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Die Erfindung betrifft den Bereich der Drehmomentübertragung in den motorisierten Vorrichtungen und betrifft die Kupplungen. Sie betrifft insbesondere eine Kupplungsscheibe.
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Die motorisierten Fahrzeuge können zum Beispiel mit einer Kupplung versehen sein, die zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist. Diese Kupplung umfasst typischerweise einen Kupplungsmechanismus und eine Kupplungsscheibe, die ein umfängliches Drehmomentübertragungsorgan und ein zentrales Drehmomentübertragungsorgan aufweist. Wenn die Kupplung im eingerückten Modus ist, ist der Motor mit dem Getriebe durch die Kupplungsscheibe verbunden. Das umfängliche Drehmomentübertragungsorgan wird dabei im Allgemeinen von dem Kupplungsmechanismus derart eingeklemmt, dass es von der Drehung des Motors angetrieben wird, und das zentrale Drehmomentübertragungsorgan ist in Drehung fest mit einem Element des Getriebes, wie dem Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, verbunden. Wenn die Kupplung zu ihrer ausgerückten Position gesteuert wird, gibt der Kupplungsmechanismus die Kupplungsscheibe frei, und der Motor wird von dem Getriebe abgekuppelt.
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Zusätzlich zu ihrer Funktion des Kuppelns des Motors und des Getriebes, erfüllt die Kupplungsscheibe im Allgemeinen zusätzliche Funktionen in Zusammenhang mit dem Filtern der Azyklismen des Motors und anderer Torsionsschwingungen. Dieses Filtern erfolgt typischerweise durch einen oder mehrere Torsionsdämpfer, die kombinierte Federn-Dämpfer sind, die in Torsion arbeiten und bei der Drehmomentübertragung eine relative Rotationsbewegung des umfänglichen Drehmomentübertragungsorgans in Bezug auf das zentrale Drehmomentübertragungsorgan und eine Dämpfung dieser Azyklismen erlauben. Die relative Drehung kann von Federn erlaubt werden, und die Dämpfung kann durch eine Reibungsvorrichtung ausgeführt werden, die mit Reibscheiben versehen ist, die axial von elastischen Scheiben belastet werden, so dass die in den Federn angesammelte Energie durch Reibung abgeführt wird.
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Bei der Konzeption einer Reibungsvorrichtung einer Kupplungsscheibe wird Folgendem besondere Aufmerksamkeit geschenkt:
- - der Drehsicherung der Scheiben zueinander und zu unterschiedlichen drehenden Elementen der Kupplungsscheibe, so dass die Lage der Reibungszonen beherrscht wird,
- - der Last, die von den elastischen Scheiben ausgeübt wird,
- - dem Raumbedarf, insbesondere dem axialen.
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Der Erfindung hat insbesondere zur Aufgabe, den axialen Raumbedarf zu verringern und die Lösungen des Stands der Technik zu vereinfachen.
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Dazu zielt die Erfindung auf eine Kupplungsscheibe (1) für das Verbinden eines Motors und eines Getriebes ab, die Folgendes umfasst:
- - ein umfängliches Drehmomentübertragungsorgan und ein zentrales Drehmomentübertragungsorgan (3), die relativ zueinander in Drehung um eine Rotationsachse (X) beweglich montiert sind,
- - eine Reibungsvorrichtung, die dazu bestimmt ist, ein Reibungswiderstandsmoment zwischen einem ersten drehenden Element (4) und einem zweiten drehenden Element (16) auszuüben, wobei das erste drehende Element (4) in Bezug auf das zweite drehende Element (16) bei einer relativen Drehung zwischen dem umfänglichen Drehmomentübertragungsorgan und dem zentralen Drehmomentübertragungsorgan (3) dreht, wobei die Reibungsvorrichtung eine elastische Lastscheibe (15) und eine Reibscheibe (14), die in Drehung fest mit dem ersten drehenden Element (4) verbunden und axial zwischen dem ersten drehenden Element (4) und dem zweiten drehenden Element (16) eingerichtet sind, umfasst, wobei sich die elastische Lastscheibe (15) direkt oder indirekt gegen das erste drehende Element (4) legt und direkt oder indirekt auf die Reibscheibe (14) eine axiale Last in Richtung des zweiten drehenden Elements (16) ausübt, wobei die Reibscheibe (14) gegen das zweite drehende Element (16) derart angelegt ist, dass sie gegen das zweite drehende Element (16) reibt, wobei die elastische Lastscheibe (15) in Drehung fest mit dem ersten drehenden Element (4) verbunden ist, und die Reibscheibe (14) in Drehung auf der elastischen Lastscheibe (15) verbunden montiert ist.
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Es besteht daher kein Antriebsmittel, das das erste drehende Element und die Reibscheibe direkt zusammenwirken lässt. Die axiale Position der Reibscheibe, die in Abhängigkeit von der Last, die von der elastischen Lastscheibe ausgeübt wird, der Stapelung des Dämpfers und der Abnutzung, variieren kann, kann der axiale Raumbedarf der Kupplungsscheibe verringert werden, und die Montage kann vereinfacht werden, denn die Befestigungsmittel der Reibscheibe sind nicht mehr mit dem ersten drehenden Element verbunden. Die Konzeption und die Herstellung der Reibscheibe können auch durch eine Verringerung der Anzahl von Aussparungen in dem ersten drehenden Element vereinfacht werden. Die Verringerung der Anzahl von Aussparungen in dem ersten Element vermeidet auch, sie zu schwächen.
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Die Reibscheibe und das erste drehende Element sind in Drehung um die Rotationsachse X vermittels der elastischen Lastscheibe fest verbunden.
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Die elastische Lastscheibe und die Reibscheibe können daher in Drehung fest mit dem ersten drehenden Element sowohl radial als auch axial auf kompakte Art verbunden werden. Die Kompaktheit ist ein Ziel, das bei der Einrichtung der zahlreichen Scheiben, die eine Kupplungsscheibe bilden, immer angestrebt wird, und die Erfindung erlaubt diese Kompaktheit einfach und ohne die Steifigkeit der unterschiedlichen Scheiben zu beeinträchtigen.
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Der Durchmesser der Reibscheibe kann verringert werden, ohne ihre Funktion zu beeinträchtigen, so dass sie ohne Weiteres mit dem ringförmigen Kontaktabschnitt der elastischen Lastscheibe zusammenwirken kann und dass ihre Drehungsblockierungsmittel in Form einer oder mehrerer Kopplungslaschen vereinfacht werden können.
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Die Drehungsblockierungsmittel der elastischen Lastscheibe und/oder der Reibscheibe können daher dank der oder den Kopplungslaschen, die die Kopplungsöffnung(en) durchquert/durchqueren, platzsparender gemacht werden.
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Die Kupplungsscheibe kann die folgenden zusätzlichen Merkmale allein oder kombiniert umfassen:
- - Die Reibscheibe ist direkt mit der elastischen Lastscheibe gekoppelt. Mit anderen Worten ist sie fest in Drehung mit der elastischen Lastscheibe direkt auf der elastischen Lastscheibe verbunden.
- - Die elastische Lastscheibe ist direkt mit dem ersten drehenden Element gekoppelt. Mit anderen Worten, ist sie fest in Drehung mit dem ersten drehenden Element direkt an dem ersten drehenden Element verbunden.
- - Die Kopplungsöffnung ist eine geschlossene Öffnung. Mit anderen Worten, handelt es sich nicht um einen Ausschnitt.
- - Die elastische Lastscheibe und/oder die Reibscheibe sind mit dem ersten drehenden Element koaxial.
- - Die elastische Lastscheibe und/oder die Reibscheibe sind mit dem zentralen Drehmomentübertragungsorgan koaxial.
- - Die elastische Lastscheibe umfasst mindestens einen Drehungssperrzahn, und das erste drehende Element umfasst mindestens eine Aussparung, deren Rand in umfänglicher Auflage gegen den Drehungssperrzahn der elastischen Lastscheibe anliegt, so dass die elastische Lastscheibe in Bezug auf das erste drehende Element blockiert wird.
- - Diese Aussparung kann ein Ausschnitt, eine Rille oder eine Öffnung sein.
- - Jeder Drehungssperrzahn erstreckt sich mit einer axialen Komponente und einer radialen Komponente.
- - Jeder Drehungssperrzahn ist umfänglich zwischen zwei Abschnitten des Rands der Aussparung des ersten drehenden Elements angepasst. Diese Aussparung blockiert daher den Drehungssperrzahn in die zwei Richtungen.
- - Die elastische Lastscheibe umfasst mehrere Drehungssperrzähne, die um die Rotationsachse in regelmäßigen Abständen verteilt sind, insbesondere vier Drehungssperrzähne, die gemäß zwei im Wesentlichen senkrechten Richtungen verteilt sind.
- - Die elastische Lastscheibe umfasst:
- - einen ringförmigen Kontaktabschnitt, auf dem die Reibscheibe direkt oder indirekt anliegt, und
- - Stützklauen, die sich radial von dem ringförmigen Kontaktabschnitt erstrecken und sich axial gegen das erste drehende Element stützen, wobei diese Berührungsklauen es ermöglichen, den ringförmigen Kontaktabschnitt von dem ersten drehenden Element abzuspreizen.
- - Die Reibscheibe ist direkt mit der elastischen Lastscheibe vermittels Stützklauen der elastischen Lastscheibe gekoppelt, und die elastische Lastscheibe ist direkt mit dem ersten drehenden Element gekoppelt. Die Stützklauen erfüllen daher eine doppelte Funktion, und die Geometrie der elastischen Lastscheibe bleibt einfach.
- - Jeder Drehungssperrzahn ist an einem Ende einer Stützklaue, die zu dem ringförmigen Kontaktabschnitt entgegengesetzt liegt, eingerichtet. Die Stützklauen dienen daher zum Blockieren in Drehung der Reibscheibe auf der elastischen Lastscheibe und zum Blockieren in Drehung der elastischen Lastscheibe auf dem ersten drehenden Element.
- - Der Drehungssperrzahn ist umfänglich auf einer Mittenzone der Stützklaue derart eingerichtet, dass die Stützklaue zwei axiale Auflagezonen in axialer Auflage gegen das erste drehende Element aufweist, wobei diese zwei axialen Auflagezonen umfänglich auf jeder Seite des Drehungssperrzahns eingerichtet sind.
- - Die Reibscheibe umfasst mindestens eine Kopplungslasche in umfänglicher Auflage gegen die elastische Lastscheibe (15) (zum Beispiel in einer Kopplungsöffnung der elastischen Lastscheibe (15)), um die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in Drehung zu blockieren.
- - Die mindestens eine Kopplungslasche ist in umfänglicher Auflage gegen eine der Stützklauen der elastischen Lastscheibe.
- - Mindestens eine der Stützklauen der elastischen Lastscheibe ist mit mindestens einer Kopplungsöffnung versehen, wobei jede Kopplungsöffnung von einer Kopplungslasche der Reibscheibe derart durchquert wird, dass die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in Drehung blockiert wird.
- - Vorteilhafterweise ist die Kopplungslasche umfänglich in der Kopplungsöffnung derart angepasst, dass sie die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in Drehung blockiert.
- - Die elastische Lastscheibe umfasst ein Paar von Kopplungsöffnungen in jeder Stützklaue, wobei jedes Paar von Kopplungsöffnungen mit einem Paar von Kopplungslaschen zusammenwirkt. Die Umsetzung von zwei Kopplungsöffnungen pro Stützklaue erlaubt es, die Berührungsoberflächen zu vergrößern und Verstemmungserscheinungen, die eine Verriegelung induzieren, zu verringern.
- - Die elastische Lastscheibe hat eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form, wobei die Anlegezone der Last auf der Seite der Spitze des Kegels liegt und die Drehungssperrzähne auf der Seite der Basis des Kegels liegen.
- - Die Drehungssperrzähne erstrecken sich radial von der elastischen Lastscheibe nach außen.
- - Die mindestens eine Kopplungslasche erstreckt sich radial von der Reibscheibe nach außen.
- - Mindestens zwei Kopplungslaschen (23) befinden sich in umfänglicher Auflage über einem Teil des Außenumfangs der Laschen, gegen mindestens eine Stützklaue (19) der elastischen Lastscheibe, über mindestens einem Teil des Außenumfangs der Stützklaue, so dass die elastische Lastscheibe und die Reibscheibe in die zwei Richtungen blockiert werden.
- - Zwei Kopplungslaschen sind umfänglich auf jeder Seite mindestens einer der Stützklauen derart angeordnet, dass die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in Drehung blockiert wird.
- - Zwei Kopplungslaschen sind umfänglich zwischen zwei Stützklauen derart angeordnet, dass sie die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in Drehung blockieren.
- - Die Reibscheibe umfasst mindestens zwei Kopplungslaschen in umfänglicher Auflage gegen mindestens eine der Stützklauen, so dass ein umfängliches Ausschlagen der Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe in die zwei Drehrichtungen verhindert wird.
- - Die Reibscheibe umfasst einen ringförmigen Reibungsabschnitt, und die Kopplungslaschen erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des ringförmigen Reibungsabschnitts.
- - Die Kopplungslaschen 23 sind radial außerhalb des ringförmigen Reibungsabschnitts 21 eingerichtet.
- - Die Aussparung ist eine Nut zum Sperren in Drehung, die in dem ersten drehenden Element angelegt wird und sich radial erstreckt. Die Drehungssperrzähne können sich daher radial in der Drehungssperrnut in Abhängigkeit von dem Kompressionszustand der elastischen Lastscheibe verlagern. Die Zähne können sich daher radial und axial verlagern.
- - Das erste drehende Element umfasst mindestens eine Durchgangsöffnung, die dazu bestimmt ist, ein Kopplungslaschenende aufzunehmen, wenn die elastische Lastscheibe in Richtung des ersten drehenden Elements komprimiert wird, zum Beispiel bei dem maximalen Kompressionszustand der elastischen Lastscheibe.
- - In einem entspannten Zustand der elastischen Lastscheibe, ist die mindestens eine Kopplungslasche axial von dem ersten drehenden Element beabstandet. Mit anderen Worten, entspricht der Abstand, der die Kopplungslasche axial von dem ersten drehenden Element trennt, der Laschenlänge, die auf der anderen Seite des ersten drehenden Elements überstehen würde, falls die Drehungsblockierung zwischen der Reibscheibe und dem ersten drehenden Element direkt durch die Kopplungslaschen der Reibscheibe gemäß dem Stand der Technik erfolgt.
- - Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchquert die mindestens eine Kopplungslasche in dem maximalen Kompressionszustand der elastischen Lastscheibe die Durchgangsöffnung nicht vollständig. Mit anderen Worten, stehen die Kopplungslaschen auf der Seite des ersten drehenden Elements, die entgegengesetzt zu dem zweiten drehenden Element liegt, nicht über.
- - Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erlaubt die Durchgangsöffnung das Aufnehmen des Kopplungslaschenendes in einem maximalen Kompressionszustand der elastischen Scheibe. Es wird daher ein Kontakt zwischen der Kopplungslasche und dem ersten drehenden Element vermieden. Das trägt jedoch nicht zur Drehungsblockierung der elastischen Scheibe in Bezug auf das erste drehende Element bei.
- - Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die mindestens eine Kopplungslasche axial von dem ersten drehenden Element ungeachtet dessen beabstandet, in welchem Kompressionszustand sich die elastische Lastscheibe befindet. Es ist daher nicht nötig, in dem ersten drehenden Element Durchgangsöffnungen einzubringen, die dazu bestimmt sind, einen Kontakt zwischen den Kopplungslaschen und dem ersten drehenden Element zu vermeiden.
- - Das zweite drehende Element ist eine andere Reibscheibe.
- - Das zentrale Drehmomentübertragungselement ist eine Nabe, die dazu bestimmt ist, die Eingangswelle eines Schaltgetriebes in Drehung anzutreiben.
- - Mindestens eine Torsiondämpfungsvorrichtung ist zwischen das umfängliche Drehmomentübertragungsorgan und das zentrale Drehmomentübertragungsorgan zwischengefügt, wobei die Torsionsdämpfungsvorrichtung mindestens eine Feder umfasst, die eingerichtet ist, um sich zu verformen, wenn das umfängliche Drehmomentübertragungsorgan und das zentrale Drehmomentübertragungsorgan relativ zueinander drehen und/oder wenn das erste drehende Element und das zweite drehende Element relativ zueinander drehen.
- - Die Kupplungsscheibe umfasst eine Flanschscheibe, die mit einem des zentralen Drehmomentübertragungsorgans und des umfänglichen Drehmomentübertragungsorgans verbunden ist, und zwei Führungsscheiben, die mit dem anderen des zentralen Drehmomentübertragungsorgans und des umfänglichen Drehmomentübertragungsorgans verbunden sind, wobei die zwei Führungsscheiben je auf einer Seite der Flanschscheibe angeordnet sind, wobei mindestens eine Feder umfänglich zwischen der Flanschscheibe und den Führungsscheiben zwischengefügt ist.
- - Das erste drehende Element besteht aus einer der Führungsscheiben.
- - Die Drehungssperrzähne der elastischen Lastscheibe sind radial außerhalb der Kopplungslaschen angeordnet.
- - Die Drehungssperrzähne der elastischen Lastscheibe sind umfänglich zwischen den Federn angeordnet.
- - Das zweite drehende Element ist ein Element, das mit der Flanschscheibe verbunden ist, zum Beispiel eine Reibscheibe.
- - Das zweite drehende Element ist eine Vordämpferkassette, die an der Flanschscheibe befestigt ist.
- - Das umfängliche Drehmomentübertragungsorgan umfasst eine Stützscheibe und Reibbeläge vermittels welcher das von dem Motor kommende Drehmoment in der Kupplungsscheibe aufgenommen wird.
- - Die Kupplungsscheibe umfasst eine Flanschscheibe, die mit dem zentralen Drehmomentübertragungsorgan verbunden ist, und zwei Führungsscheiben, die mit dem umfänglichen Drehmomentübertragungsorgan verbunden sind, wobei die zwei Führungsscheiben je auf einer Seite der Flanschscheibe angeordnet sind, wobei mindestens eine Feder umfänglich zwischen die Flanschscheibe und die Führungsscheiben zwischengefügt ist.
- - Mindestens eine der Kopplungslaschen umfasst einen Höcker, der mit einem Rand einer Durchgangsöffnung zusammenwirkt und ein axiales Rückhalteelement bildet, das die Reibscheibe axial auf der elastischen Lastscheibe zurückhält, so dass die elastische Lastscheibe und die Reibscheibe eine vorab zusammengefügte Unterbaugruppe bilden können;
- - Der Höcker kann mittels eines Verformungsverfahrens der Kopplungslaschen, zum Beispiel mittels eines Kugelstrahlverfahrens erhalten werden;
- - Die Kopplungslaschen können sich auch in eine axiale Richtung erstrecken, um das axiale Zurückhalten zwischen dem Höcker und der zugeordneten Durchgangsöffnung zu begünstigen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform, kann das erste drehende Element in Drehung mit der Flanschscheibe fest verbunden sein, und das zweite drehende Element kann in Drehung fest mit den Führungsscheiben verbunden sein.
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Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
- - 1 eine Perspektive einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe ohne das umfängliche Drehmomentübertragungsorgans darstellt;
- - 2 die Flanschscheibe der Kupplungsscheibe der 1 darstellt;
- - 3 eine Führungsscheibe der Kupplungsscheibe der 1 darstellt;
- - 4 eine auseinandergezogene Ansicht ist, die eine elastische Lastscheibe und eine Reibscheibe der Kupplung der 1 zeigt;
- - 5 eine Perspektive der Flanschscheibe der 2, die den Scheiben der 4 zugeordnet ist, darstellt;
- - 6 die Baugruppe der 5, die der Führungsscheibe der 3 zugeordnet ist, darstellt;
- - 7 die zwei Scheiben der 4 zusammengefügt darstellt;
- - 8 eine Detailansicht der 7 ist;
- - 9 eine Detailansicht der 7 ist;
- - 9b eine Ausführungsvariante der 3 ist;
- - 10 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform ist;
- - die 11 und 12 Schnittansichten sind, die die Position der Kopplungslaschen in Bezug auf das erste drehende Element für zwei unterschiedliche Kompressionszustände der elastischen Lastscheibe darstellen;
- - die 13 und 14 eine Vorderansicht und eine Rückseitenansicht der zweiten Ausführungsform sind.
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In der Beschreibung und in den Ansprüchen, werden die Begriffe „extern“ und „intern“ sowie die Ausrichtungen „axial“ und „radial“ verwendet, um gemäß den in der Beschreibung gegebenen Definitionen Elemente des Torsionsdämpfers zu bezeichnen. Die Rotationsachse (X) (in 1 dargestellt) bestimmt die „axiale“ Richtung. Die „radiale“ Ausrichtung liegt senkrecht zu der Achse (X). Die „umfängliche“ Ausrichtung liegt orthogonal zu der Rotationsachse (X) und orthogonal zu der radialen Richtung. Die Begriffe „extern“ und „intern“ werden verwendet, um die relative Position eines Bauteils bezüglich eines anderen zu definieren, durch Bezugnahme auf die Rotationsachse (X), weshalb ein Bauteil nahe der Achse daher als intern im Gegensatz zu einem externen Bauteil, das radial am Umfang liegt, qualifiziert wird. Außerdem sind die Winkel und Winkelsektoren in Bezug auf die Rotationsachse (X) definiert.
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1 stellt perspektivisch eine Kupplungsscheibe 1 dar, die bei dem vorliegenden Beispiel für ein Kraftfahrzeug bestimmt ist. Eine solche Kupplungsscheibe ist gewöhnlich an ihrem externen Umfang mit einer Reibscheibe, die nicht dargestellt wurde, versehen.
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Die Kupplungsscheibe 1 ist vorgesehen, um den Motor und das Getriebe eines Kraftfahrzeugs zu verbinden. Sie umfasst ein umfängliches Drehmomentübertragungsorgan, das hier aus der nicht dargestellten Reibscheibe besteht, sowie ein zentrales Drehmomentübertragungsorgan, das hier aus einer Nabe 3 besteht. Die nicht dargestellte Reibscheibe ist fest mit einer starren Baugruppe verbunden, die aus zwei seitlichen Flanschen besteht, die „erste Führungsscheibe 4“ und „zweite Führungsscheibe 5“ genannt werden, wobei diese Baugruppe durch Nieten 6 befestigt ist.
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Diese Kupplungsscheibe 1 ist gewöhnlich derart montiert, dass die nicht dargestellte Reibscheibe, die an dem Umfang einer der Führungsscheiben 4, 5 befestigt ist, von einem Kupplungsmechanismus, der mit der Schwungscheibe des Motors verbunden ist, eingeklemmt werden kann, und dass die Nabe 3 in Drehung mit einer Eingangswelle des Schaltgetriebes des Fahrzeugs vermittels einer Innenverzahnung 7 der Nabe 3 verbunden ist.
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Zwischen ihrem umfänglichen Drehmomentübertragungsorgan und ihrem zentralen Drehmomentübertragungsorgan, ist die Kupplungsscheibe 1 mit einer Torsionsdämpfungsvorrichtung versehen, die einen Satz von Federn 8 umfasst, der zwischen die Führungsscheiben 4, 5 und eine Scheibe, „Flanschscheibe 9“ genannt, die in Drehung mit der Nabe 3 angetrieben wird, zwischengefügt ist.
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Die 2 und 3 stellen jeweils die Flanschscheibe 9 und die erste Führungsscheibe 4 dar, wie sie sich bei demontierter Kupplungsscheibe 1 verhalten würden.
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Die Flanschscheibe 9 der 2 umfasst Aufnahmen 10 für die Federn 8. Sie weist eine radial interne Kontur 11 auf, die mit Zähnen für ihre Verbindung in Drehung mit der Nabe 3 versehen ist, wobei diese Verbindung direkt, durch mechanischen Kontakt, oder indirekt, zum Beispiel durch einen zusätzlichen Torsionsdämpfer, Vordämpfer genannt, erfolgen kann. Eine Kassette 16 ist auf der Flanschscheibe 9 befestigt und kann diesen eventuellen Vordämpfer enthalten. Die Kassette 16 besteht hier aus Kunststoff und weist eine Reibungsfläche 12 auf, die zu der ersten Führungsscheibe 4 gerichtet ist.
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In 3 weist die erste Führungsscheibe 4 Aufnahmen 13 für Federn 8, Öffnungen 2 zum Befestigen für die Nieten 6 sowie eine Reibscheibe 14 und eine elastische Lastscheibe 15 auf, die derart übereinander gelagert sind, dass die Reibscheibe 14 mit der Reibungsfläche 12 der Kassette 16 in Kontakt kommt, wenn die Kupplungsscheibe 1 zusammengebaut wird. Die elastische Lastscheibe 15 übt daher eine axiale Last zwischen der Reibscheibe 14 und der ersten Führungsscheibe 4 derart aus, dass die Reibscheibe 14 gegen die Reibungsfläche 12 der Kassette 16 beansprucht wird. Die Reibscheibe 14 und die elastische Lastscheibe 15 sind in Drehung fest mit der ersten Führungsscheibe 4 verbunden. Die interne Kontur 17 der ersten Führungsscheibe 4 umgibt die Nabe 3, aber diese Letztere kann in Bezug auf die zwei Führungsscheiben 4, 5 frei drehen.
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Die relative Drehung, die zwischen der Flanschscheibe 9 und der ersten Führungsscheibe 4 möglich ist, die dazu tendiert, die Federn 8, die in die Aufnahmen 10, 13 zwischengefügt sind, zu komprimieren, treibt auch eine relative Drehung der Reibscheibe 14 in Bezug auf die Kassette 16 an, und eine Reibung der Reibscheibe 14 auf der Reibungsfläche 12 unter einer Last, die von der elastischen Lastscheibe 15 bestimmt wird.
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4 stellt in Perspektive die elastische Lastscheibe 15 dar, über der die Reibscheibe 14 liegt.
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Die elastische Lastscheibe 15 weist einen ringförmigen Kontaktabschnitt 18 auf und, bei dem vorliegenden Beispiel, vier Stützklauen 19, die sich ausgehend von dem ringförmigen Kontaktabschnitt 18 erstrecken. Der ringförmige Kontaktabschnitt 18 hat im Wesentlichen die Form einer Scheibe, die dazu bestimmt ist, einen Druck auf die Reibscheibe 14 ausüben zu kommen. Die vier Stützklauen 19 sind regelmäßig auf dem externen Umfang des ringförmigen Berührungsabschnitts 18 entlang von zwei im Wesentlichen senkrechten Richtungen verteilt. Die elastische Lastscheibe 15 besteht aus einem Werkstoff, der aufgrund seiner elastischen Eigenschaften ausgewählt ist, zum Beispiel aus Stahl, und hat zum Beispiel eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form, um ihre Funktion als Axialfeder erfüllen zu können. Bei dem vorliegenden Beispiel befindet sich der ringförmige Kontaktabschnitt 18 auf der Seite der Spitze des Kegels, während sich die Stützklauen 19 auf der Seite der Basis des Kegels befinden, was bedingt, dass sich die Stützklauen 19 radial von der elastischen Lastscheibe 15 nach außen erstrecken.
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Bei dem vorliegenden Beispiel liegt die elastische Lastscheibe 15 durch ihre Stützklauen 19 auf einem ersten drehenden Element der Kupplungsscheibe auf, das aus der ersten Führungsscheibe 4 besteht, und liegt durch ihren ringförmigen Kontaktabschnitt 18 auf der Reibscheibe 14 auf. Diese Letztere liegt ihrerseits auf einem zweiten drehenden Element, das aus der Kassette 16, die an der Flanschscheibe 9 befestigt ist, besteht.
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Bei dem vorliegenden Beispiel, umfasst jede Stützklaue 19 der elastischen Lastscheibe 15 ein Paar von Kopplungsöffnungen 20 sowie einen Drehungssperrzahn 22, der dazu bestimmt ist, mit der ersten Führungsscheibe 4 zusammenzuwirken, um die elastische Lastscheibe 15 in Drehung fest mit der ersten Führungsscheibe 4 zu verbinden.
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Die Implementierung einer breiten Stützklaue, in der eine geschlossene Öffnung hergestellt ist, erlaubt es, die Steifigkeit der elastischen Lastscheibe im Vergleich zu einer elastischen Lastscheibe, in der die breite durchbohrte Stützklaue durch zwei beabstandete Klauen mit kleinerer Breite ersetzt ist, zu erhöhen. Mit anderen Worten wird zum Erhöhen der Steifigkeit der elastischen Lastscheibe im Vergleich zu einer elastischen Lastscheibe des Stands der Technik vorgezogen, die Stützklauen etwa durch zwei zu dividieren, und die Breite mit zwei zu multiplizieren, und auf diesen Klauen eine oder zwei Öffnungen geschlossen zu lassen.
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Die Reibscheibe 14, die in 4 dargestellt ist, umfasst einen ringförmigen Reibungsabschnitt 21, der im Wesentlichen eine Scheibenform hat und dazu bestimmt ist, mit der Reibungsfläche 21 der Kassette 16 in Kontakt zu kommen. Bei der relativen Drehung der Flanschscheibe 9 bezüglich den Führungsscheiben 4, 5, tritt Reibung zwischen dem ringförmigen Reibungsabschnitt 12 in der Reibscheibe 14 und der Reibungsfläche 12 der Kassette 16 auf. Die Reibscheibe 14 ist hier metallisch, was eine vorteilhafte Metallreibung auf dem Kunststoff bedingt.
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Die Reibscheibe 14 umfasst außerdem vier Paare von Kopplungslaschen 23, die sich jeweils im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf die Ebene des ringförmigen Reibungsabschnitts 21 erstrecken.
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Jede Kopplungsöffnung 20 wird von einer Kopplungslasche 23 der Reibscheibe 14 derart durchquert, dass die Reibscheibe bezüglich der elastischen Lastscheibe 15 in Drehung blockiert wird.
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Vorteilhafterweise ist die Kopplungslasche 23 umfänglich in der Kopplungsöffnung 20 derart angepasst, dass sie die Reibscheibe in Bezug auf die elastische Lastscheibe 15 in Drehung blockiert.
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5 stellt die Flanschscheibe 9, die Reibscheibe 14 und elastische Lastscheibe 15 dar, wie sie im Inneren der Kupplungsscheibe 1 vorliegen, wenn sie montiert ist. 5 zeigt die erste Führungsscheibe 4 nicht, so dass das Zusammenwirken der Reibscheibe 14, der elastischen Lastscheibe 15 und der Flanschscheibe 9 sichtbar ist.
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Die elastische Lastscheibe 15 drückt also die Reibscheibe 14 gegen die Kassette 16, indem sie sich dank ihrer Stützklauen 19 gegen die erste Führungsscheibe 4 drückt. Die Kopplungslaschen 23 der Reibscheibe 14 durchqueren die Kopplungsöffnungen 20 der elastischen Lastscheibe 15, wie auf 5 gezeigt.
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Die Reibscheibe 14, die mit der elastischen Lastscheibe 15 gekoppelt ist, ist perspektivisch in 7 dargestellt. Die Kopplungslaschen 23 durchqueren die Kopplungsöffnungen 20.
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8 ist eine Detailansicht der Baugruppe der 7 und zeigt, von unten her gesehen, eine der Stützklauen 19 der elastischen Lastscheibe 15, die von den Kopplungslaschen 23 durchquert ist.
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Die Kopplungslaschen 23 durchqueren auch Durchgangsöffnungen 24, die in der ersten Führungsscheibe 4 angelegt sind. 6 ist mit 5 identisch, mit der Ausnahme, dass die erste Führungsscheibe 4 dieses Mal dargestellt wurde und die Kopplungslaschen 43, die in die Durchgangsöffnungen 24 eingefügt sind, zeigt.
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Die Reibscheibe 14, die elastische Lastscheibe 15 und die erste Führungsscheibe 4 sind gemäß mehreren Varianten in Drehung fest verbunden.
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Gemäß einer ersten Variante und unter Bezugnahme auf 9, ist die elastische Lastscheibe 15 in Drehung mit der ersten Führungsscheibe 4 dank jedem Drehungssperrzahn 22, der in eine Drehungssperrnut 25, die in der ersten Führungsscheibe 4 angelegt ist, eingefügt ist, fest verbunden. 3 zeigt die vier Drehungssperrzähne 22, die in die vier Drehungssperrnuten 25 eingesetzt sind. Jede Stützklaue 19 der elastischen Lastscheibe 15 ist gegen die erste Führungsscheibe 4 und mit ihrem Drehungssperrzahn umfänglich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Federn eingerichtet angeordnet.
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Bei dieser ersten Ausführungsform, ist die Reibscheibe 14 in Drehung fest mit der elastischen Lastscheibe 15 dank den Kopplungslaschen 23, die in Breite in den Kopplungsöffnungen 20 der elastischen Lastscheibe angepasst sind, fest verbunden. Die Kopplungsöffnungen 20 haben zum Beispiel eine im Wesentlichen rechteckige Kontur, um einen Kontakt Ebene auf Ebene mit den Abschnitten der Kopplungslaschen 23, die angepasst, ja sogar leicht gespannt montiert sind, in den Kopplungsöffnungen 20 zu verleihen, um das Antreiben in Drehung einer Scheibe bezüglich der anderen in die zwei Drehrichtungen zu garantieren. Außerdem haben die Durchgangsöffnungen 24 eine Breite, die größer ist als die Kopplungslaschen 23, damit die Kopplungslaschen 23 die Durchgangsöffnungen 24 frei, ohne die Ränder zu berühren, durchqueren können. Die Breite versteht sich hier in die umfängliche Richtung. Die Durchgangsöffnungen 24 interferieren daher nicht mit den Kopplungslaschen 23, sie tragen nicht dazu bei, sie fest in Drehung mit den zwei Scheiben 14, 15 zu verbinden. Die Durchgangsöffnungen 24 erlauben nur das Durchgehen der Kopplungslaschen 23, damit diese Letzteren axial nicht auf der ersten Führungsscheibe 4 anschlagen, wenn die elastische Lastscheibe 15 gegen die erste Führungsscheibe 4 komprimiert wird. Die Reibscheibe 14 ist daher fest in Drehung mit der Führungsscheibe 4 vermittels der elastischen Scheibe 15 verbunden.
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Gemäß dieser ersten Variante, können die Kopplungslaschen 23 der Reibscheibe 14 vorteilhafterweise axial verkürzt werden, denn sie sind nicht in Drehung mit der elastischen Lastscheibe 15 gekoppelt.
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In 9b erkennt man eine Ausführungsvariante der Kopplungslaschen 23. Sie umfassen einen Höcker 42, der mit einem Rand einer Durchgangsöffnung 20 zusammenwirkt und daher ein axiales Rückhalteelement bildet, das die Reibscheibe 14 axial auf der elastischen Lastscheibe 15 zurückhält. Die elastische Lastscheibe und die Reibscheibe können daher eine vorab zusammengefügte Unterbaugruppe bilden. Der Höcker kann mittels eines Verformungsverfahrens der Kopplungslaschen, zum Beispiel mittels eines Kugelstrahlverfahrens erhalten werden. Die Kopplungslaschen erstrecken sich in eine axiale Richtung, um das axiale Zurückhalten zwischen dem Höcker 42 und der zugeordneten Durchgangsöffnung 20 zu begünstigen. Falls daher die Sperrzähne auch mit einem solchen Höcker versehen sind, ist es möglich, eine vorab zusammengefügte Unterbaugruppe herzustellen, die aus der Reibscheibe, der elastischen Lastscheibe und dem ersten drehenden Element besteht.
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Die 10 bis 14 zeigen eine andere Ausführungsform, bei der die Reibscheibe 14 in Drehung fest auf der elastischen Lastscheibe 15 montiert ist. Das erste drehende Element ist eine Führungsscheibe 4, und das zweite drehende Element ist eine Flanschscheibe. Die Reibscheibe 14 und das erste drehende Element 4 sind in Drehung um die Rotationsachse X vermittels der elastischen Lastscheibe 15 fest verbunden.
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Die elastische Lastscheibe 15 und die Reibscheibe 14 sind koaxial mit einer Führungsscheibe 4, die im Wesentlichen dieselbe Rotationsachse hat wie die Ausgangsnabe, montiert.
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Wie man in 10 sieht, umfasst die elastische Lastscheibe 15 vier Drehungssperrzähne 22, und die Führungsscheibe 4 umfasst vier Aussparungen 25. Die Aussparungen 25 haben jeweils einen Rand 25a. Diese Ränder befinden sich in umfänglicher Auflage gegen die Drehungssperrzähne 22 der elastischen Lastscheibe 15, so dass die elastische Lastscheibe 15 bezüglich der Führungsscheibe 4 in Drehung blockiert wird. Diese Aussparung 25 ist hier eine Nut, die in der Führungsscheibe 4 angelegt ist und sich radial erstreckt. Die Drehungssperrzähne 22 können sich daher radial in der Drehungssperrnut 25 in Abhängigkeit von dem Kompressionszustand der elastischen Lastscheibe 15 verlagern.
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Jeder Drehungssperrzahn erstreckt sich mit einer axialen Komponente und einer radialen Komponente. Jeder Drehungssperrzahn 22 ist umfänglich zwischen zwei seitlichen Rändern 25a der Nut 25 der Führungsscheibe 4 angepasst. Daher blockieren die Aussparungen 25 Sperrzähne 22 in Drehung in die zwei Richtungen, und die elastische Lastscheibe ist daher in Drehung fest mit der Führungsscheibe 4 verbunden montiert.
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Die vier Drehungssperrzähne 22 sind regelmäßig um die Rotationsachse verteilt. Hier sind die vier Drehungssperrzähne 22 um 90 Grad voneinander in Bezug zu der Rotationsachse versetzt verteilt. Die Drehungssperrzähne 22 erstrecken sich radial zu der Außenseite der elastischen Lastscheibe 15.
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Die elastische Lastscheibe 15 umfasst:
- - einen ringförmigen Kontaktabschnitt 18, auf den direkt oder indirekt die Reibscheibe 14 aufliegt, und
- - vier Stützklauen 19, die sich radial ausgehend von dem ringförmigen Kontaktabschnitt 18 erstrecken und sich axial gegen die Führungsscheibe 4 legen, wobei diese Berührungsklauen das axiale Abspreizen des ringförmigen Berührungsabschnitts 18 von der Führungsscheibe 4 erlauben.
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Jeder Drehungssperrzahn 22 ist an einem Ende einer Stützklaue 19, die zu dem ringförmigen Kontaktabschnitt 18 entgegengesetzt liegt, eingerichtet. Genauer genommen ist jeder Drehungssperrzahn ist umfänglich auf einer Mittenzone der Stützklaue 19 derart eingerichtet, dass die Stützklaue 19 zwei axiale Auflagezonen in axialer Auflage gegen die Führungsscheibe 4 aufweist, wobei diese zwei axialen Auflagezonen umfänglich auf jeder Seite des Drehungssperrzahns eingerichtet sind.
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Die Reibscheibe 14 umfasst acht Kopplungslaschen 23, die mit vier Stützklauen 19 der elastischen Lastscheibe 15 derart zusammenwirken, dass die Reibscheibe 14 bezüglich der elastischen Lastscheibe 15 in Drehung blockiert wird. Die Kopplungslaschen 23 erstrecken sich radial von der Reibscheibe 14 nach außen.
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Die elastische Lastscheibe 15 hat eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form, wobei die Anlegezone der Last 18 auf der Seite der Spitze des Kegels liegt und die Drehungssperrzähne 19 auf der Seite der Basis des Kegels liegen.
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Zwei Kopplungslaschen 23 sind umfänglich auf jeder Seite jeder Stützklaue 19 derart angeordnet, dass die Reibscheibe 14 in Bezug auf die elastische Lastscheibe 15 in Drehung blockiert wird. Mit anderen Worten sind die Kopplungslaschen 23 umfänglich zwischen zwei Stützklauen 19 angeordnet. Die Reibscheibe 14 umfasst daher mindestens zwei Kopplungslaschen 23 in umfänglicher Auflage gegen mindestens eine der Stützklauen 19, so dass ein umfängliches Ausschlagen der Reibscheibe 14 in Bezug auf die elastische Lastscheibe 15 in die zwei Drehrichtungen verhindert wird.
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Die Reibscheibe 14 umfasst einen ringförmigen Reibungsabschnitt 21, und die Kopplungslaschen 23 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des ringförmigen Reibungsabschnitts 21. Verbindungszonen, die sich radial außerhalb des ringförmigen Reibungsabschnitts 21 erstrecken, verbinden die Laschen mit dem ringförmigen Abschnitt. Diese Verbindungszonen sind auf der Ebene des ringförmigen Reibungsabschnitts 21 eingerichtet. Die Kopplungslaschen 23 sind radial außerhalb des ringförmigen Reibungsabschnitts 21 eingerichtet.
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Wie in 12 sichtbar, sind die Kopplungslaschen 23 bei einem entspannten Zustand der elastischen Lastscheibe axial von der Führungsscheibe 4 um einen Abstand d beabstandet. Der Abstand, der die Kopplungslasche 23 der Führungsscheibe Axialtrend, entspricht daher der Laschenlänge, die auf der Seite der Führungsscheibe überstehen würde, falls die Drehsperre zwischen der Reibscheibe und der Führungsscheibe direkt durch die Kopplungslaschen der Reibscheibe gemäß dem Stand der Technik erfolgt.
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Die Führungsscheibe 4 umfasst auch acht Durchgangsöffnungen 24, die dazu bestimmt sind, die axialen Enden der Kopplungslaschen 23 aufzunehmen, wenn die elastische Lastscheibe in Richtung der Führungsscheibe 4 komprimiert wird.
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Bevorzugt, wie man in 11 sieht, durchqueren die Kopplungslaschen 23 in dem maximalen Kompressionszustand der elastischen Lastscheibe 15 die Durchgangsöffnung 24 nicht vollständig, und stehen auf der Seite der Führungsscheibe 4, die zu dem zweiten drehenden Element entgegengesetzt liegt, nicht über.
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Jede Durchgangsöffnung erlaubt es, das Ende einer Kopplungslasche 23 in einem maximalen Kompressionszustand der elastischen Scheibe aufzunehmen. Es wird daher ein Kontakt zwischen der Kopplungslasche und der Führungsscheibe vermieden. Die Durchgangsöffnungen 24 trägt hier jedoch nicht zur Drehungsblockierung der elastischen Scheibe in Bezug auf das erste drehende Element bei.
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Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die Kopplungslaschen 23 axial von der Führungsscheibe 4, ungeachtet des Kompressionszustands der elastischen Lastscheibe 15, axial beabstandet. Es ist daher nicht nötig, in der Führungsscheibe Durchgangsöffnungen einzubringen, die dazu bestimmt sind, einen Kontakt zwischen den Kopplungslaschen und der Führungsscheibe zu vermeiden.
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Die 10 bis 14 zeigen ausführlich die Montage zwischen der Führungsscheibe 4, der elastischen Lastscheibe 15 und der Reibscheibe 14.
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Was das zweite drehende Element 16 betrifft, kann es sich, wie bei 2, um eine andere Reibscheibe 16 handeln.
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Wie zuvor, kann die Kupplungsscheibe die folgenden Merkmale aufweisen. Das umfängliche Drehmomentübertragungsorgan umfasst eine Stützscheibe und Reibbeläge vermittels welcher das von dem Motor kommende Drehmoment in der Kupplungsscheibe aufgenommen wird. Die Torsionsdämpfungsvorrichtung ist zwischen die Tragscheibe der Reibbeläge und die Ausgangsnabe zwischengefügt, und die Torsionsdämpfungsvorrichtung umfasst Federn, die eingerichtet sind, um sich zu verformen, wenn die Tragscheibe der Reibbeläge und die Ausgangsnabe zueinander drehen, und/oder wenn die Führungsscheibe 4 und das zweite drehende Element zueinander drehen. Die Kupplungsscheibe umfasst eine Flanschscheibe, die mit der Ausgangsnabe verbunden ist, und zwei Führungsscheiben 4, 5, die mit der Tragscheibe der Reibbeläge verbunden sind, wobei die zwei Führungsscheiben 4, 5 zu jeder Seite der Flanschscheibe angeordnet sind, und wobei die Federn 8 umfänglich zwischen die Flanschscheibe und die Führungsscheiben 4, 5 zwischengefügt sind. Das zweite drehende Element 16 kann ein Element sein, das mit der Flanschscheibe verbunden ist, wie eine Reibscheibe oder eine Vordämpferkassette 16, die an der Flanschscheibe befestigt ist.
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Die Drehungssperrzähne 22 der elastischen Lastscheibe 15 sind auf einem größeren Radius implantiert als der Implantationsradius der Kopplungslaschen 23.
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Wie man in 13 sieht, sind die Drehungssperrzähne 22 der elastischen Lastscheibe 15 umfänglich zwischen den Aufnahmen der Federn 8 eingerichtet. Die von dem Dämpfer zwischen den Federn belassenen Räume werden daher zum Montieren der elastischen Lastscheibe genutzt. Die Enden der Stützklauen der elastischen Lastscheibe können daher vorteilhafterweise von der Rotationsachse entfernt sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, kann die elastische Lastscheibe in Drehung fest mit der Flanschscheibe verbunden montiert sein, und das zweite drehende Element kann in Drehung fest mit einer Führungsscheibe verbunden montiert sein.
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Außerdem kann das Paar, das von der Reibscheibe 14 und der elastischen Lastscheibe 15 gebildet wird, axial in der Kupplungsscheibe anderswo liegen, was bedingt, dass das erste und das zweite drehende Element der Kupplungsscheibe andere Elemente als jeweils die erste Führungsscheibe 4 (zum Beispiel die zweite Führungsscheibe 5 oder ein anderes Element) und die Kassette 16 (zum Beispiel die Flanschscheibe 9 oder ein anderes Element) sein können, denn es reicht, dass eine relative Drehung dank dem Torsionsdämpfer zwischen dem ersten und zweiten drehenden Element erlaubt wird.
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Mehrere Scheibenpaare 14, 15 können ebenfalls gestapelt an Stelle einer einzigen Reibscheibe 14 und einer einzigen elastischen Lastscheibe 15 vorgesehen werden.
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Außerdem kann die Erfindung für eine Kupplungsscheibe, die mehrere Torsionsdämpfer umfasst, an einen beliebigen der Torsionsdämpfer angewandt werden.
