DE3905928C2 - Zwei-Scheiben-Reibungskupplung und Kupplung mit einer derartigen Reibungsanordnung - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Zwei-Scheiben-Reibungs­ kupplungen, insbesondere für Sportautomobile, von der Art, die zwei koaxiale Teile enthält, welche im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Umfang wirksame elastische Elemente angebracht sind, d. h. ein erster Teil mit zwei Flanschen, die durch Zwischenstücke mit einem festen axialen Abstand verbunden sind, und ein zweiter Teil mit einer Scheibe, die axial zwischen den beiden Flanschen angeordnet ist, und wobei der erste Teil zwei Reibscheiben enthält, von denen wenigstens die sogenannte erste Scheibe mit einer Stütze versehen ist, die im Verhältnis zu einem der Flansche in Längs- bzw. Axialrichtung beweglich mit Hilfe von Öffnungen angebracht ist, durch die Zwischenstücke verlaufen, und und wobei der Flansch und die Stütze miteinander durch die Kopplungselemente verbunden sind.

Eine derartige Kupplung, ist insbesondere in dem Dokument FR 2 073 829 beschrieben. Sie erlaubt eine Reduzierung der radialen Abmessung und damit der Trägheit bei gleichzeitiger Übertragung eines erheblichen Moments.

In diesem Dokument besitzt die genannte Reibscheibe eine Stütze, die beweglich an Führungs- und Kopplungshülsen angebracht ist, die außerhalb des von den Flanschen begrenzten Volumens auf Zwischenstücken aufliegen.

Eine derartige Anordnung ist einerseits in Längsrichtung sehr sperrig bzw. großbauend und bringt andererseits deswegen Lagerungs- und Montageprobleme mit sich, weil diese Scheibe (Reibscheibe mit Stütze) sich ablösen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und somit eine in Axialrichtung raumsparende und insbesondere bei der Montage leicht handzuhabende Reibungskupplung zu schaffen, während gleichzeitig weitere Vorteile gewährleistet sind.

Gemäß der Erfindung ist eine Reibungskupplung der oben bezeichneten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze der genannten beweglichen Reibscheibe axial zwischen den beiden Flanschen angeordnet ist, wobei wobei ihre axiale Beweglich­ keit zumindest durch die beiden Flansche begrenzt ist.

Die Stütze kann also höchstens über die axiale Entfernung der beiden Flansche bewegt werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die axiale Beweglichkeit der Stütze durch andere Elemente der Reibungskupplung, beispielsweise durch die Scheibe des zweiten koaxialen Teils, auf einen noch kleineren Bereich begrenzt ist.

Dank der Erfindung ist die axiale Längsabmessung der Reibungsanordnung reduziert und richtet sich nach der Breite der elastischen Elemente.

Auch bildet die Reibungsanordnung eine Einheit aus Teilen, die nicht auseinanderfallen können, und ist somit leicht anzubringen und zu handhaben.

Auf diese Weise wird eine Zwei-Scheiben-Kupplung geschaffen, die sich sowohl durch eine in axialer Richtung raumsparende als auch durch eine bei der Montage leicht handhabbare Bauweise auszeichnet. Die kleinbauende Bauweise wird dadurch ermöglicht, daß kein axialer Vorsprung für die Lagerung der Stütze benötigt wird. Die besonders leicht handhabbare Bauweise wird dadurch erreicht, daß die Kupplung mit den beiden koaxialen Teilen, den elastischen Elementen, den Flanschen, den beiden Reibscheiben sowie der Stütze eine vormontierte Einheit bildet, von der die Stütze nicht in axialer Richtung abfallen kann, was bei den bisher aus der FR 2 073 829 bekannten Vorrichtung möglich ist.

Auch bei der aus der Druckschrift DE-OS 21 24 443 bekannten Vorrichtung kann die Stütze axial abfallen. Sie ist auf einer Verzahnung gelagert, was mit relativ hohen Herstellungskosten verbunden ist und in axialer Richtung aufgrund der lang­ bauenden Ausführung einen großen Bauraum beansprucht.

Vorteilhafterweise ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung möglich, die Konfiguration zu nutzen, um eine Zwischen-Druckplatte zwischen den beiden Reibscheiben anzubringen.

Diese Anordnung begünstigt die Lagerung der Teile zusätzlich und reduziert somit die Kosten.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Stütze der ersten Reibscheibe zur Ankopplung an den Flansch wenigstens an einem Teil der umfangsweise wirksamen elastischen Elementen angebracht ist. Die zwischen den beiden koaxialen Teilen der Reibungskupplung vorgesehenen, in Umfangsrichtung wirksamen elastischen Elemente bilden somit auch Kopplungselemente zwischen der Reibscheibe und dem betreffenden Flansch.

Auf diese Weise werden die Zwischenstücke geschont, so daß eine bessere Momentenübertragung erzielt wird, wobei jede der Reibscheiben im wesentlichen die Hälfte des Moments überträgt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kupplung mit einer in der Reibungsanordnung eingebauten Zwischen- Druckplatte versehen, die radiale Zapfen aufweist, die in Zapfenlöchern gleiten, welche in einem Kranz vorgesehen sind.

Damit ist es möglich, einen Standarddeckel zu verwenden und die Montage durch einfaches Einführen in axialer Richtung zu realisieren.

Die nachfolgende Beispielsbeschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Kupplung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt der Reibungskupplung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Ansicht entlang dem Pfeil F aus Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Aufriß der Stütze der Reibscheibe;

Fig. 5 ist eine Teil-Seitenansicht der Kupplung gemäß der Erfindung ohne die Gegendruckplatte.

In Fig. 1 sieht man bei 1 die Gegendruckplatte der Kupplung, die durch Schrauben 2 (schematisch dargestellt) fest mit der Nase (Ende) der Kurbelwelle des Motors eines Sportautomobils verbunden ist.

Ein Kranz 5 ist axial zwischen der Gegendruckplatte 1 und einem radialen Befestigungsrand 4 eines Deckels 3 eingesetzt, der gleichzeitig mit dem Kranz 5 durch Schrauben, die auf dem Rand 4 aufliegen, mit der Platte 1 verbunden ist.

Ein im wesentlichen axialer Mantel 6 verbindet den vorspringenden Rand 4 mit einem Boden des Deckels 3, der in der Mitte bei 8 offen ist.

Im Innern dieses Deckels 3 ist eine in Längsrichtung bewegliche Hauptdruckplatte 9 angeordnet, die der Einwirkung von axial wirksamen elastischen Elementen 10 ausgesetzt ist, die auf dem Deckel 3 ruhen und die Platte 9 in Richtung des Randes 4 beanspruchen, um zwei Reibscheiben 11, 12 zwischen den Platten 9 und 1 einzuklemmen, wobei eine in Längsrichtung be­ wegliche Zwischen-Druckplatte 30 auf nachstehend beschriebene Weise wirksam wird.

Die Reibscheiben 11, 12 gehören zu einer Reibungs­ kupplung 13 mit zwei koaxialen Teilen A, B, die im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Umfang wirk­ same elastische Elemente 14 angebracht sind.

Der erste Teil A weist die Scheiben 11, 12 und die beiden im wesentlichen quer verlaufenden Flansche 15, 16 auf, die mit einem festen axialen Spiel durch Zwischenstücke 17 verbunden sind. Jeder der Flansche besitzt Aufnahmen 18 für die elastischen Elemente 14.

Hier bestehen die Aufnahmen 18 aus Ziehteilen, die elastischen Elemente 14 aus Schraubenfedern und die Zwischenstücke 17 aus zylindrischen Säulchen.

Diese Federn 14 ruhen teilweise auch in Fenstern 19, die gegenüber den Ziehteilen 18 angeordnet sind, einer Scheibe 20, zum zweiten Teil gehört. Die­ se Scheibe 20, die parallel zu den Flanschen 15, 16, verläuft, ist axial zwischen diesen angeordnet und mit einer Keilnabe 21 verbunden.

Der Teil A eignet sich daher zur festen drehbaren Verbindung mit dem Motor über Reibscheiben 11, 12, während der Teil B durch seine Nabe 21 hier drehbar fest mit der Antriebswelle des Getriebes verbunden ist.

Die Reibscheibe 11, die als erste Scheibe bezeichnet wird, ist durch Öffnungen 31 (Fig. 4), durch die Zwischenstücke 17 hindurch verlaufen, im Verhältnis zum Flansch 15 in Längsrichtung beweglich ange­ bracht. Gemäß der Erfindung ist die Reibungsanord­ nung 13 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schei­ be 11 mit einer Stütze 41 versehen ist, die axial zwischen den Flanschen 15, 16 angeordnet ist.

Hier weist die Scheibe 11 eine Stütze 41 in Form einer Trägerscheibe auf, die relativ dick ist. Diese Scheibe trägt eine Stützscheibe 42 für die Anbrin­ gung von Reibbelägen 43.

Diese Beläge 43 sind geteilt und bestehen aus einer Vielzahl von Segmenten, die beiderseits der Scheibe 42 gegenüber angeordnet sind. Jedes Segment verfügt über Reibmaterial 44, welches auf einem Metallteller 45 aufliegt, und ist mit dem anderen Segment, wie bei 46 zu sehen, durch Nietung verbunden.

Die Scheibe 42 ist durch Niete 47 an dem äußeren Um­ fang der Stütze 41 befestigt und ist axial zwischen der Stütze 41 und einer Verstärkungsscheibe 48 ein­ gefügt.

Die Scheibe 48 erstreckt sich radial über den Flansch 15 hinaus, der eine radiale Ausdehnung aufweist, die kleiner ist als die des Flanschs 16.

Die Scheibe 41 erstreckt sich in Nähe der Innenflä­ che 49 des Flanschs 15, die dem anderen Flansch 16 zugewandt ist, und zwischen der genannten Fläche 49 und der genannten Scheibe 41 besteht ein geringes Längsspiel.

Diese Scheibe 41 ist mit Fenstern 50 zur Aufnahme von Federn 14 und zur Anbringung an denselben verse­ hen.

Die Öffnungen 31, in diesem Falle Löcher, wechseln sich am Umfang mit den genannten Fenstern 50 ab (Fig. 4) und sind radial innerhalb der Öffnungen 51 angeordnet, die für die Niete 47 in der Ausfluchtung derselben vorgesehen sind.

Zur Bildung von Kopplungselementen zwischen der Stütze 41 und dem Flansch 15 werden die Öffnungen 31 mit einem Einbauspiel von den Schäften 52 der Säul­ chen 17 durchquert, die im übrigen durch halbmond­ förmige Aussparungen 53 verlaufen, die zu diesem Zweck abwechselnd mit den Fenstern 19 in der Scheibe 20 vorgesehen sind. Die Köpfe 54 mit reduziertem Durchmesser der Säulchen dienen zum Festnieten der Flansche 15 und 16 bzw. der Scheibe 42' mit den Belägen 43', die den Belägen 43 entsprechen. Man wird bemerken, daß sich die Scheibe 42' in radialer Richtung weiter ins Innere erstreckt als die Scheibe 42, um den Durchtritt der Köpfe 54 zu ermöglichen. Die Scheibe 42' ist an der Innenfläche 49' des Flanschs 16 angebaut, die dem anderen Flansch 15 zu­ gewandt ist.

Die Scheibe 42 ist somit dank der Stütze 41 axial im Verhältnis zur Scheibe 42' beweglich und die Zwi­ schen-Druckplatte 30 ist axial zwischen den beiden Scheiben 11, 12 und insbesondere zwischen den Belä­ gen 43, 43' eingespannt.

Die Druckplatte 30 ist in die Reibungsanordnung 13 eingebaut, und die gesamte Einheit ist leicht zu montieren und zu handhaben.

Tatsächlich kann die Platte 30, die die Scheibe 20 mit einem Spiel umgibt, vor einer Druckverformung der Köpfe 54 zwischen den beiden Scheiben 11, 12 eingebaut werden.

Das Moment wird von den Belägen 43, 43' auf die Säulchen 17, die Flansche 15, 16 und anschließend auf die Nabe 21 durch die Federn 14 übertragen, die hier ohne Umfangsspiel in den Aufnahmen 18 und Fen­ stern 19 montiert sind.

Die Nabe 21 besitzt einen Flansch 55 mit einer Zen­ trierfläche für den Flansch 16. Dieser Flansch 55 bildet im übrigen eine Zwischenscheibe zwischen dem Flansch 16 und der Scheibe 20.

In diesem Flansch 55 sind Öffnungen zum Annieten der Scheibe 20 an der Nabe 21 vorgesehen, wobei die ge­ nannte Scheibe mit dem genannten Flansch in Berührung steht und durch den äußeren Umfang 57 der Nabe 21 zentriert wird.

Dazu sind Niete 59 vorgesehen und diese dienen auch zur Befestigung einer in der Mitte, ausgesparten Scheibe 60, die als Zwischenstück zwischen der Scheibe 20 und dem Flansch 15 dient.

Man wird verstehen, daß die Längsabmessung der Rei­ bungsanordnung hier, dank der Aufnahme der Scheibe 42' und der Scheibe 41 im Innenvolumen der Flansche 15, 16 ausschließlich von den Federn 15 und somit von dem Abstand zwischen den Ziehteilen 18 abhängt.

Die Zwischenplatte 30 besitzt Zapfen 61, die in dazu passende Zapfenlöcher 22 eingreifen können, welche dank der lokalen Längsrücksprünge 63 im Kranz 5 vor­ gesehen sind. Diese Rücksprünge 63 (Fig. 5) sind so bemessen, daß sie in Öffnungen 64 ruhen, die im Man­ tel 6 angebracht sind und durch einen axial versetz­ ten Vorsprung 65 des Randes 4 begrenzt werden, den ein Deckel üblicherweise zur Befestigung der tangen­ tialen Laschen an den radialen Klammern der Druck­ platte aufweist. Hier sind drei Vorsprünge 65 und somit drei Rücksprünge 63 vorgesehen, und man sieht bei 66 die Löcher für den Durchtritt der Befesti­ gungsschrauben für den Deckel 3 an der Gegendruck­ platte 1.

Dieser Standarddeckel trägt die elastischen Elemente 10, die auf die Hauptplatte 9 einwirken. Hier han­ delt es sich um eine Membran mit einem Umfangsteil 70, der einen Belleville-Dichtungsring bildet, und mit einem Mittelteil 70', der durch Schlitze in ra­ diale Zapfen unterteilt ist.

Der Teil 70 ist an seiner Innenperipherie drehbar zwischen einem Primärauflager 71, welches aus einem im Boden 7 ausgebildeten Ziehteil besteht, und einem Sekundärauflager 72 angebracht. Dieses Auflager 72, welches radial gegenüber dem Auflager 71 angeordnet ist, ruht auf einer Scheibe 73, die mit dem Deckel 3 über axiale Klammern 74 verbunden ist, welche durch die Membran 10 verlaufen und wobei ein Ende radial umgebogen und mit der Scheibe 73 in Berührung ge­ bracht ist, wie im Patent FR 2 342 428 beschrieben.

Der Belleville-Dichtungsring 70 ruht außen auf einem Wulst 75 der Platte 9, um diese zu beanspruchen. Durch Ausübung eines Drucks auf das Ende der Zapfen der Membran 10 mit Hilfe eines Kupplungsausrückla­ gers (nicht dargestellt) unterbricht man die Einwir­ kung der Membran auf die Platte 9 zur Freigabe der Scheiben 11 und 12.

Die Platte 9 besitzt ebenfalls Zapfen 67, die in die dazu passenden Zapfenlöcher 62 eingreifen, welche axial in Richtung des Bodens 7 des Deckels 3 offen sind. Dadurch erzielt man eine Drehverbindung sowie eine Zentrierung mit axialer Beweglichkeit zwischen dem Kranz 5 und den Platten 30, 9.

Der Kranz 5, der einen Käfig für die Platten 30, 9 bildet, ergibt mit diesen eine kompakte Baugruppe, woran der Deckel 3 mit seiner Drehmembran 70 ange­ bracht wird.

In einer Ausführungsvariante haben die Öffnungen 31 der Stütze 41 vorteilhafterweise längliche Form, wie in Fig. 4 durch die punktierte Linie dargestellt. In diesem Falle wird das Moment von der Scheibe 11 durch die Fenster 50 und die Federn 14 auf die Nabe 21 übertragen, wobei das Zwischenstück ausschließ­ lich zur Zentrierung der Stütze 41 dient.

Für eine gute axiale Beweglichkeit der Scheibe 11 sind die Federn 14 vorzugsweise mit einem geringen Umfangsspiel in den Fenstern 50 angebracht, wie wei­ ter oben beschrieben.

Die Scheibe 11 ist somit durch die Federn 14 mit dem Flansch 15 gekoppelt, was einerseits die Anbringung der Säulchen 17 und andererseits eine gute Vertei­ lung des durch die Scheiben 11 und 12 übertragenen Moments ermöglicht. In diesem Falle kann die Stütz­ scheibe 41 innen durch die Scheibe 60 zentriert wer­ den, welche aus einem geeigneten Material bestehen kann, und das Zwischenstück 17 kann mit einem Spiel im Loch 31, also ohne Beziehung zur Stütze 41, ange­ bracht werden.

Natürlich können die Zwischenstücke 17 flache Zwi­ schenstücke und die elastischen Elemente 10 Schrau­ benfedern sein, die durch Drehhebel betätigt werden.

Ebenso können die Federn 14 durch Federn aus elasti­ schem Material ersetzt werden, die Aufnahmen 18 kön­ nen aus Fenstern bestehen und die Beläge 43, 43' können durchgehend sein.

Die genannten Federn 14 können teilweise mit einem Spiel in den Fenstern 19 (evtl. offen) und ohne Spiel in den Aufnahmen 18 angebracht sein, um einen stufenweisen Eingriff der genannten Federn 14 zu ermöglichen.

Die Öffnungen 31 können offen sein, insbesondere wenn die Zwischenstücke 17 keine Beziehung zur Stüt­ ze aufweisen. In diesem Falle können die Kopplungs­ elemente aus einer Vielzahl von elastischen Laschen bestehen, die die Stütze 41 tangential mit axialer Beweglichkeit mit dem Flansch 15 verbinden.

Die beiden Scheiben 11 und 12 können identisch und beide axial beweglich angebracht sein, in dem sie zwischen den beiden Flanschen 15, 16 angeordnet sind.

Schließlich können die Federn 14, wie im Dokument US 4 663 983 beschrieben, unter Einschaltung von Sockeln zwischen jedem Ende der Federn und den seit­ lichen Rändern der Fenster in Fenstern der Flansche 15, 16 angebracht werden.

In diesem Falle sind die Fenster der Stütze(n) 41 mit einer halbmondförmigen Aussparung für den Durch­ tritt der Drehzapfen der Sockel versehen, und die Sockel gehören zu den Kopplungselementen und begün­ stigen die Verschiebung des oder der Stütze(n) 41.

Claims (10)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Sportautomobile, von der Art, die zwei koaxiale Teile (A, B) enthält, die im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Umfang wirksame elastische Elemente (14) angebracht sind, d. h. ein erster Teil (A) mit zwei Flanschen (15, 16), die durch Zwischen­ stücke (17) mit einem festen axialen Abstand verbunden sind, und ein zweiter Teil (B) mit einer Scheibe (20), die axial zwischen den beiden Flanschen (15, 16) angeordnet ist, und wobei der erste Teil (A) zwei Reibscheiben (11, 12) enthält, von denen wenigstens die sogenannte erste Scheibe (11) mit einer Stütze (41) versehen ist, die im Verhältnis zu einem der Flansche (15) in Axialrichtung beweglich mit Hilfe von Öffnungen (31) angebracht ist, durch die Zwischenstücke (17) verlaufen, und wobei durch die Kopplungselemente (31, 17) der Flansch (15) und die Stütze (41) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (41) der ersten Scheibe (11) axial zwischen den beiden Flanschen (15, 16) angeordnet ist, wobei ihre axiale Beweglichkeit zumindest durch die beiden Flansche (15, 16) begrenzt ist.

2. Reibungskupplung gemäß Anspruch 1, bei der die andere Reibscheibe (12), die sogenannte zweite Scheibe, an der Vorderseite des anderen Flanschs (16) angebaut und dem ersten Flansch (15) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischen-Druckplatte (30) axial zwischen den beiden Scheiben (11, 12) eingefügt ist.

3. Reibungskupplung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (11) eine Stütze (41) aufweist, die zur Ankopplung an den betreffenden Flansch (15) an den umfangsweise wirksamen elastischen Elementen (14) angebracht ist.

4. Reibungskupplung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (41) der ersten Scheibe (11) mit länglichen Öffnungen (31) für den Durchtritt der Zwischenstücke (17) versehen ist.

5. Reibungskupplung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (17) mit einem Spiel durch die länglichen Öffnungen (31) hindurchtreten.

6. Reibungskupplung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (41) der ersten Scheibe (11) durch ein Lager (60) zentriert ist, welches fest mit der Scheibe (20) des zweiten Teils (B) verbunden ist.

7. Reibungskupplung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (41) der ersten Scheibe (11) an den betreffenden Flansch (15) durch eine Vielzahl tangentialer elastischer Laschen angekoppelt ist.

8. Reibungskupplung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gegendruckplatte (1), einen an der Gegendruckplatte (1) befestigten Deckel (3), und eine Zwischen-Druckplatte (30), die zwischen zwei Reibscheiben der Reibungskupplung eingefügt ist, enthält.

9. Kupplung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (30) Zapfen (61) aufweist, die in Zapfenlöchern (63) gleiten, welche in einem Kranz (5) vorgesehen sind, der axial zwischen der Gegendruckplatte (1) und einem radialen Rand (4) des Deckels (3) eingesetzt ist.

10. Reibungskupplung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (41) Fenster (50) aufweist, in denen die elastischen Elemente (14) mit einem geringen Spiel in Umfangsrichtung aufgenommen sind.