DE4010543C2 - Kupplungsscheibe mit optimierten Reibbelägen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für Kraft­ fahrzeug-Reibungskupplungen, bestehend aus einer Nabe mit Naben­ scheibe und daran angeordneten, federnden Belagträgern, die um­ fangsmäßig Wellenberge und Wellentäler aufweisen, wobei zu beiden Seiten der Belagträger umfangsmäßig geschlossene Reibringe ange­ ordnet sind, die direkt auf den Belagträgern aufliegen und im Be­ reich der Wellenberge mit diesen vernietet sind.

Kupplungsscheiben der obengenannten Bauart sind beispielsweise aus der DE-AS 12 33 669 und der DE 35 19 245 A1 bekannt. Der ältere Stand der Technik zeigt übliche Reibringe, die auf doppelseitig ange­ ordneten Belagträgern unter axialer Vorspannung aufgenietet sind. Der jüngere Stand der Technik zeigt einseitig angeordnete Belag­ träger, die ebenfalls mit den Reibringen vernietet sind. In bei­ den Fällen ist nur ein geringes Volumen der Reibringe als Ver­ schleißmaterial vorgesehen, da ja spätestens beim Austritt der Nietköpfe der Belagniete aus der Oberfläche der Reibringe die Kupplungsscheibe erneuert werden muß. Nun ist das Reibmaterial für die Reibringe der mit Abstand teuerste Einzelposten einer kompletten Kupplungsscheibe. Zudem bestehen modernere Reibringe u. a. aus umlaufend gewickelten Fasersträngen, welche möglichst keine Unterbrechungen aufweisen sollen. Diese Bauart ermöglicht beispielsweise eine große Drehzahlfestigkeit.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibbelag­ anordnung zu erstellen, die einerseits besonders preiswert und andererseits den Festigkeitsanforderungen voll gewachsen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch Einbringen rinnenförmiger, im we­ sentlichen radial verlaufender Einbuchtungen in das Material der Reibringe, und zwar im Bereich deren Vernietung mit den Belag­ trägern, ist es möglich, einerseits das Verschleißvolumen optimal zu nutzen, da im wesentlichen nur noch im Bereich der Einbuchtun­ gen nicht verschleißfähiges Material stehen bleibt, und anderer­ seits die zur Herstellung der Reibringe benutzten Fasern nicht bzw. nur unwesentlich an einigen Stellen unterbrechen zu müssen.

Dabei sind die Ansenkungen für die Nietköpfe der Belagniete um etwa die Höhe der Nietköpfe tiefer angeordnet als der Grund der Einbuchtungen. Damit ist nur örtlich und in sehr geringem Maße eine spanabhebende Bearbeitung nötig und weiterhin bleibt Umfangs­ mäßig zwischen den Einbuchtungen nicht verschleißfähiges Material stehen, welches in etwa der Höhe der Nietköpfe entspricht.

Insbesondere beim Vorhandensein lediglich einer Nietreihe über der radialen Erstreckung der Reibringe ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich eine umlaufende Einbuchtung vorgesehen ist, die sich mit den etwa radial verlaufenden Einbuchtungen im Bereich der Be­ lagniete kreuzt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Reibringe zusätzlich auch umfangsmäßig über größere Bereiche abzustützen. Damit können die Reibringe in den zwischen den Einbuchtungen ver­ laufenden Bereichen besonders dünn ausgeführt werden.

Als zusätzliche Maßnahme kann es vorteilhaft sein, wenn die Reib­ ringe im Bereich ihres Innen- bzw. Außenrandes jeweils einen auf der Rückseite angeordneten, umlaufenden Steg aufweisen, der die axiale Erstreckung der Einbuchtungen aufweist. Damit können grö­ ßere Flächenbereiche von dünnwandigem Reibmaterial an mehreren Stellen axial abgestützt werden und somit auch die radial äuße­ ren und inneren Partien der Reibringe axial abstützen.

Statt der umlaufenden Einbuchtung oder zusätzlich zu dieser ist es weiterhin möglich, die Belagträger mit nicht federnden Stütz­ bereichen zu versehen, an welchen sich die Rückseiten der Reib­ ringe bei vollkommen eingefederten Belagträgern abstützen können. Diese Maßnahme ermöglicht eine Abstützung der dünnen Reibringe an vielen Stellen und somit eine optimale Materialausnutzung.

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

Fig. 1 und 2 Schnitt und Teilansicht einer Kupplungsscheibe;

Fig. 3 und 4 Schnitt und Teilansicht eines Reibringes;

Fig. 5 und 6 Schnitt und Teilansicht eines weiteren Reibringes.

Fig. 2 zeigt die Teilansicht einer Kupplungsscheibe 1 mit einer Nabe 2 sowie einer daran befestigten Nabenscheibe 3. In bekannter Weise sind im Bereich des Außendurchmessers der Nabenscheibe 3 am Umfang verteilt Belagträger 4 und 5 angeordnet, die im vorlie­ genden Fall entsprechend dem Schnitt A-A gem. Fig. 1 deckungs­ gleich angeordnet sind, einander gegenüberstehen und die Wellen­ berge 6 im unbelasteten Zustand die beiden Reibringe 8 und 9 auf Abstand halten. Zwischen den Wellenbergen 6 sind jeweils Wellen­ täler 7 angeordnet, die aneinander anliegen. Durch wechselseitige Vernietung über Belagniete 15 sind die Reibringe 8 bzw. 9 jeweils mit dem entsprechenden Belagträger 4 oder 5 im Bereich eines Wel­ lenberges 6 vernietet. Die Reibringe 8 bzw. 9 sind in herkömmli­ cher Weise hergestellt, indem beispielsweise Fasern in Strangform zu einer ringförmigen Scheibe gewickelt werden und dann zusammen mit Bindemittel unter Temperatur gepreßt werden. Im vorliegenden Fall sind die Reibringe mit einer sehr geringen axialen Dicke ausgebildet und im Bereich der Vernietung mit den Belagträgern 4 und 5 mit rinnenförmigen, im wesentlichen radial verlaufenden Einbuchtungen 12, 13 versehen, die über die Rückseiten 10 der Reibringe überstehen und im Bereich der Wellenberge 6 aufliegen. Die Rinnen 12 bzw. 13 sind in Achsrichtung zur Vorderseite 11 hin offen, weisen an den nicht vernieteten Stellen Öffnungen 17 auf und an den Nietstellen Ansenkungen 14 zur Anordnung der Nietköp­ fe 16 der Belagniete 15. Die Einbuchtungen 12 bzw. 13 sind dabei mit ihrem Grund 18 etwa so weit von der Vorderseite 11 der Reib­ ringe zurückversetzt, daß sie nicht ganz eine gedachte Verlänge­ rung in Umfangsrichtung der Rückseiten 10 erreichen. Die Ansen­ kungen 14 für die Niete 15 sind nur so tief ausgeführt, daß die Nietköpfe 16 in Achsrichtung etwa auf das Niveau des Grundes 18 der Einbuchtungen kommen. Durch diese Anordnung ist es möglich, den größten Anteil des Reibringmateriales als Verschleißvolumen zu nutzen. Dadurch kann mit dem sehr teueren Reibmaterial beson­ ders sparsam umgegangen werden. Durch die Einbuchtungen 12 und 13 während des Herstellungsvorganges ist sichergestellt, daß die verwendeten Faserstränge keine Unterbrechung erfahren, wodurch eine höhere Festigkeit der Reibringe erzielt werden kann.

Die im wesentlichen radial verlaufenden Einbuchtungen 12 und 13 dienen weiterhin der Abfuhr des Materialabriebes sowie der Zufuhr von Kühlluft.

Wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, können die Belagträger 4 und 5 im umfangsmäßigen Bereich zwischen den Wellenbergen 6 mit Stützbereichen 24 versehen werden, welche eine derartige axiale Höhe aufweisen, daß sich die Reibringe 8 und 9 mit ihren Rücksei­ ten 10 in voll eingefedertem Zustand der Belagträger dort abstützen können. Diese Abstützung ermöglicht eine besonders gleichmäßige Auflage der Vorderseiten 11 der Reibringe 8 und 9 gegenüber dem Schwungrad bzw. der Anpreßplatte.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Teilansicht und Schnitt einer Variante der Reibringe 8 bzw. 9. Der hier dargestellte eine Reibring 9 weist zusätzlich zu den etwa radial verlaufenden Einbuchtungen 12 bzw. 13 entsprechend den Fig. 1 und 2 im Bereich des Innenran­ des bzw. des Außenrandes 19, 20 jeweils einen auf der Rücksei­ te 10 angeordneten, umlaufenden Steg 22 bzw. 23. Diese Stege wei­ sen eine axiale Erstreckung entsprechend derjenigen der Einbuch­ tungen 12 bzw. 13 auf. Mit diesen Stegen 22 und 23 ist es mög­ lich, die Reibringe 8 bzw. 9 auch im Bereich des Außenrandes bzw. des Innenrandes kontinuierlich abzustützen. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, die Reibringe in den Bereichen zwischen den Stegen und den Einbuchtungen noch dünner zu gestalten.

Eine weitere Variante ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Hier ist der Reibring 9 zusätzlich zu den etwa radial verlaufenden Einbuchtungen 12 und 13 sowie den umfangsmäßig angeordneten Ste­ gen 22 und 23 noch mit einer umlaufenden Einbuchtung 21 versehen, welche die gleiche Querschnittsgestaltung aufweist wie die radial verlaufenden Einbuchtungen 12 und 13. Die umlaufende Einbuchtung 21 kreuzt sich mit den radial verlaufenden Einbuchtungen 12 und 13 jeweils im Bereich der Vernietungsstellen, und somit wechseln sich umfangsmäßig die Öffnungen 17 mit den Ansenkungen 14 zur An­ ordnung der Belagniete 15 ab.

In den dargestellten Beispielen ist jeweils für die beiden gegen­ überliegenden Reibringe eine umlaufende Nietreihe vorgesehen. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, beispielsweise zwei radial übereinander angeordnete Nietreihen vorzusehen.

Claims (5)

1. Kupplungsscheibe für Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen, beste­ hend aus einer Nabe mit Nabenscheibe und daran angeordneten, federnden Belagträgern, die umfangsmäßig Wellenberge und Wel­ lentäler aufweisen, wobei zu beiden Seiten der Belagträger um­ fangsmäßig geschlossene Reibringe angeordnet sind, die direkt auf den Belagträgern aufliegen und im Bereich der Wellenberge mit diesen vernietet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibringe (8, 9) umfangsmäßig eine im wesentlichen gleichbleibende Materialstärke aufweisen und im Bereich der Vernietung rinnenförmige, im wesentlichen ra­ dial verlaufende Einbuchtungen (12, 13) aufweisen, die zur Vorderseite (11) hin offen sind, an der Rückseite (10) über­ stehen und auf den Wellenbergen (6) aufliegen.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansenkungen (14) für die Nietköpfe (16) der Belagniete (15) um etwa die Höhe der Nietköpfe (16) tiefer angeordnet sind als der Grund (18) der Einbuchtungen (12, 13).

3. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welcher über die radiale Erstreckung der Reibringe eine Nietreihe angeord­ net ist, und zwar etwa in der Mitte zwischen Innen- und Außen­ wand, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine umlaufende Einbuchtung (21) vorgesehen ist, die sich mit den etwa radial verlaufenden Einbuchtungen (12, 13) im Bereich der Belagniete (15) kreuzt.

4. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibringe (8, 9) im Bereich ihres Innen- bzw. Außenrandes (19, 20) jeweils einen auf der Rückseite (10) angeordneten, umlaufenden Steg (22, 23) aufweisen, der die axiale Erstreckung der Einbuchtungen (12, 13, 21) aufweist.

5. Kupplungsscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Belagträger (4, 5) in den umfangsmäßig zwi­ schen den radial verlaufenden Einbuchtungen (12, 13) gelegenen Bereichen mit nicht federnden Stützbereichen (24) versehen sind, an welchen sich die Rückseiten (10) der Reibringe (8, 9) bei vollkommen eingefederten Belagträgern (4, 5) abstützen.