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Vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, insbesondere für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Kupplungsscheiben bekannt, bei denen die Kupplungsscheibe mit einem Torsionsschwingungsdämpfer ausgestattet ist, der wiederum eine Reibeinrichtung zur Dämpfung der Torsionsschwingungen aufweist. Eine derartige Kupplungsscheibe ist beispielsweise aus der
DE 102006045232 bekannt.
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Da jedoch in der Kupplungsscheibe hohe Reibmomente erzeugt werden, sollte die Reibeinrichtung entsprechend ausgelegt sein, beispielsweise durch einen entsprechend großen Durchmesser oder eine hohe Anpresskraft einer an der Reibeinrichtung vorhandenen Feder. Da für große Durchmesser oft kein Bauraum vorhanden ist, werden die Federkräfte erhöht, was jedoch zu einer unverhältnismäßig großen Belastung der angrenzende Bauteil führt. Aus diesem Grund wurden Lamellenreibeinrichtungen eingeführt, die aufgrund ihrer erhöhten Reibflächenzahl größere Reibmomente darstellen können. Bei derartigen Lamellenreibeinrichtungen müssen deren Elemente in Umfangsrichtung mit Spiel eingebaut werden, um eine klemmfreie axiale Bewegbarkeit sicherzustellen. Dies bedeutet jedoch auch, dass es an der Reibeinrichtung zu erhöhtem Verschleiß kommt, da die Bauteile ungedämpft aneinander prallen.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Lamellenreibeinrichtungen ist die hohe Wärmeentwicklung, die nur schlecht abgeführt werden kann. Dies kann zu einem Hitzestau innerhalb der Lamellenreibeinrichtung führen, was wiederum die Elemente der Reibeinrichtung in ihrer Lebensdauer beeinträchtigt.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Kupplungsscheibe mit einer verschleißoptimierten Reibeinrichtung bereitzustellen, die ein verbessertes Wärmekonzept aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsscheibe gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine Kupplungsscheibe mit einem Torsionsschwingungsdämpfer bereitgestellt, der eine auf einer Nabe angeordnete Nabenscheibe und zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordneten Deckbleche aufweist, die untereinander drehfest und zueinander auf Abstand angeordnet sind. Dabei ist mindestens eines der Deckbleche mit Reibbelägen zur Drehmomentübertragung verbunden. Zwischen der Nabenscheibe und den Deckblechen sind in Aussparungen Torsionsfedern angeordnet. Des Weiteren weist der Torsionsschwingungsdämpfer mindestens eine Reibeinrichtung, insbesondere eine Lamellenreibeinrichtung, mit zumindest einem Reibring auf, wobei der mindestens einen Reibeinrichtung zumindest ein erster und zweiter Druckring zugeordnet ist, wobei die Druckringe drehfest aber axial verschiebbar mit einem benachbarten Bauelement verbindbar sind.
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Dabei basiert vorliegende Erfindung auf der Idee, den ersten und den zweiten Druckring mit dem zugehörigen Deckblech drehfest aber axial verschiebbar zu verbinden. Da dadurch beide Druckringe mit dem außen liegenden Deckblech, vorzugsweise thermisch leitend, verbunden sind, kann Wärme, die von dem mindestens einen Reibring an die Druckringe abgegeben wird, über die Druckringe an das außen liegende Deckblech abgeführt werden, so dass ein Hitzestau innerhalb der Reibeinrichtung vermieden werden kann. Vorzugsweise sind dazu Deckblech und Druckring thermisch leitend miteinander verbunden.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die thermisch leitfähige Verbindung zwischen den Druckringen und dem Deckblech dadurch bereitgestellt ist, dass an den Druckringen Nasen ausgebildet sind, die dazu ausgelegt sind, in Aussparungen am Druckring einzugreifen, wobei vorzugsweise die Nasen in den Aussparungen in thermisch leitendem Kontakt zu dem Deckblech aufgenommen sind. Dadurch ist in einfacher Weise ein guter thermischer Kontakt zwischen Druckring und Deckblech bereitgestellt, der eine gute Wärmeabfuhr aus der Reibeinrichtung an das außen liegende Deckblech ermöglicht.
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Vorzugsweise sind dabei die Aussparungen im Deckblech derart ausgestaltet, dass in einer Aussparung jeweils eine Nase des ersten Druckrings und eine Nase des zweiten Druckrings aufnehmbar sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Deckblech nicht aufgrund von zu vielen Aussparungen in seiner Stabilität geschwächt wird. Eine Schwächung des Deckblechs wäre insbesondere dann problematisch, wenn das Deckblech, wie ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt als Abstützung für eine die Reibeinrichtung mit Druck beaufschlagende Feder genutzt wird. Dabei könnte eine Schwächung des Deckblechs zu einem Verbiegen des selbigen führen, was zu vermeiden ist.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden für die drehfeste aber axial verschiebbare Verbindung zwischen den benachbarten Bauelementen mehrere umfänglich gleich verteilte Nasen verwendet. Dadurch kann eine gleichmäßige Belastung des Deckblechs erreicht werden. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Nasen am Innen- und/oder Außenumfang angeordnet sind. Gerade bei Nasen die am Innen- und Außenumfang angeordnet sind, ist zum einen die Wärmeleitfähigkeit von Druckring zu Deckblech sehr hoch und zum anderen die Belastung des Deckblechs sehr gering.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind eine erste und eine zweite Reibeinrichtung vorgesehen, wobei der ersten Reibeinrichtung der erste und der zweite Druckring zugeordnet sind, und der zweiten Reibeinrichtung zumindest ein dritter Druckring mit mindestens einer radial innen und/oder radial außen angeordneten Nase zugeordnet ist. Dabei sind vorzugsweise die erste Reibeinrichtung auf der einen Seite der Nabenscheibe und die zweite Reibeinrichtung auf der anderen Seite der Nabenscheibe angeordnet. Durch die beidseits der Nabenscheibe angeordneten Reibeinrichtungen kann eine gleichmäßige Beeinflussung auf die Kupplungsscheibe über die Reibeinrichtungen erreicht werden.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn der dritte Druckring identisch zu dem ersten und/oder zweiten Druckring ausgebildet ist. Dadurch kann die Teilevielfalt reduziert werden und es können Einbaufehler vermieden werden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist jedem Druckring ein Reibring zugeordnet, wobei vorzugsweise Druckring und Reibring auch als integrales Element ausgeführt sein können, indem beispielsweise auf die Rückseite des Druckrings das Reibmaterial aufgepresst, geklebt oder gespritzt ist. Dadurch kann eine besonders gute Wärmeleitung zwischen Reibring und Druckring bereitgestellt werden.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen sind in den anhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
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Im Folgenden soll das Prinzip der Erfindung anhand in den Figuren gezeigter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind rein exemplarischer Natur und legen nicht den Rahmen der Patentanmeldung fest. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Im Folgenden zeigen:
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1: eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe; und
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2: ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckrings in Aufsicht (A), Seitenansicht (B) und perspektivischer Ansicht (C).
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1. zeigt einen Teillängsschnitt durch eine Kupplungsscheibe 1 mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 3, deren Bauteile konzentrisch zu einer Drehachse A aufgebaut sind.
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Eine Nabe 2 mit einer Innenverzahnung ist drehfest auf eine nicht dargestellte Getriebewelle aufgesetzt. Am Außenumfang weist die Nabe 2 eine Verzahnung 4 auf, in die eine Nabenscheibe 6 mit Spiel in Umfangsrichtung entsprechend dem Wirkungsbereich des Torsionsschwingungsdämpfers 3 eingreift. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 6 sind Deckbleche 8 und 10 angeordnet, die untereinander mittels Befestigungselementen 9 drehfest verbunden und auf Abstand gehalten sind und von denen eines die Reibbeläge 12 der Kupplungsscheibe 1 trägt. Um Torsionsschwingungen ausgleichen zu können, sind in Aussparungen (nicht dargestellt) weiterhin Federelemente 13 vorgesehen, die eine Relativverdrehung zwischen Nabenscheibe 6 und den Deckblechen 8, 10 ermöglichen.
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Auf der Nabe 2 ist weiterhin auf der einen Seite der Nabenscheibe 6 eine erste Reibeinrichtung 14 ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Lamellenreibeinrichtung ausgebildet ist. Die erste Reibeinrichtung 14 umfasst einen ersten Druckring 16 und einen zweiten Druckring 18, denen jeweils ein erster Reibring 20 und ein zweiter Reibring 22 zugeordnet sind. Wie 1 zu entnehmen, ist dabei der erste Reibring 20 zwischen der Nabenscheibe 6 und dem erstem Druckring 16 und der zweite Reibring 22 zwischen dem erstem Druckring 16 und dem zweitem Druckring 18 angeordnet. Des Weiteren weist die erste Reibeinrichtung 14 ein Federelement, insbesondere eine Tellerfeder 24 auf, die die Reibeinrichtung 14 in Reibkontakt mit der Nabenscheibe 6 hält. Das Federelement 24, stützt sich dabei einerseits an dem Deckblech 8 und andererseits an dem zweiten Druckring 18 ab.
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Um ein verbessertes Wärmekonzept innerhalb der ersten Reibeinrichtung 14 bereitzustellen, sind der erste Druckring 16 und der zweite Druckring 18 dazu ausgelegt, in thermischen Kontakt mit dem Deckblech 8 zu treten. Dazu weisen der Druckring 16 und der zweite Druckring 18, Nasen 26, 28 auf, die sich axial in Richtung Deckblech 8 erstrecken und dieses in einer Aussparung 30 kontaktieren. Dabei kann für jede Nase 26, 28 im Deckblech 8 eine eigene Aussparung 30 vorgesehen sein, um jedoch das Deckblech 8 nicht unnötig durch zu viele Aussparungen zu schwächen, ist die Aussparung 30 dazu ausgelegt, sowohl die Nase 26 des ersten Druckrings 16 als auch die Nase 28 des zweiten Druckrings 18 aufzunehmen.
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Da die Nasen 26, 28 das Deckblech 8 kontaktieren und sowohl das Deckblech 8 als auch die Druckringe 16, 18 üblicherweise aus einem thermisch leitenden Material, wie beispielsweise Metall, hergestellt sind, kann Wärme, die durch Reibung an den Reibringen 20, 22 entsteht, über den direkten Kontakt der Reibringe 20, 22 mit den Druckringen 16, 18 an diese und von dort auf das Deckblech 8 übertragen werden. Vom Deckblech 8 aus kann die Wärme leicht nach außen abgeführt werden, so dass ein Hitzestau innerhalb der Reibeinrichtung 14 vermieden werden kann.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Reibringe 20, 22 integral mit den Druckringen 16, 18 ausgebildet sind. Eine derartige integrale Ausbildung kann beispielsweise über Aufspritzen, Aufkleben oder Aufpressen eines Reibmaterials auf den entsprechenden Druckring erfolgen. Aufgrund des direkten Kontakts zwischen Reibmaterial und Druckring kann Reibungswärme direkt an den Druckring und von dort an das Deckblech weitergeleitet werden.
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Wie 1 weiterhin zu entnehmen ist, weist die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe 1 des Weiteren eine zweite Reibeinrichtung 32 auf, die auf der der ersten Reibeinrichtung 14 gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe 6 angeordnet ist. Die zweite Reibeinrichtung weist einen dritten Reibring 34 und einen dritten Druckring 36 auf, wobei auch hier der Druckring 36 und der Reibring 34 als integrales Element ausgebildet sein können.
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Wie 1 zu entnehmen, ist dabei der dritte Druckring 36 identisch zu dem zweiten Druckring 18 ausgebildet. Dies verringert die Vielfalt der zu verbauenden Teil was die Montage vereinfacht und Montagefehlerquellen reduziert. Die Verwendung von identisch ausgebildeten Druckringen 18, 36 für die erste und die zweite Reibeinrichtung 14, 32 ist möglich, da sowohl der Druckring 18 als auch der Druckring 36 nicht nur an ihrem radial äußeren Umfang Nasen 28 aufweisen, sondern auch am radial inneren Umfang Nasen 38 ausgebildet sind. Diese radial innen ausgebildeten Nasen erhöhen bei der ersten Reibeinrichtung 14 den Wärmefluss von Druckring 18 auf das Deckblech 8, während sie in der zweiten Reibeinrichtung für die drehfeste Verbindung mit der Nabenscheibe 6 sorgen. Ein derartiger Druckring 18, 36 ist in 2 dargestellt.
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Das in 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsbeispiel stellt den Druckring 18 dar, der als universales Bauelement sowohl für die erste als auch die zweite Reibeinrichtung 14, 32 verwendet werden kann. Dabei zeigt 2 den Druckring 18 in Aufsicht (A), Seitenansicht (B) und perspektivischer Ansicht (C).
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Dieser erfindungsgemäße Druckring 18 hat im Wesentlichen axial angewinkelt ausgebildete Nasen 28, 38, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel gleichmäßig am Außenumfang (Nasen 28) und Innenumfang (Nasen 38) des Druckrings 18 angeordnet sind. Die Nasen 28, 38 sind wie besonders aus den Ansichten (B) und (C) hervorgeht, aus der Ebene des Druckrings 18 axial herausstehend ausgebildet, so dass sie von Aussparungen 30 in dem benachbarten Bauteil, beispielsweise in der Nabenscheibe 6 (zweite Reibeinrichtung 32) oder auch in dem Deckblech 8 (erste Reibeinrichtung 14), aufgenommen werden können. Da die Nasen 28, 38 sowohl radial innen als auch radial außen angeordnet sind, kann der gleich ausgebildete Druckring 18 sowohl für die erste Reibeinrichtung 14 als auch für die zweite Reibeinrichtung 32 verwendet werden. Dabei werden, wie aus 1 ersichtlich, bei der ersten Reibeinrichtung die radial äußere Nasen 28 zur drehfesten Verbindung mit dem Deckbleck 8 verwendet, während bei der zweiten Reibeinrichtung 32 die radial inneren Nasen 38 zur drehfesten Verbindung mit der Nabenscheibe 6 verwendet werden.
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Im Allgemeinen ist an der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe vorteilhaft, dass die Druckscheiben Nasen aufweisen, die einen thermischen Kontakt zu dem Deckblech herstellen. Folglich kann die durch Reibung entstehende Wärme von den Reibringen auf die Druckscheibe und weiter auf das Deckblech abgeleitet werden. Dadurch kann ein Hitzestau innerhalb der Reibeinrichtung vermieden werden, so dass die Kupplungsscheibe insgesamt eine größere Lebensdauer aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsscheibe
- 2
- Nabe
- 3
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 4
- Verzahnung
- 6
- Nabenscheibe
- 8; 10
- Deckbleche
- 9
- Befestigungselement
- 12
- Reibbeläge
- 13
- Torsionsdämpferfedern
- 14
- erste Reibeinrichtung
- 16
- erster Druckring
- 18
- zweiter Druckring
- 20
- erster Reibring
- 22
- zweiter Reibring
- 24
- Tellerfeder
- 26
- Nase des ersten Druckrings
- 28
- Nase des zweiten Druckrings
- 30
- Aussparung
- 32
- zweite Reibeinrichtung
- 34
- dritter Reibring
- 36
- dritter Druckring
- 38
- radial innen angeordnete Nasen
- A
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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