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Die Erfindung betrifft eine Mitnehmerscheibe für eine Kupplungsscheibe.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Herstellen einer Kupplungsscheibe.
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Obwohl für beliebige Mitnehmerscheiben anwendbar, wird die vorliegende Erfindung anhand von Mitnehmerscheiben für Kupplungsscheiben erläutert.
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Mitnehmerscheiben können beispielsweise in Kupplungsscheiben genutzt werden, um eine reibschlüssige Verbindung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb herzustellen. Dabei wird die Mitnehmerscheibe gegen ein Schwungrad gedrückt und kann mithilfe einer Reibscheibe die reibschlüssige Verbindung herstellen. Auf diese Weise können zwei Wellen miteinander verbunden werden.
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Es ist möglich, dass die Mitnehmerscheibe bauraumbedingt ein axiales Spiel überwinden muss. Bekannte Kupplungsscheiben sind dafür gekröpft, das heißt, dass sie in die axiale Richtung gebogen sind. Die gekröpften Kupplungsscheiben werden anschließend mit einer Reibplatte verschweißt. Derartige gekröpfte oder gebogene Mitnehmerscheiben sind unter anderem aus der
DE 10 2010 054 542 A1 oder
DE 197 58 942 B4 bekannt.
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Bei einer gebogenen Mitnehmerscheibe ist es jedoch nicht möglich, dass die Mitnehmerscheibe mit der Reibplatte vernietet wird, da hierfür zwei aufeinanderliegende planare Flächen nötig sind.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Mitnehmerscheibe, eine Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe und ein Verfahren zum Herstellen einer Mitnehmerscheibe bereitzustellen, bei der ein axialer Abstand innerhalb einer Kupplungsscheibe überwunden werden kann und bei der eine äußere Fläche der Mitnehmerscheibe planar ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Mitnehmerscheibe, eine alternative Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe und ein alternatives Verfahren bereitzustellen.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben bei einer Mitnehmerscheibe, insbesondere für eine Kupplungsscheibe, umfassend einen radial inneren Bereich und einen radial äußeren Bereich, wobei zumindest eine Durchbrechung ausgebildet ist, in der ein Torsionsdämpferelement anordenbar ist, wobei in dem radial äußeren Bereich zumindest eine Aussparung, insbesondere zumindest zwei Aussparungen ausgebildet sind, durch die jeweils zumindest ein Verbindungselement, insbesondere in Form einer Niete, zur Verbindung mit einem Kupplungselement steckbar sind, dadurch, dass der radial äußere Bereich über zumindest einen Teilumfangsbereich axial gegenüber dem radial inneren Bereich in Form einer Durchsetzung verschoben ist.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben ebenfalls durch eine Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben ebenfalls ein durch Verfahren zum Herstellen einer Mitnehmerscheibe, umfassend die Schritte:
- - Bereitstellen einer Mitnehmerscheibe mit radial äußerem und radial innerem Bereich,
- - Einbringen von Durchbrechungen für Torsionsdämpfungselemente in dem radial äußeren und/oder in dem radial inneren Bereich,
- - Axiales Verschieben des radial äußeren Bereichs der Mitnehmerscheibe in Form einer Durchsetzung, und
- - Einbringen von Aussparungen für Verbindungselemente in dem radial äußeren Bereich,
vorzugsweise wobei das Einbringen der Durchbrechungen, das axiale Verschieben sowie das Einbringen der Aussparungen im Wesentlichen gleichzeitig, insbesondere mittels Stanzen erfolgt.
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Der Begriff „verschoben“ bzw. „Verschieben“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich in der Beschreibung, vorzugsweise in den Ansprüchen, auf einen axialen Versatz des radial äußeren Bereichs gegenüber dem radial inneren Bereich. Insbesondere kann der radial äußere Bereich gegenüber dem radial inneren Bereich durchgesetzt sein.
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Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass ein axialer Raum auf einfache Weise überwunden werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Mitnehmerscheibe mit einer Reibplatte vernietet werden kann. Darüber hinaus ist die Mitnehmerscheibe auf einfache Weise herstellbar.
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Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der radial äußere Bereich über den gesamten Umfang der Mitnehmerscheibe axial gegenüber dem radial innen Bereich verschoben. Beispielsweise kann der radial äußere Bereich durch Pressen gegenüber dem inneren Bereich verschoben, insbesondere durchgesetzt sein. Ein Vorteil hiervon ist, dass die axiale Verschiebung auf einfache Weise erzielt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist zumindest eine Verschiebungskante, an der der radial äußere Bereich gegenüber dem radial inneren Bereich verschoben ist, ein Profil auf, das von dem Profil einer Außenkontur der Mitnehmerscheibe abweicht, insbesondere wobei die zumindest eine Verschiebungskante eine von einem Kreis und/oder Teilkreis abweichendes Profil aufweist. Die Verschiebungskante trennt insbesondere den radial inneren Bereich von dem radial äußeren Bereich. Die Verschiebungskante kann insbesondere von der zumindest einen Durchbrechung unterbrochen sein. Indem die Verschiebungskante ein Profil aufweist, das sich von der Außenkontur der Mitnehmerscheibe unterscheidet, kann die Fläche des radial äußeren Bereichs lokal vergrößert werden, sodass mehr Fläche für die Einbringung der Aussparungen vorhanden ist. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Aussparungen einen größeren Abstand zu der Verschiebungskante aufweisen können. Ein Weiterer Vorteil ist, dass das Profil als Zentrierhilfe für eine Reibeinrichtung genutzt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die zumindest eine Verschiebungskante ein wellenförmiges, insbesondere sinus- und/oder kosinusförmigen, Profil auf, insbesondere wobei ein Wellenberg des wellenförmigen Profils in radialer Richtung nach innen, insbesondere auf einen Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe zeigt. Ein Vorteil hiervon ist, dass lokal mehr Fläche für die Aussparung zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil hiervon ist, dass die Steifigkeit der Mitnehmerscheibe erhöht wird. Außerdem können die Spannungen unter Drehmomentbelastung reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung unterscheidet sich eine Dicke in axialer Richtung des radial äußeren Bereichs weniger als 10%, insbesondere weniger als 5 %, vorzugsweise weniger als 1%, von einer Dicke in axialer Richtung des radial inneren Bereichs. Insbesondere kann die Mitnehmerscheibe dieselbe Dicke über beide Bereiche aufweisen. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Verschiebung des axial äußeren Bereichs auf einfache Weise erzielt werden kann, beispielsweise durch ein Eindrücken. des radial äußeren Bereichs.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an der Mitnehmerscheibe eine Reibeinrichtung angeordnet, wobei die Reibeinrichtung durch Verbindungselemente, insbesondere durch Nieten, mit der Mitnehmerscheibe verbunden ist, wobei die Verbindungselemente in den Aussparungen der Mitnehmerscheibe angeordnet sind. Es ist ebenfalls denkbar, dass nur ein Verbindungselement angeordnet ist. Insbesondere kann die Reibeinrichtung dem Kupplungselement entsprechen. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Verbindung zu der Reibeinrichtung auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Reibeinrichtung formschlüssig mit der Mitnehmerscheibe verbunden. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Reibeinrichtung auf einfache Weise mit der Mitnehmerscheibe verbunden werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Kräfte, die bei Drehmomentübertragung auf die Verbindungselemente wirken, verringert werden können. Die Reibeinrichtung kann sich dabei ganz oder teilweise an der Verschiebungskante zwischen den beiden radialen Bereichen zusätzlich zur Nietverbindung abstützen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Reibeinrichtung ein zu einem wellenförmigen, insbesondere sinus- und/oder kosinusförmigen, Profil der Mitnehmerscheibe korrespondierendes Profil auf und das Profil der Reibeinrichtung ist an dem wellenförmigen Profil der Mitnehmerscheibe angeordnet, sodass die formschlüssige Verbindung zwischen der Reibeinrichtung und der Mitnehmerscheibe hergestellt ist. Ein Vorteil hiervon ist, dass die formschlüssige Verbindung auf einfache Weise hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil hiervon ist, dass durch die korrespondierenden Profile eine Zentrierhilfe für die Reibeinrichtung an der Mitnehmerscheibe erzielt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt die Reibeinrichtung an einer radial inneren Fläche des radial äußeren Bereichs der Mitnehmerscheibe an, wobei die radial innere Fläche in Richtung des Mittelpunkts der Mitnehmerscheibe zeigt, und somit die Reibeinrichtung den radial äußeren Bereich an der radial inneren Fläche zumindest in einem Querschnitt umschließt. Die Reibeinrichtung umschließt somit den radial äußeren Bereich der Mitnehmerscheibe. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Mitnehmerscheibe bei der Montage an der Reibeinrichtung auf die Reibeinrichtung gelegt werden kann, sodass die Montage vereinfacht wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt die Reibeinrichtung an einer radial äußeren Fläche des radial inneren Bereichs der Mitnehmerscheibe an, wobei die radial äußere Fläche von dem Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe abgewandt ist. Mit anderen Worten ist die radial äußere Fläche hier diejenige Fläche des radial inneren Bereichs, die in radialer Richtung von außen nach innen ein Aufschieben eines Elements bis zu einer in Axialrichtung vorstehenden Verschiebungskante ermöglicht. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Reibeinrichtung bei der Montage an der Mitnehmerscheibe auf die Mitnehmerscheibe gelegt werden kann, sodass die Montage vereinfacht wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Aussparungen gestanzt. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Aussparungen auf einfache und kostengünstige Weise in die Mitnehmerscheibe eingebracht werden können.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
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Dabei zeigt in schematischer Form:
- 1 einen Ausschnitt einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 einen Ausschnitt einer Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 4 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt in schematischer Form einen Ausschnitt einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die in 1 scheibenförmige Mitnehmerscheibe 1 ist in einer isometrischen Draufsicht gezeigt. Die Mitnehmerscheibe 1 umfasst einen radial inneren Bereich 2 und einen radial äußeren Bereich 3. Der radial äußere Bereich 3 ist gegenüber dem radial inneren Bereich 2 axial durchgesetzt. Das heißt, dass der radial äußere Bereich 3 gegenüber dem radial inneren Bereich 2 entlang einer Verschiebungskante 4 axial verschoben ist. Insbesondere ist der radial äußere Bereich 3 über den gesamten Umfang der Mitnehmerscheibe 1 durchgesetzt.
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In der Mitnehmerscheibe 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel sechs Durchbrechungen 19 ausgebildet, die in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt angeordnet sind, wobei in dem gezeigten Ausschnitt lediglich drei Durchbrechungen 19 gezeigt sind. Die Durchbrechungen 19 sind annähernd rechteckförmig, sodass darin Torsionsdämpfungselemente, beispielsweise Federn, angeordnet werden können. Die Durchbrechungen 19 unterbrechen dabei die Verschiebungskante 4, sodass diese nicht über den kompletten Umfang der Mitnehmerscheibe 1 ausgebildet ist. Insbesondere erstrecken sich die Durchbrechungen 19 in den radial inneren Bereich 2 und den radial äußeren Bereich 3.
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Zwischen den Durchbrechungen 19 sind Aussparungen 5, 5a eingebracht. Dabei sind entweder zwei oder drei Aussparungen 5, 5a jeweils zwischen den Durchbrechungen 19 eingebracht. Mittels der Aussparungen 5, 5a kann die Mitnehmerscheibe 1 mit einer Reibeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden werden, indem beispielsweise Nieten in den Aussparungen 5, 5a angeordnet werden. Die Aussparungen 5, 5a können dabei in die Mitnehmerscheibe 1 gestanzt worden sein. Fertigungsbedingt kann dabei ein minimaler Abstand zwischen einer Aussparung 5a und der Verschiebungskante 4 vorhanden sein.
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Die Verschiebungskante 4 weist kein teilkreisförmiges Profil auf, sondern ein wellenförmiges Profil. Dabei zeigt ein Wellenberg 7 des wellenförmigen Profils in Richtung des Mittelpunkts 8 der Mitnehmerscheibe. Hierdurch wird die Fläche des radial äußeren Bereichs im Bereich der Aussparung 5a lokal vergrößert, sodass der Abstand 6 zwischen der Verschiebungskante 4 und der Aussparung 5a größer ist, als wenn die Verschiebungskante 4 einen Teilkreis aufweisen würde. Es ist ebenfalls denkbar, dass andere Profile für die Verschiebungskante 4 genutzt werden, als ein wellenförmiges Profil, je nach Positionierung und Dimension der Aussparungen 5, 5a, um einen minimalen Abstand 6 zwischen den Aussparungen 5, 5a und der Verschiebungskante 4 zu gewährleisten. Auf diese Weise können die Aussparungen 5, 5a gestanzt werden. Insbesondere unterscheidet sich das Profil der Verschiebungskante 4 von der Außenkontur 20 der Mitnehmerscheibe, das kreisförmig ist.
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Durch das wellenförmige Profil der Verschiebungskante 4 wird zudem die Steifigkeit der Mitnehmerscheibe 1 erhöht.
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Durch die Durchsetzung des radial äußeren Bereichs 3 sind an der Verschiebungskante 4 zwei seitliche Flächen 9a, 9b ausgebildet. Die erste seitliche Fläche 9a ist dabei von dem Mittelpunkt 8 der Mitnehmerscheibe 1 abgewandt und die zweite seitliche Fläche 9b ist dem Mittelpunkt 8 der Mitnehmerscheibe 1 zugewandt. Diese seitlichen Flächen 9a, 9b dienen als Zentrierhilfen für eine Reibeinrichtung. Dabei kann die Reibeinrichtung an einer Unterseite 10 der Mitnehmerscheibe 1 angeordnet werden. In diesem Fall umgreift die Reibeinrichtung den radial äußeren Bereich zumindest von unten und steht mit der seitlichen Fläche 9b in Kontakt. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Reibeinrichtung an einer Oberseite 11 der Mitnehmerscheibe 1 angeordnet wird und somit mit auf dem radial äußeren Bereich 3 aufliegt. In diesem Fall steht die Reibeinrichtung mit der seitlichen Fläche 9a in Kontakt.
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2 zeigt in schematischer Ansicht einen Ausschnitt einer Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die in 2 in einer Seitenansicht gezeigte Kupplungsscheibe 13 umfasst eine Mitnehmerscheibe 1 gemäß 1 sowie ein Kupplungselement, hier in Form einer Reibeinrichtung 14. Das Kupplungselement könnte auch eine äußere Mitnehmerscheibe sein. Die Reibeinrichtung 14 ist durch Nieten 15 durch die Aussparungen 5, 5a mit der Mitnehmerscheibe 1 verbunden. Durch die Durchsetzung des radial äußeren Bereichs 3 im Vergleich zum radial inneren Bereich 2 kann die Mitnehmerscheibe 1 ein axiales Spiel 17 überbrücken. Außerdem ist die Kontaktfläche 16 der Reibeinrichtung 14 und des radial äußeren Bereichs 3 planar, sodass Nieten 15 zur Verbindung der Reibeinrichtung 14 und des radial äußeren Bereichs 3 genutzt werden können.
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Aufgrund der Durchsetzung weist der radial äußere Bereich 3 eine Fläche 18 auf, die in Richtung des Mittelpunkts 8 der Mitnehmerscheibe zeigt. Es ist denkbar, dass die Reibeinrichtung 14 an dieser Fläche 18 anliegt und so die Fläche 18 als Zentrierhilfe genutzt werden kann. Wenn die Fläche 18 ein Profil aufweist, dass sich von einem Teilkreis unterscheidet, kann so auch ein Formschluss zwischen der Reibeinrichtung 14 und der Mitnehmerscheibe 1 hergestellt werden.
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3 zeigt in schematischer Form einer Kupplungsscheibe mit einer Mitnehmerscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine Kupplungsscheibe 13, insbesondere eine Kupplungsscheibe gemäß 2, in einer Draufsicht. Die Mitnehmerscheibe 1 ist auf der Reibeinrichtung (siehe 2) angeordnet und durch Nieten 15 mit der Reibeinrichtung verbunden. Dabei sind die Nieten 15 jeweils paarweise angeordnet. Zusätzlich weisen zwei der Nietenpaare eine zusätzliche Montagebohrung 15a auf, wobei die zusätzlichen Montagebohrungen 15a einander gegenüber angeordnet sind. Durch die Wellenberge 7 ist der äußere Bereich 3 der Mitnehmerscheibe 1 vergrößert, sodass ausreichend Fläche für die zusätzliche Montagebohrung 15a vorhanden ist. In den sechs Durchbrüchen 19 können Torsionsdämpferelemente (nicht gezeigt) angeordnet werden.
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4 zeigt in schematischer Form Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 4 sind Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Mitnehmerscheibe, insbesondere einer Mitnehmerscheibe gemäß 1, gezeigt.
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In einem Schritt S1 wird eine Mitnehmerscheibe mit radial äußerem und radial innerem Bereich bereitgestellt. Die Mitnehmerscheibe kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein. In einem weiteren Schritt S2 werden Durchbrechungen für Torsionsdämpfungselemente in dem radial äußeren und/oder in dem radial inneren Bereich eingebracht. In einem Schritt S3 wird der radial äußere Bereich der Mitnehmerscheibe axial verschoben. Dies kann beispielsweise durch Durchsetzen und/oder Pressen des äußeren Bereichs realisiert werden. In einem weiteren Schritt S4 werden Aussparungen für Verbindungselemente in dem radial äußeren Bereich eingebracht. Das Einbringen der Aussparungen kann dabei insbesondere durch Stanzen erfolgen.
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Zusammenfassend kann zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile realisieren und/oder stellt zumindest eines der folgenden Merkmale bereit:
- - Mitnehmerscheibe mit verbesserter Steifigkeit.
- - Mitnehmerscheibe mit axialem Versatz und planarem äußerem Bereich.
- - minimaler Abstand zwischen Verschiebungskante und Stanzlöcher.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Bezugszeichen
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- 1
- Mitnehmerscheibe
- 2
- radial innerer Bereich
- 3
- radial äußerer Bereich
- 4
- Verschiebungskante
- 5, 5a
- Aussparung
- 6
- Abstand
- 7
- Wellenberg
- 8
- Mittelpunkt
- 9a, 9b
- seitliche Fläche
- 10
- Unterseite
- 11
- Oberseite
- 13
- Kupplungsscheibe
- 14
- Reibeinrichtung
- 15
- Niet
- 15a
- Montagebohrung
- 16
- Kontaktfläche
- 17
- axiales Spiel
- 19
- Durchbrechung
- 20
- Außenkontur