DE19747220A1 - Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung - Google Patents
Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-ReibungskupplungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-
Reibungskupplung entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Eine Kupplungsscheibe dieser Bauart ist aus der deutschen Patentschrift 35 42 491 be
kannt. Bei dieser bekannten Konstruktion ist die Innennabe im axialen Erstreckungsbe
reich der Außennabe mit einer Außenverzahnung versehen, in welche eine Innenver
zahnung der Außennabe eingreift. Das Verdrehspiel dieser Verzahnung legt den Wir
kungsbereich des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers fest. Gleichzeitig werden die
Teile des Last-Torsionsschwingungsdämpfers durch die Außenverzahnung der Innenna
be in Achsrichtung geführt. Die Reibeinrichtung für den Leerlauf-Torsionsschwin
gungsdämpfer ist beim Stand der Technik derart angeordnet, daß die mit der Innennabe
fest verbundene Ringscheibe kraftbeaufschlagt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Reibeinrichtung für den Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfer platzsparend unterzubringen, und eine zusätzliche Bela
stung der Ringscheibe des Leerlaufdämpfers möglichst gering zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hauptanspruch gelöst. Es wird vorge
schlagen, daß die Teile der Leerlaufreibeinrichtung axial zwischen den Ringscheiben und
radial innerhalb der Federn angeordnet sind, die Außenverzahnung der Innennabe zwi
schen der dem Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer zugewandten Seitenscheibe des
Last-Torsionsschwingungsdämpfers und der axial äußeren Ringscheibe des Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfers mit reduziertem Außendurchmesser verlängert ist und
zumindest ein Teil der Leerlaufreibeinrichtung mit einer Innenverzahnung drehfest ohne
Spiel in die verlängerte Außenverzahnung eingreift. Durch die drehfeste Anordnung
zumindest eines der Teile der Leerlaufreibeinrichtung auf der axial verlängerten Außen
verzahnung der Innennabe ist es möglich, die Drehmomentbeanspruchung durch die
Leerlaufreibeinrichtung von der außen angeordneten Ringscheibe des Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfers fernzuhalten. Zudem ist kein Bauteil der Leerlaufreibein
richtung auf der Außenseite der Ringscheibe angeordnet. Damit kann diese Ringscheibe
und ihre drehfeste Verbindung zur Innennabe frei von zusätzlichen Reibkräften gehalten
werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß das eine Teil als axial
wirkende Feder ausgebildet ist. Mit einer solchen Konstruktion ist eine besonders einfa
che Reibeinrichtung realisiert, bei welcher die axial wirkende Feder gleichzeitig als dreh
festes Bauteil mit der Innennabe ausgeführt ist und gegenüber der dazu verdrehbaren
Ringscheibe eine Reibkraft erzeugt.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß sowohl die Ringscheibe des Leerlauf-Torsions
schwingungsdämpfers als auch die Feder, an einem Absatz der Außenverzahnung axial
angelegt und zusammen befestigt sind. Eine solche Konstruktion ist besonders vorteil
haft im Hinblick auf Montage- und Herstellungsaufwand.
Es ist jedoch auch möglich, dieses eine Teil als Reibring auszubilden, der durch eine Fe
der in Richtung Seitenscheibe belastet ist. Bei einer solchen Anordnung kann in wesent
lich größerem Umfang die notwendige Reibkraft angepaßt werden und die Feder kann
als einfaches Bauteil, z. B. als Wellfeder oder Tellerfeder, zwischengelegt werden.
Eine weitere vorteilhafte Aufgestaltung sieht vor, daß das eine Teil eine Druckscheibe ist,
die axial zwischen einer Feder und einem Reibring angeordnet ist, wobei die Feder die
Druckscheibe und den Reibring in Richtung Seitenscheibe belastet. Bei einer solchen
Ausführung ist eine sehr gleichmäßige Flächenbelastung des Reibringes gewährleistet,
da die Druckscheibe flächig auf dem Reibring aufliegt, während die Auflage der Feder
gegenüber der Druckscheibe unkritisch ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Feder als Tellerfeder auszubilden, die axial zwischen
Reibring und Ringscheibe angeordnet ist und sich am Außenumfang der Verlängerung
der Außenverzahnung in einer Nut axial abstützt. Durch eine solche Ausbildung ist die
außenliegende Ringscheibe des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers axial kraftfrei
gehalten, da sich die Feder in einer separaten Nut der Innennabe abstützt.
Eine weitere Möglichkeit einer raumsparenden und axial kraftfreien Reibeinrichtung ist
dadurch gegeben, daß die Reibeinrichtung aus einem etwa topfförmigen Bauteil be
steht, dessen Boden der Ringscheiben benachbart ist, dessen Rand axial in Richtung
Ringscheibe verläuft, ferner aus einem Ringelement besteht, welches drehfest mit der
Ringscheibe ist und im wesentlichen im Raum radial innerhalb des Randes angeordnet
ist und wobei ein radial verspanntes Reibelement zwischen Außendurchmesser des Rin
gelementes und Innendurchmesser des Randes angeordnet ist. Eine solche Konstruktion
kann relativ hohe Reibkräfte erzeugen, da einmal der mittlere Reibradius direkt radial
innerhalb der Leerlauffedern angeordnet ist und zum anderen das topfförmige Bauteil
sehr steif ausgebildet sein kann.
Dabei kann das Reibelement sowohl als Wellfeder ausgebildet sein, die radial von außen
und von innen her verspannt ist oder es kann auch ein offener Spannring vorgesehen
sein, der mit Eigenspannung entweder radial innen oder radial außen anliegt und über
seinen offenen Spalt und über die entsprechende Ausbildung des anderen Bauteils an
gesteuert wird.
Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die Teile der Leerlaufreibeinrichtung
zu einer Baueinheit zusammengefaßt und vormontierbar sind. Durch das Herstellen der
Leerlaufreibeinrichtung in einer Baueinheit ist es möglich, diese vor dem Einbau in die
Kupplungsscheibe auf ihre Funktion zu überprüfen und festzustellen, ob die für die
Reibkraft vorgegebenen Toleranzen eingehalten sind. Bei Bedarf kann diese Baueinheit
durch eine andere ersetzt werden, deren Reibkraft in der vorgeschriebenen Bandbreite
liegt. Damit kann vermieden werden, daß die komplette Kupplungsscheibe nach ihrem
Zusammenbau entweder unbrauchbar ist oder komplett zerlegt und neu aufgebaut
werden muß.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die Baueinheit mit zumindest zwei durch Feder
kraft axial gegeneinander vorgespannten Elementen vorgesehen ist und nach außen
kraftfrei ausgeführt ist. Eine solche Baueinheit kann leicht montiert werden, da sie durch
ihre Kraftfreiheit in Achsrichtung in den vorgesehenen Bauraum lediglich ein gelegt wer
den muß.
Dabei ist vorgesehen, daß in den axialen Raum zwischen beiden Ringscheiben Nietköpfe
reichen, die zur Drehmitnahme mindestens eines anderen Teils der Leerlaufeinrichtung
ausgebildet sind. Damit können für den Antrieb der Leerlaufreibeinrichtung bereits vor
handene Bauteile mitverwendet werden, einmal die verlängerte Außenverzahnung der
Nabe und zum anderen die Nietköpfe, welche sowieso an den Nieten vorhanden sein
müssen. Dabei können die Nietköpfe zu Nieten gehören, welche die eine Ringscheibe
mit der entsprechenden Seitenscheibe des Last-Torsionsschwingungsdämpfers verbin
den oder die Nietköpfe können auch zu Nieten gehören, welche die beiden Seitenschei
ben des Last-Torsionsschwingungsdämpfers mit der Außennabe verbinden.
Die Erfindung wird anschließend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläu
tert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1-3 zwei halbe Längsschnitte einer Kupplungsscheibe an umfangsmäßig unter
schiedlichen Stellen, sowie eine Teilansicht einer Verzahnung;
Fig. 4 einen Teilschnitt mit einer einfachen Reibeinrichtung in Form einer Tellerfe
der;
Fig. 5 einen Teilschnitt mit einer Reibeinrichtung in Form einer Wellfeder;
Fig. 6 einen Teilschnitt mit einem Reibring und einer Feder;
Fig. 7 einen Teilschnitt mit einer separat axial abgestützten Tellerfeder;
Fig. 8 einen Teilschnitt mit einer radial eingespannten Feder;
Fig. 9 einen Teilschnitt mit einer Leerlaufreibeinrichtung als Baueinheit.
Die Fig. 1-3 zeigen in zwei Teilschnitten die Gesamteinbausituation einer Leerlaufreib
einrichtung 27 in eine Kupplungsscheibe. Die Kupplungsscheibe weist dabei die folgen
den spezifischen Merkmale auf:
Eine Nabe 1 ist mit einer Innenverzahnung 3 drehfest auf eine nicht dargestellte Getrie bewelle aufgesetzt. Die Getriebewelle kann um die gemeinsame Drehachse 5 rotieren. Die Innennabe 1 weist eine Außenverzahnung 7 auf, in die eine Außennabe 13 mit ei ner entsprechenden Innenverzahnung drehfest mit Spiel in Umfangsrichtung eingreift. Dieses Spiel in Umfangsrichtung legt den Wirkungsbereich eines Leerlauf-Torsions schwingungsdämpfers 25 fest. Beidseits der Außennabe 13 ist jeweils eine Seitenschei be 31, 33 fest angeordnet, und zwar über mehrere am Umfang verteilte Niete 29. In ihrem radial äußeren Bereich sind die beiden Seitenscheiben 31 und 33 über Ab standsniete 35 untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten. Axial zwischen den beiden Scheiben 31 und 33 ist eine Zwischenscheibe 37 angeordnet, welche radial auf der Außennabe 13 geführt ist und welche radial außerhalb der Abstandsniete 35 mit Reibbelägen 17 sowie einer Mitnehmerscheibe 19 verbunden ist. Zwischen der Mit nehmerscheibe 19 und den Reibbelägen 17 kann eine Belagfederung vorgesehen sein. Etwa umfangsmäßig zwischen den einzelnen Abstandsnieten 35 sind sowohl in den Seitenscheiben 31 und 33 wie auch in der Zwischenscheibe 37 Fenster 39,41,43 vorge sehen, in welche Schraubenfedern 45 eingesetzt sind. Die Seitenscheiben mit der Zwi schenscheibe und die Fenster mit den Federn bilden einen Last-Torsionsschwin gungsdämpfer 21, wobei bei entsprechender Drehmomentbeaufschlagung die Zwi schenscheibe 37 gegenüber den Seitenscheiben 31 und 33 gegen die Kraft der Fe dern 45 verdreht werden kann. Dabei kann eine Lastreibeinrichtung 23 vorgesehen sein, die zwischen den beiden Seitenscheiben 31 und 33 sowie der Zwischenscheibe 37 an geordnet ist und beispielsweise aus Reibringen und zumindest einer axial wirkenden Feder besteht. Seitlich außerhalb der Seitenscheibe 33 ist der Leerlauf-Torsionsschwin gungsdämpfer 25 angeordnet. Er besteht aus zwei Ringscheiben 57 und 59 sowie aus mehreren am Umfang verteilten Schraubenfedern 67, die in Fenstern oder Taschen der beiden Ringscheiben 57 und 59 angeordnet sind. Dabei ist die eine Ringscheibe 57 an die Außenseite der Seitenscheibe 33 angelegt und mit dieser drehfest verbunden. Diese drehfeste Verbindung erfolgt im vorliegenden Fall über die Niete 29, wobei der in Fig. 1 dargestellte Nietkopf 69 axial in Richtung auf die Ringscheibe 59 vorsteht, es ist jedoch auch möglich, diesen Nietkopf zu versenken oder eine andere Verbindung zwischen Ringscheibe 57 und Seitenscheibe 33 vorzusehen. Axial zwischen den beiden Ringschei ben 57 und 59 sowie radial innerhalb der Schraubenfedern 67 ist eine Reibeinrich tung 27 für den Leerlaufbetrieb vorgesehen. Diese Leerlauf-Reibeinrichtung 27 besteht entsprechend den Fig. 1-3 aus einem Reibring 73, der drehfest mit der Innennabe 1 verbunden aber axial verschiebbar ist, und der von einer Feder 65 axial beaufschlagt wird, die zwischen ihm und der Ringscheibe 59 angeordnet ist. Der Reibring 73 wird dabei in Richtung auf die Außennabe 13 bzw. in Richtung auf die Seitenscheibe 33 be lastet und erliegt im vorliegenden Fall auf den am Umfang verteilten Nietköpfen 69 der Niete 29 reibend auf. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Reibring 73 und der In nennabe 1 erfolgt dadurch, daß die Außenverzahnung 7 der Innennabe 1 axial im Be reich zwischen der Seitenscheibe 33 und der Ringscheibe 59 mit vermindertem Außen durchmesser verlängert ist und der Reibring 73 mit einer entsprechenden Innenverzah nung 77 ohne Spiel in Umfangsrichtung auf die Verlängerung 8 der Außenverzah nung 7 aufgesetzt ist. Durch diese Anordnung wird im Bereich der Wirksamkeit des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers 25 während der Relativbewegung zwischen der Ringscheibe 57 und der Ringscheibe 59 eine Reibkraft erzeugt, die einmal abhängig ist von der axialen Vorspannkraft der Feder 65 und zum anderen vom Reibbeiwert zwi schen dem Reibring 73 und den Nietköpfen 69. Durch die Anordnung des Reibringes 73 kann die Ringscheibe 59 frei von umfangsmäßig wirkenden Reibkräften der Leerlauf- Reibeinrichtung 27 freigehalten werden. Die Feder 75 kann sowohl als Wellfeder als auch als Tellerfeder ausgebildet sein, und ihre radiale Zentrierung kann sowohl in einem Bund des Reibring 73 erfolgen (an ihrem Außendurchmesser) als auch über ihren Innen durchmesser und über den Außendurchmesser der Verlängerung 8 der Außenverzah nung 7. In diesem Fall kann der Reibring 73 auf beiden Seiten vollkommen eben aus gebildet sein.
Eine Nabe 1 ist mit einer Innenverzahnung 3 drehfest auf eine nicht dargestellte Getrie bewelle aufgesetzt. Die Getriebewelle kann um die gemeinsame Drehachse 5 rotieren. Die Innennabe 1 weist eine Außenverzahnung 7 auf, in die eine Außennabe 13 mit ei ner entsprechenden Innenverzahnung drehfest mit Spiel in Umfangsrichtung eingreift. Dieses Spiel in Umfangsrichtung legt den Wirkungsbereich eines Leerlauf-Torsions schwingungsdämpfers 25 fest. Beidseits der Außennabe 13 ist jeweils eine Seitenschei be 31, 33 fest angeordnet, und zwar über mehrere am Umfang verteilte Niete 29. In ihrem radial äußeren Bereich sind die beiden Seitenscheiben 31 und 33 über Ab standsniete 35 untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten. Axial zwischen den beiden Scheiben 31 und 33 ist eine Zwischenscheibe 37 angeordnet, welche radial auf der Außennabe 13 geführt ist und welche radial außerhalb der Abstandsniete 35 mit Reibbelägen 17 sowie einer Mitnehmerscheibe 19 verbunden ist. Zwischen der Mit nehmerscheibe 19 und den Reibbelägen 17 kann eine Belagfederung vorgesehen sein. Etwa umfangsmäßig zwischen den einzelnen Abstandsnieten 35 sind sowohl in den Seitenscheiben 31 und 33 wie auch in der Zwischenscheibe 37 Fenster 39,41,43 vorge sehen, in welche Schraubenfedern 45 eingesetzt sind. Die Seitenscheiben mit der Zwi schenscheibe und die Fenster mit den Federn bilden einen Last-Torsionsschwin gungsdämpfer 21, wobei bei entsprechender Drehmomentbeaufschlagung die Zwi schenscheibe 37 gegenüber den Seitenscheiben 31 und 33 gegen die Kraft der Fe dern 45 verdreht werden kann. Dabei kann eine Lastreibeinrichtung 23 vorgesehen sein, die zwischen den beiden Seitenscheiben 31 und 33 sowie der Zwischenscheibe 37 an geordnet ist und beispielsweise aus Reibringen und zumindest einer axial wirkenden Feder besteht. Seitlich außerhalb der Seitenscheibe 33 ist der Leerlauf-Torsionsschwin gungsdämpfer 25 angeordnet. Er besteht aus zwei Ringscheiben 57 und 59 sowie aus mehreren am Umfang verteilten Schraubenfedern 67, die in Fenstern oder Taschen der beiden Ringscheiben 57 und 59 angeordnet sind. Dabei ist die eine Ringscheibe 57 an die Außenseite der Seitenscheibe 33 angelegt und mit dieser drehfest verbunden. Diese drehfeste Verbindung erfolgt im vorliegenden Fall über die Niete 29, wobei der in Fig. 1 dargestellte Nietkopf 69 axial in Richtung auf die Ringscheibe 59 vorsteht, es ist jedoch auch möglich, diesen Nietkopf zu versenken oder eine andere Verbindung zwischen Ringscheibe 57 und Seitenscheibe 33 vorzusehen. Axial zwischen den beiden Ringschei ben 57 und 59 sowie radial innerhalb der Schraubenfedern 67 ist eine Reibeinrich tung 27 für den Leerlaufbetrieb vorgesehen. Diese Leerlauf-Reibeinrichtung 27 besteht entsprechend den Fig. 1-3 aus einem Reibring 73, der drehfest mit der Innennabe 1 verbunden aber axial verschiebbar ist, und der von einer Feder 65 axial beaufschlagt wird, die zwischen ihm und der Ringscheibe 59 angeordnet ist. Der Reibring 73 wird dabei in Richtung auf die Außennabe 13 bzw. in Richtung auf die Seitenscheibe 33 be lastet und erliegt im vorliegenden Fall auf den am Umfang verteilten Nietköpfen 69 der Niete 29 reibend auf. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Reibring 73 und der In nennabe 1 erfolgt dadurch, daß die Außenverzahnung 7 der Innennabe 1 axial im Be reich zwischen der Seitenscheibe 33 und der Ringscheibe 59 mit vermindertem Außen durchmesser verlängert ist und der Reibring 73 mit einer entsprechenden Innenverzah nung 77 ohne Spiel in Umfangsrichtung auf die Verlängerung 8 der Außenverzah nung 7 aufgesetzt ist. Durch diese Anordnung wird im Bereich der Wirksamkeit des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers 25 während der Relativbewegung zwischen der Ringscheibe 57 und der Ringscheibe 59 eine Reibkraft erzeugt, die einmal abhängig ist von der axialen Vorspannkraft der Feder 65 und zum anderen vom Reibbeiwert zwi schen dem Reibring 73 und den Nietköpfen 69. Durch die Anordnung des Reibringes 73 kann die Ringscheibe 59 frei von umfangsmäßig wirkenden Reibkräften der Leerlauf- Reibeinrichtung 27 freigehalten werden. Die Feder 75 kann sowohl als Wellfeder als auch als Tellerfeder ausgebildet sein, und ihre radiale Zentrierung kann sowohl in einem Bund des Reibring 73 erfolgen (an ihrem Außendurchmesser) als auch über ihren Innen durchmesser und über den Außendurchmesser der Verlängerung 8 der Außenverzah nung 7. In diesem Fall kann der Reibring 73 auf beiden Seiten vollkommen eben aus gebildet sein.
Die Wirkungsweise der Kupplungsscheibe ist kurz folgende:
Bei Drehmomentbeaufschlagung von geringer Größe bzw. im Leerlauf verhält sich der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 21 als starres Bauteil und eine Relativbewegung in Umfangsrichtung findet zwischen den Seitenscheiben 31, 33 und der Ringscheibe 57 einerseits statt und der Innennabe 1 bzw. der Ringscheibe 59 andererseits. Bei dieser Relativbewegung kommt die Leerlaufreibeinrichtung 37 zum Einsatz. Bei größerer Drehmomentbeaufschlagung wird das Spiel zwischen der Innenverzahnung der Au ßennabe 13 und der Außenverzahnung 7 der Innennabe 1 aufgebraucht, so daß beim Überschreiten dieses Spiels der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer 25 überbrückt wird und der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 21 zur Wirkung kommt, wobei sich dann die angetriebene Zwischenscheibe 37 gegenüber den beiden Seitenschei ben 31, 33 verdreht und zwar gegen die Kraft der Schraubenfedern 45 und einer evtl. Reibkraft einer Lastreibeinrichtung 23.
Bei Drehmomentbeaufschlagung von geringer Größe bzw. im Leerlauf verhält sich der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 21 als starres Bauteil und eine Relativbewegung in Umfangsrichtung findet zwischen den Seitenscheiben 31, 33 und der Ringscheibe 57 einerseits statt und der Innennabe 1 bzw. der Ringscheibe 59 andererseits. Bei dieser Relativbewegung kommt die Leerlaufreibeinrichtung 37 zum Einsatz. Bei größerer Drehmomentbeaufschlagung wird das Spiel zwischen der Innenverzahnung der Au ßennabe 13 und der Außenverzahnung 7 der Innennabe 1 aufgebraucht, so daß beim Überschreiten dieses Spiels der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer 25 überbrückt wird und der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 21 zur Wirkung kommt, wobei sich dann die angetriebene Zwischenscheibe 37 gegenüber den beiden Seitenschei ben 31, 33 verdreht und zwar gegen die Kraft der Schraubenfedern 45 und einer evtl. Reibkraft einer Lastreibeinrichtung 23.
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe, bei welcher der Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfer 25 mit den direkt mit ihm verbundenen Bauteilen darge
stellt ist. Im vorliegenden Fall ist die Leerlaufreibeinrichtung 27 von besonders einfacher
Bauart, da sie praktisch nur aus der Feder 75 besteht, die im vorliegenden Fall als Teller
feder ausgebildet ist. Diese Tellerfeder 75 ist über eine Innenverzahnung 77 entspre
chend Fig. 3 drehfest auf der Verlängerung 8 der Außenverzahnung 7 aufgesetzt. Die
Feder 75 stützt sich dabei in diesem Bereich axial an der Ringscheibe 59 des Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfer 25 ab. Auf der anderen Seite liegt diese Feder 75 entwe
der direkt an der Ringscheibe 57 an oder - parallel zur Fig. 1 - direkt an den Nietköp
fen 69. Im vorliegenden Fall ist die Feder 75 mit ihrer Innenverzahnung 77 axial in Rich
tung auf die Ringscheibe 57 an einem Absatz 95 der Verlängerung 8 der Außenverzah
nung 7 angelegt, wobei sie in dieser Stellung durch die Ringscheibe 59 gehalten ist, die
ebenfalls mit einer entsprechenden Innenverzahnung drehfest auf die Verlängerung 8
aufgesetzt ist und beispielsweise durch eine Verstemmung 97 gehalten ist. Anstelle der
Verstemmung 97 kann natürlich auch eine andere Befestigungsart erfolgen, z. B. eine
Schweißnaht.
In Fig. 5 ist zum Unterschied von Fig. 4 zur Krafterzeugung der Leerlaufreibeinrich
tung 27 eine Wellfeder 93 vorgesehen, welche axial zwischen die beiden Ringschei
ben 57 und 59 unter Vorspannung eingesetzt ist. Dabei ist diese Wellfeder 93 nach ra
dial innen hin verlängert und mit einer Innenverzahnung 77 versehen, die drehfest in die
Außenverzahnung 7 im Bereich der Verlängerung eingreift. Die Wellfeder 93 liegt einer
seits an der Innenwandung der Ringscheibe 59 an und andererseits an der Innenwan
dung der Ringscheibe 57 bzw. - entsprechend Fig. 1 - direkt an den Nietköpfen 69.
Bei der Anordnung einer Leerlaufreibeinrichtung 72 gemäß Fig. 6 ist eine Feder in Form
einer Tellerfeder 65 vorgesehen, welche umfangsmäßig kraftfrei angeordnet ist, indem
zwischen ihr und der Ringscheibe 57 ein Reibring 91 angeordnet ist, der an seinem In
nenumfang über eine Innenverzahnung drehfest auf die Verlängerung 8 der Außenver
zahnung 7 der Innennabe 1 aufgesetzt ist. Die Feder 65 muß hier somit lediglich eine
Axialkraft aufbringen und sie stützt sich einmal am Reibring 91 und zum anderen an der
Ringscheibe 59 ab. Dabei kann diese Feder 65 noch mit nach radial innen weisenden
Zungen in die Verlängerung 8 der Außenverzahnung 7 eingreifen, eine Drehmoment
beaufschlagung in diesem Bereich ist jedoch nicht vorgesehen. Die Zentrierung dieser
Feder 65 erfolgt dabei auf der Innennabe 1. Aus der Fig. 6 ist auch zu entnehmen, daß
die Nieten 29 mit versenkten Nietköpfen 71 versehen sein können, so daß der Reib
ring 91 auf einer Fläche parallel zur Innenwandung der Ringscheibe 57 aufliegen kann.
Entsprechend der Darstellung von Fig. 6 liegt die Feder 65 in Form einer Tellerfeder le
diglich kreisringförmig am Reibring 91 an, wodurch dieser aus verstärktem Kunststoff
material hergestellt werden muß, um die Kraft besser einleiten und verteilen zu können.
Verstärktes - z. B. Glasfaser verstärktes Kunststoffmaterial - hat jedoch im Hinblick auf
seine Reibkraftkonstanz gewisse Nachteile, so daß eine andere Möglichkeit darin be
steht, anstelle des hier dargestellten Reibrings 91 eine Druckscheibe anzuordnen, die
beispielsweise aus Metall gefertigt ist und die ebenfalls drehfest auf der Verlängerung 8
aufgesetzt ist. In einer solchen Konstruktion kann dann zwischen dieser Druckscheibe
und der Ringscheibe 57 ein Reibring eingelegt werden, der aus einem nicht verstärkten
Kunststoffmaterial besteht und dessen Reibwertkonstanz besonders gut ist. Durch diese
Anordnung wird-die Vorspannkraft der Tellerfeder 65 gleichmäßig auf ein geeignetes
Reibmaterial übertragen.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Konstruktion ist zur Reibkrafterzeugung eine Feder 75 in
Form einer Tellerfeder vorgesehen, sowie ein Reibring 91, der wieder über seine Innen
verzahnung drehfest auf die Verlängerung 8 der Außenverzahnung 7 der Innennabe 1
aufgesetzt ist. Im vorliegenden Fall stützt sich die Feder 75 im Bereich ihres Außen
durchmessers an dem Reibring 91 ab und im Bereich ihres Innendurchmessers in einer
Nut 89, die in die Verlängerung 8 der Außenverzahnung 7 eingebracht ist. Durch diese
Ausbildung ist die Ringscheibe 59 des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers 25 axial
kraftfrei im Hinblick auf die Leerlaufreibeinrichtung 27. Durch diese Ausbildung kann die
axiale Befestigung zwischen Ringscheibe 59 und Innennabe 1 einfacher gehalten wer
den.
Die Fig. 8 zeigt - bei im wesentlichen gleicher Konstellation - eine etwas andere Anord
nung einer Leerlaufreibeinrichtung 27. Dabei sind hier wie in den vorhergehenden Figu
ren alle von der Funktion und von der äußeren Gestalt her gleichen Bauteile mit glei
chen Bezugsziffern versehen. Die hier vorliegende Leerlaufreibeinrichtung 27 besteht
aus einem topfförmigen Bauteil 79, welches mit seinem Boden 81 an der Innenwand
der Ringscheibe 59 des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers 25 anliegt. Das
topfförmige Bauteil 79 ist mit einer Innenverzahnung 77 drehfest auf die Verlänge
rung 8 der Außenverzahnung 7 der Innennabe 1 aufgesetzt. Nach außen hin wird das
topfförmige Bauteil 79 durch die Ringscheibe 59 axial gehalten. Etwa radial innerhalb
des zylindrischen Randes 83 des topfförmiges Bauteils 79 ist ein Ringelement 85 ange
ordnet, welches drehfest mit der Ringscheibe 57 bzw. der Seitenscheibe 33 ist. Im vor
liegenden Fall ist diese Drehverbindung über die Nietköpfe 69 hergestellt. Eine andere
Drehverbindung ist jedoch auch ohne weiteres anwendbar. Zwischen dem Außen
durchmesser der Ringelementes 85 und dem Innendurchmesser des Randes 83 des
topfförmiges Bauteils 79 ist ein umlaufender Ringraum vorgesehen, in welchem sich
eine Feder 87 befindet. Diese Feder 87 kann beispielsweise als Wellfeder ausgebildet
sein und so angeordnet sein, daß sie in Umfangsrichtung gesehen abwechselnd am In
nendurchmesser des Randes 83 und am Außendurchmesser des Ringelementes 85 unter
radialer Vorspannung anliegt und so gegenüber beiden Teilen eine Reibkraft erzeugt. Es
ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Feder 87 als umfangsmäßig offene Ringfeder
auszubilden, die durch ihre radiale Eigenspannung entweder auf dem Außendurchmes
ser des Ringelements 85 oder im Innendurchmesser des Randes 83 eingespannt ist, wo
bei dann ihre Mitnahme über ein Bauteil erfolgt, welches in die umfangsmäßig offene
Stelle dieser Ringfeder eingreift. Da die Kraft zur Reibkrafterzeugung in radialer Rich
tung wirkt, ist auch diese Leerlaufreibeinrichtung 27 axial kraftfrei.
Fig. 9 zeigt einen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe, welche im wesentlichen dem Auf
bau entsprechend den Fig. 1 und 2 entspricht. Als Unterschied zu diesen ist hierbei
besonders herausgestellt, daß die Leerlaufreibeinrichtung 27 als komplett vormontierba
re, eigenständige Baueinheit ausgebildet ist. Dieses bedeutet, daß sämtliche Bauteile der
Leerlaufreibeinrichtung 27 vor dem endgültigen Zusammenbau der Kupplungsscheibe
vormontiert wird und vor dem Einbau auf ihre exakte Funktion überprüft werden kann.
Die vorgesehene Baueinheit ist axial mit Spiel zwischen die beiden Ringscheiben 57 und
59 des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers 25 eingesetzt, und sie ist mit einem Teil
drehfest ohne Spiel mit der Verlängerung 8 der Außenverzahnung der Innennabe 1 ver
bunden und mit einem anderen Teil mit dem Nietkopf 69 des jeweiligen Nietes 29, wel
ches entweder, wie im vorliegenden Fall, die Seitenscheiben 31 und 33 des Last-
Torsionsschwingungsdämpfers mit der Außennabe 13 verbindet, oder es können auch
Nietköpfe von Nieten herangezogen werden, welche lediglich die Ringscheibe 57 mit
der zugehörigen Seitenscheibe 33 verbinden. Im vorliegenden Fall setzt sich die Bauein
heit aus einem Kammerblech 99 zusammen, welches in seinem radial äußeren Bereich
mit axial verlaufenden Nasen 107 versehen ist, sowie aus einem Reibring 103, der dreh
fest mit der Verlängerung 8 der Außenverzahnung verbunden ist, aus einem Zwischen
ring 105, der in seinem radial äußeren Bereich drehfest mit den Nasen 107 verbunden
ist sowie einer Feder 65 zur Erzeugung einer Axialkraft, die sich an einem Stützring 101
axial abstützt, der mit den Nasen 107 fest verbunden ist. Die Feder 65 ist dabei in vor
teilhafter Weise im Bereich ihres Außenumfangs durch die Nasen 107 radial fixiert. Das
Kammerblech 99 bildet in Verbindung mit dem Stützring 101 einen axial abgeschlosse
nen Raum, in welchem durch die Feder 65 eine Axialkraft erzeugt wird zur reibenden
Anlage des Reibrings 103 am Zwischenring 105. Der Stützring 101 kann dabei auch aus
nach radial innen umgebogenen Enden der Nasen 107 gebildet sein. Das Kammer
blech 99 ist mit mehreren Öffnungen versehen, in welche die Nietköpfe 69 hineinrei
chen. Die Funktion der Reibeinrichtung 27 ergibt sich daraus, daß das Kammerblech 99
über die Nietköpfe 69 durch die Seitenscheiben 31 und 33 umfangsmäßig angetrieben
wird, während die Innennabe 1 - als feststehendes Bauteil gedacht - über die Verlänge
rung 8 der Außenverzahnung den Reibring 103 umfangsmäßig festhält. Dabei ist zur
exakten Festlegung der Reibflächen von Reibring 103 und Zwischenring 105 letzterer
über die Nasen 107 des Kammerbleches 99 drehfest aber axial verlagerbar gehalten.
Durch diese Anordnung ist auch die Feder 65 frei von Drehmomentbeaufschlagung. Es
ist natürlich vorstellbar, daß der Aufbau der Leerlaufreibeinrichtung einfacher ausgebil
det ist und dann zumindest nur aus einem durch die Nietköpfe 69 angetriebene Ein
gangsteil einem drehfest auf der Verlängerung 8 aufgesetzten Ausgangsteil und einer
Feder besteht. Bei einer solchen Anordnung ist die Stelle, an welcher die Reibung er
zeugt wird, nicht genau vorhersehbar.
Unabhängig von der Ausgestaltung der Reibeinrichtung ist diese als Baueinheit außer
halb der Kupplungsscheibe vormontierbar und auf ihre einwandfreie Funktion prüfbar.
Der Zusammenbau erfolgt ebenfalls in einfacher Weise, da lediglich der Reibring 103
auf die Verlängerung 8 der Außenverzahnung aufgeschoben werden muß und die Öff
nungen im Kammerblech 99 über die Nietköpfe 69 geschoben werden müssen. Durch
das axiale Spiel zwischen der Reibeinrichtung 27 und den beiden Ringscheiben 57 und
59 im Endzustand der Montage der Kupplungsscheibe ist das Anbringen der Ringschei
be 59 und ihrer Verstemmung 97 axial kraftfrei und unproblematisch.
Claims (14)
1. Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung umfassend:
- - eine Innennabe mit einer Innenverzahnung und einer Außenverzahnung,
- - eine die Innennabe umschließenden Außennabe mit einer in die Außenverzah nung eingreifenden Innenverzahnung, die die Außennabe drehfest aber mit vor bestimmtem Drehspiel mit der Innennabe kuppelt;
- - eine relativ zur Außennabe über einen begrenzten Drehwinkel drehbare, mit Kupplungsreibbelägen versehene Mitnehmerscheibe,
- - einen für den Lastbetrieb bemessenen Last-Torsionsschwingungsdämpfer mit zwei relativ zueinander drehbaren, über mehrere Federn drehelastisch aneinander abgestützten Dämpferteilen, von denen eines mit der Außennabe und das ande re mit der Mitnehmerscheibe verbunden ist, und von denen eines der Dämpfer teile zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, miteinander verbundene Seitenscheiben und das andere Dämpferteil eine zwischen den Seitenscheiben angeordnete, über die Federn an den Seitenscheiben abgestützte Zwischenschei be umfaßt,
- - einen axial seitlich einer der Seitenscheiben auf der der Zwischenscheibe axial ab
gewandten Seite angeordneten, für den Leerlaufbetrieb bemessenen Leerlauf-
Torsionsschwingungsdämpfer mit zwei relativ zueinander drehbaren, über eine
Feder drehelastisch aneinander abgestützten Dämpferteilen, von denen eines
mit der Außennabe und das andere mit der Innennabe verbunden ist und die
beiden Dämpferteile des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers als je eine
Ringscheibe ausgebildet sind, die im Bereich ihres Außenumfanges die Feder(n)
des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers beaufschlagen, wobei der Last-
Torsionsschwingungsdämpfer eine für den Lastbereich bemessene Lastreibein
richtung aufweisen kann und der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer eine für
den Leerlaufbetrieb bemessene Leerlaufreibeinrichtung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile der Leerlaufreibeinrichtung (27) axial zwischen den Ringschei ben (57, 59) und radial innerhalb der Federn (67) angeordnet sind, die Außenver zahnung (7) der Innennabe (1) zwischen der dem Leerlauf-Torsionsschwin gungsdämpfer (25) zugewandten Seitenscheibe (33) des Last-Torsionsschwin gungsdämpfers (21) und der axial äußeren Ringscheibe (59) des Leerlauf-Torsions schwingungsdämpfers (25) mit reduziertem Außendurchmesser verlängert ist (8) und zumindest ein Teil (73, 75, 85, 91, 93) der Leerlaufreibeinrichtung (27) mit einer Innenverzahnung (77) drehfest ohne Spiel zur Drehmitnahme in die verlängerte Au ßenverzahnung (8) eingreift.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Teil als axial wirkende Feder (75, 93) ausgebildet ist.
3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Ringscheibe (59) des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers (25) als
auch die Feder (75) an einem Absatz (95) der Außenverzahnung (8) axial angelegt
und zusammen befestigt sind.
4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Teil als Reibring (73) ausgebildet ist, der durch eine Feder (65) in Rich
tung Seitenscheibe (33) belastet ist.
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das eine Teil eine Druckscheibe ist, die axial zwischen einer Feder (65) und ei
nem Reibring angeordnet ist, wobei die Feder (65) die Druckscheibe und den Rei
bring in Richtung Seitenscheibe (33) belastet.
6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder (65) als Tellerfeder ausgebildet ist, axial zwischen Reibring (91) und
Ringscheibe (59) angeordnet ist und sich am Außenumfang der Verlängerung der
Außenverzahnung (8) in einer Nut (89) axial abstützt.
7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibeinrichtung aus einem topfförmigen Bauteil (79) besteht, dessen Bo
den (81) der Ringscheibe (59) benachbart ist, dessen Rand (83) axial in Richtung
Ringscheibe (57) verläuft, ferner aus einem Ringelement (85), welches drehfest mit
der Ringscheibe (57) ist und im wesentlichen im Raum radial innerhalb des Ran
des (83) angeordnet ist und wobei ein radial verspanntes Reibelement (87) zwischen
Außendurchmesser des Ringelementes (85) und Innendurchmesser des Randes (83)
angeordnet ist.
8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibelement als Wellfeder (7) ausgebildet ist.
9. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reibelement als offener Spannring ausgebildet ist, der mit Eigenspannung
an einem der beiden Teile innen (79) oder außen (85) anliegt und durch das ent
sprechende andere Teil (85; 79) angesteuert wird.
10. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile (65, 99, 103, 105) der Leerlaufreibeinrichtung (27) zu einer Baueinheit
zusammengefaßt und vormontierbar sind.
11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Baueinheit mit zumindest zwei durch Federkraft axial gegeneinander vorge
spannten Elementen (103, 105) versehen ist und nach außen kraftfrei ausgeführt ist.
12. Kupplungsscheibe nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den axialen Raum zwischen beiden Ringscheiben (57, 59) Nietköpfe (69) rei
chen, die zur Drehmitnahme mindestens eines anderen Teils (99) der Leerlaufreib
einrichtung (27) ausgebildet sind.
13. Kupplungsscheibe nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß Nietköpfe (69) zu Nieten (29) gehören, welche die eine Ringscheibe (57) mit der
entsprechenden Seitenscheibe (33) des Last-Torsionsschwingungsdämpfers (21) ver
binden.
14. Kupplungsscheibe nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nietköpfe (69) zu Nieten (29) gehören, welche die beiden Seitenschei
ben (31,33) des Last-Torisonschwingungsdämpfer (21) mit der Außennabe (13)
verbinden.
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