DE10225807A1

DE10225807A1 - Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung und Verfahren zur Herstellung dieser Platte

Info

Publication number: DE10225807A1
Application number: DE10225807A
Authority: DE
Inventors: Ayman Mokdad; Jerome Kuster
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-12-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung, die eine insgesamt kreisförmige Platte (30) umfaßt, die um eine Achse zentriert ist, die eine axiale Richtung definiert, wobei diese Platte (30) eine für das Zusammenwirken mit einer Reibungskupplungsscheibe (18) bestimmte erste Fläche (F1) und eine der vorangehenden Fläche gegenüberliegende zweite Fläche (F2) umfaßt, die einen insgesamt ringförmigen Auflagesteg (32) trägt, der für das Zusammenwirken mit einer Membranfeder (26) bestimmt ist, wobei der Auflagesteg (32) mit der zweiten Fläche (F2) der Platte (30) durch Verstrebungselemente (34) dieses Auflagestegs und dieser zweiten Fläche verbunden ist, die umfangsmäßig verteilt sind, um zwischen ihnen liegende radiale Kanäle (36) zu begrenzen, die sich in etwa senkrecht zur axialen Richtung erstrecken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Platte.
Nach dem Stand der Technik ist bereits eine Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung bekannt, die eine insgesamt kreisförmige Platte umfaßt, die um eine Achse zentriert ist, die eine axiale Richtung definiert, wobei diese Platte eine für das Zusammenwirken mit einer Reibungskupplungsscheibe bestimmte erste Fläche und eine der ersten Fläche gegenüberliegende zweite Fläche umfaßt, die einen insgesamt ringförmigen Auflagesteg trägt, der für das Zusammenwirken mit einer Membranfeder bestimmt ist.
Während des Betriebs der Kupplung ist die Druckplatte erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt, insbesondere Verformungsbeanspruchungen, die durch Fliehkräfte und die Temperaturerhöhung bedingt sind, wobei diese Beanspruchungen von der Menge und von der Verteilung des Werkstoffs abhängig sind, aus dem die Druckplatte besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Struktur einer Druckplatte zu optimieren, um Werkstoffeinsparungen zu erzielen und die Verformungen der Druckplatte (Optimierung ihrer Steifigkeit) während des Betriebs der Kupplung zu begrenzen.
Dazu hat die Erfindung eine Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung der vorgenannten Art zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Auflagesteg mit der zweiten Fläche der Platte durch Verstrebungselemente dieses Auflagestegs und dieser zweiten Fläche verbunden ist, die umfangsmäßig verteilt sind, um zwischen ihnen radiale Kanäle zu begrenzen, die sich in etwa senkrecht zur axialen Richtung erstrecken.
Nach anderen Merkmalen dieser Druckplatteneinheit oder einer Variante dieser Einheit ist folgendes vorgesehen:

- Die Verstrebungselemente haben eine radiale Abmessung, die größer als die radiale Abmessung des Auflagestegs ist.
- Der Auflagesteg erstreckt sich in Umfangsrichtung durchgehend.
- Die Winkelabmessung jedes Verstrebungselements ist kleiner als die Winkelabmessung jedes radialen Kanals.
- Der Auflagesteg ist durch einen radial äußeren Umriß mit allgemeiner Kreisform begrenzt, die durch wenigstens eine Sehne unterbrochen ist, die einen Absatz für eine Verbindungszunge zur Verbindung der Platte mit einem fest mit einem Schwungrad verbundenen Organ begrenzt.
- Der Auflagesteg und die Verstrebungselemente sind einstückig mit der Platte ausgeführt.
- Der Auflagesteg ist an den Verstrebungselementen angefügt.
- Die Platte und die Verstrebungselemente sind aus Gußeisen ausgeführt, während der Auflagesteg aus Stahl besteht.

Außerdem hat die Erfindung Verfahren zur Herstellung einer Druckplatteneinheit zum Gegenstand, wie sie vorstehend definiert wurde.
Nach einem ersten Verfahren zur Herstellung einer Druckplatteneinheit ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Platte, die Verstrebungselemente und der Auflagesteg einstückig geformt werden.
Nach einem zweiten Verfahren zur Herstellung einer Druckplatteneinheit ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg durch Aufformen oder Schweißen an den Verstrebungselementen angefügt wird.
Das Verständnis der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung vereinfacht, die nur als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
die Fig. 1 und 2 im Diametralschnitt ausgeführte Teilansichten eines Kupplungsmechanismus mit einer erfindungsgemäßen Druckplatteneinheit, wobei zwei Positionen dieses Kupplungsmechanismus, eine eingekuppelte bzw. ausgekuppelte Position, veranschaulicht sind;
die Fig. 3 und 4 nach zwei verschiedenen Blickpunkten ausgeführte perspektivische Ansichten der Druckplatteneinheit des in den vorangehenden Figuren veranschaulichten Kupplungsmechanismus;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 von Fig. 4.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Kupplungsmechanismus für Kraftfahrzeuge dargestellt, der mit der allgemeinen Bezugsnummer 10 bezeichnet wird.
Der Kupplungsmechanismus 10 ist dazu bestimmt, eine treibende Welle, die eine Ausgangswelle des Motors des Fahrzeugs bildet, und eine getriebene Welle 14, die eine Eingangswelle des Getriebes dieses Fahrzeugs bildet, zu verbinden. Die treibende Welle 12 und die getriebene Weile 14, die in etwa koaxial verlaufen, sind dazu bestimmt, sich um eine gemeinsame Drehachse X zu drehen.
Der Kupplungsmechanismus 10 umfaßt ein Schwungrad 16 das in an sich bekannter Weise an der treibenden Welle 12 befestigt ist, und eine Kupplungsscheibe 18, die durch herkömmliche Mittel 20 für eine drehfeste Verbindung mit der treibenden Welle 10 verbunden ist. Diese Kopplungs- und Verbindungsmittel 20 erlauben axiale Verschiebungen der Kupplungsscheibe 18 parallel zur Achse X.
Die Kupplungsscheibe 18 trägt herkömmliche Reibbeläge 20.
Außerdem umfaßt der Kupplungsmechanismus 10 eine erfindungsgemäße Druckplatteneinheit 22.
Die Druckplatteneinheit 22 ist drehfest mit einem Deckel 24 verbunden, der seinerseits fest mit dem Schwungrad 16 verbunden ist. Die Verbindungsmittel zur Verbindung der Druckplatteneinheit 22 mit dem Deckel 24 umfassen herkömmlicherweise nicht dargestellte Zungen, welche die Druckplatteneinheit 22 mit dem Deckel 24 verbinden. Diese Zungen erlauben axiale Bewegungen der Druckplatteneinheit 22 parallel zur Achse X.
Eine herkömmliche Membranfeder 26 zur Herbeiführung der Bewegungen der Druckplatteneinheit 22 kommt am Deckel 24 zur Anlage. Wie dies an sich bekannt ist, umfaßt die Membranfeder 26 einen radial inneren Teil 26I, der mit einem Ausrücklager 28 in herkömmlicher Ausführung zusammenwirkt, und einen radial äußeren Teil 26E, der für das Zusammenwirken mit der Druckplatteneinheit 22 bestimmt ist.
Das Ausrücklager 28 ist axial parallel zur Achse X verschiebbar.
Die Reibbeläge 20 der Kupplungsscheibe 18 sind dazu bestimmt, zwischen dem Schwungrad 16 und der Druckplatteneinheit 22 eingespannt zu werden, um die treibende Welle 12 und die getriebene Welle 14 kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Dazu ist das Schwungrad 16 mit einer Reibfläche F gegenüber den Reibbelägen 20 der Kupplungsscheibe 18 versehen.
Nachstehend folgt eine eingehendere Beschreibung der Druckplatteneinheit 22, wobei insbesondere auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen wird.
Die Druckplatteneinheit 22 umfaßt eine Platte 30 mit allgemeiner Kreisform, die um die Achse X zentriert ist. Die Platte 20 umfaßt eine als Reibfläche F1 bezeichnete erste Fläche, die für das Zusammenwirken mit den Reibbelägen 20 der Kupplungsscheibe 18 bestimmt ist, und eine als Trägerfläche F2 bezeichnete zweite Fläche, die einen Auflagesteg 32 trägt. Dieser insgesamt ringförmige Auflagesteg ist für das Zusammenwirken mit dem äußeren Teil 28E der Membranfeder bestimmt. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich der Auflagesteg 32 durchgehend in Umfangsrichtung erstreckt, um in Umfangsrichtung eine gleichmäßige Verteilung der durch die Membranfeder 26 auf den Auflagesteg 32 ausgeübten Beanspruchungen zu begünstigen.
Unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ist festzustellen, dass der Auflagesteg 32 mit der Trägerfläche F2 der Platte 30 durch Elemente 34 zur Verstrebung dieser Trägerfläche F2 und dieses Auflagestegs 32 verbunden ist.
Die Verstrebungselemente 34 sind in Umfangsrichtung so verteilt, dass sie zwischen ihnen liegende radiale Kanäle 36 begrenzen, die sich in etwa senkrecht zur Achse X erstrecken. Die Verstrebungselemente 34 können jedoch jeweils eine im Verhältnis zur radialen Richtung in etwa geneigte Gesamtrichtung aufweisen, um die Strömung der durch die Kanäle 36 hindurchströmenden Luft in der Art einer Turbine zu fördern.
Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2 ist festzustellen, dass jedes Verstrebungselement 34 eine radiale Abmessung D aufweist (gemessen senkrecht zur Achse X, an der Verbindungsstelle mit der Fläche F2), die größer als die radiale Abmessung d des Auflagestegs 32 ist (gemessen an der Verbindungsstelle mit den Verstrebungselementen 34).
Unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ist festzustellen, dass die Winkelabmessung jedes Verstrebungselements (gemessen parallel zu einer zur Achse X senkrechten Ebene) kleiner als die Abmessung jedes radialen Kanals 36 ist.
Der Auflagesteg 32 ist vorzugsweise durch einen radial äußeren Umriß mit allgemeiner Kreisform begrenzt, die durch drei Sehnen C1 bis C3 begrenzt ist, die jeweils einen Absatz für eine Verbindungszunge zur Verbindung der Platte 30 mit dem Deckel 24 begrenzen. Diese in den Figuren nicht dargestellten Zungen sind dazu bestimmt, in fest mit der Platte 30 verbundenen Ösen O1 bis O3 eingehakt zu werden.
Bei dem in den Fig. 3 bis 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Druckplatteneinheit 22 ist der Auflagesteg 32 an den Verstrebungselementen 34 angefügt. Daher kann die Druckplatteneinheit 22 eine Platte 30 und Verstrebungselemente 34 aus Gußeisen umfassen, während der angefügte Auflagesteg 32 aus Stahl ausgeführt sein kann.
Der Auflagesteg 32 wird an den Verstrebungselementen 34 vorzugsweise nach einem herkömmlichen Aufform- oder Schweißverfahren angefügt.
Als Variante können der Auflagesteg 32 und die Verstrebungselemente 34 einstückig mit der Platte 30 ausgeführt sein. In diesem Fall wird die Druckplatteneinheit 22 dadurch hergestellt, dass die Platte 30, die Verstrebungselemente 34 und der Auflagesteg 32 nach einem herkömmlichen Verfahren einstückig geformt werden.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kupplungsmechanismus 10 stellt sich ähnlich wie die eines herkömmlichen Kupplungsmechanismus dar.
Wenn sich der Kupplungsmechanismus 10 in einer Ausrückkonfiguration befindet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ist einerseits die Reibfläche F1 der Druckplatte 30 axial zu den Reibbelägen 20 beabstandet, während andererseits der Auflagesteg 32 axial zum äußeren Teil 26E der Membranfeder beabstandet ist. Die treibende Welle 12 und die getriebene Welle 14 sind dann getrennt.
Wenn sich der Kupplungsmechanismus 10 in einer Einrückkonfiguration befindet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, beaufschlagt der äußere Teil 26E der Membranfeder den Auflagesteg 32, so dass die Reibbeläge 20 der Kupplungsscheibe 18 zwischen dem Schwungrad 16 und der Platte 30 eingespannt werden. Die treibende Welle 12 und die getriebene Welle 14 sind dann kraftschlüssig verbunden.
Unter den Vorteilen der Erfindung ist hervorzuheben, dass sie eine Verringerung der Werkstoffmenge der Druckplatteneinheit im Vergleich zu einer herkömmlichen Einheit mit einer Platte mit gleichem Durchmesser ermöglicht. Die Werkstoffverringerung kann 15% erreichen oder sogar übersteigen.
Im übrigen werden die Beanspruchungen, die an der erfindungsgemäßen Druckplatteneinheit während des Betriebs des Kupplungsmechanismus 10 auftreten, im Vergleich zu einer herkömmlichen Druckplatteneinheit in bestimmten Fällen um die Hälfte verringert.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Druckplatteneinheit eine erhebliche Steifigkeit auf, so dass die durch Fliehkräfte bedingten Verformungen deutlich auf eine Größenordnung reduziert werden, die im allgemeinen bei einem Hundertstelmillimeter liegt, während diese Größenordnung bei einer herkömmlichen Gestaltung größer oder gleich einem Zehntelmillimeter ist.
Die radialen Kanäle 36 ermöglichen ferner die Belüftung der Druckplatteneinheit und eine Vergrößerung der Wärmeaustauschflächen dieser Druckplatteneinheit mit der Umgebungsluft, wodurch der Wärmeaustausch mit ihrer Umgebung gefördert wird. Dadurch werden die Erhitzung und die dadurch bedingten Verformungen der Druckplatte entsprechend verringert.

Claims

1. Druckplatteneinheit für eine Kraftfahrzeugkupplung, die eine insgesamt kreisförmige Platte (30) umfaßt, die um eine Achse (X) zentriert ist, die eine axiale Richtung definiert, wobei diese Platte (30) eine für das Zusammenwirken mit einer Reibungskupplungsscheibe (18) bestimmte erste Fläche (F1) und eine der vorangehenden Fläche gegenüberliegende zweite Fläche (F2) umfaßt, die einen insgesamt ringförmigen Auflagesteg (32) trägt, der für das Zusammenwirken mit einer Membranfeder (26) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg mit der zweiten Fläche (F2) der Platte (30) durch Verstrebungselemente (34) dieses Auflagestegs und dieser zweiten Fläche verbunden ist, die umfangsmäßig verteilt sind, um zwischen ihnen liegende radiale Kanäle (36) zu begrenzen, die sich in etwa senkrecht zur axialen Richtung (X) erstrecken.

2. Druckplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebungselemente (34) eine radiale Abmessung aufweisen, die größer als die radiale Abmessung des Auflagestegs (32) ist.

3. Druckplatteneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Auflagesteg (32) in Umfangsrichtung durchgehend erstreckt.

4. Druckplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelabmessung jedes Verstrebungselements (34) kleiner als die Winkelabmessung jedes radialen Kanals (36) ist.

5. Druckplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg (32) durch einen radial äußeren Umriß mit allgemeiner Kreisform begrenzt ist, die durch wenigstens eine Sehne (C1 bis C3) unterbrochen ist, die einen Absatz für eine Verbindungszunge zur Verbindung der Platte (30) mit einem fest mit einem Schwungrad (16) verbundenen Organ (24) begrenzt.

6. Druckplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg (32) und die Verstrebungselemente (34) einstückig mit der Platte (30) ausgeführt sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatteneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (30), die Verstrebungselemente (34) und der Auflagesteg (32) einstückig geformt werden.

8. Druckplatteneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg (32) an den Verstrebungselementen (34) angefügt ist.

9. Druckplatteneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (30) und die Verstrebungselemente (34) aus Gußeisen ausgeführt sind, während der Auflagesteg (32) aus Stahl besteht.

10. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatteneinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagesteg (32) durch Aufformen oder Schweißen an den Verstrebungselementen (34) angefügt wird.