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Kupplungsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Bei Kupplungsscheiben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Reibbelägen
und einer Nabe, über die die Kupplungsscheibe drehschlüssig,jedoch axial verlagerbar
auf einer Welle,wie einer Getriebewelle,zu befestigen ist, ist. es bereits bekannt
geworden,imKraftübertraguirgswegzwischen Nabe und Welle eine entgegen der Relativverdrehung
zwischen diesen Teilen wirksame Verbindungseinrichtung vorzusehen. Rclatiwerdrehungenbzw.
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Schwingungen zwischen der Welle und der Nabe entstehen durch das erforderliche,
geringfügigc Zahnflankenspiel zwischen der Außenverzalmung der Getriebewelle und
der Innenverzahnung der Nabe und verursachen, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen
und im Leerlaufbetrieb, durch das Aufeinanderschlagen der Zahnflanken eine erhebliche
Geräuscllbelästigung. Die zur Vermeidung dieser Geräusche bekannt gewordene Verbindungseiflrichtung
stellt im Kraftübertragungsweg zwischen Nabe und Welle eine Reibverbindung her,
wobeihierfür ein scheibenartiges Teil aus Federstahl um die Getriebewelle angeordnet
ist und mittels radial nach innen gerichteter und auf der Getriebewelle unter radialer
Vorspannung anliegender Profilierung in reibender Verbindung mit der Getriebewelle
steht. Das scheilcnartige Tcil be-
sitzt weiterhin radial nach außen
gerichtete Arme, die fest mit dem Nabenfiarischder Kuppluisscheibeverbunden sind.
Die Anordnung dieses Federteiles ist im axialen Bauraumaußerhalb der Belagträgerscheibe
vorgesehen und zur Befestigung dieses Federelementes über die nach außen gerichteten
Arme sind Niete vorgesehen, die in axialer Richtung die Belagträgerscheibe durchdringen.
In der Belagträgerscheibe sind in t£angsrichtung verlaufende Ausnehnungen vorgeseilell,
um eine Relativverdrehung der Belagträgerscheibe gegenüber dem Nabenflansch bei
der Dämpfung von Drehstößen zwischen diesen Teilen zu ermöglichen.
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Die Dämpfwirkung der Verbindungseinrichtung ist zurückzuführen auf
einen den Relativverdrehungen beim Zahnflankenspiel entgegenwirkenden Widerstand,
der verursacht werden kann durch eine der Verdrehung entgegemvirkende Elastizität
der Verbindungseinrichtung innerhalb deren Arme und/oder durch die Reibwirkung zwischen
der Verbindungseinrichtung und der Welle.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Reibwirkung zwischen den Angriffsbereichen
der Verbindungseinrichtung und dem Keilwellenprofil der Getriebewelle sich praktisch
nicht definieren läßt und wegen des auftretenden hohen Vcrschleisses auch ausfallen
kann. Weiterhinwerden diese Faktoren noch ungünstig beeinflußt durch die nicht zu
vermeidenden Lageabweichungen und Fluchtungsfehler zwischen Getriebewel le und den
Beaufschlagungsbereichen der Verbindungseinrichtung.
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Dcr vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu beseitigen und eine Kupplungssclucibe zu schaffen, die sich durch einwandfreie
Funktion, insbesondere eine einwandfreie Bcstimmung und Variierbarkeit der Dänipfwirkung
und Geräuschbeseitiing auszeichnet und die weiterhin eine einfache und preisgünstige
Herstellung, geringen axialen Platzbedarf und lange Lebensdauer gewährleistet.
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Dies wird gemäß der~Erfindung dadurch erzielt, daß eine Reibverbindung
im Kraftübertragungsweg zwischen Verbindungseinrichtung und Nabe gebildet ist.
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Dabei kann die Verbindungseinrichtung wenigstens ein einerseits mit
der Nabe in Reibverbindung stehendes, andererseits an der Welle in Drehrichtung
formschlüssig, in Achsrichtung 7edoch verlagerbar angreifendes Reibmittel enthalten.
Die Verbindungseinrichtung kann aber andererseits auch ein Reibmittel enthalten,
das zusätzlich eine Reibverbindung mit der Welle bildet; wobei es von Vorteil ist,
wenn das Reibmoment in Un1f'angsrichtung zwischen dem Reibmittel und der Nabe kleiner.ist
als zwischen dem Reibmittel und der Welle.
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Im ersteren Falle, also im Falle eines mit der Welle in Drehrichtung
fonnschlüssig in Verbindung stehenden Reibmittels, kann das Reibmittel in der Verzahnung
der Getriebewelle drehfest zu dieser festgelegt scin. Dabei ist
zweckmäßig,
wenn das Reibmittel mit radialer Verspalr1ung gegendie Verzahnung der Welle anliegt.
I-licrfür kann das Reibmittel ein ringförmiges die Getriebewelle umgreifendes Element
sein, welches mit mindestens zwei radial in die Verzahnung der Welle eingreifenden
Profilierungen an der Welle inwerdrehbar festgelegt ist. Das ringförmige Element
kann dabei als offcncs federndes Element ausgebildet scin, ähnlich einem Sprengring.
Die Profilierungen des Reibmitteis zur Festlegung in Umfangsrichtung können dabei
zahnartig ausgebildet sein, wobei zwei einander zumindest annäherend gegenüberliegende
Zähnc in entsprechende Zahnlücken der Getriebewelle eingreifen. Die Profilierungen
des Reibmittels können aber auch durch radial nach innen gerichtete, in dieselbe
oder in eine benachbarte Zahnlücke eingreifende Ansätze gebildet sein.
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Unabhängig davon, ob das Reibmittel durch Formschluß oder durch Reibschluß
an der Welle drehfest festgelegt ist, kann das Reibmittel ein in Achsrichtung zur
Nabe verspanntes Bauteil wie z.B.. ein Wellringsein. Ein solcher Wellring kann in
einer Nut des Nabenkörpers eingelegt sein und mit denselben Flanken der Nut des
Nabenkörpers in reibender Verbindung stehen.
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Ein Reibmittel kann aber auch seitlich des Nabenkörpers vorgesehen
und in Achsrichtung federnd verspannt zum Nabenkörper gehalten sein. Hierfür kann
das Reibmittel zwischen dem Nabenkörper und einem an diesem befestigten käfigartigen
Bauteil vorgesehen scin. Das käfigartige Bauteil kann selbst in Umfangsriclltung
gewellt sein, tun somit das Reibmittel gegen die Nabe
zu verspannen.
Zur Vcrspam1ul1g eines in IJmfangsrichtu1lg nicht gewellten Rcibmittels kann aber
auch ein federndes Bauteilvz.B. eine Tellerfeder verwendetwerden, die sich an dem
käfigartigenBauteil abstützt und das Reibmittel gegen die Nabe zu verspannt.
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Anhand der Figuren 1 bis 5 sci die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt Figur 1 eine Kupplungsscheibe gemäß der Erfindung im Schnitt,
Figur 2 die Nabe einer Kupplungsscheibe mit einer weiteren Alsführungsvariante der
Erfindung, Figuren 3 und 4 Einzelheiten aus Figur 2, Figur 5 eine andere Ausführungsvariante
der Erfindung an einer Nabe einer Kupplungsscheibe.
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Die Kupplungsscheibe 1 gemäß Figur 1 besitzt in an sich bekannterWeise
einen schçungradseitigenReibbelag 2 und einen druckplattenseitigen Reibbelag 3,
welche auf einer Belagträgerscheibe 4 befestigt sind.
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Ober Niete 5 ist die Belagträgerscheibe 4 mit der Gegenscheibe 6 verbunden.
Ein Nabenflansch 7 ist zwischen Mitnehmerscheibe 4 und Gegenscheibe 6 eingeschlossen
und auf einem Nabenkörper 8 befestigt. Im Drehmomentübertragungsweg zwischen den
Reibbelägen 2, 3 und dem Nabenkörper 8 ist eine Dunpfungseinrichtung 9 vorgesehen,
die aus Federn 10 und einer Reibeinrichtung besteht. Diese Reibeinrichtulg ist gebildet
aus
einem Reibbelag 11 und einer Tellerfeder 12, welchc eine axiale Verspannung der
relativ zueinander verdrellbarenBauteile tzw. der Reibeinrichtung gewirkt.
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Die Nabe 8 sitzt mit ihrem Innenprofil 13 auf: dem Außenprofil14 der
Getriebewelle 15 auf.
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Die Verbindungseinrichtung 16 zur Dämpfung der zwischen den Profilen
13 und 14 auftretenden Relativbewegungen und zum Abbau der dadurch erzeugten Geräusche
ist als gewellter Sprengring 17 in einer Nut .18 des Nabenkörpers 8 festgelegt und
sitzt mit radialer Vorspannung auf der Getriebewelle 15 auf und das zwischen dem
Sprengring 17 und der Getriebewelle 15 gebildete Widerstandsmoment gegen eine Verdrehung
ist größer als das Widerstandsmoment zwischen dem Sprengring 17 und der Nut 18 im
Nabenkörper 8. Relativbewegungen zwischen den Verzahnungen 13 und 14 entstehen,
weil zwischen diesen Verzahnungen ein gewisses Spiel vorhanden sein muß, nämlich
um die Getriebewelle in die Nabe einführen zu können und um der Nabe eine axiale
Verschiebemöglichkeit zu gewährleisten,'um beim Verschleiß der Reibbeläge 2, 3 ein
Nachrücken auf der Getriebewelle zu ermöglichen. Der Abbau bzw. die Beseitigung
des dabei entstehenden Geräusches erfolgt dadurch, daß dem Nabenkörper 8 ein Verdrehwiderstand
in Umfangsrichtung entgegenwirkt, welcher durch den unter axialer Verspannung in
der Nut 18 des Nabenkörpers 8 eingespanntell Sprengringes erzeugt wird.
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Gemaß Figur 2 ist die Verbindungseinrichtung 19 im axialen Bauraum
außerhalb des Nabenkörpers 8 vorgesehen und besteht aus einem käfigartigen Bauteil
20, welches mit einzelnen Armen 21 in eine Nut 22 der Nabe eingreift. Dieses käfigartige
Bauteil ist in UmEangsrichtung mit Wellungen 23 versehen und drückt somit einen
Sprengring 24 in Achsrichtung gegen den Nabenkörper 8, wodurch das Rcibmoment zur
Dämpfung von Drehstößcn erzeugt wird.
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Der Sprengring 24, der in Figur 3 näher dargestellt ist, besteht aus
einem glatten Ring mit aufeinander zu gerichteten offenen Enden 25, 26.
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Der Sprengring 24 besitzt weiterhin zwei einander gegenüberliegende
Zähne 27, 28, mit denen er in die Zahnlücken 14a der Keilwellenverzahnung 14 der
Getriebewelle 15 unter Vorspannung eingreift und somit formschlüssig unverdrehbar
zur Getriebewelle gehalten ist. Bei Schwingungen zwischen den Profilen 14 und 13
wird somit durch die zwischen dem Ring 24 und dem Käfig 23 bzw. dem Nabenkörper
8 entstehende Reibung das Klappergeräusch gedämpft bzw. beseitigt.
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Der Ring 24a gemäß Figur 4 kann aber'auch derart ausgebildet sein,
daß seine zwei unverbundenen aufeinander zu gerichteten und nach innen zu abgekröpften
Enden 25a, 26a beidseits eines Zahnes 14 mit Vorspannung anliegen und somit formschlüssig
unverdrehbar zur Getriebewelle 15 gehalten ist.
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Die Verbindungseinrichtung 29 gemäß Figur 5 besteht ebenfalls aus
einem käfigartigen Bauteil 30, r\relchcs ungewellt ist und mit einzelnen Armen 31
in einer Nut 32 des Nabenkörpers 8 festgeh3lten ist. Iler Ring 24, der entsprechend
demjenigen gemäß Figur 2 ausgebildet sein kann, wird durch eine Tellerfeder 33 in
Achsrichtung zum Nabenkörper 8 verspannt, wodurch das zur Dämpfung der Drehschwingungen
erforderliche Reibmoment erzeugt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
begrenzt, sondern kann mit Vorteil auch bei Kupplungsschcibenohne Dämpfungseinrichtung,
also bei sogenannten starren Scheiben, venvendet werden oder bei Scheiben anderen
Aufbaues, beispielsweise bei solchen, bei denen die Belagträgerscheibe im axialen
Bauraum zwischen zwei fest mit dem Nabenkörper verbundenen scheibenartigen Bautcile
vorgesehen ist.