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Title:
CLUTCH DISK HAVING A ROTATION AXIS FOR A FRICTION CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/047714
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch disk (1) having a rotation axis (2) for a friction clutch (3), comprising at least the following components: - a torsion damper flange (4); - a driving disk (5); - a counterpart disk (6); - an axial fastening device (7), by means of which the driving disk (5) and the counterpart disk (6) are axially and torsionally rigidly connected to each other; - a friction ring (8) between the torsion damper flange (4) and the driving disk (5) or the counterpart disk (6); and - a plate spring (9) for exerting an axial force (10) on the friction ring (8) for a frictional connection. The clutch disk (1) is characterized in particular that the friction ring (8) is positioned in a predetermined manner by means of the axial fastening device (7) and the plate spring (9) is positioned in a predetermined manner by means of the friction ring (8). The clutch disk proposed according to the invention achieves a high degree of installation safety for a plate spring of a torsion vibration damper, including in the case of restricted installation space.

Inventors:
HELLER JEAN-FRANCOIS (FR)
WILLE FRANK (DE)
WELLER UWE (DE)
VOIT ALEXANDER (DE)
MALITOURNE JEROME (FR)
SEITER JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2020/100699
Publication Date:
March 18, 2021
Filing Date:
August 11, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/64
Foreign References:
DE112005000162B42014-01-09
US20100130289A12010-05-27
GB2223293A1990-04-04
EP0355083A11990-02-21
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Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungsscheibe (1) mit einer Rotationsachse (2) für eine Reibkupplung (3), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: einen Torsionsdämpferflansch (4); eine Mitnehmerscheibe (5); eine Gegenscheibe (6); eine Axialbefestigungseinrichtung (7), mittels welcher die Mitnehmerscheibe (5) und die Gegenscheibe (6) axial und drehmomentsteif miteinander verbunden sind; einen Reibring (8) zwischen dem Torsionsdämpferflansch (4) und der Mitnehmerscheibe (5) oder der Gegenscheibe (6); und eine Tellerfeder (9) zum Ausüben einer Axialkraft (10) auf den Reibring (8) für einen Reibschluss, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (8) mittels der Axialbefestigungseinrichtung (7) vorbestimmt positioniert ist und die Tellerfeder (9) mittels des Reibrings (8) vorbestimmt positioniert ist.

2. Kupplungsscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei die Axialbefestigungseinrichtung (7) von zumindest einem gestuften Bolzen gebildet ist und der Reibring (8) für jeweils einen gestuften Bolzen eine Durchgangsöffnung (11) bildet.

3. Kupplungsscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reibring (8) zumindest eine Lasche (12) mit axialer Erstreckung aufweist und die Tellerfeder (9) für zumindest eine der Laschen (12) eine korrespondierende Laschenaufnahme (13) bildet, wobei die Tellerfeder (9) mittels der Lasche (12) und der korrespondierenden Laschenaufnahme (13) vorbestimmt positioniert ist. 4. Kupplungsscheibe (1) nach Anspruch 2 und 3, wobei der Reibring (8) bei zumindest einem der gestuften Bolzen ein Paar von Laschen (12) bildet und die Tellerfeder (9) entsprechend bei dem jeweiligen gestuften Bolzen ein korrespondierendes Paar von Laschenaufnahmen (13) bildet.

5. Reibkupplung (3) für einen Antriebsstrang (14), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: zumindest ein axial verpressbares Reibpaket (15) umfassend Reibplatten (16,17) und zumindest eine Kupplungsscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, über welches im verpressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist; eine Eingangsseite (18) zum Aufnehmen eines Drehmoments; und eine Ausgangsseite (19) zum Abgeben eines Drehmoments, wobei die Eingangsseite (18) mit der Ausgangsseite (19) einzig mittels des Reibpakets (15) drehmomentübertragend verbunden ist.

6. Antriebsstrang (14), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: eine Antriebsmaschine (20) mit einer Maschinenwelle (21); zumindest einen Verbraucher (22,23); und eine Reibkupplung (3) nach Anspruch 5, wobei die Maschinenwelle (21) mittels der Reibkupplung (3) lösbar mit dem zumindest einen Verbraucher (22,23) drehmomentübertragend verbunden ist.

7. Kraftfahrzeug (24), aufweisend zumindest ein Vortriebsrad (22,23) zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs (24) aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs (14) nach Anspruch 6 antreibbar ist.

Description:
Kupplungsscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung, eine Reibkupplung mit einer solchen Kupplungsscheibe für einen Antriebsstrang, einen Antriebsstrang mit einer solchen Reibkupplung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.

Aus dem Stand der Technik sind Kupplungsscheiben, beispielsweise für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeugs, mit Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. In einer Ausführungsform umfasst ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer eine Reibeinrichtung, beispielsweise als Hystereseelement. Eine solche Reibeinrichtung ist zum Dissipieren von Schwingungsenergie eingerichtet, sodass eine vergleichmäßigte Drehmomentübertragung von einer Eingangsseite auf eine Ausgangsseite einer Reibkupplung erzielt ist.

In einigen Anwendungsfällen ist der Bauraum für eine solche Reibeinrichtung in einer Kupplungsscheibe sehr beengt. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Tellerfederzungen bei der Montage deplatziert werden und beispielsweise in einen Vernietungsbereich gelangen. Es ist dann nicht gewährleistet, dass die Tellerfeder voll funktionstüchtig ist und/oder die Qualitätssicherung in der Montage ist aufwendig.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen 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.

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit einer Rotationsachse für eine Reibkupplung, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: einen Torsionsdämpferflansch; eine Mitnehmerscheibe; eine Gegenscheibe; eine Axialbefestigungseinrichtung, mittels welcher die Mitnehmerscheibe und die Gegenscheibe axial und drehmomentsteif miteinander verbunden sind; einen Reibring zwischen dem Torsionsdämpferflansch und der Mitnehmerscheibe oder der Gegenscheibe; und eine Tellerfeder zum Ausüben einer Axialkraft auf den Reibring für einen Reibschluss.

Die Kupplungsscheibe ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring mittels der Axialbefestigungseinrichtung vorbestimmt positioniert ist und die Tellerfeder mittels des Reibrings vorbestimmt positioniert ist.

Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umfangsrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.

Die hier vorgeschlagene Kupplungsscheibe ist für eine konventionelle Verwendung in einer Reibkupplung eingerichtet, also zur reibschlüssig lösbaren Drehmomentübertragung in einem Reibpaket. Ein solches Reibpaket umfasst zumindest eine Kupplungsscheibe und für jede Kupplungsscheibe eine Anpressplatte und eine Gegenplatte, beziehungsweise bei beispielsweise einer Doppelkupplung anstelle von zwei Gegenplatten eine gemeinsame Zentralplatte. Die Gegenplatte wird (aufgrund ihrer dann zusätzlichen Funktion) auch als Schwungrad bezeichnet. Die Gegenplatte und die Anpressplatte sind zueinander rotationsfest und mit der Eingangsseite drehmomentsteif verbunden, wobei die Kupplungsscheibe mit der Ausgangsseite drehmomentsteif verbunden ist.

Die Eingangsseite bezeichnet diejenige Seite, über welche in einem Hauptbetriebszustand ein Drehmoment eingeleitet wird, und die Ausgangsseite bezeichnet diejenige Seite, über welche in einem Hauptbetriebszustand ein Drehmoment abgefragt wird. In einigen Anwendungen ist ein umgekehrter Betrieb möglich oder sogar ein gleich häufiger oder häufigerer Betriebszustand als eine Drehmomentübertragung von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite. Die Eingangsseite ist drehmomentsteif beispielsweise mit einer Maschinenwelle einer Antriebsmaschine verbunden, beispielsweise mit einer Verbrennerwelle einer Verbrennungskraftmaschine. Die Ausgangsseite ist drehmomentsteif (dann) beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle verbunden. Um die Kupplungsscheibe für eine reibschlüssige Drehmomentübertragung zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte zu verpressen, ist die Anpressplatte axial bewegbar, sodass sie axial gegen die Kupplungsscheibe pressbar ist. Die Kupplungsscheibe weist für den Reibschluss eine radial außen angeordnete Reibfläche auf, welche zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte axial verpressbar ist, sodass ein Drehmoment lösbar reibschlüssig übertragbar ist. Die Reibfläche ist von einer Mitnehmerscheibe gehalten, beispielsweise verklebt und/oder vernietet. Weiterhin ist eine Gegenscheibe vorgesehen, welche mittels einer Axialbefestigungseinrichtung mit der Mitnehmerscheibe axial und drehmomentsteif verbunden ist. Die Mitnehmerscheibe und die Gegenscheibe werden im weiteren auch allgemein als die Scheiben bezeichnet. Ein Torsionsdämpferflansch ist gedämpft drehmomentübertragend mit der Mitnehmerscheibe und der Gegenscheibe verbunden, beispielweise mittels zumindest einer, bevorzugt einer Mehrzahl von, Dämpferfeder(n).

Zum Dämpfen ist ein (erster) Reibring (dauerhaft) reibschlüssig axial gegen den Torsionsdämpferflansch angepresst, sodass die Torsionsschwingungsenergie dissipativ in Form von Reibung (-swärme) dem System entzogen wird. Um eine vorbestimmte Torsionsschwingungsdämpfung zu erzielen, ist eine vorbestimmte Reibkraft erwünscht, also eine vorbestimmte axiale Anpressung des Reibrings gegen den Torsionsdämpferflansch, also eine vorbestimmte Axialkraft zum Erzeugen des Reibschlusses notwendig. Diese Axialkraft ist von einer baulich, also infolge eines eingestellten axialen Abstands, axial vorgespannten Tellerfeder vorgehalten. In einer Ausführungsform ist die Tellerfeder rückseitig an der Mitnehmerscheibe axial abgestützt. In einer Ausführungsform ist die Tellerfeder rückseitig an der Gegenscheibe axial abgestützt. In einerweiteren Ausführungsform ist zwischen dem Torsionsdämpferflansch und der jeweils anderen Scheibe (beispielweise der Gegenscheibe) ein weiterer Reibring vorgesehen, bevorzugt ohne eine weitere Tellerfeder.

Um die Tellerfeder in den meist beengten Bauraum derart unterzubringen, dass die Montage einfach und die Funktionsfähigkeit der montierten Kupplungsscheibe sichergestellt ist, ist es erwünscht, dass die Tellerfeder mit engen Positioniertoleranzen vorbestimmt positioniert ist. Zugleich ist es nicht erwünscht, dass die Tellerfeder (zumindest in einem Bereich der Verkippbewegung) in reibschlüssigem Kontakt mit einem Element einer der Scheiben und/oder der Axialbefestigungseinrichtung steht.

Hier ist nun vorgeschlagen, dass die Tellerfeder einzig mittelbar über die Axialbefestigungseinrichtung vorbestimmt positioniert ist. Der Reibring ist mittels zumindest einer entsprechenden Positionieraufnahme unmittelbar über die Axialbefestigungseinrichtung vorbestimmt positioniert, beispielsweise formschlüssig.

Die Positionieraufnahme ist bevorzugt derart eingerichtet, dass der Reibring mit einem möglichst geringen Spiel in Umfangsrichtung (eng toleriert) vorbestimmt positioniert ist. Beispielsweise ist ein Kontakt zwischen der Positionieraufnahme und einer korrespondierenden (positionier-wirksamen) Fläche der Axialbefestigungseinrichtung zulässig. Die Tellerfeder nun ist unmittelbar über den Reibring vorbestimmt positioniert. Damit ist eine Positionierung der Tellerfeder ohne unmittelbaren Kontakt und somit ohne (reibwirksamen) Kontakt relativ zu der Axialbefestigungseinrichtung vorbestimmt positioniert. Bevorzugt ist die Tellerfeder zu dem Reibring formschlüssig positioniert.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsscheibe vorgeschlagen, dass die Axialbefestigungseinrichtung von zumindest einem gestuften Bolzen gebildet ist und der Reibring für jeweils einen gestuften Bolzen eine Durchgangsöffnung bildet.

Ein gestufter Bolzen, hier bevorzugt als Abstandsbolzen eingesetzt, weist Abschnitte über seine Länge mit unterschiedlichen Durchmessern auf, sodass die Scheiben miteinander axial und drehmomentsteif miteinander fixiert sind, bevorzugt ein vorbestimmter Abstand zwischen der Mitnehmerscheibe und der Gegenscheibe eingerichtet ist, bevorzugt mittels zumindest zweier Absätze formschlüssig eingestellt ist. Beispielsweise sind die gestuften Bolzen endseitig zum Verbinden mit der Mitnehmerscheibe und der Gegenscheibe umgeformt, beispielsweise vernietet. Mittels Umformen des gestuften Bolzens sind die Gegenscheibe und die Mitnehmerscheibe axial und drehmomentsteif miteinander verbunden. Wenn mittels der gestuften Bolzen zugleich eine Zentrierung des Reibrings (und bevorzugt zudem der Tellerfeder) erreicht werden soll, ist es vorteilhaft, wenn drei oder mehr gestufte Bolzen vorgesehen sind.

Für ein Übertragen eines hohen Drehmoments und/oder eine hohe Verkippsteifigkeit zwischen den beiden Scheiben, ist es vorteilhaft fünf oder mehr gestufte Bolzen vorzusehen. In einer Ausführungsform ist neben dem zumindest einen gestuften Bolzen zumindest ein weiteres, beispielsweise aus zumindest einer der Scheiben axial ausgerichtetes blechumgeformtes, Element vorgesehen, welches zusammen mit dem gestuften Bolzen die Axialbefestigungseinrichtung bildet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Axialbefestigungseinrichtung frei von, also ohne, Bolzen ausgeführt.

Der Reibring ist in dieser Ausführungsform mit einer derartigen radialen Ausdehnung ausgeführt, dass sich der Reibring mit dem zumindest einen gestuften Bolzen radial (und in Umfangsrichtung, also flächig) überlappt. Infolge dieser großen radialen Ausdehnung des Reibrings weist dieser eine große Torsionssteifigkeit auf. In dem Material des Reibrings ist für den zumindest einen gestuften Bolzen, bevorzugt jeweils, eine Durchgangsöffnung gebildet. Die Durchgangsöffnung ist zumindest in Umfangsrichtung mit einem möglichst geringen Spiel an dem (entsprechenden Schaft des) gestuften Bolzens ausgeführt, sodass eine sehr genaue Positionierung des Reibrings erzielt ist. In einer Ausführungsform, bei welcher der Reibring zentriert werden soll, ist die Durchgangsöffnung bevorzugt radial außen und/oder radial innen bezogen auf den gestuften Bolzen mit einem geringen Spiel ausgeführt. Damit ist die radiale Lage, also die Zentrierung, des Reibrings vorbestimmt erreicht, wenn der Reibring montiert ist.

Der Reibring bildet bevorzugt radial außerhalb des zumindest einen gestuften Bolzens eine, bevorzugt die einzige, Reibfläche zu dem Torsionsdämpferflansch. Mit der radial außen angeordneten Reibfläche des Reibrings ist die Tellerfeder mit der reibringseitigen, also vorderseitigen, Auflagefläche nach radial außen und der scheibenseitigen, also rückseitigen, Auflagefläche nach radial innen ausgeführt.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsscheibe vorgeschlagen, dass der Reibring zumindest eine Lasche mit axialer Erstreckung aufweist und die Tellerfeder für zumindest eine der Laschen eine korrespondierende Laschenaufnahme bildet, wobei die Tellerfeder mittels der Lasche und der korrespondierenden Laschenaufnahme vorbestimmt positioniert ist. Damit die Montage der Kupplungsscheibe einfach und zuverlässig durchführbar ist, muss die Tellerfeder sicher (beispielsweise rüttelsicher) vorbestimmt positioniert sein. Dazu ist hier vorgeschlagen, dass die Laschen mit axialer Erstreckung mit den korrespondierenden Laschenaufnahmen im Eingriff sind. Bevorzugt sind die Laschen in den Reibring und/oder die Laschenaufnahmen in die Tellerfeder integriert, besonders bevorzugt (jeweils) einstückig mit dem Reibring beziehungsweise mit der Tellerfeder gebildet. Mit der Lasche und der Laschenaufnahme ist eine formschlüssige Verbindung gebildet. Dadurch ist gewährleistet, dass sich die Tellerfeder im Montageprozess nicht verlagert. Damit ist sichergestellt, dass die Tellerfeder nicht in den späteren Montagebereich der Axialbefestigungseinrichtung gelangt. Damit ist eine Fehlmontage hinsichtlich der Tellerfeder (und des Reibrings) ausgeschlossen. Beispielsweise handelt es sich bei der Axialbefestigungseinrichtung um einen gestuften Bolzen nach einer Ausführungsform der vorherigen Beschreibung. Damit die Tellerfeder richtig vorpositioniert und zentriert ist, ist es vorteilhaft, wenn drei oder mehr von den Laschen und von den Laschenaufnahmen vorgesehen sind. Bevorzugt entspricht zur einfacheren Montage die Anzahl der Laschen und der Laschenaufnahmen der Axialbefestigungseinrichtung, beispielweise bei fünf gestuften Bolzen ebenfalls fünf der Laschen und fünf der (korrespondierenden) Laschenaufnahmen. Bevorzugt ist im montierten Zustand der Kupplungsscheibe jeweils eine einzige Lasche mit einer einzigen (korrespondierenden) Laschenaufnahme im Eingriff. Bevorzugt sind die Laschen und die Laschenaufnahmen an einem radial äußeren Rand des Reibrings und/oder der Tellerfeder angeordnet.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Kupplungsscheibe vorgeschlagen, dass der Reibring bei zumindest einem der gestuften Bolzen ein Paar von Laschen bildet und die Tellerfeder entsprechend bei dem jeweiligen gestuften Bolzen ein korrespondierendes Paar von Laschenaufnahmen bildet.

Zwei der Laschen und zwei (korrespondierende) der Laschenaufnahmen zum vorbestimmten Positionieren der Tellerfeder bilden bei dieser Ausführungsform jeweils ein Paar. Bevorzugt sind jeweils eine einzige der Laschen und eine einzige der Laschenaufnahmen miteinander im Eingriff. An der Tellerfeder, beispielweise bei der Laschenaufnahme, erstreckt sich eine Mehrzahl von sogenannten Tellerfederzungen bei einem axialkraftübertragenden Kontakt zwischen dem Reibring und der Tellerfeder an dem radial äußeren Rand nach radial innen und bei einem axialkraftübertragenden Kontakt zwischen dem Reibring und der Tellerfeder radial innerhalb der gestuften Bolzen radial außen. Die Tellerfederzungen sind jeweils paarweise in Umfangsrichtung, bevorzugt eng, benachbart links und rechts eines gestuften Bolzens angeordnet.

In einer Ausführungsform ist eine Mehrzahl von als Schraubenfedern ausgeführten Dämpferfedern vorgesehen. Die Federachsen dieser Dämpferfedern sind bevorzugt tangential ausgerichtet. Bevorzugt sind die gestuften Bolzen und die (Mitte der Federachse oder Federenden der) Dämpferfedern in Umfangsrichtung auf einem gemeinsamen Kreis angeordnet, wobei bevorzugt jeweils eine Tellerfederzunge unmittelbar benachbart zu einem gestuften Bolzen und (einem Federende) einer der Dämpferfedern angeordnet ist. Bevorzugt ist eine der Laschenaufnahmen in radialer Verlängerung zu einer der Tellerfederzungen, also in gemeinsamer radialer Erstreckung, angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind Dämpferfedern auf einem anderen Durchmesser als die gestuften Bolzen und/oder in einer anderen Bauform, beispielsweise als Bogenschraubenfedern, ausgeführt.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Reibkupplung für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: zumindest ein axial verpressbares Reibpaket umfassend Reibplatten und zumindest eine Kupplungsscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, über welches im verpressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist; eine Eingangsseite zum Aufnehmen eines Drehmoments; und eine Ausgangsseite zum Abgeben eines Drehmoments, wobei die Eingangsseite mit der Ausgangsseite einzig mittels des Reibpakets drehmomentübertragend verbunden ist. Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, in einem Antriebsstrang ein Drehmoment von ihrer Eingangsseite auf ihre Ausgangsseite, und bevorzugt umgekehrt, lösbar zu übertragen. Dazu ist zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite (drehmomentfest verbunden) ein axial verpressbares Reibpaket vorgesehen, welches sich aus zumindest zwei Reibplatten und zumindest einer Kupplungsscheibe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zusammensetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine einzige Kupplungsscheibe zwischen einer ersten Reibplatte, einer axial bewegbaren Anpressplatte, und einer zweiten Reibplatte, bevorzugt einer axial fixierten Gegenplatte, vorgesehen und dazwischen für eine reibschlüssige Drehmomentübertragung mittels einer Anpresskraft verpressbar. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die flächigen Reibpaarungen zwischen dem für einen Reibschluss vorbestimmten Bereich der Kupplungsscheibe und einem (jeweiligen) korrespondierenden Gegenreibbereich der jeweiligen Reibplatte, welche multipliziert mit dem mittleren Radius der gebildeten Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. Multipliziert mit der Anzahl der Reibpaarungen ergibt sich etwa das übertragbare (maximale) Gesamtdrehmoment der Reibkupplung. Im unverpressten Zustand des Reibpakets ist kein Drehmoment oder nur ein zulässig geringes Schleppmoment zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite übertragbar. Die Reibkupplung ist beispielsweise als Doppelkupplung mit zwei Reibpaketen ausgeführt, wobei bevorzugt die jeweilige Gegenplatte von einer gemeinsamen Zentralplatte gebildet ist.

Die Eingangsseite ist zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet, beispielsweise mit einer Antriebsmaschine (mittelbar oder unmittelbar) drehmomentfest verbunden. Die Ausgangsseite ist zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet, beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle (mittelbar oder unmittelbar) drehmomentfest verbunden. Bevorzugt ist die Eingangsseite auch zum Abgeben eines Drehmoments, beispielsweise zur Rekuperation von Entschleunigungsenergie in einem Kraftfahrzeug, und die Ausgangsseite entsprechend auch zum Aufnehmen eines Drehmoments eingerichtet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Eingangsseite und die Ausgangsseite bevorzugt gemäß dem Hauptdrehmomentverlauf bezeichnet sind, aber dies ist nicht zwingend. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgangsseite der Reibkupplung von dem Wellenanschluss der Kupplungsscheibe gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Eingangsseite der Reibkupplung unmittelbar mit der Maschinenwelle, beispielsweise Kurbelwelle, drehmomentfest verbunden, bevorzugt mittels einer Flanschverbindung.

Die hier vorgeschlagene Reibkupplung weist eine kompakte und kostengünstige Bauweise mit (zumindest) einer einfach und qualitätssicher herstellbaren Kupplungsscheibe auf.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: eine Antriebsmaschine mit einer Maschinenwelle; zumindest einen Verbraucher; und eine Reibkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Maschinenwelle mittels der Reibkupplung lösbar mit dem zumindest einen Verbraucher drehmomentübertragend verbunden ist.

Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst eine Reibkupplung in einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Reibkupplung eine Drehmomentübertragung von der Antriebsmaschine beziehungsweise deren Maschinenwelle auf zumindest einen Verbraucher, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug die Vortriebsräder, mittels einer extern aufgegeben Anpresskraft auf das Reibpaket schaltbar, also lösbar, bewerkstelligt. Dies schließt mitnichten eine umgekehrte Drehmomentübertragung von dem Verbraucher auf die Maschinenwelle aus, in einem Kraftfahrzeug beispielsweise zum Einsatz der Motorbremse zum Entschleunigen des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsmaschine ist beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine. In einer Ausführungsform ist die Eingangsseite der Reibkupplung mit der Maschinenwelle drehmomentfest verbunden und die Ausgangsseite (zumindest mittelbar, beispielsweise über ein Getriebe) mit dem zumindest einen Verbraucher drehmomentfest verbunden.

Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst eine Reibkupplung mit einer kompakten und kostengünstigen Bauweise, wobei die zumindest eine Kupplungsscheibe einfach und qualitätssicher herstellbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.

Der Bauraum ist gerade bei Kraftfahrzeugen aufgrund der zunehmenden Anzahl von Komponenten besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen Antriebsstrang kleiner Baugröße zu verwenden. Mit dem gewünschten sogenannten Downsizing der Antriebsmaschine bei einer gleichzeitigen Verringerung der Betriebsdrehzahlen wird die Intensität der störenden Torsionsschwingungen erhöht, sodass es eine Herausforderung ist, eine wirksame Dämpfung solcher Torsionsschwingungen zu erzielen, welche von der Bauart der Antriebsmaschine bedingt ist.

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. Das hier vorgeschlagene Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang auf mit einer kompakten und kostengünstigen Bauweise, wobei die zumindest eine Kupplungsscheibe einfach und qualitätssicher herstellbar ist. 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 Ka+ oder Renault Clio.

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

Fig. 1: eine Kupplungsscheibe in einer Schnittansicht in einem vormontierten Zustand; Fig. 2: eine Kupplungsscheibe in einer perspektivischen Darstellung ohne Tellerfeder; Fig. 3: eine Kupplungsscheibe in einer perspektivischen Darstellung mit Tellerfeder;

Fig. 4: eine Kupplungsscheibe in einer Schnittansicht im montierten Endzustand; und Fig. 5: ein Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug mit einer Reibkupplung.

In Fig. 1 ist eine Kupplungsscheibe 1 mit einer Rotationsachse 2 in einer Schnittansicht in einem vormontierten Zustand dargestellt. An der Gegenscheibe 6 liegt (hier) ein weiterer Reibring 25 axial (hier optional unmittelbar) an. Die Axialbefestigungseinrichtung 7, hier beispielsweise mittels einer Mehrzahl von Abstandsbolzen 30 gebildet, ist in die Gegenscheibe 6 für ein späteres, hier kraftschlüssiges, Verbinden axial in die Gegenscheibe 6 eingesteckt. Der weitere Reibring 25 ist mittels des Bundbereichs 28 des Abstandsbolzens 30 axial positioniert. Der Torsionsdämpferflansch 4, welcher mit einem Wellenanschluss 27 hier optional (unmittelbar und formschlüssig) drehmomentsteif verbunden ist, liegt axial (hier optional unmittelbar) an dem weiteren Reibring 25 an, sodass der weitere Reibring 25 hier darstellungsgemäß unterhalb des Torsionsdämpferflanschs 4 angeordnet ist. Durch den Torsionsdämpferflansch 4 hindurch erstrecken sich axial die Abstandsbolzen 30, wobei hierfür (in Überlappung mit dem Bundbereich 28) jeweils eine bogenförmige Öffnung (hier in der Darstellung nicht zu erkennen) in dem Torsionsdämpferflansch 4 vorgesehen ist, um ein relatives Schwingen in Umfangsrichtung 36 um die Rotationsachse 2 zu ermöglichen. An dem Torsionsdämpferflansch 4 liegt axial gegenüberliegend (also darstellungsgemäß oberhalb) ein (erster) Reibring 8 an. Der (erste) Reibring 8 ist mittels des Abstandsbolzens 30 radial (und hier zudem in Umfangsrichtung 36) vorbestimmt positioniert, und bevorzugt zudem zentriert. An dem radial äußeren Rand 37 des Reibrings 8 liegt eine Tellerfeder 9 an. Mithilfe der Tellerfeder 9 ist im fertig montierten Zustand, hier mittels Zusammenwirken von der Mitnehmerscheibe 5 (vergleiche Fig. 4) und den Tellerfederzungen 29 eine Axialkraft 10 auf die Reibringe 8,25 aufgebracht und damit ein vorbestimmter Reibschluss mit einer vorbestimmten Reibkraft zwischen dem Torsionsdämpferflansch 4 und dem Reibring 8, sowie hier dem weiteren Reibring 25 erzeugt.

In Fig. 2 ist die Kupplungsscheibe 1 gemäß Fig. 1 perspektivisch dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 1 ist die Tellerfeder 9 nicht dargestellt. Der (erste) Reibring 8 ist mittels der Axialbefestigungseinrichtung 7 vorpositioniert. Der (erste) Reibring 8 weist an seinem äußeren Rand 37 Laschen 12 mit axialer Erstreckung auf und weist eine entsprechende Anzahl von Durchgangsöffnungen 11 auf. Zumindest eine der Durchgangsöffnungen 11 ist zum Zentrieren des (ersten) Reibrings 8 mittels des betreffenden Abstandsbolzens 30 eingerichtet. Die Laschen 12 sind so angeordnet, dass sie an dem äußeren Rand 37 in Umfangsrichtung 36 zwischen den Abstandsbolzen 30 liegen. Zwischen den einzelnen Bolzen sind eine Mehrzahl von Dämpferfedern 26 angeordnet, welche zum Dämpfen von Torsionsschwingungen eingerichtet sind. In Fig. 3 ist die Kupplungsscheibe 1 perspektivisch dargestellt. Im Vergleich zu Fig. 2 liegt in dieser Darstellung die Tellerfeder 9 unmittelbar an dem radial äußeren Rand 37 des (ersten) Reibrings 8 an. Diese ist so positioniert, dass die Laschenaufnahmen 13 und die Laschen 12 des (ersten) Reibrings 8 unmittelbar formschlüssig ineinandergreifen. Dadurch ist die Tellerfeder 9 relativ zu dem Reibring 8 nicht verdrehbar. Mittels dieses Positionierens ist vermieden, dass die Tellerfederzungen 29 während des nächsten Montageschrittes in den Vernietungsbereich des Abstandsbolzens 30 gelangen. Dadurch ist eine Fehlmontage ausgeschlossen. Wie in Fig. 2 beschrieben, sind in Freiräumen in Umfangsrichtung 36 zwischen der Abstandsbolzen 30 Dämpferfedern 26 angeordnet, welche als Schraubenfedern ausgeführt sind und zu einem gemeinsamen Kreis mit den Abstandsbolzen 30 tangential ausgerichtet angeordnet sind. Die Tellerfederzungen 29 sind zwischen der Dämpferfeder 26 und dem Abstandsbolzen 30 angeordnet. Somit erstrecken sich beidseits des Abstandsbolzens 30 die Tellerfederzungen 29 der Tellerfeder 9 von dem radial äußeren Rand 37 nach radial innen. Wie in Fig. 2 beschrieben, befinden sich die Laschen 12 an dem radial äußeren Rand 37 des (ersten) Reibrings 8. In Umfangsrichtung 36 zwischen den Laschen 12 sind die Abstandsbolzen 30 angeordnet. In dieser bevorzugten Ausführungsform sind pro Abstandsbolzen 30 jeweils zwei Laschen 12 und Laschenaufnahmen 13 vorgesehen, diese also paarweise angeordnet.

In Fig. 4 ist die Kupplungsscheibe 1 aus Fig.1 in einem vollständig montierten Zustand in einer Schnittansicht dargestellt. Die Abstandsbolzen 30 der Axialbefestigungseinrichtung 7 sind umgeformt, beispielsweise vernietet. An der Tellerfeder 9 liegt nun unmittelbar eine Mitnehmerscheibe 5 an. Mittels des umgeformten Abstandsbolzens 30 sind die Mitnehmerscheibe 5 und die Gegenscheibe 6 axial und drehmomentsteif miteinander verbunden. Wie bereits in Fig. 1 beschrieben, entsteht ein Reibschluss zwischen dem (ersten) Reibring 8 oder dem weiteren Reibring 25 und dem Torsionsdämpferflansch 4 mittels der infolge der baulichen Vorspannung erzeugten Axialkraft 10 der Tellerfeder 9, welche unmittelbar auf den (ersten) Reibring 8 wirkt. Auf welcher Seite des Torsionsdämpferflansches 4 die Tellerfeder 9 angeordnet ist, spielt für die Funktion der Reibeinrichtung (umfassend die Tellerfeder 9 und die Reibringe 8,25) keine Rolle. Die Tellerfeder 9 ist alternativ gegenscheibenseitig angeordnet. Im darstellungsgemäß linken Bereich der Fig. 4 ist die in Fig. 2 beschriebene Dämpferfeder 26 dargestellt.

In Fig. 5 ist rein schematisch ein Kraftfahrzeug 24 mit einem Antriebsstrang 14 in Draufsicht gezeigt, wobei in einer Quer-Front-Anordnung eine Antriebsmaschine 20, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine, mit ihrer Motorachse 31 quer zu der Längsachse 32 und vor der Fahrerkabine 33 des Kraftfahrzeugs 24 angeordnet ist. Der Antriebsstrang 14 ist zum Antreiben des linken Vortriebsrads 22 und des rechten Vortriebsrads 23 mittels einer Drehmomentabgabe von der Antriebsmaschine 20 eingerichtet. Die Drehmomentübertragung ist mittels einer Reibkupplung 3 unterbrechbar, welche zwischen der Maschinenwelle 21 und der Getriebeeingangswelle 34 (eines Getriebes) angeordnet ist. Die Reibkupplung 3 umfasst hier ein Reibpaket 15, eine Eingangsseite 18 und eine Ausgangsseite 19. Das Reibpaket 15 umfasst hier eine Kupplungsscheibe 1, eine erste Reibplatte 16 (Anpressplatte) und eine zweite Reibplatte 17 (Gegenplatte). Die Gegenplatte 17 ist axial fixiert, wobei die Anpressplatte 16 axial verschiebbar und mit der Gegenplatte 17, und damit mit der Maschinenwelle 21 drehmomentsteif verbunden ist. Mittels der Anpressplatte 16 wird ein Reibschluss zwischen Anpressplatte 16 der Kupplungsscheibe 1 und der Gegenplatte 17 ermöglicht, wobei die Anpresskraft mittels einer externen Betätigungseinrichtung (hier nicht gezeigt), beispielsweise manuell mittels eines Kupplungspedals aus der Fahrerkabine 33, erzeugt (normal offen) beziehungsweise aufgehoben (normal geschlossen) wird. Im verpressten Zustand des Reibpakets 15 ist somit ein Drehmoment zwischen der Eingangsseite 18 und der Ausgangsseite 19 übertragbar. Mit der hier vorgeschlagenen Kupplungsscheibe ist eine hohe Montagesicherheit für eine Tellerfeder eines Torsionsschwingungsdämpfers auch bei einem beengten Bauraum erreicht.

Bezuqszeichenliste Kupplungsscheibe 29 Tellerfederzunge Rotationsachse 30 Abstandsbolzen Reibkupplung 31 Motorachse Torsionsdämpferflansch 32 Längsachse Mitnehmerscheibe 33 Fahrerkabine Gegenscheibe 34 Getriebeeingangswelle Axialbefestigungseinrichtung 35 Kupplungsreibbelag (erster) Reibring 36 Umfangsrichtung Tellerfeder 37 radial äußerer Rand Axialkraft Durchgangsöffnung Lasche Laschenaufnahme Antriebsstrang Reibpaket Anpressplatte Gegenplatte Eingangsseite Ausgangsseite Antriebsmaschine Maschinenwelle linkes Vortriebsrad rechtes Vortriebsrad Kraftfahrzeug weiterer Reibring Dämpferfeder Wellenanschluss Bundbereich