DE2238947A1

DE2238947A1 - Kupplungsscheibe fuer reibungskupplungen mit drehschwingungsdaempfer fuer grossen winkelausschlag

Info

Publication number: DE2238947A1
Application number: DE2238947A
Authority: DE
Inventors: G Baron; Kurt Faedler; Karl-Heinz Werner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1972-08-04
Filing date: 1972-08-04
Publication date: 1974-02-14
Also published as: JPS4945244A; GB1398365A; IT991838B; JPS56654B2; FR2195298A5; US4014423A

Description

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt/1-lain .

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Kupplungsscheibe für Reibungskupplungen rvit Drehschwingungsdämpfer für großen Winkelausschlag·

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für Reibungskupplungen, bestehend aus einer drehfest, aber axial verschiebbar mit einer Abtriebswelle verbundenen,-Wabe, aus Reibbelägen zur kraftschlüssigen Moraentübertragung sowie einer zwischen Nabe und Reibbelägen angeordneten Torsionsfederung, welche mehrere etwa tangential auf einem gemeinsamen mittleren Durchmesser angeordnete Schraubenfedern in entsprechenden Ausschnitten von Nabenscheibe und Seitenscheiben aufweist, wobei die Seitenscheiben durch Niete zusammen- und auf Abstand gehalten sind und die Niete in Verbindung mit Öffnungen in der Nabenscheibe als Verdrehanschlag für die Torsionsfecerung dienen, welche Öffnungen radial außerhalb bzw. innerhalb des Federnbereiches angeordnet sind.

Eine Kupplungsscheibe der obengenannten Bauart ist bereits aus der US-Patentschrift 2 309 '950 bekannt. Bei dieser Ausführung sind die Niete zur Befestigung der Seitenscheiben radial innerhalb der Schraubenfedern zur Torsionsfederung angeordnet. Zwi-, sehen den entsprechenden Öffnungen für die Nieten in der Nabenscheibe und den Ausschnitten für die Schraubenfedern, ebenfalls in der Nabenscheibe, sind Stege angeordnet.

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£ ist Aufgabe der Erfindung, bei Kupplungsscheiben der vorgenannten Bauart die Federwege der Torsionsfederung wesentlich zu erhöhen, mit möglichst geringen Bauaufwand sowie ohne Bauraur.wergrößerung, unter Beibehaltung der Funktion der Kupplungsscheibe.

Diese Ziufgabe wird erf indungsgeraäß dadurch gelöst, daß die Öffnungen in unmittelbarer Nähe der Ausschnitte angeordnet und einteilig mit diesen ausgeführt sind. Auf diese Weise ist es einmal möglich, den vorhandenen Ringraum im Bereich der Federn vollständig für die Federv/ege auszunutzen und gleichzeitig einen sehr geringen Bauraumbedarf in radialer Richtung durch Vereinigung der Öffnungen mit den Ausschnitten zu erzielen. Durch das erheblich größere Federvolumen der erfindungsgemäßen Bauart ist es möglich, entweder durch den Einsatz von stärkeren Torsionsfedern- bei gleichem l.'inkelausschlag ein höheres Anschlagmonent zu erzielen, oder bei gleichem Drehmoment einen wesentlich größeren Winkelausschlag.

Nach einein weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die radial nach innen an die Ausschnitte angeordneten öffnungen gegenüber der Nabenscheibe durch ein Kreisbogenstück und zwei radiale Anschläge abgegrenzt sind. Dabei bildet das Kreisbogenstück die radial innere Begrenzung der durch die. Öffnungen und die Ausschnitte zusairjr.engefaßten Fenster. Die seitliche Begrenzung in Form der radialen Anschläge stellt die Endbegrenzung für die max. Kinkelausschläge bei stoßartigen Belastungen car.

Erfindungsgeiuäß ist es weiterhin von Vorteil, daß die radial

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nach außen angeordneten öffnungen in Richtung auf die Reibbeläge zu offen ausgeführt sind. Damit können die Niete einmal ganz nahe an die Federn herangezogen werden und zum anderen kann die Nabenscheibe im Außendurehmesser klein gehalten werden, ca sie den vui". die liiete herumgelegten- mittleren Durchmesser nicht übersteigen muß. Zudem sind bei dieser Ausführungsform die Fenster sehr einfach herstellbar,

Erfindungsgemäß ist es weiterhin besonders vorteilhaft/ daß die Öffnungen in Umfangsrichtung von Nasen begrenzt sind, deren radiale Anschläge gegenüber den Begrenzungskanten der Ausschnitte vorgezogen sind. Diese Nasen dienen einmal in vorteilhafter Keise zur Fixierung der Schraubenfedern in radialer Richtung in der Nabenscheibe, außerdem übernehmen sie noch die Funktion der Winkelausschlagsbegrenzung bei .stoßartiger Belastung der Kupplungsscheibe.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren beispielsweise dargestellten Ausführun'gsformen näher erläutert.

Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die Ansicht einer Kupplungsscheibe mit radial nach innen verlegten Nieten;

Fig. 2 einen Schnitt I-I gemäß Fig. 1; '

Fig. 3 die Ansicht einer Kupplungsscheibe mit radial nach außen verlegten bieten?

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Fig. 4 den Schnitt III-III gemäß Fig.' 3.

In Fig. 1 ist die Ansicht einer Kupplungsscheibe wiedergegeben. Im äußeren Bereich der Kupplungsscheibe sind Reibbeläge 3 angeordnet, welche durch Belagniete 18 mit mehreren ata Umfang verteilten Belagträgern 7 fest verbunden sind. Alle Belagträger 7 sind wiederum an der hinteren Seitenscheibe 4 fest angeordnet. Die vordere Seitenscheibe 4 ist nur zum Teil gezeichnet und läßt die dahinter liegende Nabenscheibe 2 im Bereich des Fensters 17 erkennen. Mehrere Schraubenfedern 5 sind etwa tangential un einen mittleren Durchmesser angeordnet und befinden sich sowohl in Ausschnitten 8 der Nabenscheibe 2 als auch in Ausschnitten der Seitenscheiben 4. Die zur gegenseitigen Befestigung der Seiterischeiben 4 verwendeten Niete 6 sind radial innerhalb des Federnbereiches angeordnet. Sie befinden sich in öffnungen 9 in der Nabenscheibe 2, welche einteilig mit den Ausschnitten 8 zu den Fenstern 17 zusammengefaßt sind. Jeweils drei der insgesamt sechs Federn 5 befinden sich jeweils in einem Fenster 17. Dabei sind die Öffnungen 9 radial nach innen durch ein Kreisbogenstück 10 begrenzt und in Umfangsrichtung durch je einen radialen Anschlag 11. Einteilig mit der Nabenscheibe 2 ist die Nabe 1 ausgeführt. Die Nabe 1 weist an ihrem Innendurchmesser ein Keilnutprofil zur drehfesten/ aber axiallosen Verbindung mit einer nicht dargestellten Abtriebswelle auf.

In Fig. 2 ist der Schnitt I-I gemäß Fig. .1 wiedergegeben. Die Kupplungsscheibe besteht aus der Nabe 1, welche einteilig mit der Nabenscheibe 2 ausgebildet ist. Zu beiden Seiten dieser Naben-

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scheibe 2 sind Seitenscheiben 4 angeordnet, welche über Niete 6 miteinander verbunden und im Abstand zueinander gehalten sind. In Ausschnitten 12 dieser Seitenscheiben 4 sowie in Fenstern 17 der Nabenscheibe 2 befinden sich Schraubenfedern 5. Diese ermöglichen eine Torsionsfederung der Seitenscheiben 4 gegenüber der Nabenscheibe 2. Im radial äußeren Bereich der einen Seitenscheibe 4 sind Belagträger 7 sowie Reibbeläge 3 fest angeordnet. In der Nähe der Nabe 1 kann zwischen den Seitenscheiben 4,und der Nabenscheibe 2 eine Reibeinrichtung 13 zur Dämpfung der Federbewegung angeordnet sein« Die in Fig„ 1 wiedergegebene öffnung 9 in der Nabenscheibe 2 ist in der Schnittzeichnung durch das Niet 6 verdeckt.

Die Wirkungsweise der in den Figuren 1 und 2 dargestellten . Kupplungsscheibe.ist folgende: Die Kupplungsscheibe wird zur übertragung des Drehmomentes von der nicht dargestellten Brenn-■ kraftmaschine auf die ebenfalls nicht dargestellte Abtriebswelle verwendet. Um die Ungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowohl im Betriebsbereich als auch im Leerlaufbereich nicht direkt auf das Getriebe zu übertragen, sind üblicherweise die Kupplungsscheiben mit Torsionsfederungen ausgestattet. Teili^eise besitzen diese Kupplungsscheiben noch Reibeinrichtungen zur Dämpfung der auftretenden Drehschwingungen. Im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und in der Leerlaufstellung des Getriebes wird von der Kupplungsscheibe ein geringes Verlustmoment auf die Abtriebswelle übertragen. Dabei soll der Drehschv/xngungsdärnpfer Getriebegeräusche verhindern. Die Kennlinie der Torsionsfederung

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st in diesem Bereich sehr flach gewählt, was durch verschieden große Ausschnitte 8 In der Nabenscheibe 2 und somit eine Beaufschlagung der Schraubenfedern 5 nacheinander erreicht wird. Zudem können beispielsweise die Schraubenfeder 5 mit verschiedener Federkennlinie verwendet werden. Sowohl im Leerlaufbetrieb als auch im Lastbetrieb wird das Drehmoment über die Reibbeläge 3_# die Belagträger 7, die Seitenscheiben 4, die Schraubenfedern 5 auf die Nabenscheibe 2 und von da auf die Abtriebswelle übertragen. Dabei befinden sich die Schraubenfedern 5 in Ausschnitten 12 der Seitenscheiben 4. Im Lastbetrieb sind sämtliche Schraubenfedern 5 an der Drehmomentübertragung beteiligt. Dabei dienen die Niete 6, welche die Seitenscheiben 4 zusammen- und auf Abstand halten, in den öffnungen 9 der Nabenscheibe 2 als Endanschlag bei plötzlich auftretenden Spitzenbelastungen. Sie kommen dann an den radialen Anschlägen 11 zur Anlage und verhindern eine überbelastung der Schraubenfedern 5 bzw. eine Anlage der einzelnen Federwindungen dieser Schraubenfedern aneinander. Dabei sind diese öffnungen 9 für die Niete 6 einteilig ausgeführt mit den Ausschnitten 8 zur Beaufschlagung der Schraubenfedern Durch die Erweiterung der Ausschnitte 8 radial nach innen um die öffnungen 9 ergeben sich Fenster 17, welche in Umfangsrichtung ganz besonders platzsparend sind und Raum geben für große Federwege und für große Fenster in der Nabenscheibe 2 zur Erzielung einer abgestuften Federkennlinie der Torsionsfederung. Gleichzeitig ist auch der Platzbedarf in radialer Richtung minimal, da die Fenster 17 einteilig ausgeführt sind und zwischen den Nieten 6 und den Schraubenfedern 5 lediglich ein geringer Luftspalt vorhanden ist.

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In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe wiedergegeben. Die Ansicht gemäß Fig. 3 zeigt von radial außen nach innen, die Reibbeläge 3, welche . untereinander und mit dem Bela'gträger 7 durch Belagniete 18 ver-

/
bunden sind. Die Belägträger 7 selbst sind fest mit der einen der beiden Seitenscheiben 4 verbunden. Die beiden Seitenscheiben 4 werden durch Niete 6 zusammen- und auf Abstand gehalten. Zwischen den beiden Seitenscheiben 4 ist die Nabenscheibe 2 (nicht sichtbar) angeordnet, welche radial innen in die Nabe 1 mündet. In Ausschnitten 12 der Seitenscheiben sowie in Ausschnitten 8 in der Nabenscheibe 2 befinden sich Schraubenfedern 5 zur Torsionsfederung. Weiterhin ist.im Bereich radial innerhalb dieser Schraubenfedern 5 eine Reibeinrichtung 13 zwischen den Seitenscheiben 4 und der Nabenscheibe 2 angeordnet, wie insbesondere aus Fig. 4' hervorgeht. Gemäß Fig. 3 ist weiterhin zu entnehmen, daß die Schraubenfedern 5 insbesondere einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und einen großen Federweg besitzen. Sie erstrecken sich in Umfangsrichtung zwischen den beiden Begrenzungskanten 16 und werden in radialer Richtung durch Nasen 19 gehalten. In ümfangsrichtung weisen die Käsen radiale Anschläge 15 auf, welche in Verbindung mit den entsprechenden Nieten 6 den max. Verdrehwinkel der Torsionsfederung bestimmen. Im Bereich der Öffnung 14, welche sich radial nach außen an den Ausschnitt 8 in der Nabenscheibe 2 anschließt, bewegt sich während der Torsionsfederung die Niete 6. Die Öffnung 14 ist radial nach außen offen ausgebildet.

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Die Wirkungsweise der Kupplungsscheibe gemäß den Figuren 3 und 4 ist prinzipiell die gleiche wie entsprechend Fig. 1 und 2. Lediglich im Aufbau bestehen gewisse unterschiede, wobei gemäß den Figuren 3 und 4 die Öffnungen 14, welche zur Durchführung der Niete 6 durch die Nabenscheibe 2 dienen, radial außerhalb des Ausschnittes 8 für die' Schraubenfedern 5 in der Nabenscheibe 2 angeordnet sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, in Umfangsrichtung große Fenster 17 unterzubringen, wodurch die Viinkelausschläge der Torsionsfederung von größenordnungsmäßig ί 20° ermöglicht werden. In Verbindung mit solchen großen Winkelausschlägen sind Federn mit rechteckigem Querschnitt besonders gut geeignet. Durch die Zusammenfassung der Öffnungen 14 mit den Ausschnitten 8 ergibt sich eine in radialer Richtung sehr gedrängte Bauweise, da dadurch die Niete 6 unmittelbar an die durch die Schraubenfedem 5 bei Torsionsfederung erzeugte Mantellinie herangezogen werden können.

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Claims

Patentanspräche

1. Kupplungsscheibe für Reibungskupplungen, bestehend aus einer drehfest, aber axial verschiebbar mit einer Abtriebswelle verbundenen /Nabe, aus Reibbelägen zur kraftschlüssigen Momentübertragung sowie einer zwischen Nabe und Reibbelägen angeordneten Torsionsfederung, welche mehrere etwa tangential auf einen gemeinsamen raittleren Durchmesser angeordnete Schraubenfe'dern in entsprechenden Ausschnitten von Nabenscheibe und Seitenscheiben aufweist, wobei die'Seitenscheiben durch Niete zusarraiien- und auf Abstand gehalten sind und die Niete in Verbindung mit öffnungen in der Nabenscheibe als Verdrehanschlag für die Torsionsfederung dienen, welche Öffnungen radial außerhalb bzw. innerhalb des Federnbereiches ange-

. ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (9, 14) in unmittelbarer Nähe der Ausschnitte (8). angeordnet und einteilig mit diesen ausgeführt sind.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach innen an die Ausschnitte (8) angeordneten Öffnungen (9) gegenüber der Nabenscheibe (2) durch ein Kreisbogenstück (10) und zwei radiale Anschläge (11) abgegrenzt ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach außen angeordneten Öffnungen (14) in Richtung auf die Reibbeläge (3) zu offen ausgeführt sind.

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Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (14) in ümfangsrichtung von Nasen (19) begrenzt sind, deren radiale Anschläge (15) gegenüber den Begrenzungskanten der Ausschnitte (16) vorgezogen sind.

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