DE4309477A1 - Kupplungsscheibe, insbesondere für Nutzfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft dreiteilige Kupplungsschei­ ben, enthaltend eine Reibscheibe, die fest mit einer Abdeckung verbunden ist, die innerhalb der Grenzen von Anschlagmitteln im Verhältnis zu einem Flansch drehbar angebracht ist, der seinerseits im Verhältnis zu einer Nabe innerhalb der Grenzen von mit Spiel versehenen Eingriffsmitteln drehbar angebracht ist, zwei Führungsscheiben, die fest mit dem Flansch verbunden sind und die Abdeckung um­ schließen, einen Schwingungsdämpfer, der zwischen der Abdeckung und den Führungsscheiben wirksam wird, und einen Vorschwingungsdämpfer, der zwischen dem Flansch und der Nabe wirksam wird.

Durch eine ausgeglichene Übertragung des Moments auf den Schwingungsdämpfer und eine gleichmäßige Aufteilung dieses Moments zwischen den Führungs­ scheiben eignen sich diese Kupplungsscheiben gut für die Übertragung hoher Momente, wie sie bei­ spielsweise bei Nutzfahrzeugen vorkommen.

Üblicherweise erfolgt die feste Verbindung der Führungsscheiben mit dem Flansch durch Niete, die durch diesen hindurchtreten, wie es beispielsweise in der GB-A-2 183 787 der Fall ist, die diesbezüg­ lich die Anordnungen der DE-U-18 40 718 und der entsprechenden US-A-3,203,205 aufgreift.

Diese lokal in begrenzter Anzahl vorkommenden Niete bilden Schwachstellen der Einheit.

Um diese Schwierigkeit zu minimieren, kann ihre Länge nur gering sein, zum Nachteil der axialen Länge des Flanschs und somit der Länge der mit Spiel versehenen Eingriffsmittel zwischen diesem und der Nabe.

Daraus kann sich eine Begrenzung des übertragbaren Moments ergeben.

Außerdem beanspruchen die Niete in radialer Rich­ tung Raum, wiederum zum Nachteil der mit Spiel versehenen Eingriffsmittel zwischen dem Flansch und der Nabe und somit des übertragbaren Moments.

Schließlich eignen sie sich schlecht für eine leichte Betätigung des Vorschwingungsdämpfers.

Im übrigen ist aus der FR-A-2 570 147 und ihrer Entsprechung US-A-4,688,666 eine Anordnung bekannt, die diesen Einbau erleichtert.

Gemäß dieser Anordnung bildet der Vorschwingungs­ dämpfer mit der Nabe eine Untereinheit.

In dieser FR-A-2 570 147 ist jedoch die Reibscheibe fest mit den Führungsscheiben verbunden, während die Abdeckung fest mit dem Flansch verbunden ist, und der Schwingungsdämpfer ist axial zwischen der Abdeckung und einer der Führungsscheiben einge­ setzt, wodurch der Ausbau erschwert wird.

Dieser Ausbau kann jedoch wünschenswert sein, z. B. zur Erleichterung von Prüfungen oder Minimierung des Umfangs eventueller Eingriffe bei einer Rekondi­ tionierung oder Rückführung.

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, die die Nachteile der vorgenannten Anordnungen aufhebt und gleichzeitig deren Vorteile beibehält.

Diese Kupplungsscheibe, bei der es sich um die vorbeschriebene Art handelt, ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Kombination einerseits die Reibscheibe und die Abdeckung, die Führungsschei­ ben, der Flansch und der Schwingungsdämpfer gemein­ sam eine erste Untereinheit bilden, bei der die Führungsscheiben mit ihrem Innenumfang direkt fest mit dem Flansch verbunden sind, und daß anderer­ seits der Vorschwingungsdämpfer und die Nabe zusam­ men eine zweite Untereinheit mit dem Vorschwingungs­ dämpfer bilden, der außerhalb der Führungsscheiben auf einer ersten Seite derselben angeordnet ist, und mit einem Halteanschlag, der axial an der Nabe auf der anderen Seite dieser Führungsscheiben verkeilt ist, und daß drittens eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Vorschwingungsdämpfer und dem Flansch vorgesehen ist.

Die Führungsscheiben sind beispielsweise mit dem Flansch fest durch Verschweißung verbunden.

Bei einer Variante sind sie mit diesem Flansch fest durch Falzung verbunden.

Wie dem auch sei, ist es, da die feste Verbindung mit diesem Flansch direkt erfolgt, d. h. ohne Ein­ schaltung von Hilfsbefestigungsorganen wie Nieten oder sonstigen, vorteilhaft möglich, bei im übrigen gleichen Bedingungen den mit Spiel versehenen Eingriffsmitteln zwischen dem Flansch und der Nabe jede gewünschte axiale und/oder radiale Größe zu geben.

Ebenso kann der Einbau des Vorschwingungsdämpfers und sein eventueller Ausbau vorteilhafterweise und ohne weiteres mittels der formschlüssigen Verbin­ dung bewerkstelligt werden.

Außerdem kann dieser Vorschwingungsdämpfer, wenn gewünscht, radial eine größere Abmessung haben und im voraus getestet werden.

Diese Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im übrigen aus der folgenden Beschreibung hervor, die als Beispiel gegeben wird und worin auf zwei beige­ fügte Schemazeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Teil-Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe.

Fig. 2 greift in vergrößertem Maßstab das Detail II aus Fig. 1 auf.

Fig. 3 ist eine Teil-Längsschnittansicht in ausein­ andergezogener perspektivischer Darstellung, die von Fig. 1 abgeleitet ist und den Zusammenbau der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe veranschaulicht.

Fig. 4 ist eine Teil-Längsschnittansicht, die sich, ähnlich der aus Fig. 2, auf eine Ausführungs­ variante bezieht.

Die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe, hier für ein Nutzfahrzeug bestimmt, enthält eine Reibscheibe 10, die an ihrer Außenperipherie auf beiden Seiten, hier durch Nietung befestigt, Reibbeläge 11 trägt und die an ihrer Innenperipherie fest mit einer Abdeckung 12 verbunden ist, z. B. durch Nietung.

Hier ist die Reibscheibe 10 radial längs der Ab­ deckung 12 verlängert.

Innerhalb der Grenzen der später beschriebenen Anschlagmittel ist die Abdeckung 12 im Verhältnis zu einem Flansch 13 drehbeweglich angebracht, und dieser ist seinerseits drehbeweglich innerhalb der Grenzen von mit Spiel versehenen Eingriffsmitteln 15 an einer Nabe 14 befestigt, wobei an der Innen­ fläche des Flanschs 13 Riffelungen 16 und an der Außenfläche der Nabe 14 Riffelungen 17 vorgesehen sind.

Zwei fest mit dem Flansch 13 verbundene Führungs­ scheiben 18 umgeben die Abdeckung 12, und ein Schwingungsdämpfer 20 mit Federn 21 und Reibschei­ ben 22, worauf eine Federscheibe 23 einwirkt, wird zwischen diesen und dem Dämpfer wirksam.

Schließlich wird zwischen dem Flansch 13 und der Nabe 14 dank einer drehbeweglichen Verbindung 35, die weiter unten beschrieben wird, ein Vorschwin­ gungsdämpfer 24 wirksam.

Hier handelt es sich bei dem Vorschwingungsdämpfer 24 um den in der FR-A-2 570 147 beschriebenen Typ, worauf im Hinblick auf nähere Angaben Bezug genom­ men werden kann.

Er enthält eine Abdeckung 12′, an die er durch Falzung an der Nabe 14 angebaut ist, sowie zwei Führungsscheiben 18′, die diese Abdeckung 12′ umschließen.

Wie der Schwingungsdämpfer 20 besitzt er außerdem zwischen der Abdeckung 12′ und den Führungsscheiben 18′ zwei Reibscheiben 22′, die jeweils auf beiden Seiten der Abdeckung 12′ angeordnet sind und auf die gemeinsam eine Federscheibe 23′, eventuell über eine Unterlegscheibe, einwirkt. Federn koppeln die Abdeckung am Umfang an die Führungsscheiben an. Diese Federn besitzen eine weit geringere Steifig­ keit als die Federn 21 des Dämpfers 20 für die Filtrierung von Schwingungen im Leerlaufbereich des Motors. Alle diese Federn, bei denen es sich hier um Schraubenfedern mit Block aus elastischem Materi­ al handelt, liegen teilweise spielfrei in den Fenstern der betreffenden Führungsscheiben 18, 18′ und teilweise in den Fenstern der betreffenden Abdeckungen 12, 12′, von denen eventuell bestimmte mit einem Spiel versehen sind.

Da diese verschiedenen Bestandteile als solche wohl bekannt sind, werden sie hier nicht näher beschrie­ ben, da sich die Erfindung nur auf ihre Anordnung bezieht.

Dennoch wird daran erinnert, daß der Vorschwingungs­ dämpfer 24 und der Schwingungsdämpfer 20 dank der genannten drehbeweglichen Verbindung 35 in Reihe eingebaut sind. In der Praxis sind die Reibbeläge 11 für den Einbau zwischen der Druckplatte und der Gegendruckplatte (nicht dargestellt) geeignet, die drehbeweglich fest mit der Kurbelwelle des Fahr­ zeugs verbunden sind, während das Mittel 14 über seine geriffelte Innenbohrung mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden sein kann. Das Moment wird somit von den Belägen 11 über den Schwingungsdämp­ fer 20 und den Vorschwingungsdämpfer 24 auf das Mittel 4 übertragen. Bei geringem Moment (insbeson­ dere bei Motor-Leerlauf) werden die Federn des Vorschwingungsdämpfers 24 zusammengedrückt, während es infolge der relativen Bewegung und wegen der hohen Steifigkeit der Federn 21 dazu zwischen den Federn 18 und der Abdeckung 12 nicht kommt. Nach Ausgleich des Spiels der Mittel 15 wird der Flansch 13 drehbeweglich fest mit der Nabe 15 verbunden, und die Federn 21 können zusammengedrückt werden, während die Federn des Vorschwingungsdämpfers 24 gespannt bleiben. Natürlich bewirken die Reibschei­ ben 22, 22′ während der relativen Bewegungen zwi­ schen den Führungsscheiben 18, 18′ und den betreffen­ den Abdeckungen 12, 12′ gegenüber den genannten Federn eine Reibung.

Gemäß der Erfindung und in Kombination bilden einerseits die Reibscheibe 10 und die Abdeckung 12, die Führungsscheiben 18, der Flansch 13 und der Schwingungsdämpfer 20 zusammen eine erste Unterein­ heit A, bei der die Führungsscheiben 18 mit ihrem Innenumfang 26 direkt fest mit dem Flansch 13 und ohne Einschaltung von Nieten verbunden sind, wäh­ rend andererseits der Vorschwingungsdämpfer 24 und die Nabe 14 ihrerseits zusammen eine zweite Unter­ einheit B mit dem außerhalb der Führungsscheiben 18 auf einer ersten Seite derselben angeordneten Vorschwingungsdämpfer 24 und einem auf der anderen Seite derselben an der Nabe 14 axial verkeilten Halteanschlag 27 eine zweite Untereinheit B bilden, und drittens ist zwischen dem Vorschwingungsdämpfer 24 und dem Flansch 13 eine formschlüssige Verbin­ dung 35 vorgesehen.

Hier ist der Vorschwingungsdämpfer 24 an einem Ende der Riffelungen 17 an der Nabe 14 angebaut, und jenseits des anderen Endes derselben ist der Halte­ anschlag 27 als Schlitzfederscheibe ausgebildet, die mit einer Rille 28 dieser Nabe 14 in Eingriff steht.

Wie dargestellt, sind die Führungsscheiben 18 vorzugsweise fest mit der Nabe 13 durch eine Schweißnaht 29, z. B. eine Laserschweißung, verbun­ den, die zwischen dem hier abgeschrägten Rand 30 des Innenumfangs 26, wobei dieser lotrecht zur Achse der Einheit verläuft, und einer hier eben­ falls abgeschrägten Fläche 31 des Flanschs 13 wirksam wird.

Die Schweißnaht 29 ist beispielsweise rundherum durchgehend.

Bei einer Variante handelt es sich um eine Punkt­ schweißung.

Wie dem auch sei, führt diese Schweißnaht 29 vor­ teilhafterweise zu einer minimalen axialen Abmes­ sung, wobei die Führungsscheiben 18 im axialen Gesamtvolumen des Flanschs 13 an deren Fuß verblei­ ben.

Bei einer Variante, Fig. 4, können die Führungs­ scheiben 18 jedoch, wenn gewünscht, fest mit dem Flansch 13 durch eine Falzung 29′ verbunden sein.

Diese Falzung 29′ kann, wie dargestellt, z. B. eine Verzahnung oder eine vielseitige Aufschrumpfung an der Innenperipherie der Führungsscheiben 18 wirksam werden lassen.

Die zwischen der Abdeckung 12 und den Führungsschei­ ben 18 wirksam werdenden Anschlagmittel enthalten wenigstens einen Distanzbolzen 32 und in der Praxis auch mehrere Distanzbolzen 32, die rundherum ver­ teilt sind und die, während sie spielfrei parallel zur Achse der Einheit auf den Führungsscheiben 18 aufliegen, mit einem Spiel durch die Abdeckung 12 hindurchtreten.

Gemäß der Erfindung und wie in Fig. 1 bei 34 mit unterbrochenen Strichen schematisch dargestellt, ist wenigstens einer dieser Distanzbolzen 32 und in der Praxis jeder dieser Distanzbolzen vor fester Anbringung derselben am Flansch 13 vorzugsweise mittels Falzung an den Führungsscheiben 18 befe­ stigt.

Wenn also diese feste Anbringung mittels Schweißung erfolgt, wird vorteilhafterweise jede Kegelbildung der Führungsscheiben 18 vermieden.

Außerdem ist es so möglich, diese Schweißung an anderer Stelle als der der Falzung vorausgehenden Schichtung durchzuführen.

Schließlich wird die Befestigung der Führungsschei­ ben 18 im Verhältnis zueinander beim Betrieb auf vorteilhafte Weise verstärkt.

Hier ist der Vorschwingungsdämpfer 24 an den Flansch 13 angebaut, und zwischen diesem und jenem kommt es zu der formschlüssigen Verbindung 35 für die drehbewegliche Verbindung des Vorschwingungs­ dämpfers 24 mit dem Flansch 13.

Diese formschlüssige Verbindung 35 enthält wenig­ stens einen Stift 36 und in der Praxis mehrere rundherum verteilte Stifte 36, die auf dem Vor­ schwingungsdämpfer 24 parallel zur Achse der Ein­ heit aufliegen und jeweils einzeln in dazu passende axiale Aufnahmesitze 37 eingreifen, die zu diesem Zweck im Flansch 13 vorgesehen sind. Die Stifte 36 werden somit axial in die Aufnahmesitze 37 einge­ führt, eventuell mit einem Spiel am Kreisumfang.

Die feste Verbindung der Führungsscheiben 18 mit dem Flansch 13 erfolgt an einem Kreisumfang, dessen Kreisdurchmesser D1 größer ist als der Durchmesser D2 des Kreisumfangs, an dem die formschlüssige Verbindung 35 zustande kommt.

Hier ist die den Halteanschlag 27 bildende Feder­ scheibe radial in Form eines Schlitzes 38 geöffnet, und zwischen diesem und dem Flansch 13 ist, um ein unbeabsichtigtes Öffnen bei der Winkelverschiebung zwischen diesem Flansch und der Nabe 14 zu verhin­ dern, ein Zwischenring 40 vorgesehen, der drehbeweg­ lich mit axialer Beweglichkeit an der Nabe 14 verkeilt ist.

Wie dargestellt, handelt es sich bei diesem Zwi­ schenring 40 beispielsweise um eine Federscheibe, die in Form eines Schlitzes 41 offen ist und mit den Riffelungen 17 der Nabe 14 in Eingriff steht.

Die Untereinheiten A, B werden jeweils auf ihrer Seite, eventuell an verschiedenen Herstellungs­ orten, zusammengebaut.

Schließlich genügt es, mittels der Nabe 14 die Untereinheit B in den Flansch 13 der Untereinheit A einzuschieben, wobei die Stifte 36 des Vorschwin­ gungsdämpfers 24 in die Aufnahmesitze 37 dieses Flanschs 13 eingreifen, und dann nach Einsetzen des Zwischenrings 40 an der Nabe 14 die Federscheibe anzubringen, die hier als Halteanschlag 27 dient.

In der Praxis wird im Hinblick auf eventuelle Montagetoleranzen zwischen den so zusammengebauten Untereinheiten A, B ein axiales Spiel freigelassen.

Wie man verstanden haben wird und wie es auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgeht, kann der Flansch 13 dank der Erfindung die gewünsch­ te axiale Länge haben, und bei im übrigen gleichen Bedingungen können seine Riffelungen 16 und die Riffelungen 17 der Nabe 14 zahlreicher sein als nach dem bisherigen Stand der Technik, während sie außerdem an einem größeren Durchmesser angebracht sein können.

In anderen Worten, können die zwischen dem Flansch 13 und der Nabe 14 wirksam werdenden, mit einem Spiel versehenen Eingriffsmittel 15 eine gewünschte radiale und/oder axiale Größe aufweisen.

Gleichzeitig kann die Dicke der Nabe 14 vergrößert und die Höhe der Riffelungen 16 und 17 verringert werden, was der Robustheit der Kupplungsscheibe zustatten kommt.

Nach einer hier nicht dargestellten Ausführungs­ variante ist eine Federscheibe zwischen dem Halte­ anschlag 27 und dem Zwischenring 40 eingesetzt, wodurch die Federscheibe 23′ des Vorschwingungs­ dämpfers 24, wenn gewünscht, und wenigstens die­ jenige der Reibscheiben 22′ entfallen kann, die deren Wirkung direkt ausgesetzt ist, wobei das axiale Spiel auf der anderen Seite der Abdeckung 12′ aufgehoben wird.

Nach einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsvariante kommt der Halteanschlag 27 aus der Nabe 14 und wird durch Falzung aus dieser gebildet.

Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern umfaßt jede Ausführungsvariante und/oder Kombination der verschiedenen Elemente.

Insbesondere können die Stifte 36, statt durch Falzung an den Führungsscheiben 18′ angebaut zu sein, aus einem einzigen Stück damit bestehen. Man kann die Strukturen umkehren, wobei der Flansch 13 eventuell kegelstumpfförmige Ausstülpungen trägt, die in die dazu passenden Löcher eingreifen, welche in den Führungsscheiben 18′ ausgebildet sind. In jedem Falle ist die Anwendung des Vorschwingungs­ dämpfers 24 wie auch sein Ausbau einfach zu bewerk­ stelligen.

Claims (10)

1. Kupplungsscheibe, enthaltend eine Reibscheibe (10), die fest mit einer Abdeckung (12) verbunden ist, die innerhalb der Grenzen von Anschlagmitteln (32) im Verhältnis zu einem Flansch (13) drehbar angebracht ist, der seinerseits im Verhältnis zu einer Nabe (14) innerhalb der Grenzen von mit Spiel versehenen Eingriffsmitteln (15) drehbar angebracht ist, zwei Führungsscheiben (18), die fest mit dem Flansch (13) verbunden sind und die Abdeckung (12) umschließen, einen Schwingungsdämpfer (20), der zwischen der Abdeckung (12) und den Führungsschei­ ben (18) wirksam wird, und einen Vorschwingungsdämp­ fer (24), der zwischen dem Flansch (13) und der Nabe (14) wirksam wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Kombination einerseits die Reibscheibe (10) und die Abdeckung (12), die Führungsscheiben (18), der Flansch (13) und der Schwingungsdämpfer (20) gemeinsam eine erste Untereinheit (A) bilden, bei der die Führungs­ scheiben (18) mit ihrem Innenumfang (26) direkt fest mit dem Flansch (13) verbunden sind, und daß andererseits der Vorschwingungsdämpfer (24) und die Nabe (14) zusammen eine zweite Untereinheit (B) mit dem Vorschwingungsdämpfer (24) bilden, der außer­ halb der Führungsscheiben (18) auf einer ersten Seite derselben angeordnet ist, und mit einem Halteanschlag (27), der axial an der Nabe (14) auf der anderen Seite dieser Führungsscheiben (18) verkeilt ist, und daß drittens eine formschlüssige Verbindung (35) zwischen dem Vorschwingungsdämpfer (24) und dem Flansch (13) vorgesehen ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ scheiben (18) durch eine Schweißnaht (29), die zwischen dem Rand (30) des Innenumfangs (26) und einer Fläche (31) des Flanschs (13) liegt, fest mit dem Flansch (13) verbunden sind.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schweißnaht (29) rundherum durchgehend verläuft.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ scheiben (18) durch Falzung fest mit dem Flansch (13) verbunden sind.

5. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung der Führungsscheiben (18) mit dem Flansch (13) an einem Kreisumfang erfolgt, dessen Durchmesser (D1) größer ist als der Durch­ messer (D2) des Kreisumfangs, an dem die genannte formschlüssige Verbindung (35) wirksam wird.

6. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschwingungsdämpfer (24) an den Flansch (13) angebaut ist.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, 6 zusammen, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung (35) wenigstens einen Stift (36) enthält, der parallel zur Achse der Einheit auf dem Vorschwingungsdämpfer (34) aufliegt und in einen zu diesem Zweck in dem Flansch (13) vorgesehenen ergänzenden Aufnahmesitz (37) ein­ greift.

8. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Abdeckung (12) und den Füh­ rungsscheiben (18) wirksam werdenden Anschlagmittel (32) wenigstens einen Distanzbolzen (32) aufweisen, der parallel zur Achse der Einheit spielfrei auf den Führungsscheiben (18) aufliegt und mit einem Spiel durch die Abdeckung (12) hindurchtritt, wobei der genannte Distanzbolzen (32) vor fester Verbin­ dung der Führungsscheiben mit dem Flansch (13) an den Führungsscheiben (18) durch Falzung befestigt wird.

9. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteanschlag (27) aus einem radial durch einen Schlitz (30) offenen Federring besteht und daher zwischen diesem und dem Flansch (13) ein drehbeweglich an der Nabe (14) verkeilter Zwischen­ ring (40) vorgesehen ist.

10. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang (26) der Führungsscheiben (18) sich lotrecht zur Achse der Einheit erstreckt.