DE2315946B2 - Kupplungsscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungsscheiben, wie sie unter der Bezeichnung »gedämpfte Kupplungsscheiben« ganz allgemein bekannt sind und bei denen zwischen ihren Reibbelägen und ihren Naben begrenzte, relative Verdrehung dieser Teile entgegen der Wirkung von Kraftspeichern, wie Federn, Gummielementen od. dgl. und unter Reibwirkung ermöglicht ist. Bei solchen Kupplungsscheiben, wie sie z. B. durch das DE-GM 70 06 200 bekannt geworden sind, bei denen verschiedene, nacheinander geschaltete Kraftspeicher eine gestufte Kennlinie ergeben, wird eine Reibwirkung in der Regel durch ein zwischen den relativ zueinander verdrehbaren und axial zueinander verspannten Bauteilen vorgesehenes Reibelement erzielt, jedoch bleibt über den Verdrehbereich die Reibung konstant. Auch bei Kupplungsscheiben, wie sie z. B. durch die FR-PS 15 37961 bekannt geworden sind und bei der jeweils gleiche, jedoch entgegengesetzt wirksame Federgruppen vorgesehen sind, bleibt die Reibung über den Verdrehbereich gleich groß. Da jedoch je nach dem Anwendungszweck die Dämpfung bei verschiedenen Winkelausschlägen größer oder kleiner sein muß, wurden äußerst aufwendige Kupplungsscheiben entwikkelt mit stufenweise und mit verschieden großer Federrate und Bremskraft zur Wirkung kommenden Dämpfeinrichtungen. Auch bei solchen Dämpfern bleibt jedoch die Reibung innerhalb der einzelnen Dämpferstufen gleich groß, so daß der Übergang von der Stufe mit kleinerem Reibwert auf den größeren, plötzlich einsetzenden Reibwert nicht kontinuierlich verläuft und hierdurch in vielen Fällen Dämpfungsprobleme nicht zufriedenstellend gelöst werden können.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe zu schaffen, die bei geringstmöglichem baulichen Aufwand im mittleren Verdrehbereich eine kleine Reibung aufweist und bei zunehmender relativer Verdrehung einen Anstieg des Reibmomentes gewährleistet

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Reibung durch eine zumindest annähernd in radialer Richtung wirksame Kraftkomponente zwischen dem mit den Reibbelägen drehfest verbundenen Teil und der Nabe entsteht, die dadurch erzeugt wird, daß diese Teile

ίο durch wenigstens einen der Kraftspeicher in radialer Richtung gegeneinander verspannt sind.

Dabei kann die veränderliche Reibung zwischen dem bisher als sogenannter Zentriersitz bezeichneten Bereich der Nabe und dem mit den Reibbelägen drehfest verbundenen Teil, also beispielsweise einer Trägerlamelle und/oder der Gegenscheibe, entstehen. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn ein im Querschnitt L-förmiger Reib- oder Gleitbelag zwischen den mit den Reibbelägen drehfest verbundenen Teil und der Nabe zur Aufnahme der axialen und radialen Reibkräfte vorgesehen ist, die durch im Querschnitt L-förmige Mitnehmer- bzw. Gegenscheiben angedrückt werden. Die radiale Verspannung der relativ zueinander verdrehbaren Bauteile kann beispielsweise über ein Federelement erzielt werden, welches das eine der relativ zueinander verdrehbaren Bauteile in radialer Richtung gegen das andere zieht oder drückt

Dies kann in besonders einfacher Weise durch eine von der tangentialen Einbaulage abweichenden Einbaulage mindestens eines der — bei gedämpften Kupplungsscheiben ohnehin vorhandenen Kraftspeicher — und/oder der Anordnung wenigstens eines der Kraftspeicher — in Drehrichtung betrachtet — in unterschiedlicher Richtung erfolgen.

Anhand der F i g. 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Kupplungsscheibe nach der Erfindung in Ansicht,
Fig.2 ein Achsenkreuz mit Reibwert- und Federkennlinien

Fig.3 einen Schnitt durch die Kupplungsscheibe gemäß der Linie IH-III in F i g. 1.

F i g. 1 zeigt eine Kupplungsscheibe teilweise in Ansicht, wobei die Reibbeläge 1 an einer Trägerlamelle

2 befestigt sind. Über Niete 3 ist die Gegenscheibe 4 mit der Trägerlamelle 2 drehfest verbunden. Die Teile 1 —4 sind relativ gegenüber der Nabe 5 und deren Flansch 6 begrenzt verdrehbar, und zwar entgegen der Wirkung von Federn, die in Ausnehmungen des Flansches 6 und in Ausnehmungen der Trägerlamelle 2 und der Gegenscheibe 4 vorgesehen sind. Das für die Dämpfung vorgesehene Reibungsmoment bei Kupplungsscheiben wird im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 dadurch gebildet, daß eine zumindest annähernd radiale Kraft bei der Verdrehung der Teile zueinander zwischen dem Zentriersitz 7 auf der Nabe 5 und den Innenkonturen 8 der Trägerlamelle 2 und der Gegenscheibe 4 wirksam wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß von den Federn 9—12 z.B. die Feder 12 weggelassen wird, wodurch eine von der normalerweise achsneutralen Momentenverteilung abweichende Momentenverteilung entsteht. Dabei erzeugen die Federn 9 und 11 bei der relativen Verdrehung der Nabe gegenüber den Belägen ein entgegengesetztes, gleichgroßes Moment M^ bzw. Mu, was lediglich eine Verdrehkomponente auf die Teile bewirken würde, während keine Radialkomponente übrig bleibt. Die Feder 10 erzeugt — vom Betrachter aus gesehen — ein

vertikal nach unten gerichtetes Moment M\o, dem beim Weglassen der Feder 12 keine vertikal nach oben gerichtete Komponente entgegensteht, wodurch sich einmal ein Drehmoment und gleichzeitig eine radiale Verschiebekraft der Teile entsprechend dem Moment der Feder 10 ergibt. Hierdurch werden die Teile 2, 4 gegen den Zentriersitz 7 der Nabe 5 gedruckt, und es entsteht ein Reibmoment zwischen Nabenbereich 7 und dem Bereich 8 der Teile 2 und 4, welches direkt proportiona! der Kraft der Feder 10 ist

Eine von der achsneutralen Momentenverteilung abweichende Momentenverteilung kann aber auch durch Einsatz einer Feder 12 mit kleiner Federsteif igkeit erzielt werden, wodurch eine radiale Kraft entsprechend der Differenz der Kräfte der Feder 10 und

12 bzw. der betreffenden Momente Mio und Mn entsteht

Eine solcherart ausgebildete Kupplungsscheibe eignet sich weiterhin zur Erzielung einer zwei- oder mehrstufigen Dämpfung, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 2 beispielsweise erläutert sei.

Dabei sind in F i g. 2 auf der Abszisse die Verdrehwinkel und auf der Ordinate die bei der relativen Verdrehung der Teile auftretenden Drehmomente aufgetragen, wobei auf der linken Seite der Ordinate der Schub- und auf der rechten Seite der Zugbereich dargestellt ist Die Federkennlinie 13 weist im Schubbereich eine gerade Steigung auf, welche dadurch gebildet wird, daß — in F i g. 1 im Uhrzeigersinn betrachtet — alle seitlichen Begrenzungen 14 der Ausnehmungen für die Federn 9—12 im Nabenflansch 6 deckungsgleich sind mit den Endkonturen 15 der Ausnehmungen für die Federn in der Gegenscheibe 4 und der Trägerlamelle 2. In der Gegenrichtung ist im Nabenflansch 6 die Endkontur 16 für die Feder 12 gegenüber den Endkonturen 17 der Federfenster in den Teilen 2 und 4 um einen gewissen Betrag zurückversetzt, der jedoch kleiner ist als derjenige Betrag, um den die Endkonturen 18 der Federfensterausnehmungen im Flansch 6 gegenüber den Endkonturen 19 der Ausnehmungen für die Federn 9— 11 in den Teilen 2 und 4 zurückversetzt sind. Hierdurch verläuft die Kennlinie

13 vom Schnittpunkt der Ordinate mit der Abszisse entlang der Abszisse bis zum Bereich A gerade, steigt dann bis zum Bereich B, in welchem lediglich die Feder 12 mit der flacheren Federrate wirksam ist, leicht an, während vom Bereich ßbis zum Bereich C ein steilerer Anstieg durch den Eingriff aller vier Federn erfolgt.

Zwischen dem Nabenflansch 6 und den Teilen 2 und 4 ist eine Reibeinrichtung wirksam, die durch eine in Achsrichtung der Scheibe wirksame Kraft, z. B. durch axiale Verspannung der Teile 2 und 4 entsteht. Diese Reibung ist in F i g. 2 durch die strichliert gezeichneten Linien 20 dargestellt Die Reibung, die durch die in radialer Richtung wirksame Kraftkomponente zwischen dem Zentriersitz 7 auf der Nabe 6 und dem Bereich 8 der Teile 2 und 4 aufgebaut wild, ist durch die strichpunktierten Linien 21 angedeutet Dabei ist erkennbar, daß vom Schnittpunkt der Ordinate mit der Abszisse im Zugbereich bis zum Bereich A keine radiale Kraftkomponente wirksam wird, während zwischen dem Bereich A und dem Bereich B eine radiale Kraftkomponente und dementsprechende Zunahme der Reibung entsteht, die dem Moment Mn proportional ist. Zwischen den Bereichen B und C wird eine Reibung wirksam, die entsprechend der Differenz der Momente Mn und Mw proportional zum Verdrehwinkel zunimmt. Im Schubbereich steigt die radiale Kraft ebenfalls entsprechend der Differenz der Momente Mn und Λ/10 linear an.

Es ist erkennbar, daß eine solcherart ausgestaltete Kupplungsscheibe einen stufenlosen Übergang der einzelnen Reibwerte in den verschiedenen Stufen gewährleistet, wobei darüber hinaus ein Ansteigen des Reibwertes entsprechend der relativen Verdrehung der einzelnen Scheibenteile gegeben ist. Durch die Vielfalt der Variationsmöglichkeiten in bezug auf die erzielbaren Kennlinien und Reibwerte sind diese Kupplungsscheiben auf nahezu alle Erfordernisse abwandelbar.

Wie anhand der F i g. 3 näher erläutert sei, die einen Schnitt gemäß der Linie IH-III in Fig. 1 zeigt, können Kupplungsscheiben, deren Reibung durch die Radialkraftkomponente gebildet wird, die bei der Verdrehung der mit den Reibbelägen 1 verbundene Teile 2 und 4 gegenüber der Nabe 5 bzw. gegenüber dem Flansch 6 entsteht, weiterhin dadurch verbessert werden, daß die radial inneren Endkonturen wenigstens eines der Teile 2 bzw. 4 einen z. B. zylindrischen Ansatz in Achsrichtung aufweisen und zwischen diesem und dem Zentriersitz 7 auf der Nabe ein Reib- oder Lagerwerkstoff 22 vorgesehen ist, der gegebenenfalls einstückig mit dem oder den Reibbelägen 23 sein kann, die die Reibung entsprechend den Linien 20 in F i g. 2 erzeugen.

Die dargestellte Kupplungsscheibe kann auch mit sogenannten Doppel- oder Mehrfachdämpfern angewandt werden, wobei die Radialkraftkomponente auch durch andere Mittel bzw. Maßnahmen als die dargestellten erzeugt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kupplungsscheibe, bei der im Kraftübertragungsweg zwischen ihren Reibbelägen und ihrer Nabe eine begrenzte relative Verdrehung dieser Teile entgegen der Wirkung von Kraftspeichern und unter Reibwirkung ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibung durch eine zumindest annähernd in radialer Richtung wirksame Kraftkomponente zwischen dem mit den Reibbelägen (1) drehfest verbundenen Teile (2, 4) und der Nabe (S) entsteht, die dadurch erzeugt wird, daß diese Teile durch wenigstens einen der Kraftspeicher in radialer Richtung gegeneinander verspannt sind.

2. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der Anspruches bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kraftspeicher (9—12) in einer von der tangentialen Lage abweichenden Lage vorgesehen ist und/oder wenigstens einer der Kraftspeicher — in Drehrichtung betrachtet — mit unterschiedlicher Richtung angeordnet ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Querschnitt L-förmiger Reibbelag (22) zwischen dem mit den Reibbelägen (1) drehfest verbundenen Teil (2,4) und der Nabe (5) zur Aufnahme der axialen und radialen Reibkräfte vorgesehen ist, die durch im Querschnitt L-förmige Mitnehmer- bzw. Gegenscheiben angedrückt werden.