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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckplatte für eine Kupplung, insbesondere für eine Reibungskupplung, und eine Reibungskupplung mit einer Druckplatte.
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Aus dem Kraftfahrzeugbau sind Reibungskupplungen in unterschiedlichen Arten bekannt. Eine bekannte Reibungskupplung ist versehen mit einer in axialer Richtung der Reibungskupplung ortsfesten Gegendruckplatte und einer in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen einer Gegendruckplatte und der Anpressplatte. Weitere Reibungskupplungen sind aus
DE 10 2009 035 225 A1 ,
WO 2009/056092 A1 ,
DE 10 2011 086 995 A1 bekannt. Da sich aufgrund des Reibschlusses mit der Kupplungsscheibe die Anpressplatte und die Gegendruckplatte im Betrieb der Reibungskupplung stark erwärmen können, ist es stets erwünscht, die Reibungswärme effizient abzuführen. Zur Reduzierung des durch die Drehung einer Druckplatte erzeugten Lärms besteht ferner ein Bedürfnis, die Gesamtmasse und Massenträgheit der Druckplatte einer Reibungskupplung zu verringern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckplatte für eine Reibungskupplung zu schaffen, die sowohl eine effiziente Abführung der Reibungswärme ermöglicht, als auch eine reduzierte Gesamtmasse und Massenträgheit aufweist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Druckplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist eine Druckplatte für eine Kupplung, insbesondere für eine Reibungskupplung, versehen mit einem tellerförmigen Körper, der eine Innenseite aufweist, und einer auf der Innenseite des tellerförmigen Körpers angeordneten Reibscheibe zur reibschlüssigen Anlage an einem Reibbelag einer Kupplungsscheibe. Die Reibscheibe ist im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Körper angeordnet. Bei der Druckplatte ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens eine Luftpassage zur Wärmeabführung an dem tellerförmigen Körper angeordnet ist, wobei die Luftpassage sich parallel zu dem tellerförmigen Körper erstreckt.
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Die Druckplatte, vorzugsweise die Gegendruckplatte oder die Anpressplatte, kann sich im Betrieb der Reibungskupplung stark erwärmen. Bei den bekannten Druckplatten der Reibungskupplungen kann die Reibungswärme nur von der Druckplatte selber abgeleitet und weiter in der Umgebung der Druckplatte abgegeben werden. Bei einer starken Erwärmung kann die Wärme nicht schnell von der Druckplatte abgeleitet werden. In diesem Fall muss die Wärme in der Druckplatte gelagert sein. Zur Verbesserung der Wärmeabführung der Druckplatte sind Luftpassagen an dem tellerförmigen Körper angeordnet, wobei die Luftpassagen direkt mit der Umgebung der Druckplatte verbunden sind. Die Luftpassagen zur Wärmeabführung erstrecken sich parallel zu dem tellerförmigen Körper und können in unterschiedlichen Richtungen, beispielsweise in radialer Richtung oder Umfangsrichtung des tellerförmigen Körpers angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Luftpassagen an einer wärmeerzeugenden Stelle der Druckplatte zu platzieren. Die Luftpassagen ermöglichen somit eine direkte Konvention zwischen der wärmeerzeugenden Stelle der Druckplatte und der Umgebung der Druckplatte. Die Reibungswärme wird direkt durch die Luftpassagen nach Außen in die Umgebung abgeführt.
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Der erfindungsgemäße Gedanke ist ferner darin zu sehen, dass im Vergleichen mit einer Druckplatte ohne Luftpassagen die Druckplatte mit den Luftpassagen mit wenigen Materialien hergestellt werden kann, wodurch eine materialsparende Druckplatte ermöglicht ist. Durch das Sparen der Materialien wird die Gesamtmasse der Druckplatte verringert. Demzufolge wird die Massenträgheit der Druckplatte reduziert. Die erfindungsgemäße Druckplatte weist insbesondere ein Trägheitsmoment J auf und 0 < J < 0,163 kgm2, vorzugsweise 0,05 < J ≤ 0,1 kgm2 gilt, während das Trägheitsmoment der bekannten konventionellen Druckplatte in der Regel gleich oder größer als 1,63 kgm2 ist.
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Der tellerförmige Körper kann ein Mittelbereich, ein Reibbereich und eine Außenkante aufweisen, wobei das Mittelbereich kreisförmig und das Reibbereich sowie die Außenkante ringförmig ausgestaltet sein können. Das Mittelbereich, das Reibbereich und die Außenkante können koaxial angeordnet sein. Das Mittelbereich kann sich in der Mitte des tellerförmigen Körpers befinden. Das Reibbereich kann das Mittelbereich umschließen. Anschließend kann die Außenkante das Reibbereich umfassen.
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Zur Verbindung mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder mit einem Drehschwingungsdämpfer kann der tellerförmige Körper einen Eingangsflansch aufweisen, der in dem Mittelbereich des tellerförmigen Körpers angeordnet sein kann. Zur Aufnahme der Kurbelwelle kann eine Aufnahmeöffnung in der Mitte des tellerförmigen Körpers angeordnet sein. Ferner können mehrere Schraublöcher zur Befestigung der Kurbelwelle auf dem Eingangsflansch vorgesehen sein.
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Die Reibscheibe kann auf der Innenseite im Reibbereich des tellerförmigen Körpers und koaxial mit dem tellerförmigen Körper angeordnet sein. Zur reibschlüssigen Anlage an einem Reibbelag einer Kupplungsscheibe kann die Reibscheibe mit einer rauhen Reibfläche versehen sein. Die Reibscheibe kann eine Höhe in axialer Richtung aufweisen und in axialer Richtung über die Innenseite des tellerförmigen Körpers hervorstehen.
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Ferner kann der tellerförmige Körper einen an der Außenkante angeordneten Flansch zur drehfesten Verbindung mit einem Kupplungsdeckel aufweisen. Vorzugsweise kann der Flansch auf der Innenseite des tellerförmigen Körpers in axialer Richtung über der Reibscheibe hervorstehen. Der Flansch kann beispielsweise aus mehreren von der Innenseite des tellerförmigen Körpers aufragenden Vorsprüngen ausgebildet sein.
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Insbesondere kann die Luftpassage zwischen dem tellerförmigen Körper und der Reibscheibe angeordnet sein. Die zu abführende Wärme wird durch die Reibung zwischen der Reibscheibe der Druckplatte und dem Reibbelag der Kupplungsscheibe erzeugt und die meisten Reibungswärme wird daher im Reibbereich des tellerförmigen Körpers und in der Reibscheibe gelagert. Durch die Anordnung der Luftpassagen zwischen dem tellerförmigen Körper und der Reibscheibe wird die in dem tellerförmigen Körper und in der Reibescheibe gelagerte Wärme effizient abgeführt.
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Vorzugsweise kann die Luftpassage der Druckplatte als sich in radialer Richtung der Druckplatte erstreckender Kanal ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Kanal die Druckplatte in radialer Richtung durchqueren. Es ist auch möglich, dass der Kanal in radialer Richtung von außen kommend sacklochartig ausgebildet ist.
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Es ist auch möglich, dass die Luftpassage als ein spiralförmiger Kanal ausgebildet ist. An dieser Stelle sei hervorgehoben, dass der spiralförmige Kanal die Druckplatte vollständig durchlaufen oder von außen kommend sacklochartig ausgebildet sein kann.
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Eine weitere Variante der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Luftpassage als eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Nut vollständig in Umfangsrichtung des tellerförmigen Körpers umlaufen. Es ist auch möglich, dass die Nut abschnittsweise in Umfangsrichtung des tellerförmigen Körpers angeordnet ist.
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Zur Verbesserung der Wärmeabführung sowie zur Reduzierung der Gesamtmasse und Massenträgheit der Druckplatte kann die Druckplatte mehrere Luftpassagen aufweisen. Die oben erwähnten Formen der Luftpassage können wahlweise einzeln oder gemeinsam in einer Druckplatte verwendet werden.
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Insbesondere können mehrere, vorzugsweise nutförmige und/oder kanalförmige, Luftpassagen auf einer zu dem tellerförmigen Körper parallelen Ebene angeordnet sein. Diese Luftpassagen können auch ineinander münden.
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Eine weitere Variante der Erfindung ist darin zu sehen, dass mehrere, vorzugsweise nutförmige und/oder kanalförmige, Luftpassagen in axialer Richtung der Druckplatte auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Die Luftpassagen können in axialer Richtung der Druckplatte aneinander vorbei geführt sein.
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Die Druckplatte kann beispielsweise aus Metallguss ausgebildet werden. Es ist auch möglich, dass die Druckplatte aus Blech ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung mit einer in axialer Richtung der Reibungskupplung ortsfesten Gegendruckplatte und einer in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Anpressplatte zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte, wobei die Gegendrucklatte als die Druckplatte ausgebildet ist, die insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Die Reibungskupplung weist insbesondere einen Kupplungsdeckel auf, der mit dem Flansch der Gegendruckplatte drehfest und in axialer Richtung fest verbunden ist, wobei am Kupplungsdeckel eine Schwenklagerung zur verkippbaren Lagerung einer Tellerfeder zum Ein- und Ausrücken der Reibungskupplung durch Verlagerung der Anpressplatte in axialer Richtung vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch die Anpressplatte als die erfindungsgemäße Druckplatte ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Reibungskupplung als trockene, normal eingerückte Kupplung ausgebildet, kann jedoch auch als trockene, normalausgerückte Kupplung ausgebildet sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer als Gegendruckplatte ausgebildeten Druckplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine Draufsicht der Gegendruckplatte aus 1,
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3 eine Seitenansicht der Gegendruckplatte aus 1,
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4 eine schematische Darstellung einer Reibungskupplung mit der Gegendruckplatte aus 1, und
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5 eine Draufsicht einer Druckplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den 1 und 2 ist eine beispielsweise als Gegendruckplatte ausgebildete Druckplatte 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Gegenplatte 10 weist einen tellerförmigen Körper 12 auf. Der tellerförmige Körper 12 ist mit einer Innenseite 14 und einer in Umfangsrichtung umlaufenden Außenkante 16 versehen. Auf der Innenseite 14 des tellerförmigen Körpers 12 ist eine Reibscheibe 18 zur reibschlüssigen Anlage an einem Reibbelag einer Kupplungsscheibe (nur in 4 gezeigt) angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Reibscheibe 18 ringförmig ausgestaltet und im Wesentlichen parallel zu dem tellerförmigen Körper 12 angeordnet.
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Zur Abführung der Reibungswärme sind mehrere Luftpassagen 20 an dem tellerförmigen Körper 12 angeordnet. Wie man anhand von 2 erkennen kann, sind die Luftpassagen 20 als sich in radialer Richtung erstreckende Kanäle 22 ausgebildet (die Kanäle 22 sind mit gestrichelten Linien gezeigt). Die Kanäle 22 sind in axialer Richtung des tellerförmigen Körpers 12 zwischen dem tellerförmigen Körper 12 und der Reibscheibe 18 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel durchqueren die Kanäle 22 die Druckplatte 10 in ihrer radialen Richtung. Es ist möglich, dass die Kanäle 22 nicht vollständig die Druckplatte 10 durchqueren (ein Beispiel ist in 5 gezeigt).
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In diesem Ausführungsbeispiel weist die Gegendruckplatte 10 ferner eine nutförmige Luftpassage 24 auf. Diese Luftpassage 20 ist als umlaufende Nut 24 an der Außenkante 16 des tellerförmigen Körpers 12 ausgebildet. In der Draufsicht gesehen ist, umläuft die Nut 24 in diesem Ausführungsbeispiel vollständig um den tellerförmigen Körper 12. Es ist auch möglich, dass die Nut 24 nur abschnittsweise an der Außenkante 16 des tellerförmigen Körpers 12 angeordnet ist.
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Ferner ist anhand von 1 und 2 zu erkennen, dass in einem Mittelbereich des tellerförmigen Körpers 12 der Gegendruckplatte 10 ein Eingangsflansch 26 angeordnet ist. Dieser Eingangsflansch 26 dient zur Verbindung mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder mit einem Drehschwingungsdämpfer (nicht in den Figuren gezeigt).
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Wie anhand von 1 und 2 ferner zu erkennen ist, weist die Gegendruckplatte 10 einen an der Außenkante 16 des tellerförmigen Körpers 12 angeordneten Flansch 28 zur drehfesten Verbindung mit einem Kupplungsdeckel (nur in 4 gezeigt) auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Flansch 28 aus mehreren von der Innenseite 14 des tellerförmigen Körpers 12 in seiner axialen Richtung aufragenden Vorsprüngen 30 ausgebildet. Zur Befestigung des Kupplungsdeckels sind Schraublöcher 32 auf der Kopfseite 34 der Vorsprüngen 30 angeordnet.
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3 zeigt eine Seitenansicht der Gegendruckplatte 10. In 3 ist anschaulicher gezeigt, dass die sich in radialer Richtung erstreckenden Kanäle 22 die Gegendruckplatte 10 durchqueren. Ferner ist anhand von 3 zu erkennen, dass Die Vorsprüngen 30 in axialer Richtung des tellerförmigen Körpers 12 über der Reibscheibe 18 hervorstehen. In diesem Ausführungsbeispiel weist jeder Vorsprung 30 eine Nut 24’ als Luftpassage 20 auf, wobei diese Nuten 24’ in der Außenseite der Vorsprüngen 30 und parallel zu der die Gegendruckplatte 10 vollständig umlaufenden Nut 24 angeordnet sind.
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Wie anhand von 3 ferner zu erkennen ist, sind die Kanäle 22 und die die Gegendruckplatte 10 vollständig umlaufende Nut 24 auf einer zu dem tellerförmigen Körper 12 parallelen Ebene angeordnet, wobei die Kanäle 22 und die Nut 24 ineinander münden.
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Die 4 verdeutlicht einen Zusammenbau einer Reibungskupplung 100 mit einer Gegendruckplatte 10. Wie in 4 gezeigt ist ein Kupplungsdeckel 102 mit dem Flansch 28 der Gegendruckplatte 10 drehfest und in axialer Richtung fest verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsdeckel 102 durch Schrauben 104 auf den Flansch 28 festschraubt. Am Kupplungsdeckel ist eine Schwenklagerung 106 zur verkippbaren Lagerung einer Tellerfeder 108 zum Ein- und Ausrücken der Reibungskupplung 100 durch Verlagerung der Anpressplatte 110 in axialer Richtung vorgesehen. Die Schwenklagerung 106 weist mehrere in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 100 verteilt angeordnete Tellerfederzentrierbolzen 112 sowie einen zwischen Kupplungsdeckel 102 und Tellerfeder 108 angeordneten Drahtring 114 und einen zwischen Tellerfeder 108 und Setzköpfen 116 der Tellerfederzentrierbolzen 112 angeordneten Drahtring 118 auf. Die Anpressplatte 110 ist mittels in Umfangsrichtung verteilt angeordneter Blattfedern 120 drehfest und in axialer Richtung begrenzt verlagerbar am Kupplungsdeckel 102 aufgehängt.
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Eine Kupplungsscheibe 122 ist in axialer Richtung zwischen der Anpressplatte 110 und der Gegendruckplatte 10 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 122 weist Reibbeläge 124 auf. Durch die Bewegung der Anpressplatte 110 in axialer Richtung zu der Gegendruckplatte 10 wird die Kupplungsscheibe 122 von der Anpressplatte 110 zu der Gegendruckplatte 10 gedrückt. Der Reibbelag 124 der Kupplungsscheibe 122 wird somit an der Reibscheibe 18 reibschlüssig angelegt. Die aufgrund dieses Reibschlusses erzeugten Wärme der Gegendruckplatte 10 werden mittels der Luftpassagen 20, 22, 24, 24’ effizient abgeführt.
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5 zeigt eine Draufsicht einer Druckplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 5 gezeigt sind die sich in radialer Richtung erstreckenden Luftpassagen 20 in diesem Ausführungsbeispiel als die von außen kommenden sacklochartigen Kanäle 36 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Druckplatte / Gegendruckplatte
- 12
- tellerförmiger Körper
- 14
- Innenseite des tellerförmigen Körpers
- 16
- Außenkante des tellerförmigen Körpers
- 18
- Reibscheibe
- 20
- Luftpassage
- 22
- Kanal
- 24
- Nut
- 26
- Eingangsflansch
- 28
- Flansch
- 30
- Vorsprung
- 32
- Schraubloch
- 34
- Kopfseite des Vorsprungs
- 36
- sacklochartiger Kanal
- 100
- Reibungskupplung
- 102
- Kupplungsdeckel
- 104
- Schraube
- 106
- Schwenklagerung
- 108
- Tellerfeder
- 110
- Anpressplatte
- 112
- Tellerfederzentrierbolzen
- 114
- Drahtring zwischen Kupplungsdeckel und Tellerfeder
- 116
- Setzkopf des Tellerfederzentrierbolzens
- 118
- Drahtring zwischen Tellerfeder und Setzköpfen
- 120
- Blattfeder
- 122
- Kupplungsscheibe
- 124
- Reibbelag der Kupplungsscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009035225 A1 [0002]
- WO 2009/056092 A1 [0002]
- DE 102011086995 A1 [0002]
