DE1265509B - Elastische Kupplungsscheibe fuer Scheibenreibungskupplungen, im besonderen fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Elastische Kupplungsscheibe für Scheibenreibungskupplungen, im besonderen für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine elastische Kupplungsscheibe für Scheibenreibungskupplungen, im besonderen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer mit radialen Armen versehenen Nabe, einer ringförmigen, der Nabe gegenüber koaxial liegenden Reibbelagträgerscheibe mit einem Paar radial innen angeordneter Blechringe und aus mehreren zwischen den Armen und Vertiefungen in den Blechringen eingeschalteten Gummiblöcken, die jeweils mit den Armen und den Blechringen fest, beispielsweise durch Vulkanisieren, verbunden sind und einer Verdrehung zwischen der Nabe und den Blechringen einen fortschreitend wachsenden Widerstand entgegensetzen.
• Eine derartige Ausbildung einer elastischen Kupplungsscheibe ist bekannt. In dieser Anordnung erfolgt bei Drehung der Nabe relativ zum äußeren Kranz eine radiale Kompression der Gummiblöcke. Das Zusammenpressen erfolgt dabei im wesentlichen bei konstantem Gummivolumen, so daß dadurch eine Pressung des Gummis in axialer Richtung eintritt, wodurch bei Überbeanspruchung, etwa bei Stoßbelastungen, leicht eine Zerstörung der Haftverbindung zwischen dem Gummi und dem Metall eintreten kann, besonders wenn die Kupplung vom Fahrer eines Fahrzeugs in weniger sachgemäßer Weise behandelt wird. Außerdem haben Anordnungen dieser Art, bei welchen die Gummieinsätze einen zwischen Nabe und äußerem Blechring liegenden geschlossenen ringartigen Körper bilden, den Nachteil, daß die Gummiteile merklich zur Erhöhung des Trägheitsmoments der Anordnung beitragen. Dies ist besonders bei Anwendung der Kupplung in Kraftfahrzeugen unerwünscht, und führt zu einer erhöhten Abnützung der Reibbelagscheiben.
• Schließlich ist bei den bekannten Kupplungsscheiben häufig entweder die Deformierbarkeit der Gummisätze bei starken Stößen, die beim Einrücken der Kupplung auftreten können, ungenügend, so daß vom Ende der Einrückphase ein Stoß auftritt, oder aber die Gummieinsätze sind zwar größeren Stößen gewachsen und weisen dann eine zu geringe Deformierbarkeit auf, so daß es während der ersten Einrückphase zum Auftreten eines Stoßes kommt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe zu schaffen, bei welcher die genannten Mängel weitgehend beseitigt werden und bei welcher die Anordnungen der Gummiblöcke im Hinblick auf eine lange Lebensdauer der Gummiblöcke besonders günstig gestaltet ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kupplungsscheibe gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummiblock eine Kappe bildet, die auf jeweils einen Arm aufgesetzt ist und in einer der als radiale Taschen ausgebildeten Vertiefungen der Blechringe gelagert ist, wobei die Kappen zwischen den Blechringen und den sich im wesentlichen in der Scheibenebene erstreckenden Armen axial vorgespannt sind und die zur Scheibenebene parallelen, gegenüberliegenden Wände der Taschen in Umfangsrichtung an den beiden Taschenenden zueinander abgebogen sind und einen freien Raum bilden.
• In dieser Anordnung werden die Gummielemente zuerst auf Schub und dann auf Kompression beansprucht, wobei eine erhebliche anfängliche Deformierbarkeit und eine stufenweise ansteigende Versteifung erzielt wird und die auftretenden maximalen Momente mit einem verhältnismäßig geringen Einsatz vom Gummi aufgenommen werden können.
• Das Spannungs-Dehnungsdiagramm der Gummielemente zeigt einen nicht linearen Verlauf, wobei für eine Belastung größere Dehnungen auftreten als einem linearen Verlauf entsprechen würde.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Gummiblöcke ungefähr die Gestalt eines mit der Basis auf die Arme der Nabe aufgesetzten Parallelepipeden auf, dessen in Umfangsrichtung liegende Seitenflächen je eine radial verlaufende Mittelrippe tragen.
• Ferner sind die Gummiblöcke an den axial gerichteten Außenflächen in an sich bekannter Weise mit aufvulkanisierten oder geklebten Metallplatten versehen. Diese letztere Ausbildung ist an sich bekannt. Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht einer Kupplungsscheibe, F i g. 2 einen Schnitt durch F i g. 1 nach der Linie II-II der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 1 und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
• Eine Reibbelagträgerscheibe 2 weist auf ihren gegenüberliegenden Außenseiten Reibbeläge 4 auf, die mittels Nieten 3 befestigt sind.
• Eine Nabe 1 ist mit vier kreuzweise angeordneten radialen Armen 5 versehen und weist eine axiale Bohrung 6 auf, die mit Nuten versehen ist, so daß die Nabe auf einer nicht dargestellten Welle axial verschiebbar aber nicht drehbar ist.
• Zwischen Nabe 1 und Reibbelagträgerscheibe 2 liegen ein Paar Blechringe 7, die mit der Reibbelagträgerscheibe mittels Nieten 8 verbunden sind.
• Die Blechringe 7 bilden vier Taschen 9, in denen die Arme 5 der Nabe 1 angeordnet sind, wobei die von den Taschen 9 eingeschlossenen Abschnitte der Bleche 7 mit Nieten 10 verbunden sind.
• Jeder einzelne Arm 5 der Nabe 1 ist jeweils von einem Gummiblock 11 eingeschlossen, dessen Volumen kleiner ist als die ihn aufnehmende Tasche 9. Der Gummiblock ist durch Vulkanisieren oder Kleben mit den gegenüberliegenden Wänden der Taschen 9 fest verbunden, die im wesentlichen parallel zur Ebene der Reibbelagträgerscheibe 2 liegen.
• Die Endabschnitte der Wände der Taschen 9, die in einem gewissen Abstand von den Blöcken 11 liegen, erstrecken sich symmetrisch auf beiden Seiten der Gummiblöcke 11, sind dann in Umfangsrichtung zueinander abgebogen und bilden zwischen sich einen freien Raum 14.
• Die auf den Armen sitzenden Gummiblöcke 11 weisen ungefähr die Gestalt eines mit der Basis auf die Arme der Nabe aufgesetzten Parallelepipeden auf, dessen in Umfangsrichtung liegende Seitenflächen je eine radial verlaufende Mittelrippe tragen.
• Vorzugsweise sind auf den Gummiblöcken an deren parallelen Außenwänden Metallplatten 12 aufvulkanisiert oder aufgeklebt, die an den betreffenden Wänden der Taschen in geeigneter Weise befestigt oder in den Taschen formschlüssig gehalten sind. Zu diesem Zwecke weisen die Metallplatten 12 abgebogene Enden 13 auf, deren Wölbung der Wölbung der Taschen entspricht.
• Das Verhältnis der mittleren Länge der Arme 5 (die rechteckig angenommen sind) in Umfangsrichtung zur mittleren Länge der Taschen in gleicher Richtung liegt zwischen 0,4 und 0,7.
• Zweckmäßig weist der Querschnitt eines Arms die Gestalt einer Sanduhr auf, wodurch ein vergrößerter Oberflächenkontakt mit den Gummiblöcken 11 erzielt wird.
• Bei einer Einwirkung eines Moments auf die Nabe 1, erfolgt eine in .den F i g. 3 und 4 durch Pfeile angedeutete Relativbewegung der Arme gegenüber den Taschen, wodurch sich die Blöcke 11 mit ihren Rippen 16 den Flanken der Räume 14 der Taschen 9 nähern. In dieser Lage pressen die als Kolben wirkenden Arme 5 den Gummi zwangweise gegen die Wände der Räume 14. Wenn ein Teil des von den Armen 5 geschobenen Gummis die Räume 14 vollständig füllt und Nebenausdehnungen verhindert sind, wirkt er bei weiterer Belastung an seiner Oberfläche wie ein fester Körper.
• Die dabei auftretende Verformung ist praktisch unbedeutend. Der die Räume 14 vollständig ausfüllende Teil des Gummis stellt dann ein steifes Zwischenglied zwischen den Armen 5 und den Taschen 9 dar.
• Aus dem Vorstehenden erklärt sich das erforderliche Verhältnis zwischen der Länge der Arme 5 zur Länge der Taschen 9, da die Arme 5, welche als Kolben wirken, bei der Kompression des Gummis gegen die Räume 14 der Taschen 9 eine genügende Kolbenfläche aufweisen müssen, um den auf den Gummi wirkenden Druck entsprechend der Druckfestigkeit des Gummis zu begrenzen.
• Es wird noch darauf hingewiesen, daß eine Relativgleitung aus dem Formsitz zwischen den Metallplatten 12 und den Taschen 9 in der kritischen Phase der höheren Beanspruchungen von dem die Räume 14 ausfüllenden Gummi verhindert wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Elastische Kupplungsscheibe für Scheibenreibungskupplungen, im besonderen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer mit radialen Armen versehenen Nabe, einer ringförmigen, der Nabe gegenüber koaxial liegenden Reibbelagträgerscheibe mit einem Paar radial innen angeordneter Blechringe und aus mehreren zwischen den Armen und Vertiefungen in den Blechringen eingeschalteten Gummiblöcken, die jeweils mit den Armen und den Blechringen fest, beispielsweise durch Vulkanisieren, verbunden sind und einer Verdrehung zwischen Nabe und Blechringen einen fortschreitend wachsenden Widerstand entgegensetzen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummiblock (11) eine Kappe bildet, die auf jeweils einen Arm (5) aufgesetzt ist und in einer der als radiale Taschen (9) ausgebildeten Vertiefungen der Blechringe (7) gelagert ist, wobei die Kappen zwischen den Blechringen und den sich im wesentlichen in der Scheibenebene erstreckenden Armen (5) axial vorgespannt sind und die zur Scheibenebene parallelen, gegenüberliegenden Wände der Taschen (9) in Umfangsrichtung an den beiden Taschenenden zueinander abgebogen sind und einen freien Raum (14) bilden.
2. 2. Elastische Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiblöcke ungefähr die Gestalt eines mit der Basis auf die Arme (5) der Nabe (1) aufgesetzten Parallelepipeden aufweisen, dessen in Umfangsrichtung liegende Seitenflächen je eine radial verlaufende Mittelrippe (16) tragen.
3. 3. Elastische Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der mittleren Länge der Arme (5) der Nabe (1) in Umfangsrichtung zur mittleren Länge der Taschen (9) in gleicher Richtung zwischen 0,4 und 0,7 liegt.
4. 4. Elastische Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Armes (5) die Gestalt einer Sanduhr aufweist.
5. 5. Elastische Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiblöcke (11) an den axial gerichteten Außenflächen in an sich bekannter Weise mit aufvulkanisierten oder geklebten Metallplatten (12) versehen sind.
6. 6. Elastische Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten (12) in den Taschen (9) formschlüssig gehalten sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 934 089; USA.-Patentschrift Nr. 2 363 469.