteiliges Bauteil herstellbar, sondern kann insbesondere auf kostengünstige Art und Weise als Stanz- und Umformbauteil aus Blech hergestellt werden.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die abwälzende Anlage zwischen einem tellerfederabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs und einem abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs erfolgt. Der Verbindungssteg, der vorzugsweise im Wesentlichen schlaufenförmig, insbesondere haarnadelförmig, ausgebildet ist, bildet quasi ein Festkörpergelenk, um das der Tellerfederabschnitt verkippt bzw. verschwenkt wird. Diese Verkippung oder Verschwenkung erfolgt insbesondere durch eine Abwälzbewegung des tellerfederabschnittnahen Bereichs des Verbindungsstegs über den abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass sich der tellerfederabschnittnahe Bereich und der abstützabschnittnahe Bereich in kontinuierlicher Anlage aneinander befinden, sondern es ist auch möglich, dass diese Anlage zeitlich begrenzt ist, beispielsweise nur beim Einrücken und/oder nur beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung auftritt. Von Vorteil ist aber die kontinuierliche Anlage, da dadurch die Kennlinie der Kupplungsvorrichtung besonders zuverlässig definiert werden kann.
Vorzugsweise ist ein Ringelement in einem radialen Außenbereich des Tellerfederabschnitts angeordnet und an der Betätigungseinrichtung befestigt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Ringelement als Drahtring ausgebildet ist. Durch das Ringelement können der Tellerfederabschnitt und der Abstützabschnitt, insbesondere der tellerfederabschnittnahe Bereich des Verbindungsstegs und der abstützabschnittnahe Bereich des Verbindungsstegs, besonders zuverlässig in kontinuierlicher Anlage zueinander gehalten werden.
Hierfür ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Betätigungseinrichtung zumindest einen Abhubanker aufweist, der sich aus dem Abstützabschnitt oder dem Tellerfederabschnitt in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung erstreckt, und der das Ringelement zumindest teilweise umgreift. Vorzugsweise ist zumindest ein Abhubanker pro Übergangszone vorgesehen. Durch den oder die Abhubanker ist es möglich, die Anzahl der für die Kupplungsvorrichtung benötigten Bauteile weiter zu verringern. Die Abhubanker können krallen- oder klauenförmig ausgebildet sein, und das Ringelement vorzugsweise von außen kommend umgreifen.
Vorzugsweise ist der Abhubanker in Umfangsrichtung zwischen zwei Verbindungsstegen einer Übergangszone angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Ringelement in der Nähe des oder der Anlagebereiche auf den Tellerfederabschnitt, insbesondere auf den tellerfederabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs, wirkt, um tellerfederabschnittnahen Bereich und abstützabschnittnahen Bereich des Verbindungsstegs zur abwälzenden Anlage aufeinander zu drücken.
Mehrere Lappenabschnitte sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet und erstrecken sich vom Tellerfederabschnitt ausgehend in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung. Vorzugsweise befinden sich die Lappenabschnitte nicht nur mit den jeweiligen anpressplattenseitigen Mitnehmern in Wirkverbindung, sondern liegen insbesondere auch auf sich in axialer Richtung erstreckenden Anpressplattennocken auf. Die Anpressplattennocken sind auf der der Reibfläche der Anpressplatte gegenüberliegenden Seite der Anpressplatte angeordnet. Die Ausbildung der Lappenabschnitte kann bei einer normal-eingerückten Kupplungsvorrichtung und bei einer normal-ausgerückten Kupplungsvorrichtung unterschiedlich sein. Auch durch die Lappenabschnitte, die vorzugsweise einteilig mit den übrigen Abschnitten der Betätigungseinrichtung ausgebildet sind, kann die Anzahl der für die Kupplungsvorrichtung benötigten Bauteile verringert werden.
Vorzugsweise ist die Aussparung des Lappenabschnitts in einem radialen Außenbereich des Lappenabschnitts angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist der Steg in einem radialen Außenbereich des Lappenabschnitts angeordnet. Hierdurch ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis der Kupplungsvorrichtung zu optimieren.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel greift der Steg in einer Aussparung des Mitnehmers zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte ein. Die mitnehmerseitige Aussparung kann sich in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstrecken und teilweise oder vollständig durch den Mitnehmer verlaufen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Aussparung des Mitnehmers nutförmig oder lochförmig ausgebildet ist. Die Nut oder das Loch können vorzugsweise gefräst oder gebohrt sein.
Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn die Aussparung des Lappenabschnitts in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung offen ist. Hierdurch ist eine besonders einfache Montage der Anpressplatte mit ihren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Mitnehmern an den Lappenabschnitten der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung möglich. Diese Montage kann beispielsweise erfolgen, indem der Tellerfederabschnitt einer gedrückten Kupplungsvorrichtung durch Zug an den Tellerfederzungen in eine übermäßige Verschleißposition gebracht wird, das heißt entgegen der üblichen Betätigung verkippt bzw. verschwenkt wird, wodurch der Tellerfederabschnitt eine größere Konizität aufweist. Anschließend kann die Anpressplatte mittels ihrer Mitnehmer an den Lappenabschnitten der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung eingehängt werden, und der Tellerfederabschnitt kann wieder in seine Ausgangsposition verkippt bzw. verschwenkt werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Lappenabschnitt zumindest zwei sich in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung erstreckende Stege auf, zwischen denen der Mitnehmer in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung drehfest angeordnet ist. Der Abstand zwischen den beiden Stegen in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung entspricht dabei im Wesentlichen der Breite des Mitnehmers in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung, um in beiden Drehrichtungen der Kupplungsvorrichtung eine drehfeste Montage zu ermöglichen.
Vorzugsweise verjüngt sich die Aussparung des Lappenabschnitts in radialer Richtung der Kupplungsvorrichtung von außen nach innen in Umfangsrichtung der Kupplungsvorrichtung, das heißt die Breite der Aussparung wird von außen nach innen geringer. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn sich die Breite der Aussparung stufenförmig verringert.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Mitnehmer einteilig mit der Anpressplatte ausgebildet. Vorzugsweise sind sämtliche, in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandete, Mitnehmer einteilig mit der Anpressplatte ausgebildet. Auch hierdurch ist es möglich, die Anzahl der Bauteile der Kupplungsvorrichtung zu verringern.
Es ist von Vorteil, wenn der Mitnehmer zumindest einen Abwälzabschnitt aufweist, der mit zumindest einem Steg in abwälzende Anlage bringbar ist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der oder die Abwälzabschnitte mit beiden, die jeweilige Aussparung in Umfangsrichtung begrenzenden Stege in abwälzende Anlage bringbar ist/sind. Hierbei befindet sich die abwälzende Anlage insbesondere vorzugsweise im Bereich der Verjüngung der Aussparung des Lappenabschnitts. Durch den oder die Abwälzabschnitte ist es möglich, mittels der Lappenabschnitte ohne zusätzliche Blattfedern die Kupplungsvorrichtung auszurücken, das heißt die Anpressplatte von der Gegendruckplatte wegzuverlagern. Somit kann durch den oder die Abwälzabschnitte die Anzahl der Bauteile der Kupplungsvorrichtung weiter verringert werden, da keine separaten Blattfedern bzw. Blattfederabschnitte erforderlich sind.
Es ist von Vorteil, wenn der Abwälzabschnitt in axialer Richtung der Kupplungsvorrichtung auf einer Außenseite des Lappenabschnitts auf dem oder den Stegen anliegt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung mit einer Betätigungseinrichtung,
2 eine Detailansicht der Kupplungsvorrichtung aus 1, und
3 eine Detailansicht der Betätigungseinrichtung der Kupplungsvorrichtung aus 1.
Die 1 bis 3 betreffen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung nicht als erfindungswesentlich gekennzeichnet sind, sind als optional zu verstehen. Daher betrifft die nachfolgende Beschreibung auch weitere Ausführungsbeispiele der Kupplungsvorrichtung 1, die Teilkombinationen der im Folgenden zu erläuternden Merkmale aufweisen.
Die Kupplungsvorrichtung 1 ist drehbar um eine Zentralachse gelagert und weist zumindest eine Anpressplatte 2, zumindest eine nicht dargestellte Gegendruckplatte und zumindest eine in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 zwischen der Anpressplatte 1 und der Gegendruckplatte angeordnete, nicht dargestellte Kupplungsscheibe auf.
Eine tellerfederartige Betätigungseinrichtung 3 ist mit der Gegendruckplatte fest verbunden, insbesondere verschraubt oder vernietet. Insbesondere erfolgt die Verbindung drehfest. Die Betätigungseinrichtung 3 weist hierzu mehrere, in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1, vorzugsweise gleichmäßig, verteilt angeordnete Befestigungsbereiche 8 auf. Die Befestigungsbereiche 8 erstrecken sich vorzugsweise in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 und weisen zur Befestigung an der Gegendruckplatte entsprechende Befestigungslöcher auf. Die Befestigungsbereiche 8 sind vorzugsweise Abstützabschnitten 7 der Betätigungseinrichtung 3 zugeordnet.
Die Abstützabschnitte 7 sind in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 voneinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandet angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1. Dies bedeutet, dass sich die Abstützabschnitte 7 in axialer Richtung A erstrecken können, aber auch leicht zur axialen Richtung A geneigt verlaufen können. Insbesondere können sie Mantelsegmente eines Konus bilden.
In Übergangszonen 9 gehen die Abstützabschnitte 7 in einen Tellerfederabschnitt 4 der Betätigungseinrichtung 3 über. Der Tellerfederabschnitt 4 ist vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. In seinem radialen Außenbereich weist der Tellerfederabschnitt 4 einen Tellerfederkraftrand 6 auf. In seinem radialen Innenbereich weist der Tellerfederabschnitt 4 mehrere voneinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandete Tellerfederzungen 5 auf. Die Tellerfederzungen 5 sind zum Einrücken und/oder Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 durch eine nicht dargestellte Aktoreinrichtung betätigbar.
Im unbetätigten Zustand erstreckt sich der Tellerfederabschnitt 4 im Wesentlichen in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1. Der Tellerfederabschnitt 4 kann in radialer Richtung R verlaufen, kann jedoch auch leicht zur radialen Richtung R geneigt sein. Die Abstützabschnitte 7 und der Tellerfederabschnitt 4 schließen im betätigungsfreien Zustand daher vorzugsweise im Wesentlichen rechte Winkel ein. Wenn die Tellerfederzungen 5 in axialer Richtung A durch die Aktoreinrichtung betätigt werden, wird der Tellerfederkraftrand 6 bzw. der gesamte Tellerfederabschnitt 4 verkippt bzw. verschwenkt, wobei sich insbesondere die Konizität des Tellerfederkraftrands 6 bzw. des gesamten Tellerfederabschnitts 4 ändert.
Zusätzlich zum Tellerfederabschnitt 4, zu den Abstützabschnitten 7 und zu den Befestigungsbereichen 8 weist die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 3 vorzugsweise Lappenabschnitte 16 auf, die sich vom Tellerfederabschnitt 4 ausgehend, genauer gesagt vom Tellerfederkraftrand 6 ausgehend, im Wesentlichen in radialer Richtung R erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können sich die Lappenabschnitte 16 auch im Wesentlichen in axialer Richtung A erstrecken.
Die Lappenabschnitte 16 wirken auf die Anpressplatte 2, um die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A zu verlagern, wenn die tellerfederartige Betätigungseinrichtung 3 durch die Aktoreinrichtung betätigt wird, das heißt die Kupplungsvorrichtung 1 eingerückt oder ausgerückt wird. Vorzugsweise befinden sich die Lappenabschnitte 16 mit der Anpressplatte 2, genauer gesagt mit Anpressplattennocken 20, die in axialer Richtung A auf der der Reibfläche der Anpressplatte 2 gegenüberliegenden Seite der Anpressplatte 2 ausgebildet sind, in Anlage.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder der Lappenabschnitte 16 eine Aussparung 17 auf, die in Wirkverbindung mit jeweils einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckenden Mitnehmer 21 zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte 2 steht. Insbesondere sind die Mitnehmer 21 einteilig mit der Anpressplatte 2 ausgebildet und in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet. Dabei sind die Mitnehmer 21 vorzugsweise drehfest in den Aussparungen 17 gelagert.
Die Aussparungen 17 der Lappenabschnitte 16 sind in den radialen Außenbereichen der jeweiligen Lappenabschnitte 16, insbesondere im radialen Außenbereich der tellerfederartigen Betätigungseinrichtung 3, angeordnet. Es ist von Vorteil, wenn die Aussparungen 17 der Lappenabschnitte 16 in radialer Richtung R weiter außen als die Anlagen der Lappenabschnitte 16 an den Anpressplattennocken 20 angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Aussparungen 17 der Lappenabschnitte 16 in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 offen. Wie dies in den 1 bis 3 dargestellt ist, weist jeder der Lappenabschnitte 16 zwei sich in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckende Stege 18 auf, zwischen denen, wie dies in 1 dargestellt ist, jeweils der entsprechende Mitnehmer 21 in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 drehfest angeordnet ist. Wie dies in 3 dargestellt ist, verjüngen sich die Aussparungen 17 der Lappenabschnitte 16 in radialer Richtung R von außen nach innen. Anders ausgedrückt verringert sich die in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 gemessene Breite der Aussparungen 17 der Lappenabschnitte 16 von außen nach innen. Diese Verringerung der Breite erfolgt vorzugsweise stufenförmig, kann aber auch kontinuierlich erfolgen.
Jeder der anpressplattenseitigen Mitnehmer 21 weist zumindest einen Abwälzabschnitt 22 auf, der mit den beiden zum jeweiligen Lappenabschnitt 16 gehörigen Stegen 18 in abwälzende Anlage bringbar ist. Vorzugsweise erfolgt die abwälzende Anlage im Bereich der Verjüngung der Aussparung 17 des jeweiligen Lappenabschnitts 16. Weiterhin vorzugsweise liegen der oder die Abwälzabschnitte 22 in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 auf einer Außenseite 19 des Lappenabschnitts 16 auf dem oder den Stegen 18 an. Bei der Außenseite 19 des bzw. der Lappenabschnitte 16 handelt es sich um die der Anpressplatte 2 abgewandte Oberfläche des bzw. der Lappenabschnitte 16. Diese Außenseite 19 ist gleichbedeutend mit der Oberfläche des Tellerfederabschnitts 4, die der Anpressplatte 2 abgewandt ist.
Obwohl dies in den 1 bis 3 nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, dass anstelle der lappenabschnittseitigen Aussparungen 17 ausschließlich Stege 18 in den radialen Außenbereichen der Lappenabschnitte 16 vorgesehen sind. Die Stege 18 erstrecken sich in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 und greifen in entsprechende Aussparungen der Mitnehmer 21 zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte 2 ein. Diese Aussparungen können sich in radialer Richtung R teilweise oder vollständig durch die Mitnehmer 21 erstrecken. Die Aussparungen der Mitnehmer 21 können nutförmig oder lochförmig ausgebildet sein.
In Summe sind die Lappenabschnitte 16 daher sowohl zur Übertragung von Kräften in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 als auch zur Übertragung von Kräften in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 ausgebildet. Die Übertragung von Umfangskräften erfolgt mittels der Aussparungen 17 und/oder der Stege 18 jeweils in Verbindung mit von in Umfangsrichtung U voneinander beabstandeten Kanten der Mitnehmer 21. Die Übertragung von Axialkräften erfolgt in eine Richtung durch die Abwälzabschnitte 22 der Mitnehmer 21, die insbesondere an den Stegen 18 der Lappenabschnitte 16 anliegen, und in die andere Richtung durch die Anlage der Lappenabschnitte 16 an den Anpressplattennocken 20.
Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es alternativ oder zusätzlich zur drehfesten Befestigung der Anpressplatte 2 an der Betätigungseinrichtung 3 bzw. an der Gegendruckplatte und/oder zur Vorspannung in axialer Richtung A auch möglich, dass die Betätigungseinrichtung 3 Blattfederabschnitte aufweist, die in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 zueinander, vorzugsweise gleichmäßig, beabstandet angeordnet sind. Alternativ können auch separate Blattfedern zur Anwendung kommen.
An den Blattfederabschnitten ist die Anpressplatte 3 zur drehfesten Mitnahme befestigt, das heißt mittelbar mit der Gegendruckplatte verbunden. Unter Vorspannung der Blattfederabschnitte ist die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A von der Gegendruckplatte weg beabstandet. Die Blattfederabschnitte können sich zumindest von einigen der Befestigungsbereiche 8 ausgehend in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 erstrecken, können aber auch zumindest in einige der Abstützabschnitte 7 übergehen. Insbesondere können der Tellerfederabschnitt 4, die Abstützabschnitte 7 und die Befestigungsbereiche 8, die Lappenabschnitte 16 sowie die optionalen Blattfederabschnitte vorzugsweise als einteilige Betätigungseinrichtung 3 ausgebildet sein.
Der Tellerfederabschnitt 4 kann eine oder mehrere Sicken aufweisen, kann jedoch auch gänzlich ohne Sicken ausgebildet sein. Eine oder mehrere Sicken können sich in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 erstrecken und können insbesondere ringförmig ausgebildet sein. Diese Umfangssicken sind vorzugsweise im Tellerfederkraftrand 6 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können sich im Tellerfederabschnitt 4 ausgebildete Sicken auch in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 erstrecken. Diese Radialsicken können sich einerseits nur im Tellerfederabschnitt 4 erstrecken, können jedoch auch in die Lappenabschnitte 16 übergehen.
Die Betätigungseinrichtung 3 ist vorzugsweise als Blechbauteil, insbesondere durch Stanzen und Umformen, herstellbar. Jedoch ist es auch möglich, dass die Betätigungseinrichtung 3 aus anderen Materialien, beispielsweise Verbundmaterialien, hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass die Betätigungseinrichtung 3 nicht alle der zuvor genannten Abschnitte und Bereiche aufweist. Beispielsweise ist es möglich, dass die Lappenabschnitte 16 als separate Bauteile ausgebildet sind.
Wie bereits zuvor erwähnt, geht der Tellerfederabschnitt 4 in der Übergangszone 9 in den Abstützabschnitt 7 über. Die Übergangszone 9 weist einen Anlagebereich 10 auf, in dem der Tellerfederabschnitt 4 mit dem Abstützabschnitt 7 in Anlage bringbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Anlage über den gesamten Betätigungsbereich der Kupplungsvorrichtung 1 und über die Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung 1 aufrecht erhalten, so dass es sich um eine kontinuierliche Anlage handelt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anlage nur in einem Teilbereich des Betätigungsbereichs erfolgt, während in einem anderen Teilbereich des Betätigungsbereichs sich der Tellerfederabschnitt 4 und der Abstützabschnitt 7 nicht in Anlage befinden.
Bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1, das heißt beim Einrücken und/oder beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 wälzen sich Bereiche der Tellerfederabschnitte 4 und der Abstützabschnitte 7 vorzugsweise aufeinander ab, so dass für den Tellerfederabschnitt 4 durch den Abstützabschnitt 7 eine definierte Schwenklagerung ermöglicht wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind pro Übergangszone 9 bzw. pro Abstützabschnitt 7 zwei Verbindungsstege 11 vorgesehen, die einteilig mit dem Tellerfederabschnitt 4 und den jeweiligen Abstützabschnitten 7 ausgebildet sind. Jedoch ist es auch möglich, dass pro Übergangszone 9 bzw. pro Abstützabschnitt 7 nur ein einziger Verbindungssteg 11 oder mehr als zwei Verbindungsstege 11 vorgesehen sind.
Der Verbindungssteg 11 weist eine im Wesentlichen schlaufenförmige oder haarnadelförmige Gestalt auf. Zwischen einem tellerfederabschnittnahen Bereich 12 des Verbindungsstegs 11 und einem abstützabschnittnahen Bereich 13 des Verbindungsstegs 11 erfolgt bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung 1 die abwälzende Anlage, wobei der tellerfederabschnittnahe Bereich 12 in den 1 und 2 oberhalb des abstützabschnittnahen Bereichs 13 angeordnet ist. Der Verbindungssteg 11 mit seinem tellerfederabschnittnahen Bereich 12 und seinem abstützabschnittnahen Bereich 13 und seiner schlaufenförmigen oder haarnadelförmigen Gestalt bildet somit ein Festkörpergelenk, das die abwälzende Anlage zwischen dem Tellerfederabschnitt 4 und dem jeweiligen Abstützabschnitt 7 ermöglicht. Somit weist die Betätigungseinrichtung 3 vorzugsweise mehrere, in Umfangsrichtung U der Kupplungsvorrichtung 1 verteilt angeordnete Festkörpergelenke auf.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist ferner ein Ringelement auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise als Drahtring 15 ausgebildet ist. Der Drahtring 15 ist in einem radialen Außenbereich des Tellerfederabschnitts 4, genauer gesagt in einem radialen Außenbereich des Tellerfederkraftrands 6, angeordnet und an der Betätigungseinrichtung 3 befestigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Betätigungseinrichtung 3 pro Übergangszone 9 einen Abhubanker 14 auf, der in Umfangsrichtung U zwischen den beiden Verbindungsstegen 11 der Übergangszone 9 angeordnet ist, wie dies in 1 dargestellt ist. Jedoch ist es auch möglich, dass eine oder mehrere Übergangszonen 9 keinen Abhubanker 14 aufweisen. Ebenso ist es möglich, dass der oder die Abhubanker 14 an Stellen außerhalb der Übergangszonen 9 angeordnet sind. Die Anzahl der Abhubanker 14 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Übergangszonen 9, kann aber auch von ihr abweichen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist es auch möglich, dass der Abhubanker 14 nicht einteilig mit der Betätigungseinrichtung 3 ausgebildet ist, sondern als separates Bauteil ausgebildet ist.
Vom Abstützabschnitt 7 ausgehend erstreckt sich der Abhubanker 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen klammerförmig in radialer Richtung R und/oder in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1, wobei der Abhubanker 14 den Drahtring 15 teilweise umgreift. Insbesondere drückt der Abhubanker 14 den Drahtring 15 in axialer Richtung A auf die dem Anlagebereich 10 abgewandte Oberfläche des tellerfederabschnittnahen Bereichs 12 des Verbindungsstegs 11, um die kontinuierliche Anlage von tellerfederabschnittnahem Bereich 12 und abstützabschnittnahem Bereich 13 des Verbindungsstegs 11 über den gesamten Betätigungsbereich der Kupplungsvorrichtung 1 zu begünstigen.
Der Abhubanker 14 ist in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach innen geöffnet, wie dies im oberen Bereich der 2 dargestellt ist. Jedoch ist es auch möglich, dass der Abhubanker 14 in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 nach außen geöffnet ist. Ebenso ist es möglich, dass der Abhubanker 14 sich vom Tellerfederabschnitt 4 ausgehend im Wesentlichen klammerförmig erstreckt um den Drahtring 15 zumindest teilweise zu umgreifen.
Ergänzend zu oder unabhängig von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen betreffen die 1 bis 3 auch eine Kupplungsvorrichtung 1 mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 begrenzt verlagerbaren Anpressplatte 2 zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 2 und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung 3, die zumindest einen Tellerfederabschnitt 4 und zumindest einen Abstützabschnitt 7 aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt 4 in einer Übergangszone 9 in den Abstützabschnitt 7 übergeht, die Übergangszone 9 einen Anlagebereich 10 aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt 4 zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 mit dem Abstützabschnitt 7 in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und der Tellerfederabschnitt 4 zumindest eine, vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung U voneinander gleichmäßig beabstandete Durchbrechungen aufweist. Insbesondere sind die besagten Durchbrechungen in radialer Richtung R außerhalb der Tellerfederzungen 5 und in radialer Richtung R innerhalb des Tellerfederkraftrands 6 angeordnet.
Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Kupplungsvorrichtung 1 mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung A der Kupplungsvorrichtung 1 begrenzt verlagerbaren Anpressplatte 2 zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte 2 und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung 3, die zumindest einen Tellerfederabschnitt 4 und zumindest einen Abstützabschnitt 7 aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt 4 in einer Übergangszone 9 in den Abstützabschnitt 7 übergeht, die Übergangszone 9 einen Anlagebereich 10 aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt 4 zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 1 mit dem Abstützabschnitt 7 in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und der Tellerfederabschnitt 4 in einen Lappenabschnitt 16 übergeht, wobei der Lappenabschnitt 16 zumindest eine Aussparung 17 und/oder zumindest einen sich in radialer Richtung R der Kupplungsvorrichtung 1 erstreckenden Steg 18 aufweist, die/der in Wirkverbindung mit einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung A erstreckenden Mitnehmer 21 zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte 2 steht.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2: Anpressplatte
3: Betätigungseinrichtung
4: Tellerfederabschnitt
5: Tellerfederzunge
6: Tellerfederkraftrand
7: Abstützabschnitt
8: Befestigungsbereich
9: Übergangszone
10: Anlagebereich
11: Verbindungssteg
12: tellerfederabschnittnaher Bereich
13: abstützabschnittnaher Bereich
14: Abhubanker
15: Drahtring
16: Lappenabschnitt
17: Aussparung
18: Steg
19: Außenseite
20: Anpressplattennocken
21: Mitnehmer
22: Abwälzabschnitt
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011085824 [0002]

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) mit zumindest einer Gegendruckplatte, zumindest einer in axialer Richtung (A) der Kupplungsvorrichtung (1) begrenzt verlagerbaren Anpressplatte (2) zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (2) und der Gegendruckplatte, und zumindest einer tellerfederartigen Betätigungseinrichtung (3), die zumindest einen Tellerfederabschnitt (4) und zumindest einen Abstützabschnitt (7) aufweist, wobei der Tellerfederabschnitt (4) in einer Übergangszone (9) in den Abstützabschnitt (7) übergeht, die Übergangszone (9) einen Anlagebereich (10) aufweist, in dem der Tellerfederabschnitt (4) zumindest beim Einrücken und/oder zumindest beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung (1) mit dem Abstützabschnitt (7) in Anlage, insbesondere in abwälzende Anlage, bringbar ist, und der Tellerfederabschnitt (4) in einen Lappenabschnitt (16) übergeht, wobei der Lappenabschnitt (16) zumindest eine Aussparung (17) und/oder zumindest einen sich in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) erstreckenden Steg (18) aufweist, die/der in Wirkverbindung mit einem anpressplattenseitigen, sich in axialer Richtung (A) erstreckenden Mitnehmer (21) zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte (2) steht.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Aussparung (17) des Lappenabschnitts (16) und/oder der Steg (18) in einem radialen Außenbereich des Lappenabschnitts (16) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steg (18) in eine Aussparung des Mitnehmers (21) zur Drehmomentübertragung auf die Anpressplatte (2) eingreift.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Aussparung des Mitnehmers (21) nutförmig oder lochförmig ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aussparung (17) des Lappenabschnitts (16) in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) offen ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, wobei der Lappenabschnitt (16) zumindest zwei sich in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) erstreckende Stege (18) aufweist, zwischen denen der Mitnehmer (21) in Umfangsrichtung (U) der Kupplungsvorrichtung (1) drehfest angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei sich die Aussparung (17) des Lappenabschnitts (16) in radialer Richtung (R) der Kupplungsvorrichtung (1) von außen nach innen, vorzugsweise stufenförmig, in Umfangsrichtung (U) der Kupplungsvorrichtung (1) verjüngt.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Mitnehmer (21) einteilig mit der Anpressplatte (2) ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Mitnehmer (21) zumindest einen Abwälzabschnitt (22) aufweist, der mit zumindest einem Steg (18) in abwälzende Anlage, vorzugsweise im Bereich der Verjüngung der Aussparung (17) des Lappenabschnitts (16), bringbar ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei der Abwälzabschnitt (22) in axialer Richtung (A) der Kupplungsvorrichtung (1) auf einer Außenseite (19) des Lappenabschnitts (16) auf dem oder der den Stegen (18) anliegt.