DE3416316A1 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge, mit einer Tellerfeder, die sich einerseits an einem Bauteil, wie einem Gehäuse abstützt und andererseits eine Druckplatte beaufschlagt, wobei das Gehäuse topf- bzw. hutartig ausgebildet ist und zumindest über Teilbereiche seines Umfanges einen krem­ penartigen Rand besitzt, der eine Anzahl, in Achsrichtung von der Druckplatte weg gerichtete tunnelartige Durch­ lässe besitzt, auf deren der Druckplatte abgekehrten Seite ein ringartiger Impulsgeber, der eine Mehrzahl von impulsgebenden Elementen besitzt, befestigt ist.

Mit Hilfe des auf eine solche Reibungskupplung befe­ stigten ringartigen Impulsgebers können mittels eines oder mehreren Abtastern bzw. Nehmern, je nach Anwen­ dungsfall, verschiedene, für den einwandfreien Betrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, auf deren Schwung­ rad die Reibungskupplung montiert ist, notwendige Parameter erfaßt und gegebenenfalls korrigiert werden bzw. es können von diesen Parametern abhängige Betriebs­ funktionen eingeleitet und/oder verstellt bzw. korri­ giert werden. Mit einem derart angebrachten Impulsgeber ist es unter anderem möglich, z. B. die momentane Dreh­ zahl der Brennkraftmaschine sowie den Zündzeitpunkt oder andere Parameter zu ermitteln, so daß unter anderem eine gegebenenfalls erforderliche Korrektur oder Ver­ stellung des Zündzeitpunktes und/oder der Kraftstoff­ zufuhr in Abhängigkeit der Betriebszustände der Brenn­ kraftmaschine möglich ist. So kann z. B. bei mit Ein­ spritzpumpen ausgerüsteten Brennkraftmaschinen in beson­ ders einfacher Weise sowohl die Einspritzmenge, als auch die Einspritzzeit in Abhängigkeit der Betriebszustände der Brennkraftmaschine bestimmt werden.

Bei der älteren, jedoch nicht offenkundigen Reibungs­ kupplung, der eingangs genannten Art ist der ringartige Impulsgeber auf drei, über den Umfang des Kupplungsge­ häuses verteilten, zur Aufnahme der die Druckplatte mit dem Kupplungsgehäuse verbindenden Blattfedern vorgesehenen, tunnelartigen Durchlässen mittels Niet­ verbindungen befestigt. Eine derartige Befestigung des Impulsgebers ist jedoch in vielen Fällen nicht zufrieden­ stellend, da aufgrund der während des Betriebes eines Kraftfahrzeuges auftretenden Vibrationen bzw. Schwin­ gungen der Impulsgeber zwischen den Befestigungsstellen ebenfalls zu schwingen beginnt, wodurch die Messungen beeinflußt bzw. verfälscht werden und weiterhin der Impulsgeber durch Dauerbrüche zerstört werden kann.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine gegen Schwingungen bzw. Vibrationen und damit auch gegen Dauerbrüche sichere Ausgestaltung bzw. Befestigung für an Reibungskupplungen befestigte Impulsgeber zu schaffen unter Beibehaltung einer rationellen und preiswerten Herstellung der Reibungs­ kupplung.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird dies bei Reibungskupplungen der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der ringartige Impulsgeber, zumindest zwischen seinen AnIenkstellen an den tunnelartigen Durchlässen, eine angeformte Versteifung besitzt.

Die Anbringung einer derartigen Versteifung ermöglicht in besonders einfacher Weise, zumindest in bestimmten Bereichen den Querschnitt des ringartigen Impulsgebers zu verändern und somit das Trägheits- bzw. Widerstands­ moment gegen Biegung zu beeinflussen, wodurch auch das Schwingungsverhalten des Impulsgebers geändert wird.

Insbesondere bei ringartigen Impulsgebern, die an ihrem äußeren Randbereich die impulsgebenden Elemente aufweisen, kann es zweckmäßig sein, wenn der Impuls­ geber radial innerhalb der impulsgebenden Elemente eine in der von der Druckplatte abgekehrten Richtung weisende Profilierung besitzt, welche über den ganzen Umfang des Impulsgebers sich erstrecken kann. In vor­ teilhafter Weise kann eine derartige Profilierung durch eine am Innenrand des Impulsgebers vorgesehene Abwinke­ lung gebildet sein. Für manche Anwendungsfälle kann es auch von Vorteil sein, wenn die Profilierung durch eine Mehrfachabwinkelung gebildet ist. Letzteres kann insbe­ sondere von Vorteil sein, um die Eigenfrequenz des ringartigen Impulsgebers in einen Drehzahlbereich zu verlagern, der außerhalb des Betriebsdrehzahlbandes der Brennkraftmaschine liegt.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfin­ dung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der ringartige Impulsgeber zwischen seinen Anlenkstellen an den tunnelartigen Durchlässen je eine weitere Abstützung mit dem krempenartigen Rand besitzt. Durch diese Maßnahme wird die freie Länge des Impulsgebers zwischen seinen Anlenkstellen an den tunnelartigen Durchlässen verkürzt, wodurch das Schwing­ verhalten des Impulsgebers verbessert wird.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine der­ artige zusätzliche Abstützung durch eine den Abstand zwischen der Krempe des Gehäuses und der Ebene des Impulsgebers überbrückende Nietverbindung gebildet ist. Eine solche Nietverbindung kann in besonders vorteilhafter Weise mittels eines Abstandsbolzens, der sich in axialer Richtung der Reibungskupplung erstreckt, gebildet sein, wobei dieser Bolzen mit einem seiner Enden mit der Krempe und dem anderen Ende mit dem Impulsgeber vernietet ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann es zweckmäßig sein, wenn die zusätzliche Abstützung durch mindestens ein von dem ringartigen Impuls­ geber ausgehendes, in Richtung auf die Krempe zu und auf dieser auflagerndes Abstützelement gebildet ist. Ein derartiges Abstützelement kann in besonders vorteilhafter Weise als integraler Bestandteil des ringartigen Impulsgebers ausgebildet sein, indem es z. B. einstückig mit dem Impulsgeber aus Blechmaterial herausgestanzt wird.

Um ein Schwingen des ringartigen Impulsgebers in Achsrichtung der Reibungskupplung zu unterdrücken, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der ring­ artige Impulsgeber derart ausgebildet wird, daß nach dessen Befestigung an das topf- bzw. hutartig ausge­ bildete Gehäuse der Reibungskupplung die Abstützelemente unter einer in Richtung auf die Krempe zu gerichteten Vorspannkraft auf dieser auflagern. Eine solche Vor­ spannkraft bzw. Vorspannung kann in besonders vorteil­ hafter Weise durch in den Impulsgeber bzw. in dessen einstückig angeformten Abstützelemente eingebrachte Verformungen in Achsrichtung erzeugt werden.

Um ein Schwingen des Impulsgebers zu unterdrücken, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn das Abstütz­ element fest mit der Krempe verbunden ist, indem dieses z. B. mit der Krempe verschweißt oder vernietet ist.

Anhand der Fig. 1 bis 7 sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Reibungskupplung mit dem darauf befestigten ringförmigen Impulsgeber in Ansicht,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1, die Fig. 4 bis 7 weitere Ausgestaltungsmöglich­ keiten der Erfindung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Reibungs­ kupplung 1 besteht aus einem am Schwungrad 9 einer Brennkraftmaschine befestigten Gehäuse 2, auf dem ein ringartiger Impulsgeber 3 befestigt ist, weiter­ hin aus einer Tellerfeder 4 mit radial nach innen gerichteten Zungen 5, an denen zum Betätigen der Reibungskupplung eine nicht näher dargestellte Betätigungseinrichtung angreift. Die Tellerfeder 4 stützt sich radial außen - über den Umfang gesehen - an Abstützbereichen 6 des Gehäuses 2 ab und radial weiter innen an Nocken 7 einer axial bewegbaren Druckplatte 8 und drückt somit diese Druckplatte in Richtung des Schwungrades 9, auf welchem die Reibungskupplung 2 befestigt ist, wodurch die Reib­ beläge 10 der auf einer nicht näher dargestellten Getriebewelle radial festen, jedoch axial verschieb­ baren Reibscheibe 11 zwischen dem Schwungrad 9 und der Druckplatte 8 eingespannt werden.

Über Blattfederelemente 12, die einerseits an Nocken 13 der Druckplatte 8 über Niete 14 und andererseits über Niete 15 mit dem Gehäuse 2 verbunden sind, erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen Druckplatte und Gehäuse. Über die Niete 14 sind gleichzeitig die als Anschlag­ und Abhubmittel dienenden Bügel 16 befestigt. Diese Bügel 16 erstrecken sich von ihrem Befestigungspunkt aus auf der dem Gehäuse zugekehrten Seite der Teller­ feder radial nach innen und übergreifen den Teller­ federaußenrand 4 a mit Abstand und bilden diesem gegen­ über Anschlagbereiche 17. Radial weiter innen weisen die Bügel 16 einen auf der Tellerfeder 4 aufliegenden Abhubanschlag 18 auf, über den eine zwangsweise Lüftung der Druckplatte beim Ausrücken der Kupplung 1 erfolgt.

Das Gehäuse 2 der Reibungskupplung 1 besitzt einen hut- bzw. topf- oder tellerartigen Bereich 2 a, an dem sich radial außen ein krempenartiger Rand 2 b anschließt, der sich in Umfangsrichtung des Deckels 2 erstreckt.

Der krempenartige Rand 2 b bildet, über den Umfang des Gehäuses 2 betrachtet, eine Reihe von Abstützflächen 19 zur Befestigung am Schwungrad 9 und eine Reihe von tunnelartigen radialen Durchlässen 20, in welche sich die Nocken 13 der Druckplatte 8 hineinerstrecken und in denen die Blattfedern 12, die sich in Umfangs- bzw. tangentialer Richtung erstrecken, aufgenommen sind.

Der ringartige Impulsgeber 3 stützt sich auf der der Druckplatte 8 abgekehrten Seite des Gehäuses 2 im Bereich der tunnelartigen Durchlässe 20 ab und ist dort mittels einer Vernietung 21 befestigt. An seinem radial äußeren Randbereich besitzt der Impulsgeber 3 eine Mehrzahl von impulsgebenden Elementen 22, die einstückig mit dem ringartigen Grundkörper 3 a des Impulsgebers 3 sind und durch Hochstellen in axialer Richtung von an den Randbereich des Grundkörpers 3 a radial nach außen angeformten sowie radial aus dem Grundkörper 3 a von innen ausgeschnittenen Laschen 23, 24 gebildet sind. Die Laschen sind dabei derart angeordnet, daß jeweils einer radial äußeren Lasche 23 eine weiter innen liegende Lasche 24 radial gegenüberliegt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die durch die Laschen 23, 24 gebildeten impulsgebenden Elemente 22 über den Umfang des Impulsgebers 3 gleichmäßig verteilt und bilden zwei, durch Weglassen der impulsgebenden Elemente 22 bzw. Laschen 23, 24 in den Bereichen 25, unterteilte Gruppen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die impulsgebenden Elemente 22 gleichmäßig über den Umfang verteilt, sowie gleich ausgestaltet. Je nach Anwendungs­ fall bzw. Verwendungszweck können die impulsgebenden Elemente 22 jedoch auch unregelmäßig über den Umfang ver­ teilt werden bzw. unregelmäßig über den Umfang verteilte Gruppen von Elementen 22 bilden, wobei verschieden­ artig ausgebildete Elemente 22 bzw. Gruppen von Elementen 22 zur Erzeugung von unterschiedlichen Signalen bzw. Impulsen vorgesehen sein können.

Der ringartige Impulsgeber 3 weist weiterhin radial innerhalb der impulsgebenden Elemente 22 im Bereich seines radialen Innenrandes eine durch eine Abwinkelung 26 gebildete Profilierung auf, welche den ringartigen Grundkörper 3 a des Impulsgebers 3 versteift. Die Ab­ winkelung 26 bewirkt, daß die Amplituden der Axial­ schwingungen, welche in den frei tragenden Bereichen 27 zwischen den Befestigungsstellen des Impulsgebers 3 am Gehäuse 2 auftreten, auf ein vertretbares Maß verringert bzw. die Schwingungen unterdrückt werden. Diese Schwin­ gungen sind überwiegend auf Erregerfrequenzen zurück­ zuführen, die durch die Brennkraftmaschine, auf der die Reibungskupplung montiert ist, erzeugt werden. Weiterhin wird durch die Abwinkelung 26 der Querschnitt und damit auch das Trägheits- bzw. Widerstandsmoment des Impulsgebers 3 verändert, so daß auch dessen Schwingungsverhalten beeinflußt wird und somit die kritische Schwingungseigenfrequenz des Impulsgebers durch entsprechende Formgebung außerhalb des Drehzahl­ bereiches der Brennkraftmaschine gelegt werden kann.

In Fig. 4 ist der Querschnitt einer anderen Ausfüh­ rungsform eines ringartigen Impulsgebers 103 gezeigt. Der Impulsgeber 103 weist an seinem äußeren Umfang impulsgebende Elemente 22 auf und besitzt an seinem inneren Rand eine Versteifung 126, die durch eine, in Form einer Mehrfachabwinkelung ausgebildete Profilierung gebildet ist. Die Versteifung 126 besitzt, im Querschnitt betrachtet, einen zumindest annähernd parallel zur Achse der Reibungskupplung verlaufenden Schenkel 126 a sowie einen, zumindest annähernd zu diesem Schenkel 126 a rechtwinkeligen Schenkel 126 b.

Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform dar, bei der der ringartige Impulsgeber 203 zwischen seinen Anlenkstellen an den tunnelartigen Durchlässen 20 des Gehäuses 2 eine weitere Abstützung 28 mit dem krempenartigen Rand 2 b besitzt. Die Anordnung dieser zusätzlichen Abstützung 28 ist in Fig. 1 strichpunk­ tiert angedeutet. Die Abstützung 28 ist durch einen Abstandsbolzen gebildet, der sich in axialer Richtung der Reibungskupplung 1 erstreckt und mit seinem einen Ende mit dem ringartigen Impulsgeber 203 und dem anderen Ende mit dem krempenartigen Rand 2 b über eine Vernietung 28 a, 28 b verbunden ist.

Der in Fig. 6 im Querschnitt gezeigte ringartige Impulsgeber 303 besitzt an seinem äußeren Rand Abstützelemente 128. Die Abstützelemente 128 sind durch einstückig an den ringartigen Impulsgeber 303 angeformte Laschen 128 gebildet, welche in Achsrichtung der Reibungskupplung verlaufen und sich am krempenar­ tigen Rand 2 b des Gehäuses 2 abstützen. Die Abstütz­ elemente 128 sind wie die Abstandsbolzen 28 gemäß Fig. 5 ebenfalls zwischen den Anlenkstellen des ringartigen Impulsgebers an den tunnelartigen Durch­ lässen des Gehäuses vorgesehen.

Die Abstützelemente 128 sind auf dem krempenartigen Rand 2 b des Gehäuses 2 über eine Schweißverbindung 29 befestigt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, welche in Fig. 7 gezeigt ist, besitzen die Abstützelemente 128 an ihrem dem krempenartigen Rand 2 b zugewandten Ende eine Lasche 128 a, die sich am krempenartigen Rand 2 b abstützt und mittels einer Nietverbindung 30 an diesem Rand 2 b be­ festigt ist.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die Schweißverbindung 29 gemäß Fig. 6 zwischen den ein­ zelnen Abstützelementen 128 und dem krempenartigen Rand 2 b entfallen und die Abstützelemente 128 sich lediglich federnd auf dem krempenartigen Rand 2 b des Gehäuses 2 abstützen. Die Vorspannkraft, mit der die Abstützelemente 128 sich auf dem krempenartigen Rand 2 b abstützen, wird durch eine dem ringartigen Impulsgeber eingebrachte Verformung in Achsrichtung erzeugt.

Wie in den Fig. 5 und 6 strichpunktiert dargestellt, können die ringartigen Impulsgeber 203 und 303 zusätz­ lich noch eine angeformte Versteifung 226 und 326 aufweisen.

Claims (13)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Tellerfeder, die sich einerseits an einem Bauteil, wie einem Gehäuse abstützt und andererseits eine Druckplatte beaufschlagt, wobei das Gehäuse topf- bzw. hutartig ausgebildet ist und zumindest über Teilbereiche seines Umfanges einen krempenartigen Rand besitzt, der eine Anzahl in Achsrichtung von der Druckplatte weg gerichtete, tunnelartige Durchlässe besitzt, auf deren der Druckplatte abgekehrten Seite ein ringartiger Impulsgeber, der eine Mehrzahl von impulsgebenden Elementen besitzt, befestigt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ringartige Impulsgeber (3, 103, 203, 303) zumindest zwischen seinen Anlenkstellen (21) an den tunnelartigen Durchlässen (20) eine angeformte Versteifung (26, 126, 226, 326) besitzt.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Impulsgeber (3, 103, 203, 303) radial innerhalb der impulsgebenden Elemente (22) eine in der von der Druckplatte (8) abgekehrten Richtung weisende Profilierung (26, 126; 226, 326) besitzt.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Profilierung (26, 126, 226, 326) eine Abwinkelung ist.

4. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (126) eine Mehrfach-Abwinkelung ist.

5. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Tellerfeder, die sich einerseits an einem Bauteil, wie einem Gehäuse abstützt und andererseits eine Druckplatte beaufschlagt, wobei das Gehäuse topf- bzw. hutartig ausgebildet ist und zumindest über Teilbereiche seines Umfanges einen krempen­ artigen Rand besitzt, der eine Anzahl in Achsrich­ tung von der Druckplatte weg gerichtete, tunnelartige Durchlässe besitzt, auf deren der Druckplatte abge­ kehrten Seite ein ringartiger Impulsgeber befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringartige Impulsgeber (203, 303) zwischen seinen Anlenk­ stellen an den tunnelartigen Durchlässen (20) je eine weitere Abstützung (28, 128) mit dem krempen­ artigen Rand (2 b) besitzt.

6. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Abstüt­ zung durch eine den Abstand zwischen der Krempe (2 b) und der Ebene des Impulsgebers (203) überbrückende Nietverbindung (28) gebildet ist.

7. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ab­ stützung (128) durch mindestens ein von dem ring­ artigen Impulsgeber (303) ausgehendes, in Richtung auf die Krempe (2 b) zu und auf dieser auflagerndes Abstützelement (128) gebildet ist.

8. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abstützelement (128) integraler Bestandteil des ringartigen Impulsgebers (303) ist.

9. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (128) unter einer in Richtung auf die Krempe (2 b) zu ge­ richteten Vorspannkraft auf dieser auflagert.

10. Reibungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorspannung erzeugt ist durch eine dem Impulsgeber (303) eingebrachte Verformung in Achsrichtung.

11. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (128) fest mit der Krempe (2 b) verbunden ist.

12. Reibungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abstützelement (128) mit der Krempe (2 b) verschweißt ist (Fig. 6).

13. Reibungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abstützelement (128) mit der Krempe vernietet (bei 30) ist (Fig. 7).