DE9212203U1

DE9212203U1 - Kupplungsscheibe mit radial elastischem Kunststoffring

Info

Publication number: DE9212203U1
Application number: DE9212203U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1992-11-19
Anticipated expiration: 2002-09-11
Also published as: FR2695443B1; BR9303657A; ITMI931653A0; ES2072202A2; GB2270552B; GB9318132D0; IT1265105B1; ES2072202B1; GB2270552A; US5433307A; ES2072202R; ITMI931653A1; FR2695443A1

Description

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 13

GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNG

Kupplungsscheibe mit radial elastischem Kunststoffring

Die Neuerung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabe mit Nabenscheibe, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordnete Deckflächen, die untereinander fest verbunden und gegenüber der Nabenscheibe gegen die Kraft von Federn um einen vorgegebenen Betrag verdrehbar sind, wobei die radiale Führung der gegeneinander verdrehbaren Teile über das eine Deckblech und einen in eine zentrische öffnung des Deckblechs eingesetzten Kunststoffring erfolgt, der in Grenzen radial elastisch ausgebildet ist und auf einem zylindrischen Bereich der Nabe sitzt.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 39 21 283 ist ein solcher Kunststoffring bekannt. Zur radialen Federung ist dieser Kunststoffring im Querschnitt etwa s-förmig ausgebildet und umfangsmäßig in mehrere Blöcke unterteilt, die jeweils durch radial verlaufende Schlitze voneinander getrennt sind.

Die radialen Federwege bei einer Ausbildung entsprechend dem Stand der Technik sind relativ gering und die umfangsmäßig unterbrochene Auflage gegenüber der Nabe ist im Hinblick auf eine gleichmäßige niedrige Reibungsserzeugung nicht unproblelematisch.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Kupplungsscheibe der obengenannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß einerseits relativ große radiale Federwege möglich sind und andererseits die mit der Anordnung erzielbare Grundreibung möglichst konstant gehalten werden kann.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Der umfangsmäßig geschlossene innere Bereich des Kunststoffringes sorgt für eine gleichmäßige Reibkrafterzeugung unter allen Belastungszuständen sowie eine große Lebensdauer in diesem Bereich. Die radial außerhalb des geschlossenen Bereiches angeordneten bogenförmig gekrümmten und in Umfangsrichtung verlaufenden, radial federnden Zungen stellen die radiale Elastizität des Kunststoffwinkels über dem Deckblech her. Dabei werden diese Zungen vorzugsweise so ausgelegt, daß im Material bei max. Federweg an jeder Stelle etwa die gleiche Spannung entsteht. Damit wird eine gleichmäßige Elastizität erreicht und die Reibkrafterzeugung für die Grundreibung dadurch unabhängig von der Belastung im wesentlichen konstant gehalten.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird vorgeschlagen, daß jede Zunge in ihrem einen umfangsmäßigen Endbereich über einen Block mit dem inneren Bereich verbunden ist und jeder Block vom Durchmesser D. des inneren Bereichs bis zum Durchmesser D, durchgehend ausgebildet ist und der Durchmesser D- um das Maß des max. Federweges kleiner ausgeführt ist als die zentrische Öffnung im Deckblech mit dem Durchmesser D&ldquor;. Auf diese Weise wird der Federweg exakt begrenzt und die Zungen vor Uberbeanspruchung bewahrt.

Weiterhin ist der Kunststoffring zur axialen Führung gegenüber der Innenwand des Deckbleches zumindest im Bereich der Blöcke mit radial abstehenden Nasen versehen, die eine axiale Fixierung gegenüber dem Deckblech darstellen. Dabei ist es auch ohne weiteres möglich, die einzelnen Zungen ebenfalls mit einer oder mehreren radial abstehenden Nasen zur axialen Fixierung zu versehen.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, den inneren Bereich des Kunststoffringes gegenüber der der Nabenscheibe der Nabe zugewandten Fläche zurückzuversetzen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei axialer Kraftbeaufschlagung des Kunststoffringes durch die die Grundreibung bewirkende Feder bzw. Wellfeder der umfangsmäßig geschlossene innere Bereich nicht beeinflußt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß der innere Bereich des Kunststoffringes zum zylindrischen Bereich der Nabe hin mit einer axial schmal ausgeführten Berührungsfläche versehen ist, durch Anordnen von Anschrägungen von beiden axialen Seiten her. Diese Ausbildung des Kunststoffringes wird vorteilhaft bei solchen Anwendungsfällen eingesetzt, bei denen ein Winkelversatz zwischen Getriebewelle des Kraftfahrzeuges und Kurbelwelle auftreten kann. Dadurch ist es möglich, diese evtl. Schrägstellungen aufzunehmen, ohne daß der Kunststoffring einerseits Schaden erleidet und ohne andererseits die Reibkrafterzeugung an dieser Stelle zu beeinflussen.

Der Kunststoffring ist für den vorgesehenen Einsatz vorzugweise aus verstärktem Kunststoff hergestellt. Dies bedeutet, daß Zuschlagstoffe, z.B. in Form von festigkeitserhohenden Fasern vorgesehen sind, wie z.B. Glasfasern. Diese können beispielsweise bis zu etwa 30 % Gewichtsanteil betragen. Durch diese Beimischung wird die Formstabilität des Kunststoffringes und seine Elastizität erhöht.

Die Neuerung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Teillängsschnitt durch eine Kupplungsscheibe im Bereich der Nabe;

Fig. 2 die Ansicht des Kunststoffringes; Fig. 3 den Schnitt A-A entsprechend Fig. 2;

Fig. 4 eine Variante des Kunststoffringes gem. Fig. 3 im Teilschnitt.

Fig. 1 zeigt in einem Teillängsschnitt einer Kupplungsscheibe die Gesamtsituation. Eine Nabe 1 mit einer radial abstehenden Nabenscheibe 2 ist konzentrisch zu einer Drehachse 7 angeordnet. Die Nabe 1 weist in ihrem Innenumfangsbereich eine Verzahnung auf, mit der sie auf eine nicht dargestellte Verzahnung einer Getriebewelle drehfest aufgesetzt ist. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 2 sind die radial inneren Endbereiche von Deckblechen 3 und 4 zu sehen, die in ihrem radial süßeren Bereich fest untereinander verbunden und auf Abstand gehalten sind. Von einem der Deckbleche 3 und 4 sind die Reibbeläge der Kupplungsscheibe angeordnet. Zwischen der Nabenscheibe 2 und den Deckblechen 3 und 4 sind - ebenfalls nicht dargestellt Federn angeordnet, die bei Drehmomentbeaufschlagung eine relative Verdrehung zwischen der Nabenscheibe 2 und den beiden Deckblechen 3 und 4 ermöglichen. Zur Führung der beiden Deckbleche 3 und 4 gegenüber der Nabe 1 weist diese eine zylindrischen Bereich 6 auf der einen Seite der Nabenscheibe 2 auf. Auf diesem zylindrischen Bereich 6 sind die beiden Deckbleche 3 und 4 über einen Kunststoffring 8 abgestützt, der in einer zentrischen Öffnung 5 des Deckblechs 3 eingesetzt ist. Der Kunststoffring 8 wird dabei üblicherweise durch eine Wellfeder 17 axial beaufschlagt, die sich gegenüber der Nabenscheibe 2 abstützt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist zwischen dem Deckblech und der Nabenscheibe 2 ein Reibring 18 angeordnet, der durch die Kraft der Wellfeder 17 axial eingespannt wird und eine Grundreibung erzeugt. Zu dieser Grundreibung steuert auch der Kunststoffring 8 bei durch seine Berührung mit der Nabe 1 im zylindrischen Bereich 6.

In Fig. 2 ist die Ansicht des Kunststoffrings 8 dargestellt und in Fig. 3 ein Schnitt durch ihn entsprechend A-A. Der Kunststoffring 8 weist einen inneren Bereich 9 auf, der in Umfangsrichtung geschlossen ausgeführt ist. Dieser innere Bereich 9 weist den Durchmesser D. auf, der gegenüber dem zylindrischen Bereich 6 der Nabe 1 eine Spielpasung aufweist. Vom inneren Bereich 9 ausgehend sind am Umfang mehrere Blöcke

11 verteilt angeordnet, die nach radial außen weisen. Diese radialen Blöcke sind mit einem Durchmesser D- versehen, der um den radialen Federweg zwischen Kunststoffring 8 und Deckblech 3 kleiner ausgeführt ist als die zentrische Öffnung 5 mit ihrem Durchmesser D&ldquor;. Weiterhin ist jeder der Blöcke 11 mit einer radial abstehenden Nase 12 versehen, die als Axialanschlag zwischen den Blöcken 11 und der Innenwandung des Deckblechs 3 dient. Von jedem Block 11 geht in Umfangsrichtung eine radial federnden Zunge aus, deren vom Block wegweisendes Ende freistehend ausgebildet ist. Im nicht verbauten Zustand des Kunststoffringes 8 weisen die radial äußeren Flächenteile der Zungen 10 einen Durchmesser D₁ auf, der größer ist als der Durchmesser D der zentrischen Öffnung 5 in der Nabenscheibe 3. Ist der Kunststoffring 8 in die zentrische öffnung 5 eingesetzt, so liegen die Zungen 10 infolge radialer Eigenelastizität in der zentrischen Öffnung 5 unter Eigenspannung an. Sie zentrieren somit den Kunststoffring 8 gegenüber der zentrischen öffung 5 im Deckblech 3. Die Zungen 10 sind dabei in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß die Spannungen im Material bei max. Federweg über die gesamte umfangsmäßige Erstreckung etwa die gleiche Größe aufweist. Zur axialen Sicherung des Kunststoffringes 8 gegenüber dem Deckblech 3 kennen auch die Zungen 10 mit radial abstehenden Nasen 19 versehen sein.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist der innere Bereich 9 des Kunststoffringes 8 gegenüber der der Nabenscheibe 2 zugewandten Fläche 13 um das Maß X zurückversetzt. Dieser Abstand X stellt sicher, daß der innere Bereich 9 gegenüber der Wellfeder 17 freigestellt ist und sich beide nicht gegenseitig beeinflussen können.

Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 3 abgeänderte Innenform des Kunststoffringes 8, wobei in Fig. 3 die Berührungsfläche 16 über die gesamte axiale Erstreckung des inneren Bereiches 9 verläuft, während bei Fig. 4 die Berührungsfläche 14 auf ein relativ schmales Band reduziert ist durch Anordnung von Anschrägungen 15 von den jeweiligen Stirnflächen des Kunststoffringes 8 ausgehend. Diese Reduzierung der Berührungsfläche

ist zur Erleichterung einer Kippbewegung zwischen den Deckblechen 3 und 4 und der Nabe 1 vorgesehen, falls der vorgesehene Einbaufall dieses notwendig macht.

FRP Ho/Trl
28.08.92

Claims

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 13 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabe mit Nabenscheibe, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordneten Deckblechen, die untereinander fest verbunden und gegenüber der Nabenscheibe gegen die Kraft von Federn um einen vorgegebenen Betrag verdrehbar sind, wobei die radiale Führung der gegeneinander verdrehbaren Teile über das eine Deckblech und einen in eine zentrische Öffnung des Deckbleches eingesetzten Kunststoffring erfolgt, der in Grenzen radial elastisch ausgebildet ist und auf einem zylindrischen Bereich der Nabe sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (8) einen umfangsmäßig geschlossenen inneren Bereich (9) mit dem Durchmesser D. aufweist, mit dem er mit Spielpassung auf den zylindrischen Bereich (6- der Nabe (1) aufgesetzt ist und radial außerhalb des inneren Bereichs (9) mit mehreren am Umfang verteilten, bogenförmig gekrümmten und in Umfangsrichtung verlaufenden, radial federnden Zungen (10) versehen ist, mit denen er unter radialer Vorspannung in die zentrische öffnung des Deckblechs (3) mit dem Durchmesser D_ eingesetzt ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zunge (10) in ihrem einen umfangsmäßigen Endbereich über einen Block (11) mit dem inneren Bereich (9) verbunden ist und jeder Block (11) vom Durchmesser D. des inneren Bereichs (9) bis zum Durchmesser D. durchgehend ausgebildet ist und der Durchmesser D^ um das Maß

des max. Federweges kleiner ausgeführt ist als die zentrische öffnung (5) im Deckblech (3) mit dem Durchmesser D&ldquor;.

3. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Führung des Kunststoffringes (8) gegenüber der Innenwand des Deckblechs (3) dieser zumindest im Bereich der Blöcke (11) radial abstehenden Nasen (12) aufweist.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bereich (9) des Kunststoffringes (8) gegenüber der der Nabenscheibe (2) der Nabe (1) zugewandten Fläche (13) zurückgesetzt ist (Maß X).

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bereich (9) des Kunststoffringes (8) zum zylindrischen Bereich (6) der Nabe (1) hin mit einer axial schmal ausgeführten Berührungsfläche (14) versehen ist durch Anschrägungen (15) von beiden axialen Seiten her.

6. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (8) vorzugsweise aus verstärktem Kunststoff hergestellt ist.

FRP Ho/Tr2
28.08.92