DE10037894A1 - Kupplungsscheibe - Google Patents

Abstract

Eine Kupplungsscheibe (10) umfasst einen zur drehfesten Kopplung mit einer Welle vorgesehenen Nabenbereich (12) und wenigstens ein an einem Tragebereich (34) getragenes Reibbelagelement (36). An dem Tragebereich (34) ist jedem Umfangsendbereich (50, 52) des wenigstens einen Reibbelagelements (36) zugeordnet ein Umfangsabstützbereich (42, 44) zur umfangsmäßigen Abstützung des wenigstens einen Reibbelagelements (36) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, umfassend einen zur drehfesten Kopplung mit einer Welle vorgesehenen Nabenbereich und wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von in einer Umfangsrichtung aufeinander folgenden, an einem Tragebereich getragenen Reibbelag­ elementen.

Bei Kupplungsscheiben ist es im Allgemeinen bekannt, die Reibbelag­ elemente durch Vernietung an einem Tragebereich anzuordnen, welcher Tragebereich beispielsweise durch den radial äußeren Abschnitt eines Deckscheibenelementes der Kupplungsscheibe gebildet sein kann. Die Nieten durchsetzen Öffnungen in den Reibbelagelementen und in dem Tragebereich, mit der Folge, dass in den Reibbelagelementen Oberflächenbe­ reiche ausgespart sind und somit deren zur Reibungserzeugung beitragender Oberflächenbereich gemindert ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsscheibe vorzusehen, bei welcher die Reibbelagelemente ohne wesentliche Ver­ minderung der durch diese bereitgestellten Reiboberfläche angebracht werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Kupplungsscheibe, umfassend einen zur drehfesten Kopplung mit einer Welle vorgesehenen Nabenbereich und wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von in einer Umfangsrichtung aufeinander folgenden, an einem Tragebereich getragenen Reibbelagelementen.

Dabei ist weiter vorgesehen, dass an dem Tragebereich jedem Umfangsend­ bereich des wenigstens einen Reibbelagelementes zugeordnet ein Umfangs­ abstützbereich zur umfangsmäßigen Abstützung des wenigstens einen Reibbelagelementes vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe wird also der Weg gegangen, die umfangsmäßige Abstützung nicht in dem Volumenbereich eines jeweiligen Reibbelagelementes durch Einbringen von Nietbolzen oder dergleichen zu erzeugen, sondern direkt in den Umfangsendbereichen eine Drehmomentübertragungskopplung zwischen den Reibbelagelementen und dem Tragebereich bereitzustellen.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Umfangsabstützbe­ reich eine von radial innen nach radial außen sich erstreckende Abstützkante oder Abstützfläche an dem Tragebereich umfasst. Auf diese Art und Weise wird eine relativ großflächige, die Reibbelagelemente nicht übermäßig belastende Umfangsmitnahmekopplung erzielt. Die Abstützfläche oder Abstützkante kann beispielsweise an einem den Tragebereich bildenden Scheibenelement vorgesehen sein.

Um gleichzeitig auch eine axiale Fixierung eines Reibbelagelementes erhalten zu können, wird vorgeschlagen, dass an wenigstens einem Umfangsendbe­ reich das wenigstens eine Reibbelagelement eine sich von radial innen nach radial außen erstreckende Aufnahmevertiefung aufweist, in welche der Tragebereich mit seinem die Abstützfläche oder Abstützkante bildenden Bereich eingreift.

Bei einer alternativen Ausgestaltungsart kann vorgesehen sein, dass das Reibbelagelement ein Trägerelement und an wenigstens einer axialen Seite desselben einen Reibbelag umfasst, und dass die Umfangsendbereiche des Trägerelementes in Umfangsrichtung an dem Tragebereich abgestützt sind. Bei dieser Ausgestaltungsart ist also eine unmittelbare Einwirkung des Tragebereichs auf die Reibbelagelemente vermieden, mit dem Vorteil, dass die Reibbelagelemente hinsichtlich des dafür vorgesehenen Materials mit größerer Freiheit ausgestaltet werden können.

Um insbesondere im Schlupfbetrieb das Auftreten von Reibschwingungen, induziert durch möglicherweise lokal vorhandene Änderungen im Reibkoeffi­ zienten an einer Anpressplatte oder einem Schwungrad, mindern zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Umfangsendbereich des Träger­ elementes an dem Tragebereich unter Zwischenanordnung einer elastischen Dämpfungsanordnung abgestützt ist.

Der Zusammenhalt zwischen den Reibbelagelementen und dem Tragebereich kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Tragebereich in seinen das Trägerelement abstützenden Bereichen jeweilige sich von radial innen nach radial außen erstreckende Vertiefungen aufweist, in welche ein jeweiliger Umfangsendbereich eines Trägerelementes eingreift. Dabei ist es dann vorteilhaft, wenn die elastische Dämpfungsanordnung in wenigstens einer Vertiefung angeordnetes elastisches Material umfasst.

Um bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe gleichzeitig auch eine radiale Sicherung der Reibbelagelemente an dem Tragebereich ohne dem Erfordernis, Nietbolzen oder dergleichen einbringen zu müssen, bereitstellen zu können, kann eine Radialabstützanordnung zur Abstützung des wenigstens einen Reibbelagelementes an dem Tragebereich nach radial außen vorgesehen sein.

Hier kann eine besonders einfach zu realisierende Ausgestaltung dadurch erhalten werden, dass die Radialabstützanordnung die beiden den Um­ fangsendbereichen des wenigstens einen Reibbelagelementes zugeordneten Umfangsabstützbereiche des Tragebereichs umfasst, welche von radial innen nach radial außen einander wenigstens bereichsweise annähern. Durch die sich nach radial außen annähernden Umfangsabstützbereiche wird letztendlich nach radial außen hin eine Klemmwirkung für die Reibbelag­ elemente erzeugt.

Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die Radialab­ stützanordnung an dem Tragebereich wenigstens einen das wenigstens eine Reibbelagelement radial außen übergreifenden Radialabstützabschnitt umfasst.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Reibungskupplung mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochen dargestellte Axialansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe;

Fig. 2 eine Teil-Längsschnittansicht längs einer Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Längsschnittansicht längs einer Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Teil-Axialansicht einer alternativen Ausgestaltungsart der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe in ihrem radial äußeren Tragebereich;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs einer Linie V-V in Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungs­ gemäßen Kupplungsscheibe 10 dargestellt. Diese umfasst einen allgemein mit 12 bezeichneten Nabenbereich. Der Nabenbereich 12 umfasst einen Torsionsschwingungsdämpfer 14 mit zwei Deckscheibenelementen 16, 18, die in axialem Abstand zueinander angeordnet und miteinander fest verbunden sind. Zwischen diesen beiden Deckscheibenelementen 16, 18 liegt ein Zentralscheibenelement 20, das radial innen mit einer Nabe 22 vorzugweise integral verbunden ist. Die Nabe 22 ist zur drehfesten, jedoch axial beweglichen Kopplung mit einer Abtriebswelle, beispielsweise Getriebeeingangswelle, ausgebildet. Die Deckscheibenelemente 16, 18 und das Zentralscheibenelement 20 weisen jeweilige Federfenster auf, in welchen jeweilige Federelemente 24 des Torsionsschwingungsdämpfers 14 angeordnet sind. In an sich bekannter Weise stützen sich die Federn 24 umfangsmäßig an jeweiligen Steuerkanten der Deckscheibenelemente 16, 18 beziehungsweise des Zentralscheibenelementes 20 ab. Auf diese Art und Weise sind die beiden Deckscheibenelemente 16, 18 bezüglich des Zentralscheibenelementes 20 in begrenztem Drehwinkelbereich um eine Drehachse A herum bewegbar. Eine Drehwinkelbegrenzung ist durch die beiden Deckscheibenelemente 16, 18 miteinander fest verbindende Bolzenelemente 26 vorgesehen, welche in entsprechende Umfangsaus­ nehmungen 28 des Zentralscheibenelementes 20 eingreifen. Ferner kann zwischen den Deckscheibenelementen 16, 18 und dem Zentralscheiben­ element 20 eine allgemein mit 30 bezeichnete Reibungsdämpfungsein­ richtung wirken.

Das Deckscheibenelement 24 ist nach radial außen hin verlängert und bildet dort mit einem beispielsweise ringartigen Bereich 32 einen allgemein mit 34 bezeichneten Tragebereich. In diesem radial außen liegenden Tragebereich 34 des Nabenbereichs 12 sind in Umfangsrichtung aufeinander folgend mehrere Reibbelagelemente 36 angeordnet, die mit ihren jeweiligen axial gerichteten Reibflächen 38, 40 zur reibmäßigen Wechselwirkung mit einer Gegenreibfläche beispielsweise an einem Schwungrad und einer Anpress­ platte vorgesehen sind. Man erkennt in Fig. 1, dass der Tragebereich 34 für jedes Reibbelagelement 36 eine fensterartige Aussparung 40 aufweist, die an ihren beiden Umfangsendbereichen durch jeweilige Abstützkanten oder Abstützflächen 42, 44 begrenzt sind. Diese Kanten oder Flächen 42, 44 schneiden sich bei Verlängerung nach radial außen hin unter einem Winkel α. D. h. diese Abstützbereiche 42, 44 laufen von radial innen nach radial außen aufeinander zu. Auch das in einer jeweiligen Aussparung 40 aufzunehmende Reibbelagelement 36 weist eine entsprechende nach radial außen sich verjüngende Form auf, zumindest im Bereich jeweiliger nutartiger Vertiefungen 46, 48, in welche die jeweiligen Umfangsabstützbereiche 42, 44 eingreifen.

Durch die Zusammenwirkung der Umfangsabstützbereiche 42, 44 mit den jeweiligen Umfangsendbereichen 50, 52 eines jeweiligen Reibbelag­ elementes beziehungsweise den darin vorgesehenen nutartigen Vertiefungen 46, 48 wird zunächst eine Umfangskopplung zwischen den Reibbelag­ elementen 36 und dem Tragebereich 34 erzielt. Durch das Bereitstellen der nutartigen Vertiefungen 46, 48 ist gleichzeitig auch für eine axiale Halterung der Reibbelagelemente 36 am Tragebereich 34 gesorgt. Schließlich sorgen die nach radial außen hin aufeinander zulaufenden Umfangsabstützbereiche 42, 44 noch für eine Radialabstützung, da die Reibbelagelemente 36 bei Fliehkrafteinwirkung zwischen diesen beiden Umfangsabstützbereichen beziehungsweise Abstützkanten 42, 44 eingeklemmt werden. Der Winkel, unter welchem diese beiden Umfangsabstützbereiche aufeinander zulaufen, ist vorzugsweise derart, dass eine Selbsthemmungswirkung auftritt, d. h., sind die Reibbelagelemente 36 einmal nach radial außen gepresst worden, so können sie auch bei dann wieder abfallender Fliehkraft nicht mehr nach radial innen rutschen.

Bei dieser Ausgestaltungsform wäre es grundsätzlich auch möglich, das Deckscheibenelement 18 ebenso wie das Deckscheibenelement 16 nach radial außen zu verlängern und alternativ oder zusätzlich zum Deckscheiben­ element 36 mit dem ringartigen Bereich 32 zu versehen. Des Weiteren wäre es möglich, die Reibbelagelemente 36 in ihren Umfangsendbereichen 50, 52 ohne die nutartigen Vertiefungen 46, 48 bereit zu stellen, so dass durch die erzeugte Vorspannung und Einklemmung bei Fliehkraftbeaufschlagung auch eine Axialhalterungsfunktion erzielt wird.

Eine alternative Ausgestaltungsart einer erfindungsgemäßen Kupplungs­ scheibe beziehungsweise der Anbringung der Reibbelagelemente an dem Tragebereich derselben ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugs­ zeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet.

Man erkennt in Fig. 5, dass die Reibbelagelemente 36a hier ein Träger­ element 60a umfassen, das in seinen Umfangsendbereichen 62a, 64a über jeweilige Reibbeläge 66a, 68a, die an dessen beiden axialen Seiten beispielsweise angeklebt, angenietet, angelötet oder dergleichen sind, hervorsteht.

Die beiden Deckscheibenelemente 16a, 18a sind in ihren radial äußeren ringartigen Bereichen 32a aneinander anliegend ausgebildet und beidseits der nach radial außen und nach radial innen nicht mehr begrenzten Aussparungen 40a durch Nietbolzen 70a, 72a miteinander fest verbunden. Nahe den Aussparungen 40a sind die beiden Deckscheibenelemente 16a, 18a dann axial auseinandergebogen und bilden zwischen sich jeweilige Vertiefungen oder Öffnungen 74a, 76a, die sich im Wesentlichen von radial innen nach radial außen erstrecken. In diese Öffnungen 74a, 76a greifen die Umfangsendbereiche 62a, 64a des Trägerelementes 60a ein und sind dort über jeweilige elastische Materialbereiche 78a, 80a umfangsmäßig bezüglich des Tragebereichs 34a abgestützt. Das elastische Material 78a, 80a kann beispielsweise zwischen den beiden Deckscheibenelementen 16a, 18a geklemmtes Gummimaterial sein. Die beiden auseinander gezogenen Abschnitte der Deckscheibenelemente 16a, 18a und die dazwischen liegenden elastischen Materialien 78a, 80a bilden jeweilige Umfangs­ abstützbereiche 42a, 44a dieser Ausgestaltungsform. Um nicht nur für Umfangs- und axiale Abstützung zu sorgen, sondern auch eine Abstützung nach radial außen zu erhalten, kann wenigstens eines der Deckscheiben­ elemente 16a, 18a in seinem vom anderen Deckscheibenelement weggebo­ genen Bereich einen jeweils axial umgebogenen Haltelappen 82a, 84a aufweisen, an welchem das Trägerelement 60a mit seinem jeweiligen Umfangsendbereich 64a beziehungsweise 62a dann nach radial außen hin abstützbar ist. Es sei noch darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausgestal­ tungsform selbstverständlich das Trägerelement 60a nur einen Reibbelag 66a oder 68a tragen kann, wobei dann beispielsweise in eine Aussparung 40a zwei derartige Trägerelemente 60a mit jeweils an unterschiedlicher axialer Seite derselben an geordneten Reibbelägen eingesetzt werden können. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass, sofern die durch die elastischen Materialien 78a, 80a bereitgestellte Umfangsbewegungsdämp­ fung, welche insbesondere das Auftreten von Reibschwingungen verhindert, nicht erforderlich ist, die Umfangsabstützung der Umfangsendbereiche 62a, 64a des Trägerelementes 60a auch direkt an den wieder aufeinander zulaufenden Bereichen der Deckscheibenelemente 16a, 18a erfolgen kann. Die vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen zeigen jeweils Kupplungsscheiben, bei welchen die Reibbelagelemente 36; 36a ohne irgendwelche diese durchsetzende Vernietungen fest mit einem Nabenbe­ reich einer Kupplungsscheibe, der beispielsweise einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer aufweisen kann, verbunden werden können. Dies vereinfacht zum einen den Vorgang der Herstellung, sorgt gleichzeitig jedoch auch für eine Vergrößerung der zur Verfügung gestellten Reibfläche.

Claims (12)

1. Kupplungsscheibe, umfassend einen zur drehfesten Kopplung mit einer Welle vorgesehenen Nabenbereich (12; 12a) und wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von in einer Umfangsrichtung aufeinander folgenden, an einem Tragebereich (34; 34a) getragenen Reibbelagelementen (36; 36a), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragebereich (34; 34a) jedem Umfangsendbereich (50, 52; 52a, 64a) des wenigstens einen Reibbelagelementes (36; 36a) zugeordnet ein Umfangsabstützbereich (42, 44; 42a, 44a) zur umfangsmäßigen Abstützung des wenigstens einen Reibbelagelementes (36; 36a) vorgesehen ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Umfangsabstützbereich (42, 44) eine von radial innen nach radial außen sich erstreckende Abstützkante oder Abstützfläche an dem Tragebereich (34) umfasst.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche oder Abstützkante an einem den Tragebereich (34) bildenden Scheibenelement (16) vorgesehen ist.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Umfangsendbe­ reich (50, 52) das wenigstens eine Reibbelagelement (36) eine sich von radial innen nach radial außen erstreckende Aufnahmevertiefung (46, 48) aufweist, in welche der Tragebereich (34) mit seinem die Abstützfläche oder Abstützkante bildenden Bereich (42, 44) eingreift.

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibbelagelement (36a) ein Trägerelement (60a) und an wenigstens einer axialen Seite desselben einen Reibbelag (66a, 68a) umfasst, und dass die Umfangsendbe­ reiche (62a, 64a) des Trägerelementes (60a) in Umfangsrichtung an dem Tragebereich (34a) abgestützt sind.

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Umfangsendbereich (62a, 64a) des Trägerelementes (60a) an dem Tragebereich (34a) unter Zwischenanordnung einer elastischen Dämpfungsanordnung (78a, 80a) abgestützt ist.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragebereich (34a) in seinen das Trägerelement (60a) abstützenden Bereichen jeweilige sich von radial innen nach radial außen erstreckende Vertiefungen (74a, 76a) aufweist, in welche ein jeweiliger Umfangsendbereich (62a, 64a) eines Trägerelementes (60a) eingreift.

8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Dämpfungsanordnung (78a, 80a) in wenigstens einer Vertiefung (74a, 76a) angeordnetes elastisches Material (78a, 80a) umfasst.

9. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Radialabstützanordnung (42, 44; 82a, 84a) zur Abstützung des wenigstens einen Reibbelagelementes (36; 36a) an dem Tragebereich (34; 34a) nach radial außen.

10. Kupplungsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialabstützanordnung (42, 44) die beiden den Umfangsendbereichen (50, 52) des wenigstens einen Reibbelagelementes (36) zugeordneten Umfangsabstützbereiche (42, 44) des Tragebereichs (36) umfasst, welche von radial innen nach radial außen einander wenigstens bereichsweise annähern.

11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialabstützanordnung (82a, 84a) an dem Tragebereich (34a) wenigstens einen das wenigstens eine Reibbelagelement (36a) radial außen übergreifenden Radialabstütz­ abschnitt (82a, 84a) umfasst.

12. Reibungskupplung, umfassend eine Kupplungsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.