DE19904134A1

DE19904134A1 - Nabe für eine Kupplung

Info

Publication number: DE19904134A1
Application number: DE19904134A
Authority: DE
Inventors: Andreas Orlamuender
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-10
Also published as: FR2789135B1; FR2789135A1; US20020053498A1; US6464058B2

Abstract

Eine Nabe für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges hat ein als Blechteil (5) gestaltetes Ringelement (3) mit einem Profil (4) zur Aufnahme eines von Reibbelägen in eine Welle (1) einzuleitenden Drehmoments und einen Mitnehmer (2). Der Mitnehmer (2) ist ebenfalls als Blechteil gefertigt und hat in seinem radial äußeren Bereich eine dem Ringelement (3) entsprechende Form. Hierdurch hat die Nabe ein sehr geringes Gewicht und ist besonders kostengünstig herstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nabe für eine Kupplung, ins besondere für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges mit ei nem zur Befestigung auf einer Welle vorgesehenen Mitneh mer und mit einem auf dem Mitnehmer angeordneten, ein Profil aufweisenden Ringelement zur Aufnahme eines von Reibbelägen in die Welle einzuleitenden Drehmoments.

Solche Naben dienen insbesondere bei Mehrscheibenkupplun gen häufig zur drehfesten und axial verschieblichen Hal terung der Reibbeläge auf der Eingangswelle eines Getrie bes und sind aus der Praxis bekannt. Die Nabe wird hier bei meist geschmiedet und anschließend in ihren radial inneren und äußeren Bereichen spanend bearbeitet. Das Profil ist in der Regel als Keilwellenprofil gestaltet und dient zur unmittelbaren Halterung der Reibbeläge oder zur Halterung von mit den Reibbelägen verbundenen Belag federn.

Nachteilig bei der bekannten Nabe ist, daß sich ihre spanabhebende Fertigung sehr kostenintensiv gestaltet. Weiterhin hat die bekannte Nabe durch ihren Aufbau einen hohen Materialbedarf und ein sehr hohes Gewicht. Dies führt zudem im montierten Zustand der Kupplung zu einer unerwünschten Trägheit bei einer Beschleunigung der Nabe.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Nabe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie besonders kostengünstig herstellbar ist und ein möglichst geringes Gewicht aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ringelement ein umlaufendes, dem vorgesehenen Profil entsprechend umgeformtes Blechteil hat.

Durch diese Gestaltung läßt sich die erfindungsgemäße Na be durch die Fertigung des Ringelements als Blechteil sehr dünnwandig gestalten. Hierdurch hat die Nabe in ih rem radial äußeren Bereich ein besonders geringes Gewicht und damit in ihrem montierten Zustand eine besonders ge ringe Trägheit. Da das Profil zur Aufnahme der Reibbeläge von Umformungen des Blechteils gebildet ist, ist dank der Erfindung eine aufwendige spanende Nachbearbeitung des Profils nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Nabe läßt sich daher besonders kostengünstig fertigen. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß die Oberfläche des Profils durch die aus der Umformung des Blechteils resultierende Kaltverfestigung eine besonders hohe Verschleißfestigkeit aufweist.

Das Blechteil des Ringelements könnte beispielsweise un mittelbar auf einem zur Befestigung auf der Welle vorge sehenen Schmiedeteil montiert werden. Dieses Schmiedeteil hätte jedoch ein sehr hohes Gewicht. Zur weiteren Verrin gerung des Gewichts der erfindungsgemäßen Nabe trägt es bei, wenn der Mitnehmer ein Blechteil mit einem zur Um schließung der Welle vorgesehenen rohrförmigen Bund und einen senkrecht auf dem Bund stehenden Rand aufweist. Weiterhin läßt sich der Bund im Tiefziehverfahren häufig mit einer sehr hohen Genauigkeit fertigen, so daß eine spanende Nachbearbeitung des an die Welle anliegenden Be reichs des Mitnehmers meist nicht erforderlich ist. Dies trägt zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Nabe bei.

Die Nabe könnte beispielsweise einteilig aus im Tiefzieh verfahren umgeformtem Blech gefertigt sein. Hierbei kann die Nabe jedoch nur sehr einfache Formen aufweisen. Dies kann zu einer geringen Stabilität der Nabe und zu einer asymmetrischen Krafteinleitung in die Nabe führen. Der Mitnehmer und das Ringelement lassen sich gemäß einer an deren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jeweils mit einer besonders hohen Stabilität versehen, wenn das Blechteil des Mitnehmers und das Blechteil des Ringele ments formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Das Ringelement läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaf ten Weiterbildung der Erfindung mit einem nahezu beliebig gestalteten Profil versehen, wenn das Blechteil des Ring elements als Blechstreifen mit miteinander verbundenen Enden gestaltet ist. Das Profil könnte hierbei durch eine wellenförmige Gestaltung des Blechstreifens erzeugt sein.

Das Ringelement hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Stabili tät, wenn das Blechteil des Ringelements als Rohrstück mit dem Profil entsprechenden Einprägungen ausgebildet ist.

Zur Erhöhung der Stabilität des Mitnehmers trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn der Mitnehmer zur Befestigung an der Welle eine mit seinem Blechteil verbundene Hülse hat. Die Hülse kann hierbei als Drehteil mit einer hohen Festigkeit bei be sonders kleinen Abmessungen gestaltet sein.

Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des Mitnehmers trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn der Mitnehmer zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Blechteile hat. Der Mitnehmer kann hierdurch nahezu beliebig mit Sicken versehen oder ka stenförmig gestaltet sein.

Von dem Blechteil des Ringelements lassen sich gemäß ei ner anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in tangentialer Richtung sehr hohe Kräfte auf das Blechteil des Mitnehmers übertragen, wenn das Blechteil des Mitneh mers ein mit dem radial inneren Bereich des Blechteils des Ringelements korrespondierendes Außenprofil hat.

Ein Torsionsdämpfer läßt sich bei einem besonders gerin gen konstruktiven Aufwand in die erfindungsgemäße Nabe integrieren, wenn er zwischen den Blechteilen des Ringe lements und des Mitnehmers angeordnet ist. Hierdurch be nötigen die ohnehin getrennt gefertigten Blechteile des Ringelements und des Mitnehmers lediglich eine entspre chende Formgebung an ihren dem Torsionsdämpfer zugewand ten Bereichen.

Die erfindungsgemäße Nabe hat zusammen mit dem Torsions dämpfer ein besonders geringes Gewicht, wenn der Tor sionsdämpfer einen aus umgeformtem Blech gefertigtes Ge häuse aufweist und wenn das Gehäuse in seinem an das Ringelement angrenzenden Bereich zwei parallel zueinander angeordnete, radial nach innen weisende Schenkel hat.

Durch diese Gestaltung trägt der Torsionsdämpfer in sei nem an das Ringelement angrenzenden Bereich zur Erhöhung der Steifigkeit der erfindungsgemäßen Nabe bei.

Das Ringelement ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung zuverlässig in seiner vorgesehenen axialen Lage gehalten, wenn das Blechteil des Ringelements radial nach innen gebogene, an dem an das Ringelement angrenzen den Bauteil der Nabe seitlich anliegende Fahnen aufweist. Das angrenzende Bauteil kann beispielsweise der Torsions dämpfer oder der Mitnehmer sein.

Die erfindungsgemäße Nabe besteht aus besonders wenigen Bauteilen, wenn die Blechteile des Mitnehmers aneinander liegend gestaltet sind und an ihrem radial äußeren Umfang jeweils einen Bund zur Bildung des Ringelements haben.

Zur weiteren Verringerung der Anzahl der Bauteile der er findungsgemäßen Nabe trägt es bei, wenn die Blechteile des Mitnehmers an ihrer radial inneren Begrenzung zumin dest einen zur Befestigung an der Welle vorgesehenen Bund haben. Hierbei kann der Bund entsprechend einem Profil der Welle gestaltet sein, so daß keine Zwischenhülse für die Verbindung der Nabe an der Welle erforderlich ist.

Die Blechteile des Mitnehmers können nahezu beliebig stoffschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Insbesondere können die Blechteile miteinander ver nietet sein. Zusätzlich zu montierende Bauteile für die Verbindung oder eine Erwärmung der Blechteile lassen sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vermeiden, wenn die Blechteile des Mitneh mers einander umgreifende Fahnen haben. Hierdurch läßt sich die erfindungsgemäße Nabe besonders kostengünstig herstellen und montieren.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Nabe,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Nabe aus Fig. 1 in einer Ansicht von links,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Nabe aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III-III,

Fig. 4 einen radial inneren Bereich einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabe,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Nabe mit einem Torsionsdämpfer in einem Längsschnitt,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Nabe mit einem Torsionsdämpfer,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Nabe,

Fig. 8 eine Ansicht von Position XIII auf einen Teilbereich der Nabe aus Fig. 7,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch die Nabe aus Fig. 8 entlang der Linie IX - IX.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Nabe einer Kupp lung für ein Kraftfahrzeug mit einem zur Befestigung an einer Welle 1 vorgesehenen Mitnehmer 2 und mit einem mit dem Mitnehmer 2 verbundenen Ringelement 3. Bei der Welle 1 kann es sich beispielsweise um eine Getriebeeingangs welle handeln. Das Ringelement 3 hat an seiner radial äu ßeren Seite ein hervorstehendes Profil 4. Das Profil 4 ist von einem Blechteil 5 gebildet. Hierfür weist das Blechteil 5 mehrere von Biegungen 6 gebildete Nuten 7 zur drehfesten und axial verschieblichen Halterung von nicht dargestellten Reibbelägen auf. Der Mitnehmer 2 hat Aus nehmungen 8 zur Gewichtsersparnis. In den Nuten 7 hat das Ringelement 3 in Richtung des Mitnehmers 2 weisende Fah nen 9. Der radial äußere Bereich des Mitnehmers 2 hat ei ne dem Ringelement 3 entsprechende Kontur. Hierdurch ist das Ringelement 3 in tangentialer Richtung formschlüssig mit dem Mitnehmer 2 verbunden.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist das Blechteil 5 des Ring elements 3 streifenförmig gestaltet. Die Enden des Ring elements 3 weisen eine formschlüssige Verbindung 10 mit einander auf. Die Fahnen 9 sind einteilig mit dem Ringe lement 3 gefertigt.

Die Fig. 3 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Nabe aus Fig. 1 entlang der Linie III-III, daß der Mitnehmer 2 aus zwei spiegelbildlich angeordneten Blech teilen 11, 12 gefertigt ist. Die Blechteile 11, 12 haben jeweils in ihrem radial inneren Bereich einen rohrförmi gen Bund 13, 14 und einen senkrecht auf dem Bund 13, 14 stehenden Rand 15, 16. Die Ränder 15, 16 des Mitnehmers 2 sind bis zu dem Blechteil 5 des Ringelements 3 geführt. An dieser Stelle werden die Blechteile 11, 12 des Mitneh mers 2 durch die Fahnen 9 des Ringelements 3 zusammenge spannt. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist die Welle aus Fig. 1 nicht dargestellt.

Die Fig. 4 zeigt einen radial inneren Bereich einer wei teren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabe. Diese Nabe unterscheidet sich von der aus den Fig. 1-3 da durch, daß ein Mitnehmer 17 an seinem an eine Welle 18 angrenzenden Bereich eine Hülse 19 aufweist. Die Hülse 19 hat eine Nut 20 zur Aufnahme einer in einer Nut 21 der Welle 18 angeordneten Paßfeder 22. Blechteile 23, 24 des Mitnehmers 17 weisen an den Stirnseiten der Hülse 19 an liegende Umbördelungen 25, 26 auf. Anstelle der Nut 20 kann die Hülse 19 bei einer als Keilwelle gestalteten Welle auch eine Innenverzahnung aufweisen.

Die Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabe mit einem zwi schen einem Mitnehmer 27 und einem Ringelement 28 ange ordneten Torsionsdämpfer 29 mit einer Wendelfeder 30. Das Ringelement 28 hat ein Blechteil 31 mit einem Profil 32. Das Blechteil 31 ist im Gegensatz zu dem aus Fig. 1 als Rohrstück gestaltet, bei dem das Profil 32 eingeprägt ist. Das Ringelement 28 ist damit wie das aus den Fig. 1-3 aufgebaut. Der Torsionsdämpfer 29 hat in seinem ra dial äußeren Bereich ein Gehäuse 33 mit zwei radial nach innen weisenden Schenkeln 34, 35. Seitlich an dem Gehäuse 33 liegen Fahnen 36, 37 des Blechteils 31 des Ringele ments 28 an. Der Mitnehmer 27 ist als Drehteil gestaltet und hat einen rohrförmigen Bund 38 und einen in der Mitte des rohrförmigen Bundes 38 angeordneten, radial nach au ßen hin weisenden Rand 39. Mit seinem rohrförmigen Bund 38 läßt sich der Mitnehmer 27 auf eine nicht dargestellte Welle beispielsweise aufschrumpfen. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nabe hat durch die kastenförmige Gestaltung des Gehäuses 33 des Torsionsdämpfers 29 eine hohe Stabilität.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Nabe mit einem Torsionsdämpfer 40. Die Nabe hat in ihrem radial inneren Bereich einen hülsenförmigen Mitnehmer 41 und in ihrem radial äußeren Bereich ein Ringelement 42 mit einem Blechteil 43. Der Mitnehmer 41 ist mit sich radial erstreckenden Schenkeln 44, 45 des Torsionsdämpfers 40 verbunden. Das Ringelement 42 ist an einem radial nach innen weisenden Schenkel 46 des Tor sionsdämpfers 40 befestigt. Hierfür hat das Blechteil 43 des Ringelements 42 gegen den Schenkel 46 vorgespannte Fahnen 47. Damit sind schwere Bauteile der Nabe in ihrem radial inneren Bereich angeordnet.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Nabe, die sich ausschließlich aus zwei Blechteilen 48, 49 zusammensetzt. Die Blechteile 48, 49 bilden in einem aneinanderliegenden Bereich einen Mitneh mer 50 mit jeweils einem im radial inneren Bereich ange ordneten Bund 51, 52. In ihren radial inneren Bereichen weisen die Bünde 51, 52 jeweils ein Keilwellenprofil 53 auf, mit dem die Nabe auf einer nicht dargestellten, ent sprechend als Keilwelle gestalteten Welle befestigt wer den kann. In ihren radial äußeren Bereichen haben die Blechteile 48, 49 ebenfalls einen mit einem Profil 54 versehenen Bund 55, 56 zur Bildung eines Ringelements 57. In einem mittleren Bereich sind die Blechteile 48, 49 miteinander verbunden. Hierfür hat eines der Blechteile 49 das andere Blechteil 48 umgreifende Fahnen 58, 59.

Die Fig. 8 zeigt in einer Ansicht von Position XIII auf die Nabe aus Fig. 7, daß die Blechteile 48, 49 in ihrem mittleren Bereich jeweils speichenförmig gestaltet sind. Die Fahnen 58 sind einteilig mit einem der Blechteile 49 gefertigt und umgreifen das andere Blechteil 48. Wie Fig. 9 in einer Schnittdarstellung durch einen mittleren Bereich des Mitnehmers 50 aus Fig. 8 zeigt, hat das von den Fahnen 58 umgriffene Blechteil 48 in diesem Bereich eine Einschnürung 60. Durch diese Gestaltung benötigt der Mitnehmer 50 besonders wenige zu montierende Bauteile.

Alternativ hierzu könnten die Blechteile auch Bohrungen zur Durchführung von Nieten aufweisen. Hierdurch ließen sich die Blechteile verzugfrei miteinander vernieten

Claims

1. Nabe für eine Kupplung, insbesondere für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges mit einem zur Befestigung auf einer Welle vorgesehenen Mitnehmer und mit einem auf dem Mit nehmer angeordneten, ein Profil aufweisenden Ringelement zur Aufnahme eines von Reibbelägen in die Welle einzulei tenden Drehmoments, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (3, 28, 42, 57) ein umlaufendes, dem vorgesehenen Profil (4, 32, 54) entsprechend umgeformtes Blechteil (5, 31, 43, 48, 49) hat.

2. Nabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2, 17) ein Blechteil (11, 12, 23, 24) mit einem zur Umschließung der Welle (1, 18) vorgesehenen rohrförmigen Bund (13, 14) und einen senkrecht auf dem Bund (13, 14) stehenden Rand (15, 16) aufweist.

3. Nabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (11, 12) des Mitnehmers (2) und das Blechteil (5) des Ringelements (3) formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

4. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (5) des Ringelements (3) als Blech streifen mit miteinander verbundenen Enden gestaltet ist.

5. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (31) des Ringelements (28) als Rohr stück mit dem Profil (32) entsprechenden Einprägungen ausgebildet ist.

6. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (17) zur Befestigung an der Welle (18) eine mit seinem Blechteil (23, 24) verbundene Hülse (19) hat.

7. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2, 17, 50) zwei spiegelbildlich zuein ander angeordnete Blechteile (11, 12, 23, 24, 48, 49) hat.

8. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (11, 12) des Mitnehmers (2) ein mit dem radial inneren Bereich des Blechteils (5) des Ringele ments (3) korrespondierendes Außenprofil hat.

9. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Torsionsdämpfer (29, 40) zwischen den Blechteilen (31, 43) des Ringelements (28, 42) und dem Mitnehmer (27, 41) angeordnet ist.

10. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsdämpfer (29) ein aus umgeformtem Blech gefertigtes Gehäuse (33) aufweist und daß das Gehäuse (33) in seinem an das Ringelement (28) angrenzenden Be reich zwei parallel zueinander angeordnete, radial nach innen weisende Schenkel (34, 35) hat.

11. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (5, 31, 43) des Ringelements (3, 28, 42) radial nach innen gebogene, an dem an das Ringelement (3, 28, 42) angrenzenden Bauteil der Nabe seitlich anlie gende Fahnen (9, 36, 37, 47) aufweist.

12. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (48, 49) des Mitnehmers (50) aneinan derliegend gestaltet sind und an ihrem radial äußeren Um fang jeweils einen Bund (55, 56) zur Bildung des Ringele ments (57) haben.

13. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (48, 49) des Mitnehmers (50) an ihrer radial inneren Begrenzung jeweils einen zur Befestigung an der Welle vorgesehenen Bund (51, 52) haben.

14. Nabe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (48, 49) des Mitnehmers (50) einander umgreifende Fahnen (58, 59) haben.