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Die Erfindung betrifft einen Kupplungsdeckel mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung, eine Tellerfeder für eine Reibkupplung, eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Verbraucher, sowie einen Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
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Viele Reibkupplungen setzen eine Tellerfeder ein, welche zum Übertragen einer axialen Kraft auf eine Anpressplatte eines entsprechenden Reibpakets der Reibkupplung eingerichtet ist. Hierzu wird häufig ein mitrotierender Kupplungsdeckel als Widerlager eingesetzt. Der Kupplungsdeckel ist dabei mit einer Eingangswelle, meist mittelbar über eine Gegenplatte des Reibpakets, rotatorisch fixiert. Hierzu weist der Kupplungsdeckel einen Anbindungsabschnitt auf. Entgegen der Richtung der beim Anbindungsabschnitt eingeleiteten Anbindungskraft für den Kupplungsdeckel bildet der Kupplungsdeckel ein axiales Widerlager mit dem Widerlagerabschnitt für die zumindest eine Tellerfeder. Hierfür weist der Kupplungsdeckel im Bereich des Widerlagerabschnitts Aufnahmen für Bolzen auf oder der Kupplungsdeckel weist einstückig gebildete Haken auf. Die Bolzen und Haken werden dabei zusätzlich zum Zentrieren der Tellerfeder genutzt. Infolge der rotatorischen Bewegung der Reibkupplung kommt es zu einem Kontakt zwischen dem Bolzen, beziehungsweise Haken, und der Tellerfeder. Infolge des meist weicheren Materials des Hakens im Vergleich zur Tellerfeder, welche in der Regel aus einem Federstahl gebildet ist, kommt es hier zu Verschleiß in Form von Abrieb oder Verformungen. Dieser Verschleiß kann die Hysterese der Tellerfeder beeinflussen und in extremen Fällen zu Trennproblemen des Reibpakets führen. Um dieses Problem zu lösen, werden bisher teurere Bolzen mit zum Beispiel einer gehärteten Oberfläche eingesetzt.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft einen Kupplungsdeckel mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung, welcher einen Anbindungsabschnitt zum rotatorischen Fixieren mit einer Eingangswelle und einen axialen Widerlagerabschnitt für eine Tellerfeder einer Reibkupplung aufweist, wobei der Widerlagerabschnitt eine Mehrzahl von Haken mit einer axialen Erstreckung aufweist, wobei die Haken jeweils einen Hakenflansch zum axialen Stützen der Tellerfeder aufweisen. Der Kupplungsdeckel kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass zumindest zwei, bevorzugt drei, der Haken jeweils eine separate Hülse aufweisen, welche zum zentrierenden Anliegen an der Tellerfeder eingerichtet sind.
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Der hier vorgeschlagene Kupplungsdeckel ist bevorzugt für den jeweiligen Anwendungsfall in konventioneller Weise aufgebaut, und weist bevorzugt konventionelle Haken zum Halten, Führen und Zentrieren von einer Tellerfeder auf. Die vorgesehenen Haken sind aber nicht mit einer Oberfläche ausgestattet, welche zum Zentrieren der Tellerfeder eingerichtet ist, sondern lediglich zur Aufnahme einer erforderlichen axialen Widerlagerkraft. Das Zentrieren wird hierbei von mindestens zwei, bevorzugt drei, der Haken vorgenommen, welche zusätzlich Hülsen aufweisen, welche eine Oberfläche und eine Steifigkeit aufweisen, welche eine für die jeweils erforderliche Lebensdauer der Reibkupplung ausreichende Verschleißstabilität gewährleisten. Die Hülsen werden dabei bevorzugt von dem jeweiligen Hakenflansch axial gehalten. In einer Ausführungsform werden die Hülsen um den sich axial erstreckenden Anteil der Haken (kalt) geformt. In der Regel sind drei Haken beziehungsweise drei Hülsen zum Zentrieren der Tellerfeder unter dem Gesichtspunkt zum Beispiel eines geringen Reibverlusts der Tellerfederkraft und einer zuverlässigen Positionierung unter variierenden Querkrafteinflüssen, beziehungsweise Radialkräften, wie zum Beispiel Fliehkraft, optimal, Allerdings ist für manche Anwendungen ein Zentrieren mittels nur zwei Hülsen oder mit vier oder mehr Hülsen vorteilhaft.
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Durch den Einsatz der Hülsen wird die Tellerfeder von den übrigen Haken ausreichend beabstandet, sodass kein Kontakt auftritt, welcher zu einem Verschleiß der anderen Haken führen kann. Das Material des Kupplungsdeckels kann hierbei sehr weich gewählt werden, sodass die Fertigung des Kupplungsdeckels durch Tiefziehen und/oder Stanzen besonders kostengünstig ist und/oder kostengünstiges Material verwendet werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsdeckels weisen die Hülsen jeweils eine Hülsenachse auf und sind tellerfederseitig entlang der Hülsenachse auf die zumindest zwei, bevorzugt drei, Haken aufführbar.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Hülsen besonders einfach und kostengünstig herstellbar, insbesondere aus stranggussgefertigten Rohrelementen. Die Hülsen sind entlang ihrer Hülsenachsen über den jeweiligen Hakenflansch führbar, weisen also einen ausreichenden Innendurchmesser auf, um über den Hakenflansch geführt zu werden. Alternativ werden die Hülsen auf den jeweiligen Haken axial aufgeführt, solange noch kein Hakenflansch gebildet ist. Erst nach dem Aufbringen der Hülse wird der Haken derart verformt, bevorzugt umgebogen, dass ein Hakenflansch gebildet ist. Dabei ist der Hakenflansch und die jeweilige Hülse bevorzugt derart eingerichtet, dass die Position der jeweiligen Hülse, zumindest nach dem Einbau der Tellerfeder, axial gesichert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Tellerfeder eine entsprechende Zentrieraufnahme für jeweils eine Hülse auf, sodass im Betrieb die Hülsen in eine Lage geführt werden dass sie axial von dem jeweiligen Hakenflansch gehalten werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein zusätzliches Klemmelement vorgesehen, welches allein die Hülsen fixiert oder aber in die oben beschriebene Lage überführt, in welcher eine Hülse von einem jeweiligen Hakenflansch axial gehalten wird. Gemäß noch einer anderen Ausführungsform wird der Innendurchmesser nach der Montage derart verändert, bevorzugt verkleinert, dass die Hülse dann von dem jeweiligen Hakenflansch axial gehalten wird. Beispielsweise wird eine Hülse aufgeheizt aufgebracht und somit auf den entsprechenden Haken aufgeschrumpft. In noch einer anderen Ausführungsform weist die Hülse einen nicht konstanten Innenradius auf, ist zum Beispiel ellipsenförmig, und wird in einer Betriebslage bezogen zur Montagelage verdreht gehalten, sodass die Hülse dann von dem jeweiligen Hakenflansch axial gehalten wird. Es sind auch Kombinationen dieser genannten Ausführungsformen möglich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Tellerfeder für eine Reibkupplung zum Anpressen einer Anpressplatte vorgeschlagen, welche einen Anpressrand, einen Betätigungsrand und einen Auflagerabschnitt aufweist, wobei die Tellerfeder infolge einer Betätigung des Betätigungsrands über den Auflagerabschnitt verkippbar ist, sodass eine Anpresskraft vom Anpressrand auf eine Anpressplatte lösbar ist, und wobei der Auflagerabschnitt zumindest Zentrieraufnahmen aufweist, mittels welcher die Tellerfeder zu einer Rotationsachse der Reibkupplung zentrierbar ist. Die Tellerfeder kennzeichnet sich vor allem dadurch, dass die Zentrieraufnahmen zur Aufnahme von jeweils einer Hülse auf einem Haken eines Kupplungsdeckels nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung eingerichtet sind.
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Die Tellerfeder ist zum lösbaren Aufbringen einer Anpresskraft auf die Anpressplatte eines Reibpakets eingerichtet. Hierzu wird die Tellerfeder in der Reibkupplung in der Regel derart verbaut, dass diese vorgespannt gehalten ist. Die resultierende Kraft wird zum Anpressen der Anpressplatte gegen die korrespondierende Reibscheibe des Reibpakets, oder alternativ zum Lösen der Anpressplatte von der korrespondierenden Reibscheibe des Reibpakets, eingesetzt. Über den Betätigungsrand ist eine entgegen gerichtete Betätigungskraft in die Tellerfeder induzierbar, sodass dadurch also die Anpresskraft auf die Anpressplatte gelöst wird beziehungsweise die Anpressplatte mit einer Anpresskraft beaufschlagt wird. Die Tellerfeder stellt in der Regel die normalen Zustände der Reibkupplung her, sodass die Reibkupplung in ersterem Fall normal geschlossen ist, also die Anpressplatte angepresst ist, und in zweiterem Fall normal geöffnet ist, also die Anpressplatte gelöst ist. Die Tellerfeder wird beim Überführen von einem Zustand in den anderen um den Auflagerabschnitt verkippt. Meist ist der Betätigungsrand radial innen angeordnet und der Anpressrand im Vergleich dazu radial außen angeordnet. Der Auflagerabschnitt ist in der Regel entweder radial zwischen den beiden Rändern oder radial außerhalb des Anpressrands angeordnet. Der Auflagerabschnitt leitet die axialen Kräfte im normalen Zustand und beim Betätigen der Tellerfeder in den Kupplungsdeckel. Weiterhin ist der Auflagerabschnitt hier zum Zentrieren der Tellerfeder eingerichtet. Dazu bildet der Auflagerabschnitt zumindest zwei, bevorzugt drei, bevorzugt möglichst gleichmäßig über den Umfang voneinander beabstandete, Zentrieraufnahmen auf. Diese liegen zumindest in manchen (Zwischen-)Zuständen der Tellerfeder radial an Zentrierelementen des Kupplungsdeckels der Reibkupplung an. Hier sind diese zum zumindest teilweisen Anliegen an jeweils einer Hülse gemäß einer Ausführungsform nach der obigen Beschreibung eingerichtet. Bevorzugt weisen die Zentrieraufnahmen eine derart korrespondierende Form auf, dass die Hülsen im Zusammenwirken mit dem jeweiligen Haken positioniert gehalten sind. Die Haken sind hierbei bevorzugt konventionell gebildet, sodass ein vorbekannter Kupplungsdeckel einsetzbar ist. Hierbei wird auf die obige Beschreibung der Varianten von möglichen Formen der Hülsen verwiesen. Bevorzugt weist die Tellerfeder Betätigungszungen auf, welche sich jeweils voneinander in Umfangsrichtung beabstandet radial nach innen erstrecken. Bei den Zentrieraufnahmen bilden die Betätigungszungen, bevorzugt runde, Erweiterungen, welche an die Form der jeweiligen Hülsen angepasst sind. Bevorzugt sind bei jeder Betätigungszunge gleiche Erweiterungen gebildet, sodass die Montage erleichtert ist, indem beim Einbau der Tellerfeder nicht auf spezielle Einsetzwinkel geachtet werden muss.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Verbraucher vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – zumindest ein Reibpaket mit zumindest eine Anpressplatte und mit zumindest einer korrespondierenden Reibscheibe, über welches im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist;
- – zumindest eine Tellerfeder zum Aufbringen einer axialen Kraft auf die zumindest eine Anpressplatte;
- – zumindest einen Kupplungsdeckel nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die zumindest eine Tellerfeder axial auf den Haken gestützt ist und mittels der Hülsen über die zumindest zwei, bevorzugt drei, Haken zentriert ist.
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Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, ein Drehmoment lösbar von einer Abtriebswelle auf einen Verbraucher und umgekehrt zu übertragen. Dies wird in der Regel über das zumindest eine Reibpaket erreicht, welches eine axial verschiebbare, in der Regel mit der Abtriebswelle rotationsfeste, Anpressplatte aufweist, welche gegen zumindest eine korrespondierende Reibscheibe pressbar ist. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die Reibfläche, welche multipliziert mit dem mittleren Radius der Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. Die hier vorgeschlagene Reibkupplung ermöglicht den Einsatz eines Materials für den Kupplungsdeckel, welches allein auf die übrigen Funktionen des Kupplungsdeckels optimiert ist. Das heißt, es ist ein relativ weiches Material einsetzbar, weil die Haken des Kupplungsdeckels mittels der oben beschriebenen Hülsen vor einem (reibenden) verschleißenden Kontakt mit der Tellerfeder geschützt sind. Das in der Regel teurere Material für den reibenden Kontakt mit der harten Tellerfeder beschränkt sich also allein auf die Hülsen. Die Hülsen können darüber hinaus aus einem kostengünstigen Massenprodukt, zum Beispiel aus einem stranggegossenen Rohrmaterial, hergestellt werden, sodass die Materialkosten besonders gering sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle und eine Reibkupplung nach der obigen Beschreibung aufweist, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels Reibkupplung schaltbar mit zumindest einem Verbraucher verbindbar ist.
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Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebseinheit, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Elektromotor, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher lösbar, also zuschaltbar und abschaltbar, zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen beziehungsweise eine Übertragung zu trennen, ist die Verwendung der oben beschriebenen Reibkupplung besonders vorteilhaft, weil ein bauraumsparender integraler Aufbau, also der Vereinigung von mehreren Funktionen in einem einzigen Bauteil, unter Verwendung von kostengünstigen Material möglich ist.
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Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie umsetzbar. Das zumindest eine Antriebsrad bildet dann die Antriebseinheit, wobei dessen Trägheitsenergie mittels der Reibkupplung auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, welche mittels der Reibkupplung in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind, beziehungsweise deren Drehmoment jeweils lösbar zur Nutzung zur Verfügung stellbar ist. Beispiele sind Hybridantriebe aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder(-gruppen) zuschaltbar sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
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Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz einer Reibkupplung in motorisierten Zweirädern, für welche eine deutlich gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird.
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Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Aufgrund des integralen Aufbaus der hier vorgeschlagenen Reibkupplung ist der erforderliche Bauraum, insbesondere axiale Bauraum, der eingesetzten Reibkupplung besonders gering. Gleichzeitig sind hierbei die Fertigungskosten und Materialkosten besonders gering.
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Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Montageverfahren zum Montieren und zum Zentrieren einer Tellerfeder, bevorzugt gemäß der obigen Beschreibung, in einem Kupplungsdeckel nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, wobei das Montageverfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- a. Bereitstellen des Kupplungsdeckels, wobei die Haken offene Enden aufweisen und noch keinen Hakenflansch aufweisen;
- b1. Aufbringen der Hülsen auf die jeweiligen Haken;
- b2. vor oder nach Schritt b1. Einbringen von zumindest der Tellerfeder auf die Haken, wobei bevorzugt weitere Elemente eingebracht werden; und
- c. nach den Schritten b1. und b2. Verformen der jeweiligen offenen Enden der Haken, sodass jeweils der Hakenflansch gebildet ist und die Tellerfeder, die Hülsen, sowie bevorzugt die weiteren Elemente, axial gesichert und gelagert sind.
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Das hier vorgeschlagene Montageverfahren ermöglicht eine einfach zu handhabende und wenig fehleranfällige Montage. Der Kupplungsdeckel wird hierbei bereitgestellt, bevorzugt indem der Kupplungsdeckel auf den axialen Widerlagerabschnitt derart gehalten und/oder abgelegt wird, dass die unverformten Haken, bevorzugt (in etwa) senkrecht, nach oben weisen. Somit können die Hülsen, die Tellerfeder und eventuell weitere Elemente, wie zum Beispiel zumindest ein Drahtring, eine Sensorfeder oder eine Servofeder, auf die Haken aufgeschoben beziehungsweise in den Kupplungsdeckel eingelegt werden und bleiben ohne weitere Maßnahmen infolge der Schwerkraft in dieser Position vormontiert. Diese Art der Bereitstellung des Kupplungsdeckels ist insofern vorteilhaft jedoch nicht notwendig. Bevorzugt werden die Hülsen nun auf die jeweiligen Haken aufgeführt. Hierbei weisen die Hülsen bevorzugt einen Innendurchmesser auf, welcher der größten Querabmessung quer zur axialen Erstreckung des jeweiligen Hakens entspricht. Bevorzugt anschließend wird die Tellerfeder auf die Haken aufgeschoben, beziehungsweise auf die montierten Hülsen aufgeschoben, sodass die Tellerfeder hierdurch bereits (in etwa) zentriert ist. Nachdem die vor, nach oder zwischen diesen Schritten b1. und b2. montierten weiteren Elemente ebenfalls aufgeschoben beziehungsweise positioniert sind, werden die offenen Enden der Haken derart verformt, dass jeweils einen Hakenflansch gebildet wird. Die offenen Enden der Haken sind dabei derart gebildet, dass die Hülsen und die Tellerfeder ohne weiteres auf die Haken aufgeführt werden können. Bevorzugt entsprechen die offenen Enden in ihren Abmessungen quer zur axialen Erstreckung des jeweiligen Hakens den übrigen Abmessungen des jeweiligen Hakens quer zu der axialen Erstreckung. Nach dem Verformen der offenen Enden zum Bilden des jeweiligen Hakenflanschs, bevorzugt mittels Umbiegen der offenen Enden, wird ein axialer Hinterschnitt gebildet, sodass die Hülsen, die Tellerfeder und gegebenenfalls die weiteren Elemente axial beidseitig gesichert sind, nämlich auf der einen Seite mittels des Widerlagerabschnitts des Kupplungsdeckels und auf der gegenüberliegenden Seite mittels der Hakenflansche. Bevorzugt wird erst anschließend daran eine Anpressplatte eines Reibpakets einer Reibkupplung montiert und/oder relativ zu der Tellerfeder positioniert. Hinsichtlich der möglichen Formen der Hülsen und der Tellerfeder wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Abgesehen von den Hülsen ist der Kupplungsdeckel bevorzugt konventionell aufgebaut.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung zumindest einer Hülse zum Zentrieren einer Tellerfeder, bevorzugt gemäß der obigen Beschreibung, in einem Kupplungsdeckel nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, wobei die Hülsen mittels jeweils eines Hakens axial gesichert sind, und wobei die Hülsen im Einbau die Tellerfeder von den Haken beabstanden.
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Gemäß diesem Aspekt der Erfindung werden Hülsen eingesetzt, um eine Tellerfeder nicht direkt mittels Haken einer des Kupplungsdeckels zu zentrieren und gegebenenfalls axial zu führen, sondern die Tellerfeder von den jeweiligen, bevorzugt von allen, Haken des Kupplungsdeckels zu beabstandeten. Die Hülsen weisen dabei eine Oberfläche auf, welche reibungsarm mit der jeweiligen Tellerfeder zusammenwirkt, sodass ein möglicher Verschleiß der Hülsen gering ist. Weiterhin ist das Material der Hülsen derart gewählt, dass sich die Tellerfeder über die angestrebte Lebensdauer der Reibkupplung nicht oder nur geringfügig in die Oberfläche der Hülse eingräbt. Bevorzugt ist das Material, zumindest an der Oberfläche der Hülse, genauso hart oder härter als das Material, zumindest an der Oberfläche, der Tellerfeder. Hinsichtlich der möglichen Formen der Hülsen und der Tellerfeder wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Besonders bevorzugt sind die Hülsen gemäß dieser Verwendung mittels des vorangehenden beschriebenen Verfahrens montierbar. Abgesehen von den Hülsen ist der Kupplungsdeckel bevorzugt konventionell aufgebaut.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
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1: ein Kupplungsdeckel mit Hülsen in räumlicher Ansicht von oben;
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2: ein Kupplungsdeckel mit Tellerfeder in räumlicher Ansicht von oben;
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3: ein Kupplungsdeckel mit Anpressplatte in räumlicher Ansicht von unten;
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4: eine Reibkupplung im Schnitt mit einem Kupplungsdeckel mit Hülse; und
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5: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.
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In 1 ist ein Kupplungsdeckel 1 mit einer Rotationsachse 2 gezeigt, welcher einen Anbindungsabschnitts 4, von dem hier eine Durchgangsbohrung bezeichnet ist, und einen Widerlagerabschnitt 6, welcher hier ein flächige Abschnitt mit radialer Erstreckung ist, aufweist. Der Widerlagerabschnitt 6 umfasst dabei eine Mehrzahl von Haken, von denen hier einen erster Haken 8, ein zweiter Haken 9, ein dritter Haken 10 und ein vierter Haken 11 bezeichnet sind. In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Haken 8 bis 11 alle baugleich ausgeführt. Dies ist für viele Anwendungen sinnvoll aber nicht notwendig. Der erste Haken 8, zweiter Haken 9 und dritte Haken 10 sind hierbei mit einer ersten Hülse 14, einer zweiten Hülse 15 beziehungsweise einer dritten Hülse 16 versehen. Die Hülsen 14 bis 16 sind zum Zentrieren einer Tellerfeder 7 (vergleiche 2) eingerichtet und sind zu diesem Zweck bevorzugt gleichmäßig beabstandet über den Umfang um die Rotationsachse 2 verteilt angeordnet. Zur besseren Übersichtlichkeit wird hier stellvertretend der gut sichtbare vierte Haken 11 beschrieben, welcher mit den Haken 8 bis 10 baugleich ist. Der vierter Haken 11 weist eine axiale Erstreckung 12 auf, welche deckelseitig in den Widerlagerabschnitt 6 mündet und anpressplattenseitig von einem Hakenflansch 13 abgeschlossen, wobei sich der Hakenflansch 13 radial (hier nach außen) erstreckt. Zwischen dem Hakenflansch 13 und dem Widerlagerabschnitt 6 ist so eine Aufnahme für eine Tellerfeder 7 (vergleiche 4) zur axialen und radialen Lagerung der Tellerfederkräfte eingerichtet. Die erste Hülse 14, und bevorzugt auch die zweite Hülse 15 und die dritte Hülse 16, weist in diesem Fall eine Hülsenachse 17 auf, welche im hier gezeigten Zusammenbau mit dem Kupplungsdeckel 1 parallel zur axialen Erstreckung 12 des ersten Hakens 8 ausgerichtet ist.
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In 2 ist der Kupplungsdeckel 1, wie er in 1 dargestellt ist, zusätzlich mit der Tellerfeder 7 dargestellt, wobei hier insbesondere bei der ersten Hülse 14 des ersten Hakens 8 zu erkennen ist, wie die Tellerfeder 7 mittels der Hülsen 14 bis 16 nicht nur von dem jeweiligen Haken 8 bis 10 beabstandet ist, sondern auch von den übrigen Haken beabstandet ist, von denen nur der vierter Haken 11 hier explizit bezeichnet ist. Bevorzugt weist die Tellerfeder 7 hierzu jeweils korrespondierende Zentrieraufnahmen 34, 35 und 36 auf, sodass die Tellerfeder 7 im Betrieb, bevorzugt in einigen Kippzuständen der Tellerfeder 7, an den Hülsen 14 bis 16 anliegend axial geführt und zentriert ist. Hier vorliegend sind mehrere Betätigungszungen gebildet, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und bei den Zentrieraufnahmen 24 bis 36 jeweils eine runde Erweiterung bilden. Bevorzugt sind auch bei den anderen Haken 11 solche oder ähnliche Erweiterungen gebildet, sodass die Tellerfeder 7 von den anderen Haken 11 auch in einfacher und sicherer Weise jederzeit ausreichend beabstandet ist.
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In 3 ist der Kupplungsdeckel 1, wie er in den vorhergehenden Figuren dargestellt ist, noch einmal in einer anderen räumlichen Ansicht gezeigt. Hierbei ist neben der Tellerfeder 7 noch zusätzlich die Anpressplatte 22 zu erkennen, welche mittels der Tellerfeder 7 axial betätigbar ist. Die hier zu erkennenden Bauteile sind alle rotatorisch zueinander fixiert, wobei die Anpressplatte 22 relativ zu den anderen Bauteilen entlang der Rotationsachse 2 axial bewegbar ist. Die hierzu nötigen Kräfte werden von dem Widerlagerabschnitt 6 des Kupplungsdeckels 1 aufgenommen. In dieser Ansicht ist gut zu erkennen, wie die Tellerfeder 7 auf dem Hakenflansch 13 der Haken, hier ist der vierter Haken 11 entsprechend bezeichnet, aufliegt. Der erste Haken 8 weist hierbei eine erste Hülse 14 auf, an der die Tellerfeder 7 mit einer korrespondierenden Zentrieraufnahme 34 derart angelegt, dass sie axial geführt ist und zentriert wird.
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In 4 ist eine Schnittansicht einer Reibkupplung 3 mit einem Kupplungsdeckel 1, wie er zum Beispiel in den vorhergehenden Figuren dargestellt ist, gezeigt. Hierbei wird eine Tellerfeder 7 über ihren Auflagerabschnitt 33 beidseitig axial mittels des Hakenflanschs 13 des Hakens 8 und hier mittels eines Drahtrings 37 beim Widerlagerabschnitt 6 gelagert und mittels der Hülse(n) 14 über eine korrespondierend ausgeformte Zentrieraufnahme 34 zentriert, welche hier nur angedeutet dargestellt ist. So überträgt die korrekt positionierte Tellerfeder 7 mittels des Anpressrands 31 eine Anpresskraft auf die Anpressplatte 22 des Reibpakets 21, sodass ein Drehmoment um die Rotationsachse 2 reibschlüssig auf eine zwischen der Anpressplatte 22 und einer Gegenplatte 30 eingeklemmte Reibscheibe 23 übertragbar ist. Mittels des Anbindungsabschnitts 4, hier mit einer Schraube, wird die Widerlagerkraft vom Widerlagerabschnitt 6 in die Gegenplatte 30 eingeleitet und so ein geschlossener Kraftkreis gebildet.
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In 5 ist ein Antriebsstrang 24, umfassend eine Antriebseinheit 25, hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, eine Abtriebswelle 18, eine Reibkupplung 3 und ein drehmomentübertragend verbundenes linkes Antriebsrad 19 und rechtes Antriebsrad 20, schematisch dargestellt. Die Abtriebswelle 18 bildet hierbei die Eingangswelle 5, deren Drehmoment mittels der Reibkupplung 3 auf die Antriebsräder 19 und 20 übertragbar ist. Der Antriebsstrang 24 ist hier in einem Kraftfahrzeug 26 angeordnet, wobei die Antriebseinheit 25 mit ihrer Motorachse 29 quer zur Längsachse 28 vor der Fahrerkabine 27 angeordnet ist.
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Mit den hier vorgeschlagenen Hülsen zum Führen einer Tellerfeder ist ein vereinfachter und kostengünstiger Aufbau eines Kupplungsdeckels möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsdeckel
- 2
- Rotationsachse
- 3
- Reibkupplung
- 4
- Anbindungsabschnitt
- 5
- Eingangswelle
- 6
- Widerlagerabschnitt
- 7
- Tellerfeder
- 8
- erster Haken
- 9
- zweiter Haken
- 10
- dritter Haken
- 11
- vierter Haken
- 12
- axiale Erstreckung
- 13
- Hakenflansch
- 14
- erste Hülse
- 15
- zweite Hülse
- 16
- dritte Hülse
- 17
- Hülsenachse
- 18
- Abtriebswelle
- 19
- linkes Antriebsrad
- 20
- rechtes Antriebsrad
- 21
- Reibpaket
- 22
- Anpressplatte
- 23
- Reibscheibe
- 24
- Antriebsstrang
- 25
- Antriebseinheit
- 26
- Kraftfahrzeug
- 27
- Fahrerkabine
- 28
- Längsachse
- 29
- Motorachse
- 30
- Gegenplatte
- 31
- Anpressrand
- 32
- Betätigungsrand
- 33
- Auflagerabschnitt
- 34
- erste Zentrieraufnahme
- 35
- zweite Zentrieraufnahme
- 36
- dritte Zentrieraufnahme
- 37
- Drahtring
