DE8913007U1

DE8913007U1 - Kupplungsscheibe mit konzentrisch gewölbten Federsegmenten

Info

Publication number: DE8913007U1
Application number: DE8913007U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1989-11-03
Filing date: 1989-11-03
Publication date: 1990-01-18
Anticipated expiration: 1999-11-04
Also published as: FR2654170B1; FR2654170A1

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 12 823

GEBRAÜCHSMÜSTERANMELDUNG Kupplungsscheibe mit konzentrisch gewölbten Federsegmenten

Beschreibung

Die Neuerung bezieht sich auf I ipp lungs:: ehe iben für Reibungskupplungen, bestehend aus einer Nabe mit x:uienverzahnung zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebene!■&ngr; einer mit der Nabe direkt oder über einen Torsionsschwingungsdämpfer verbundenen Nabenscheibe mit einem ladial äußeren Bereich zur Befestigung mehrerer am Umfang verteilter FederSegmente, die über ihre Fußbereiche mit der Nabenscheibe vernietet sind, sich - von den Fußbereichen ausgehend - nach radial außen erstrecken, mit Wölbungen, die konzentrisch zur Drehachse verlaufen und eine Axialfederung der zu beiden Seiten befestigten Reibbeläge ermöglichen.

Eine Kupplungsscheibe der obengenannten Bauart ist beispielsweise aus der US-PS 2 309 950 bekannt. Bei dieser bekannten Kupplungs- ^ scheibe sind jeweils doppelte Federsegmente vorgesehen, welche eine unterschiedliche Gestalt aufweisen. Beide Federsegmente sind im Ruhezustand auf Abstand gehalten, indem das eine Federsegment in seinem radial äußeren Endbereich in Richtung auf die Innenseite des anderen Federsegmentes zu abgebogen ist. Eine solche Art der Auflage ist sehr verschleißanfällig. Desweiteren ist eine Kupplungsscheibe nach dem Stand der Technik nicht ohne großen Aufwand für mehrere verschiedene Anwendungsfälle abstimmbar.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, bei Kupplungsscheiben der obengenannten Bauart eine Belagfederung zu erstellen, die es ermöglicht, das Tragbild für die Reibbeläge zu optimieren, eine möglichst gleichmäßige Belagunterstützung zu errei-

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&Rgr;, chen, eine Abstimmung zu höheren C-Werten zu ermöglichen, eine Optimierung im Hinblick auf ein geringes Schwungmoment zuzulassen % sowie eine einfachere und billigere Herstellung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird entsprechend der Neuerung durch das Kennzei- ^: chen CLiS Hauptanspruches gelöst. Durch Anordnung eines eingeschnürten Steges zwischen dem Fußbällen und der Fläche des jeweiligen Federsegmentes wird eine Rückwirkung auf die Federeigensui.ia.rten aus dieser Bereich unterbunden. Zu diesem Zwecke ist dar Steg auch umfangsmäßig relativ kurz gehalten. Weiterhin weist jedes Federsegment zumindest gegenüber der Rückseite ei .es der beiden Reibbeläge drei radial übereinander angeordnete Wölbungen auf, so daß über große Bereiche des Federsegmentes eine umfangs- Q mäßig lückenlose Anlage der Reibbeläge gewährleistet ist. Durch Anordnung dieser drei radial übereinander vorgesehenen Wölbungen kann in Verbindung mit dünneren Materialstärken sowohl eine Federkennlinie mit stärkerem Anstieg erzielt werden als auch die Masse der Kupplungsscheibe herabgesetzt werden.

Durch Verwendung jeweils eines einzelnen Federsegmentes - in Achsrichtung gesehen - ist eine ganz besonders preiswerte und leichte Ausführung herstellbar. Dabei liegt das Federsegment an der Rückseite des gegenüberliegenden anderen Reibbelages über zwei Wölbungen an, die radial zwischen dem mittleren Bereich und den beiden Randbereichen angeordnet sind.

^ Der Fußbereich und der Steg jedes Federsegmentes liegen in einer ebenen Form und laufen in die Wölbung zwischen dem inneren Randbereich und dem mittleren Bereich eben ein. Damit ist sichergestellt, daß eine Schrägstellung der Reibbeläge gegenüber der Nabenscheibe vermieden wird.

Zur Verbindung zwischen den Reibbelägen und den Federsegmenten ist je ein Belagniet einerseits im einen Reibbelag und im mittleren Bereich und andererseits im anderen Reibbelag und zwischen mittlerem Bereich und radial äußerem Randbereich des Federsegmentes vorgesehen. Diese Anordnung kommt somit pro Federsegment mit zwei einfachen Befestigungsnieten aus.

Bei bestimmten Einsatzzwecken ist es vorteilhaft, die Federsegmente jeweils paarweise und deckungsgleich anzuordnen, und zwar derart, daß sie gegenüber den Rückseiten beider Roibbeläge mit drei radial übereinander angeordneten Wölbungen anliegen und untereinander über zwei dazwischen angeordnete Wölbungen. Eine solche Ausführung ist zwar aufwendiger, kann aber mit sehr guten Eigenschaften - vor allem bei höchsten Belastungen - aufwarten.

In diesem Falle sind beide Fußbereiche und Stege in ebener Form aneinander anliegend angeordnet und laufen in die Wölbungen zwischen innerem Randbereich und mittlerem Bereich eben ein. Diese Anordnung sorgt für die symmetrische Anbindung an die Nabenscheibe.

Speziell bei sehr hoher Belastung ist ea vorteilhaft, die Belagniete als Stufenniete auszubilden, die im mittleren Bereich umfangsmößig auf Abstand angeordnet sind und abwechselnd den einen Reibbelag mit dem daran anliegenden Federsegment fest verbinden und das andere Federsegment axial wegbegrenzen und umgekehrt. Die Verwendung von Stufennieten ermöglicht sowohl eine Begrenzung der Axialbewegung der beiden Reibbeläge voneinander weg, insbesondere bei hoher thermischer Belastung, als auch noch die Erzeugung einer gewissen Vorspannung zwischen den beiden Federsegmenten in diesem Bereich. Dies dient ebenfalls zur Stabilisierung der Reibbeläge bei hoch beanspruchten Kupplungsscheiben.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung ist es vorteilhaft, daß jedes Federsegment anschließend an den radial außen gelegenen Randbereich um neunzig Grad in Richtung auf den jeweiligen Reibbelag zu abgewinkelt ist und einen umlaufenden Rand bildet, der einen Teil der axialen Erstreckung des Reibbelages abdeckt. Auf diese Weise wird eine zusätzliche radiale Einspannung der Reibbeläge erzielt, welche es ermöglicht, die Nenndrehzahl für die Kupplungsscheibe deutlich zu erhöhen.

Die Neuerung wird anschließend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

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Pig. 1 und 2 einen Querschnitt in etwas vergrößerter Abbildung und einen Längsschnitt einer Reibbelagbefestigung mit paarweise verbauten Federsegmenten;

Fig. 3 einen Teilquerschnitt gem. Fig. 1 mit Fliehkraftabstützung der Reibbeläge;

Fig. 4 und 5 den Längs- und Teilquerschnitt einer Reibbelagbefestigung mit einzeln verbauten Federsegmenten.

Fig. 1 zeigt den Teilquerschnitt I-I durch den radial äußeren Bereich einer Kupplungsscheibe und Fig. 2 den Schnitt II-II gem. Fig. 1 mit der Ansicht eines der Federsegmente. Im radial äußeren Bereich einer Nabenscheibe 15 sind umfangsmäßig relativ nahe aneinander anschließend Federsegmente 3 bzw. 4 befestigt, die jeweils paarweise und einander gegenüberliegend deckungsgleich angeordnet sind. Sie sind über Befestigungsniete 16 auf der einen Seite der Nabenscheibe 15 vernietet. Zu diesem Zwecke weisen die Federsegmente 3 bzw. H jeweils einen Fußbereich 6 auf, der umfangsmäßig mehrere Bohrungen 7 aufweist - zur Anordnung der Befestigungsniete 16. Nach radial außen erstreckt sich anschließend an den Fußbereich 6 ein umfangsmäßig stark eingezogener Steg 8, der dann in den Körper des jeweiligen Federsegmentes 3 bzw. 4 übergeht. Beide Federsegmente weisen in einem radial gesehen mittleren Bereich 10 eine konzentrisch zur Drehachse 17 verlaufende Wölbung auf, wobei die beiden Wölbungen in unbelastetem Zustände der Kupplungsscheibe gem. Fig. 1 voneinander wegweisend mit einem axialen Abstand versehen sind. Nach radial außen hin erfolgt - ausgehend vom mittleren Bereich 10 - der übergang in eine Wölbung in die andere Richtung und wieder zurückkehrend in einen Randbereich 11,Die axiale Höhe der Bereiche 3, 10 und 11 kann voneinander abweichen. Nach radial innen verlaufen die Federsegmente ebenso, indem von der Wölbung des mittleren Bereiches 10 eine Wölbung in die andere Richtung ausgeht, und wieder zurückkehrend in einen radial inneren Randbereich 9 entsprechend dem radial äußeren Randbereich 11. Durch Verbindung der Reibbeläge 1 bzw. mit den Federsegmenten 3 bzw. 4 über Stufenniete 13 im mittleren Bereich 10 ist sichergestellt, daß die Innenseite der Reibbeläge jeweils an den Wölbungen des inneren Randbereiches 9, des äußeren

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Randbereiciies 11 und des mittleren Bereiches 10 anliegen. Sämtliche Bereiche 9, 10 und 11 sind konzentrisch zur Drehachse 17 umlaufend und durchgehend. Dabei sind jeweils pro Federsegmentpaar zwex Stufenniete 13 vorgesehen, die in den umfangsmäßigen Endbereichen des mittleren Bereiches 10 angeordnet sind. Die Stufenniete 13 sind dabei jeweils wechselseitig verbaut, so daß sie an der einen Stelle eine Verbindung zwischen dem Reibbelag 1 und dem Federsegment 3 und an der anderen Stelle zwischen dem Reibbelag 2 und dem Federsegment ¹J herstellen. Der vom jeweiligen Stufenniet nicht fest angebundene Reibbelag ist mit einer entsprechend großen öffnung versehen, und in diesem Bereich kann durch einen entsprechenden Kopf im Niet eine axiale Halterung des gegenüberliegenden Federsegmentes bzw. eine bestimmte Vorspannung C hergestellt werden.

Für besonders drehfreudige Motoren empfiehlt sich eine Ausbildung gem. Fig. 3j bei welcher die radial äußeren Randbereiche 11 der Federsegmente 3 und ¹J um etwa neunzig Grad nach außen abgewinkelt sind und so jeweils einen Rand I¹I bilden, der die Reibbeläge 1 und 2 gegen Fliehkrafteinwirkung abstützt.

In den Figuren 4 und 5 ist eine Variante der Figuren 1 und 2 dargestellt, wobei hier Federsegmente 5 in Einzelanordnung die Reibbeläge 1 und d. an der Nabenscheibe 15 befestigen. Gegenüber den Figuren 1 und 2 ist dabei festzustellen, daß zwar der Reibbelag 1 ebenfalls an drei konzentrisch zur Drehachse 17 angeordneten Be- ^ reichen 9₅ 10 und 11 des Federsegmentes 5 anliegt, der gegenüberliegende Reibbelag 2 jedoch nur an zwei radial übereinanderliegenden Bereichen anliegt, die jeweils zwischen dem mittleren Bereich 10 und dem radial inneren Randbereich 9 bzw. dem mittleren Bereich 10 und dem radial äußeren Randbereich 11 angeordnet sind. Durch Anordnung jeweils eines Federsegmentes 5 ist eine andere Befestigungsart gegenüber den Reibbelägen gewählt, und zwar werden normale Belagniete 12 verwendet, die den Reibbelag 1 im mittleren Bereich 10 mit der entsprechenden Wölbung des Federsegmentes 5 verbinden und den Reibbelag 2 im Bereich zwischen mittlerem Bereich 10 und radial äußerem Randbereich 11 mit der in die andere Richtung gerichteten Wölbung des gleichen Federsegmentes. Die hier beschriebene Anordnung besticht durch ihren einfachen Aufbau und ihre geringe Trägheitsmasse.

29.09.1989 - FRP Ho/whW '.'.'

Claims

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FICHTEL & SACHS AG - SCHWEINFURT

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 12

Schutzansprüche

1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung, bestehend aus einer Nabe mit Innenverzahnung zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebewelle, einer mit der Nabe direkt oder über einen Torsionsschwingungsdämpfer verbundenen Nabenscheibe mit einem radial äußeren Bereich zur Befestigung mehrerer am Umfang verteilter Federsegmente, die über ihre Fußbereiche mit der Nabenscheibe vernietet sind, sich - von den Fußbereichen ausgehend - nach radial außen erstrecken, mit Wölbungen, die konzentrisch zur Drehachse verlaufen und eine Axialfederung der zu beiden Seiten befestigten Reibbeläge ermöglichen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Jedes Federsegment (3, 4, 5) weist einen Fußbereich (6) mit Bohrungen (7) zum Vernieten auf;

b) der Fußbereich (6) ist über einen eingeschnürten Steg (8) mit dem Belagfedersegment verbunden;

c) der Steg (8) hat eine erheolich geringere Umfangserstrekkung als das Belagfedersegment;

d) das Federsegment (3, 4, 5) ist zumindest gegenüber der Rückseite des einen Reibbelages (1) mit drei radial übereinander angeordneten Wölbungen versehen, wobei die erste im radial innen gelegenen Randbereich (9) vom Steg (8) umfangsmäßig wegweisend angeordnet ist, die zweite im radial außen gelegenen Randbereich (11) des Fed^rsegmentes und die dritte in einem dazwischen gelegenen Bereich (10) angeordnet ist.

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2. Kupplungsscheibe nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einzeln angeordnete Federsegmente (5) vorgesehen sind, die an der Rückseite des anderen Reibbelages (2) über zwei Wölbungen.· anliegen, die radial zwischen mittlerem Bereich (10) und den beiden Randbereichen (9₃ H) angeordnet sind.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußbereich (6) und der Steg (8) in ebener Form in die Wölbung zwischen innerem Randbereich (9) und mittlerem Bereich (10) einlaufen.

ty. Kupplungsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Belagniet (12) einerseits im einen Reibbelag (1) und im mittleren Bereich (10) und andererseits im anderen Reibbelag (2) und zwischen mittlerem Bereich (10) und radial äußerem Bereich (11) des Federsegmentes (5) angeordnet sind.

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federsegmente (3, ty) jeweils paarweise und deckungsgleich derart angeordnet sind, daß sie gegenüber den Rückseiten beider Reibbeläge (1, 2) mit drei radial übereinander angeordneten Wölbungen anliegen und untereinander über zwei dazwischen angeordnete Wölbungen.

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Fußbereiche (6) und Stege (8) in ebener Form aneinander anliegen und in die Wölbungen zwischen innerem Randbereich (9) und mittlerem Bereich (10) einlaufen.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagniete (13) als Stufenniete ausgebildet sind, im mittleren Bereich (10) umfangsmäßig auf Abstand angeordnet sind und abwechoelnd den einen Reibbelag (1) mit dem daran anliegenden Federsegment (3) fest verbinden und das andere Federsegment (ty) axial wegbegrenzen und umgekehrt.

8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Federsegment (3, ty) anschließend an den radial außen gelegenen Randbereich (11) um neunzig Grad in Richtung auf den

jeweiligen Reibbelag (1_&Lgr; 2) zu abgewinkelt "ist und einen umlaufenden Rand (14) bildet ₉ der einen Teil der axialen Erstreckung des Reibbelages abdeckt.

29.09.1989 PRP Ho/whm