DE102007045247A1 - Kupplungsscheibe - Google Patents

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Jörg Lampe
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/644Hub construction
    • F16D13/646Mounting of the discs on the hub

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe (1), insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die ein Nabenteil (2) und eine mit diesem drehfest verbundene ringförmige Mitnehmerscheibe (3) aufweist, wobei an der Mitnehmerscheibe (3) mindestens ein Belagträger (4) mit Reibbelägen (5) angeordnet ist und wobei die drehfeste Verbindung zwischen Nabenteil (2) und Mitnehmerscheibe (3) durch eine formschlüssige Verbindung (6, 7) hergestellt wird, die im radial äußeren Bereich des Nabenteils (2) und im radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe (3) angeordnet ist. Um eine einfache und zuverlässige Konstruktion zu erhalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Verhinderung einer axialen Relativverschiebung zwischen Nabenteil (2) und Mitnehmerscheibe (3) mindestens eine ringförmige Anschlagscheibe (8, 9) vorgesehen ist, die sich radial über den gesamten Bereich der formschlüssigen Verbindung (6, 7) erstreckt und mit mindestens einem Befestigungselement (10) an der Mitnehmerscheibe (3) oder an dem Nabenteil (3) festgelegt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die ein Nabenteil und eine mit diesem drehfest verbundene ringförmige Mitnehmerscheibe aufweist, wobei an der Mitnehmerscheibe mindestens ein Belagträger mit Reibbelägen angeordnet ist und wobei die drehfeste Verbindung zwischen Nabenteil und Mitnehmerscheibe durch eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird, die im radial äußeren Bereich des Nabenteils und im radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe angeordnet ist.
  • Kupplungsscheiben dieser Art ohne Schwingungsdämpfer sind in der Herstellung relativ teuer. Es ist ein Verbund zwischen dem Nabenteil und der Mitnehmerscheibe herzustellen. Es ist bekannt, hierfür eine Vernietung, eine Verschweißung oder eine Verstemmung einzusetzen. Das Vernieten der Teile erfordert eine relativ teure Flanschnabe. Beim Verschweißen sind genaue Durchmesser bzw. Passungen erforderlich. Diese dürfen keine Oberflächenbeschichtungen aufweisen. Im Falle dessen, dass das Keilprofil der Nabe für das Zusammenwirken mit einer Getriebeeingangswelle von der Schweißung beeinträchtigt wird, sind relativ aufwändige fertigungstechnische Maßnahmen zu ergreifen. Für das Verstemmen wiederum ist eine relativ aufwändige Fertigungsanlage erforderlich.
  • Daher ist es bekannt geworden, eine Fügetechnik zwischen Nabenteil und Mitnehmerscheibe einzusetzen, die eine zusammenwirkende Verzahnung einsetzt. Das Nabenteil ist dabei mit einer Außenstirnverzahnung versehen, die mit einer am Innendurchmesser der Mitnehmerscheibe eingebrachte Innenstirnverzahnung spielfrei kämmen kann. Werden beide Teile, also das Nabenteil und die Mitnehmerscheibe, durch axiales Ineinanderschieben der Verzahnungen zusammengebaut, liegt eine drehfeste Einheit vor.
  • Derartige Lösungen sind in der DE 38 18 812 A1 und in der DE 44 29 870 A1 beschrieben.
  • Damit die auf das Nabenteil aufgesetzte Mitnehmerscheibe axial am Nabenteil festliegt, ist bei der Lösung gemäß der DE 38 18 812 A1 an der Nabe ein einseitiger axialer Anschlag vorgesehen. Bei aufgeschobener Mitnehmerscheibe wird Material der Nabe so umbördelt, dass die Mitnehmerscheibe auf dem Nabenteil festliegt. Das axiale Festlegen der Mitnehmerscheibe auf der Nabe ist daher relativ aufwändig und teuer.
  • Bei der DE 44 29 870 A1 ist vorgesehen, dass die Mitnehmerscheibe auf der Nabe axial durch beidseitige Aufbauten festgelegt werden, die zur Lagerung des Belagträgers dienen und die recht aufwändig konzipiert sind, um eine Reibungsdämpfung des Belagträgers relativ zur Nabe zu bewerkstelligen. Die dort gezeigte Lösung ist daher sehr kostenintensiv.
  • Die DE 42 33 406 B4 zeigt insofern eine grundsätzlich andere Lösung der Festlegung einer Mitnehmerscheibe an einem Nabenteil, als dass dort vorgesehen ist, dass die Nabe als Kunststoff-Spritzgießteil hergestellt ist, wobei die Mitnehmerscheibe zur Herstellung eines festen Verbundes von dem Kunststoffmaterial der Nabe bei deren Herstellung umspritzt wird.
  • Weitere ähnliche Lösungen, die eine formschlüssige Verbindung zur Verbindung einer Nabe mit einer Mitnehmerscheibe vorsehen, sind aus der DE 28 45 012 A1 , aus der DE-AS 10 68 568 und aus der DE 27 58 840 A1 bekannt.
  • Allen Lösungen ist es gemein, dass ein relativ hoher Aufwand getrieben werden muss, um die in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Nabenteil und Mitnehmerscheibe auch in axialer Richtung herzustellen. Bei den diskutierten Lösungen wird hierfür mitunter ein hoher Aufwand getrieben.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass diesbezüglich eine Verbesserung erzielt wird. Es soll also erreicht werden, dass die Festlegung der Mitnehmerscheibe auf dem Nabenteil nicht nur – mittels der formschlüssigen Verbindung, insbesondere der Verzahnung – zuverlässig ist, sondern dass auch die axiale Festlegung der Mitnehmerscheibe auf dem Nabenteil in sicherer und gleichzeitig fertigungstechnisch einfacher und damit kostengünstiger Weise erfolgen kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung einer axialen Relativverschiebung zwischen Nabenteil und Mitnehmerscheibe mindestens eine ringförmige Anschlagscheibe vorgesehen ist, die sich radial über den gesamten Bereich der formschlüssige Verbindung erstreckt und mit mindestens einem Befestigungselement an der Mitnehmerscheibe oder an dem Nabenteil festgelegt ist.
  • Bei der formschlüssigen Verbindung handelt es sich bevorzugt um eine am Außenumfang des Nabenkörpers angeordnete Verzahnung und aus einer mit dieser zusammenwirkenden, komplementären und am Innenradius der Mitnehmerscheibe angeordneten Verzahnung. Die Verzahnungen sind bevorzugt spielfrei ausgebildet. Besonders bevorzugt sind gerade Stirnverzahnungen vorgesehen.
  • Mit Vorteil besteht das Nabenteil aus kaltfließgepresstem Material. Fertigungstechnisch günstig ist es, wenn der radial äußere Durchmesser des Nabenteils, d. h. insbesondere der Außenumfang der Verzahnung, durch einen Drehvorgang erzeugt ist.
  • Die axiale Erstreckung des Nabenteils und der Mitnehmerscheibe im Bereich der formschlüssigen Verbindung ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gleich groß. Je eine ringförmige Anschlagscheibe kann in diesem Falle beidseitig an der formschlüssigen Verbindung angeordnet sein, wodurch eine beidseitige axiale Fixierung der Mitnehmerscheibe auf dem Nabenteil erreicht wird. Die beiden Anschlagscheiben können dabei mit der Mitnehmerscheibe verbunden sein. Hierbei kann vorgesehen werden, dass die beiden Anschlagscheiben und die Mitnehmerscheibe durch das mindestens eine Befestigungselement miteinander verbunden werden. Bei dem Befestigungselement handelt es sich bevorzugt um eine Nietverbindung. Dabei ist eine hinreichende Festigkeit der Konstruktion gegeben, wenn vorzugsweise drei Befestigungselemente, also insbesondere Nieten, gleichmäßig verteilt über den Umfang der Mitnehmerscheibe und der Anschlagscheiben verteilt angeordnet sind.
  • Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der am Nabenteil angeordnete Teil der formschlüssigen Verbindung einen in seinem axialen Endbereich radial hervorspringenden und eine axiale Anlagefläche bildenden Vorsprung für die axiale Anlage der Mitnehmerscheibe aufweist. Mit diesem Vorsprung wird die Mitnehmerscheibe auf dem Nabenteil einseitig axial festgelegt. Für die axiale Festlegung zur anderen Seite kann eine im vom Vorsprung entfernten axialen Endbereich der formschlüssigen Verbindung angeordnete Anschlagscheibe vorgesehen werden, die am Nabenteil festgelegt ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement für die Festlegung der Anschlagscheibe am Nabenteil ein Sprengring ist, der in einer Ringnut im Nabenteil angeordnet ist.
  • Mit der vorgeschlagenen Konzeption ist es möglich, in einfacher und damit kostengünstiger Weise die Mitnehmerscheibe am Nabenteil zu fixieren. Durch den Einsatz der vorgeschlagenen formschlüssigen Verbindung kann auch in einfacher Weise ein modular aufgebautes System realisiert werden, bei dem ein Nabenteil mit einer Anzahl verschiedener Mitnehmerscheiben paarbar ist. Der vorzugsweise kaltfließgepresste Nabenkörper kann dann als Universalnabenkörper zum Einsatz kommen, der durch das erwähnte Überdrehen seines Außenumfangs in seine endgültige Form gebracht werden kann.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • 1 eine Kupplungsscheibe einer Kraftfahrzeug-Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Radialschnitt,
  • 2 die Kupplungsscheibe gemäß 1 in der Seitenansicht,
  • 3 den Radialschnitt gemäß 1 in vergrößerter Ansicht,
  • 4 eine Kupplungsscheibe einer Kraftfahrzeug-Kupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im Radialschnitt,
  • 5 die Kupplungsscheibe gemäß 4 in der Seitenansicht und
  • 6 den Radialschnitt gemäß 4 in vergrößerter Ansicht.
  • In den 1 bis 3 ist eine Kupplungsscheibe 1 im Radialschnitt, in der Seitenansicht bzw. im Detail zu sehen, die ein Nabenteil 2 aufweist, an dem eine Mitnehmerscheibe 3 befestigt ist. Das Nabenteil 2 hat im radial inneren Bereich in bekannter Weise eine Keilverzahnung 14, mit der die Kupplungsscheibe 1 drehfest, jedoch axial verschieblich auf einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle festgelegt werden kann. An der Mitnehmerscheibe 3 ist ein Belagträger 4 mittels Nieten 15 befestigt, wobei der Belagträger 4 aus einer Anzahl Segmenten besteht. Am Belagträger 4 wiederum, d. h. an den Segmenten ist beidseitig je ein Reibbelag 5 mittels Nieten 16 befestigt.
  • Der Grundkörper der Kupplungsscheibe 1 besteht also aus zwei Teilen, nämlich dem Nabenteil 2 und der Mitnehmerscheibe 3, die fest und bleibend miteinander verbunden sind. Wesentliches Verbindungselement ist eine formschlüssige Verbindung 6, 7, die vorliegend aus einem ersten Verzahnungsteil 6 und aus einem zweiten, komplementär wirkenden Verzahnungsteil 7 besteht. Das erste Verzahnungsteil 6 ist am Außenumfang des Nabenteils 3 und das zweite Verzahnungsteil am Innenradius der Mitnehmerscheibe 3 angeordnet. Beide Verzahnungen sind so ausgebildet, dass sie im miteinander verbundenen, dargestellten Zustand spielfrei zusammenwirken und so eine drehfeste Verbindung zwischen dem Nabenteil 2 und der Mitnehmerscheibe 3 bilden.
  • Damit eine axiale Relativverschiebung zwischen dem Nabenteil 2 und der Mitnehmerscheibe 3 unterbunden wird, ist folgende Ausgestaltung vorgesehen: Das Nabenteil 2 und die Mitnehmerscheibe 3 haben im Bereich der Verzahnungen 6, 7 eine gleich große axiale Breite. Beidseitig sind am Nabenteil 2 und an der Mitnehmerscheibe 3 Anschlagscheiben 8 und 9 angeordnet, die so dimensioniert sind, dass sie jedenfalls den gesamten radialen Bereich abdecken, über den sich die Verzahnungen 6, 7 erstreckt. Die beidseitig angeordneten Anschlagscheiben 8, 9 sind mittels dreier Befestigungselemente 10 in Form von Nieten wie dargestellt mit der Mitnehmerscheibe 3 verbunden.
  • Wie aus der Detailansicht gemäß 3 zu sehen ist, erstrecken sich die Anschlagscheiben 8, 9 hier radial nach innen bis zum Zahngrund der Verzahnung 6 des Nabenteils 2. Hier ist beidseitig eine Eindrehung 17 eingebracht, die die Breite der Verzahnung 6 auf diejenige der Verzahnung 7 bringt.
  • Damit wird in einfacher Weise dafür Sorge getragen, dass sich die Mitnehmerscheibe 3 nicht mehr axial zum Nabenteil 2 bewegen kann.
  • In den 4 bis 6 ist eine hierzu alternative Lösung dargestellt. Wie es am besten in 6 gesehen werden kann, weist das Nabenteil 2 hier in dem einen axialen Endbereich 11 der Verzahnung 6 eine Eindrehung auf, so dass sich ein radialer Vorsprung 12 ausbildet. Dieser bildet eine axiale Anlagefläche für die Mitnehmerscheibe 3, wodurch diese relativ zum Nabenteil 2 einseitig axial festgelegt ist.
  • Die axiale Festlegung zur anderen Seite wird durch die Anschlagscheibe 8 bewerkstelligt, die im anderen axialen Endbereich 13 positioniert ist. Die Anschlagscheibe 8 erstreckt sich radial wieder über die gesamte Höhe der Verzahnungen 6, 7 und ist hier mit dem Nabenteil 2 verbunden. Hierzu weist das Nabenteil 2 eine Ringnut auf, in der ein Befestigungselement 10 in Form eines Sprengrings eingelegt ist. Hiermit ist die Mitnehmerscheibe 3 relativ zum Nabenteil 2 in einfacher, aber effizienter Weise axial festgelegt.
  • 1
    Kupplungsscheibe
    2
    Nabenteil
    3
    Mitnehmerscheibe
    4
    Belagträger
    5
    Reibbelag
    6, 7
    formschlüssige Verbindung
    6
    erstes Verzahnungsteil
    7
    zweites Verzahnungsteil
    8
    Anschlagscheibe
    9
    Anschlagscheibe
    10
    Befestigungselement
    11
    axialer Endbereich
    12
    Vorsprung
    13
    axialer Endbereich
    14
    Keilverzahnung
    15
    Niet
    16
    Niet
    17
    Eindrehung

Claims (15)

  1. Kupplungsscheibe (1), insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die ein Nabenteil (2) und eine mit diesem drehfest verbundene ringförmige Mitnehmerscheibe (3) aufweist, wobei an der Mitnehmerscheibe (3) mindestens ein Belagträger (4) mit Reibbelägen (5) angeordnet ist und wobei die drehfeste Verbindung zwischen Nabenteil (2) und Mitnehmerscheibe (3) durch eine formschlüssige Verbindung (6, 7) hergestellt wird, die im radial äußeren Bereich des Nabenteils (2) und im radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung einer axialen Relativverschiebung zwischen Nabenteil (2) und Mitnehmerscheibe (3) mindestens eine ringförmige Anschlagscheibe (8, 9) vorgesehen ist, die sich radial über den gesamten Bereich der formschlüssige Verbindung (6, 7) erstreckt und mit mindestens einem Befestigungselement (10) an der Mitnehmerscheibe (3) oder an dem Nabenteil (3) festgelegt ist.
  2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenteil (2) aus kaltfließgepresstem Material besteht.
  3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Durchmesser des Nabenteils (2) durch einen Drehvorgang erzeugt ist.
  4. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des Nabenteils (2) und der Mitnehmerscheibe (3) im Bereich der formschlüssigen Verbindung (6, 7) gleich groß ist.
  5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je eine ringförmige Anschlagscheibe (8, 9) beidseitig an der formschlüssigen Verbindung (7, 8) angeordnet ist.
  6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlagscheiben (8, 9) mit der Mitnehmerscheibe (3) verbunden sind.
  7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlagscheiben (8, 9) und die Mitnehmerscheibe (3) durch das mindestens eine Befestigungselement (10) miteinander verbunden werden.
  8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Befestigungselement (10) eine Nietverbindung ist.
  9. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei Befestigungselemente (10), insbesondere Nieten, gleichmäßig verteilt über den Umfang der Mitnehmerscheibe (3) und der Anschlagscheiben (8, 9) verteilt angeordnet sind.
  10. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der am Nabenteil (2) angeordnete Teil (6) der formschlüssigen Verbindung (6, 7) einen in seinem axialen Endbereich (11) radial hervorspringenden und eine axiale Anlagefläche bildenden Vorsprung (12) für die axiale Anlage der Mitnehmerscheibe (3) aufweist.
  11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine im vom Vorsprung (12) entfernten axialen Endbereich (13) der formschlüssigen Verbindung (6, 7) angeordnete Anschlagscheibe (8) angeordnet ist, die am Nabenteil (2) festgelegt ist.
  12. Kupplungsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (10) für die Festlegung der Anschlagscheibe (8) am Nabenteil (2) ein Sprengring ist, der in einer Ringnut im Nabenteil (2) angeordnet ist.
  13. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verbindung (6, 7) aus einer am Außenumfang des Nabenkörpers (2) angeordneten Verzahnung (6) und aus einer mit dieser zusammenwirkenden, komplementären und am Innenradius der Mitnehmerscheibe (3) angeordneten Verzahnung (7) besteht.
  14. Kupplungsscheibe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (6, 7) spielfrei zusammenwirken.
  15. Kupplungsscheibe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (6, 7) als gerade Stirnverzahnungen ausgebildet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3647620A1 (de) * 2018-10-30 2020-05-06 AP Automotive Products Srl Fahrzeugkupplungen

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