-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reibeinheit für eine Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
-
Wie dies an sich bekannt ist, kann eine Reibeinheit für eine Kupplung folgende Bestandteile umfassen:
- - zwei Führungsscheiben, die durch Abstandsstücke miteinander verbunden sind, und eine Zwischenscheibe, die zwischen den beiden Führungsscheiben eingefügt ist und durch die die Abstandsstücke hindurchgehen, wobei diese Zwischenscheibe Ausnehmungen enthält, die den besagten Abstandsstücken entsprechen und die eine begrenzte Drehung dieser Zwischenscheibe im Verhältnis zu den beiden Führungsscheiben ermöglichen,
- - Hauptdämpfungsmittel, die elastische Mittel und zwei als „Hysterese-Einheiten“ bezeichnete Reibeinheiten umfassen, und
- - Sekundärdämpfungsmittel (auch als Vordämpfungsmittel bezeichnet), die radial innerhalb der besagten elastischen Mittel angeordnet sind.
-
Wie dies an sich bekannt ist, ermöglichen die Haupt- und Sekundärdämpfungsmittel eine Dämpfung der insbesondere durch die Rundlaufabweichungen des Motors bedingten Vibrationen.
-
Die Hauptdämpfungsmittel werden im Wesentlichen bei eingelegtem Gang wirksam, während die Sekundärdämpfungsmittel im Wesentlichen dann wirksam werden, wenn sich das Getriebe in Leerlaufstellung befindet.
-
Aus der
DE 195 81 291 T5 ist eine Torsionsdämpfungsvorrichtung mit einer Reibscheibe bekannt, wobei die Reibscheibe wenigstens einen radialen Arm umfasst, der in einem axial ausgerichteten Absatz endet, welcher in ein mit Dämpfungsanschlägen versehenes Fenster einer Nabenscheibe eingreift, die zwischen zwei Führungsscheiben gelagert und relativ zu diesen entgegen Schraubenfedern drehbar ist.
-
Aus der
DE 695 14 643 T2 ist ein insbesondere in einer Kupplungsscheibe einsetzbarer Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, bei dem axiale Vorsprünge einer Reibscheibe in Öffnungen einer Führungsscheibe eingreifen, welche durch Abstandsstücke fest mit einer zweiten Führungsscheibe verbunden ist.
-
Aus der
DE 10 2004 022 511 B4 ist eine Kupplungsvorrichtung zur Kupplung bzw. Verbindung eines Eingangsdrehelements mit einem im wesentlichen koaxialen Ausgangsdrehelement bekannt, die eine Reibeinheit gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 umfasst.
-
Eine solche Reibeinheit hat vor allem den Nachteil, dass sie einen erheblichen axialen Bauraumbedarf aufweist, wodurch sie sich nur schwer mit den geometrischen Vorgaben vereinbaren lässt, die insbesondere mit der Konstruktion bestimmter Antriebsaggregate verbunden sind.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Reibeinheit bereitzustellen, die einen geringen axialen Bauraumbedarf hat.
-
Diese Aufgabe der Erfindung wird mit einer Reibeinheit für eine Kupplung nach Anspruch 1 gelöst.
-
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass sich eine der Reibeinheiten wenigstens teilweise radial innerhalb der elastischen Mittel befindet, während sich die andere Reibeinheit wenigstens teilweise radial außerhalb der elastischen Mittel befindet. Dabei umfasst die wenigstens teilweise radial außerhalb der elastischen Mittel befindliche Reibeinheit eine Reibscheibe mit axial ausgerichteten Fingern, die jeweils mit den Ausnehmungen der Zwischenscheibe zusammenwirken.
-
Dadurch dass die beiden Reibeinheiten radial getrennt werden, entfällt die Notwendigkeit, sie axial aneinanderliegend anzuordnen, wie dies nach dem bisherigen Stand der Technik der Fall ist.
-
Daraus ergibt sich eine Verkleinerung des axialen Bauraumbedarfs, wodurch sich diese Reibeinheit besonders für sehr komplizierte Kupplungsgeometrien eignet.
-
Nach anderen wahlweisen Merkmalen der erfindungsgemäßen Reibeinheit ist folgendes vorgesehen:
- - Die wenigstens teilweise radial innerhalb der besagten elastischen Mittel befindliche Reibeinheit umfasst eine kleine Nasenscheibe, die zwischen einer der beiden Führungsscheiben und der Zwischenscheibe angeordnet ist, eine kleine Federscheibe, die zwischen der besagten einen der beiden Führungsscheiben und der kleinen Nasenscheibe eingefügt ist, und eine kleine Reibscheibe, die zwischen der Zwischenscheibe und der anderen der beiden Führungsscheiben eingefügt ist.
- - Die besagte kleine Reibscheibe umfasst axial ausgerichtete Finger, die mit der besagten anderen der beiden Führungsscheiben zusammenwirken.
- - Die wenigstens teilweise radial außerhalb der besagten elastischen Mittel befindliche Reibeinheit umfasst eine große Nasenscheibe, die radial außerhalb der Zwischenscheibe angeordnet ist, eine große Federscheibe, die zwischen einer der beiden Führungsscheiben und der großen Nasenscheibe eingefügt ist, und eine große Reibscheibe, die zwischen der großen Nasenscheibe und der anderen der beiden Führungsscheiben eingefügt ist.
- - Die Ausnehmungen weisen eine asymmetrische Form auf und umfassen einerseits ein abgerundetes Profil an einem ihrer Enden, das dazu bestimmt ist, mit einem Abstandsstück zusammenzuwirken, wenn das Drehmoment vom Getriebe an den Motor übertragen wird, und andererseits einen Zahn an dem anderen ihrer Enden, der dazu bestimmt ist, mit einem Finger der besagten großen Reibscheibe zusammenzuwirken, wenn das Drehmoment vom Motor an das Getriebe übertragen wird.
-
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen im Einzelnen:
- - 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Reibeinheit,
- - 2 eine Draufsicht dieser Reibeinheit,
- - 3 eine Axialschnittansicht dieser Reibeinheit entlang der Linie 3-3 von 2,
- - 4 eine Draufsicht dieser Reibeinheit in der Konfiguration mit einer Drehmomentübertragung vom Motor zum Getriebe (Drehmomentübertragung im „Vorwärtsbetrieb“), wobei diese Figur vier Quadranten A, B, C und D enthält, für die gilt:
- - kein Teil weggelassen,
- - Führungsscheibe 5 weggelassen,
- - Führungsscheibe 5 und große Reibscheibe 45 weggelassen und
- - Führungsscheibe 5, große Reibscheibe 45 und Zwischenscheibe 9 weggelassen, und
- - 5 eine ähnliche Ansicht wie 4 zu einer Konfiguration mit Drehmomentübertragung vom Getriebe zum Motor (Drehmomentübertragung im „Rückwärtsbetrieb“).
-
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, in der zu erkennen ist, dass die erfindungsgemäße Reibeinheit eine erste Führungsscheibe 1 umfasst, an deren Umfang Reibbeläge 3 angeordnet sind.
-
Eine zweite Führungsscheibe 5 ist mit der ersten Führungsscheibe 1 durch mehrere (im dargestellten Beispiel durch fünf) Abstandsstücke 7 verbunden.
-
Zwischen der ersten 1 und der zweiten Führungsscheibe 5 ist eine Zwischenscheibe 9 eingebaut.
-
Diese Zwischenscheibe enthält an ihrem Umfang Ausnehmungen 11, durch die die Abstandsstücke 7 hindurchgehen.
-
In Aufnahmen 15, die in kreisförmiger Anordnung auf der Zwischenscheibe 9 verteilt sind, sind Schraubenfedern 13 angeordnet.
-
Diese Schraubenfedern wirken mit Aufnahmen 17 und 19 zusammen, die in die Führungsscheiben 1 bzw. 5 eingearbeitet sind.
-
Die Zwischenscheibe 9 enthält in ihrer Mitte eine Öffnung 21, die eine Keilnabe 23 aufnehmen kann.
-
Die Öffnung 21 und die Keilnabe 23 sind so gestaltet, dass letztere sich im Innern der Öffnung begrenzt drehen kann.
-
Es sind Einfassungen 25, 27, die in die Mittelbereiche der beiden Führungsscheiben 1, 5 eingearbeitet sind, sowie Federn 31 mit geringerer Größe als die Federn 13 vorgesehen, um das Drehmoment der Nabe 23 im Verhältnis zur Zwischenscheibe 9 zu dämpfen.
-
Diese Scheibe und diese Federn bilden an sich bekannte Sekundärdämpfungsmittel (oder „Vordämpfungsmittel“), die im Rahmen der Darlegung der vorliegenden Erfindung nicht eingehender zu beschreiben sind.
-
Eine große Scheibe 33 mit mehreren Nasen 35 ist radial außerhalb der Zwischenscheibe 9 angeordnet, wie dies insbesondere in 3 zu erkennen ist.
-
Die Nasen 35 und die große Scheibe 33 wirken mit Nuten 37 zusammen, die in die erste Führungsscheibe 1 eingearbeitet sind. Als Variante umfasst die erste Führungsscheibe 1 an einem radial äußeren Umfang eine progressiv wirksame Scheibe, die Reibbeläge 3 trägt und die Nuten 37 enthält.
-
Zwischen der ersten Führungsscheibe 1 und der Nasenscheibe 33 ist eine erste Federscheibe 39 in der Ausführung als „Tellerfeder“ eingefügt. Als Variante ist die große Federscheibe 39 zwischen der progressiv wirksamen Scheibe und der Nasenscheibe 33 eingefügt.
-
Diese große Federscheibe 39 enthält mehrere Ausnehmungen 41, die mit den Abstandsstücken 7 zusammenwirken, so dass die Drehung dieser großen Federscheibe 39 im Verhältnis zur ersten Führungsscheibe 1 verhindert wird.
-
Wie dies in 3 zu erkennen ist, kommt die große Federscheibe 39 auf einer Schulter 43 der großen Nasenscheibe 33 zur Auflage.
-
Im Übrigen ist eine große Reibscheibe 45 zwischen der großen Nasenscheibe 33 und der zweiten Führungsscheibe 5 eingefügt.
-
Diese große Reibscheibe 45 umfasst axial umgebogene Finger 47, die mit den Ausnehmungen 11 der Zwischenscheibe 9 zusammenwirken können.
-
Insbesondere bei Betrachtung der 4 und 5 ist festzustellen, dass die Ausnehmungen 11 der Zwischenscheibe 9 eine besondere asymmetrische Form aufweisen: So weisen diese Ausnehmungen an einem ihrer Enden ein abgerundetes Profil 48a und an ihrem anderen Ende einen Zahn 48b auf, dessen Funktion weiter unten zu erklären sein wird.
-
Eine kleine Scheibe 49 mit mehreren Nasen 51 ist zwischen der ersten Führungsscheibe 1 und der Zwischenscheibe 9 angeordnet, wie dies insbesondere in 3 zu erkennen ist.
-
Die Nasen 51 dieser kleinen Scheibe 49 wirken mit Öffnungen 53 zusammen, die in die erste Führungsscheibe 1 eingearbeitet sind.
-
Eine kleine Federscheibe 55 in der Ausführung als „Tellerfeder“ ist zwischen der ersten Führungsscheibe 1 und der kleinen Nasenscheibe 49 eingefügt.
-
Darüber hinaus ist eine kleine Reibscheibe 57 zwischen der Zwischenscheibe 9 und der zweiten Führungsscheibe 5 eingefügt.
-
Diese kleine Reibscheibe 57 umfasst axial umgebogene Finger 59, die mit der zweiten Führungsscheibe 5 zusammenwirken können.
-
Die große Federscheibe 39, die große Nasenscheibe 33 und die große Reibscheibe 45 einerseits und die kleine Federscheibe 55, die kleine Nasenscheibe 49 und die kleine Reibscheibe 57 andererseits bilden zwei Reibeinheiten, die in Verbindung mit den Federn 13 Hauptdämpfungsmittel definieren, die auch als „primäre“ Dämpfungsmittel bezeichnet werden.
-
Die Funktionsweise und die Vorteile der vorstehend beschriebenen Reibeinheit ergeben sich unmittelbar aus der vorangehenden Beschreibung.
-
Diese Reibeinheit ist dazu bestimmt, im Innern einer Kupplung eingebaut zu werden, die zwischen einer treibenden Welle (auch als „Primärwelle“ bezeichnet) und einer getriebenen Welle (auch als „Sekundärwelle“ bezeichnet) eingefügt ist.
-
Die erste Führungsscheibe 1 ist dazu bestimmt, über Reibbeläge 3, die durch (nicht dargestellte) Druckplatten eingeklemmt werden, drehfest mit der treibenden Welle verbunden zu werden.
-
Wenn diese Verbindung zustande gekommen ist, drehen sich die beiden Führungsscheiben 1 und 5 sowie die große Federscheibe 39, die große Nasenscheibe 33, die kleine Federscheibe 51 und die kleine Nasenscheibe 49 gemeinsam.
-
Die Zwischenscheibe 9 kann ihrerseits bei der Drehung im Verhältnis zu den vorgenannten Organen innerhalb der durch die Umfangslänge der Ausnehmungen 11 zugelassenen Grenzen schwingen.
-
Die durch die Schraubenfedern 13 herbeigeführten Schwingungen werden einerseits durch die kleine Reibscheibe 57, die zwischen der Zwischenscheibe 9 und der zweiten Führungsscheibe 5 unter der Einwirkung des durch die kleine Federscheibe 55 ausgeübten axialen Drucks eingeklemmt wird, und andererseits durch die große Federscheibe 45 gedämpft, die zwischen der großen Nasenscheibe 33 und der zweiten Führungsscheibe 5 unter der Einwirkung des durch die große Federscheibe 43 ausgeübten axialen Drucks eingeklemmt wird.
-
Die Übertragung der so auf die große Reibscheibe 45 ausgeübten Reibbeanspruchung an die Zwischenscheibe 9 erfolgt durch die Finger 47 dieser großen Reibscheibe, die mit den Ausnehmungen 11 der Zwischenscheibe 9 zusammenwirken.
-
Wenn das Drehmoment vom Motor an das Getriebe übertragen wird („Vorwärtsbetrieb“: siehe 4), kommen dank der besonderen Form dieser Ausnehmungen die Finger 47 der großen Reibscheibe 45 an den Zähnen 48b dieser Ausnehmungen zum Anschlag, bevor die Abstandsstücke 7 im Innern dieser Ausnehmungen zum Anschlag kommen.
-
In dieser Konfiguration ist daher die durch die große Federscheibe 39, die große Nasenscheibe 33 und die große Reibscheibe 45 gebildete Reibeinheit aktiv.
-
Beim „Vorwärtsbetrieb“ sind daher die beiden Reibeinheiten (große Federscheibe 39, große Nasenscheibe 33 und große Reibscheibe 45 einerseits sowie kleine Federscheibe 55, kleine Nasenscheibe 49 und kleine Reibscheibe 57 andererseits), die zu den Hauptdämpfungsmitteln gehören, aktiv.
-
Wenn das Drehmoment vom Getriebe an den Motor übertragen wird („Rückwärtsbetrieb“: siehe 5), kommen die Abstandsstücke 7 vor den Fingern 47 an den abgerundeten Profilen 48a der Ausnehmungen 11 zum Anschlag.
-
In dieser Konfiguration ist die durch die große Federscheibe 39, die große Nasenscheibe 33 und die große Reibscheibe 45 gebildete Reibeinheit daher inaktiv.
-
Beim „Rückwärtsbetrieb“ ist somit nur die Reibeinheit, die die kleine Federscheibe 55, die kleine Nasenscheibe 49 und die kleine Reibscheibe 57 umfasst, aktiv.
-
Im Lichte der vorangehenden Darlegungen dürfte verständlich geworden sein, dass die Zwischenscheibe 9 einem Betrieb mit gedämpften Schwingungen ausgesetzt sein kann, wobei es sich um eine erste Dämpfungsstufe zur Dämpfung der durch die treibende Welle an die erste Führungsscheibe 1 übertragenen Stöße und Vibrationen handelt.
-
Dieser Betrieb mit gedämpften Schwingungen wird als Betrieb mit „differenzierter Hysterese“ bezeichnet, insoweit die beiden vorgenannten Reibeinheiten nicht in der gleichen Weise wirksam werden, je nachdem, ob die Kupplung im „Vorwärtsbetrieb“ (4) oder im „Rückwärtsbetrieb“ (5) arbeitet.
-
Die Federn mit geringerer Größe 31 und die Einfassungen 25, 27 der beiden Führungsscheiben 1, 5 ermöglichen ihrerseits die Herbeiführung eines Betriebs mit gedämpften Schwingungen der Nabe 23 im Verhältnis zur Zwischenscheibe 9.
-
Dadurch ergibt sich eine zweite Dämpfungsstufe zur Dämpfung der Stöße und der Vibrationen, die durch die treibende Welle an die erfindungsgemäße Reibeinheit übertragen werden.
-
Wie dies an sich bekannt ist, sind die Dämpfungsmittel für die Drehung der Nabe 23 im Verhältnis zur Zwischenscheibe 9 so ausgelegt, dass die Stöße und Vibrationen der treibenden Welle im Wesentlichen dann absorbiert werden, wenn sich das Getriebe in Leerlaufstellung befindet, während die Dämpfungsmittel für die Drehung der Zwischenscheibe 9 im Verhältnis zu den Führungsscheiben 1 und 5 so ausgelegt sind, dass die Stöße und Vibrationen der treibenden Welle im Wesentlichen dann absorbiert werden können, wenn ein Gang eingelegt ist.
-
Wie dies im Lichte der vorangehenden Darlegungen verständlich geworden sein dürfte, ist die Reibeinheit mit der großen Federscheibe 39, der großen Nasenscheibe 33 und der großen Reibscheibe 45 radial außerhalb der Schraubenfedern 13 angeordnet.
-
Ausgehend von der Mitte der erfindungsgemäßen Reibeinheit findet man somit aufeinander folgend die Sekundärdämpfungsmittel 23, 25, 27, 31, die Reibeinheit mit der kleinen Federscheibe 55, der kleinen Nasenscheibe 49 und der kleinen Reibscheibe 57, die elastischen Mittel 13 der Hauptdämpfungsmittel und schließlich die Reibeinheit mit der großen Federscheibe 39, der großen Nasenscheibe 33 und der großen Reibscheibe 45.
-
Dadurch, dass die beiden Reibeinheiten radial getrennt werden, entfällt die Notwendigkeit, sie axial aneinanderliegend anzuordnen, wie dies nach dem bisherigen Stand der Technik der Fall war.
-
Dadurch ergibt sich eine Einsparung an axialem Bauraumbedarf, wodurch sich diese Reibeinheit besonders für sehr komplizierte Kupplungsgeometrien eignet.
-
Außerdem ist darauf hinzuweisen, dass die Ausnehmungen 11 in einem Bereich der Zwischenscheibe 9 angeordnet sind, der mechanisch wenig beansprucht wird, so dass sich die mechanische Festigkeit dieser Zwischenscheibe und somit ihre Zuverlässigkeit während ihrer gesamten Benutzung entsprechend erhöhen lassen.
-
Des Weiteren ist festzustellen, dass aufgrund des Nichtvorhandenseins einer materiellen Verbindung der radial außerhalb der Federn 13 befindlichen Reibeinheit mit der radial innerhalb dieser Federn befindlichen Reibeinheit und mit dem sekundären Dämpfungssystem der Einbau der radial außerhalb der Federn 13 befindlichen Reibeinheit ohne Änderung des spezifischen Montageprozesses für Kupplungen nach dem bisherigen Stand der Technik stattfinden kann.
-
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsart begrenzt, die hier lediglich als Beispiel angeführt worden ist.
