DE19549388A1 - Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Reibungskupplung für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für eine Kraftfahrzeug, um
fassend eine mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in Wirkverbindung
stehende Schwungmasse mit einer ringförmigen Reibfläche, ein an der
Schwungmasse befestigtes Kupplungsgehäuse, eine im Kupplungsgehäuse dreh
fest aber axial verlagerbar angeordnete Anpreßplatte mit einer ringförmigen Reib
fläche in im wesentlicher axialer Überdeckung mit der Reibfläche der Schwung
masse, 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 - wobei ein Träger vorgese
hen und mit der Nabe drehfest verbunden ist, der sich von der Nabe ausgehend
radial nach außen in den Bereich der Reibflächen erstreckt, der auf jeder Seite
einen Reibbelagring mit entsprechenden Gegenreibflächen aufweist, wobei beide
Reibbelagringe über ihre radial Erstreckung eine im wesentlichen gleichbleibende
Materialstärke aufweisen und sich zumindest in eine radiale Richtung über die
Reibflächen hinaus erstrecken und in diesem Bereich mit dem Träger vernietet
sind.
Aus der europäischen Patentanmeldung 0 554 472 ist ein Reibbelagring bekannt,
der radial außerhalb seiner Reibflächen Befestigungsöffnungen für den Durchtritt
von Nieten aufweist, wobei umfangsmäßig zwischen dem Bereich zum Anordnen
dieser Befestigungsöffnungen Aussparungen vorgesehen sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsscheibe mit aufgenie
teten Reibbelagringen so auszubilden, daß die Betriebssicherheit auch mit zu
nehmendem Verschleiß der Reibbelagringe, vor allem im Hinblick auf einwand
freien Lüftvorgang voll erhalten bleibt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst. Durch die
Anordnung von Ausnehmungen an der Anpreßplatte und an der Schwungmasse
in dem Bereich, in welchem die Reibbelagringe über die Reibflächen radial hinaus
reichen, und wobei die Ausnehmungen über Schrägen mit stumpfen 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 aufrechtzuerhalten. Dies in der Schwungmasse
und in der Anpreßplatte angeordneten Schrägen sorgen dafür, daß bei aufgetre
tenem Verschleiß ein einwandfreier Lüftvorgang für die Kupplungsscheibe ge
währleistet ist, da kein zylindrischer Absatz entsteht, an dem die Anpreßplatte
hängenbleiben kann bzw. an dem die Kupplungsscheibe an der Schwungmasse
hängenbleiben kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Kanten im Bereich der Übergangs von den
Schrägen zur Reibfläche gebrochen sind. Dadurch wird an dieser Stelle eine
scharfe Kante vermieden. Es ist somit möglich, die Reibbelagringe im Bereich ih
rer Gegenreibflächen nahezu bis auf den Träger abzunutzen. Die Befestigungsbe
reiche zwischen den Reibbelagringen und dem Träger sind somit vom Verschleiß
unberührt.
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 herausragen
den Zungen vorgesehen sind, die bis radial außerhalb der Reibflächen verlaufen.
Durch die Verwendung von Belagfedern ist es einerseits möglich, eine axiale Fe
derung 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.
Vorteilhaft im Sinn der Erfindung ist es weiterhin, wenn der Träger als ebenes
Blechteil ausgebildet ist mit beidseits angeordneten Reibbelagringen, wobei radial
innerhalb und/oder außerhalb der Projektion der Reibflächen Niete den einen bzw.
den anderen Reibbelagring mit dem Träger verbinden. Bei einer solchen Kon
struktion ist sowohl der Herstellungsaufwand als auch das Massenträgheitsmo
ment vorteilhaft niedrig. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß
jeder Reibbelagring umfangsmäßig versetzt zu den Befestigungsöffnungen Aus
sparungen aufweist und beide Reibbelagring umfangsmäßig so versetzt angeord
net sind, daß jeder Niet mit seinem Setzkopf auf der Außenseite des einen Reib
belagringes aufliegt, mit seinem Schaft die Befestigungsöffnungen und das Niet
loch durchdringt, und mit seinem Schließkopf auf der dem Reibbelagring abge
wandten Seite des Trägers aufliegt und in der Aussparung des anderen Reibbe
lagringes angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht die einfache Ver
nietung durch Auflage des Setzkopfes auf der Außenseite des Reibbelagringes
und Vernietung auf der gegenüberliegenden Seite, wobei auch und ganz beson
ders 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 erläu
tert. 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 Träger in Form von Belagfe
dern;
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 verbun
den sein kann, welche direkt an einer Kurbelwelle befestigt ist. An der
Schwungmasse 2 ist ein Kupplungsgehäuse 5 befestigt, welches eine Anpreß
platte 6 umfaßt, die axial verlagerbar aber drehfest mit dem Kupplungsgehäu
se 5, z. B. über Tangentialblattfedern, verbunden ist. Weiterhin umfaßt das
Kupplungsgehäuse 5 eine Membranfeder 8, die sich einerseits über Distanzbol
zen 9 am Kupplungsgehäuse 5 abstützt und andererseits auf der Anpreßplatte 6
aufliegt und diese mit einer Kraft in Richtung auf die Schwungmasse 2 zu bela
sten. Anpreßplatte 6 und Schwungmasse 2 sind mit ringförmigen Reibflächen 4
bzw. 7 versehen, die im wesentlichen axial zueinander fluchten. Zwischen An
preßplatte 6 und Schwungmasse 2 sind die Reibbelagringe 16 einer Kupplungs
scheibe 10 einspannbar. Die Kupplungsscheibe 10 weist eine drehfeste Verbin
dung 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 die
ses 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 Außen
durchmessern der Reibbelagringe 16 im wesentlichen übereinstimmt. Beide Reib
belagringe 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 Reibbelag
ringe 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 hin
gewiesen, 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 die
sen 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 Um
fangsrichtung so zur Überdeckung zu bringen, daß jede Befestigungsöffnung 23
mit einer Aussparung 24 korrespondiert. Dadurch ist eine Vernietung entspre
chend 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 gegenüberlie
gend 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 ent
steht, die der Schräge der Ausnehmungen 26 und 27 entspricht. Durch diese
Ausbildung ist auch nach aufgetretenem Verschleiß ein einwandfreier Lüftvor
gang für die Kupplungsscheibe 10 gewährleistet, da kein zylindrischer Absatz
entsteht, an dem die Anpreßplatte 6 hängenbleiben kann bzw. an dem die Kupp
lungsscheibe an der Schwungmasse 2 hängenbleiben kann. Vorzugsweise kön
nen die Schrägen in der Anpreßplatte 6 und in der Schwungmasse 2 beim Über
gang in die Reibflächen 4 bzw. 7 gebrochen sein, so daß hier keine scharfe Kante
entsteht. Durch dies 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 we
sentlichen radial verlaufenden Steg 29 versehen, der nach radial innen hin in ei
nen 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 Um
fangsrichtungen an, wobei diese Lappen 30 bzw. 31 in Achsrichtung im wesent
lichen mit den Reibflächen 4 bzw. 7 oder den Gegenreibflächen 4′ bzw. 7′ korre
spondieren. 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 her
ausgeführt, 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 Zun
ge 32′ vorzusehen, die entweder anstelle des Nietlochs 33 im Steg 29 oder zu
sätzlich angebracht ist. Mehrere Belagfedern 14 sind in Umfangsrichtung einan
der abwechselnd befestigt und die beiden Reibbelagringe 16 sind von beiden Sei
ten her analog zu Fig. 1 abwechselnd an der einen Belagfeder bzw. an der ande
ren vernietet.
Fig. 6 zeigt eine Belagfeder 15, die für doppelseitige Anordnung vorgesehen ist.
Bei einer solchen Anordnung sind jeweils zwei Belagfedern 15 spiegelbildlich zu
einander verbaut, wobei in den nach radial innen hin weisenden Zungen 32, die
aus den Lappen 30 bzw. 31 heraus verlaufen, unterschiedliche Öffnungen vorge
sehen sind. In der einen Zunge 32 ist ein Nietloch 33 vorgesehen und in der an
deren 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 Reib
belagringe 16, die in Verbindung mit Belagfedern 15 verbaut werden. Dabei sind
die Belagfedern 15 im ausgefederten Zustand dargestellt entsprechend der gelüf
teten 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 durch
dringt mit seinem kleineren Schaftdurchmesser die Befestigungsöffnung 23 des
Reibbelagrings 16 gemäß Fig. 4 sowie das Nietloch 33 in der einen Belagfe
der 15. Daran anschließend ist der Nietschaft mit einem größeren Durchmesser
versehen, so daß diese eine Belagfeder 15 mit dem entsprechenden Reibbelag
ring 16 fest vernietet werden kann. Der Stufenniet 36 durchdringt mit seinem
größeren Schaftdurchmesser die Öffnung 34 in der anderen Zunge 32 der ande
ren Belagfeder 15 und hintergreift diese Zunge 32 mit seinem anderen Nietkopf.
Damit kann zum einen eine gezielte Vorspannung zwischen den beiden Belagfe
dern 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 mög
lich, 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′ Befesti
gungsöffnungen 35 und Aussparungen 24 vorgesehen sind. In einem solchen Fall
kann eine doppelte Anbindung vorgenommen werden, was insbesondere bei be
sonders 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 Au
ßendurchmesser ohne Unterbrechung umlaufend ausgebildet ist. Zu diesem
Zweck sind zu den einzelnen Befestigungsöffnungen 35 in Umfangsrichtung ver
setzt Aussparungen 37 vorgesehen, die die Funktion der Aussparungen 24 über
nehmen. Eine solche Ausbildung bringt auch die bessere Drehmomentübertra
gung mit sich sowie einen Reibbelagring, der besonders einfach herzustellen ist.
Claims (6)
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 Kupp
lungsgehäuse, eine im Kupplungsgehäuse drehfest aber axial verlagerbar
angeordnete Anpreßplatte mit einer ringförmigen Reibfläche in im westlichen
axialer Überdeckung mit der Reibfläche der Schwungmasse, eine Kupplungs
feder zur Axialkraftbeaufschlagung der Anpreßplatte in Richtung Schwung
masse unter Zwischenschaltung einer Kupplungsscheibe mit Reibbelagrin
gen, die drehfest mit einer Nabe verbunden sind - gegebenenfalls unter Zwi
schenschaltung einer Torsionsdämpfeinrichtung - wobei ein Träger vorgese
hen und mit der Nabe drehfest verbunden ist, der sich von der Nabe ausge
hend radial nach außen in den Bereich der Reibflächen erstreckt, der auf je
der Seite einen Reibbelagring mit entsprechenden Gegenreibflächen auf
weist, wobei beide Reibbelagringe über ihre radiale Erstreckung eine im we
sentlichen gleichbleibende Materialstärke aufweisen und sich zumindest in
eine radiale Richtung über die Reibflächen hinaus erstrecken und in diesem
Bereich mit dem Träger vernietet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpreßplatte (6) und die Schwungmasse (2) in dem Bereich, in wel
chem die Reibbelagringe (16) über die Reibflächen (4, 7) radial hinausrei
chen, Ausnehmungen (26, 27) aufweisen und die Ausnehmungen (26, 27)
über Schrägen mit stumpfem Winkel (α) in die Reibflächen (4, 7) münden.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanten im Bereich des Überganges von den Schrägen zur Reibflä
che (4, 7) gebrochen sind.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (14, 15) aus einzelnen am Umfang verteilten Belagfe
dern (14, 15) besteht, die in Umfangsrichtung weisende Lappen (,031) in
nerhalb der Reibflächen (4, 7) aufweisen, sowie im wesentlichen radial ver
laufende Stege (29), die die Verbindung zur Nabe (11) bzw. zum Torsions
dämpfer (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.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Steg (29) ebenfalls ein Nietloch (33) vorgesehen ist.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (13) als ebenes Blechteil ausgebildet ist mit beidseits ange
ordneten Reibbelagringen (16), wobei radial innerhalb und/oder radial außer
halb der Projektionen der Reibflächen (4, 7) Niete (20) den einen bzw. den
anderen Reibbelagring (16) mit dem Träger (13) verbinden.
6. Reibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Reibbelagring (16-19) umfangsmäßig versetzt zu den Befesti
gungsöffnungen (23, 35) Aussparungen (24, 37) aufweist und beide Reibbe
lagringe 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 einem Schließkopf (22) auf der dem Reibbelagring ab
gewandten Seite des Trägers aufliegt und in der Aussparung (24, 37) des
anderen Reibbelagringes angeordnet ist.
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