DE3536400A1

DE3536400A1 - Kupplungsscheibe

Info

Publication number: DE3536400A1
Application number: DE19853536400
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Neyagawa Osaka Teramae; Yoshinari Osaka Yoshimura
Original assignee: Exedy Corp; Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1986-04-24
Also published as: FR2571799B1; KR860003452A; FR2571799A1; US4681201A; KR890002295B1

Description

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Dipl.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81

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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, insbesondere eine Kupplungsscheibe, die zur Kontrolle eines Zahnklappergeräusches gestaltet ist.

Eine Keilnabe einer Kupplungsscheibe ist mit einer Keilverzahnung auf eine Hauptantriebswelle aufgepaßt,und es ist ein geringes Spiel zwischen einem inneren Keilzahn der Keilnabe und einem äußeren Keilzahn der Hauptantriebswelle vorgesehen, damit ein fehlerhaftes Ausrücken bei der Kupplungsbetätigung vermieden wird.

Während des Leerlaufs des Motors beispielsweise schlägt jedoch der innere Keilzahn der Keilnabe an dem äußeren Keilzahn der Hauptantriebswelle auf, und zwar aufgrund einer Drehmomentschwankung des Motors sogar dann, wenn das Spiel gering ist, so daß ein Klapper- bzw. Prellgeräusch erzeugt wird.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Kupplungsscheibe zu schaffen, welche das Klappergeräusch kontrollieren kann, das zwischen dem inneren Keilzahn der Keilwelle und dem äußeren Keilzahn der Hauptantriebswelle erzeugt wird, und bei der ferner bei der Kupplungsbetätigung kein fehlerhaftes Ausrücken auftritt.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Kupplungsscheibe mit einer Keilnabe, die mit Keilverzahnung auf eine Hauptantriebswelle paßt, dadurch aus, daß sie mit einem Zwangsneigungsmechanismus ausgerüstet ist, bei dem in einem Zustand, in dem eine Belagfläche auf ein Schwungrad gepreßt wird,ein Keilverzahnungsloch der Keilnabe zwangsweise bezüglich einer Achse der Hauptantriebswelle geneigt wird, während in einem Zustand, in dem die Belagfläche nicht auf das Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungs-

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Dipl.-Ing. Otto !-"lügcl, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

loch der Keilnabe parallel zur Achse der Hauptantriebswelle gehalten ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

einen vertikalen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

einen vertikalen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;

eine vertikale Schnittansicht einer Kupplungsplatte; und

Fig. 4 und 5

vertikale Schnittansichten von Keilnaben in verschiedener Ausführung.

In der in Fig. 1 gezeigten Kupplungsscheibe gemäß der ersten Ausführungsform bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Keilnabe. Ein innerer Keilzahn bzw. eine innere Keilfeder 14 (ein Zwangsneigungsmechanismus) ist in einem Keilverzahnungsloch 12 der Keilnabe 10 geformt. Obgleich der Neigungswinkel des inneren Keilzahnes 14 zum Zweck der klaren Darstellung übertrieben gezeichnet ist, ist er tatsächlich ein kleiner Neigungswinkel von etwa 1° bis 2 bezüglich einer Mittellinie 16 einer Hauptantriebswelle (nicht gezeigt). Eine Halteplatte 22 und eine Kupplungsplatte 24 sind an beiden Seiten eines Flansches 18 der Keilnabe 10 über Reibungsscheiben 20 angepreßt. Eine

Dipl.-lng. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Dämpfungsplatte 26 ist an einem äußeren umfänglichen Teil der Kupplungsplatte 24 befestigt,und Beläge 28 sind an der Polsterplatte 26 festgelegt. Diese Beläge 28 werden durch eine Druckplatte 30 auf ein Schwungrad 32 gedrückt um eine Leistung bzw. eine Kraft zu übertragen.

Nachstehend wird die Funktion erläutert. In einem Zustand, in dem der Belag 28 durch die Druckplatte 30 auf das Schwungrad 32 gedrückt wird, wird der innere Keilzahn 14 der Keilnabe 10 auf einen äußeren Keilzahn (nicht gezeigt) der Hauptantriebswelle in geneigter Stellung gedrückt, so daß ein Ende des inneren Keilzahns 14 tief in den äußeren Keilzahn hineinschneidet und das andere Ende des inneren Keilzahns 14 flach mit dem äußeren Keilzahn kämmt, so daß ein Spiel zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn Null wird.

In einem Zustand, in dem der Belag 2 8 von dem Schwungrad 32 gelöst ist, kann die Keilnabe 10 ihre Position frei verändern, so daß der innere Keilzahn 14 parallel zur Mittellinie 16 wird, um ein gewöhnliches Spiel aufrechtzuerhalten, so daß keine Möglichkeit eines fehlerhaften Lösens bzw. Außereingrifftretens in diesem Zustand besteht,

Bei einem maschinellen Arbeitsverfahren zur Herstellung des inneren Keilzahnes 14 wird zuerst ein vorbereitetes Loch mit einem vorgegebenen Neigungswinkel gebohrt,und dann wird der innere Keilzahn 14 dadurch geformt, daß ein Räumwerkzeug durch das geneigte vorbereitete Loch hindurchgeführt wird.

Wie vorstehend erläutert, ist die Kupplungsscheibe gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Keilnabenkeilverzahnung auf die Hauptantriebswelle paßt,

Dipl.-Ing. Olio I'lügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

in der Keilnabe mit dem inneren Keilzahn 14 (dem Zwangsneigungsmechanismus) versehen, wobei das Keilverzahnungsloch 12 der Keilnabe 10 zwangsweise in bezug auf die Achse der Hauptantriebswelle in einem Zustand geneigt ist, daß die Belagfläche auf das Schwungrad 32 gedrückt wird; das Keilverzahnungsloch 12 der Keilnabe 10 wird in einem Zustand parallel zur Achse der Hauptantriebswelle gehalten, bei dem die Belagfläche nicht angepreßt ist. In einem Zustand, in dem der Belag 28 an das Schwungrad 32 gepreßt ist, schneidet daher der innere Keilzahn 14 in den äußeren Keilzahn (nicht gezeigt) der Antriebswelle mit einer Tiefe ein, die dem vorstehend erwähnten Winkel entspricht, wobei ein Ende des inneren Keilzahns 14 tief in den äußeren Keilzahn hineingreift und das andere Ende des inneren Keilzahns 14 flach mit dem äußeren Keilzahn kämmt; das Spiel zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn wird daher zu Null, und es wird kein Klappergeräusch zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn erzeugt, sogar wenn das Motordrehmoment schwankt, so daß eine leise Kupplungsscheibe geschaffen werden kann. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Druck an dem Belag 28 bei Betätigung der Kupplung gelöst wird, wird; andererseits die Stellung der Keilnabe 10 frei veränderlich,und der innere Keilzahn 14 wird parallel zur Mittellinie 16, so daß das gewöhnliche Spiel aufrechterhalten werden kann und keine Möglichkeit eines fehlerhafte Außereingrifftretens bei Betätigung der Kupplung besteht, wodurch ein gutes Einrücken und Ausrücken der Kupplung sichergestellt werden kann.

Da überdies der innere Keilzahn 14 in einem vorgegebenen Neigungswinkel bei der Herstellung der Keilnabe 10 geformt werden kann, kann er leicht ausgearbeitet werden.

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Da ferner der innere Keilzahn 14 verhältnismäßig schwer abnutzbar ist, kann ein korrekter Neigungswinkel über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden. Bei der in der Fig. 2 gezeigten Kupplungsscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Keilnabe. Ein innerer Keilzahn 14 ist in einem Keilverzahnungsloch der Keilnabe 10 geformt. Der innere Keilzahn 14 ist parallel mit der Mittellinie 16 einer Hauptantriebswelle (nicht gezeigt) geformt. Eine Halteplatte 22 und eine Kupplungsplatte 24 sind auf beide Seiten eines Flansches 18 der Keilnabe 10 mittels Reibungsscheiben 20 angepreßt. Eine Preßfläche 34, welche die Reibungsscheibe 20 andrückt, ist auf der Kupplungsplatte 24 geformt. Eine Dämpfungsplatte 26 ist an einem äußeren Umfangsteil der Kupplungsplatte 24 festgelegt,und Beläge 28 sind auf der Polsterplatte befestigt. Die Beläge 28 werden durch eine Druckplatte an ein Schwungrad 32 gepreßt, um dadurch eine Kraft bzw. Leistung zu übertragen.

Die Kupplungsplatte 24 umfaßt eine Preßfläche 34, wie in der Fig. 3 gezeigt, und diese Preßfläche 34 ist derart geformt, daß sie um etwa 1° bis 2° bezüglich des äußeren Umfangsteils der Kupplungsplatte 24 geneigt ist (ein Zwangsneigungsmechanismus). Die Preßfläche 34 ist durch Ziehen mit einer Preß- bzw. Drückmaschine während eines Bearbeitungsvorgangs der Kupplungsplatte 2 4 geformt. Die Preßfläche 34 wird auf die Flansche 18 durch die Reibungsscheibe 20 gedrückt, wie in der Fig. 2 gezeigt; der äußere Umfangsteil der Kupplungsplatte 24 ist bezüglich des Schwungrades 32 in einem Neigungswinkel der Preßfläche geneigt, und zwar in einem Zustand, in dem die Preßfläche 34 auf die Reibungsscheibe 20 gedrückt ist.

Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

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Nachstehend wird die Funktionsweise erläutert. In einem Zustand, in dem der Belag 28 durch die Druckplatte 30 auf das Schwungrad 32 gedrückt ist, wird der äußere Umfangsteil der Kupplungsplatte 24 zwangsweise in eine Position parallel zum Schwungrad 32 gebracht. In diesem Zustand drückt die Druckfläche 34 der Kupplungsplatte 24 über die Reibungsscheibe 20 gegen den Flansch 18, die Keilnabe 10 neigt sich bezüglich der Mittellinie 16,und der innere Keilzahn 14 der Keilnabe 10 wird auf den äußeren Keilzahn (nicht gezeigt) der Hauptantriebswelle in seiner geneigten Position gedrückt, so daß ein Ende des inneren Keilzahns 14 tief in den äußeren Keilzahn eingreift, während das andere Ende des inneren Keilzahns 14 flach mit dem äußeren Keilzahn kämmt, so daß ein Spiel zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn gleich Null wird.

Da in einem Zustand, in dem der Belag 28 von dem Schwungrad 32 gelöst ist, die Position der Keilnabe 10 frei veränderbar ist, wird der innere Keilzahn 14 parallel zur Mittellinie 16, damit ein normales Spiel aufrechterhalten werden kann. Es ergibt sich daher keine Möglichkeit eines fehlerhaften Ausrückens der Kupplung in diesem Zustand.

Wie vorstehend erwähnt, ist bei der Kupplungsscheibe gemäß der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung, bei der die Keilnabenverzahnung auf die Hauptantriebswelle aufgepaßt ist und die Kupplungsplatte 24 auf den Flansch 18 der Keilnabe 10 drückt, die Druckfläche der Kupplungsplatte am Flansch 18 der Keilnabe 10 so geformt, daß sie bezüglich des äußeren Umfangsteils der Kupplungsplatte geneigt ist, ferner das Keilverzahnungsloch 12 der Keilnabe 10 in bezug auf die Achse der Hauptantriebswelle un-

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ter der Bedingung geneigt ist, daß die Belagfläche der Kupplungsscheibe auf das Schwungrad gepreßt ist, während das Keilverzahnungsloch 12 der Keilnabe 10 parallel mit der Achse der Hauptantriebswelle gehalten ist, wenn die Belagfläche nicht angepreßt ist. Wenn daher der Belag an das Schwungrad 32 angepreßt ist, greift der innere Keilzahn 14 in den äußeren Keilzahn (nicht gezeigt) der Hauptantriebswelle mit einer Tiefe ein, die dem Neigungswinkel der Preßfläche 34 entspricht, wobei ein Ende des inneren Keilzahns 14 tief in den äußeren Keilzahn eingreift und das andere Ende des inneren Keilzahns 14 flach mit dem äußeren Keilzahn kämmt; das Spiel zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn wird daher gleich Null,und es ergibt sich kein Klappergeräusch zwischen dem inneren Keilzahn 14 und dem äußeren Keilzahn sogar dann, wenn das Motordrehmoment schwankt, so daß eine leise bzw. geräuscharme Kupplungsscheibe geschaffen wird.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der Druck am Belag 28 bei Betätigung der Kupplung gelöst wird, wird andererseits die Stellung der Keilnabe 10 frei veränderbar, und der innere Keilzahn 14 wird parallel mit der Mittellinie 16, so daß das normale Spiel aufrechterhalten werden kann und keine Möglichkeit eines fehlerhaften Ausrückens bei Betätigung der Kupplung besteht, wodurch ein gutes Einrücken und Ausrücken der Kupplung sichergestellt werden kann.

Die Preßfläche 34 kann überdies durch eine Preß- bzw. Drückarbeit am äußeren Umfangsteil der Kupplungsplatte 2 4 mit einem vorgegebenen Neigungswinkel bei einem Herstellungsvorgang der Kupplungsplatte 24 geformt werden,

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so daß die Preßfläche 34 leicht ausgearbeitet werden kann, sowie eine gute Planheit und einen hochgenauen Neigungswinkel besitzt.

Wie vorstehend erläutert, ist bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe, wie in den vorstehenden beiden Ausführungsformen beschrieben, ein Zwangsneigungsmechanismus vorgesehen, so daß das zwischen dem inneren Keilzahn der Keilnabe und dem äußeren Keilzahn der Hauptantriebswelle erzeugte Klappergeräusch kontrollierbar ist und überdies bei der Kupplungsscheibe keine Möglichkeit eines fehlerhaften Ausrückens bei Betätigung der Kupplung besteht.

Bei dem vorstehend erläuterten Zwangsneigungsmechanismus kann die Keilnabe 10 nicht nur durch den inneren Keilzahn geneigt sein, sondern auch durch eine geneigte Fläche 42, für die eine Seitenfläche eines abgestuften Teils verwendet wird, beispielsweise wenn der abgestufte Teil 40 auf dem Flansch 18 ohne Verwendung der Druckscheibe 20 geformt ist, wie in der Fig. 4 gezeigt. Überdies kann der Flansch 18 geneigt sein, wie in der Fig. 5 gezeigt.

Der Neigungswinkel des inneren Keilzahns 14 ist nicht auf den Bereich von 1 bis 2° begrenzt, sondern kann in Abhängigkeit vom Durchmesser, der Länge und anderer Parameter des Keilverzahnungslochs 12 in geeigneter Weise gewählt werden.

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Claims

Dipl.-!ng. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred S;iger, l'nientamulte, C'osimastr. 81, D-8 München 81 Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho 1-1, 1-chome, Kidamotomiya Neyagawa-shi Osaka, Japan 12.855 Fl/U/wa Kupplungsscheibe Patentansprüche

1. Kupplungsscheibe mit einer Keilnabe, die mit Keilverzahnung auf eine Hauptantriebswelle paßt, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsscheibe mit einem Zwangsneigungsmechanismus versehen ist, durch den in einem Zustand, in dem eine Belagfläche auf ein Schwungrad gepreßt ist, ein Keilverzahnungsloch der Keilnabe zwangsweise bezüglich einer Achse der Hauptantriebswelle geneigt wird, während in einem Zustand, in dem die Belagfläche nicht auf ein Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungsloch der Keilnabe parallel zur Achse der Hauptantriebswelle gehalten ist.

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Dipl.-Ing. OUo l-'liigel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Palentanw.ilie, Cosiniastr. 81, D-8 München 81

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwangsneigungsmechanismus in dem inneren Keilzahn des Keilverzahnungslochs vorgesehen ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwangsneigungsmechanismus einen derartigen Aufbau aufweist, daß eine Preßfläche einer Kupplungsplatte auf einem Flansch der Keilnabe derart geformt ist, daß er in bezug auf einen äußeren Umfangsteil der Kupplungsplatte geneigt ist, daß in einem Zustand, in dem die Belagfläche der Kupplungsscheibe auf das Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungsloch der Keilnabe bezüglich der Achse der Hauptantriebswelle geneigt ist, und daß in einem Zustand, in dem die Belagfläche nicht auf das Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungsloch der Keilnabe parallel zur Achse der Hauptantriebswelle gehalten ist.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwangsneigungsmechanismus derart aufgebaut ist, daß eine Seitenfläche eines abgestuften Teils (40), der auf einem Flansch (18) geformt ist, als geneigte Fläche (42) genutzt ist und die Keilnabe (10) durch diese geneigte Fläche (42) geneigt wird.

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwangsneigungsmechanismus ein Flansch (18) ist, der in geneigter Weise geformt ist.

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6. Kupplungsscheibe mit einer Keilnabe (10), die mit Keilverzahnung auf eine Hauptantriebswelle paßt, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Zustand, in dem eine Belagoberfläche an ein Schwungrad (32) gepreßt ist, ein innerer Keilzahn (14)- bezüglich einer Mittellinie (16) in einem Neigungswinkel von 1° bis 2° geneigt ist, so daß ein Keilverzahnungsloch (12) der Keilnabe (10) zwangsweise bezüglich einer Achse der Hauptantriebswelle geneigt wird, daß ferner in einem Zustand, in dem die Belagfläche nicht auf das Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungsloch (12) der Keilnabe (10) parallel zur Achse der Hauptantriebswelle gehalten ist, daß ferner eine Halteplatte (22) und eine Kupplungsplatte (24) an beide Seiten eines Flansches (18) der Keilnabe (10) mittels Reibungsscheiben (20) gedrückt sind, und daß ein Belag (28) mit einem radial äußeren Umfang der Kupplungsplatte (2 4) über eine Polsterplatte (26) verbunden ist.

7. Kupplungsscheibe mit einer Keilnabe (10), die mit Keilverzahnung auf eine Hauptantriebswelle paßt, und mit einer Kupplungsplatte (24) , die auf einen Flansch

(18) der Keilnabe (10) drückt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Preßfläche der Kupplungsplatte (2 4) auf dem Flansch (18) der Keilnabe (10) in geneigter Weise bezüglich eines äußeren Umfangsteils der Kupplungsplatte (24) geformt ist, und zwar in

ο ο einem Neigungswinkel von 1 bis 2 , daß in einem Zustand, in dem eine Belagfläche auf ein Schwungrad gepreßt ist, ein Keilverzahnungsloch (12) der Keilnabe (10) zwangsweise bezüglich einer Achse der Hauptantriebswelle geneigt ist, daß in einem Zustand, in dem

Dipl.-lng. Olio Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

die Belagfläche nicht auf das Schwungrad gepreßt ist, das Keilverzahnungsloch (12) der Keilnabe (10) parallel zur Achse der Hauptantriebsv/elle gehalten ist, daß eine Halteplatte (22) und eine Kupplungsplatte (24) auf beide Seiten eines Flansches (18) der Keilnabe (10) durch Reibungsscheiben (20) gepreßt sind, und daß ein Belag (28) mittels einer Polsterplatte (26) mit einem radial äußeren Umfang der Kupplungsplatte (24) verbunden ist.