DE19958326B4

DE19958326B4 - Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungseinrichtung und integrierte Reibeinrichtungseinheit für die Kupplungsscheibe

Info

Publication number: DE19958326B4
Application number: DE1999158326
Authority: DE
Inventors: Barbara Dipl.-Ing. Ester (TH); Norbert Dipl.-Ing. Lohaus (FH); Carmen Schleicher
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2019-12-04
Also published as: DE19958326A1

Abstract

Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, umfassend:
– eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest koppelbare Nabe (2),
– einen Torsionsschwingungsdämpfer (50), umfassend eine integrierte Reibeinrichtungseinheit (52), die als vorgefertigte Baueinheit axial auf die Nabe (2) aufgesteckt ist, und die mit einer Reibbeläge (18) tragenden Baugruppe (14, 20, 26, 28) einerseits und der Nabe (2) andererseits im Sinne einer. Torsionsschwingungsdämpfung gekoppelt ist,
– wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (50) eine Torsionsfederelementanordnung (60) aufweist, über die ein der Baugruppe (14, 20, 26, 28) zugeordnetes erstes Dämpferteil (56) und ein der Nabe (2) zugeordnetes zweites Dämpferteil (54) aneinander drehelastisch abgestützt sind, von denen wenigstens das zweite Dämpferteil (54) in die Reibeinrichtungseinheit (52) integriert ist,
– wobei die Reibeinrichtungseinheit (52) Reibflächen und eine Federanordnung (74) mit wenigstens einem Federelement (74) aufweist, das wenigstens einen federelastisch verformten Federabschnitt aufweist, der zum Aufbringen einer im wesentlichen axial gerichteten, die Reibflächen gegeneinander pressenden Beaufschlagungsfederkraft dient,
dadurch...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, umfassend:

– eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest koppelbare Nabe,
– einen Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend eine integrierte Reibeinrichtungseinheit, die als vorgefertigte Baueinheit axial auf die Nabe aufgesteckt ist, und die mit einer Reibbeläge tragenden Baugruppe einerseits und der Nabe andererseits im Sinne einer Torsionsschwingungsdämpfung gekoppelt ist,
– wobei der Torsionsschwingungsdämpfer eine Torsionsfederelementanordnung aufweist, über die ein der Baugruppe zugeordnetes erstes Dämpferteil und ein der Nabe zugeordnetes zweites Dämpferteil aneinander drehelastisch abgestützt sind, von denen wenigstens das zweite Dämpferteil in die Reibeinrichtungseinheit integriert ist,
– wobei die Reibeinrichtungseinheit Reibflächen und eine Federanordnung mit wenigstens einem Federelement aufweist, das wenigstens einen federelastisch verformten oder verformbaren Federabschnitt aufweist, der zum Aufbringen einer im wesentlichen axial gerichteten, die Reibflächen gegeneinander pressenden Beaufschlagungsfederkraft dient.

Eine derartige Kupplungsscheibe ist aus der DE 35 42 491 A1 in verschiedenen Varianten bekannt. Die bekannte Kupplungsscheibe ist mit einem Last-Torsionsschwingungsdämpfer und einem Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet, wobei dem Leerlauf-Torsionsschwin gungsdämpfer eine Leerlauf-Reibeinrichtung zugeordnet ist, die wohl als integrierte, also vorgefertige Baueinheit im wesentlichen axial auf die Nabe aufgesteckte bzw. aufsteckbare Reibeinrichtungseinheit identifizierbar ist. Die Leerlauf-Reibeinrichtung umfaßt ein Leerlaufdämpfer-Abdeckblech (Ringscheibe 59, 59a, 59b ...), das wohl als zweites Dämpferteil des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers identifiziert werden kann. Bei allen als relevant in Betracht kommenden Varianten ist das Leerlaufdämpfer-Abdeckblech axial zwischen zwei axial federnd gegeneinander vorgespannten Reibflächen eingespannt, so dass Reibflächen auf beiden axialen Seiten des Leerlaufdämpfer-Abdeckblechs angeordnet sind.
Aus der DE 38 05 595 A1 ist eine Kupplungsscheibe bekannt, bei der ein als Vordämpfer ausgelegter Torsionsschwingungsdämpfer einen vormontierten Block bildet, der einfach zusammenbaubar sein soll und als Block an einem als Hauptdämpfer ausgebildeten weiteren Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet wird.
Ferner ist in der DE 197 47 220 A1 der Anmelderin eine Kupplungsscheibe mit einer Leerlauf-Reibeinrichtung offenbart. Die Leerlauf-Reibeinrichtung ist als komplett vormontierbare eigenständige Baueinheit ausgebildet und wird axial zwischen zwei Ringscheiben angeordnet, die über Torsionsfederelemente drehelastisch aneinander abgestützt sind und als erstes und zweites Dämpferteil des Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfers im Sinne der eingangs genannten Zuordnung identifizierbar sind. Das zweite Dämpferteil, das als Leerlaufdämpfer-Abdeckblech ausgebildet ist, ist nicht in die Leerlauf-Reibeinrichtungsbaueinheit integriert.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Kupplungsscheibe der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der der für den Torsionsschwingungsdämpfer und die diesem zugeordnete Reibeinrichtungseinheit zur Verfügung stehende axiale Bauraum gut ausgenutzt ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Reibflächen auf einer axialen Seite des zweiten Dämpferteils angeordnet sind und dass die Federanordnung vollständig oder zumindest mit dem wenigstens einen federelastisch verformten Abschnitt des jeweiligen Federelements auf der anderen axialen Seite des zweiten Dämpferteils angeordnet ist.
Durch Anordnen der Reibflächen und der Federanordnung bzw. zumindest des federelastisch verformten oder verformbaren Abschnitts des jeweiligen Federelements auf verschiedenen axialen Seiten des zweiten Dämpferteils ist eine Maximierung des axialen Bauraums möglich, der für die die Reibflächen aufweisenden Bauteile der Reibeinrichtungseinheit zur Verfügung steht. Befindet sich die Reibeinrichtungseinheit im aufgesteckten Zustand axial seitlich der die Reibbeläge tragenden Baugruppe, so ist es in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass die Reibflächen auf der dieser Baugruppe näheren axialen Seite des zweiten Dämpferteils angeordnet sind, also in der Regel axial zwischen den beiden Dämpferteilen, und daß die Federanordnung bzw. der wenigstens eine federelastisch verformte oder verformbare Abschnitt dementsprechend axial außerhalb des zweiten Dämpferteils angeordnet ist. Damit können die die Reibflächen aufweisenden Bauteile, beispielsweise wenigstens eine Druckscheibe und wenigstens ein Reibring, mit größeren Materialstärken, also beispielsweise aus dickeren Blechen, hergestellt werden, so dass ein größerer Verschleißweg und dementsprechend eine größere Verschleißbeständigkeit erreichbar ist.
Wie erwähnt, kann die Reibeinrichtungseinheit als vorgefertigte Baueinheit im wesentlichen axial auf die Nabe aufgesteckt sein bzw. aufsteckbar sein und mit der die Reibbeläge tragenden Baugruppe einerseits und der Nabe andererseits im Sinne einer Torsionsschwingungsdämpfung gekoppelt oder koppelbar sein, derart koppelbar etwa im Zuge des Aufsteckens, beispielsweise durch einen infolge des Aufsteckens zwangsläufig eintretenden Koppeleingriff (insbesondere formschlüssiger Koppeleingriff) oder erst im aufgesteckten Zustand, beispielsweise durch gesonderte Verbindungs maßnahmen, etwa Herstellung von Schweißverbindungen, Umbördelverbindungen oder Verstemmverbindungen. Bei der Baugruppe kann es sich beispielsweise um eine Reibbeläge tragende Trägerscheibe (ggf. Mitnehmerscheibe) handeln. Es ist also nicht zwingend, daß die Baugruppe eine Mehrzahl von mehreren gesonderten Komponenten umfaßt. Die Baugruppe kann aber auch mehrere gesonderte Komponenten umfassen, beispielsweise eine die Reibbeläge tragende Trägerscheibe, ggf. Mitnehmerscheibe, samt wenigstens einer zugeordneten weiteren Komponente, die beispielsweise gegenüber der Trägerscheibe beschränkt verdrehbar sein könnte, wobei insbesondere daran gedacht wird, daß die Trägerscheibe einerseits und die weitere Komponente oder weiteren Komponenten andererseits direkt oder indirekt drehelastisch aneinander abgestützt sind.
Es ist bevorzugt, dass die Federanordnung innerhalb oder an der Reibeinrichtungseinheit derart abgestützt ist, dass von der Federanordnung weder unmittelbar noch über die Reibeinrichtungseinheit mittelbar wesentliche axiale Kräfte auf der Reibeinrichtungseinheit axial benachbarte Bauteile der Kupplungsscheibe ausgeübt werden. Man kann in diesem Zusammenhang davon sprechen, dass die Reibeinrichtungseinheit in Bezug auf die von der Federanordnung ausgeübten Federkräfte einen "geschlossenen Kraftfluss" aufweist. Von der Reibeinrichtungseinheit auf axial benachbarte Bauteile der Kupplungsscheibe ausgeübte Kräfte könnten u. U. einen erhöhten Verschleiß hervorrufen, beispielsweise wenn die Reibeinrichtungseinheit einem Vordämpfer oder dgl. zugeordnet ist und axiale Kräfte auf einen Hauptdämpfer ausgeübt werden würden. Derartige Nachteile werden durch die Ausbildung der Reibeinrichtungseinheit "mit geschlossenem Kraftfluss" vermieden.
Das zweite Dämpferteil, das vorteilhaft als Torsionsschwingungsdämpfer-Abdeckblech ausgebildet sein kann, weist vorzugsweise auf der einen axialen Seite desselben wenigstens einen im wesentlichen axial gerichteten Oberflächenabschnitt auf, der als Reibfläche dient. Auf der anderen axialen Seite kann das zweite Dämpferteil wenigstens einen Oberflächenabschnitt aufweisen, an dem die Federanordnung angreift.
Generell wird vorgeschlagen, dass die Reibflächen von dem zweiten Dämpferteil oder/und von einer auf der einen Seite des zweiten Dämpferteils angeordneten, in die Reibeinrichtungseinheit integrierten Ringelementanordnung bereitgestellt sind, bei der ein erstes Ringelement axial zwischen zwei zweiten Ringelementen oder zwischen einem zweiten Ringelement und dem zweiten Dämpferteil angeordnet ist und gegenüber denen es im Zustand des Reibeingriffs zur Erzeugung der Reibungskräfte zumindest beschränkt verdrehbar ist.
Es sind verschiedene Zuordnungen der Ringelemente zur Nabe einerseits und zur Baugruppe andererseits möglich. So ist es denkbar, dass wenigstens ein erstes Ringelement in einer über die Reibflächen verlaufenden, im Zustand des Reibeingriffs durch Erzeugung von Reibmomenten Drehmomente zwischen der Nabe und der Baugruppe übertragenden Drehmomentübertragungsstrecke in Bezug auf die Reibflächen nabenseitig angeordnet ist, und dass wenigstens ein zweites Ringelement in der Drehmomentübertragungsstrecke in Bezug auf die Reibflächen mitnehmerscheibenseitig angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass eine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der Nabe einerseits und einem ersten Ringelement andererseits vorgesehen ist oder/und dass eine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der Baugruppe oder/und dem ersten Dämpferteil einerseits und wenigstens einem zweiten Ringelement andererseits vorgesehen ist.
Eine andere Möglichkeit ist, dass das zweite Dämpferteil oder/und wenigstens ein zweites Ringelement in einer über die Reibflächen verlaufenden, im Zustand des Reibeingriffs durch Erzeugung von Reibmomenten Drehmomente zwischen der Nabe und der Baugruppe übertragenden Drehmomentübertragungsstrecke in Bezug auf die Reibflächen nabenseitig angeordnet ist/sind, und dass wenigstens ein erstes Ringelement in der Drehmomentübertragungsstrecke in Bezug auf die Reibflächen mitnehmerscheibenseitig angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass eine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der Nabe einerseits und dem zweiten Dämpferteil oder/und wenigstens einem zweiten Ringelement andererseits vorgesehen ist oder/und dass eine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der Baugruppe oder/und dem ersten Dämpferteil einerseits und wenigstens einem ersten Ringelement andererseits vorgesehen ist.
Bei dem Torsionsschwingungsdämpfer kann es sich um einen als Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer oder Torsionsschwingungs-Vordämpfer ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfer handeln. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zusätzlich ein als Last-Torsionsschwingungsdämpfer oder Torsionsschwingungs-Hauptdämpfer dienender weiterer Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen ist. In diesem Fall zeichnet sich ein zweckmäßiger Aufbau der Kupplungsscheibe dadurch aus, dass die Kupplungsscheibe eine die Nabe (im folgenden Innennabe) umschließende Außennabe aufweist, dass die Innennabe und die Außennabe über Mitnahmeformationen formschlüssig ineinandergreifen, welche die beiden Naben drehfest, aber mit definiertem Drehspiel miteinander kuppeln, dass eine/die die Reibbeläge tragende Trägerscheibe über einen begrenzten Drehwinkel relativ zur Außennabe verdrehbar ist, dass die Trägerscheibe über den weiteren Torsionsschwingungsdämpfer drehelastisch mit der Außennabe gekoppelt ist und dass die Außennabe über den die Reibeinrichtungseinheit umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer drehelastisch mit der Innennabe gekoppelt ist. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass das erste Dämpferteil des die Reibeinrichtungseinheit umfassenden Torsionsschwingungsdämpfers mit der Außennabe oder/und einer gegenüber der Trägerscheibe über einen begrenzten Drehwinkel verdrehbaren weiteren Komponente des weiteren Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbunden ist. Das erste Dämpferteil kann von einem Blechteil gebildet sein, dass ggf. als Vordämpfer-Mitnehmerblech oder Leerlaufdämpfer-Mitnahmeblech bezeichenbar ist.
Generell wird vorgeschlagen, dass das zweite Dämpferteil des die Reibeinrichtungseinheit umfassenden Torsionsschwingungsdämpfers über Mitnahmeformationen oder/und Verstemmungen oder/und eine sonstige Formschlußverbindung drehfest an der Nabe bzw. Innennabe angebracht ist. Das zweite Dämpferteil kann ebenfalls von einem Blechteil gebildet sein, das ggf. als Vordämpfer-Abdeckblech oder Leerlaufdämpfer-Abdeckblech bezeichenbar ist.
Es ist durchaus denkbar und grundsätzlich auch zweckmäßig, auch das erste Dämpferteil in die als Baueinheit ausgebildete Reibeinrichtungseinheit zu integrieren, so dass also auch das erste Dämpferteil Teil dieser Baueinheit ist. Im Hinblick auf besonders einfache Abläufe bei der Fertigung der Kupplungsscheibe ist es aber bevorzugt, dass das erste Dämpferteil ein gegenüber der Reibeinrichtungseinheit gesondertes Bauteil ist, das beispielsweise als erstes auf die Nabe aufgesteckt und montiert wird, bevor dann zugeordnete Torsionsfederelemente und die Reibeinrichtungseinheit (letztere unter Aufstecken auf die Nabe) montiert wird.
Eine bevorzugte Ausbildung der Reibeinrichtungseinheit umfasst eine Druckscheibe und einen gegenüber der Druckscheibe und ggf. dem zweiten Dämpferteil zumindest beschränkt verdrehbaren Reibring auf der einen axialen Seite des zweiten Dämpferteils. Die (ggf. als zweites Ringelement identifizierbare) Druckscheibe, die unter der Einwirkung von von der Federanordnung aufgebrachten Kräften steht, steht mit dem (ggf. als erstes Ringelement identifizierbaren) Reibring in Reibeingriff und übt auf diesen Druckkräfte in Richtung zum zweiten Dämpferteil hin aus. Erfindungsgemäß steht für die Druckschreibe und den Reibring vergleichsweise viel axialer Bauraum zur Verfügung, so dass diese Bauteile dementsprechend materialstark ausgeführt sein können.
Der Reibring kann an einem Ringscheibenabschnitt des zweiten Dämpferteil axial abgestützt sein und dabei – vorzugsweise – mit dem Reibscheibenabschnitt in Reibeingriff stehen. Die Druckscheibe und das zweite Dämpferteil können drehfest miteinander verbunden sein, vorzugsweise in einem radial äußeren Bereich der Druckscheibe.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung sind Zugelemente vorgesehen, die an der Druckscheibe – vorzugsweise in einem radial äußeren Bereich – angreifen. Die Zugelemente erstrecken sich von der anderen axialen Seite des zweiten Dämpferteils durch dieses hindurch zur Druckscheibe und übertragen von der Federanordnung aufgebrachte Kräfte auf die Druckscheibe. Gewünschtenfalls können die Zugelemente auch dafür dienen, die Druckscheibe und das zweite Dämpferteil drehfest miteinander zu verbinden.
Die Zugelemente können von sich vorzugsweise achsparallel erstreckenden Federelementabschnitten gebildet sein. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Zugelemente von sich vorzugsweise achsparallel erstreckenden Abschnitten wenigstens eines die Federanordnung axial abstützenden Abstützelements, ggf. Druckrings, gebildet sind. Zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen der Federanordnung einerseits und dem wenigstens einen Abstützelement und damit der Druckscheibe andererseits kann die Federanordnung zwischen dem zweiten Dämpferteil und dem wenigstens einen Abstützelement eingespannt sein.
Die Kopplung der Zugelemente mit der Druckscheibe kann auf vielerlei Weise erfolgen. Es wird beispielsweise vorgeschlagen, dass die Zugelemente formschlüssig mit der Druckscheibe verbunden sind, vorzugsweise unter Anwendung einer Schweiß-Verbindungstechnik oder/und Verstemm-Verbindungstechnik oder/und Umbördel-Verbindungstechnik oder/und mittels einer Bajonettverbindung oder/und mittels einer Rastverbindung, um axiale Kräfte oder/und Kräfte in Umfangsrichtung zu übertragen. Besonders bevorzugt ist, dass die Zugelemente in Ausnehmungen der Druckscheibe formschlüssig eingreifen, die vorzugsweise jeweils als Umfangseinbuchtung oder axiales Durchgangsloch ausgebildet sind. Für eine Erleichterung der axialen Positionierung, ggf. für eine selbsttätige axiale Positionierung der Druckscheibe in Bezug auf die übrigen Komponenten der Reibeinrichtungseinheit wird vorgeschlagen, dass die Zugelemente Positionierungskanten zur axialen Positionierung der Druckscheibe aufweisen. Die Positionierungskanten können beispielsweise an die Ausnehmungen der Druckscheibe begrenzenden Randabschnitten der Druckscheibe angreifen.
Im Hinblick auf die Verbindung zwischen den Zugelementen und der Druckscheibe ist es besonders bevorzugt, dass die Zugelemente vorzugsweise als Federzungenabschnitte oder Rastabschnitte ausgebildete Halteabschnitte aufweisen, die die Druckscheibe auf der von dem zweiten Dämpferteil axial ferneren Seite hintergreifen, vorzugsweise dort eingeschnappt oder eingerastet sind. Die Halteabschnitte können einen Umfang der Druckscheibe nach radial innen umgreifen. Demgegenüber ist es aber bevorzugt, dass die Halteabschnitte sich durch axiale Durchgangslöcher der Druckscheibe erstrecken und einen Umfangsrandbereich der Druckscheibe nach radial außen umgreifen. Hierdurch wird erreicht, dass selbst übermäßig große Fliehkräfte im Kupplungsbetrieb den Eingriff zwischen den Zugelementen und der Druckscheibe nicht aufheben können.
Zur Maximierung des Flächeninhalts der Reibflächen oder/und zum Vorsehen eines definierten Relativdrehwinkelbereichs oder/und zum Halten des Reibrings in einer definierten Radialposition in Bezug auf die Druckscheibe können die Zugelemente in Umfangseinbuchtungen oder/und sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchgangslöcher des Reibrings eingreifen, die eine definierte Relativverdrehung des Reibrings relativ zu den Zugelementen ermöglichen.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform der Reibring als erstes Ringelement und die Druckscheibe als zweites Ringelement einer in die Reibeinrichtungseinheit integrierten Ringelementanordnung identifizierbar sind, wie oben erläutert. Dementsprechend ist es möglich, dass bei fertig an der Kupplungsscheibe montierter Reibeinrichtungseinheit der Reibring entweder nabenseitig oder baugruppenseitig zur Drehmitnahme angekoppelt ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reibring sich in axialer Richtung erstreckende, ggf. sich weg von dem zweiten Dämpferteil erstreckende Eingriffselemente, insbesondere Eingriffszungen, auf, die zur Herstellung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Reibring einerseits und dem ersten Dämpferteil oder/und der Baugruppe (speziell ggf. der Trägerscheibe oder/und der Außennabe oder/und einer bzw. der gegenüber der Mitnehmerscheibe über einen begrenzten Drehwinkel verdrehbaren weiteren Komponente des weiteren Torsionsschwingungsdämpfers) andererseits dienen. Die Eingriffselemente können von einem Umfangsrandbereich des Reibrings im wesentlichen in axialer Richtung vorstehen, wobei es bevorzugt ist, dass sie die Druckscheibe radial außerhalb derselben passieren.
Für die verschiedenen Komponenten der Kupplungsscheibe, der Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung und der Reibeinrichtungseinheit können die im Fachgebiet für derartige Komponenten geläufigen Materialien verwendet werden. So kann der Reibring beispielsweise aus Metallmaterial, ggf. Stahl, hergestellt sein. Um eine größere Reibmomentkonstanz über die Lebensdauer des Reibrings zu erhalten, kann dieser auch aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, das beispielsweise mit Glasfasern verstärkt sein kann.
Auch andere Teile können aus Kunststoffmaterial, insbesondere verstärkten Kunststoffmaterial, hergestellt sein, beispielsweise ein als Abstützelement dienender Druckring. Dieser Druckring kann aber selbstverständlich, wie auch die übrigen Komponenten, aus einem Metallmaterial, insbesondere Stahl, hergestellt sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe, genauer anhand von mehreren Ausführungsbeispielen eines als Vordämpfer oder Leerlauf-Dämpfer ausgelegten Torsionsschwingungsdämpfers und einer jeweils zugehörigen integrierten Reibeinrichtungseinheit, beschrieben.
1 zeigt in den Teilfig. 1a und 1b eine Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung in zwei um einen Umfangswinkel auseinander liegenden Axiallängsschnitten;
2 zeigt in den Teilfig. 2a und 2b zwei um einen Umfangswinkel auseinander liegende Axiallängsschnitte einer Reibeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, die bei der Kupplungsscheibe der 1 verwendbar ist und einem als Torsionsschwingungs-Vordämpfer oder Leerlauf-Torsionschwingungsdämpfer ausgelegten Torsionsschwingungsdämpfer der Kupplungsscheibe der 1 zugeordnet ist.
3 zeigt ein Dämpfer-Abdeckblech des Torsionsschwingungsdämpfers der Kupplungsscheibe in einer Draufsicht in axialer Richtung (3c) und in den 3a und 3b in zwei Axiallängsschnitten nach den Linien A-A und B-B in 3c;
4 zeigt ein Mitnehmerblech des Torsionsschwingungsdämpfer in einer Draufsicht in axialer Richtung (4b) und 4a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 4b;
5 zeigt einen Reibring der Reibeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht in axialer Richtung (5b) und in 5a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 5b;
6 zeigt eine Druckscheibe der Reibeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht in axialer Richtung (6b) und in 6a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 6b;
7 zeigt eine Wellfeder der Reibeinrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht in axialer Richtung (7c) und in 7a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 7c sowie in 7b in einer Ausschnittsvergrößerung;
8 zeigt eine bei der Kupplungsscheibe der 1 verwendbare Reibeinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Axiallängsschnitt;
9 zeigt eine bei der Kupplungsscheibe der 1 verwendbare Reibeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem Axiallängsschnitt;
10 zeigt eine bei der Kupplungsscheibe der 1 verwendbare Reibeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einem Axiallängsschnitt;
11 zeigt einen für alle drei Reibeinrichtungen der 8–10 verwendbaren Reibring in einer Draufsicht in axialer Richtung (11b) und in 11a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 11b;
12 zeigt eine für alle drei Reibeinrichtungen der 8–10 verwendbare Druckscheibe in einer Draufsicht in axialer Richtung (12b) und in 12a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 12b;
13 zeigt in den Teilfig. 13a und 13b die Reibeinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels gemäß 9 im an der Kupplungsscheibe montierten Zustand entsprechend 1a und 1b;
14 zeigt einen Druckring für die Reibeinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einer Draufsicht in axialer Richtung (14b) und in 14a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 14b;
15 zeigt eine Ausführungsvariante eines Reibrings für eine Reibeinrichtung in einer Draufsicht in axialer Richtung (15b), in einer perspektivischen Ansicht (15c) und in 15a in einem Axiallängsschnitt nach Linie A-A in 15b.
1 zeigt eine Kupplungsscheibe 1 einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung mit einer Innennabe 2, die über eine Innenverzahnung 4 mit einer nicht dargestellten, um eine Drehachse 6 drehbaren Eingangswelle eines Getriebes drehfest und gewünschtenfalls axial verschiebbar kuppelbar ist. Die Innennabe 1 trägt eine Außenverzahnung 8, die auf beiden axialen Seiten durch axial voneinander wegweisende Zahnschultern 10 und 12 begrenzt ist. Eine die Außenverzahnung 8 der Innennabe 2 koaxial umschließende Außennabe 14 greift mit einer Innenverzahnung 16 in die Außenverzahnung 8 ein und kuppelt die Außennabe 14 drehfest, aber mit vorbestimmtem Drehspiel, mit der Innenabe 2. Eine in einem radial äußeren Bereich auf beiden axialen Seiten mit Reibbelägen 18 versehene ringförmige Mitnehmerscheibe 20 umschließt über einen begrenzten Drehwinkel drehbar die Außennabe 14 und ist über einen für den Lastbetrieb bemessenen, auch als Hauptdämpfer bezeichenbaren, Last-Torsionsschwingungsdämpfer 22 drehelastisch mit der Außennabe 14 gekoppelt. Der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 22 umfasst zwei mit Nieten 24 an der Außennabe 14 befestigte Seitenscheiben 26 und 28, die nach radial innen die Zahnschultern 10, 12 der Außenverzahnung 8 radial überlappen und die Außennabe 14 an der Innennabe 2 axial fixieren. Nach radial außen hin stehen die Seitenscheiben 26, 28 über die Außennabe 14 vor und sind durch nicht dargestellte Abstandsnieten miteinander verbunden. Die Seitenscheiben 26, 28 schließen einen radial inneren Ringabschnitt der Mitnehmerscheibe 20 zwischen sich ein, den die Abstandsnieten durchsetzen und so den Relativdrehwinkel des Last-Torsionsschwingungsdämpfers begrenzen. Bei dem Ringabschnitt kann es sich um ein gegenüber dem radial äußeren, die Reibbeläge 18 tragenden Ringabschnitt der Mitnehmerscheibe gesondertes Bauteil handeln, das mit dem die Reibbeläge tragenden Ringabschnitt zur Bildung der Mitnehmerscheibe drehfest verbunden ist. Die Mitnehmerscheibe kann aber auch einteilig in Bezug auf die Ringabschnitte ausgebildet sein.
In Fenstern 30 des radial inneren Ringabschnitts der Mitnehmerscheibe 20 (dieser Ringabschnitt kann auch als Zwischenscheibe 32 bezeichnet werden) einerseits und axial gegenüber liegend angeordneten Fenstern 32 und 34 der Seitenscheiben 26 und 28 andererseits sitzen Schraubendruckfedern 36, die bei einer Relativdrehung der Mitnehmerscheibe 20 und der Außennabe 14 beansprucht werden und die Mitnehmerscheibe 20 drehelastisch mit der Außennabe 14 verbinden.
Eine für den Lastbetrieb bemessene Last-Reibeinrichtung 40 dämpft zwischen der Mitnehmerscheibe 20 und der Außennabe 14 auftretende relative Drehschwingungen. Die Last-Reibeinrichtung ist auf an sich bekannte Art und Weise aufgebaut, es kann hierzu auf die DE 35 42 491 A1 verwiesen werden.
Die Kupplungsscheibe umfasst ferner einen für den Leerlaufbetrieb bemessene, zwischen der Außennabe 14 und der Innennabe 2 wirksamen Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer 50, der die Außennabe 14 innerhalb des durch die Außenverzahnung 8 und die Innenverzahnung 16 bestimmten Drehspiels drehelastisch mit der Innennabe 2 kuppelt. Dem Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer, der auch als Vordämpfer bezeichnet werden kann, ist eine für den Leerlaufbetrieb bemessene Leerlauf-Reibeinrichtung 52 zugeordnet, die in 1 schematisch durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Leerlauf-Reibeinrichtung 52 dämpft die im Leerlaufbetrieb zwischen der Außennabe 14 und der Innennabe 2 auftretenden Drehschwingungen und ist hierzu mittelbar oder unmittelbar einerseits mit der Innennabe und andererseits mit der Aussennabe gekoppelt.
Im Betrieb ist der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer 50 als Vordämpfer wirksam und dämpft die bei kleinen Relativdrehwinkeln zwischen der Mitnehmerscheibe 20 und der Innennabe 2 auftretenden Drehschwingungen. Bei den im Leerlaufbetrieb auftretenden Relativdrehwinkeln ist der Last-Torsionsschwingungsdämpfer 22 aufgrund des vergleichsweise großen Reibmoments der Last-Reibeinrichtung 40 im wesentlichen unwirksam. Bei großen Relativdrehwinkeln zwischen der Mitnehmerscheibe 20 und der Innennabe 2 ist das Drehspiel zwischen der Außenverzahnung 8 und der Innenverzahnung 16 aufgebraucht und der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer 50 dementsprechend überbrückt.
Der Leerlauf-Torsionsschwingungsdämper umfaßt zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Ringscheiben 54 und 56. Die Ringscheibe 56 liegt an der Seitenscheibe 26 an und ist mittels der Niete 24 an der Außennabe 14 oder/und mittels nicht näher dargestellter Niete oder Schweißverbindungen an der Seitenscheibe 26 befestigt. Die andere Ringscheibe 54 ist mit ihrem Innenumfang beispielsweise durch Stemmstellen 58 an der Innennabe 2 befestigt. Die beiden Ringscheiben 54 und 56 weisen Stützkanten auf, zwischen denen Schraubendruckfedern 60 angeordnet sind, die die beiden Ringscheiben 54 und 56 drehelastisch miteinander kuppeln. Damit kuppeln die Schraubendruckfedern 60 die Außennabe 14 innerhalb des Leerspiels der Verzahnung 8 und 16 drehelastisch mit der Innennabe 2. Die axial äußere Ringscheibe 54 weist Einwölbungen 62 auf, die die Schraubendruckfedern 60 sowohl radial als auch axial nach außen fixieren und führen. Diese axial außen liegende Ringscheibe 54 kann zutreffend als Vordämpfer-Abdeckblech bezeichnet werden, während die axial innen liegende Ringscheibe 56 zutreffend als Vordämpfer-Mitnahmeblech bezeichnet werden kann.
Im folgenden werden nun verschiedene Ausführungsbeispiele für die Leerlauf-Reibeinrichtung 52 gegeben. Es werden dabei für analoge oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet mit Nachstellung eines kleinen Buchstabens zur Kennzeichnung des jeweiligen Ausführungsbeispiels. Es werden jeweils nur die Unterschiede gegenüber dem/den vorangehend schon beschriebenen Ausführungsbeispiel(en) beschrieben; ansonsten wird ausdrücklich auf die Erläuterungen des/der vorangehend schon beschriebenen Ausführungsform(en) verwiesen.
Alle Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass die betreffende Leerlauf-Reibeinrichtung als integrierte Reibeinrichtungseinheit ausgebildet ist, die als vorgefertigte Baueinheit im wesentlichen axial auf die Innennabe 2 aufgesteckt werden kann, wobei die axial außen liegende Ringscheibe 54, also das Vordämpfer-Abdeckblech, ein integraler Bestandteil dieser Reibeinrichtungseinheit ist und nach dem Aufdecken der Reibeinrichtungs einheit durch Verstemmen oder auf andere, vorzugsweise formschlüssige Weise mit der Innennabe 2 verbunden wird.
Die 2–7 zeigen eine derartige Reibeinrichtungseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel als auf eine Kupplungsscheibennabe, insbesondere Kupplungsscheibeninnennabe aufsteckbare bzw. aufgesteckte Baueinheit 52a einschließlich des Vordämpfer-Mitnahmeblechs (2) sowie deren Einzelteile (3–7).
Bezugnehmend auf die Anordnung der Reibeinrichtungseinheit entsprechend 1 seitlich einer Kupplungsmitnehmerscheibe auf einer Kupplunqgsinnennabe weist die Reibeinrichtungseinheit 52a auf der der Mitnehmerscheibe näheren axialen Seite des Vordämpfer-Abdeckbleches 54 einen Reibring 70a und eine Druckscheibe 72a auf, wobei der Reibring 70a zwischen der Druckscheibe 72a und dem Vordämpfer-Abdeckblech 54a eingespannt ist, mit diesen beiden Komponenten jeweils in Reibeingriff steht und gegenüber diesen beiden Komponenten um einen definierten Relativdrehwinkel verdrehbar ist.
Zum Zusammenhalten der Reibeinrichtungsbaueinheit sowie zum Aufbringen der den Reibring 70a zwischen der Druckscheibe 72a und dem Vordämpfer-Abdeckblech 54a einspannenden Vorspannung ist auf der anderen, von der Mitnehmerscheibe axial ferneren Seite des Vordämpfer-Abdeckbleches 54a eine Wellfeder 74a angeordnet, die an ihrem Außenumfang in einer Viererteilung vier in axialer Richtung vorstehende, als Zugelemente identifizierbare Halteabschnitte 76a aufweist, die sich durch Durchtrittsöffnungen 78a des Vordämpfer-Abdeckbleches 54a zwischen Federaufnahmefenster 80a des Abdeckbleches (vgl. 3) sowie durch langlochartige Durchtrittsöffnungen 82a des Reibrings 70a (vgl. 5) sowie schließlich durch Durchtrittsöffnungen 84a der Druckscheibe 72a (vgl. 6) erstrecken und hinter der Druckscheibe 72a, also auf deren der Mitnehmerscheibe 20 näheren axialen Seite eingerastet bzw. eingeschnappt sind. Die Durchtrittsöffnungen 82a des Reibrings 70a sind in Umfangsring derart bemessen, dass zwischen dem Reibring 70a einerseits und der Druckscheibe 72a und dem Vordämpfer-Abdeckblech 54a andererseits hinreichendes Relativdrehspiel besteht. Gewünschtenfalls können die Durchtrittsöffnungen 82a durch Begrenzung des Drehspiels als Blockschutz für die Schraubendruckfedern des Vordämpfers dienen. Die Druckscheibe 72a und das Vordämpfer-Abdeckblech 54a werden durch die Halteabschnitte 76a der Wellfeder 74a im wesentlichen drehfest miteinander gekoppelt; die Durchtrittsöffnungen 84a in der Druckscheibe 72a und die Durchtrittsöffnungen 78a im Vordämpfer-Abdeckblech 54a sind also derart bemessen, dass die Halteabschnitte 56a kein wesentliches Spiel in Umfangsrichtung haben und dementsprechend eine im wesentlichen drehfeste Verbindung zwischen der Druckschreibe 72a, dem Vordämpfer-Abdeckblech 54a und natürlich der Wellfeder 74a selbst herstellen. Es fällt auf, dass die Druckscheibe, der Reibring und das Vordämpfer-Abdeckblech jeweils acht Durchtrittsöffnungen für die Halteabschnitte 76a der Wellfeder 74a aufweisen, während die Wellfeder 74a selbst nur vier Halteabschnitte 76a aufweist. Hierdurch wird der Zusammenbau der Baueinheit erleichtert. Man kann aber ohne weiteres auch die Wellfeder 74a mit mehr Halteabschnitten ausbilden oder die Zahl der Durchtrittsöffnungen bei den anderen Komponenten reduzieren. Aus Symmetriegründen ist aber die Ausbildung gemäß den 3, 5 und 6 bevorzugt.
Die Wellfeder 74a dient nicht nur zum Zusammenhalten der genannten Komponenten, sondern auch dazu, die Reibflächen des Reibrings, der Druckscheibe und des Vordämpfer-Abdeckblechs aneinander anzupressen und ein entsprechendes, Torsionsschwingungen dämpfendes Reibmoment zu erzeugen. Die Halteabschnitte 76a sind, wie in 7b gut zu erkennen, nach radial außen gebogen, so dass selbst bei hohen Drehzahlen und dementsprechend hohen Fliehkräften keinerlei Gefahr besteht, dass der Eingriff zwischen den Halteabschnitten 76a und der Druckscheibe 72a, die von den umgebogenen Enden der Halteabschnitte 76a hintergriffen wird, aufgehoben wird.
Zur Ankopplung der Reibeinrichtungseinheit an das Vordämpfer-Mitnahmeblech 56a und damit an die Außennabe bzw. die Mitnehmerscheibe weist der Reibring 70a an seinem Außenumfang sich in axialer Richtung erstreckende Eingriffszungen 86a auf, die radial außerhalb des Außenumfangs der Druckscheibe 72a an dieser vorbeigehen und im montierten Zustand der Reibeinrichtungseinheit, also nach Aufstecken der Reibeinrichtungseinheit auf eine Kupplungsscheiben-Innennabe, in zugeordnete Öffnungen 88a des Vordämpfer-Mitnahmeblechs 56a (vgl. 4) eingreifen und so das Vordämpfer-Mitnahmeblech 56a mit dem Reibring 70a im wesentlichen drehfest koppeln. Entsprechende Öffnung können auch in der angrenzenden Seitenscheibe des Last-Torsionsschwingungsdämpfers (Seitenscheibe 26) vorgesehen sein, so dass die Eingriffszungen 86a auch unmittelbar diese Seitenscheibe mit dem Reibring 70a koppeln können.
Eine vormontierte Reibeinrichtungseinheit, die im noch nicht an einer Kupplungsscheibe montiertem Zustand der in 2 gezeigten Baugruppe ohne die Schraubendruckfedern 60a und das Vordämpfer-Mitnahmeblech 56a entsprechen könnte, kann bei der Fertigung einer Kupplungsscheibe beispielsweise wie folgt montiert werden. Als erstes wird das Vordämpfer-Mitnahmeblech 56a im Zuge des Vernietens der Außennabe 14, der Seitenscheibe 26 und 28 mittels der Niete 24 mit diesen Komponenten verbunden. Anschließend wird die Reibeinrichtungsbaueinheit 52a auf die Innennabe 2 axial aufgestreckt, wobei die Schraubendruckfedern 70a ordnungsgemäß zwischen die Stützkanten des Abdeckbleches 54a und des Mitnahmebleches 56a eingesetzt werden. Nach ordnungsgemäßer axialer Positionierung des Vordämpfer-Abdeckbleches 54a und damit der Baueinheit 52a kann diese etwa durch Verstimmen des Vordämpfer-Abdeckbleches 54a mit der Innennabe drehfest und axial fest an der Innennabe 2 festgelegt werden. Zur axialen Positionierung kann eine axialgerichtete Schulter der Innennabe dienen, an der das Vordämpfer-Abdeckblech 54a anschlägt.
In 8 ist eine erfindungsgemäße Reibeinrichtungsbaueinheit 52b gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, das sich nur geringfügig gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Die Darstellung der 8 zeigt die Reibeinrichtungsbaueinheit in einem Zustand, in dem sie zum Aufstecken auf eine Kupplungsscheibennabe (Kupplungsscheiben-Innennabe) bereit ist.
Der einzige nennenswerte Unterschied zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass die Halteabschnitte 76b der Wellfeder 74b beim zweiten Ausführungsbeispiel radial außerhalb des Reibrings 70b zwischen einander benachbarten Eingriffszungen 86b am Reibring vorbei geführt sind (vorzugsweise innerhalb von Umfangseinbuchtungen 83b des Reibrings zwischen dessen Eingriffszungen, so daß eine definierte Relativverdrehbarkeit gewährleistet ist) und in Umfangseinbuchtungen 90b der Druckscheibe 72b (vgl. 12) eingeschnappt sind und mit ihren nach radial innen umgebogenen freien Enden die Druckscheibe 72b hintergreifen. Durch die Umfangseinbuchtungen 90b wird in gleicher Weise wie durch die Durchtrittsöffnungen 82a der Druckscheibe 72a des ersten Ausführungsbeispiels eine drehfeste Kopplung zwischen der Druckscheibe 72b, dem Vordämpfer-Abdeckblech 54b und der Wellfeder 74b hergestellt. Der maximal mögliche Relativdrehwinkel zwischen dem Reibring 70b einerseits und der von der Druckscheibe 72b, dem Vordämpfer-Abdeckblech 54b und der Wellfeder 74b gebildeten Baugruppe andererseits wird durch den Umfangswinkelabstand zwischen benachbarten Eingriffszungen 86b des Reibrings 70b (vgl. 11) bestimmt. Die Eingriffszungen 86b dienen in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel dazu, den Reibring 70b mit einer zugeordneten Vordämpfer-Mitnahmeblech und damit mit der Außennabe einer Kupplungsscheibe drehfest zu koppeln.
Generell, dies gilt für alle Ausführungsbeispiele, könnte man auch daran denken, den Reibring direkt mit einem Hauptdämpfer-Abdeckblech (vgl. die Seitenscheiben 26 und 28) zu koppeln. Ferner kann, dies gilt ebenfalls für alle Ausführungsbeispiele, die drehfeste Verbindung zwischen dem Vordämpfer-Abdeckblech und der Nabe (Innennabe) über eine Innenverzahnung des Abdeckblechs und eine Außenverzahnung der Nabe (Innennabe) hergestellt sein bzw. herstellbar sein. Eine axiale Fixierung des Vordämpfer-Abdeckblechs an der Nabe erfolgt beispielsweise über die schon erwähnte Verstemmung.
Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß 9 wird anstelle einer Wellfeder eine Tellerfeder 74c verwendet, die zwischen dem Vordämpfer-Abdeckblech 54c und einem zusätzlichen Bauteil 100c der Reibeinrichtungseinheit 52c eingespannt ist, das zutreffend als Druckring 100c bezeichnet werden kann. Der in 14 gezeigte Druckring 100c weist Halteabschnitte 76c auf, die radial außerhalb des Reibrings 70c (entspricht dem Reibring 70b) in Umfangseinbuchtungen 90c der Druckscheibe 72c (entspricht der Druckscheibe 72b) eingreift und hierdurch die Druckscheibe 72c, das Vordämpfer-Abdeckblech 54c und den Druckring 100c drehfest miteinander verbindet. Für eine feste Verbindung zwischen der Druckscheibe 72c und dem Druckring 100c auch in Bezug auf in axialer Richtung wirkende Kräfte können die Halteabschnitte 76c mit der Druckscheibe 72c, insbesondere mit deren Umfangsrand, im Bereich der Einbuchtungen 90c verschweißt sein, beispielsweise durch Punktschweißen. Es gibt vielfältige weitere Verbindungsmöglichkeiten zwischen der Druckscheibe und dem Druckring, beispielsweise Verstemmen, Umbördeln, eine Schnapphakenverbindung (beispielsweise ähnlich zur Ausbildung der als Halteabschnitte dienenden Federzungen 76a und 76b beim ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel), durch einen Bajonettverschluß usw. Der axiale Abstand zwischen der Druckscheibe 72c und dem Druckring 100c wird durch Schultern 102c der Halteabschnitte 76c eingestellt, an denen die Druckscheibe 72c mit ihren die Einbuchtungen 90c begrenzenden Umfangsrandabschnitten anschlägt.
Durch diesen axialen Abstand wird der Spannungszustand der Tellerfeder 74c und damit die über den Druckring 100c auf die Druckscheibe 72c ausgeübte Zugkraft in Richtung zum Vordämpfer-Abdeckblech 54c bestimmt, die für den Reibeingriff zwischen dem Reibring 70c einerseits und der Druckscheibe 72c und dem Abdeckblech 54c andererseits maßgeblich ist. Entsprechend den anderen Ausführungsbeispielen bilden der Druckring 100c, die Feder 74c, das Vordämpfer-Abdeckblech 54c und die Druckscheibe 72c eine drehfest miteinander verbundene Einheit, zwischen deren Einzelteilen keine wesentlichen Relativbewegungen auftreten. Hierfür sind die Durchtrittsöffnungen 78c des Vordämpfer-Abdeckblechs 54c, durch die die Halteabschnitte 56c hindurchgreifen, um über den Außenumfang des Reibrings 70c zu greifen und in die Einbuchtungen 90c der Druckscheibe 72c einzugreifen, in Bezug auf die Halteabschnitte (oder Zungen) 56c entsprechend dimensioniert.
Der Reibring 70c kann sich gegenüber der genannten Baugruppe aus drehfest miteinander verbundenen Teilen beschränkt verdrehen, wobei Reibung an den Kontaktflächen Druckscheibe 72c – Reibring 70c und Reibring 70c – Vordämpfer-Abdeckblech 74c auftritt entsprechend der von der Feder 74c ausgeübten Kräfte. Im montierten Zustand der Reibeinrichtungseinheit greift der Reibring 70c wiederum mit seinen Eingriffszungen 86c in zugeordnete Öffnungen der axial benachbarten Kupplungsscheibenkomponente, insbesondere in Öffnungen des Vordämpfer-Mitnahmeblechs, wodurch der Reibring drehfest mit dieser Komponente und damit mit dem Hauptdämpfer (Lastdämpfer) der Kupplungsscheibe verbunden ist. Ein derartiger Montagezustand ist in 13 gezeigt, die in einem Ausschnitt eine Kupplungsscheibe entsprechend 1 mit der Reibeinrichtungseinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, das sich vom dritten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass ein Druckring 100d aus Kunststoff verwendet ist, der Halteabschnitte 76d aufweist, die an ihren freien Enden als Schnapphaken ausgebildet sind, die in die Einbuchtungen der Druckscheibe 72d (entspricht der Druckscheibe 72b) eingreifen und dort die Druckscheibe hintergreifen, um einerseits die Druckscheibe 72d, das Vordämpfer-Abdeckblech 54d und den Druckring 100d drehfest miteinander zu verbinden und andererseits diese Komponente in axialer Richtung zusammenzuhalten unter Übertragung der von der Feder 74d auf den Druckring 100d ausgeübten Kräfte als Zugkräfte auf die Druckscheibe 72d. Hierbei ist in Bezug auf die Einspannung der Druckfeder an bzw. innerhalb der Reibeinrichtungseinheit anzumerken, dass die Federkräfte vollständig an bzw. innerhalb der Reibeinrichtungseinheit abgestützt sind und dementsprechend keinerlei Federkräfte mittelbar oder unmittelbar auf benachbarte Bauteile einer/der Kupplungsscheibe ausgeübt werden. Dies gilt für alle Ausführungsbeispiele.
Eine Ausführungsvariante eines Reibrings, der prinzipiell bei allen Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommen könnte, ist in 15 gezeigt. Der hier gezeigte Reibring 70e ist aus Kunststoff, vorzugsweise (beispielsweise mit Glasfaser) verstärktem Kunststoff hergestellt und hat gegenüber einem Reibring aus Stahl den Vorteil, dass über die Lebensdauer ein konstantes Reibmoment erreicht werden kann. Um die Flächenpressung am Eingriff der Eingriffszungen 86e bzw. Nasen 86e klein zu halten, ist gegenüber dem Reibring 70b der 11 die Abmessung der Eingriffszungen 86e in radialer Richtung vergrößert. Um Spannungsüberhöhungen im Material zu vermeiden, ist der Übergang zwischen den Eingriffszungen 86e und dem Ringabschnitt des Reibrings 70e durch einen im Querschnitt dreiecksförmigen Materialübergang realisiert.
Es sind diverse Variationen bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich. So können beispielsweise die Druckscheibe und der Druckring durch Stege oder Rippen verstärkt sein, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn diese Komponenten aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.
Durch Ausbildung der Reibeinrichtung als vormontierbare Reibeinrichtungseinheit (Reibeinrichtungsbaueinheit) ergeben sich viele Vorteile. So wird insbesondere die Montage der betreffenden Kupplungsscheibe deutlich vereinfacht. Mit dem Aufstecken des Vordämpfer-Abdeckbleches wird gleichzeitig die gesamte Reibeinrichtungseinheit auf der Nabe angebracht und braucht dann nur noch fixiert zu werden, was durch Fixierung allein des Vordämpfer-Abdeckbleches erfolgen kann. Vor dem Montieren der Baueinheit an einer Kupplungsscheibe kann die Baueinheit auf Erfüllung der Spezifikationen, insbesondere hinsichtlich des geforderten Reibmoments, überprüft werden. Im Falle des Ausführungsbeispiels der 9 (dritte Ausführungsform) kann sogar noch vor dem endgültigen Verbinden der Druckscheibe mit dem Druckring eine Überprüfung auf Einhaltung des geforderten Reibmoments stattfinden, wobei dann ggf. das Reibmoment durch Festigung des Axialabstands zwischen dem Druckring und der Druckscheibe eingestellt werden kann. Die Schultern an den Halteabschnitten des Druckrings bestimmen dann nur einen minimalen Axialabstand zwischen den genannten Komponenten. Für eine möglichst effektive Fertigung wird man aber in der Regel Sorge tragen, die verwendeten Bauteile derart vorzuselektieren, dass der durch die Schultern definierte Axialabstand das geforderte Reibmoment einstellt.
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausführungsbeispiele ergibt sich daraus, dass die Reibflächen der Reibeinrichtungseinheit einerseits und die den Reibeingriff der Reibflächen bestimmende bzw. mitbestimmende Feder bzw. zumindest deren die Federkräfte aufbringenden Abschnitte auf verschiedenen axialen Seiten des Vordämpfer-Abdeckbleches angeordnet sind, und zwar die Reibflächen zwischen dem Vordämpfer-Abdeckblech und dem Vordämpfer-Mitnahmeblech und die Feder bzw. deren federaktiven Abschnitte axial außerhalb des Vordämpfer-Abdeckblechs. Damit ist der zwischen dem Vordämpfer-Abdeckblech und dem Vordämpfer-Mitnahmeblech zur Verfügung stehende axiale Bauraum optimal nutzbar, um die die Reibflächen tragenden Bauteile mit vergleichsweise großem Verschleißweg, also verschleißbeständiger, ausbilden zu können. Es können also beispielsweise dickere Bleche für die Druckscheibe und den Reibring verwendet werden. Ferner ist ausreichend axialer Platz für die Niete vorhanden, die zur Verbindung der Seitenscheiben und der Außennabe des Hauptdämpfers und des Vordämpfer-Mitnahmeblechs dienen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele demonstrieren aber auch viele konstruktive Möglichkeiten für die Ausbildung einer Reibeinrichtungseinheit, die auch unabhängig von der Anordnung der Reibflächen und der Feder bzw. des federaktiven Abschnitts auf verschiedenen axialen Seiten des Vordämpfer-Abdeckbleches vorteilhaft sind. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung anhand eines Leerlaufdämpfers bzw. Vordämpfers erläutert wurde, ohne dass die Erfindung auf einen solchen Anwendungsfall beschränkt ist.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, einen Torsionsschwingungsdämpfer und eine integrierte Reibeinrichtungseinheit für eine derartige Kupplungsscheibe bzw. für den Torsionsschwingungsdämpfer. Die Reibeinrichtungseinheit weist eine Federanordnung mit wenigstens einem Federelement auf, das wenigstens einen federelastisch verformten oder verformbaren und zum Aufbringen einer im wesentlichen axial gerichteten Beaufschlagungsfederkraft dienenden Federabschnitt aufweist und mit im wesentlichen axial gerichteten Reibflächen der Reibeinrichtungseinheit zur Erzeugung von Reibungskräften zusammenwirkt. Es wird vorgeschlagen, dass die Reibflächen auf einer axialen Seite eines in die Reibeinrichtungseinheit integrierten Dämpferteils angeordnet sind und dass die Federanordnung vollständig oder zumindest mit dem wenigstens einen federelastischen verformten oder verformbaren Abschnitt des jeweiligen Federelements auf der anderen axialen Seite dieses Dämpferteils angeordnet ist.

Claims

Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, umfassend: – eine mit einer Getriebeeingangswelle drehfest koppelbare Nabe (2), – einen Torsionsschwingungsdämpfer (50), umfassend eine integrierte Reibeinrichtungseinheit (52), die als vorgefertigte Baueinheit axial auf die Nabe (2) aufgesteckt ist, und die mit einer Reibbeläge (18) tragenden Baugruppe (14, 20, 26, 28) einerseits und der Nabe (2) andererseits im Sinne einer. Torsionsschwingungsdämpfung gekoppelt ist, – wobei der Torsionsschwingungsdämpfer (50) eine Torsionsfederelementanordnung (60) aufweist, über die ein der Baugruppe (14, 20, 26, 28) zugeordnetes erstes Dämpferteil (56) und ein der Nabe (2) zugeordnetes zweites Dämpferteil (54) aneinander drehelastisch abgestützt sind, von denen wenigstens das zweite Dämpferteil (54) in die Reibeinrichtungseinheit (52) integriert ist, – wobei die Reibeinrichtungseinheit (52) Reibflächen und eine Federanordnung (74) mit wenigstens einem Federelement (74) aufweist, das wenigstens einen federelastisch verformten Federabschnitt aufweist, der zum Aufbringen einer im wesentlichen axial gerichteten, die Reibflächen gegeneinander pressenden Beaufschlagungsfederkraft dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen auf einer axialen Seite des zweiten Dämpferteils (54) angeordnet sind und dass die Federanordnung (74) vollständig oder zumindest mit dem wenigstens einen federelastisch verformten Abschnitt des jeweiligen Federelements auf der anderen axialen Seite des zweiten Dämpferteils (54) angeordnet ist.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen bei im aufgesteckten Zustand axial seitlich der die Reibbeläge (18) tragenden Baugruppe (14, 20, 26, 28) angeordneter Reibeinrichtungseinheit (54) auf der dieser Baugruppe näheren axialen Seite des zweiten Dämpferteils (54) angeordnet sind.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dämpferteil (54) auf der einen axialen Seite desselben wenigstens einen im wesentlichen axial gerichteten Oberflächenabschnitt aufweist, der als Reibfläche dient.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dämpferteil (54) auf der anderen axialen Seite desselben wenigstens einen Oberflächenabschnitt aufweist, an der die Federanordnung (74) angreift.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen von dem zweiten Dämpferteil (54) oder/und von einer auf der einen Seite des zweiten Dämpferteils angeordneten, in die Reibeinrichtungseinheit integrierten Ringelementanordnung (70, 72) bereitgestellt sind, bei der ein erstes Ringelement (70) axial zwischen zwei zweiten Ringelementen oder zwischen einem zweiten Ringelement (72) und dem zweiten Dämpferteil (54) angeordnet ist und gegenüber denen es im Zustand des Reibeingriffs zur Erzeugung der Reibungskräfte zumindest beschränkt verdrehbar ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (50) als Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer oder Torsionsschwingungs-Vordämpfer dient.
Kupplungssscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen als Last-Torsionsschwingungsdämpfer oder Torsionsschwingungs-Hauptdämpfer dienenden weiteren Torsionsschwingungsdämpfer (22).
Kupplungsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe eine die Nabe (2) (im folgenden Innennabe (2)) umschließende Außennabe (14) aufweist, dass die Innennabe (2) und die Außennabe (14) über Mitnahmeformationen (8, 16) formschlüssig ineinandergreifen, welche die beiden Naben (2, 14) drehfest, aber mit definiertem Drehspiel miteinander kuppeln, dass eine die Reibbeläge (18) tragende Trägerscheibe (20) über einen begrenzten Drehwinkel relativ zur Außennabe (14) verdrehbar ist, dass die Trägerscheibe (20) über den weiteren Torsionsschwingungsdämpfer (22) drehelastisch mit der Außennabe (14) gekoppelt ist und dass die Außennabe (14) über den die Reibeinrichtungseinheit (52) umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer (50) drehelastisch mit der Innennabe (2) gekoppelt ist.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dämpferteil (56) des die Reibeinrichtungseinheit (52) umfassenden Torsionsschwingungsdämpfers (50) mit der Außennabe (14) oder/und einer gegenüber der Trägerscheibe (20) über einen begrenzten Drehwinkel verdrehbaren weiteren Komponente (26) des weiteren Torsionsschwingungsdämpfers (22) drehfest verbunden ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dämpferteil (54) des die Reibeinrichtungseinheit (52) umfassenden Torsionsschwingungsdämpfers (50) über Mitnahmeformationen oder/und Verstemmungen (58) oder/und eine sonstige Formschlußverbindung drehfest an der Nabe bzw. Innennabe (2) angebracht ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dämpferteil (56) ein gegenüber der Reibeinrichtungseinheit (52) gesondertes Bauteil ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (70) an einem Ringscheibenabschnitt des zweiten Dämpferteils (54) axial abgestützt ist und vorzugsweise mit dem Ringscheibenabschnitt in Reibeingriff steht.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (72) und das zweite Dämpferteil (54) drehfest miteinander verbunden sind, vorzugsweise in einem radial äußeren Bereich der Druckscheibe (72).
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichet, dass Zugelemente (76) vorgesehen sind, die an der Druckscheibe (72) vorzugsweise in einem radial äußeren Bereich angreifen, wobei die Zugelemente (76) sich von der anderen axialen Seite des zweiten Dämpferteils (54) durch dieses hindurch erstrecken und von der Federanordnung (74) aufgebrachte Kräfte auf die Druckscheibe (72) übertragen und – gewünschtenfalls – die Druckscheibe (72) und das zweite Dämpferteil (54) drehfest miteinander verbinden.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente von sich achsparallel erstreckenden Federelementabschnitten (76a; 76b) gebildet sind.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente von sich achsparallel erstreckenden Abschnitten (76c; 76d) wenigstens eines die Federanordnung (74c; 74d) axial abstützenden Abstützelements, ggf. Druckrings (100c; 100d), gebildet sind.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (74c; 74d) zwischen dem zweiten Dämpferteil (54c; 54d) und dem wenigstens einen Abstützelement (100c; 100d) eingespannt ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (76) formschlüssig mit der Druckscheibe (72) verbunden sind, vorzugsweise unter Anwendung einer Schweiß-Verbindungstechnik oder/und Verstemm-Verbindungstechnik oder/und Umbördel-Verbindungstechnik oder/und mittels einer Bajonettverbindung oder/und mittels einer Rastverbindung, um axiale Kräfte oder/und Kräfte in Umfangsrichtung zu übertragen.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (76) in Ausnehmungen der Druckscheibe (72) formschlüssig eingreifen, die vorzugsweise als Umfangseinbuchtungen (90b) oder axiale Durchgangslöcher (82a) ausgebildet sind.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (76c) Positionierungskanten (102c) zur axialen Positionierung der Druckscheibe (72c) aufweisen.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (76a; 76b; 76d) vorzugsweise als Federzungenabschnitte oder Rastabschnitte ausgebildete Halteabschnitte (76a; 76b; 76d) aufweisen, die die Druckscheibe (72a; 72b; 76d) auf der von dem zweiten Dämpferteil (54a; 54b; 54c) axial ferneren Seite hintergreifen, vorzugsweise dort eingeschnappt oder eingerastet sind.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte (76b; 76d) einen Umfang der Druckscheibe (72b; 72d) nach radial innen umgreifen.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte (76a) sich durch axiale Durchgangslöcher (74a) der Druckscheibe (72a) erstrecken und einen Umfangsrandbereich der Druckscheibe (72a) nach radial außen umgreifen.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (76a; 76b) in Umfangseinbuchtungen (83b) oder/und sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchgangslöcher (82a) des Reibrings (70a; 70b) eingreifen, die eine definierte Relativverdrehung des Reibrings relativ zu den Zugelementen ermöglichen.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (70) sich in axialer Richtung erstreckende Eingriffselemente, ggf. Eingriffszungen (86), aufweist, die zur Herstellung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Reibring (70) einerseits und dem ersten Dämpferteil (56) oder/und der Baugruppe (14, 20, 26, 28) andererseits dienen.
Kupplungsscheibe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente (86) von einem Umfangsrandbereich des Reibrings (70) im wesentlichen in axialer Richtung vorstehen und die Druckscheibe (72) passieren, vorzugsweise radial außerhalb derselben.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (70) aus Metallmaterial, ggf. Stahl, oder einem ggf. verstärkten Kunststoffmaterial (Reibring 70e) hergestellt ist.
Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstützelement (100c; 100d) ein aus einem Metallmaterial, ggf. Stahl, oder aus einem ggf. verstärkten Kunststoffmaterial hergestellter Druckring (100c; 100d) vorgesehen ist.