DE4424186A1

DE4424186A1 - Kupplungsscheibe mit elastischer Verbindung zwischen Mitnehmerscheibe und Nabe

Info

Publication number: DE4424186A1
Application number: DE4424186A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Memmel; Guenter Dipl Ing Wawrzik; Winfried Dipl Ing Stuermer; Harald Dipl Ing Jeppe
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-01-11
Also published as: ES2119632B1; GB2291161A; FR2722261B1; GB9513864D0; FR2722261A1; US5662200A; ES2119632A1; GB2291161B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe entspre chend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Kupplungsscheibe dieser Art ist beispielsweise aus der US-Patenschrift 1 964 054 bekannt. Bei dieser ist im Hinblick auf Torsionsdämpfung in einem radialen Bereich, der sich axial überdeckt, zwischen Mitnehmerscheibe und Nabe ein elastisches Momentübertragungsmittel vorgesehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungs scheibe dahingehend zu verbessern, daß sie im Hinblick auf möglichen Achsversatz bzw. Schief stand zwischen Getriebewelle und Kurbelwelle elastisch nachgiebig ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Dabei ist vorgesehen, daß zwischen Flansch und radial innerem Bereich der Mitnehmerscheibe ein oder mehrere elastische Elemente vorgesehen ist (sind), das bzw. die sowohl am Flansch als auch an der Mitnehmerscheibe mit einer im wesentlichen radialen Fläche axial anliegt (an liegen) und über axial verlaufende Niete befestigt ist (sind). Eine solche Ausbildung ist leicht herstellbar und durch die Verwendung von Nietelementen ist eine große Flexibilität er zielbar, so daß den jeweiligen Abstimmungsbedürfnissen ent sprechend eine angepaßte Konstruktion leicht herzustellen ist.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß ein elastisches Element in Form einer Ringscheibe vorgesehen ist, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flansches entspricht, die Mitnehmerscheibe auf der dem Flansch abgelegenen Seite der Ringscheibe verläuft und einen Innendurchmesser entsprechend demjenigen der Ringscheibe aufweist und abwechselnd - am Um fang verteilt - Stufenniete die Ringscheibe mit dem Flansch bzw. der Mitnehmerscheibe verbinden. Eine solche Ausbildung weist gleich gute elastische Eigenschaften sowohl in radialer als auch in axialer Richtung auf.

Ein weiterer Vorschlag geht dahin, daß ein elastisches Element in Form einer Ringscheibe vorgesehen ist, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist, wobei der Flansch einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Mit nehmerscheibe und beide in radialer Richtung fluchten und die Ringscheibe einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Mitnehmer und einen kleineren Innen durchmesser als der Außendurchmesser des Flansches und die Ringscheibe von einer axialen Seite her am Flansch und an der Mitnehmerscheibe anliegt und mit einem Satz Stufennieten am Flansch und einem Satz Stufennieten an der Mitnehmerscheibe befestigt ist. Eine solche Konstruktion ist besonders ela stisch in axialer Richtung bzw. im Hinblick auf eine mögliche Taumelbewegung und in sofern platzsparend, als der Flansch der Nabe und die Mitnehmerscheibe in radialer Richtung zueinander fluchten.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Mitnehmerscheibe auf einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mittleren Durchmesser mehrere am Umfang verteilte Öffnungen aufweist, in die jeweils ein elastisches Element in Form einer Büchse ein gesetzt ist, sämtliche Büchsen axial an dem Flansch angelegt sind und über Stufenniete, die die Büchsen durchdringen, an dem Flansch vernietet sind. Eine solche Konstruktion ist ins besondere im Hinblick auf die Anfassung an das entsprechende Fahrzeug sehr flexibel, da durch die Anzahl und die Anordnung der elastischen Büchsen in großem Umfang die Elastizität be einflußt werden kann.

Nach der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Büchsen eine größere axiale Erstreckung aufweisen als die Ma terialstärke der Mitnehmerscheibe. Auch auf diese Weise ist es möglich, die Elastizität exakt zu steuern.

Die Büchsen können dabei derart in die Öffnungen eingesetzt sein, daß sie diese in radialer Richtung umgreifen und dadurch einen besseren axialen Halt erhalten.

Die Büchsen können in vorteilhafter Weise an der Mitnehmer scheibe anvulkanisiert sein.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 Teilansicht und Teilschnitt einer Kupplungsschei be;

Fig. 2 Teillängsschnitt einer Variante;

Fig. 3 Teilansicht und Teilschnitt einer weiteren Aus führungsvariante.

In Fig. ist eine Teilansicht einer Kupplungsscheibe 1 wieder gegeben, wobei ein Teillängsschnitt entsprechend Schnitt A-B separat dargestellt ist. Die Kupplungsscheibe 1 besteht aus einer Nabe 4, die eine Innenverzahnung aufweist zum drehfesten Auf setzen auf eine nicht dargestellte Getriebewelle. Die Na be 4 ist konzentrisch zu einer Drehachse 6 angeordnet. Sie weist einen radial abstehenden Flansch 7 auf, der im vorlie genden Fall am einen axialen Endbereich der Nabe 4 angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, daß dieser Flansch 7 so an geordnet ist, daß nach beiden axialen Richtungen Teile der Nabe 4 verlaufen. In radialer Flucht zum Flansch 7 ist die Mitnehmerscheibe 8 angeordnet, wobei der Innendurchmesser D_i der Mitnehmerscheibe 8 etwas größer ausgeführt ist als der Außendurchmesser D_a des Flansches 7. Dadurch entsteht ein umlaufender radialer Spalt 17. Die Mitnehmerscheibe 8 ist nach radial außen hin mit einzelnen am Umfang verteilten Federseg menten 19 versehen, die die Reibbeläge 9 tragen. Die Anordnung der Reibbeläge 9 entspricht im wesentlichen der Ausführung von Fig. 2. Die Verbindung zwischen der Nabe 4 und der Mitnehmer scheibe 8 wird durch eine Ringscheibe 11 hergestellt, die aus elastomeren Material hergestellt ist. Die Ringscheibe 11 liegt von einer axialen Seite her an einer radialen Fläche 10 des Flansches 7 an, die sich nach radial außen auf die Mitnehmer scheibe 8 erstreckt. Der Außendurchmesser D_aa der Ringschei be 11 ist größer als der Innendurchmesser D_i der Mitnehmer scheibe 8 und der Innendurchmesser D_ii ist kleiner als der Außendurchmesser D_a des Flansches 7. Dadurch überlappt die Ringscheibe 11 nach radial außen und nach radial innen, sowohl die Mitnehmerscheibe 8 als auch den Flansch 7. In diesem Überlappungsbereich sind auf zwei konzentrischen Durchmessern je ein Satz von Stufennieten 15 angeordnet, die sich mit ihrem größeren Durchmesser in entsprechenden Öffnungen der Ring scheibe 11 erstrecken und mit ihrer Stufe an der radialen Fläche 10 anliegen und im Material der Mitnehmerscheibe 8 bzw. des Flansches 7 vernietet sind. Sie übergreifen mit einem im Durchmesser größer gehaltenen Kopf die Ringscheibe 11 von der der radialen Fläche 10 abgelegenen Seite der Ringscheibe und halten diese so.

Während des Betriebes wird die Kupplungsscheibe 1 mit einem Drehmoment beaufschlagt, welches von der Mitnehmerscheibe 8 auf die Nabe 4 über die Ringscheibe 11 übertragen wird. Bei einem Fluchtungsfehler zwischen der Drehachse 6 der Nabe 4 und der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, ermöglicht die Ring scheibe 11 einen Ausgleich. Dieser ist sowohl in rein radialer Richtung möglich, da zwischen dem Innendurchmesser D_i der Mitnehmerscheibe 8 und dem Außendurchmesser D_a des Flansches 7 ein Spalt 17 vorgesehen ist, es ist jedoch auch möglich, bei einem Winkelversatz der Drehachsen eine Taumelbewegung aus zu gleichen. Dadurch wird die Verzahnung zwischen der Nabe 4 und der Getriebewelle vor allzugroßem Verschleiß bewahrt.

Gleichzeitig können Getriebegeräusche unterdrückt werden, die bei starren Scheiben dann entstehen, wenn im Einkuppelbetrieb in einen nicht zentrischen Zustand der Einrückvorgang der Kupplung beendet wird.

Fig. 2 zeigt die obere Hälfte eines Längsschnittes einer Kupplungsscheibe 2. Dieser besteht aus einer Nabe 5, die etwa in der Mitte ihrer Längserstreckung einen radial abstehenden Flansch 7 aufweist. Die Nabe 5 definiert eine Drehachse 6. Konzentrisch zur Drehachse 6 und zur Nabe 5 ist eine Mitneh merscheibe 8 angeordnet, die einen Innendurchmesser D_i auf weist, der etwas größer ist als der Außendurchmesser der Na be 5 in diesem Bereich. Der Flansch 7 der Nabe 5 weist eine etwa radial verlaufende Fläche 10 auf, die axial gegenüber dem radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe 8 angeordnet ist. In diesem Bereich ist eine Ringscheibe 12 aus elastischem Ma terial angeordnet, deren Innendurchmesser ebenfalls dem Wert D_i entspricht, so daß zwischen der Ringscheibe 12 und der Mitnehmerscheibe 8 gegenüber der Nabe 4 ein Spalt 17 bestehen bleibt. Die Befestigung von Mitnehmerscheibe 8 und Nabe 5 er folgt über eine Reihe von Nieten 16, deren Längsachsen paral lel zur Drehachse 6 verlaufen und welche abwechselnd die Na be 7 mit der Ringscheibe 12 bzw. die Mitnehmerscheibe 8 mit der Ringscheibe 12 vernieten. Zu diesem Zweck sind abwechselnd im radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe 8 Öffnungen 20 vorzusehen, um den Nietkopf derjenigen Niete 16 freizuhalten, die im Flansch 7 verankert sind. Desgleichen sind abwechselnd im Flansch 7 - versetzt zu den Öffnungen 20 in der Mitnehmer scheibe - Öffnungen 21 vorgesehen, die diejenigen Nietköpfe freihalten, deren Niete mit der Mitnehmerscheibe 8 verbunden sind. Die elastische Ringscheibe 12 ermöglicht den Ausgleich von radialem bzw. von Winkelversatz zwischen der Drehachse 6 der Nabe 5 und der Drehachse der Kurbelwelle. Die Mitnehmer scheibe 8 mit ihren Reibbelägen 9 kann sich somit entsprechend ihrer Einspannung an die Kurbelwelle anpassen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt eine Teilansicht und einen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe 3, bei welcher die Mitnehmerscheibe 8 in ihrem radial inneren Bereich am Um fang verteilt mehrere Öffnungen 18 aufweist, in die elastische Büchsen 13 eingesetzt sind. Die Büchsen können dabei in Achs richtung über die Materialstärke der Mitnehmerscheibe 8 hin ausreichen und diese in radialer Richtung zu einem Formschluß umgreifen. Es ist auch möglich, diese elastischen Büchsen 13 in den Öffnungen 18 über einen Vulkanisationsvorgang zu befe stigen. Die Büchsen 13 bilden einen mittleren Durchmesser der Größe D_a und diesen Durchmesser weist auch der Flansch 7 der Nabe 4 im wesentlichen auf. Der Flansch 7 bildet dabei gegen über den Büchsen 13 eine im wesentlichen radial verlaufende Fläche 10, an welcher sämtliche Büchsen 13 zur Anlage kommen und die Befestigung erfolgt dabei über parallel zur Drehach se 6 angeordnete Niete 15. Die Niete 15 sind im vorliegenden Fall als Stufenniete ausgebildet. Sie sind mit dem Flansch 7 der Nabe 4 vernietet und durchdringen mit einem größeren Durchmesser jeweils eine Öffnung in der entsprechenden Büch se 13 und bilden auf der der Fläche 10 abgelegenen Seite der Mitnehmerscheibe 8 einen Kopf mit einem größeren Durchmesser zum Halt für die Büchsen 13. Die Funktion dieser Kupplungs scheibe 3 entspricht der Funktion der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Claims

1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung, umfassend eine Nabe mit Innenverzahnung zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebewelle, die eine Drehachse definiert, einen von der Nabe etwa radial abstehenden Flansch, eine Mitnehmerscheibe zur Aufnahme von Reibbelägen, sowie ei ner elastischen Verbindung zwischen Mitnehmerscheibe und Flansch, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Flansch (7) und radial innerem Bereich der Mitnehmerscheibe (8) ein oder mehrere elastische Elemente (11, 12, 13) vorgesehen ist (sind), das bzw. die sowohl am Flansch (7) als auch an der Mitnehmerscheibe (8) mit einer im wesentlichen radialen Fläche (10) axial angelegt (anliegen) und über axial verlaufende Niete (15, 16) befestigt ist (sind).

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Element in Form einer Ringschei be (12) vorgesehen ist, die konzentrisch zur Drehach se (6) angeordnet ist, deren Außendurchmesser (D_a) im wesentlichen dem Außendurchmesser des Flansches (7) ent spricht, die Mitnehmerscheibe (8) auf der dem Flansch (7) abgelegenen Seite der Ringscheibe (12) verläuft und einen Innendurchmesser (Dj) etwa entsprechend denjenigen der Ringscheibe (12) aufweist und abwechselnd - am Umfang verteilt - Stufenniete (16) die Ringscheibe (12) mit dem Flansch (7) bzw. der Mitnehmerscheibe (8) verbinden.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Element in Form einer Ringschei be (11) vorgesehen ist, die konzentrisch zur Drehach se (6) angeordnet ist, wobei der Flansch (7) einen kleineren Außendurchmesser (D_a) aufweist als der Innen durchmesser (D_i) der Mitnehmerscheibe (8) (radialer Spalt (17)) und beide in radialer Richtung fluchten und die Ringscheibe (11) einen größeren Außendurchmes ser (D_aa) aufweist als der Innendurchmesser (D_i) der Mitnehmerscheibe (8) und einen kleineren Innendurchmes ser (D_ii) als der Außendurchmesser (D_a) des Flansches (7) und die Ringscheibe (11) von einer axialen Seite her am Flansch (7) und an der Mitnehmerscheibe (8) anliegt und mit einem Satz Stufennieten (15) am Flansch (7) und einem Satz Stufennieten (15) an der Mitnehmerscheibe (8) befe stigt ist.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheibe (8) auf einem konzentrisch zur Drehachse (6) angeordneten mittleren Durchmesser mehrere am Umfang verteilte Öffnungen (18) aufweist, in die je weils ein elastisches Element in Form einer Büchse (13) eingesetzt ist, sämtliche Büchsen (13) axial an den Flansch (17) angelegt sind und über Stufennieten (15), die die Büchsen (13) durchdringen, am Flansch (7) ver nietet sind.

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (13) eine größere axiale Erstreckung aufweisen als die Materialstärke der Mitnehmerschei be (8).

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (13) die Mitnehmerscheibe (8) außerhalb der Öffnungen (18) radial umgreifen.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (13) an der Mitnehmerscheibe (8) anvul kanisiert sind.