DE4445121C2 - Kupplungsscheibe mit Lagerring - Google Patents

Description

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

Eine Kupplungsscheibe dieser Bauart ist beispielsweise aus dem europäischen Patent 0 382 197 bekannt. In dieser bekannten Kupplungsscheibe ist im radial inneren Bereich des einen Deckbleches ein Lagerelement angeordnet, welches im Bereich seiner Außenkontur imwesentlich L-förmig ausgebildet ist und welches in Achsrichtung im Deckblech durch den radial nach außen weisenden Schenkel fixiert ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Deckblech mit zugehörigen Lagerelement zu erstellen, welches preiswerter herstellbar ist und eine Funktionsverbesserung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die rechteckige Außenkontur des Lagerelementes kann für dieses eine einfachere Form gewählt werden und durch die Verlagerung der axialen Fixierung zu der von der Nabe wegweisenden Fläche des Lagerelementes gegen umfangsmäßige Teilbereiche des Deckblechs, die zumindest über einen großen Teil der radialen Erstreckung der Fläche verlaufen, ist einerseits ein gewisser Schutz des Lagerelementes durch das Deckblech gegeben (mechanische Verletzung, radialer Federwegeinschrän­ kung), andererseits kann in gewissem Umfang eine Platzerspar­ nis erzielt werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die axiale Fixierung des Lagerelementes durch radial ver­ laufende, aus dem Material des Deckblechs heraus einteilig angeformte Führungsnasen erfolgt, die axial ausgestellt sind. Die radiale Führung erfolgt dabei umfangsmäßig im Abstand von den Führungsnasen durch eine unterbrochene zentrische Öffnung. Eine solche unterbrochene zentrische Öffnung ist leichter mit den notwendigen Toleranzen herstellbar als eine geschlossene umlaufende Zentrierung.

Falls sich eine umfangsmäßige Fixierung als notwendig heraus­ stellen sollte, kann diese durch radiale Fortsätze am Lager­ element und entsprechende radiale Ausnehmungen im Deckblech umfangsmäßig zwischen den Führungsnasen vorgesehen werden.

Eine andere Fixierung zwischen Deckblech und Lagerelement sieht vor, daß das Deckblech in seinem inneren Durchmesserbe­ reich als ebene Fläche ausgebildet ist und durch am Umfang verteilte radiale Ausnehmungen in einzelne Segmente unterteilt ist, die im wesentlichen bis zur Nabe reichen. Diese Segmente dienen als großflächige axiale Fixierung und ein Schutz vor mechanischer Beschädigung. Die radiale Fixierung erfolgt hierbei durch von axial außen her in das Deckblech einge­ brachte Einbuchtungen, die auf der Innenseite entsprechend überstehen und die radiale Führung des Lagerelementes über­ nehmen. Diese Einbuchtungen können mit größerer Genauigkeit hergestellt werden und umgehen die beim Stand der Technik notwendige Nachbearbeitung der Innendurchmesser des Deck­ bleches nach dem Härtevorgang.

Eine weitere Möglichkeit der Fixierung zwischen Deckblech und Lagerelement wird durch radial verlaufende Taschen im Lager­ element hergestellt, die in Achsrichtung von der Nabe wegwei­ send offen sind. In diese Taschen hinein reichen radial ver­ laufende Führungsnasen des Deckbleches und bei der Anordnung von mehreren am Umfang verteilten Führungsnasen und Taschen ist eine gegenseitige radiale Führung möglich, ohne daß zen­ trisch umlaufende Fixierkanten vorgesehen werden müssen. Bei dieser Anordnung kann die zentrischen Öffnung im Deckblech gegenüber der zylindrischen Außenkontur des Lagerelementes ein radiales Spiel vorgesehen werden, was die Herstellung und die Montage erleichtert.

Das Lagerelement ist in vorteilhafter Weise umfangsmäßig in einzelne Blöcke unterteilt, die durch Radialschnitte vom In­ nendurchmesser her über einen Teil der radialen Ersteckung gebildet sind. Dabei sind einzelne erste Blöcke radial federnd ausgebildet und weisen einen ersten Innendurchmesser auf, der die Führung gegenüber einer zylindrischen Kontur der Nabe übernimmt. Weiterhin sind einzelne zweite Blöcke radial steif ausgebildet, die einen zweiten Innendruchmesser bilden, der größer ist als erste Innendurchmesser und die die radiale Be­ weglichkeit auf ein vorgegebenes Maß beschränken. Weiterhin ist der Innendruchmesser der zylindrischen Führung bezie­ hungsweise der Führungsnasen etwa gleich oder geringfügig größer ausgebildet als der zweite Durchmesser der zweiten Blöcke, so daß die radial inneren Partien des Deckbleches als zusätzliche radiale Anschläge herangezogen werden können, um eine Überbeanspruchung des Lagerelementes bei einer extremen stoßartigen Belastung zu vermeiden.

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

Fig. 1 und 2 Teilansicht und Teilschnitt einer Na­ benscheibe mit Lagerelement;

Fig. 3 und 4 Teilansicht und Teilschnitt einer ab­ gewandelten Bauform;

Fig. 5 und 6 Teilansicht und Teilschnitt einer weiteren Bauform;

Fig. 7, 7a, 7b, 7c, 7d Ansicht und vergrößerte Teilschnitte eines Lagerelementes;

Fig. 8 und 9 Teilansicht und Teilschnitt einer weiteren Bauform.

In den Fig. 1 und 2 ist die Teilansicht und ein Teilschnitt einer Kupplungsscheibe 1 wiedergegeben, wobei hier lediglich das Deckblech 5, die Nabe 2 und das Lagerelement 7 dargestellt sind. Die Nabe 2 ist mit einer Innenverzahnung zum drehfesten Aufsetzen auf eine nicht dargestellte Getriebewelle ausgebil­ det und sie ist symmetrisch und konzentrisch zu einer Dreh­ achse 3 ausgebildet. Sie weist im vorliegenden Fall eine Au­ ßenverzahnung 4 auf, in die eine Nabenscheibe mit entspre­ chender Innenverzahnung drehfest eingreift. Es ist jedoch auch möglich, Nabe und Nabenscheibe einteilig herzustellen. Das Deckblech 5 weist mehrere Fenster 8 auf, die mit entsprechen­ den Fenstern der Nabenscheibe korrespondieren und in die Fe­ dern eingesetzt werden können zur gefederten Verdrehung zwi­ schen Nabenscheibe 5 und Nabe 2 bei Drehmomentbeaufschlagung der Kupplungsscheibe 1. Die gegenüber der Nabe 2 drehbar ge­ lagerten Teile werden über den radial inneren Bereich des Deckbleches 5 und über das Lagerelement 7 gegenüber der Nabe 2 zentrisch geführt. Das Lagerelement 7 ist dabei entsprechend Fig. 7 ausgebildet. Wie die Fig. 7a und 7d entsprechend dem Schnitt VII-VII zeigen, ist der Querschnitt des Lagerele­ mentes 7 im wesentlichen rechteckig (Fig. 7a), wobei umfangsmäßig der Lagerring in mehrere Blöcke 18, 19 und 20 un­ terteilt ist. Die Unterteilung erfolgt durch Radialschnitte 21 von radial innen her über einen Teil des Querschnittes des Lagerelementes 7. Fig. 7a zeigt den Schnitt durch einen der Blöcke 19 oder 20 und die Fig. 7d zeigt den Schnitt durch den Block 18. Der Block 18 ist dabei in seinem Schnitt etwa meanderförmig ausgebildet und stellt somit eine radiale Fede­ rungsmöglichkeit dar. Am Außenumfang des Lagerelementes 7 können mehrere Fortsätze 14 angeordnet sein, die nach radial außen abstehen und die eine drehfeste Verbindung mit dem Deckblech 5 herstellen können. Sie sind jedoch nicht in jedem Fall notwendig. Das Deckblech 5 weist eine zentrale Öffnung 9 auf, die sich umfangsmäßig nur über Teilbereiche erstreckt und in die das Lagerelement 7 mit seinen zylindrischen, zen­ trischen Bereichen umfangsmäßig zwischen den Fortsätzen 14 eingesetzt ist. Die Fortsätze 14 selbst reichen zur drehfesten Verbindung in radiale Ausnehmungen 13 im Deckblech 5 hinein. Umfangsmäßig zwischen den radialen Ausnehmungen 13 sind am Deckblech einstückig Führungsnasen 12 freigestellt, die ei­ nerseits axial soweit ausgestellt sind, daß die zentrische Öffnung 9 das Lagerelementes 7 in radialer Richtung führen kann und sie reichen soweit nach radial innen, daß sie einen Durchmesser D₃ bilden, der etwa gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser D₂ der Blöcke 19 des Lagerelementes 7 entsprechend Fig. 7. Die Führungsnasen 12 des Deckbleches 5 führen das Lagerelement 7 somit in Achsrichtung von der Nabe 2 wegweisend und die umfangsmäßig zwischen den Führungsnasen 12 verlaufenden Bereiche der zentrischen Öffnung 9 führen den Lagerring 7 in radialer Richtung. Entsprechend Fig. 7 sind weitere Blöcke 20 umfangsmäßig verteilt angeordnet, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser D₂ der Blöcke 19 entspricht. Die Blöcke 20 sind dabei nach radial außen mit den Fortsätzen 14 versehen. Wie in Fig. 1 dargestellt überdecken sich in Achsrichtung dabei die Führungsnasen 12 mit den Blöcken 19. Diese Zuordnung ist jedoch nicht bindend.

In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Variante dargestellt, bei welcher das Deckblech 5 im Bereich seiner zentrischen Öff­ nung 10 eben ausgebildet ist und zwar senkrecht zur Drehach­ se 3. In diesen ebenen Bereich ist von der Außenseite her eine umlaufende Einbuchtung 15 eingebracht, die auf der Innen­ seite - also der Nabe 2 - mit der Verzahnung 4 zugewandt, übersteht und in diesem Bereich die radiale Führung für das Lagerele­ ment 7 bildet. Das Deckblech 5 weist dabei eine zentrische Öffnung 10 auf, die den Durchmesser D₃ aufweist. Dieser ist etwa gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser D₂ der Blöcke 19 bzw. 20 entsprechend Fig. 7. Die zentrale Öffnung 10 ist umfangsmäßig unterbrochen durch mehrere verteilt angeord­ nete radiale Ausnehmungen 13, welche auch die Einbuchtungen 15 unterbrechen und wobei in diese Unterbrechungen die Fortsät­ ze 14 des Lagerelementes 7 drehfest eingreifen. Damit weist das Deckblech 5 in seinem radial inneren Bereich umfangsmäßig zwischen den radialen Ausnehmungen 13 mehrere Segmente 22 auf, an denen das Lagerelement 7 axial abgestützt ist und welche das Lagerelement 7 schützen sowohl in axialer Richtung von außen her als auch im Hinblick auf eine Begrenzung der radi­ alen Federung bei stoßartigen Belastungen.

Eine weitere Variante ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Hier ist ein Lagerelement 6 vorgesehen, welches im Gegensatz zum Lagerelement 7 entsprechend den Fig. 7, 7b und 7c in den Blöcken 20 Taschen 17 aufweist, die radial verlaufen und von der der Nabe 2 abgewandten Seite her in das Material des La­ gerelementes 6 eingebracht sind. Sie erstrecken sich nur über eine Teilbereich der axialen Materialstärke und korrespondie­ ren im montierten Zustand mit Führungsnasen 16 des Deck­ bleches 5, die aus der zentrischen Öffnung 11 heraus nach ra­ dial innen verlaufen. Die zentrische Öffnung 11 ist dabei so auf den Außendurchmesser des Lagerelementes 6 abgestimmt, daß ein kleiner radialer Spalt verbleiben kann, der die Montage erleichtert. Die Zentrierung zwischen Lagerelement 6 und Deckblech 5 erfolgt lediglich über die Führungsnasen 16 und die entsprechenden Taschen 17 im Lagerelement 6, wobei am Um­ fang verteilt wenigstens drei dieser Elemente vorgesehen sein müssen. Die Führungsnasen 16 sind dabei ebenfalls auf einen Durchmesser D₃ heruntergezogen, der als Federwegbegrenzung für die Blöcke 18 dient.

Eine weitere Variante ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Das hier vorgesehene Lagerelement 21 unterscheidet sich nur geringfügig von dem Lagerelement entsprechend Fig. 7 bis 7d.

Als wesentlicher Unterschied ist anzumerken, daß das Lagerelement 21 einen nicht unterbrochenen Außendurchmesser aufweist und die Blöcke 20 mit axial abstehenden Fortsätzen 22 versehen sind, die in die radial verlaufenden Ausnehmungen 13 des Deckblechs 5 hineinreichen, wobei wenigstens drei am Umfang verteilte Ausnehmungen 13 und axiale Fortsätze 22 vorgesehen sind, so daß eine Zentrierung des Lagerelementes 21 im Deckblech 5 erfolgen kann, konzentrisch zur Drehachse 3. Das Deckblech 5 ist im vorliegenden Fall mit einer zentrischen Öffnung 10 versehen, von welcher die Ausnehmungen 13 radial nach außen verlaufen. Mit Ausnahme der axialen Fortsätze 22 des Lagerelementes 21 liegt dieses auf seiner gesamten umlaufenden Fläche an der Innenseite des Deckbleches 5 großflächig an. Es kann vorteilhaft sein, daß das Lagerelement 21 auf der der Außenverzahnung 4 der Nabe 2 zugewandten Seite von der im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform insofern etwas abweicht, als dieser mit einer umlaufenden, axial geringfügig abstehenden Anlagekontur direkt an der Außenverzahnung 4 aufliegt. Damit können beispielsweise sonst zusätzlich notwendige Beilagscheiben entfallen.

Claims (9)

1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Nabe mit Innenverzahnung zum Aufsetzen auf eine Getriebewelle, die eine Drehachse definiert, und eine Nabenscheibe aufweist, zu beiden Seiten der Na­ benscheibe Deckbleche, die über Abstandselemente untereinander fest verbunden und auf Abstand gehalten sind und von denen eines mit Reibbelägen versehen ist, Federe­ lemente in Fenstern von Nabenscheibe und Deckblechen zur gefederten Verdrehung beider Gruppen zueinander bei Drehmomentbeaufschlagung, wobei im inneren Durch­ messerbereich eines Deckbleches gegenüber der Nabe ein Lagerelement angeordnet ist zur radialen und axialen Fixierung beider Gruppen zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (6, 7, 21) eine im Längsschnitt im wesentlichen rechteckige Au­ ßenkontur aufweist mit von der Nabe (2) wegweisender Fläche senkrecht zur Dreh­ achse (3) und die axiale Fixierung gegenüber dem Deckblech (5) über mehrere am Um­ fang des Deckbleches (5) angeordnete Bereiche (12, 16, 22) erfolgt, die durch zumindest bis zum Außendurchmesser des Lagerelements von radial innen her verlaufende Ausneh­ mungen im Deckblech voneinander getrennt sind und die zumindest über einen großen Teil der radialen Erstreckung der Fläche verlaufen.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech (5) eine zentrische Öffnung (9) aufweist, deren Durchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Lagerelementes (7) entspricht und an mehreren umfangsmäßig beabstandeten Stellen aus dem Material des Deckbleches heraus einteilige Führungsnasen (12) freigestellt sind, die im wesentlichen radial nach innen verlaufen, auf einem kleineren Durchmesser (D₃) enden als der der zentrischen Öffnung (9) und axial gegenüber dem Bereich der zentrischen Öffnung (9) von der Nabe (2) wegweisend im wesentlichen parallel versetzt sind.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zentrischen Öffnung (9) umfangsmäßig zwischen den Führungsnasen (12) radiale Ausnehmungen (13) angebracht sind, in welche aus dem Außendurchmesser des Lagerelementes (7) radial hervorstehende Fortsätze (14) drehfest eingreifen.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech (5) in seinem inneren Durchmesserbereich als ebene Fläche, senkrecht zur Drehachse (3) verlaufend, ausgebildet ist, mit einer zentrischen Öffnung (10), und das Lagerelement (7) an der Innenseite des Deckbleches (5) axial anliegt und die radiale Fixierung über Einbuchtungen (15) erfolgt, die von der Außenseite her axial in das Deckblech (5) eingebracht sind und an der Innenseite kreisförmig überstehen in einem Durchmesserbereich größer als der der zentrischen Öffnung (10).

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckblech (5), ausgehend von der zentrischen Öffnung (10), mehrere am Umfang verteilte, radial verlaufende Ausnehmungen (13) angeordnet sind, die den radial inneren Bereich des Deckbleches in Segmente (22) unterteilen und die die Einbuchtungen (15) unterbrechen und wobei in die Unterbrechungen aus dem Außendurchmesser des Lagerelementes (7) radial hervorstehende Fortsätze (14) zur drehfesten Verbindung von Lagerelement (7) und Deckblech (5) eingreifen.

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech (5) in seinem inneren Durchmesserbereich als ebene Fläche, senkrecht zur Drehachse (3) verlaufend, ausgebildet ist, eine umfangsmäßig unterbrochene, zentrische Öffnung (11) mit einem Durchmesser etwa gleich oder größer als der Außendurchmesser des Lagerelementes (6) aufweist, die Unterbrechungen von am Umfang der zentrischen Öffnung verteilten, aus dieser nach radial innen abstehenden Führungsnasen (16) gebildet sind und das Lagerelement (6) eine größere axiale Erstreckung aufweist als die Materialstärke des Deckbleches (5) im Bereich der zentrischen Öffnung (12) und das Lagerelement (6) mit axial eingebrachten, radial verlaufenden Taschen (17), in die die Führungsna­ sen (16) zumindest in Umfangsrichtung im wesentlichen spielfrei eingreifen, zentriert ist.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (6) von der Innenseite des Deckbleches (5) her in die zentrische Öffnung (11) eingesetzt ist.

8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech (5) in seinem inneren Durchmesserbereich als ebene Fläche senkrecht zur Drehachse (3) verlaufend ausgebildet ist, mit einer zentrischen Öffnung (10), und das Lagerelement (21) an der Innenseite des Deckbleches (5) axial anliegt und die radiale Fixierung über im Deckblech angeordnete, von der zentrischen Öffnung (10) nach radial außen verlaufende Ausnehmungen (13) erfolgt, die am Umfang verteilt sind, und in die axiale Fortsätze (22) des Lagerelementes (21) eingreifen.

9. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (6, 7) umfangsmäßig in einzelne Blöcke (18, 19, 20) unterteilt ist, die durch Radialschnitte (21) vom Innendruchmesser her über einen Teil der radialen Erstreckung gebildet sind, einzelne erste Blöcke (18) radial federnd ausgebildet sind und einen ersten Innendurchmesser (D₁) bilden, einzelne zweite Blöcke (19) radial steif ausgebildet sind und einen zweiten Innendurchmesser (D₂) bilden, der größer ist als der erste Innendurchmesser, wobei der Innendurchmesser (D₃) der zentrischen Öffnung (10) bzw. der Führungsnasen (12, 16) etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Durchmesser (D₂) der zweiten Blöcke (19).