DE19514817A1 - Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Reibungskupplung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 02 808 bekannt. Bei diesem Stand der Technik sind zwei Reibbelagringe vorgesehen, die mit einem Träger vernietet sind und zwar im Bereich der Reibflächen von Schwungrad bzw. Anpreßplatte. Durch eine solchen Konstruktion ist von vornherein festgelegt, daß die Reibbelagringe nur soweit abgenutzt werden können, bis die Reibfläche von Anpreßplatte bzw. Schwungrad auf den Köpfen der Nieten zu liegen kommen. Der Rest der Reibbelagringe muß unbenutzt entsorgt werden. Damit entstehen hohe Kosten, da die Reibbelagringe einen großen Kostenanteil an der gesamten Kupplungsscheibe auf sich vereinigen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsscheibe mit aufgenieteten Reibbelagringen so auszubilden, daß ein möglichst großes Verschleißvolumen zur Verfügung steht und das Restvolumen nach der normalen Lebensdauer möglichst klein ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hauptanspruch gelöst. Durch die Verlegung der Befestigungsbereiche in radialer Richtung aus den Reibflächen heraus ist es möglich, die Reibbelagringe von vornherein mit einer derartigen Materialstärke zu versehen, daß diese - wenn überhaupt - nur geringfügig größer ist als der zulässige Verschleiß. Damit kann das Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe deutlich abgesenkt werden, da die Reibbeläge den größten Abstand von der Drehachse aufweisen. Weiterhin kann die Herstellung der Kupplungsscheibe deutlich verbilligt werden, da die Reibbelagringe einfach herzustellen sind und ein relativ geringes Volumen aufweisen. Zudem sind die Gegenreibflächen der Reibbelagringe auf ihrer gesamten wirksamen Fläche ohne Unterbrechungen ausgebildet, was sowohl der Stabilität als auch dem Verschleißvolumen zugute kommt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Träger aus einzelnen am Umfang verteilten Belagfedern besteht, die in Umfangsrichtung weisende Lappen innerhalb der Reibflächen aufweisen sowie im wesentlichen radial verlaufende Stege, die die Verbindung zur Nabe bzw. zum Torsionsdämpfer herstellen und wobei Nietlöcher zumindest in radial aus den Lappen herausragenden Zungen vorgesehen sind, die bis radial außerhalb der Reibflächen verlaufen. Durch die Verwendung von Belagfedern ist es einerseits möglich, eine axiale Federung zwischen beiden Reibbelagringen zu realisieren, was unter anderem den Anfahrkomfort wesentlich verbessert, andererseits ist die Anordnung von Lappen zur Aufnahme von Nietlöchern mit einem sehr geringen zusätzlichen Aufwand möglich.

Dabei können in vorteilhafter Weise auch im Steg der Belagfedern ein Nietloch vorgesehen werden, so daß zumindest für dieses Nietloch ein separater Lappen entfallen kann.

Durch die Anordnung von Ausnehmungen an der Anpreßplatte und an der Schwungmasse in dem Bereich, in welchem die Reibbelagringe über die Reibflächen radial hinausreichen und wobei die Ausnehmungen über Schrägen mit stumpfem Winkel in die Reibflächen münden ist es möglich, die Betriebssicherheit der Reibungskupplung vor allem im Hinblick auf einwandfreien Lüftvorgang auch mit zunehmendem Verschleiß der Reibbelagringe aufrecht zu erhalten.

Dabei können die Kanten im Bereich der Übergangs von den Schrägen zur Reibfläche gebrochen sein. Diese Maßnahme mindert in besonders einfacher Weise eine Kerbwirkung zwischen dem teilweise abgenutzten Bereich des Reibbelagringes und dem nicht dem Verschleiß ausgesetzten Bereich.

Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, wenn der Träger als ebenes Blechteil ausgebildet ist mit beidseits angeordneten Reibbelagringen, wobei radial innerhalb und/oder radial außerhalb der Projektionen der Reibflächen Niete den einen bzw. den anderen Reibbelagring mit dem Träger verbinden. Bei einer solchen Konstruktion ist sowohl der Herstellungsaufwand als auch das Massenträgheitsmoment vorteilhaft niedrig.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß jeder Reibbelagring umfangsmäßig versetzt zu den Befestigungsöffnungen Aussparungen aufweist und beide Reibbelagringe umfangsmäßig so versetzt angeordnet sind, daß jeder Niet mit seinem Setzkopf auf der Außenseite des einen Reibbelagringes aufliegt, mit seinem Schaft die Befestigungsöffnungen und das Nietloch durchdringt und mit seinem Schließkopf auf der dem Reibbelagring abgewandten Seite des Trägers aufliegt und in der Aussparung des anderen Reibbelagringes angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht die einfache Vernietung durch Auflage des Setzkopfes auf der Außenseite des Reibbelagringes und Vernietung auf der gegenüber liegenden Seite, wobei auch und ganz besonders diese Befestigungsart zu empfehlen ist, wenn die Befestigungsöffnungen im Reibbelagring als in radialer Richtung offene Schlitze ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in einzelnen:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine Reibungskupplung;

Fig. 2 den Teilschnitt durch abgenutzte Reibbelagringe entsprechend Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch axial gefederte Reibbelagringe;

Fig. 4 Teilansicht eines Reibbelagringes mit nach radial innen hin offenen Befestigungsöffnungen;

Fig. 5 u. 6 Ansichten von zwei unterschiedlichen Trägern in Form von Belagfedern;

Fig. 7 bis 9 Teilansichten unterschiedlicher Reibbelagringe.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Reibungskupplung 1. Diese besteht aus einer Schwungmasse 2, die im vorliegenden Fall über eine Scheibe 3 an einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Es ist selbstverständlich, daß die Schwungmasse 2 in nicht näher beschriebener Weise über eine Torsionsdämpfeinrichtung mit einer weiteren Schwungmasse verbunden sein kann, welche direkt an einer Kurbelwelle befestigt ist. An der Schwungmasse 2 ist ein Kupplungsgehäuse 5 befestigt, welches eine Anpreßplatte 6 umfaßt, die axial verlagerbar aber drehfest mit dem Kupplungsgehäuse 5, z. B. über Tangentialblattfedern, verbunden ist. Weiterhin umfaßt das Kupplungsgehäuse 5 eine Membranfeder 8, die sich einerseits über Distanzbolzen 9 am Kupplungsgehäuse 5 abstützt und andererseits auf der Anpreßplatte 6 aufliegt und diese mit einer Kraft in Richtung auf die Schwungmasse 2 zu belasten. Anpreßplatte 6 und Schwungmasse 2 sind mit ringförmigen Reibflächen 4 bzw. 7 versehen, die im wesentlichen axial zueinander fluchten. Zwischen Anpreßplatte 6 und Schwungmasse 2 sind die Reibbelagringe 16 einer Kupplungsscheibe 10 einspannbar. Die Kupplungsscheibe 10 weist eine drehfeste Verbindung zwischen den Reibbelagringen 16 und der Nabe auf, die drehfest auf einer nicht dargestellten Getriebewelle angeordnet ist. In dieser drehfesten Verbindung ist im vorliegenden Fall ein Träger 13 beinhaltet, zwischen dem und der Nabe 11 noch ein Torsionsdämpfer 12 vorgesehen ist. Der Träger 13 ist in seinem radial inneren Bereich mit einem Bauteil des Torsionsdämpfers 12 verbunden oder dieses Bauteil des Torsionsdämpfers 12 ist nach radial außen soweit verlängert, daß es die Funktion des Trägers 13 direkt übernehmen kann. Im vorliegenden Fall ist der Träger 13 nach radial außen hin soweit verlängert, daß er mit den Außendurchmessern der Reibbelagringe 16 im wesentlichen übereinstimmt. Beide Reibbelagringe 16 weisen Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ auf, die mit den Reibflächen 4 der Schwungmasse 2 bzw. der Reibfläche 7 der Anpreßplatte 6 korrespondieren. Die Reibbelagringe 16 sind nach radial innen hin über die Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ hinaus nach innen verlängert und in diesem Bereich sind die Reibbelagringe 16 mit dem Träger 13 vernietet. Zu diesem Zweck weist der Träger 13 Nietöffnungen 25 auf, die mit entsprechenden Befestigungsöffnungen in den Reibbelagringen korrespondieren. In diesem Zusammenhang sei auf Fig. 4 hingewiesen, welche eine halbe Ansicht eines Reibbelagringes 16 zeigt, der nach radial innen über die Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ hinausgeht und dort nach radial innen offene Befestigungsöffnungen 23 aufweist. Umfangsmäßig versetzt zu diesen Befestigungsöffnungen 23 sind Aussparungen 24 vorgesehen. Diese dienen zum einen der Gewichtserleichterung des Reibbelagringes 16 und andererseits der Möglichkeit, die zwei identischen Reibbelagringe 16 durch Verdrehen in Umfangsrichtung so zur Überdeckung zu bringen, daß jede Befestigungsöffnung 23 mit einer Aussparung 24 korrespondiert. Dadurch ist eine Vernietung entsprechend Fig. 1 möglich. An jeder Befestigungsstelle wird ein Niet 20 mit seinem Schaft voraus durch die Befestigungsöffnung 23 im Reibbelagring 16 eingeführt, so daß sein Setzkopf 21 auf der Außenseite des Reibbelagringes zur Auflage kommt. Der Schaft durchdringt noch die Nietöffnung 25 im Träger 13 und wird auf der dem Reibbelagring 16 abgewandten Seite des Trägers 13 vernietet. Dabei kommt der Schließkopf 22 des Niets 20 in der Aussparung 24 des gegenüberliegend angeordneten Reibbelagringes 16 zu liegen.

Aus Fig. 1 geht weiterhin hervor, daß im Bereich der Befestigungsöffnungen 23 bzw. der Aussparungen 24 der Reibbelagringe 16 die Anpreßplatte 6 mit einer Ausnehmung 26 und die Schwungmasse 2 mit einer Ausnehmung 27 versehen sind. Diese Ausnehmungen enden in einer Schräge mit stumpfem Winkel α in der Reibfläche 4 bzw. 7. in Verbindung mit Fig. 2, die abgenutzte Reibbelagringe 16 zeigt, ist zu erkennen, daß während des Betriebs der Reibungskupplung 1 und mit zunehmendem Verschleiß der Reibbelagringe 16 eine Stufe in diesen entsteht, die der Schräge der Ausnehmungen 26 und 27 entspricht. Durch diese Ausbildung ist auch nach aufgetretenem Verschleiß ein einwandfreier Lüftvorgang für die Kupplungsscheibe 10 gewährleistet, da kein zylindrischer Absatz entsteht, an dem die Anpreßplatte 6 hängenbleiben kann bzw. an dem die Kupplungsscheibe an der Schwungmasse 2 hängenbleiben kann. Vorzugsweise können die Schrägen in der Anpreßplatte 6 und in der Schwungmasse 2 beim Übergang in die Reibflächen 4 bzw. 7 gebrochen sein, so daß hier keine scharfe Kante entsteht. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Reibbelagringe 16 im Bereich ihrer Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ nahezu bis auf den Träger 13 abzunutzen. Die Befestigungsbereiche zwischen den Reibbelagringen 16 und dem Träger 13 sind somit vom Verschleiß unberührt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils eine Belagfeder 14 bzw. 15, wie sie anstelle des Trägers 13 verwendet werden können. Die Belagfeder 14 ist mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Steg 29 versehen, der nach radial innen hin in einen Fuß 28 mündet. Über diesen Fuß 28 ist die Belagfeder 14 entweder mit der Nabe 11 direkt verbunden oder mit einem Bauteil des Torsionsdämpfers 12. Nach radial außen schließt an den Steg 29 jeweils ein Lappen 30 bzw. 31 in beide Umfangsrichtungen an, wobei diese Lappen 30 bzw. 31 in Achsrichtung im wesentlichen mit den Reibflächen 4 bzw. 7 oder den Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ korrespondieren. Sie sind jeweils in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet um eine axiale Federung der beiden Reibbelagringe 16 zueinander zu ermöglichen. Im vorliegenden Fall ist aus dem Lappen 31 eine Zunge 32 nach radial innen hin herausgeführt, die ein Nietloch 33 aufweist. Ein weiteres Nietloch 33 ist im Steg 29 angeordnet. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, am Lappen 30 eine Zunge 32′ vorzusehen, die entweder anstelle des Nietlochs 33 im Steg 29 oder zusätzlich angebracht ist. Mehrere Belagfedern 14 sind in Umfangsrichtung einander abwechselnd befestigt und die beiden Reibbelagringe 16 sind von beiden Seiten her analog zu Fig. 1 abwechselnd an der einen Belagfeder bzw. an der anderen vernietet.

Fig. 6 zeigt eine Belagfeder 15, die für doppelseitige Anordnung vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung sind jeweils zwei Belagfedern 15 spiegelbildlich zueinander verbaut, wobei in den nach radial innen hin weisenden Zungen 32, die aus den Lappen 30 bzw. 31 heraus verlaufen, unterschiedliche Öffnungen vorgesehen sind. In der einen Zunge 32 ist ein Nietloch 33 vorgesehen und in der anderen Zunge 32 eine Öffnung 34, wobei diese beiden Öffnungen in Verbindung mit Fig. 3 näher erläutert werden. Fig. 3 zeigt den Schnitt durch die beiden Reibbelagringe 16, die in Verbindung mit Belagfedern 15 verbaut werden. Dabei sind die Belagfedern 15 im ausgefederten Zustand dargestellt entsprechend der gelüfteten Reibungskupplung 1. Der maximale Lüftweg der beiden Reibbelagringe 16 ist durch entsprechende Stufenniete 36 vorgegeben. Diese sind so gestaltet, daß sie zwei verschiedene Schaftdurchmesser aufweisen. Der Stufenniet 36 durchdringt mit seinem kleineren Schaftdurchmesser die Befestigungsöffnung 23 des Reibbelagrings 16 gemäß Fig. 4 sowie das Nietloch 33 in der einen Belagfeder 15. Daran anschließend ist der Nietschaft mit einem größeren Durchmesser versehen, so daß diese eine Belagfeder 15 mit dem entsprechenden Reibbelagring 16 fest vernietet werden kann. Der Stufenniet 36 durchdringt mit seinem größeren Schaftdurchmesser die Öffnung 34 in der anderen Zunge 32 der anderen Belagfeder 15 und hintergreift diese Zunge 32 mit seinem anderen Nietkopf. Damit kann zum einen eine gezielte Vorspannung zwischen den beiden Belagfedern 15 erzielt werden und zum anderen eine Begrenzung der Ausfederung im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Reibbelagringen. So ist beispielsweise der Reibbelagring 17 gemäß Fig. 7 so ausgestaltet, daß die Befestigungsöffnungen 35 bzw. die Aussparungen 24 nach radial außen über die Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ hinausreichen. Bei einer solchen Anbindung der Reibbelagringe 17 ist eine bessere Drehmomentübertragung in den Träger möglich, da hier ein größerer Durchmesser zur Verfügung steht.

Entsprechend Fig. 8 ist der Reibbelagring 18 so ausgebildet, daß sowohl radial außerhalb als auch radial innerhalb der Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ Befestigungsöffnungen 35 und Aussparungen 24 vorgesehen sind. In einem solchen Fall kann eine doppelte Anbindung vorgenommen werden, was insbesondere bei besonders hohen Drehmomenten vorteilhaft sein kann.

In Fig. 9 ist ein Reibbelagring 19 dargestellt, der seine Befestigungsöffnungen 35 radial außerhalb der Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ aufweist und der in seinem Außendurchmesser ohne Unterbrechung umlaufend ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind zu den einzelnen Befestigungsöffnungen 35 in Umfangsrichtung versetzt Aussparungen 37 vorgesehen, die die Funktion der Aussparungen 24 übernehmen. Eine solche Ausbildung bringt auch die bessere Drehmomentübertragung mit sich sowie einen Reibbelagring, der besonders einfach herzustellen ist.

Claims (7)

1. Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehende Schwungmasse mit einer ringförmigen Reibfläche, ein an der Schwungmasse befestigtes Kupplungsgehäuse, eine im Kupplungsgehäuse drehfest aber axial verlagerbar angeordnete Anpreßplatte mit einer ringförmigen Reibfläche in im westlichen axialer Überdeckung mit der Reibfläche der Schwungmasse, eine Kupplungsfeder zur Axialkraftbeaufschlagung der Anpreßplatte in Richtung Schwungmasse unter Zwischenschaltung einer Kupplungsscheibe mit Reibbelagringen, die drehfest mit einer Nabe verbunden sind - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Torsionsdämpfeinrichtung - dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (13 bis 15) vorgesehen und mit der Nabe (11) drehfest verbunden ist, der sich von der Nabe (11) ausgehend radial nach außen in den Bereich der Reibflächen (4, 7) erstreckt, der auf jeder Seite einen Reibbelagring (16) mit entsprechenden Gegenreibflächen (4′/7′) aufweist, wobei beide Reibbelagringe (16) über ihre radiale Erstreckung eine im wesentlichen gleichbleibende Materialstärke aufweisen und sich zumindest in eine radiale Richtung über die Reibflächen (4, 7) hinaus erstrecken und in diesem Bereich mit dem Träger (13 bis 15) vernietet sind.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14, 15) aus einzelnen am Umfang verteilten Belagfedern (14, 15) besteht, die in Umfangsrichtung weisende Lappen (30, 31) innerhalb der Reibflächen (4, 7) aufweisen sowie im wesentlichen radial verlaufende Stege (29), die die Verbindung zur Nabe (11) bzw. zum Torsionsdämpfer (12) herstellen und wobei Nietlöcher (33) zumindest in radial aus den Lappen (30, 31) herausragenden Zungen (32) vorgesehen sind, die bis radial außerhalb der Reibflächen (4, 7) verlaufen.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Steg (29) ebenfalls ein Nietloch (33) vorgesehen ist.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (6) und die Schwungmasse (2) in dem Bereich, in welchem die Reibbelagringe (16) über die Reibflächen (4, 7) radial hinausreichen, Ausnehmungen (26, 27) aufweisen und die Ausnehmungen (26, 27) über Schrägen mit stumpfem Winkel (α) in die Reibflächen (4, 7) münden.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten im Bereich des Überganges von den Schrägen zur Reibfläche (4, 7) gebrochen sind.

6. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (13) als ebenes Blechteil ausgebildet ist mit beidseits angeordneten Reibbelagringen (16), wobei radial innerhalb und/oder radial außerhalb der Projektionen der Reibflächen (4, 7) Niete (20) den einen bzw. den anderen Reibbelagring (16) mit dem Träger (13) verbinden.

7. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Reibbelagring (16-19) umfangsmäßig versetzt zu den Befestigungsöffnungen (23, 35) Aussparungen (24, 37) aufweist und beide Reibbelagringe umfangsmäßig so versetzt angeordnet sind, daß jeder Niet (20) mit seinem Setzkopf (21) auf der Außenseite des einen Reibbelagringes aufliegt, mit seinem Schaft die Befestigungsöffnung (23, 35) und das Nietloch (33) durchdringt und mit seinem Schließkopf (22) auf der dem Reibbelagring abgewandten Seite des Trägers aufliegt und in der Aussparung (24, 37) des anderen Reibbelagringes angeordnet ist.