DE3248119C2 - - Google Patents
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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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- 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
- F16F15/1207—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 the supporting arrangement of the damper unit
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Description
Bei einer Gattung von Kupplungsscheiben für Kfz., wie sie
beispielsweise durch die DE-OS 28 14 059 bekannt geworden
sind,
bei denen zwischen wenigstens zwei Baugruppen, von
denen eine die Nabe und eine die Reibbeläge aufweist,
ein begrenztes Verdrehspiel ermöglicht ist, das zu
mindest über Teilbereiche der Wirkung von Kraftspei
chern ausgesetzt ist und wobei zwischen den relativ
zueinander verdrehbaren Baugruppen eine Reib- oder
Gleitverbindung wirksam ist,
erfolgt die Zentrierung der beiden Baugruppen zueinander,
indem zwischen der Belagträgerscheibe und der Nabe bzw. dem
mit letzterer drehfest verbundenen Nabenflansch ein im Quer
schnitt L-förmiger Lagerring vorgesehen ist.
Dieser Lagerring ist drehfest mit der Belagträgerscheibe ver
bunden und stützt sich mit seinem buchsenartig verlaufenden
Bereich am Außenumfang der Nabe ab, wodurch die Belagträger
scheibe koaxial zur Nabe gehalten wird. Der radiale Flansch
des Lagerringes wird gegen den Nabenflansch gedrückt, indem
ein auf der dem Lagerring abgewandten Seite des Nabenflan
sches vorgesehener Kraftspeicher die Belagträgerscheibe über
eine mit dieser fest verbundenen Gegenscheibe in Richtung des
Nabenflansches zieht.
Aus herstellungstechnischen Gründen, insbesondere der erfor
derlichen Fertigungstoleranzen, ist bereits bei neuen Kupp
lungsscheiben dieser Bauart zwischen dem L-förmigen Lagerring
und dem diesen aufnehmenden Bereich der Nabe radiales Spiel
vorhanden. Dieses Spiel begrenzt die erzielbare Genauigkeit
beim Auswuchten der Kupplungsscheiben, so daß in vielen Fäl
len bei mit derartigen Kupplungsscheiben ausgerüsteten Kraft
fahrzeugen Unwuchtprobleme auftreten. Die durch die ungenü
gend ausgewuchteten Kupplungsscheiben verursachten Vibratio
nen bewirken sowohl einen erhöhten Verschleiß der mit diesen
Kupplungsscheiben zusammenwirkenden Aggregaten als auch eine
wesentliche Beeinträchtigung des Fahrkomforts. Weiterhin be
wirkt die Unwucht der Kupplungsscheiben auch einen erhöhten
Verschleiß der Lagerung zwischen Lagerring und Nabe, wodurch
wiederum die Unwucht der Kupplungsscheiben vergrößert wird,
und zwar kann mit der Betriebszeit der Kupplungsscheiben die
Unwucht überproportional zunehmen. Eine weitere, den Ver
schleiß der Lagerung zwischen Belagträgerscheibe und Nabe
beschleunigende Ursache sind die während des Betriebs auftre
tenden radialen Kräfte, die den L-förmigen Lagerring gegen
die Nabe drücken.
Aus diesen Gründen wurde bei einer weiteren Gattung von
Kupplungsscheiben, nämlich durch die Fig. 15 der DE-OS
32 07 047, bereits vorgeschlagen, eine in radialer Richtung
"fliegende" Lagerung vorzusehen, wobei
die Reib- oder Gleitverbindung zwischen einer kegel
artig ausgebildeten Kontur, die drehfest ist auf
einem der einen Baugruppe zugehörigen Bauteil, und
einer Gegenkontur gebildet ist, die drehfest ist auf
einem der anderen Baugruppe zugehörigen Bauteil, und
Kontur und Gegenkontur eine radiale Verlagerung der
Baugruppen zueinander zulassen.
Dabei sind jedoch als in Umfangsrichtung wirksame Kraftspei
cher walzenförmige Gummiklötze zwischen den beiden Baugruppen
in je einer Halbschale eines scheibenartigen Bauteiles jeder
der Baugruppen eingesetzt, die sowohl die fliegende Lagerung
ergeben als auch eine Federung bzw. Dämpfung von Drehschwin
gungen bewirken. Als in Umfangsrichtung wirksames Reibmittel
ist ein ringförmiger Reibbelag auf dem einen scheibenartigen
Bauteil, dem Flansch, vorgesehen, und zwar radial außerhalb
der Gummiklötze auf dem konisch ausgebildeten Außenrand des
Flansches. Auf dem anderen Bauteil, der Belagträgerscheibe,
ist auf etwa gleicher radialer Höhe ein Haltekranz befestigt,
der sich axial über den Flansch erstreckt und mit radial nach
innen abgewinkelten Laschen an dem Reibring aufliegt. Der
Haltekranz dient gleichzeitig zum Zusammenhalt der Kupplungs
scheibe in Achsrichtung.
Bei einer dertigen Kupplungsscheibe entsteht jedoch bei
einer Relativverdrehung der beiden zueinander verdrehbaren
Bauteile durch Verformen der Gummiklötze eine Axialkraft im
Sinne eines Auseinanderspreizens von Flansch und Belagträger
scheibe, und zwar in Abhängigkeit des übertragenen Momentes.
Dies bedeutet, daß in eingekuppeltem Zustand, in welchem ja
bei jedem Motorumlauf eine radiale Verlagerung der beiden
Baugruppen zueinander entsprechend dem doppelten, z. B. durch
Unwucht hervorgerufenen radialen Weg erfolgt, eine dem über
tragenen Moment progressive Erhöhung des Verlagerungswider
standes entsteht und damit erhebliche Beanspruchungen und
ein erheblicher Verschleiß an den Reibmitteln.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile dieser bisher bekannt gewordenen Kupplungsscheiben
zu beseitigen und eine sichere und dauerhafte Zentrierung
zwischen der die Nabe und der die Reibbeläge aufnehmenden
Baugruppe der Kupplungsscheiben zu erhalten, auch bei
Verschleiß der Zentriermittel.
Dies wird bei Kupplungsscheiben der eingangs beschriebenen
Gattungen dadurch erzielt, daß Kontur (16, 16a, 22a, 27, 16b,
16c) und Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c, 31b, 35) in unmittelbarer
Nähe des Nabenkörpers (2) vorgesehen sind und durch eine
axiale Kraft gegeneinander verspannt sind, die durch ein
Federmittel (10, 18, 26, 30, 31, 34) erzeugt ist, das unabhängig
ist von den in Umfangsrichtung wirsamen Kraftspeichern (8),
und daß die Baugruppen (4, 6/2) über die Kontur und die
Gegenkontur und durch die axiale Kraft des Federmittels
zueinander zentriert sind.
Durch die Anwendung eines die beiden Bauteile axial verspan
nenden, von den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern
unabhängigen Federmittels ist gewährleistet, daß eine
drehmomentunabhängige radiale Verlagerung und Wiedereinzen
trierung der beiden Bauteile erfolgen kann, also nicht eine
sich in Abhängigkeit vom Drehmoment "verhärtende" Verlagerung
von Kontur und Gegenkontur erfolgt, was unnötige Verspannun
gen und unnötigen Verschleiß mit sich bringen würde.
Es sei darauf hingewiesen, daß unter dem Ausdruck "eine Steigung auf
weisende Kontur" nicht nur die bereits erwähnten Formen zu verstehen
sind, sondern z. B. auch konkav, konvex oder anders ausgestaltete Formen,
die eine im Sinne einer Zu- oder Abnahme ihres Durchmessers sich ver
ändernde Mantelfläche aufweisen.
Der Ausdruck "drehfest" schließt neben dem Festlegen durch Kraftschluß
mittels Reibung auch formschlüssige oder andere Verdrehsicherungen ein.
Obwohl Konturen und Gegenkonturen zum Zwecke des Spiel- bzw. Verschleiß
ausgleichs verschiedenartig ausgestaltet sein können, kann es zweckmäßig
sein, wenn die Gegenkontur kongruent ist zu der mit ihr zusammenwir
kenden Kontur. Durch eine derartige Ausgestaltung der Reib- oder Gleit
verbindung können die sich in Eingriff befindlichen Reib- oder Gleitflächen
wesentlich vergrößert werden, wodurch der Verschleiß verringert werden
kann.
Insbesondere bei Kupplungsscheiben, bei denen die die Reibbeläge tragen
de Baugruppe eine Belagträger- und Gegenscheibe beinhaltet und die Nabe
einen zwischen diesen sich erstreckenden Nabenflansch trägt, kann es
besonders zweckmäßig sein, wenn die Nabe die eine Steigung aufweisende
Kontur trägt und die Belagträger- oder Gegenscheibe die Gegenkontur.
Die Ausbildung kann aber auch derart erfolgen, daß die Belagträger- oder
Gegenscheibe die eine Steigung aufweisende Kontur trägt und die Nabe die
Gegenkontur. Für manche Anwendungsfälle kann es auch vorteilhaft sein,
wenn auf der Nabe beidseits des Nabenflansches eine eine Steigung auf
weisende Kontur vorgesehen ist und sowohl die Belagträger- als auch die
Gegenscheibe eine entsprechende Gegenkontur aufweisen.
Ein besonders einfacher Aufbau der Kupplungsscheibe ergibt sich, wenn
die Gegenkontur unmittelbar im radial inneren Bereich der Belagträger-
oder Gegenscheibe angeformt ist und die Kontur unmittelbar an der Nabe
oder umgekehrt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung
kann die eine Steigung aufweisende Kontur einem ringartigen Reib- oder
Gleitbelag angeformt sein, der drehfest zur Belagträger- oder Gegen
scheibe und/oder zur Nabe vorgesehen und um letztere angeordnet
sein kann.
Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Gegen
kontur an einem Bauteil vorgesehen ist, welches mit der die Reibbeläge
enthaltenden Baugruppe drehfest verbunden und gegenüber dieser zentriert
gehalten ist sowie unter der Wirkung einer axialen Federkraft steht. Die
drehfeste Verbindung sowie die Zentrierung dieses Bauteils kann in vor
teilhafter Weise über ein scheibenartiges, nach Art einer Tellerfeder
axial federndes Bauteil erfolgen. Zweckmäßig kann es sein, wenn dieses
federnde Bauteil an seinem äußeren sowie inneren Umfang radiale Ausleger
oder Ausschnitte aufweist, mit denen es einerseits mit dem die Gegen
kontur aufweisenden Bauteil und andererseits mit einem Bauteil der die
Reibbeläge enthaltenden Baugruppe einen gegen Verdrehung wirksamen
Formschluß bildet. Zur Bildung dieses Formschlusses kann es vorteilhaft
sein, wenn die Belagträger- und/oder die Gegenscheibe sowie das die
Gegenkontur aufweisende Bauteil in Achsrichtung sich verjüngende Konturen,
wie Ausleger, Ausschnitte oder An- bzw. Einprägungen aufweisen, an denen
entsprechend angeformte Ausleger oder Ausschnitte des axial federnden
Bauteils anliegen und mit diesen zusammenwirken, um eine spielfreie dreh
schlüssige Verbindung zu bilden.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit
der Erfindung kann mindestens einer der die Kontur und/oder Gegenkon
tur aufweisenden Gleit- oder Reibringe geschlitzt bzw. offen sein, so
daß dieser sich im Durchmesser an seinen Aufnahmebereich auf der Nabe,
auf der Mitnehmer- oder auf der Gegenscheibe anpassen kann. Diese An
passung wird unterstützt durch die Federwirkung des die Kontur und
Gegenkontur in axialer Richtung verspannenden Kraftspeichers, der
aufgrund der sich keil- oder konusartig verändernden Kontur auch eine
radiale Kraft auf den Gleit- bzw. Reibring ausübt.
Bei Kupplungsscheiben mit mindestens einer Belagträgerscheibe und einer
mit dieser über Abstandsbolzen drehfest verbundenen Gegenscheibe sowie
einem zwischen diesen Scheiben vorgesehenen Nabenflansch kann es zweck
mäßig sein, wenn die Kontur und die Gegenkontur auf der einen Seite des
Nabenflansches vorgesehen sind und der in axialer Richtung wirksame Kraft
speicher auf der anderen Seite.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der die Kontur
und die Gegenkontur in axialer Richtung verspannende Kraftspeicher axial
zwischen dem die Nabe umgreifenden, im Querschnitt z. B. keil- oder
konusartig ausgebildeten Gleit- oder Reibring und dem Nabenflansch vor
gesehen sein. Bei einer derartigen Ausführungsform ist es besonders vor
teilhaft, wenn der im Querschnitt keil- oder konusartig ausgebildete
Gleit- oder Reibring geschlitzt bzw. offen und auf der Nabe axial ver
schiebbar ist. Dabei kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn
der in axialer Richtung wirksame Kraftspeicher, welcher die Kontur und
Gegenkontur bzw. die diese Konturen aufweisenden Reib- bzw. Gleitringe
verspannt, ein tellerfederartiges Bauteil ist, welches den ihm zuge
ordneten Reib- oder Gleitbelag drehfest halten kann.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontur und die
mit dieser zusammenwirkende Gegenkontur sowie der die Kontur und Gegen
kontur in axialer Richtung verspannende Kraftspeicher Teil einer über
den gesamten zwischen Belagträgerscheibe und Nabe möglichen Verdreh
winkel wirksamen Reibeinrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Kontur und die Gegenkon
tur durch Verspannen der Belagträger- und Gegenscheibe in Richtung des
Nabenflansches aufeinander zu beaufschlagt sein. Eine derartige Verspan
nung kann durch entsprechende Dimensionierung der die Belagträger- und
Gegenscheibe drehfest miteinander verbindenden Abstandsbolzen erfolgen.
Gemäß einer anderen Variante kann es vorteilhaft sein, wenn die die Be
lagträgerscheibe beinhaltende Baugruppe die eine Steigung aufweisende
Kontur besitzt, weiterhin die Nabe einen eine Steigung aufweisenden Be
reich aufweist, wobei zwischen der Kontur und dem Bereich ein Gleit- oder
Reibring eingespannt ist, der eine an die Kontur kongruent angepaßte
Gegenkontur und einen an den Bereich kongruent angepaßten Gegenbereich
aufweist.
Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsscheibe,
die Fig. 2-6 verschiedene Ausführungsvarianten gemäß der Erfindung
als ausschnittsweise Darstellung.
Die in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Kupplungsscheibe 1 weist eine
Nabe 2 sowie einen mit dieser drehfest verbundenen Nabenflansch 3 auf.
Der Nabenflansch 3 erstreckt sich radial zwischen der Belagträgerscheibe 4
sowie der mit dieser über Abstandsbolzen 5 drehfest verbundenen Gegen
scheibe 6. Am äußeren Umfang der Belagträgerscheibe 4 sind die Reibbe
läge 7 in an sich bekannter Weise befestigt.
Belagträger- 4 und Gegenscheibe 6 sind gegenüber der Nabe 2 bzw. dem
Flansch 3 entgegen der Wirkung von Kraftspeichern 8, von denen ledig
lich einer in Form einer Feder dargestellt ist, sowie einer Reibein
richtung 9 relativ verdrehbar.
Die Reibeinrichtung 9 weist einen Kraftspeicher in Form einer Teller
feder 10 auf, die über ein Druckstück 11 einen Reibring 12 in Richtung
auf den Nabenflansch 3 beaufschlagt. Hierfür stützt sich die Teller
feder 10 mit ihrem äußeren Bereich an der Gegenscheibe 6 ab und be
aufschlagt mit ihrem inneren Bereich einen axial verlaufenden Abschnitt
des Druckstückes 11.
Die Reibeinrichtung 9 besitzt weiterhin einen zwischen der Belagträger
scheibe 4 und dem Nabenflansch 3 angeordneten Gleit- oder Reibring 13,
der mit seiner inneren Mantelfläche auf einer Schulter 14 der Nabe 2
aufgenommen ist. Wie ersichtlich ist, weist der die Schulter 14 der
Nabe 2 umgreifende Reibring 13 im Querschnitt eine keilförmige Form auf,
so daß die Mantelfläche 15 des Reibringes 13 kegelstumpfförmig verläuft.
Dadurch bildet der Reibring 13 mit seiner Mantelfläche 15 eine
Gegenkontur, die der Kontur 16, die unmittelbar im radial inneren Be
reich an der Belagträgerscheibe 4 angeformt ist, entsprechend angepaßt
ist. Dieser angepaßte Bereich 16 ist durch eine am Innenrand der Belag
trägerscheibe 4 vorgesehene konusförmige Anprägung gebildet.
Durch die Wirkung der Tellerfeder 10, welche sich einerseits über das
Druckstück 11 und den Reibring 12 am Nabenflansch 3 abstützt und anderer
seits die Gegenscheibe 6 in Richtung vom Nabenflansch 3 weg beaufschlagt,
wird die Belagträgerscheibe 4 über die Abstandsbolzen 5 in Richtung des
Nabenflansches 3 gezogen, so daß die konusförmige Anprägung 16 gegen die
Mantelfläche 15 des Reibringes 13 verspannt wird, wodurch die Belag
träger- 4 und die Gegenscheibe 6 sowie die mit diesen verbundenen Teile
gegenüber der Nabe 2 bzw. der Rotationsachse der Kupplungsscheibe 1 in
radialer Richtung positioniert sind und die Teile, die eine Rotations
symmetrie aufweisen oder die rotationssymmetrisch über den Umfang der
Kupplungsscheibe angeordnet sind, koaxial zur Nabe 2 gehalten werden.
Um eine Einzentrierung der die Belagträgerscheibe 4 enthaltenden Bau
gruppe relativ zur Nabe zu ermöglichen, ist zwischen dem axial verlau
fenden Bereich des Druckstückes 11 sowie der Nabe 2 ein entsprechendes
Spiel 17 vorgesehen.
Um zu verhindern, daß zwischen dem Reibring 13 und der Schulter 14 des
Flansches 3 infolge einer relativen Bewegung radiales Spiel durch Ver
schleiß auftreten kann, ist der Reibring 13 drehfest mit der Nabe 2 ver
bunden. Diese drehfeste Verbindung kann durch Aufkleben oder Aufpressen
des Reibringes 13 auf die Schulter 14 der Nabe 2 erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit, radiales Spiel zwischen dem Reibring 13 und
der Schulter 14 zu vermeiden, besteht darin, den Reibring 13 offen, d. h.
am Umfang geschlitzt auszubilden, so daß dieser sich im Durchmesser an
die Schulter 14 der Nabe 2 anpassen kann, indem die Tellerfeder 10
über die konusförmige Anprägung 16 auf den Reibring 13 eine radiale, in
Richtung der Kupplungsscheibenachse wirkende Kraft ausübt, wodurch der
Reibring 13 an die Schulter 14 angedrückt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung be
sitzt wiederum eine Nabe 2 sowie einen mit dieser drehfest verbundenen
Nabenflansch 3. Beidseits des Nabenflansches 3 ist einerseits eine Be
lagträgerscheibe 4 und andererseits eine Gegenscheibe 6 vorgesehen,
wobei die Belagträgerscheibe 4 und die Gegenscheibe 6 in an sich be
kannter Weise drehfest miteinander verbunden sind und relativ verdreh
bar gegenüber der Nabe 2 bzw. dem Flansch 3, und zwar entgegen der Wir
kung von Kraftspeichern.
Die Gegenscheibe 6 weist an ihrem inneren Umfang eine konusförmige An
prägung 16a auf, die mit einer kegelstumpfförmigen Reibfläche 15a des
im Querschnitt keilförmigen Reibringes 13a zusammenwirkt. Der Reibring 13a
ist an seinem Umfang geschlitzt und wird durch eine Tellerfeder 18 in Rich
tung der konusförmigen Anprägung 16a beaufschlagt. Die Tellerfeder 18
stützt sich mit ihrem äußeren Rand am Nabenflansch 3 ab und weist radial
nach innen gerichtete Finger 19 auf, mit denen sie den Reibring 13a be
aufschlagt. Zur Drehsicherung des Reibringes 13a gegenüber der Nabe 2 bzw.
dem Nabenflansch 3 weist der Reibring 13a Ausnehmungen 20 auf, in welche
die radialen Finger 19 zur Drehmomentaufnahme eingreifen. Durch die axiale
Federwirkung der Tellerfeder 18 wird auch der zwischen der mit der Gegen
scheibe 6 drehfest verbundenen Belagträgerscheibe 4 und dem Nabenflansch 3
vorgesehene Reibring 21 beaufschlagt.
Wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, findet auch hier die Ein
zentrierung der einzelnen Teile relativ zueinander durch die Verspan
nung zwischen der konusförmigen Anprägung 16a und dem Reibring 13a
statt. Um ein Einzentrieren der Teile zu ermöglichen, ist ein ausrei
chend großes Spiel 17 zwischen der Belagträgerscheibe 4 und der Nabe 2
vorgesehen.
Zur Drehsicherung des Reibringes 13a relativ zur Nabe 2 ist die Reib
einrichtung derart ausgebildet, daß das zwischen dem Außenrand der
Tellerfeder 18 und dem Nabenflansch 3 übertragbare Reibmoment zuzüg
lich des zwischen Reibring 13a und Nabe 2 aufgrund der konusförmigen An
prägung 16a und der dadurch auf den Reibring 13a einwirkenden Radial
kraft erzeugten Reibmoments größer ist als das zwischen der konusför
migen Anprägung 16a und dem Reibring 13a auftretende Reibmoment.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsmöglichkeit ist die Kontur
nicht durch eine konusförmige Anprägung, wie in Fig. 1 und 2 darge
stellt, gebildet, sondern durch einen Reibring 22, welcher von der Belag
trägerscheibe 4 getragen wird.
Die Belagträgerscheibe 4 weist einen axial verlaufenden Bereich 4a sowie
einen am Ende desselben radial nach innen gerichteten Bereich 4b auf,
welche eine ringförmige Aufnahmekammer für den Reibring 22 bilden. Der
Reibring 22 ist, im Querschnitt betrachtet, an seinem dem Nabenflansch 3
zugewandten Ende keilartig ausgebildet, so daß er eine kegelstumpfför
mige Mantelfläche 22a als Kontur aufweist.
Zur Drehsicherung gegenüber der Belagträgerscheibe 4 besitzt der Reib
ring 22 axial verlaufende Nasen 23, die in entsprechend angepaßte Aus
nehmungen 24 greifen, welche im radial verlaufenden Bereich 4b der Be
lagträgerscheibe 4 vorgesehen sind.
Die Nabe 2 trägt einen sie umgreifenden, im Querschnitt keilförmigen
Reibring, der mit einer ebenfalls kegelstumpfförmigen Mantelfläche 15b
mit der kegelstumpfförmigen Mantelfläche 22a des Reibringes 22 zusammen
wirkt.
Auf der dem Nabenflansch 3 zugewandten Seite des Reibringes 13b ist eine
Druckscheibe 25 vorgesehen, die von einer Tellerfeder 26, die sich mit
ihrem äußeren Rand am Nabenflansch 3 abstützt, beaufschlagt wird. Durch
die axiale Federwirkung der Tellerfeder 26 wird der auf der Nabe 2 axial
verlagerbare Reibring 13b in Richtung des Reibringes 22 beaufschlagt,
wodurch die kegelstumpfförmigen Mantelflächen 15b und 22a verspannt wer
den. Die Tellerfeder 26 bewirkt weiterhin, daß der auf der anderen Seite
des Nabenflansches 3 vorgesehene Reibring 21 durch die mit der Belagträ
gerscheibe 4 fest verbundene Gegenscheibe 6 in Richtung des Nabenflansches 3
beaufschlagt wird.
Auch diese Ausführungsform ermöglicht einen Ausgleich des zwischen den
Reibringen 13b und 22 auftretenden Verschleißes bei gleichzeitiger Bei
behaltung der Zentrierung zwischen der Nabe und den mit der Belagträger
scheibe 4 drehfest verbundenen Teilen.
Die Reibringe 13b und 22 können aus gleichen oder aus verschiedenartigen
Werkstoffen hergestellt sein.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, die eine ausschnittsweise und im
Schnitt dargestellte Kupplungsscheibe zeigt, ist die an der relativen
Zentrierung von der Belagträgerscheibe 4 und der Nabe 2 mitwirkende Kon
tur 27 an einem Bauteil 28 vorgesehen, welches mit der die Reibbeläge
sowie die drehfest miteinander verbundenen Belagträger- 4 und Gegen
scheibe 6 enthaltenden Baugruppe drehfest verbunden und gegenüber dieser
zentriert gehalten ist.
Das Bauteil 28 weist einen konusförmigen Bereich 29 auf, welcher die
Kontur 27 bildet.
Zur drehfesten Verbindung sowie zur Zentrierung des Bauteiles 28 gegenüber
der Gegenscheibe 6 ist eine Tellerfeder 30 vorgesehen, welche an ihrem
äußeren und inneren Umfang Ausleger 30a und 30b aufweist. Die Ausleger 30a
und 30b greifen in am inneren Umfang der Gegenscheibe 6 sowie an dem Bau
teil 28 angeformten, in Achsrichtung der Kupplungsscheibe keilförmig
verlaufenden Anprägungen 6a und 28a ein und stützen sich an den Kon
turen dieser Anprägungen ab, wodurch das Bauteil 28 in Richtung des
Nabenflansches 3 durch die Tellerfeder 30 gedrängt wird und somit den
Reibring 13c beaufschlagt. Der Reibring 13c besitzt eine äußere kegel
stumpfförmige Gegenkontur 15c, die an die Kontur 27 des Bauteiles 28
kongruent angepaßt ist und mit dieser zusammenwirkt. Weiterhin weist der
Reibring 13c einen inneren, ebenfalls kegelstumpfförmig ausgebildeten
Gegenbereich 15d auf, mit dem er sich an einem entsprechend angepaßten,
an der Nabe 2 angeformten Bereich 2a abstützt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besitzt die Kontur 27,
die Gegenkontur 15c, der Bereich 2a sowie der Gegenbereich 15d eine
gleiche Steigung. Vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn die Steigung
des Bereiches 2a und des kongruent angepaßten Gegenbereiches 5d - relativ
zur Kupplungsscheibenachse - kleiner ist als die Steigung der Kontur 27
und der an diese kongruent angepaßten Gegenkontur. Durch eine derartige
Ausbildung wird sichergestellt, daß aufgrund der größeren Klemmwirkung
bzw. Selbsthemmung zwischen Bereich 2a und Gegenbereich 15d der Reib
ring 13c relativ zur Nabe 2 drehfest gehalten wird und die Reibung zwi
schen der Kontur 27 und der Gegenkontur 15c stattfindet.
Durch die axiale Federwirkung der Tellerfeder 30 wird der auf der
anderen Seite des Nabenflansches 3 vorgesehene Reibring 21 über die
Belagträgerscheibe 4 in Richtung des Nabenflansches 3 beaufschlagt.
In Fig. 5 sind wiederum eine Nabe 2 mit einem Nabenflansch 3 sowie
beidseits des Nabenflansches 3 angeordnete Belagträger- 4 und Gegen
scheibe 6, welche über nicht näher dargestellte Abtandsbolzen fest
miteinander verbunden sind, ersichtlich.
Die Belagträgerscheibe 4 besitzt an ihrem inneren Bereich eine konus
förmige Anprägung 16b, welche mit einem federnden Elemente 31 zusammen
wirkt.
Das federnde Element 31 besitzt einen äußeren, nach Art einer Teller
feder ausgebildeten Grundkörper 31a, der am äußeren Bereich eine abge
rundete Gegenkontur 31b aufweist, welche mit der konusförmigen Anprä
gung 16b zusammenwirkt. Das federnde Element 31 weist weiterhin vom
Innenrand des Grundkörpers 31a ausgehende Finger 32 auf, die sich an
der Nabe 2 bzw. am Nabenflansch 3 abstützen.
Das federnde Element 31 ist derart ausgebildet, daß es im gezeigten
montierten Zustand sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Rich
tung federn kann, wobei das radiale Federvermögen hauptsächlich durch die
vom Grundkörper 31a sich radial nach innen erstreckenden Finger 32 sicher
gestellt wird.
Die Gegenscheibe 6 ist an ihrem radial inneren Bereich in Richtung auf
den Nabenflansch 3 zu getopft und stützt sich mit einem Reibbereich 6a
an einer Schulter des Flansches 3 ab. Dieser Reibbereich 6a wird durch
die axiale Federwirkung des Elements 31, welches die mit der Gegen
scheibe 6 fest verbundene Belagträgerscheibe 4 vom Nabenflansch weg be
aufschlagt, in Richtung auf die Schulter des Nabenflansches 3 gezogen.
Durch die Verspannung zwischen der abgerundeten Kontur 31b des federnden
Elementes 31 und der konusförmigen Anprägung 16b der Belagträgerscheibe 4
wird die die Belagträger- 4 und Gegenscheibe 6 aufweisende Baugruppe
gegenüber dem Nabenflansch 3 in radialer Richtung positioniert bzw. ein
zentriert. Hierfür ist zwischen der Gegenscheibe 6 und der Nabe 2 ein
entsprechend dimensioniertes radiales Spiel 17 vorgesehen.
Wie ersichtlich ist, findet bei einer relativen Verdrehung der Belag
träger- 4 und Gegenscheibe 6 gegenüber der Nabe 2 eine Reibungsdämpfung
zwischen der abgerundeten Gegenkontur 31b und der konusförmigen An
prägung 16b sowie zwischen dem Reibbereich 6a und der Nabe 2 durch un
mittelbaren Stahl-Stahl-Kontakt statt. Ein derartiger Aufbau der Kupplungs
scheibe ist besonders einfach und billig, da keine zusätzlichen Reib
ringe notwendig sind. Das federnde Elemente 31 ist relativ zur Nabe 2 gegen
Verdrehung gesichert, indem die Finger 32 sich an der Nabe 2 bzw. am Naben
flansch 3 verkrallen.
Die Ausführung gemäß Fig. 5 weist weiterhin den Vorteil auf, daß sie
aufgrund der radialen Federeigenschaften der Finger 32 des federnden
Elements 31 einen möglichen Achsversatz zwischen der die Nabe 2 auf
nehmenden Welle, wie z. B. Getriebewelle, und der Welle, mit welcher die
die Reibbeläge tragende Belagträgerscheibe mittels einer Kupplung dreh
fest verbunden wird, wie z. B. die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine,
ausgleichen kann. Dieser Ausgleich des Achsversatzes zwischen Kurbel
welle und Getriebewelle findet statt, indem bei eingekuppelter Kupplung
die einzelnen Finger 32 des federnden Elementes 31 entsprechend dem Achs
versatz in radialer Richtung federnd nachgeben. Bei ausgekuppelter Kupp
lung, das heißt, wenn die die Belagträger- 4 und Gegenscheibe 6 auf
weisende Baugruppe sowie die Nabe 2, also die gesamte Kupplungsscheibe
lediglich mit der Getriebewelle drehfest verbunden sind bzw. ist, kann sich die die
Belagträger- 4 und Gegenscheibe 6 enthaltende Baugruppe relativ zur Nabe 2
durch das Zusammenwirken der abgerundeten Gegenkontur 31b des federnden
Elements und der konusartigen Anprägung 16b der Belagträgerscheibe 4
wieder einzentrieren. Dadurch wird vermieden, daß aufgrund von Unwucht
Fliehkräfte auf die Getriebewelle einwirken können.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird die konusartige Anprä
gung 16c der Belagträgerscheibe 4 durch einen auf der anderen Seite des
Nabenflansches 3 vorgesehenen Kraftspeicher 34 in Form einer Tellerfeder
in Richtung auf eine abgerundete Kante 35 der Nabe 2 beaufschlagt. Hier
für stützt sich die Tellerfeder 34 mit einem radial inneren abgerundeten
Bereich 34a am Nabenflansch 3 und mit ihrem radial äußeren Bereich an
der mit der Belagträgerscheibe 4 drehfest verbundenen Gegenscheibe 6 ab.
Zur Drehsicherung, relativ zur Gegenscheibe 6 weist die Tellerfeder 34
Ausleger 34b auf, mit denen sie in entsprechend angepaßte Ausnehmungen 36
in der Gegenscheibe 6 eingreift. Auch bei dieser Ausführungsform findet
bei einer Relativverdrehung der Belagträger- 4 und Gegenscheibe 6
gegenüber der Nabe 2 bzw. dem Nabenflansch 3 eine Stahl-Stahl-Rei
bung zwischen der abgerundeten Kante 35 und der konusförmigen Anprägung
16c sowie dem abgerundeten Bereich 34a und dem Nabenflansch 3 statt.
Claims (22)
1. Kupplungsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei
der zwischen wenigstens zwei Baugruppen, von denen eine
die Nabe und eine die Reibbeläge aufweist, ein begrenztes
Verdrehspiel ermöglicht ist, das zumindest über Teilbe
reiche der Wirkung von in Umfangsrichtung wirksamen
Kraftspeichern ausgesetzt ist und zwischen den relativ
zueinander verdrehbaren Baugruppen eine Reib- oder
Gleitverbindung wirksam ist, die Reib- oder Gleitverbin
dung zwischen einer eine axiale Steigung aufweisenden
Kontur, wie einer ballig, kegel-, konus- oder kalottenar
tig ausgebildeten Kontur, die drehfest ist auf einem der
einen Baugruppe zugehörigen Bauteil, und einer Gegenkon
tur gebildet ist, die drehfest ist auf einem der anderen
Baugruppe zugehörigen Bauteil, und Kontur und Gegenkontur
eine radiale Verlagerung der Baugruppen zueinander zu
lassen, dadurch gekennzeichnet, daß Kontur (16, 16a, 22a,
27, 16b, 16c) und Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c, 31b, 35) in
unmittelbarer Nähe des Nabenkörpers (2) vorgesehen sind
und durch eine axiale Kraft gegeneinander verspannt sind,
die durch ein Federmittel (10, 18, 26, 30, 31, 34) erzeugt
ist, das unabhängig ist von den in Umfangsrichtung
wirksamen Kraftspeichern (8), und daß die Baugruppen
(4, 6/2) über die Kontur und die Gegenkontur und durch die
axiale Kraft des Federmittels zueinander zentriert sind.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c) der eine Steigung aufweisenden Kon
tur (16, 16a, 22a, 27) kongruent angepaßt ist.
3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die die Reibbeläge
tragende Baugruppe eine Belagträger- und eine Gegenscheibe bein
haltet und die Nabe einen zwischen diesen sich erstreckenden Naben
flansch trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (2) die eine
Steigung aufweisende Kontur trägt und die Belagträger- (4) oder
Gegenscheibe (6) die Gegenkontur.
4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die die Reibbeläge
tragende Baugruppe eine Belagträger- und eine Gegenscheibe beinhaltet
und die Nabe einen zwischen diesen sich erstreckenden Nabenflansch
trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagträger- (4) oder Gegen
scheibe (6) die eine Steigung aufweisende Kontur (16, 16a, 22a, 27, 16b,
16c) trägt und die Nabe die Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c 31b, 35).
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontur (16, 16a, 16b, 16c) unmittelbar am radial inneren Bereich der
Belagträger- (4) oder Gegenscheibe (6) angeformt ist.
6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen
kontur (35) unmittelbar an der Nabe (2) angeformt ist.
7. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die eine Steigung aufweisende Kontur einem ringartigen
Reib- oder Gleitbelag (13, 13a, 13b, 13c) angeformt ist.
8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
ringartige Reib- oder Gleitbelag (13, 13a, 13b, 13c) drehfest ist
an der Belagträger- (4) oder Gegenscheibe (6) und/oder der Nabe (2).
9. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontur (27) an einem Bauteil (28) vorgesehen
ist, welches mit der die Reibbeläge (7) aufweisenden Baugruppe dreh
fest verbunden und gegenüber dieser zentriert gehalten ist sowie unter
der Wirkung einer axialen Federkraft steht (Fig. 4).
10. Kupplungsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dreh
feste Verbindung sowie die Zentrierung des Bauteiles (28) über ein
scheibenartiges, nach Art einer Tellerfeder axial federndes Bauteil (30)
erfolgt.
11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das scheibenartige Bauteil (30) an seinem äußeren sowie inneren Um
fang radiale Ausleger (30a, 30b) aufweist, mit denen es einerseits
mit dem die Kontur (27) aufweisenden Bauteil (28) und anderer
seits mit einem Bauteil (6) der die Reibbeläge (7) enthaltenden Bau
gruppe einen gegen Verdrehung wirksamen Formschluß bildet.
12. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Belagträger- (4) und/oder Gegenscheibe (6) sowie
das die Kontur (27) aufweisende Bauteil (28) in Achsrichtung
sich verjüngende Konturen, wie Ausschnitte, An- bzw. Einprägungen
(6a, 28a) aufweisen, an denen entsprechend angeformte Ausleger (30a,
30b) oder Ausschnitte des axial federnden Bauteiles (30) anliegen
und eine drehschlüssige Verbindung bilden.
13. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens einer der die Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c)
und/oder die Kontur (22a) aufweisenden Gleit- oder Reibringe
(13, 13a, 13b, 13c, 22) geschlitzt bzw. offen ist.
14. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die in axialer Richtung gegeneinander verspannte Kon
tur (16, 16c) und Gegenkontur (15, 35) auf der einen Seite des Naben
flansches (2) vorgesehen sind und der in axialer Richtung wirksame
Kraftspeicher (10, 34) auf der anderen Seite.
15. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der die Kontur (16a, 22a) und die Gegenkontur (15a, 15b)
in axialer Richtung verspannende Kraftspeicher (18, 26) axial zwischen
dem die Nabe (2) umgreifenden ringartigen Gleit- oder Reibbelag (13a, (13b) und dem
Nabenflansch (3) vorgesehen ist.
16. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der in axialer Richtung wirksame Kraftspeicher (10, 18,
26, 30, 31, 34) durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildet ist.
17. Kupplungsscheibe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das tellerfederartige Bauteil (18, 26) drehfest mit dem die
Nabe (2) umgreifenden Reibring (13a, 13b) ist.
18. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontur (31b) an einem diese und die
Kontur (16b) verspannenden tellerfederähnlichen Kraftspeicher (31)
angeformt ist.
19. Kupplungsscheibe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen
kontur (31b) durch einen am Außenumfang des tellerfederähnlichen Kraft
speichers (31) angeformten abgerundeten Bereich gebildet ist.
20. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontur (16, 16a, 22a, 27, 16b, 16c) und die mit dieser
zusammenwirkende Gegenkontur (15, 15a, 15b, 15c, 31b, 35) sowie ein die
Kontur und Gegenkontur in axialer Richtung verspannender
Kraftspeicher (10, 18, 26, 30, 31, 34) Teil einer über den gesamten, zwischen Belag
trägerscheibe und Nabe möglichen Verdrehwinkel wirksamen Reibeinrichtung
ist.
21. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur und die Gegenkonstur durch
Verspannen der Belagträger- und Gegenscheibe in Richtung des Naben
flansches aufeinander zu beaufschlagt sind.
22. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die die Belagträgerscheibe (4) beinhaltende
Baugruppe die eine Steigung aufweisende Kontur (27) besitzt, weiter
hin die Nabe (2) einen eine Steigung aufweisenden Bereich (2a) auf
weist, wobei zwischen der Kontur (27) und dem Bereich (2a) ein Gleit-
oder Reibring (13c) eingespannt ist, der eine an die Kontur (27) kon
gruent angepaßte Gegenkontur (15c) und einen an den Bereich (2a) kon
gruent angepaßten Gegenbereich (15d) aufweist. (Fig. 4)
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