DE2111892C3

DE2111892C3 - Kupplungsbelag Federsegmente zur Vermeidung von Setzverlusten

Info

Publication number: DE2111892C3
Application number: DE19712111892
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 8720 Schweinfurt Werner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE2111892A1; DE2111892B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für eine Scheibenreibungskupplung, umfassen eine Nabe, einen mit dieser Nabe vereinigten Scheibenkörper sowie Reibbelagringe, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Scheibenkörpers, wobei zwischen den Reibbelagringen mehrere in Umfangsrichtung gewellte und axial über Zügglieder gegeneinander anliegende Federsegmente angeordnet sind, die die Reibbelagringe federnd gegeneinander abstützen und mit dem Scheibenkörper verbinden und wobei die Reibbelagringe an den Wellenbergen der anliegenden Federsegmente durch Belagniete befestigt sind sowie die mit den Belagnieten baulich zusammengefaßten Zugglieder, welche in den Wellenbergen angreifen und das zweite Federsegment in einer entsprechenden Bohrung durchdringen.

Eine Kupplungsscheibe der obengenannten Bauart ist bereits durch die deutsche Auslegeschrift 1 233 669 bekannt. Diese Ausführung hat sich zwar in der Praxis bewährt, jedoch können bei extremen Einbauverhältnissen Abstimmungsschwierigkeiten bezüglich der Federkennung der Belag-Federsegmente auftreten.

Weiterhin ist aus der englischen Patentschrift 477 794 eine Kupplungsscheibe mit in Umfangsrichtung gewellten Federsegrn?nten bekannt. Be^:

ίο dieser Ausführung fehlen jedoch die paarweise Anordnung der Federsegmente sowie die axiale Vorspannung durch Zugglieder, welche mit den Belagnieten einteilig ausgeführt sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei Belag-

Federsegmenten der obengenannten Art unter Beibehaltung der Stabilität der Kupplungsscheibe, des einfachen Aufbaues, des geringen Trägheitsmomentes sowie der Federung der Reibbelagringe eine Ausführung zu finden, welche eine Beeinflussung der

Federkennlinie zum Zwecke der Abstimmung auf die jeweiligen Einbauverhältnisse in besonders einfacher Weise ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß jedes der Federsegmente in

Umfangsrichtung gesehen zwischen den von den Zuggliedern bzw. den Belagnieten durchdrungenen Wellenbergen einen Bereich aufweist, in welchem mindestens ein weiterer Wellenberg etwa mit der gleichen radialen Erstreckung der übrigen Wellen-

berge angeordnet ist. Auf diese einfache Weise kann einmal die Federsteifigkeit der Federsegmente erhöht werden. Zum anderen ist es möglich, unter Beibehaltung der gleichen Federsteifigkeit dünneres Material für die Federsegmente zu verwenden, wodurch das Schwungmoment der Kupplungsscheibe fühlbar abgesenkt werden kann. Zudem steht den Reibbelagringen eine größere Auflagefläche zur Verfügung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß der weitere Wellenberg zu seiner Bewegungsfreiheit bei Einfederung gegenüber dem übrigen Federsegment durch entsprechende Aussparungen und/oder Freischnitte teilweise getrennt ist. Diese Abtrennung des weiteren Wellenberges ergibt eine ungehinderte Bewegung dieses Wellenberges bei Durchfederung der Federsegmente während des Ein- und Auskuppelvorganges der Kupplung, wodurch die Federsegmente frei von Verzug bleiben.

Vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, daß durch die paarweise Anordnung der aneinander anliegenden Federsegmente jeweils ein Freischnitt einer nicht unterbrochenen Talstelle gegenüberliegt. Dadurch ergibt sich eine einwandfreie Auflage des freien Endes des weiteren Wellenberges an dem gegenüberliegenden Federsegment, und zwar in dessen Wellental.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Abstand der beiden Federsegmente im zusätzlichen Wellenberg im nicht verbauten Zustand vom Abstand der von den beiden Zuggliedern durchdrungenen Wellenberge abweicht. Durch die Variation der Höhe des Wellenberges ergibt sich auf sehr einfache Weise die Möglichkeit, die Federcharakteristik der Kupplungsscheibe zu verändern. Bei einem in der Höhe zurückgesetzten Wellenberg ergibt sich beispielsweise eine relativ weiche Anfangsfederung, während die Restfederung

Bclagniet S mit dem entsprechenden Zugglied 6 ist zu dem ersten entgegengesetzt verbaut. Dabei weisen die Bohrungen 14 für die Zugglieder e;.:en größeren

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Fig. 5 zeigt ebenfalls einen Schnitt V-V gemaU Fie. 1 unte- der Verwendung von zwei Feder-

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3 4

geiler verläuft. Durch eine Variation der Höhe des dergegcben, wobei ein Federsegmentenpaar 4 B^cmaß Wellenberges ist eine exakte Anpassung an den je- dem Stand der Technik gezeigt wird. Dieses heder-A-eiligen Einbaufall sehr leicht möglich. segmentenpaar 4 ist so aneinander anliegend ange-

Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung wird ordnet, daß jeweils im Abstand voneinander autim nachfolgenden an Hand von beispielsweise dar- 5 tretende Wellenberge entstehen und dazwiscneneestelHcn Ausführungsformen beschrieben. Es zeigt liegend ein Bereich, in welchem die Federsegmente " Pia 1 die Teilansicht einer erfindungsgemäßen dicht aneinander anliegen. In den Wellenbergen sind Kupplungsscheibe, jeweils die Belagniete 5 mit den entsprechenden

Fiu. 2 den Schnitt H-II gemäß Fig. 1, Zuggliedern 6 angeordnet. Dabei verbindet jeweils

F i μ 3 a, 3 b, 3 c drei verschiedene Ausführungs- io ein Belagniet 5 das eine Federsegment 4 mit dem formen von Federsegmenten, entsprechenden Reibbelagring 3, während das rnit

Fi- 4 einen Teilschnitt durch eine Kupplungs- diesem Belagniet 5 einteilig ausgebildete Zugglied ö scheibe izemäß dem Stand der Technik, das gegenüberliegende Federsegment 4 in der tJon-

Fi f.. 5 den Schnitt V-V gemäß Fig. 1. rung 14 für das Zugglied durchdringt und einen An-

Aus den Fig. 1 und 2 geht der prinzipielle Auf- 15 schlag aufweist, welcher die beiden Federsegmente 4 bau einer Kupplungsscheibe unter Verwendung von in der gewünschten Verspannung^ halt. ^DjJ^J^^ei^ Fedc- ojLmcnten hervor. Die Nabel ist über Befestigungsniete 10 fest mit dem Scheibenkörper 2

verbunden. Der Außendurchmesser des Scheiben- uic ouiuuugcu x*t im "ΐ>- *-"&&■■ ^

köqv ^ 2 ist kleiner als der Innendurchmesser <ύτ ao Durchmesser auf als die Durchmesser de, /.uggiie-Reib hu lagringe 3. Zur Überbrückung dieses Abstan- der 6 selbst, des und zur drehfesten Verbindung zwischen dem

Scheibenkörper 2 und den Reibbelagringen 3 sind rig- j uiuc: u« .ιΐηι.™».^ ,—

Fede'segmente 4 angeordnet. Diese Federsegmente 4 Segmenten 4 b. Diese beiden Federsegmente 4 b sind sind einerseits über mit Zuggliedern 6 versehene a₅ ebenfalls so paarweise aneinander anliegend ange-BelasMiiete 5 fest mit dem Reibbelagringen 3 ver- ordnet, daß sie mehrere Wellenberge bilden. Dabei bundi-n und andererseits über Befestigungsniete 11 sind die beiden äußeren Wellenberge, wie bereits mit ULiH Scheibenkörper 2. aus Fig. 4 bekannt, von jeweils einem Belagniet S

DiL Fig. 3 a, 3 b. 3 c zeigen Federsegmente 4 in und einem Zugglied 6 durchdrungen. In dem Beverscbi.denen Ausführungsformen. Allen diesen 30 reich zwischen diesen beiden Wellenbergen ist je-Fedc Segmenten gleich ist der ebene Bereiche, wel- doch ein weiterer Wellenberg 7 angeordnet welcner eher der Befestigung der paarweise aneinander an- zwischen sich und den beiden übrigen Wellenbergen liegenden Federsegmente selbst sowie der Befesti- Talstellen aufweist. Dabei ist gemäß big. J 0 ein gung dieser am Scheibenkörper 2 dient. Zu diesem Federsegment 4 b verwendet, welches jeweils entlang Zweck besitzt der ebene Bereich 8 jeweils zwei 35 lll i Fhtt 13 aufweist LMe bei

Bohrungen. Weiterhin weisen diese Federsegmente zwei Bohrungen aui, von welchen die Bohrung 14 für das Zugglied den größeren Durchmesser aufweist als die Bohrung 15 für das Belagniet. Weiterhin weisen die Federsegmente Wellen 40 auf, welche aus der Draufsicht nicht ersichtlich sind. Diese Wellen sind so angeordnet, daß im Bereich der Bohrungen 14 bzw. 15

jeweils ein Wellenberg angeordnet ist und zwi- ^..^.. v~... _o ------ .... . .

sehen diesen ein weiterer Wellenberg 7 sich befindet. 45 der Anpreßplatte und ist drehfest, jedoch in axialer Dabei verlaufen die Talstellen zwischen dem weite- Richtung verschiebbar auf der Antriebswelle beren Wellenberg 7 und den beiden anschließenden festigt. Die Verbindung mit der Abtnebswelle wird Wellenbergen etwa parallel und etwa radial nach über die Nabe 1 hergestellt, welche zu diesem Zweck außen, ausgehend von dem Mittelpunkt der Kupp- ein Keilnutprofil aufweist. Mit der Nabe 1 ist weiterlungsscheibe, an welcher das Federsegment befestigt 50 hin der Scheibenkörper 2 durch Befestigungsniete10 ist Bei der Ausführung 3 α befindet sich weiterhin fest verbunden. An dem radial äußeren Bereich das eine etwa tangential verlaufende Aussparung 9, Scheibenkörpers 2 sind Federsegmente 4 jeweils welche den ebenen Bereich 8 von dem Wellenberg 7 paarweise aneinanderhegend durch öetestigungsabtrennt. Dabei verläuft die Aussparung 9 etwa im niete 11 mit diesem verbunden An diesen teoerrechten Winkel zu den Talstellen des Wellenberges 7. 55 Segmenten 4 sind wiederum die Reibbelagringe λ Fig 3b weist gegenüber Fig. 3 a einen Freischnitt angeordnet, wobei der Innendurchmesser dieser 13 aus, welcher von der Aussparung 9 ausgehend Reibbelagringe 3 größer ausgeführt ist als der entsprechend der einen Talstelle des Wellenberges 7 Außendurchmesser des Scheibenkörper *· Die tjebis zum Rand des Federsegmentes verläuft. Gemäß dersegmente 4 sind in besonderer Weise durch Be-F i g. 3 c ist der Wellenberg 7 an drei Seiten von dem 60 lagniete 5 mit den Reibbelagnngen 3 verbunden was übrieen Federseement getrennt, und zwar durch zwei insbesondere aus dem Schnitt V-V gemab big. 4 zu etwa parallel verlaufende Aussparungen 9 und 12, ersehen ist. Die Belagnietes «"d wedi^** wobei die Aussparung 12 sich nahe dem Außen- verbaut, daß sie auf der einen ^{Seite der} rand des Federsegmentes befindet, und außerdem scheibe den Reibbelagnng 3 te.: mj ^ J von einem Freischnitt 13, weicher die Aussparung 9 65 segment 4 verbinden und das gegenüberliegende mit der Aussparung 12 verbindet und in dem einen dersegment mit dem ^^..^^^Ά Wellental des Wellenberges 7 verläuft. glied 6 unter ^Vo"P?ⁿⁿ»°^

In F i e. 4 ist ein Schnitt V-V gemäß F i g. 1 wie- Belagniete 5 jeweils in den Wellenbergen der heder

1 äCglllCllL »* U VLInvuuwi, ..^.»....., j_.- _w

^..v,- Talstelle einen Freischnitt 13 aufweist. Die beiden Federsegmente 4 b sind so verbaut, daß jedem Freischnitt 13 eine Talstelle des gegenüberliegenden Federseg-nentes zugeordnet ist. Die Reibbelagringe 3 sind genauso befestigt wie gemäß Fig. 4.

Die Wirkungsweise der Kupplungsscheibe gemäß den Fig. 1 bis 5 ist folgende: Die Kupplungsscheibe gemäß den F i g. 1 und 2 bildet ein Bestandteil einer Scheibenreibungskupplung. Sie befindet sich zwischen dem Schwungrad der Brennkraftmaschine und

segmente 4 angeordnet. Jedes Federsegment 4 weist gert sich das Trägheitsmoment der Kupplungsscheibe zwei Wellenberge auf, welche etwa parallel und insgesamt fühlbar, da die Federsegmente an der etwa radial vom Mittelpunkt der Kupplungsscheibe Kupplungsscheibe am äußersten Durchmesser angeaus gesehen verlaufen. Durch die paarweise gegen- bracht sind. Zudem kann in besonders einfacher überliegende Anordnung von jeweils zwei Feder- 5 Weise die Federkennlinie, welche bei Federn dieser Segmenten 4 ergibt sich eine Anordnung gemäß Art im allgemeinen leicht degressiv verläuft, durch Fig. 4, wobei sich die Federsegmente4 jeweils an die Wahl der Höhe des Wellenberges7 in ihrer Chaihren äußeren Enden berühren und in der Mitte rakteristik verändert werden. Wird beispielsweise die einen größeren Bereich aufweisen, in welchem Sie Höhe des Wellenberges 7 so gewählt, daß im einaneinander anliegen. In der gezeigten Darstellung it> gebauten, aber unbelasteten Zustand der Kupplungsbefindet sich die Kupplungsscheibe im Ruhezustand, scheibe der Wellenberg? einen Abstand gegenüber d. h., Die Kupplung ist ausgekuppelt. Während des dem entsprechenden Reibbelagring 3 aufweist, so er-Einkuppelvorganges übt die Anpreßplatte in Ver- gibt sich eine weiche Anfangsfederung, da im ersten bindung mit der als Gegendruckplatte wirkenden Federungsbereich nur die beiden von den Zugglie-Schwungscheibe der Brennkraftmaschine eine Kraft 15 dern 6 bzw. den Belagnieten 5 durchdrungenen WeI-auf die Kupplungsscheibe zur Übertragung des Dreh- lenberge zum Tragen kommen, während von dem momentes aus. Durch diese Kraft werden die beiden Zeitpunkt der Anlage des Wellenberges 7 ab die Federsegmente an ihren Berührungsstellen mit den Kennlinie steiler verläuft. Bei der Verwendung von Reibbelagringen 3 in Richtung der Achse der Kupp- weichen Reibbelagringen 3 ergibt sich zudem eine lungsscheibe axial belastet und zu einem Teil ihres ao weitere Abstützung am Wellenberg 7, wodurch die Federweges zusammengepreßt. Dabei wird im ein- Eigenfederung der Reibbelagringe 3 herabgesetzt gekuppelten Zustand der Kupplung ein Rest-Feder- wird. Durch die Aussparung 9 wird eine Rückwirweg aufrechterhalten, so daß die Federsegmente 4 kung des gewellten Bereiches des Federsegmentes nicht vollkommen plan aneinander anliegen. Der bei bei der Belagfederung auf den zur Befestigung am dieser Federbewegung auftretenden geringfügigen as Scheibet:körber 2 dienenden ebenen Bereich 8 ver-Abstandsänderung zwischen den Bohrungen für die mieden.

Niete 5 in den Federsegmenten 4 wird dadurch Das Federsegment 4 b gemäß Fig. 3b unterschei-

Rechnung getragen, daß diese Bohrungen einen grö- det sich von dem Federsegment 4 α durch einen Frei-

ßc-i en Durchmesser aufweisen als die Durchmesser schnitt 13, welcher etwa parallel Tum Wellenberg 7

der Zugglieder 6 der Belagniete 5. 30 verläuft und zwar entlang der Talstelle zwischen

Gegenüber diesem Stand der Technik, wie er aus dem Wellenberg 7 und dem von der Bohrung 14

F i g. 4 hervorgeht, sind die Ausführungen gemäß unterbrochenen Wellenberg. Dieser Freischnitt 13

den Fig. 3 a, 3b, 3 c und 5 hervorzuheben. Dabei ergibt volle Bewegungsfreiheit in Umfangsrichtung

zeigt der Schnitt V-V gemäß Fig. 5 ein Federseg- beim Durchfedern und bewirkt eine geringere Zu-

ment 4 b gemäß Fig. 3 b, der prinzipielle Verlauf 35 nähme der Federsteifigkeit gegenüber der Ausfüh-

der Federsegmente 4 α und 4 c gemäß den Fig. 3 a rung gemäß Fig. 3 a.

und 3 c ist jedoch der gleiche und kann ebenfalls an Das Federsegment 4 c gemäß Fig. 3 c zeigt eine Hand der Fi g. 5 beschrieben werden. Abgrenzung des Wellenberges 7 nach drei Seiten hin. In Fig. 3 a ist ein Federsegment4α wiederge- Dabei verläuft zusätzlich zur Aussparung9, welche geben, welches außei den beiden in F i g. 4 wieder- 40 den ebenen Bereich 8 von dem gewellten Bereich gegebenen Wellenbergen, welche von je einem Be- trennt, eine weitere Aussparung 12 parallel zur Auslagniet bzw. einem Zugglied durchdrungen werden, sparung 9 in der Nähe des radial äußeren Randes einen weiteren Wellenberg 7 aufweist, wie aus des Federsegmentes. Die beiden Aussparungen 9 Fig. 5 hervorgeht. Dieser Wellenberg7 verläuft und 12 sind durch den Freischnitt 13 miteinander etwa parallel zu den beiden übrigen Wellenbergen. 45 verbunden, welcher in der Talstelle zwischen dem Dabei ist die größere Bohrung 14 für das Zugglied Wellenberg 7 und dem von der Bohrung \& durch- und die kleinere Bohrung 15 für den Belagniet vor- drungenen Wellenberg verläuft. Diese Ausführung gesehen. Der ebene Bereich 8 zur Befestigung des gewährleistet auch bei dünnem Federsegmentmate-Federsegmentes 4 α am Scheibenkörper 2 ist vom rial eine große Steifigkeit des Federsegmentes 4 c in Wellenberg 7 durch eine Aussparung 9 getrennt. 50 Umfangsrichtung. Weiterhin kann auf besonders Diese Aussparung 9 verläuft gegenüber dem Mittel- einfache Weise durch Variation des Abstandes der punkt der Kupplungsscheibe etwa tangential. Durch beiden Aussparungen 9 und 12 voneinander die Feden zusätzlichen Wellenberg? ist die Möglichkeit dersteifigkeit des Wellenberges7 in weiten Grenzen gegeben, auf sehr einfache Weise die Federkennlinie beeinflußt werden. Somit ergibt sich die Möglichkeit der Belagfederung zu beeinflussen. Bei gleicher Ma- 55 einer einfachen Abstimmung der Gesamtfederkennterialstärke des Federsegmentes bringt ein weiterer linie auf den jeweiligen Verwendungszweck der Wellenberg gegenüber der Ausführung gemäß Fi g. 4 Kupplungsscheibe. Wie in Fig. 5 dargestellt, werden eine fühlbare Versteifung der Gesamtfederung, d. h., die beiden Federsegmente jeweils paarweise so mitdie Federkennlinie verläuft steiler. Tn den meisten einander verbaut, daß der Freischnitt 13 des einen Fällen wird eine solche steilere Kennlinie nicht 60 Federsegmentes einer Talstelle des anderen Federbenötigt, wodurch die Materiajstärke für das Feder- Segmentes gegenüberliegt. Dadurch ist eine einwandsegment abgesenkt werden kann, um die Ursprung- freie Auflage der freien Enden der Wellenberge? liehe Federkennlinie zu erreichen. Dadurch verrin- gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplungsscheibe für eine Scheibenreibungskupplung, umfassend eine Nabe, einen mit dieser Nabe vereinigten Scheibenkörper sowie Reibbelagringfc, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Scheibenkörpers, wobei zwischen den Reibbelagringen mehrere in Umfangsrichtung gewellte und axial über Zugglieder gegeneinander vorgespannte, paarweise aneinander anliegende Federsegmente angeordnet sind, die die Reibbelagringe federnd gegeneinander abstützen und mit dem Scheibenkörper verbinden und wobei die Reibbelagringe an den Wellenbergen der anliegenden Federsegmente durch Belagniete befestigt sind sowie die mit den Belagnieten baulich zusammgefaßten Zugglieder, welche in den Wellenbergen angreiiei und das zweite Federsegment in einer entsprechenden Bohrung durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Federsegmente (4) in Umfangsrichtung gesehen zwischen den von den Zuggliedern (6) bzw. den Belagnieten (5) durchdrungenen Wellenbergen einen Bereich aufweist, in welchem mindestens ein weiterer Wellenberg (7) etwa mit der gleichen radialen Erstreckung der übrigen Wellenberge angeordnet ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Wellenberg (7) zu seiner Bewegungsfreiheit Lei Einfederung gegenüber dem übrigen Federiegment durch entsprechende Aussparungen (9; 12) und/oder Freischnitte (13) teilweise getrennt ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die paarweise Anordnung der aneinander anliegenden Federsegmente (4) jeweils ein Freischnitt (13) einer nicht unterbrochenen Talstelle gegenüberliegt.

4. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Federsegmente (4) im zusätzlichen Wellenberg (7) im nicht verbauten Zustand vom Abstand der von den beiden Zuggliedern (6) durchdrungenen Wellenberge abweicht.