DE4341851C2 - Kupplungsscheibe mit zuschaltbarer Reibeinrichtung - Google Patents
Kupplungsscheibe mit zuschaltbarer ReibeinrichtungInfo
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- DE4341851C2 DE4341851C2 DE19934341851 DE4341851A DE4341851C2 DE 4341851 C2 DE4341851 C2 DE 4341851C2 DE 19934341851 DE19934341851 DE 19934341851 DE 4341851 A DE4341851 A DE 4341851A DE 4341851 C2 DE4341851 C2 DE 4341851C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung im
Kraftfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Eine Kupplungsscheibe dieser Art ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
32 30 663 bekannt. Bei der bekannten Lösung ist ein Steuerelement zur Steuerung
einer Reibeinrichtung vorgesehen, welches scheibenartig ausgebildet ist, eine große
radiale Erstreckung aufweist und welches mit einer der am Umfang verteilt angeord
neten Torsionsfeder zusammenwirkt. Die Konstruktion ist relativ voluminös und das
Steuerelement hebt das Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe deutlich.
Darüber hinaus sind noch Kupplungen bekannt, z. B. GB-PS 14 93 002,
DE 34 15 926 A1, bei denen die Steuerelemente nicht vollständig innerhalb der Federspeicher
angeordnet sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsscheibe der oben
genannten Bauart dahingehend zu verbessern, dass ein niedrigeres Massenträg
heitsmoment verwirklicht werden kann und die gesamte Konstruktion kompakter
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches
gelöst. Durch die Anordnung des Steuerelementes vollständig radial innerhalb der Federspei
cher wird einmal das Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe deutlich verrin
gert und zum anderen kann der Platz radial außerhalb des Steuerelementes vollkommen
für die Unterbringung der Federspeicher genutzt werden. Zudem ist im Be
reich der Federspeicher die axiale Ausdehnung der Kupplungsscheibe sehr kom
pakt.
Durch die Anordnung von axial gerichteten Nasen direkt am Steuerelement ist es
möglich, an den scheibenartigen Teilen lediglich relativ einfache Öffnungen vorzuse
hen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Steuer
element direkt radial innerhalb der Federspeicher angeordnet ist und zwischen dem
Steuerelement und der Nabe die Reibeinrichtung für die Grundreibung angeordnet
ist. Durch diese Anordnung können die Reibringe und die Federn für die beiden ver
schiedenen Reibeinrichtungen radial übereinander gestaffelt werden und nehmen so
wenig Platz in axialer Richtung ein.
Nach einem weiteren Merkmal ist es jedoch auch möglich, axial zu beiden Seiten
des mittleren scheibenartigen Bauteiles, z. B. der Nabenscheibe, auf der einen Seite
einen Reibring für die Grundreibung anzuordnen und auf der anderen Seite das
Steuerelement mit zwei weiteren Reibringen, wobei hier der eine Reibring wirksam
ist bis zum Einsatz des Steuerelementes und danach über den weiteren Winkelbe
reich der Einsatz des anderen Reibringes erfolgt. Damit ist eine in radialer Richtung
sehr kompakte Bauweise für die Reibeinrichtung gefunden. Zudem ist die Anzahl der
notwendigen Einzelteile auf ein Mindestmaß beschränkt worden.
In vorteilhafter Weise wird dabei eine Tellerfeder zur Krafterzeugung für die Reibein
richtung eingesetzt, die auch bei zunehmendem Verschleiß eine flache Federkennli
nie realisieren kann und die somit für den gesamten Reibkraftanteil der Dämpfkraft
sorgt.
Dabei sind die Reibwerte der Reibringe im Hinblick auf die Vorspannkraft der mit
dem Steuerelement zusammenwirkenden Federeinrichtung derart aufeinander abzu
stimmen, dass das erste Reibmoment kleiner oder gleich dem Vorspannmoment der
mit dem Steuerelement zusammenwirkenden Federeinrichtung plus dem zweiten
Reibmoment ausgelegt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass bei der vorliegenden
Konstruktion die Rückstellwirkung durch das Vorspannmoment der Federeinrichtung
in jedem Fall sichergestellt ist.
Die Öffnungen im mittleren scheibenartigen Bauteil können dabei vorzugsweise ein
teilig mit den Fenstern für die Federspeicher ausgebildet werden. Eine solche Aus
führung bringt herstellungstechnisch und festigkeitsmäßig Vorteile.
Nach einem weiteren Merkmal sind die ersten Öffnungen vorzugsweise im mittleren
scheibenartigen Bauteil angeordnet. Dies bringt insbesondere dann festigkeitsmäßig
Vorteile für das mittlere scheibenartige Bauteil, wenn kleine Freiwinkel vorgesehen
sind, nach denen der Einsatz des Steuerelementes erfolgt, da hier die entsprechen
den Öffnungen umfangsmäßig kurz ausgeführt werden können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die vorge
spannte Federeinrichtung als Elastomer-Element ausgeführt ist, in welches die Na
sen des Steuerelementes eingebettet sind. Eine solche Ausführung ermöglicht bei
spielsweise eine in radialer Richtung sehr raumsparende Unterbringung der Feder
einrichtung. Zudem ist es möglich, bei einem solchen Material das Federelement mit
dem Steuerblech oder mit der Öffnung, in dem es sich befindet, durch Vulkanisation
zu verbinden. Damit kann eine gezielte Befestigung sowohl in Umfangsrichtung als
auch in Achsrichtung durchgeführt werden.
Das Steuerelement ist in vorteilhafter Weise im Bereich seines Außenumfanges und
im Bereich seine Innenumfanges mit axial gerichteten Nasen versehen, die jeweils in
unterschiedliche Achsrichtungen weisen. Dadurch ist das Steuerelement, z. B. aus
einem einfachen Blechteil, leicht herstellbar und raumsparend unterzubringen.
Es ist jedoch auch möglich, das Steuerelement als im wesentlichen ebene Scheibe
auszubilden und von axial abgewinkelten Nasen der scheibenartigen Teile anzu
steuern. Das Steuerelement ist somit sehr einfach herstellbar, vor allem dann, wenn
die ersten und zweiten Öffnungen jeweils in radialer Richtung offen ausgeführt sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird vorgeschla
gen, dass im Bereich des Innendurchmessers des Steuerelementes Öffnungen für
vorgespannte ElastomerFedern vorgesehen sind, in die entsprechende Nasen des
Belagträgers eingreifen, dass im Bereich des Außendurchmessers des Steuerele
mentes Öffnungen vorgesehen sind, in die abgewinkelte Nasen der Nabenscheibe
mit Umfangspiel eingreifen, zwischen Belagträger und Steuerelement ein Reibring
mit dem Reibmoment MR2 angeordnet ist, zwischen Steuerelement und Nabenschei
be eine Tellerfeder und ein Reibring mit dem Reibmoment MR3, die beide drehfest
aber axial lose gegenüber dem Steuerelement sind, angeordnet sind und zwischen
der Nabenscheibe und dem Deckblech eine Reibring mit dem Reibmoment MR1 an
geordnet ist. Dabei ist die Abstimmung derart getroffen, dass das Vorspannmoment
M02 der Federeinrichtung größer oder gleich ist, dem Reibmoment MR2 und das
Reibmoment MR3 kleiner oder gleich ist der Summe aus dem Vorspannmoment M02
und dem Reibmoment MR2. Damit ist sichergestellt, dass das Reibmoment MR2 bei
Drehrichtungsumkehr durch das Vorspannmoment M02 der Federeinrichtung sofort
wirksam wird und das Reibmoment MR3 wirksam werden kann ohne die
Federeinrichtung zu komprimieren.
Für die Federeinrichtung werden vorzugsweise Elastomer-Federn vorgeschlagen, die
in Öffnungen des Steuerelementes eingesetzt sind und durch axiale Überstände zu
mindest einen axialen Formschluss bilden.
Die Erfindung wird anschließend anhand von mehreren Beispielen näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine
Kupplungsscheibe;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der prinzipiellen
Wirkungsweise;
Fig. 3 eine weitere Ausführung einer Kupplungsscheibe;
Fig. 4 die schematische Darstellung der prinzipiellen
Wirkungsweise gem. Fig. 3;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Kupplungsscheibe;
Fig. 6 einer weitere Ausführungsform einer Kupplungsscheibe;
Fig. 7 und 8 Einzelheiten der Ansteuerung des
Steuerelementes;
Fig. 9 Drehmomentaufbau und Reibkraftaufbau in Abhängigkeit
von Verdrehwinkel;
Fig. 10 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine
Kupplungsscheibe.
Fig. 1 zeigt die obere Hälfte eines Längsschnittes in ver
größerter Darstellung durch eine Kupplungsscheibe 1. Sie be
steht aus einer Nabe 6, die konzentrisch zu einer Drehachse 5
angeordnet ist. Einteilig mit der Nabe 6 ist eine nach radial
außen weisende Nabenscheibe 35 ausgeführt. Diese bildet das
mittlere scheibenartige Bauteil der Kupplungsscheibe 1. Zu
beiden Seiten der Nabenscheibe 36 sind die beiden anderen
scheibenartigen Bauteile in Form eines Belagträgers 8 und ei
nes Deckbleches 9. Beide sind über nicht dargestellte Niet
bolzen untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten.
In entsprechenden Fenstern sowohl in der Nabenscheibe 36 als
auch im Belagträger 8 und im Deckblech 9 sind Federspeicher in
Form von Schraubenfedern 13 angeordnet, die bei Drehmomentbe
aufschlagung der Kupplungsscheibe 1 komprimiert werden. Der
Belagträger 8 trägt in seinem radial äußeren Bereich die
Reibbeläge 14. Belagträger 8 und Deckblech sind in radialer
Richtung auf der Nabe 6 geführt und im radialen Raum zwischen
der Nabe 6 und den Schraubenfedern 13 sind verschiedene
Dämpfeinrichtungen angeordnet. Die radial weiter innen ange
ordnete Dämpfeinrichtung ist als reine Reibeinrichtung ausge
legt und sie besteht aus einem Reibring 21, der zwischen
Deckblech 9 und der Nabenscheibe 36 angeordnet ist, sowie aus
einem Reibring 22 auf der gegenüberliegenden Seite, der an der
Nabenscheibe 36 über einen Stützring 35 und eine Tellerfe
der 28 eingespannt ist. Die Tellerfeder stützt sich dabei mit
ihrem einen Durchmesser am Stützring 35 und mit dem anderen am
Belagträger 8 ab. Der Stützring 35 ist mit axial verlaufenden
Nasen in Öffnungen 31 des Belagträgers 8 drehfest aber axial
lose gehalten. Der Kraftfluß ist über die nicht dargestellten
Nietbolzen hergestellt. Diese Reibeinrichtung stellt die
Grundreibung sicher, welche über den gesamten Verdrehwinkel
bereich der Kupplungsscheibe 1 wirksam ist. Im radialen Raum
zwischen dieser Grundreibeinrichtung und den Schraubenfe
dern 13 ist eine weitere Dämpfeinrichtung angeordnet, die über
einen ersten Freiwinkel nicht wirksam ist und daran anschlie
ßend bis zum Ende des gesamten Verdrehwinkels zusätzlich
wirksam ist. Sie besteht sowohl aus einer Federeinrichtung als
auch aus einer Reibeinrichtung. Zu diesem Zweck ist ein Steu
erblech 15 vorgesehen, welches einen ringförmigen umlaufenden
Körper aufweist, der im vorliegenden Fall zwischen dem Belag
träger 8 und der Nabenscheibe 36 angeordnet ist. Von dem
Grundkörper gehen nach beiden axialen Richtungen hin mehrere
Nasen 17 bzw. 18 aus, wobei die Nasen 18 in Öffnung 32 des
Belagträgers 8 mit Spiel in Umfangsrichtung eingreifen. Die in
die andere Richtung abstehenden Nassen 17 durchdringen die
Nabenscheibe 36 in Öffnungen 33 ebenfalls mit Spiel in Um
fangsrichtung, wobei dieses Spiel durch eine Elastomer-
Feder 34 ausgefüllt ist. Die Elastomer-Feder 34 ist mit einer
gezielten umfangsmäßigen Vorspannung verbaut. Die Nasen 17
sind in Achsrichtung über die Elastomer-Federn 34 hinaus ver
längert und sind mit einem radial verlaufenden Ring 30 dreh
fest und axialfest verbunden, der über einen Reibring 25 an
der Nabenscheibe 36 aufliegt. Auf der dem Ring 30
gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe 36 ist ein weiterer
Reibring 26 angeordnet, der in Achsrichtung durch eine Tel
lerfeder 29 beaufschlagt wird, die sich einerseits am Grund
körper des Steuerelementes 15 und andererseits an diesem
Reibring 26 abstützt. Von den Nasen 18 und den Öffnungen 32
sind mehrere am Umfang verteilt angeordnet, das gleiche gilt
für die Nasen 17 und die Elastomer-Federn 34.
Die Wirkungsweise der Kupplungsscheibe 1 wird in Verbindung
mit den Fig. 2 und 9 näher erläutert, wobei die Fig. 7 und 8
prinzipiell auch herangezogen werden können. Aus dem Prinzip
aufbau entsprechend Fig. 2 ist zu ersehen, daß zwischen den
beiden schraffiert dargestellten Eingangs- bzw. Ausgangsteilen
eine Grundfederung vorgesehen ist, die von den Schraubenfe
dern 13 ausgeht und die beispielweise gem. Fig. 9 eine durch
gehende Federkennlinie mit der Steifigkeit C1 aufweist. Es ist
natürlich prinzipiell möglich, einzelne der Schraubenfedern 13
nach einem vorgegebenen Drehwinkel zuzuschalten, s0 daß die
Federkennlinie einen geknickten Verlauf nimmt. Parallel zu
dieser Federeinrichtung ist eine Reibeinrichtung für die
Grundreibung vorgesehen, die das Reibmoment MR1 erzeugt und
die durch die Teile 21, 22, 28, 35 realisiert wird. Diese
Grundreibung MR1 ist über den gesamten Verdrehwinkel wirksam.
Grundreibung und Federeinrichtung stellen somit die Grund
dämpfeinrichtung dar.
Nach einem vorgegebenen Verdrehwinkel α, β (symmetrisch oder
unsymmetrisch auf Zug und Schub verteilt) entsprechend dem
Spiel zwischen den Öffnungen 32 im Belagträger 8 und den Na
sen 18 des Steuerelementes 15 wird eine zweite Dämpfeinrich
tung zugeschaltet. Diese besteht aus der Parallelanordnung der
Elastomer-Federn 34 mit der Federkennlinie C2 und dem Vor
spannmoment M02 und der Reibeinrichtung mit dem Reibmoment
MR2. Um mit Sicherheit bei Drehrichtungsumkehr innerhalb der
Kupplungsscheibe 1 eine Rückstellung des Steuerelementes 15 in
seiner Ruhestellung zu gewährleisten, muß dabei die Vorspann
kraft der Elastomer-Federn 34 mit ihrem Moment M02 mindestens
gleich oder größer sein als das Reibmoment MR2 der Reibein
richtung. Gleichzeitig ist es von Vorteil, wenn die Feder
kennlinie C2 möglichst flach verläuft, da als Dämpfelement im
wesentlichen die Reibkraft herangezogen werden sollte. Dadurch
ist sichergestellt, daß innerhalb des gesamten Verdrehwinkels,
in dem die Schraubenfedern 13 wirksam sind, praktisch an jeder
beliebigen Stelle die zusätzliche Reibkraft mit dem Moment
MR2 zugeschaltet werden kann. Insgesamt ergibt sich somit
entsprechend Fig. 9 ein Verlauf der Dämpfkräfte, die innerhalb
des Verdrehwinkels α, β aus der Grundfederung mit der Kennli
nie C1 besteht sowie dem parallel dazu wirksamen Grundreib
moment MR1, wobei nach dem Zuschalten der weiteren Dämpfein
richtung die Federkennlinie sich zusammensetzt aus den Ein
zelkennlinien C1 plus C2 sowie aus dem zusammengesetzten
Reibmoment MR1 plus MR2. Bei anschließender Drehrichtungs
umkehr bleibt durch die Vorspannkraft der Elastomer-Federn 34
das Reibmoment MR2 so lange aufrecht erhalten, bis das
Steuerblech 15 durch die Elastomer-Federn 34 in seine zen
trische Lage gegenüber der Nabenscheibe 35 zurückgestellt ist.
Mit dieser Konstruktion kann die Grundreibeinrichtung völlig
unabhängig von der später zuschaltbaren Dämpfeinrichtung aus
gelegt werden.
In Fig. 3 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
welches in Verbindung mit den Fig. 4, 7, 8 und 9 näher zu er
läutern ist. Die Kupplungsscheibe 2 zeigt eine Konstruktion,
die mit weniger Einzelteilen und mit einem geringeren radialen
Raumbedarf auskommt. Die Bauteile 6, 36, 8, 9, 13 und 14 sind
prinzipiell von Fig. 1 übernommen. Zwischen dem Deckblech 9
und der Nabenscheibe 36 ist ein Reibring 21 angeordnet, der
über den gesamten Verdrehwinkelbereich wirksam ist und der das
Reibmoment MR1 erzeugt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist
das Steuerelement 16 angeordnet, welches an seinem Außen
durchmesser und an seinem Innendurchmesser axial in unter
schiedliche Richtungen weisende Nasen 19, 20 aufweist, die zur
Ansteuerung dienen. Zwischen dem Steuerelement 16 und dem
Belagträger 8 ist der Reibring 24 angeordnet und gegenüber der
Nabenscheibe 36 ist ein Reibring 23 und eine Tellerfeder 27
angeordnet. Die am Außenumfang des Steuerelementes 16 ange
ordneten Nasen 19 reichen in Öffnungen 33 der Nabenscheibe 36
hinein oder Zwischenschaltung von in Umfangsrichtung vorge
spannten Elastomer-Federn 34. Die im Innenumfang des Steuer
elementes 16 angeordneten Nasen 20 reichen in die andere
Richtung und dort in umfangsmäßig größer ausgebildete Öff
nungen 32 im Belagträger 8. Die Tellerfeder 27 und der Reib
ring 23 sind drehfest aber axial lose gegenüber den Nasen 19
des Steuerelementes 16 angeordnet.
Die Wirkungsweise der Kupplungsscheibe 2 ist nun folgende:
Wie schon im Prinzip bei Fig. 1 erläutert, sollte die Steil heit der Federkennlinie CR2 möglichst flach verlaufen, so daß zumindest in dem Bereich der zuschaltbaren Reibeinrichtung der Federkennlinienverlauf keinen deutlichen Knick erzeugt. Damit kann unabhängig von anderen zuschaltbaren Schraubenfedern 13 der Reibungseinsatz erzielt werden. Innerhalb des ersten Ver drehwinkelbereiches α. β sind die Schraubenfedern 13 mit der Kennlinie C1 wirksam, parallel dazu die Wirkung des Reibwin kels 21 mit dem Reibmoment MR1 und parallel dazu das von dem Reibwinkel 24 erzeugte Reibmoment MR3. Während dieses ersten Verdrehwinkelbereiches wird nämlich das Steuerelement 16 durch die Vorspannkraft der Elastomer-Federn 34 in seiner Relativ stellung gegenüber der Nabenscheibe 36 festgehalten. Die Kraft für die Reibungserzeugung wird von der Tellerfeder 27 bereit gestellt. Beim Überschreiten des Verdrehwinkels α, β wird das Steuerelement 16 durch die Endanschläge der Öffnungen 33 im Belagträger 8 zwangsweise mitgenommen, wodurch der Reibring 24 seine Funktion verliert, dafür aber der Reibring 23 zum Ein satz kommt. Dieser 23 bewirkt ein Reibmoment von der Größe MR2. Um die beschriebene Funktion aufrecht erhalten zu können, sind dabei folgende Voraussetzungen einzuhalten: Das Vorspannmoment M02 der Elastomer-Federn 34 muß größer oder gleich sein dem Reibmoment MR2 des Reibringes 23 und das Reibmoment MR3 muß kleiner oder gleich sein der Summe aus dem Vorspannmoment M02 plus dem Reibmoment MR2. In Fig. 9 be zieht sich dabei der Klammerwert MR1 plus MR3 im Verdreh winkelbereich α, β auf die Konstruktion gem. Fig. 3.
Wie schon im Prinzip bei Fig. 1 erläutert, sollte die Steil heit der Federkennlinie CR2 möglichst flach verlaufen, so daß zumindest in dem Bereich der zuschaltbaren Reibeinrichtung der Federkennlinienverlauf keinen deutlichen Knick erzeugt. Damit kann unabhängig von anderen zuschaltbaren Schraubenfedern 13 der Reibungseinsatz erzielt werden. Innerhalb des ersten Ver drehwinkelbereiches α. β sind die Schraubenfedern 13 mit der Kennlinie C1 wirksam, parallel dazu die Wirkung des Reibwin kels 21 mit dem Reibmoment MR1 und parallel dazu das von dem Reibwinkel 24 erzeugte Reibmoment MR3. Während dieses ersten Verdrehwinkelbereiches wird nämlich das Steuerelement 16 durch die Vorspannkraft der Elastomer-Federn 34 in seiner Relativ stellung gegenüber der Nabenscheibe 36 festgehalten. Die Kraft für die Reibungserzeugung wird von der Tellerfeder 27 bereit gestellt. Beim Überschreiten des Verdrehwinkels α, β wird das Steuerelement 16 durch die Endanschläge der Öffnungen 33 im Belagträger 8 zwangsweise mitgenommen, wodurch der Reibring 24 seine Funktion verliert, dafür aber der Reibring 23 zum Ein satz kommt. Dieser 23 bewirkt ein Reibmoment von der Größe MR2. Um die beschriebene Funktion aufrecht erhalten zu können, sind dabei folgende Voraussetzungen einzuhalten: Das Vorspannmoment M02 der Elastomer-Federn 34 muß größer oder gleich sein dem Reibmoment MR2 des Reibringes 23 und das Reibmoment MR3 muß kleiner oder gleich sein der Summe aus dem Vorspannmoment M02 plus dem Reibmoment MR2. In Fig. 9 be zieht sich dabei der Klammerwert MR1 plus MR3 im Verdreh winkelbereich α, β auf die Konstruktion gem. Fig. 3.
In den Fig. 7 und 8 sind Teilansichten in vergrößerter Dar
stellung wiedergegeben, die die Anordnung der Nasen 19 in den
Öffnungen 33 der Nabenscheibe 36 zeigen, unter Einbeziehung
der Elastomer-Federn 34. Die Elastomer-Federn 34 sind dabei
umfangmäßig mit einer relativ großen Ausdehnung versehen,
während sie in radialer Richtung eine geringe Ausdehnung auf
weisen. Die Nasen 19 durchdringen dabei die Elastomer-
Federn 34 in entsprechenden Aussparungen, wobei die Nasen 19
entweder mit den Elastomer-Federn 34 fest verbunden sein kön
nen (anvulkanisiert) und die Elastomer-Federn 34 lose in den
Öffnungen 33 eingesetzt sind oder umgekehrt. Es ist ebenfalls
möglich, die Elastomer-Federn axial formschlüssig in der Na
benscheibe aufzunehmen, kombiniert mit einer festen Anvulka
nisation der Steuerelementnasen oder einer reinen Steckver
bindung Nase/Elastomer. Fig. 8 zeigt die Ausbildung der Na
sen 20 des Steuerelementes 16, die Öffnungen 32 im Belagträger
durchdringen, wobei die Öffnungen 32 umfangmäßig um das Win
kelmaß α, β größer ausgeführt sind und mit diesen Winkeln der
Einsatzbeginn bei Drehmomentbeaufschlagung der Kupplungs
scheibe gesteuert wird.
Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 5 zeigt eine Kupplungs
scheibe 3, bei welcher gegenüber dem Ausführungsbeispiel von
Fig. 3 das Steuerelement 16 mit seinen Nasen 19 über die
Elastomer-Federn 34 in Öffnungen 33 des Belagträgers einge
setzt ist, während die Nasen 20 in Öffnungen 33 der Naben
scheibe 36 verlaufen. Die Funktionsweise ist prinzipiell
identisch mit dem einen Unterschied, daß hier der Reibring 24
das Reibmoment MR3 erzeugt und der Reibring 23 das Reibmoment
MR2. Weiterhin ist dargestellt, daß die Elastomer-Federn 34
die Öffnungen 33 axial umfassen, so daß hier ein in Achsrich
tung wirkender Formschluß beim Einsetzen der Elastomer-Federn
gegeben ist. Die Konstruktion bietet sich dann besonders an,
wenn die Verdrehwinkel α, β relativ klein gegenüber dem er
forderlichen Winkelausschnitt der Öffnungen 33 im Belag
träger 8 gewählt sind, da dadurch die Öffnungen 32 in der Na
benscheibe 36 umfangsmäßig kurz ausgeführt werden können, so
daß insgesamt eine geringe Schwächung der Nabenscheibe 36
durch diese Öffnungen 32 erfolgt.
Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 6 zeigt eine Kupplungs
scheibe 4, bei welcher der Grundaufbau der Kupplungsscheibe
umgekehrt ist. Dies bedeutet, daß die beiden Deckbleche 11
und 12 auf geeignete Weise drehfest mit der Nabe 7 verbunden
sind und der Belagträger 10 radial außen mit den Reibbelä
gen 14 versehen ist und insgesamt eine Relativverdrehung bei
Drehmomentbeaufschlagung gegenüber den Deckblechen 11 und 12
ausführen kann gegen die Kraft der Schraubenfedern 13. Die
Dämpfeinrichtungen radial innerhalb der Schraubenfedern sind
vergleichbar mit denen der Fig. 3 und 5, sie weisen die
gleiche Wirkung auf, sind lediglich von der Bauweise gering
fügig unterschiedlich. So ist das Steuerelement 16 so ange
ordnet, daß die an seinem radial inneren Bereich angeordneten
Nasen 20 in entsprechende Öffnungen 32 im Belagträger 10 hin
einreichen und die am radial äußeren Umfang angeordneten Na
sen 19 in Öffnungen 33 des Deckbleches 10 hineinreichen unter
Zwischenschaltung der bekannten Elastomer-Federn 34. Bei die
sem Ausführungsbeispiel erzeugt der Reibring 21 die Grundrei
bung mit dem Moment MR1, der Reibring 24 das Reibmoment MR3
und der Reibring 23 das Reibmoment MR2.
In Fig. 10 ist eine Kupplungsscheibe 37 dargestellt, die im
wesentlichen der Fig. 3 entspricht. Der Belagträger 8 ist an
seinem Außenumfang mit Reibbelägen 14 versehen. Er ist dreh
fest und im Abstand mit einem Deckblech 9 verbunden. Zwischen
beiden erstreckt sich in radialer Richtung die Nabenscheibe 36
der Nabe 6. Sämtliche Teile sind konzentrisch zur Drehachse 5
angeordnet. In Fenstern der Nabenscheibe 36 und der Bleche 8
und 9 sind Schraubenfedern 13 angeordnet, die eine Federung
bei Drehmomentbeaufschlagung realisieren. Im radialen Raum
zwischen den Schraubenfedern 13 und der Nabe 6 sind die Reib
einrichtungen angeordnet. Diese bestehen aus einem Reibring 21
zwischen der Nabenscheibe 36 und dem Deckblech 9, wobei hier
ein Reibmoment MR1 erzeugt wird, welches über den gesamten
Verdrehwinkel wirksam ist. Auf der gegenüberliegenden Seite
zwischen Nabenscheibe 36 und Belagträger 8 sind zwei weitere
Reibeinrichtungen angeordnet, wobei sich diese im radialen
Raum zwischen axial umgebogenen Nasen 39 der Nabenscheibe 6
und der Nabe erstrecken. In diesem Raum ist anschließend an
die Nabenscheibe 36 ein Reibring 24 angeordnet, der das Reib
moment MR3 erzeugt. Daran anschließend ist eine Tellerfe
der 27 vorgesehen, die für sämtliche Reibeinrichtungen die
Einspannkraft erzeugt. An die Tellerfeder 27 schließt sich das
Steuerelement 38 an, welches im wesentlichen als ebene Scheibe
ausgebildet ist. Zwischen dem Steuerbleche 38 und dem Belag
träger 8 ist der Reibring 23 angeordnet, der das Reibmoment
MR2 erzeugt. Das Steuerelement 38 ist einerseits mit Öff
nungen 33 im Bereich seines inneren Umfangs versehen, in die
Elastomer-Federn 34 eingesetzt sind. In diese Elastomer-Federn
reichen axial abgewinkelte Nasen 40 des Belagträgers 8 hinein.
Die Elastomer-Federn 34 sind in einer bestimmten Weise vorge
spannt. Im radial äußeren Bereich des Steuerelementes 39 sind
Öffnungen 32 angeordnet, die umfangsmäßig eine größere Aus
dehnung haben als die Nasen 39. Am Steuerelement 38 liegen im
Prinzip die gleichen Verhältnisse vor wie in den Fig. 7 und 8
dargestellt. Die Tellerfeder 27 und der Reibring 24 sind
ebenfalls im Bereich ihres Außendurchmessers mit Öffnungen
versehen, die zumindest umfangsmäßig so groß sind wie die
Öffnungen 32 des Steuerelementes 38 und beide Teile sind
drehfest aber axial verlagerbar mit dem Steuerelement 38 ge
koppelt.
Die Wirkung der einzelnen Reibeinrichtungen ergibt sich aus
den Fig. 4 und 9, sowie den entsprechenden Beschreibungs
teilen.
Claims (13)
1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung im Kraftfahrzeug, umfassend
eine Nabe mit Innenverzahnung konzentrisch zu einer Drehachse, drei in
axialer Richtung nebeneinander angeordnete scheibenartige Bauteile, von de
nen entweder ein mittleres fest mit der Nabe verbunden ist und die beiden
äußeren fest untereinander und mit Reibbelägen im radial äußeren Bereich
verbunden sind und Federspeicher zwischen beiden Arten zur gegenseitigen
Verdrehung gegen die Kraft der Federspeicher oder das mittlere mit den
Reibbelägen verbunden ist und die beiden seitlichen fest an der Nabe ange
ordnet sind, ferner umfassend zumindest 2 Dämpfeinrichtungen, von denen
eine über den gesamten Verdrehwinkelbereich wirksam ist, die andere ver
drehwinkelabhängig zuschaltbar ist und mit einer vorgespannten Federeinrich
tung in Parallelanordnung über ein Steuerelement zusammenwirkt, welche
Federeinrichtung bei Umkehr der Belastungsrichtung die Dämpfeinrichtung
zurückstellt, wobei das Steuerelement zwischen dem mittleren und einem seit
lichen scheibenartigen Bauteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuerelement (15, 16, 38) vollständig radial innerhalb der Federspeicher
(13) angeordnet ist und über axial gerichtete Nasen (18, 20, 39) über entspre
chende umfangsmäßig größere erste Öffnungen (32) und mit weiteren axial
gerichteten Nasen (17, 19, 40) über zweite Öffnungen (33) unter Zwischenschaltung
der umfangsmäßig wirkenden vorgespannten Federeinrichtung (34)
angesteuert wird.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerelement (15, 16) mit den axial gerichteten Nasen (18, 20) in umfangs
mäßig größere erste Öffnungen (32) eines der scheibenartigen Teile (8, 10, 36)
eingreift und mit den weiteren axial gerichteten Nasen (17, 19) in zweite Öff
nungen (33) des anderen scheibenartigen Bauteils (8, 11, 36) eingreift.
3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerelement (15) direkt radial innerhalb der Federspeicher (13) mit den wei
teren Nasen (17) das mittlere der scheibenartigen Bauteile (36) durchdringt,
mit dieser über die vorgespannte Federeinrichtung (34) drehverbunden ist,
und von der einen Seite her ggf. unter Zwischenschaltung eines Reibringes
(25) auf diesem aufliegt, auf der gegenüberliegenden Seite in Abstand einen
Axialanschlag aufweist, an dem sich eine Feder (29) abstützt, die sich weiter
an einem am scheibenartigen Bauteil (36) ggf. unter Zwischenschaltung eines
Reibrings (26) abstützt und das Steuerelement (15) mit den Nasen (18), die
den weiteren Nasen (17) entgegengesetzt sind, eines der seitlichen scheiben
artigen Bauteile (8 oder 9) in eine Öffnung (32) mit Spiel (α, β) in Umfangs
richtung durchdringt und radial innerhalb dieser Dämpfeinrichtung eine weitere
Dämpfeinrichtung (21, 22, 28, 35) - über den gesamten Verdrehwinkelbereich
wirkend - angeordnet ist.
4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb
der Federspeicher (13) und axial im wesentlichen in Flucht zu den mittleren
scheibenartigen Bauteilen (10, 36) und einem der seitlichen (9, 12) ein Reibring
(21) für die über den gesamten Verdrehwinkelbereich wirkende Dämpfeinrich
tung (9, 12, 36, 27) angeordnet ist, auf der gegenüberliegenden Seite eine win
kelabhängig von einem ersten (MR3) auf ein zweites Reibmoment (MR2) um
schaltbare Dämpfeinrichtung angeordnet ist, die aus zwei Reibringen (23, 24)
und dazwischen angeordneter Feder (27) und Steuerelement (16) besteht.
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder
in Form einer Tellerfeder (27) für den gesamten Reibmomentanteil (MR1 plus
MR2 oder MR3) der Dämpfkraft sorgt.
6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Reibkraft (MR3) kleiner oder gleich dem Vorspannmoment (M02) der mit dem
Steuerelement (15) zusammenwirkende Federeinrichtung (34) plus der zwei
ten Reibkraft (MR2) ausgelegt ist.
7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ers
ten Öffnungen (32) im mittleren scheibenartigen Bauteil (36) vorzugsweise
einteilig mit Fenstern für die Federspeicher (13) ausgebildet sind.
8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ers
ten Öffnungen (32) im mittleren scheibenartigen Bauteil (36) angeordnet sind.
9. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die vorgespannte Federeinrichtung als Elastomer-Element (34) ausge
führt ist, in welches die Nasen (17, 19) des Steuerelementes (15, 16) eingrei
fen.
10. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerelement (16) im Bereich seines Außendurchmessers und sei
nes Innendurchmessers axialgerichtete Nasen (19, 20) aufweist, die jeweils in
unterschiedliche Achsrichtungen weisen.
11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerelement (38) als im wesentlichen ebene Scheibe ausgebildet ist und
von axial abgewinkelte Nasen (38, 40) der scheibenartigen Teile (8, 36) ange
steuert wird, wobei im Bereich des Außen- bzw. Innendurchmessers des
Steuerelementes (38) die umfangsmäßig größeren ersten Öffnungen (32)
bzw. die zweiten Öffnungen (33) mit der Federeinrichtung (34) angeordnet
sind.
12. Kupplungsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im
Steuerelement (38) vorzugsweise im Bereich seines Innendurchmessers in
eine oder mehrere Öffnungen (33) ein oder mehrere vorgespannte Elastomer-
Federn (34) angeordnet sind, in die ein oder mehrere Nasen (40) des Belag
trägers (8) eingreifen, dass im Bereich des Außendurchmessers des Steuer
elementes (38) in eine oder mehrere Öffnungen (32) axial abgewinkelte Na
sen (39) der Nabenscheiben (36) mit Umfangsspiel (α, β) eingreifen, zwischen
Belagträger (8) und Steuerelement (38) ein Reibring (23) mit dem Reibmo
ment (MR2) angeordnet ist, zwischen Steuerelement (38) und Nabenscheibe
(36) eine Tellerfeder (27) und ein Reibring (24) mit dem Reibmoment (MR3),
die beide drehfest aber axial lose gegenüber dem Steuerelement (38) sind,
angeordnet sind und zwischen der Nabenscheibe (36) und dem Deckblech
(9)ein Reibring (21) mit dem Reibmoment (MR2) angeordnet ist und die Ab
stimmung derart getroffen ist, dass das Vorspannmoment (M02) der Federein
richtung (34) größer oder gleich dem Reibring (MR2) ist und das Reibmoment
(MR3) kleiner oder gleich der Summe aus dem Vorspannmoment (M02) und
dem Reibmoment (MR2) ist.
13. Kupplungsscheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fe
dereinrichtung aus Elastomer-Federn (34) besteht, die in Öffnungen (33) des
Steuerelementes (38) eingesetzt sind und durch axiale Überstände zumindest
einen axialen Formschluss bilden.
Priority Applications (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4341851C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR3064036B1 (fr) * | 2017-03-17 | 2019-03-22 | Valeo Embrayages | Disque d'embrayage avec rondelle de frottement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1493002A (en) * | 1974-04-13 | 1977-11-23 | Fichtel & Sachs Ag | Clutch disc |
DE3230663A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Kupplungsscheibe mit torsionsschwingungsdaempfer und steuerblech |
DE3415926A1 (de) * | 1984-04-28 | 1985-10-31 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Torsionsschwingungsdaempfer mit zweistufiger reibeinrichtung fuer den lastbereich |
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1993
- 1993-12-08 DE DE19934341851 patent/DE4341851C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1493002A (en) * | 1974-04-13 | 1977-11-23 | Fichtel & Sachs Ag | Clutch disc |
DE3230663A1 (de) * | 1982-08-18 | 1984-02-23 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Kupplungsscheibe mit torsionsschwingungsdaempfer und steuerblech |
DE3415926A1 (de) * | 1984-04-28 | 1985-10-31 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Torsionsschwingungsdaempfer mit zweistufiger reibeinrichtung fuer den lastbereich |
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