DE2205454A1 - Reibscheibenkupplung - Google Patents

Description

• Reibscheibenkupplung Die vorliegende Erfindung bezieht sich thf eine Reibscheibenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der, zwischen einem Kupplungsdeckel und einem damit verbundenen Auflagering, eine radial geschlitzte Tellerfeder schwenkbar angeordnet ist, deren Kraft über eine am Kupplungsdeckel axial bewegbar angeordnete Druckplatte gegen Reibbeläge einer axial auf der getriebenen Welle verschiebbaren Reibscheibe wirkt, welche sich gegen ein Schwüngrad, zur Übertragung des Antriebsmoments, abstützt und eine Einheit bilden.
• Solche Reibscheibenkupplungen werden schon seit längerem für Kraftfahrzeuge verwendet. Es besteht die Notwendigkeit, einerseits Reibscheibenkupplungen möglichst billig und gewichtssparend auszuführen und andererseits Reibungs- und Verschleißprobleme zu lösen. Dies geschah bisher durch optimale Gespaltung der Bauteile, aus denen die Reibscheibenkupplung besteht. Bezüglich der Werkstoffwahl wurden für den Kupplungsdeckel gut verformbare Stahlqualitäten verwendet, um die teilweise sehr problematische Rißbildung weitgehendst zu vermeiden. Infolge der, durch die trockene Reibung, entstehenden Verschleißerscheinungen ist versucht worden, die Lagerstellen mit besonderen Schmiermitteln, wie beispielsweise Molykote, das in die Poren der gegeneinander liegenden Oberflächen von Tellerfeder, Kupplungsdeckel und Auflagering eindringen soll, zu behandeln. Mit diesem relativ sehr teuerem Schmiermittel sollte auch die Tellerfeder-Kennlinie bzw. das Kraft-Weg-Diagramm in der komplettierten Kupplung und insbesondere während des Betriebs in bestimmten Grenzen gehalten werden, Letzteres ist meist nicht entsprechend den Erfordernissen erreichbar. Sinngemäß verhält sich das Gleiche hinsichtlich der Geräusche, die aus der Reibung unter Kraft entstehen. Ähnliches gilt auch für die Tllerfeder, deren Zungenendenlage zum Auskuppeln möglichst nicht vom Verschleiß ihrer Lagerung betroffen sein sollte.
• Für die Herstellung des Kupplungsdeckels und des Auflageringes werden in der Serienherstellung mehrere Werkzeuge benötigt, die zusammen in den meisten Fällen sehr teuer sind.
• Bei der Fertigung höherer Stückzahlen treten bekanntlich erhebliche Verschleißerscheinunr>en allf, die Reparaturen und vielfach sogar Neusnfertigungen dieser Werkzeuge erforderlich machen, sie erhöhen damit weiter die laufenden Kosten und bei gleichbleibender Gewinnspanne die Herstellungskosten über die Amortisation. Hinzu kommt, daß von der Werkstoffseite aus gesehen ein relativ höheres Einsatzgewicht notwendig und der Verschnitt nicht mehr verwendbar ist, was zwangsläufig eine zusätzliche Kostenerhöhung mit sich bringt. Außerdem erfordert die Herstellung aus Blech, im Stanz- und Prägeverfahren, mehrere Arbeitsgänge, große Pressen mit teueren Maschinenstnden, wobei die Genauigkeit eine besondere Rolle hinsichtlich der Beeinflussung des Kostenfaktors spielt. Nachdem eine entsprechende Genauigkeit auch bei Kupplungengerfordert wird, ist auch dieser Faktor nicht von untergeordneter Bedeutung.
• Ingesamt betrachtet ergibt sich also eine verhältnismäßig teuere Herstellung.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufhabezugrunde, eine Reibscheibenkupplung derart weiterzuntwickeln, daß eine wesentliche Gewichts- und Kostenersparnis eintritt d die Gleiteigenschaften sowie die Verschleißerscheinungen entscheidend verbessert und die Geräuschbildung wesentlich vermindert werden, was sich gleichzeitig positiv auf das Kraft-Weg-Diagramm auswirkt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl der Kupplungsdeckel als auch der Auflagering aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sind.
• Es hat sich gezeigt, daß diese Teile entgegen allen Erwartungen thermisch nicht zu hoch beansprucht erden, da aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit des ELunststoffes dieser die Wärme, die bei der Kippliingsbetätigung durch Reibung zwischen Reibscheibe und Fupplung3platte entsteht und durch Leitung und Strahlung auf den hupplunbsdeckel übertragen wird, nur sehr viel langsaniuraufnimmt, so daß nach den Kuppelvorgängen die durch das vorangegangene Schleifen entstandene Erwärmung beim Kunststoffdeckel niedriger ist als bei einem Stahldeckel bei sonst gleichen Bedingungen. Das Gleiche gilt für den Auflagering.
• Es ist bekannt, daß sich die Tellerfeder nicht allzusehr erhitzen darf, da sonst die Funktion der Kupplung nicht mehr gewährleistet ist, d.h. es tritt ein Setzen der Tellerfeder ein, das die Anpreßkraft unter den erforderlichen Wert reduziert. Insofern ist der Tellerfeder hinsichtlich der Erhitzung eine direkte Grenze gesetzt, so daß weder der Kupplungsdeckel noch der Auflagering für hönere Temperaturen ausgelegt werden müssen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darestellt. Es zeigen: Fig. 1: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reibscheibenkupplung; Fig. 2: einen Schnitt durch die Reibscheibenkupplug nach Figur 1 entlang der Linie A -Figuren 3 - 12: verschiedene erfindungsgemäße Ausführungen des Auflagerings.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei nun zunächst auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.
• Zwischen einer Kupplungsdruckplatte 1 und einem Kupplungsdeckel 6 ist eine Tellerfeder 7 mit Tellerfederæungen 3 angeordnet, welche mittels eines Auflageringes 4 über Bolzen 5 mit dem Kupplungsdeckel 6 verbunden ist. Gegen den Außenrand 7' der Tellerfeder 7 wird die Kupplungsdruckplattel mit ihren Nocken 1' mittels Mitnahmefedern 2, die mit der Kupplungsdruckplatte 1 fest verbunden sind, axial verschiebbar gehalten und über Zentrierfedern 2', welche einerseits mit dem Kupplungsdeckel 6 und andererseits an der Kupplungsdruckplatte 1 befestigt sind, zentrisch geführt.
• Beim Betätigen der Kupplung werden die Enden der Tellerfederzungen 3 durch ein nicht dargestelltes Kupplunosdrucklager über den Auflagering 4 nach innen verschwenkt, wobei sich die Kupplungsdruokplatte 1 von der nicht dargestellten Kupplungsreibscheibe als Abtrieb abhebt und so die kraftsehlüssige Verbindung zwischen dem ebenfalls nicht dargestellten Schwunrad als Antrieb,an welches der Kupplungsdeckel 6 befestigt wird, Ibst.
• Der Kupplungsdeckel 6 ist innenseitig mit Rippen 8 und außenseitig mit Rippen 9 verstärkt. Diese Rippen dienen einmal zur Stabilität des Kupplungsdeckels 6; gleichzeitig begünstigen sie aber auch die Luftumwälzung und verringern dadurch die Erwärmung und Abkühlzeitender Kupplung, so daß die Betriebs temperatur in einer Kupplung mit einem derartig gestalteten Kupplungsdeckel 6 niedriger ist als bei den bekannten Kupplungsdeckeln. Die Luftumwälzung kann durch aerodynamisch günstige Formgebung der Rippen verstärkt werden. Zur weiteren Wärmedämmung kann der Kupplungsdeckel 6 innenseitig mit einer wärmeabweisenden Schicht versehen sein. Ebenso ist eine Armierung des nichtmetallischen Materials möglich. Die Befestigungs-, Zentrier- und Nietlöcher sind durch Metalleinlagen bzw. Metallummantelungverstärkt.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Auflagering 4 aus nichtmetallischem Werkstoff ohne umlaufende Metallarmierung, bei dem lediglich im Bereich von Befestigungslöchern 10 Metalleinlagen 11 vorgesehen sind, welche jedoch auch gegebenenfalls entfallen können. Weiterhin hat der Auflagering 4 Verstärkungsrippen 19,20 und 21.
• Die Figuren 5,6 und 7 zeigen einen Auflagering 4, bei dem ein Metallkern 12 bzw. 12' von nichtmetallisohemWerkstoff 13 umgeben ist.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist in dem Auflagering 4 ein Metallring 14 eingelegt.
• Gemäß Fig. 9 besteht der Auflagering 4 aus einem Rundkörper 15 au3 Metall mit einem auf,c:espitzten, fest verbundenen, nichtmetallischen Teil 16 als Auflage für.die Tellerfeder, welche entsprechend der Notwendigkeit die Reibungs-und Verschleißverhältnisse entscheidend verbessern und die Geräuschbildung wesentlich vermindert. Diese Fakten gelten auch für die übrigen Konstruktionsausführungen. Nicht unbedeutend dabei ist die Vermeidung von Passungsrost, welcher sich bei etallkonstruktionen nachteilig auswirkt.
• Die Figuren 10 und 11 zeigen Ausführungsbeispiele für den Auflagering 4, bei denen jeweils in einem Metallring 17 ein eingelegter nicht fest verbundener wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen geschlossener oder offener Ring 18 verschiedenen Querschnitts aus nichtmetallischem, wärmeunempfindlichem und verschleißfestem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften vorgesehen ist. Um Relativbewegungen - falls solche auftreten - zwischen dem Metall und dem Kunststoffring zu vermeiden, können die Kunststoffringe mit Nocken versehen werden, welche in Vertiefungen des Metallringes hineinragen. Als weitere Ausführung, die insbesondere den offenen Ring betrifft, kann an dem Metallring eine Erhöhung ausgeprägt werden, gegen welche die beiden Enden des offenen Ringes anliegen und somit den Ring gegen Verdrehen arrettieren.
• Die Vorteile der vorliegenden erfindungsgemäßen Reibscheibenkupplung sind folgende: a) Gewichtserleichterung, dadurch günstige Verkleinerung des Schwungmomentes (GD2), d.h. Verringerung der zu beschleunigenden und abzubremsenden Nassen; b) keine Korrosion, d.h. kein Oberflächenrostschutz entsprechend den Forderungen notwendi,; c) kein Reibungsrost bzw. Passungsrost; d) bessere Gleiteigenschaften an der Tellerfederauflage, dadurch Verringerung bzw. Beseitigung des Einlaufs bzw.
• des Verschleisses an der Tellerfeder und des Auflagerings bzw. Kupplunsdeckels; e) Geräuschminderung an der Kupplung; f) ungeachtet der Stückzahl ein kaum nennenswerter Werkzeugverschleiß bei der Herstellung und dadurch erhebliche Reduzierung der Werkzeugkosten (längere Standzeiten der Werkzeuge); g) weniger Werkzeuge und damit geringere Lagerhaltung; h) einfachere und wesentlich billigere Herstellung z.B.
• auf Kunststoffspritzmaschinen (keine Nachbearbeitung notwendig); i) einfache farbliche Typenkennzeichnung durch Wahl verschiedenfarbiger Ausganbsmaterialien ohne zusätzliche ArbeitsganOe.
• Die erfindungsgemäße Anwendung von Kunststoffteilen in der beschriebenen Art ist auch für andere Kupplungskonstruktionen z.B. Schraubenfederkupplung (mit Ausrückhebel) möglich.

Claims (6)

1. Patentan8prEche

   Reibscheibenkupplung, insbesondere für 1.) bei der, zwischen einem Kupplungsdeckel und einedamit verbundenen Auflagering, eine radial geschlitzte Tellerfeder schwenkbar angeordnet ist, deren Kraft über eine am Kupplungsdeckel axial bewegbar angeordnete Druckplatte gegen Reibbeläge einer axial auf der getriebenen -Z1ellNe verschiebbaren Reibscheibe wirkt, welche sich gegen ein Schwungrad, zur Übertragung des Antriebsmoments, abstützt und eine Einheit bilden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß sowohl der Kupplungsdeckel (6) als auch der Auflagering (4) aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt sind.
2. 2. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Kupplungsdeckel (6) innenseitig und außenseitig Verstärkungsrippen (8,9) aufweist.
3. 3. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h net, daß der Kupplungsdeckel (6) innenseitig eine wärmeabweisende Schicht hat.
4. 4. ReibscheibenkupplunS nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Auflagering (4) Verstärkungsrippen (19,20,21) hat.
5. 5. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl am Kupplungsdeckel (6) als auch am Auflagering (4) Metalleinlagen (11,22) angeordnet sind.
6. 6. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gæe k e n n z e i c h n e +., daß der Kupplungsdeckel (6) und der Auflagering (4) metallisch armiert ist.