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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe entsprechend dem
Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Eine
solche Kupplungsscheibe ist aus der
DE 39 21 283 A1 bekannt. Bei dieser ist eine
Grundreibeinrichtung vorgesehen, die zwischen der Stirnseite der
Nabenverzahnung und dem einen Deckblech angeordnet ist. Sie besteht
aus einem Reibring, der direkt an der Verzahnung anliegt und aus
einem Federring zwischen dem Reibring und dem Führungsring.
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Aus
der
US 4 433 771 ist
einen Kupplungsscheibe bekannt, bei der die Nabenscheibe über eine Verzahnung
mit Umfangsspiel mit der Nabe verbunden ist. In diese Verzahnung
greift ein umgebogener Metalllappen einer Scheibe zur drehsicheren
Verbindung mit der Nabenscheibe in diese Verzahnung ein. Eine solche
Verbindung hinterläßt jedoch
deutliche Relativbewegungen zwischen Metallscheibe und dem Verzahnungsbereich
der Nabenscheibe.
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Grundreibeinrichtungen
sind so ausgebildet, dass sie über
den gesamten Verdrehwinkelbereich der Kupplungsscheibe wirksam sind
und vor allem die Reibkraft im Leerlaufbereich erzeugen. Bei besonders
diffizilen Abstimmungen ist die Schwankungsbreite für die Reibkrafterzeugung
bei einer solchen Konstruktion jedoch zu groß. Es ist nämlich nicht immer einwandfrei
gewährleistet,
dass die gleiche Reibfläche
beim Reibungseinsatz zur Wirkung kommt. Es ist ohne weiteres möglich, dass
die Reibfläche
wechselt, und zwar einmal von der Verzahnung der Nabe auf den Reibring,
vom Reibring auf die Feder und von der Feder auf den Führungsring. Auch
wenn der Reibbeiwert des Reibringes gegenüber Stahl niedriger liegt als
der Reibbeiwert Stahl auf Stahl, so kann durch Oberflächenrauhigkeit
auch – zumindest
vorübergehend – die Reibfläche zwischen Feder
und Deckblech zum Einsatz kommen. Nach dem Stand der Technik ist
nicht gewährleistet,
dass die Leerlaufreibung immer einen konstanten Wert aufweist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung der Konstanz
der Reibwirkung der Grundreibeinrichtung zu erzielen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst.
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Durch
eine solche Ausbildung der Grundreibeinrichtung ist die wirksame
Reibfläche
eindeutig vorbestimmt. Der Reibring ist drehfest und auch radial
gegenüber
der Nabe festgelegt, und die Gegenreibfläche, dargestellt durch den
Führungsring,
ist ebenfalls festgelegt, sodass während des Einsatzes der Grundreibeinrichtung
keine nennenswerten radialen Verlagerungen der an der Reibung beteiligten Bauelemente
auftreten können.
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Die
weiteren Vorsprünge
stören
nicht beim Montagevorgang und können
durch ihre spezielle Ausbildung auch durch Teilungsfehler nicht
Probleme aufgeben, sie dienen dann auch nur der Sicherheit bei eventuell
auftretendem Verschleiß der
ersten axialen Vorsprünge
als Sicherung gegen relative Verdrehung gegenüber der Nabe.
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Damit
ist eine hohe Konstanz der Grundrei bung erzielt.
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Es
wird weiterhin vorgeschlagen, dass auf der Außenverzahnung der Nabe auf
einer Seite die Nabenscheibe für
die Leerlaufeinrichtung drehfest angeordnet ist, ein Winkelring
zwischen Innenseite des der Nabenscheibe zugeordneten Deckbleches und
der Nabenscheibe zwischengeschaltet ist, und auf der anderen Seite
zwischen Führungselement des
anderen Deckbleches und der Außenverzahnung
der Nabe der angefederte Reibring angeordnet ist und zwischen Reibring
und Nabenscheibe der Leerlauffedereinrichtung die Nabenscheibe der
Lastfedereinrich tung angeordnet ist. Durch diese Ausbildung sind
sowohl die Grundreibeinrichtung als auch die Leerlauffedereinrichtung
in kompakter Bauweise untergebracht. Die Anfederung des Reibringes
kann dabei durch eine Feder zwischen Deckblech und Nabenscheibe
erfolgen, es ist jedoch auch möglich,
eine Feder zwischen Führungselement
und Reibring anzuordnen, oder in besonders einfacher Weise den Reibring
mit einer Eigenfederung zu versehen.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Kontur der ersten Vorsprünge im Wesentlichen
der Kontur der Verzahnung entspricht, auf diese Weise ist sichergestellt,
dass die Flächenpressung
bei Reibmomenterzeugung auf ein Minimum herabgesetzt wird.
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Weiterhin
hat es sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn die ersten
Vorsprünge
vorzugsweise in Achsrichtung konisch verlaufen und zwar vom Grundkörper des
Reibringes wegweisend schmäler werdend.
Dadurch ist eine sehr einfache Montage möglich, da sich die konisch
verlaufenden Vorsprünge
leichter in die Verzahnung der Nabe einfädeln lassen. Im Bereich des
Grundkörpers
sind dann die Vorsprünge
gegenüber
der Verzahnung der Nabe voll tragend ausgebildet, sodass kein Spiel
in Umfangsrichtung entstehen kann.
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In
dem obigen Fall können
die Herstellungstoleranzen der zweiten Vorsprünge zumindest in Umfangsrichtung
relativ grob ausgeführt
werden.
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Eine
besondere Vereinfachung der Grundreibeinrichtung kann dadurch erzielt
werden, dass der Reibring mit seinem Grundkörper in umfangsmäßigen Bereichen außerhalb
der ersten axialen Vorsprünge
in Achsrichtung gewellt ausgeführt
ist, sodass die zusätzliche
Anordnung einer Feder entfallen kann. Eine solche Ausbildung hat
den Vorteil einer geringen Anzahl von Bauteilen, den Vorteil einer
einfacheren Montage und der Sicherstellung einer immer gleichbleibenden
Grundreibung, da die Reibfläche
zwischen den axial gewellten Bereichen des Reibringes und dem Deckblech
immer gewährleistet
ist.
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Die
Erfindung wird anschließend
anhand von Beispielen näher
erläutert.
Es zeigen im Einzelnen:
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1:
Den Längsschnitt
durch die obere Hälfte
einer Kupplungsscheibe;
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2 u. 3:
Schnitt und Ansicht eines Reibringes;
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4 u. 5:
Teilansichten entsprechend den 2 und 3;
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6 u. 7:
Schnitt und Ansicht eines weiteren Reibringes.
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1 zeigt
eine Kupplungsscheibe 1 mit der Gesamt-Einbausituation.
Die Kupplungsscheibe ist konzentrisch zu einer Drehachse 3 angeordnet
und besteht aus einer Nabe 2, auf der zwei Deckbleche 7 und 8 beispielsweise über ein
am Deckblech 7 angeordnetes Führungselement 13 zumindest
radial geführt
sind. Beide Deckbleche 7 und 8 sind untereinander
drehfest verbunden und auf Abstand gehalten und das Deckblech 7 trägt radial
außen
die Reibbeläge
der Kupplungsscheibe 1. Axial zwischen beiden Deckblechen 7 und 8 ist
eine Nabenscheibe 4 angeordnet, die nach radial innen weist
und gegenüber der
Nabe drehfest über
eine Verzahnung angeordnet ist. Dabei trägt die Nabe 2 eine
Außenverzahnung 6 und
die Nabenscheibe 4 eine Innenverzahnung 5. Zwischen
beiden Verzahnungen 5 und 6 ist umfangsmäßig ein
vorgegebenes Spiel vorgesehen. In Fenstern der Nabenscheibe 4 sowie
in Fenstern der Deckbleche 7 und 8 sind Federn
angeordnet, die bei Drehmomentübertragung
durch die Kupplungsscheibe 1 beaufschlagt werden und so
eine Relativverdrehung zwischen den Deckblechen 7 und 8 einerseits
und der Nabenscheibe 4 andererseits zur Minderung von Drehschwingungen
gewährleisten.
Diese hier nicht dargestellte Federeinrichtung wirkt im Lastbereich. Es
ist weiterhin eine Leerlauffedereinrichtung vorgesehen, die in dem
Verdrehwinkelbereich entsprechend dem Spiel zwischen den Verzahnungen 5 und 6 wirksam
ist. Die Leerlauffedereinrichtung besteht aus der Nabenscheibe 26,
welche drehfest auf der Nabe 2 angeordnet ist, sowie aus
den seitlich angeordneten Deckblechen 27 und 28 und
aus Federn 32, die in entsprechende Fenster in den Deckblechen 27 und 28 und
die Nabenscheibe 26 eingreifen. Dabei ist die Nabenscheibe 26 fest
mit der Nabe 2 verbunden und die beiden Deckbleche 27 und 28 sind
drehfest mit der Nabenscheibe 4 verbunden. Das außenliegende
Deckblech 27 ist weiterhin axial an der Nabenscheibe 4 abgestützt. Aus
der 1 geht ferner eine Reibeinrichtung für den Lastbereich
mit der Bezugsziffer 24 hervor, sowie eine verschleppte
Reibeinrichtung 25. Diese Reibeinrichtungen sind aus dem Stand
der Technik bekannt und müssen
von ihrem Aufbau her nicht werter beschrieben werden.
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Weiterhin
ist eins Grundreibeinrichtung 15 vorgesehen, die sowohl
im Leerlaufbereich als auch im Lastbereich und somit über den
gesamten Verdrehwinkel wirksam ist und auf die abstimmungsmäßig besonderer
Wert gelegt werden muss. Sie besteht aus dem Winkelring 31,
der sich an der Innenseite des Deckbleches 8 abstützt und
der mit einem axialgerichteten Schenkel auf der Nabenscheibe 26 der
Leerlauffedereinrichtung aufliegt. Auf der gegenüberliegenden Seite besteht
die Grundreibeinrichtung 15 aus dem Reibring 16,
welcher drehfest mit der Nabe 2 verbunden ist, um eine
eindeutige Festlegung der Reibfläche
auf dieser Seite zu erzielen. Im vorliegenden Fall ist zwischen
dem Reibring 16 in dem als axialen Abstützelement fungierten Führungselement 30 im
Innendurchmesser des Deckbleches 7 eine Feder 29 angeordnet,
welche die Anpresskraft für
die Grundreibeinrichtung erzeugt. Die Kraft dieser Feder 29 wirkt über den
Reibring 16, die Außenverzahnung 6 der
Nabe 2, die Nabenscheibe 26, den Winkelring 31,
das Deckblech 8, über
die Axialabstützung
zwischen beiden Deckblechen 8 und 7, über das
Deckblech 7 wieder auf das Führungselement 30.
Dabei kann, wie im vorliegenden Fall dargestellt, zwischen der Feder 29 und
dem Führungsring 30 gegebenenfalls
eine Ringscheibe 33 angeordnet werden. Wie später an Ausführungsbeispielen
des Reibringes 16 noch zu erklären sein wird, kann dieser in
sich axial elastisch ausgebildet sein, sodass die Feder 29 eingespart
werden kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Reibringes 16 ist aus den 2 und 3 ersichtlich.
Der Reibring 16 besteht aus einem Grundkörper 18,
der kreisringförmig
ausgebildet ist und konzentrisch zur Drehachse 3 in der
Kupplungsscheibe 1 verbaut ist. Der Grundkörper 18 weist
an wenigstens zwei am Umfang verteilten Stellen axial gerichtete
erste Vorsprünge 20 auf,
deren Kontur so ausgebildet ist, dass sie in die Zahnlücken der
Verzahnung 6 der Nabe 2 in Achsrichtung eingreifen
können
und dabei in Umfangsrichtung spielfrei aufeinander abgestimmt sind. Die
Anordnung von zwei axialen Vorsprüngen 20 ist insofern
vorteilhaft, als dadurch keine Teilungsfehler in Umfangsrichtung
auftreten können,
die die exakte Montagedes Reibringes 16 erschweren würden. Dabei
sind in vorteilhafter Weise diese axialen Vorsprünge 20 des Reibringes 16 gemäß 4 in
Achsrichtung gesehen konisch ausgeführt, sodass bei der Montage
des Reibringes 16 diese leicht in die Verzahnung 6 der
Nabe 2 eingefädelt
werden kann. Dabei ist die umfangsmäßige Erstreckung dieser axialen
Vorsprünge 20 – dargestellt
am Maß X – derart, dass
im Fußbereich,
also im Bereich des Überganges
zur Vorsprünge 20 in
den Grundkörper 18,
mit Sicherheit Spielfreiheit gegenüber den Zahnlücken der Verzahnung 6 der
Nabe 2 gewährleistet
ist. Die umfangsmäßige Kontur
dieser axialen Vorsprünge 20 ist auf
die Kontur der Zahnlücken
der Verzahnung 6 ausgerichtet. Damit wird umfangsmäßig eine
geringe Flächenbelastung
realisiert.
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Es
ist möglich,
am Umfang des Reibringes 16 weitere zweite axiale Vorsprünge 21 vorzusehen, die
entsprechend der Anzahl der Zahnlücken der Verzahnung 6 in
der Nabe 2 angebracht sind. Diese zweiten axialen Vorsprünge 21 sind
vorzugsweise gemäß 5 ausgebildet,
das heißt,
sie sind umfangsmäßig durch
das Maß Y
festgelegt, welches kleiner ist als das Maß X gemäß 4. Dadurch
wird einerseits vermieden, dass Teilungsfehler zu Montageschwierigkeiten
des Reibringes 16 führen,
andererseits ist jedoch sichergestellt, dass bei möglichem Verschleiß der ersten
axialen Vorsprünge 20 in
Umfangsrichtung die weiteren axialen Vorsprünge 21 die Kraftübertragung
gewährleisten.
Es ist möglich,
die Toleranzen für
das Maß Y
der Vorsprünge 21 gröber zu halten
als die der Vorsprünge 20 gemäß 4.
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Eine
Ausführungsvariante
für einen
Reibring ist in den 6 und 7 dargestellt.
Der hier zum Einsatz kommende Reibring 17 ist bezüglich seiner axialen
Vorsprünge 20 entsprechend
dem Reibring 16 der 2 bis 4 ausgebildet,
allerdings ist der hier vorgesehene Grundkörper 19 in Achsrichtung gewellt
ausgeführt.
Er weist in den Umfangsberiechen, die zwischen den Vorsprüngen 20 angeordnet sind
in Richtung auf das Deckblech 7 entsprechend 1 mit
Wellenbergen 22, die jeweils einen ebenen Flächenbereich 23 aufweist.
Diese Ausbildung des Reibringes 17 vereinigt in sich den
Reibring und die axiale Federkraftbeaufschlagung des Reibringes durch
die axial elastische Wirkung der Wellenberge 22. Der Reibring 17 ist
in Achsrichtung zwischen dem Stirnende der Verzahnung 6 und
dem Deckblech 7 unter axialer Vorspannung eingebaut, sodass
die in 1 vorgesehene Feder 29 entfallen kann.
Beim Reibring 17 können
natürlich
auch die beim Reibring 16 zusätzlich vorgesehenen zweiten
axialen Vorsprünge 21 angeordnet
werden. Sei werden dann zumindest teilweise nur im verbauten Zustand
des Reibringes 17 unter axialer Vorspannung mehr oder weniger
tief in die Verzahnung 6 eingreifen.