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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung mit einer Nabe und einem mit dieser verbundenen Belagträger mit radial außen beidseitig angeordneten Reibbelägen.
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Kupplungsscheiben werden neben der Übertragung von Drehmoment von auf einem Belagträger angeordneten Reibbelägen über eine Nabe auf eine Welle wie Getriebeeingangswelle eines Getriebes zur Vermeidung beziehungsweise Reduzierung von Torsionsschwingungen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, vorzugsweise zur Reduzierung möglicher Torsionsschwingungen aufgrund periodischer Momentenschwankungen bei reibschlüssigen Kupplungssystemen wie beispielsweise einer Kraftfahrzeugkupplung eingesetzt. Diese Momentenschwankungen können sowohl aus Fremdanregung als auch aus Selbstanregung resultieren. Hierzu können die Kupplungsscheiben mit entsprechenden Drehschwingungsdämpfern und/oder Drehschwingungstilgern versehen sein. Aus der
DE 10 2010 049 929 A1 beispielsweise eine Kupplungsscheibe mit einer Tilgereinheit zur Eliminierung von Torsionsschwingungen bekannt, die weitgehend unabhängig von der Höhe der Anregung und vom reibwertabhängigen Niveau der Reibung Torsionsschwingungen wirkungsvoll reduziert. Hierzu ist eine verdrehwinkelabhängig gestaltete Reibung vorgesehen, wobei die Reibeinrichtung in Reihe oder parallel zu zwischen einer Tilgermasse und deren Trägerteil angeordneten Energiespeichern geschaltet ist. Betreffend die Ausbildung einer Tilgereinheit mit in Reihe beziehungsweise parallel zu den Energiespeichern geschalteter Reibeinrichtung sowie auf die Gestaltung einer Rutschkupplung wird auf die nicht vorveröffentlichte
deutsche Anmeldung Nr. 10 2012 223 751.8 beziehungsweise auf die
DE 10 2010 049 929 A1 verwiesen. Desweiteren ist aus der
DE 10 2006 062 833 A1 eine geteilte Kupplungsscheibe für eine getriebeseitig vormontierte und drehbar gelagerte Doppelkupplung beschrieben. Die Teilbarkeit der Kupplungsscheibe erfolgt, um ein zur Fixierung der Doppelkupplung auf der Getriebeeingangswelle erforderliches Sicherungselement montieren zu können. Die Verbindung einer Tilgereinheit durch nachträgliche Montage auf einer Kupplungsscheibe ist aus der
DE 10 2007 056 367 A1 bekannt.
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Zur Darstellung einer Tilgerfunktion ist die sichere Befestigung einer Tilgereinheit auf der Kupplungsscheibe notwendig. Dies bedingt beispielsweise bei einer getriebeseitig zu montierenden Doppelkupplung und einer dafür notwendigen geteilten Kupplungsscheibe, dass bei bekannten Kupplungsscheiben mit Tilgereinheit aufgrund des von der Tilgereinheit beanspruchten Einbauraumes keine Montage des zur Fixierung des Nabenteils der Kupplungsscheibe mit dem Belagträger der Kupplungsscheibe erforderlichen Sicherungselementes möglich ist. Zudem ist eine Demontage der Doppelkupplung bei gleichzeitig zerstörungsfreier Demontage der Tilgereinheit und des Nabenteils beziehungsweise des Belagträgers der Kupplungsscheibe nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Kupplungsscheibe, insbesondere eine geteilte Kupplungsscheibe vorzuschlagen, die in einfacher Weise in einer Reibungskupplung, insbesondere in einer getriebeseitig angeordneten Doppelkupplung modular vorgesehen werden kann und dennoch zur Drehschwingungsisolation periodischer Momentenschwankungen geeignet ist.
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Die vorgeschlagene Kupplungsscheibe ist für eine Reibungskupplung, insbesondere für eine getriebeseitig montierte Doppelkupplung mit zwei integrierten Reibungskupplungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Kupplungsscheibe enthält zumindest eine Nabe zur drehschlüssigen Verbindung mit einer Welle wie Getriebeeingangswelle eines Getriebes und einen mit der Nabe verbundenen Belagträger mit radial außen beidseitig angeordneten Reibbelägen, die einen Reibeingriff mit Gegenreibflächen der zugehörigen Reibungskupplung bildet. Hierbei kann aus Montagegründen der Doppelkupplung die Kupplungsscheibe an Nabe und Belagträger trennbar ausgebildet sein. An der Kupplungsscheibe ist eine Tilgereinheit mit der Möglichkeit einer nachträglichen Montage auf die Kupplungsscheibe vorgesehen, beispielsweise bei in einer Doppelkupplung montierter Kupplungsscheibe. Beispielsweise kann in einem vorteilhaften Montageverfahren der Belagträger in der Doppelkupplung aufgenommen sein. Nach der getriebeseitigen Montage der Doppelkupplung und deren Sicherung kann die Nabe beispielsweise mittels einer Rast- oder Bajonettverbindung mit dem Belagträger verbunden werden. Anschließend kann die Tilgereinheit an der Kupplungsscheibe aufgenommen werden. Die Tilgereinheit ist in bevorzugter Weise aus einem Trägerteil und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung von Energiespeichern verdrehbaren Tilgermasse gebildet, wobei die Tilgereinheit mittels einer zwischen Trägerteil und Kupplungsscheibe vorgesehenen Rastverbindung reversibel axial fixiert und drehfest verbunden ist. Dies bedeutet, dass die Tilgereinheit wieder zerstörungsfrei von der Kupplungsscheibe entfernbar ist, so dass gegebenenfalls eine getriebeseitige Doppelkupplung samt geteilter Kupplungsscheiben beispielsweise zu Service- oder Reparaturzwecken wieder zerstörungsfrei demontiert werden kann.
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Die Rastverbindung kann beispielsweise als Bajonettverbindung, Hakenverbindung und dergleichen ausgebildet sein. In bevorzugter Weise ist die Rastverbindung aus an dem Trägerteil über den Umfang verteilten, axial erweiterten und radial elastischen Armen mit endseitig angeordneten Rasthaken gebildet. Diese Rasthaken hintergreifen Bereiche der Kupplungsscheibe mit Axialanschlägen und bilden dadurch einen axialen Formschluss, wobei Bereiche der Kupplungsscheibe an Anlageflächen des Trägerteils auf der entgegengesetzten Seite anliegen. Ein Formschluss in Umfangsrichtung zwischen dem Trägerteil und der Kupplungsscheibe ist mittels in Umfangsrichtung wirksamer Eingriffskonturen gebildet, die sich axial überschneiden. Beispielsweise können derartige Eingriffskonturen aus an der Kupplungsscheibe vorgesehenen radial äußeren Nocken und an dem Trägerteil aus nach radial innen erweiterten, zu diesen komplementären Gegenkonturen gebildet sein. Eine Montage der Tilgereinheit kann dabei durch Aufschieben der Tilgereinheit auf die Kupplungsscheibe erfolgen, bis die Rasthaken nach radial elastischer Erweiterung in ihrer Endposition mit den Axialanschlägen verrasten und in Umfangsrichtung mittels der Nocken und der Gegenkonturen gesichert sind. Eine drehschlüssige Aufnahme der Tilgereinheit erfolgt daher durch einen Formschluss in Umfangsrichtung mittels Gegenkonturen und Nocken, ein axialer Formschluss durch die mit den Axialanschlägen verrastenden Rasthaken.
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Zur zerstörungsfreien Demontage der Tilgereinheit können die Rasthaken neben einer planen Anlagefläche zu den Axialanschlägen eine konische Gleitschräge für ein Trennwerkzeug aufweisen. Hierbei weist das Trennwerkzeug eine zu diesen komplementäre Gegenkontur auf, so dass bei axialer Einführung der Gegenkonturen die Rasthaken elastisch nach radial außen verlagert werden und die Tilgereinheit zerstörungsfrei axial von der Kupplungsscheibe abgezogen werden kann. Es versteht sich, dass die Gleitschrägen in Umfangsrichtung benachbart zu den Anlageflächen erweitert sein können und das Trennwerkzeug in eigens hierfür vorgesehene Ausnehmungen geführt werden können.
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Zur Ausbildung der Rastverbindung kann an der Nabe oder an dem Belagträger ein scheibenartiger Flansch, beispielsweise ein Ringbord oder über den Umfang verteilte Segmente vorgesehen sein, der die Nocken enthält und aufgrund einer entsprechenden Materialstärke einen Hinterschnitt der Rasthaken durch Bildung von Axialanschlägen für diese ermöglichen kann. Nocken und Axialanschläge der Kupplungsscheibe können an unterschiedlichen Bauteilen dieser, beispielsweise an einem mit dem Belagträger verbundenen oder aus diesem gebildeten Bauteil und einem mit der Nabe verbundenen oder an diesem befestigten Bauteil gebildet sein. Bevorzugt sind Nocken und Axialanschläge an einem scheibenartigen, auf der Nabe angeordneten Flanschteil vorgesehen und bilden mit dem Trägerteil der Tilgereinheit die Rastverbindung aus. Es versteht sich, dass die Rastverbindung beispielsweise mittels eines an der Kupplungsscheibe angeordneten, beispielsweise mit dieser ebenfalls verrasteten oder fest angeordneten Kunststoff- oder Blechrings an der Kupplungsscheibe und mittels entsprechender, an der Tilgereinheit, beispielsweise in dem Trägerteil vorgesehener Nocken gebildet sein kann.
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Zur verbesserten Isolation von Torsionsschwingungen kann auf der Kupplungsscheibe ein zwischen Nabe und Belagträger wirksamer Drehschwingungsdämpfer aufgenommen sein. Die Rastverbindung kann dabei zwischen einem beispielsweise einem Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers zugeordneten Flanschteil des Drehschwingungsdämpfers und dem Trägerteil ausgebildet sein.
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In der Tilgereinheit kann in bevorzugter Weise eine zwischen dem Trägerteil und der Tilgermasse angeordnete Reibeinrichtung mit einem von einem Verdrehwinkel zwischen diesen abhängigen Reibmoment vorgesehen sein. Hierbei wird beispielsweise ein vom Verdrehwinkel zwischen Tilgermasse und Trägerteil abhängiges Reibmoment erzielt, indem zwischen dem Trägerteil und der Tilgermasse die Energiespeicher aufnehmende, von der Tilgermasse mittels einer Rampeneinrichtung mit in Umfangsrichtung axial ansteigenden Rampen gesteuerte Reibkörper mit Reibflächen vorgesehen sind. Bei einer Verdrehung von Trägerteil und Tilgermasse verlagern sich die Reibkörper axial in Richtung einer Reibfläche des Flanschteils, so dass diese mittels einer von einem Verdrehwinkel zwischen Tilgermasse und Trägerteil abhängigen Kraft gegen das Flanschteil und die Tilgermasse gegen das Trägerteil vorgespannt werden und sich dadurch verdrehwinkelabhängig das Reibmoment ändert.
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Das Trägerteil kann zuerst mit der Kupplungsscheibe verrastet werden. Anschließend können die Tilgermasse und die Energiespeicher und gegebenenfalls die Reibkörper an das Trägerteil gefügt werden. In besonders vorteilhafter Weise bildet die Tilgereinheit eine vorgefertigte Baugruppe, die als komplette Baugruppe mit der Kupplungsscheibe reversibel verbindbar ist. Hierbei kann zwischen Trägerteil und Tilgermasse mit Reibkörpern eine axial wirksame Verliersicherung angeordnet sein, die das Auseinanderfallen der Tilgereinheit beispielsweise während des Transports an das Montageband und dergleichen verhindert. Die Verliersicherung kann aus das Trägerteil mit Spiel übergreifenden Haken der Reibkörper sein, die eine Verdrehung der Tilgermasse gegenüber dem Trägerteil zwar ermöglichen, eine axiale Verlagerung jedoch vermeiden. Die Haken können einteilig an den Reibkörpern vorgesehen sein und bei nicht verdrehter Tilgermasse ein Umfangssegment wie eine radial erweiterte Lasche oder dergleichen der Tilgermasse übergreifen. Die Ausbildung der Verliersicherung erfolgt beispielsweise durch Verdrehen der Tilgermasse entgegen der Wirkung der Energiespeicher und axialem Fügen dieser oder durch Auffedern der Haken bei der Montage mit anschließendem Zurückfedern. Bei einem Rückdrehen der Tilgermasse hintergreift das Umfangssegment die Haken. Es kann auch lediglich ein Haken vorgesehen sein. Die Tilgermasse wird axial über die Reibkörper mittels der keilförmigen Rampen zwischen Reibkörpern und Tilgermasse gehalten. Es versteht sich, dass beispielsweise bei einer Tilgermasse ohne verdrehwinkelabhängige Reibung die Tilgermasse selbst mittels entsprechender Haken am Trägerteil verliersicher aufgenommen sein kann.
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Mit anderen Worten kann eine vorgeschlagene Kupplungsscheibe mit einer Tilgereinheit mit verdrehwinkelabhängig gestalteter Reibung vorgesehen werden. Hierbei wird die Tilgereinheit auf eine nicht teilbare Kupplungsscheibe beziehungsweise eine teilbare Kupplungsscheibe, bestehend aus einer Nabe, einem Belagträger und je nach Ausführung einem Sicherungselement zur Sicherung von Belagträger und Nabe aufeinander aufgesteckt sowie form- oder kraftschlüssig verbunden. Die Ausführung der Kupplungsscheibe selbst kann mit oder ohne Torsionsschwingungsdämpfer erfolgen, wobei dieser sowohl in der Nabe als auch im Belagträger konstruktiv untergebracht sein kann. Je nach Ausführung und gegebenen Einbauverhältnissen kann die Tilgereinheit mit der Nabe oder dem Belagträger verbunden werden. Im Fall einer geteilten Kupplungsscheibe ergibt sich erst durch die nachträglich montierbare Tilgereinheit die Möglichkeit, in einem vorangegangenen Montageschritt bei Bedarf ein erforderliches Sicherungselement, beispielweise einen Sicherungsring, Sprengring oder dergleichen zur Verbindung der Nabe mit dem Belagträger zu montieren.
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Die Befestigung der Tilgereinheit auf der Kupplungsscheibe erfolgt in axialer Richtung beispielsweise über eine Rast- oder Hakenverbindung, die während der Montage auf- und wieder zurückfedert oder ein anderes geeignetes Sicherungselement, beispielsweise einen Sicherungsring, einen Sprengring, eine vorgespannte Tellerfeder oder dergleichen. Die Befestigung in Umfangsrichtung erfolgt beispielsweise über entsprechend ausgeführte Nocken, Ausnehmungen mit Anschlägen in Umfangsrichtung, eine Verzahnung oder dergleichen, die in die dazugehörige Gegenkontur an der Kupplungsscheibe eingreifen. Die Tilgereinheit mit verdrehwinkelabhängig gestalteter Reibung weist eine Reibeinrichtung auf, die in Reihe oder parallel zum Energiespeicher geschaltet ist. Eine Reibeinrichtung mit in Reihe geschalteten Energiespeichern enthält beispielsweise in Torsionsrichtung wirksame Energiespeicher, die bei Auslenkung der Tilgermasse einfedern und gleichzeitig gegenüber einer beispielsweise an der Kupplungsscheibe angeordneten Reibscheibe axial vorgespannt werden. Die axiale Vorspannkraft der Energiespeicher gegen die Reibscheibe wird durch einen keilförmigen Kontakt zwischen der Tilgermasse und einem Reibelement erzeugt, deren Höhe vom Keilwinkel abhängt und in Kontakten zwischen Tilgermasse, Reibscheibe und Reibelement ein Reibmoment mit festem Verhältnis zum Torsionsmoment der Energiespeichers bewirkt. In Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung addiert sich das Reibmoment zu diesem Torsionsmoment dazu oder subtrahiert sich von diesem. Die Wahl des Keilwinkels erfolgt vorteilhafterweise so, dass weder eine Hemmung im keilförmigen Kontakt noch eine Hemmung der Tilgermassenbewegung an den Kontakten des Reibelements an der Reibscheibe auftritt. Das Reibelement bildet das tilgermassenseitige Führungselement und kann sowohl einteilig als auch mehrteilig beispielsweise in Form von die Energiespeicher aufnehmenden Reibkörpern ausgeführt sein. Über ein kupplungsscheibenseitiges Führungselement wird die Tilgereinheit auf der Kupplungsscheibe zentriert und in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung befestigt. Dieses kupplungsseitige Führungselement kann sowohl starr als auch über eine Rutschkupplung mit der Kupplungsscheibe verbunden sein. Im Falle einer Rutschkupplung wird das Rutschmoment beispielsweise mittels einer Vorspannkraft einer Tellerfeder eingestellt. Die Rutschkupplung verhindert bei zu hoher Anregung der Tilgermasse im Betrieb eine Überlastung der Bauteile der Tilgereinheit.
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Vor der Montage von Tilgereinheit und Kupplungsscheibe zu einem gemeinsamen Zusammenbau kann die Tilgereinheit als komplette Baugruppe vormontiert werden. Eine separate Montage der Bauteile der Tilgereinheit an die Kupplungsscheibe ist auch ohne Vorhandensein einer vormontierten Baugruppe der Tilgereinheit möglich.
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Wird die Tilgereinheit als separate Baugruppe ausgebildet, können entsprechende konstruktive Transportsicherungsmaßnahmen dazu beitragen, dass die Tilgereinheit vor der Montage auf die Kupplungsscheibe nicht in ihre Einzelteile zerfällt. Die Transportsicherung wird im dargestellten Fall über eine Hakenverbindung zwischen Reibelement und kupplungsseitigem Führungselement sowie keilförmigem Kontakt zwischen Reibelement und Tilgermasse hergestellt. Ein Einsatz anderer geeigneter Transportsicherungsmaßnahmen, beispielsweise Sicherungsring, Sprengring, Bajonettverschluss und dergleichen kann vorgesehen sein.
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Die Demontage der Tilgereinheit von der Kupplungsscheibe kann bei der ausgeführten und dargestellten Variante mit Hilfe eines speziellen Trennwerkzeuges erfolgen, wobei dieses eine zerstörungsfreie Demontage ermöglicht. Hierzu drückt ein konisch ausgeführter Bereich am Trennwerkzeug die Rasterbindung mittels einer entsprechend konischen Gegenkontur am kupplungsseitigen Führungselement radial nach außen. Durch das Auffedern der Rasthaken der Rastverbindung kann die Tilgereinheit wieder von der Kupplungsscheibe getrennt werden.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Darstellung von Baugruppen einer geteilten Kupplungsscheibe mit Tilgereinheit im Schnitt,
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2 eine Darstellung von Baugruppen einer ungeteilten Kupplungsscheibe mit Tilgereinheit im Schnitt,
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3 eine 3D-Ansicht der Kupplungsscheibe der 1 bei abgenommener Tilgereinheit,
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4 die Tilgereinheit mit einem Flanschteil der Kupplungsscheibe der 3 vor dem Fügeprozess,
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5 die Tilgereinheit und das Flanschteil der 4 nach dem Fügeprozess,
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6 die Kupplungsscheibe der 1 mit gefügter Tilgereinheit in Ansicht,
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7 die Kupplungsscheibe der 6 im Schnitt entlang der Schnittlinie A-A,
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8 die Kupplungsscheibe der 6 im Schnitt entlang der Schnittlinie B-B,
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9 die Kupplungsscheibe der 6 im Schnitt entlang der Schnittlinie C-C,
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10 ein Detail der 9
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11 die Kupplungsscheibe der 6 im Schnitt entlang der Schnittlinie D-D,
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12 ein Detail der 10,
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13 die Kupplungsscheibe der 11 im Schnitt entlang der Schnittlinie E-E,
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14 ein Detail einer Kupplungsscheibe gemäß den 1 bis 13 vor einer Demontage der Tilgereinrichtung,
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15 das Detail der 14 mit teilweise eingeführtem Trennwerkzeug und
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16 das Detail der 14 und 15 bei vollständig eingeführtem Trennwerkzeug.
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Die 1 zeigt die teilbare Kupplungsscheibe 1 mit dem Belagträger 2, der Nabe 3 und der Tilgereinheit 4 sowie dem Sicherungsring 5 zur reversiblen Verbindung von Nabe 3 und Belagträger 2 bei nicht gefügten Baugruppen im Schnitt. Der Belagträger 2 trägt radial außen die Reibbeläge 6 und weist radial innerhalb die Laschen 7 auf, in die die Außenkontur 8 der Nabe 3 axial eingebracht und durch den Sicherungsring 5 verriegelt wird. Die Nabe 3 enthält den Drehschwingungsdämpfer 9 mit den eingangsseitigen Flanschteilen 10, 11 und dem ausgangsseitigen Flanschteil 12 sowie den zwischen den Flanschteilen 10, 11, 12 in Umfangsrichtung wirksam eingebrachten Energiespeichern 13. Das eingangsseitige Flanschteil 10 ist dabei mit dem Belagträger 2 und das eingangsseitige Flanschteil 11 mit der Tilgereinheit 4 verriegelt. Das ausgangsseitige Flanschteil 12 ist mit dem Nabenteil 14 der Nabe 3 verbunden.
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Die Tilgereinheit 4 ist aus dem Trägerteil 15 und der darauf begrenzt verdrehbar entgegen der Wirkung hier nicht einsehbarer Energiespeicher aufgenommenen Tilgermasse 16 gebildet. Die Tilgereinheit ist mittels der Rastverbindung 17 an der Nabe 3 aufgenommen. Hierzu bilden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Trägerteil 15 und das Flanschteil 11 zueinander komplementäre, zerstörungsfrei lösbare Eingriffskonturen 18, 19, die hier als einteilig aus dem bevorzugt aus Kunststoff hergestellten Trägerteil 15 gebildeten, axial erweiterten und über den Umfang verteilten Armen 20 mit Rasthaken 21 und Gegenkonturen 25 einerseits und aus Axialanschlägen 22 mit Nocken 23 andererseits gebildet sind. Die Arme 20 sind radial elastisch ausgebildet, so dass bei einem axialen Fügen der Arme 20 die Rasthaken 21 an dem Flanschteil 11 nach radial außen elastisch verlagert werden und anschließend unter Ausbildung eines Hinterschnitts an den an der Rückseite des Flanschteils 11 vorgesehenen Axialanschlägen verrasten. Hierdurch entsteht ein axialer Formschluss zwischen dem Flanschteil 11 und den Rasthaken 21 auf der einen Seite und auf der anderen Seite zwischen dem Flanschteil 11 und den Anlageflächen 24 des Trägerteils 15. Der Formschluss in Umfangsrichtung erfolgt zwischen den Nocken 23 und in den in dem Trägerteil 15 radial innen vorgesehenen komplementären Gegenkonturen 25.
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Die 2 zeigt die ungeteilte Kupplungsscheibe 1a mit der einteilig, das heißt nicht zerstörungsfrei trennbar mit dem Belagträger 2a verbundenen Nabe 3a und die nicht gefügte Tilgereinheit 4 im Schnitt. In die Kupplungsscheibe 1a ist der Drehschwingungsdämpfer 9a integriert. Die Tilgereinheit 4 wird entsprechend der Kupplungsscheibe 1 der 1 mittels der Rastverbindung 17 an der Nabe 3a zwischen dem Trägerteil 15 und dem Flanschteil 11 des Drehschwingungsdämpfers 9a und damit der Nabe 3a zerstörungsfrei abnehmbar befestigt.
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Die 3 zeigt die Kupplungsscheibe 1 der 1 in 3D-Ansicht bei abgenommener Tilgereinheit 4. Das Flanschteil 11 des Drehschwingungsdämpfers 9 weist zur Bildung der Rastverbindung 17 (1) radial außen die Nocken 23 auf, die im Wesentlichen spielfrei mit den Gegenkonturen 25 den Formschluss zwischen dem Trägerteil 15 und damit der Tilgereinheit 4 und dem Flanschteil 11 und damit der Nabe 3 bilden. Hierbei ist die Tilgereinheit 4 dem Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers 9 und damit drehfest dem Belagträger 2 und unter Wirkung des Drehschwingungsdämpfers 9 der Nabe 3 vorgeschaltet.
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Die 4 zeigt in 3D-Ansicht die Tilgereinheit 4 mit den an dem Trägerteil 15 angeordneten Gegenkonturen 25, Armen 20 und Rasthaken 21 sowie das Flanschteil 11 des Drehschwingungsdämpfers 9 der 3 mit den Nocken 23 im nicht gefügten Zustand im Detail. Die Tilgereinheit kann auch mit der Nabe 14 verbunden sein und damit dem Drehschwingungsdämpfer 9 nachgeschaltet sein. Die 5 zeigt die Tilgereinheit 4 und das Flanschteil 11 der 4 in gefügtem Zustand. Hierbei bilden Nocken 23 und Gegenkonturen 25 einen Formschluss in Umfangsrichtung. Die Arme 20 mit den nicht einsehbaren Rasthaken 21 (4) durchgreifen dabei das Flanschteil 11 und die Rasthaken 21 hintergreifen das Flanschteil 11. Hierbei liegt das Flanschteil 11 an den Anlageflächen 24 des Trägerteils 15 an, so dass ein axialer Formschluss in beide Richtungen ausgebildet ist.
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Die 6 zeigt die Kupplungsscheibe 1 in Ansicht bei gefügter Tilgereinheit 4 in Ansicht zur Erläuterung der in den nachfolgenden 7 bis 12 dargestellten Schnitte der Kupplungsscheibe 1 entlang der Schnittlinien A-A, B-B, C-C, D-D.
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Die 7 zeigt die Kupplungsscheibe 1 im Schnitt entlang der Schnittlinie A-A mit gefügter Tilgereinheit 4. Hierbei ist die Rastverbindung 17 ausgebildet. Die Arme 20 durchgreifen das Flanschteil 11 und die Rasthaken 21 bilden an den Axialanschlägen 22 den Hinterschnitt zum Flanschteil 11. Das Flanschteil 11 stützt sich dabei an den Anlageflächen 24 des Trägerteils 15 ab. Die Arme 20 sind einteilig aus dem Trägerteil 15 gebildet. Die Arme 20 sind in ausreichender Weise radial elastisch ausgebildet. Radial innerhalb der Arme 20 sind die Ausnehmungen 26 vorgesehen, die ein Einführen eines Trennwerkzeugs zur elastischen Verlagerung der Rasthaken 21 nach radial außen während einer Demontage der Tilgereinheit 4 ermöglichen.
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Die 8 zeigt die Kupplungsscheibe 1 entlang der Schnittlinie B-B der 6. Die hier dargestellte Tilgereinheit 4 verfügt über die Reibeinrichtung 27, welche bei Verdrehung der Tilgermasse 16 gegenüber dem mit der Kupplungsscheibe 1 verbundenen Trägerteil 15 ein verdrehwinkelabhängiges Reibmoment aufbaut. Hierzu sind die in Umfangsrichtung zwischen dem Trägerteil 15 und der Tilgermasse 16 wirksamen Energiespeicher 28 in Reibkörpern 29 aufgenommen. Zwischen den Reibkörpern 29 und radial erweiterten Bereichen 30 des Flanschteils 11 sind Reibflächen 31 vorgesehen, die mit zunehmendem Verdrehwinkel zwischen dem drehfest mit dem Flanschteil 11 verbundenen Trägerteil 15 und der Tilgermasse 16 mit einer zunehmenden Vorspannkraft belastet werden. Zwischen Tilgermasse 16 und Trägerteil 15 sind Reibflächen 32 vorgesehen, die ebenfalls mit zunehmendem Verdrehwinkel mit einer zunehmenden axialen Vorspannkraft belastet werden. Durch Belastung der Reibflächen 31, 32 mit der Vorspannkraft entsteht durch Verdrehung der Tilgermasse 16 das verdrehwinkelabhängige Reibmoment, wobei die Reibkörper 29 von der Tilgermasse 16 mittels der keilförmig in Umfangsrichtung ansteigenden Rampen 33 mit dem Keilwinkel α angelenkt werden. Die keilförmigen Rampen 33 dienen der Kraftumlenkung der von den Energiespeichern 28 aufgebrachten Umfangskraft in eine axiale Vorspannkraft zur Beaufschlagung der Reibflächen 31, 32 und damit zur Erzeugung des verdrehwinkelabhängigen Reibmoments bei Verdrehung der Tilgermasse 16 gegenüber dem Trägerteil 15.
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Die 9 und 10 zeigen den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbaren Kupplungsscheibe 1 entlang der Schnittlinie C-C der 6 sowie im Detail. Gezeigt ist der axiale Formschluss der Rastverbindung 17 mit den radial elastischen Armen 20 mit den endseitig angeordneten Rasthaken 21, welche das Flanschteil 11 übergreifen und an den Axialanschlägen 22 axial abgestützt sind. Das Flanschteil 11 ist an den Anlageflächen 24 des Trägerteils 15 angelegt und axial abgestützt. Die Tilgermasse 16 ist axial verdrehbar auf dem Trägerteil 15 aufgenommen und übergreift das Flanschteil 11 und das Flanschteil 12 des Drehschwingungsdämpfers 9 axial und radial außen. Die Ausnehmungen 26 in dem Trägerteil 15 radial innerhalb der Arme 20 dienen der Einführung eines Trennwerkzeugs zur reversiblen Trennung der Tilgereinheit von dem Flanschteil 11.
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Die 11 und 12 zeigen die Kupplungsscheibe 1 der 6 entlang der Schnittlinie D-D sowie im Detail. Der Schnitt erfolgt durch die in Umfangsrichtung zwischen dem Trägerteil 15 und der Tilgermasse 16 wirksam angeordneten Energiespeicher 28 sowie durch die Reibeinrichtung 27. Die Reibeinrichtung 27 ist in Zusammenschau mit 8 zwischen den die Energiespeicher 28 aufnehmenden Reibkörpern 29 und den radial erweiterten Bereichen 30 des Flanschteils 11 sowie zwischen Tilgermasse 16 und Trägerteil 15 gebildet. Wie insbesondere aus dem Detail der 11 in 12 hervorgeht, ist die Tilgermasse 16 auf dem Trägerteil 15 bei nicht an die Kupplungsscheibe 1 gefügter Tilgereinheit 4 und dadurch fehlender Abstützung der Tilgermasse 16 über die Reibkörper 29 an den Bereichen 30 mittels der Verliersicherung 34 beispielsweise während eines Transports der als Baugruppe oder Unterzusammenbau hergestellten Tilgereinheit 4 verliergesichert aufgenommen. Hierzu weisen die Reibkörper 29 Haken 35 auf, die radial erweiterte Bereiche 36 des Trägerteils 15 zumindest bei nicht verdrehter Tilgermasse 16 mit Spiel 37 übergreifen. Die Reibkörper 29 sind mittels der Rampen 33 (8) axial gegenüber der Tilgermasse 16 gesichert, so dass eine axiale Abstützung der Reibkörper 29 gegenüber dem Trägerteil 15 mittels der Verliersicherung 34 auch die Tilgermasse 16 gegenüber dem Trägerteil 15 axial abstützt. Die spielbehaftete Verliersicherung 34 ermöglicht den ungestörten Betrieb bei gefügter Tilgereinheit 4. Die Herstellung der Verliersicherung 34 erfolgt durch Verdrehen der Tilgermasse 16 entgegen der Wirkung der Energiespeicher 28 und damit der Haken 35 gegenüber dem Trägerteil 15 über die umfangsseitige Erstreckung der Bereiche 36 hinaus, einer axialen Überlagerung von Haken 35 und Bereichen 36 und durch Rückdrehen von Trägerteil 15 und Tilgermasse 16 in die Ursprungsposition der Tilgereinheit 4. Alternativ können die Haken 35 bei der Montage gegenüber den an den Reibkörpern 29 angeordneten Bereichen 36 aufgefedert und nach Fügen der Tilgermasse 16 mit den Reibkörpern 29 auf dem Trägerteil 15 rückgefedert werden.
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Die 13 zeigt die Kupplungsscheibe 1 bei entlang der Schnittlinie E-E der 11 geschnittener Tilgereinheit 4. Die Tilgereinheit 4 ist mittels des Trägerteils 15 an dem Flanschteil 11 aufgenommen. Die Tilgermasse 16 ist begrenzt verdrehbar auf dem Trägerteil 15 aufgenommen. Zwischen der Tilgermasse 16 und dem Trägerteil 15 sind in Umfangsrichtung wirksam die Energiespeicher 28 angeordnet. Die Energiespeicher 28 sind in den Reibkörpern 29 aufgenommen und werden mittels der Reibkörper 29 endseitig von der Tilgermasse 16 und radial innen von dem Trägerteil 15 beaufschlagt. Die Reibkörper 29 sind mittels der in Umfangsrichtung axial ansteigenden Rampen 33 an der Tilgermasse aufgenommen, so dass diese mit zunehmender Verdrehung von Trägerteil 15 und Tilgermasse 16 und zunehmender Komprimierung der Energiespeicher 28 axial gegen das Flanschteil 11 als Reibpartner und die Tilgermasse 16 gegen das Trägerteil 15 als Reibpartner vorgespannt werden.
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Die 14 bis 16 zeigen die zerstörungsfreie Demontage der gefügten Rastverbindung 17 mittels des schematisch dargestellten Trennwerkzeugs 38, welches zur gleichzeitigen Beaufschlagung aller Arme 20 ausgelegt sein kann. In der 14 ist die Rastverbindung 17 vor Einführen des Trennwerkzeugs 38 gezeigt. Die Rasthaken 21 der an dem Trägerteil 15 ausgebildeten Arme 20 befinden sich in axialem Formschluss mit dem Axialanschlag 22 des Flanschteils 11 der Kupplungsscheibe. Das Trennwerkzeug 38 besitzt einen axial erweiterten Dorn 45, welcher eine Gegenkontur 39 zu der an den Rasthaken 21 vorgesehenen Gleitschrägen 40 aufweist. Der Axialanschlag 41 an dem Trennwerkzeug 38 dient der begrenzten Einführung des Dorns 45 und schlägt an dem Flanschteil 11 an. In der 15 wurde der Dorn 45 in Richtung des Pfeils 42 in die Ausnehmungen 26 des Trägerteils 15 und die Ausnehmungen 43 des Flanschteils 11 mit seiner Gegenkontur 39 an die Gleitschrägen 40 herangeführt. Bei in 16 gezeigter weiterer Einführung des Dorns 45 bewirkt die Gegenkontur 39 an den Gleitschrägen 40 der Rasthaken 21 eine elastische Verlagerung der Arme 20 nach radial außen in Richtung des Pfeils 44, so dass der Hinterschnitt und damit der axiale Formschluss gegenüber dem Flanschteil 11 aufgehoben wird, so dass die Tilgereinheit 4 axial von dem Flanschteil 11 abgezogen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsscheibe
- 1a
- Kupplungsscheibe
- 2
- Belagträger
- 2a
- Belagträger
- 3
- Nabe
- 3a
- Nabe
- 4
- Tilgereinheit
- 5
- Sicherungsring
- 6
- Reibbelag
- 7
- Lasche
- 8
- Außenkontur
- 9
- Drehschwingungsdämpfer
- 9a
- Drehschwingungsdämpfer
- 10
- Flanschteil
- 11
- Flanschteil
- 12
- Flanschteil
- 13
- Energiespeicher
- 14
- Nabenteil
- 15
- Trägerteil
- 16
- Tilgermasse
- 17
- Rastverbindung
- 18
- Eingriffskontur
- 19
- Eingriffskontur
- 20
- Arm
- 21
- Rasthaken
- 22
- Axialanschlag
- 23
- Nocken
- 24
- Anlagefläche
- 25
- Gegenkontur
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Reibeinrichtung
- 28
- Energiespeicher
- 29
- Reibkörper
- 30
- Bereich
- 31
- Reibfläche
- 32
- Reibfläche
- 33
- Rampe
- 34
- Verliersicherung
- 35
- Haken
- 36
- Bereich
- 37
- Spiel
- 38
- Trennwerkzeug
- 39
- Gegenkontur
- 40
- Gleitschräge
- 41
- Axialanschlag
- 42
- Pfeil
- 43
- Ausnehmung
- 44
- Pfeil
- 45
- Dorn
- A-A
- Schnittlinie
- B-B
- Schnittlinie
- C-C
- Schnittlinie
- D-D
- Schnittlinie
- E-E
- Schnittlinie
- d
- Drehachse
- α
- Keilwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010049929 A1 [0002, 0002]
- DE 102012223751 [0002]
- DE 102006062833 A1 [0002]
- DE 102007056367 A1 [0002]
