DE2911723C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der

• a) eine Tellerfeder mit ringförmigem Grundkörper und von diesem nach innen gerichteten Zungen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, an einem Deckel mittels beidseits von ihr in kreisringförmiger Anordnung vorgesehenen Auflagen schwenkbar gelagert ist, indem am Deckel angelenkte Haltemittel die Tellerfeder durch Öffnungen in derselben axial durchdringen und über die Haltemittel die dem Deckel abgewandte Auflage gehaltert ist und wobei die Schlitze zwischen den Zungen radial außen in lochartigen Ausnehmungen, die in Umfangsrichtung breiter sind als die Schlitze, enden, und
• b) sich die lochartigen Ausnehmungen zu den zwischen den Zungenspitzen endenden Schlitzen hin in lochartigen Er­ weiterungen mit einer - in Umfangsrichtung gesehen - größeren Breite als die Schlitzbreite, jedoch kleineren Breite als die der lochartigen Ausnehmungen fortsetzen.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine entsprechend ausgebildete und angeordnete Tellerfeder als Andrückeinrich­ tung in einem Aggregat.

Bei einer Reibungskupplung mit einer gemäß den Merkmalen a) und b) ausgebildeten Tellerfeder entsprechend DE-OS 27 35 861 sollen Nachteile einer Reibungskupplung mit einer gemäß Merkmal a) ausgebildeten Tellerfeder entsprechend DE-OS 25 43 693 beseitigt werden.

Bei Reibungskupplungen nach der letztgenannten DE-OS soll nämlich der Nachteil bestehen, daß der radial innere Bereich der Zungen - die untereinander durch einen gleichbleibenden Schlitz getrennt sind, der radial außen in den lochartigen Ausnehmungen endet - einem relativ großen Verschleiß ausgesetzt sein sollen. Um dies zu vermeiden, wird bei der Tellerfeder der erst genannten DE-OS der Schlitz im Bereich der radial innen liegenden Zungenspitzen verkleinert, die Zungenspitzen also verbreitert. Dadurch stellt sich der verbleibende Schlitz - radial zwischen der radial außen­ liegenden, lochartigen Ausnehmung und dem verschmälerten Bereich zwischen den Zungenspitzen gesehen -, in Umfangsrich­ tung gesehen, breiter dar, als derjenige Schlitz zwischen den Zungenspitzen, jedoch schmaler als die lochartige Ausnehmung.

Bei derartigen Reibungskupplungen sind die lochartigen Ausnehmungen, durch die die zur Halterung bzw. Zentrierung der Tellerfeder am Kupplungsdeckel dienenden Haltemittel hindurchragen, von der Form bzw. von der Dimensionierung dieser Haltemittel abhängig, nachdem die Haltemittel vollständig in den Ausnehmungen enthalten sind. Daher sind den Variationen der Form der Ausnehmungen verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt, weil in der Regel die Tellerfeder durch die Haltemittel auch zentriert wird. So z. B. ist eine Vergrößerung der Ausnehmungen - wodurch bekanntlich eine Erhöhung der Standzeit der Tellerfeder erzielt werden kann - nur in begrenztem Umfang möglich, da in einem solchen Falle auch Haltemittel mit entsprechend vergrößertem Schaftquer­ schnitt verwendet werden müßten. Neben der durch die Vergrößerung des Schaftquerschnittes bedingten Verteuerung würde außerdem noch der Nachteil hinzukommen, daß derartige Haltemittel relativ viel Platz einnehmen und das Gewicht einer Kupplung erheblich zunehmen würde. Bei aus dem Deckelmaterial herausgestanzten Haltemitteln würde der Deckel in hohem Maße geschwächt werden, wodurch eine einwandfreie Funktion der Kupplung nicht mehr gesichert wäre.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und Reibungskupplungen zu schaffen, die eine im Hinblick auf die Lebensdauer, die Funktion und die Herstellung optimale Auslegung gestatten.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die Haltemittel in die lochartigen Erweiterungen zumindest mit einem Teil ihrer radialen Erstreckung eintauchen und zwecks Zentrierung der Tellerfeder an Seitenwänden der lochartigen Erweiterungen zur Anlage kommen.

Dadurch können die Ausnehmungen derart gestaltet werden, daß die Kerbspannungen im Übergangsbereich zwischen den Zungen und dem ringförmigen Grundkörper ganz erheblich gesenkt werden und die Lebensdauer bei dynamischen Schwingungen wesentlich gesteigert bzw. die zulässige Belastbarkeit bei gleicher Schwingungsbeanspruchung erhöht wird, womit sich auch die Standzeit von mit derart ausgebildeten Tellerfedern ausgerüsteten Aggregaten erhöht. Auch wird hierdurch der Einsatz von verhältnismäßig kleinen Haltemitteln bei Aggregaten, bei denen die lochartigen Ausnehmungen ohnehin verhältnismäßig große Dimensionen aufweisen, z. B. bei Reibungskupplungen für LKWs, ermöglicht, weil die Tellerfeder über die Konturen, z. B. die der Erweiterungen, zentriert werden kann, indem die Haltemittel - in radialer Richtung gesehen - zumindest teilweise in die Erweiterung eintauchen bzw. von dieser umschlossen sind, wobei sie - in Umfangsrich­ tung gesehen - lediglich jeweils an einer Seitenwand der lochartigen Erweiterung anliegen können. In manchen Fällen kann es sogar vorteilhaft sein, wenn die Haltemittel vollständig im Bereich der Erweiterung aufgenommen sind, wobei auch die Zentrierung der Tellerfeder über die Haltemit­ tel und die entsprechenden Konturen der Erweiterungen erfolgen kann, was, wie bereits erwähnt, durch einseitige Anlage gewährleistet werden kann.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die lochartigen Ausnehmungen und die radial weiter innen liegenden Erweiterungen unmittel­ bar ineinander übergehen.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn - in radialer Richtung gesehen - zwischen Ausnehmung und Erweiterung eine Verengung vorhanden ist. Eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere bei Tellerfedern, die über Haltemittel mit einem länglichen Querschnitt an einem Aggregat befestigt sind, vorteilhaft sein, z. B. dann, wenn der längliche Querschnitt der Haltemittel zumindest annähernd radial verläuft. Die Tellerfeder kann dann durch zumindest einseitige Anlage - in Umfangsrichtung gesehen - mit der Kontur der Verengung, also der Kontur der Zungenverbreiterung an den Haltemitteln zentriert werden, indem jeweils eines rechts und links anliegt.

Um die Steifigkeit der Tellerfederzungen nicht zu schwächen, kann es sinnvoll sein, wenn die durch die Erweiterungen definierten Flächeninhalte geringer sind als die der Ausnehmungen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Tellerfeder gemäß der Erfindung können die Ausnehmungen jeweils mitsamt den Erweiterungen eine geigen- oder geigen­ kastenähnliche Form beschreiben. Dabei können die radial außenliegenden Ausnehmungen eine zumindest annäherungsweise ellipsenartige Form aufweisen und die Ellipse, mit ihrer Längsrichtung in Umfangsrichtung liegend, angeordnet sein und die Erweiterung z. B. eine Kreisform haben oder ebenfalls eine Ellipsenform, wobei wenigstens einzelne der lochartigen Erweiterungen derart ausgebildet bzw. angeordnet sind, daß Haltemittel zur Festlegung der Tellerfeder zumindest mit einem Teil ihrer radialen Erstreckung eintauchen können. Auch hier können Ausnehmung und Erweiterung ineinander übergehen oder voneinander durch einen Übergangsbereich getrennt sein. Damit kann ein Optimum zwischen der Spannungsausbildung am Federrand und der Zungendurchbiegung erreicht werden.

Eine weitere Ausführungsform, bei der die lochartigen Ausnehmungen und die radial weiter innen liegenden Er­ weiterungen unmittelbar ineinander übergehen, kann darin bestehen, daß, wie oben beschrieben, die Tellerfeder eine elliptische Ausnehmung aufweist, die radial weiter innen in eine schlitzartige Erweiterung übergeht für die Aufnahme z. B. eines, einen länglichen Querschnitt aufweisenden Haltemittels, das aus dem Deckel sehnenartig herausgebogen sein kann. Eine solche Ausführungsform ist besonders günstig für die Tellerfeder, da hier die Durchbiegesteifigkeit der Zungen optimal gehalten ist.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die Erweiterungen flachprofilartigen Haltemitteln, die z. B. radial aus dem Deckel herausgebogen wurden und die mit ihrem länglichen Querschnitt in Umfangsrichtung weisen, angepaßt sind.

Eine Verkörperung der Erfindung betrifft eine Tellerfeder mit ringförmigem Grundkörper und an diesem nach innen gerichteten Zungen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, wobei die Schlitze zwischen den Zungen radial außen in lochartigen Ausnehmungen, die in Umfangsrichtung breiter sind als die Schlitze, enden, und wobei sich die lochartigen Ausnehmungen zu den zwischen den Zungenspitzen endenden Schlitzen hin in lochartigen Erweiterungen mit einer - in Umfangsrichtung gesehen - größeren Breite als die Schlitz­ breite, jedoch kleineren Breite als die lochartigen Ausneh­ mungen fortsetzen, die sich dadurch auszeichnet, daß die radiale Erstreckung der lochartigen Erweiterungen nur gering­ fügig größer ist als die radiale Erstreckung innerhalb dieser Erweiterungen befindlicher Abschnitt von durch die Er­ weiterungen axial hindurchgreifenden Haltemitteln, welche die Tellerfeder bei Verwendung als Andrückeinrichtung in einem Aggregat an diesem haltern.

Es ist ersichtlich, daß bei Aggregaten mit Tellerfedern gemäß der Erfindung es auch möglich ist, den Kippdurchmesser der Tellerfeder innerhalb des Durchmessers vorzusehen, der durch die äußersten Konturen der Ausnehmungen gebildet ist.

Anhand der Fig. 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Reibungskupplung in teilweise geschnittener Darstellung in Ansicht,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III.

In Fig. 1 - vom Betrachter aus gesehen links beginnend in Richtung des Uhrzeigersinns - ist der Deckel 1 zu erkennen, sodann die Tellerfeder 2, die Druckplatte 3, dann wiederum die Tellerfeder 2 und der Deckel 1. Zur Drehmomentübertragung zwischen Deckel und Druckplatte besitzt die Kupplung in an sich bekannter Weise Blattfedern 4.

Aus Fig. 2 ist wiederum zu erkennen das Gehäuse 1, die Druckplatte 3 und die Tellerfeder 2′, die sich radial außen gegen die Nocken 5 der Druckplatte 3 abstützt und am Deckel zwischen zwei Auflagen 6 und 7 kippbar eingespannt ist. Die Befestigung der Tellerfeder 2 am Deckel 1 erfolgt mit Hilfe der die Auflage 7 halternden Haltemittel 25, die die Tellerfeder 2 in Achsrichtung durchdringen.

Auf der linken Seite oben der Fig. 1 ist eine Ausführung einer bisher bekanntgewordenen Reibungskupplung gezeigt, während in der rechten Darstellung der Fig. 1 Ausfüh­ rungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.

In an sich bekannter Weise besitzt die Tellerfeder 2 einen ring­ förmigen Grundkörper, von dem aus radial nach innen gerichtete Zungen 10 ausgehen, die durch Schlitze 11 voneinander ge­ trennt sind und die radial außen in lochartigen Ausnehmungen 12 - von denen ein Paar in der den Stand der Technik zeigenden Dar­ stellung im oberen Bereich links dargestellt ist. In dem sich daran anschließenden Bereich - in Richtung des Uhrzeigers gesehen - sind jeweils verschiedenartig ausgebildete Loch­ paare 13, 14, 15, 16 und 17 dargestellt sowie entsprechend ausgebildete und angeordnete Haltemittel.

Bei den bisher bekanntgewordenen Reibungskupplungen ist in der Regel in jeder zweiten der Ausnehmungen 12 ein Halte­ mittel - hier in Form eines Stufenbolzens 8 - vorgesehen. Diese Bolzen 8 sind über ihre Schließköpfe 18 am Deckel 1 vernietet und stützen mit einem kopfartigen Bereich 19 die Halterung 7 in Form einer Haltetellerfeder ab.

Da die Haltemittel 8 zur Zentrierung der Tellerfeder dienen, andererseits der Tellerfederquerschnitt im Übergangsbereich zwischen ringförmigem Grundkörper und Tellerfederzunge, also etwa im Bereich der Ausnehmungen 12 verhältnismäßig gering sein soll, sind der Ausgestaltung der Tellerfeder im Hinblick auf eine optimale Lebensdauer sowie damit eine optimale Ausge­ staltung der Kupplung relativ enge Grenzen gesetzt.

Bei der Ausgestaltung einer Tellerfeder bzw. Reibungskupplung gemäß der Erfindung können die lochartigen Ausnehmungen 13-17 nach Gesichtspunkten, die für die Lebensdauer der Kupplung bzw. Tellerfeder optimal sind, ausgelegt werden, denn für den Durch­ gang der Haltemittel sind radial innerhalb dieser lochartigen Ausnehmungen lochartige Erweiterungen 20, 21, 22, 23, 24 vorgesehen, die eine größere Breite aufweisen als die Breite der Schlitze 11 und in die die Haltemittel für die Befestigung der Tellerfeder 2 - in radialer Richtung gesehen - zumindest eintauchen oder in diesen Ausnehmungen zumindest über den Großteil ihrer radialen Erstreckung erhalten sind.

Die Ausnehmungen mit ihren Erweiterungen bilden hier eine geigen- oder geigenkastenähnliche Form.

Das Haltemittel 25 ist ebenfalls als Niet ausgebildet, jedoch kann dieser Niet im Querschnitt geringer ausgebildet sein als der Niet 8 und somit sich außerdem noch eine Gewichts- und Kosteneinsparung ergeben.

Das Haltemittel 26 ist in Umfangsrichtung breit und in radialer Richtung schmal und ist ebenfalls in der lochartigen Erweiterung 21 vollständig aufgenommen.

Das Haltemittel 27 besitzt in radialer Richtung eine längere Erstreckung als in Umfangsrichtung und ist ebenfalls zumindest annähernd vollständig in der lochartigen Erweiterung 22 - eben­ falls in radialer Richtung gesehen - aufgenommen.

Das Haltemittel 22 ist, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, durch einen zumindest annähernd in Sehnenrichtung gelegten Schnitt aus dem Deckelmaterial ausgestanzt und dann in Achsrichtung weisend umgelegt und hält mit einer angestanzten Nase die Halterung 7, so daß die Tellerfeder 2 am Deckel befestigt und zwischen den beiden Auflagen 6 und 7 kippbar eingespannt ist.

Die weiterhin eingezeichneten Haltemittel 28 und 29 können in gleicher Weise aus dem Deckelmaterial geformt sein, eben­ falls kann das Haltemittel 26 aus dem Deckelmaterial - jedoch in radialer Richtung ausgeschnitten und dann umgefaltet - gebildet sein.

Das Haltemittel 28 taucht - in radialer Richtung gesehen - lediglich mit einem Teilbereich in die an die lochartige Aus­ nehmung 16 anschließende lochartige Erweiterung 23 ein bzw. ist nur teilweise in letzterer aufgenommen.

Das Haltemittel 29 befindet sich radial außerhalb der loch­ artigen Ausnehmung 17, taucht jedoch radial in die lochartige Erweiterung 24 ein und zwischen Ausnehmung 17 und Erweiterung 24 befindet sich ein Übergangsbereich 30. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Erweiterung 24 und das Haltemittel 29 derart ausgebildet sind, daß das Haltemittel gänzlich in der Er­ weiterung - in radialer Richtung gesehen - aufgenommen ist.

Zur Zentrierung der Tellerfeder kann die Anordnung derart getroffen werden, daß die Haltemittel 25 bis 29 - in Umfangsrichtung gesehen - lediglich mit einer der Konturen der Erweiterungen 20-24 bzw. dem Übergangs­ bereich 30 anliegen bzw. tangieren.

Es ist weiterhin ersichtlich, daß die durch die Er­ weiterungen definierten Flächeninhalte geringer sind als die der Ausnehmungen.

Insbesondere bei aus dem Deckelmaterial herausgebogenen Haltemitteln kann als Vorteil noch hinzukommen, daß - falls die Haltemittel z. B. in der Art der Haltemittel 29 angeordnet sind - die entsprechenden Bereiche der Teller­ feder, mit denen die Haltemittel zur Zentrierung in Kontakt kommen, dort anliegen, wo kein Stanzgrat während der Schwenk­ bewegung der Tellerfeder an derselben scheuern könnte.

Claims (6)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der eine Tellerfeder mit ringförmigem Grundkörper und von diesem nach innen gerichteten Zungen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, an einem Deckel mittels beidseits von ihr in kreisringförmiger Anordnung vorgesehenen Auflagen schwenkbar gelagert ist, indem am Deckel angelenkte Haltemittel die Tellerfeder durch Öffnungen in derselben axial durchdringen und über die Haltemittel die dem Deckel abgewandte Auflage gehaltert ist und wobei die Schlitze zwischen den Zungen radial außen in lochartigen Ausnehmungen, die in Umfangsrichtung breiter sind als die Schlitze, enden, und wobei sich die lochartigen Ausnehmungen zu den zwischen den Zungenspit­ zen endenden Schlitzen hin in lochartigen Erweiterungen mit einer - in Umfangsrichtung gesehen - größeren Breite als die Schlitzbreite, jedoch kleineren Breite als die der lochartigen Ausnehmungen fortsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (25-29) in die lochartigen Erweiterungen (20-24) zumindest mit einem Teil ihrer radialen Erstreckung eintauchen und zwecks Zentrierung der Tellerfeder an Seitenwänden der lochartigen Erweiterungen zur Anlage kommen.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lochartigen Ausnehmungen (13-17) und die radial weiter innen liegenden Erweiterungen (20-24) unmittelbar ineinander übergehen.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausnehmungen (17) und Erweiterungen (24) ein schmälerer Übergangsbereich (30) vorhanden ist.

4. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Erweiterung (20-24) definierte Flächeninhalt geringer ist als der der Ausnehmung (13-17).

5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (25, 26, 27) vollständig im Bereich der Erweiterungen (20, 21, 22) aufgenommen sind.

6. Tellerfeder mit ringförmigem Grundkörper und an diesem nach innen gerichteten Zungen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, wobei die Schlitze zwischen den Zungen radial außen in lochartigen Ausnehmungen, die in Umfangsrichtung breiter sind als die Schlitze, enden, und wobei sich die lochartigen Ausnehmungen zu den zwischen den Zungenspitzen endenden Schlitzen hin in lochartigen Erweiterungen mit einer - in Umfangsrichtung gesehen - größeren Breite als die Schlitzbreite, jedoch kleineren Breite als die lochartigen Ausnehmungen fortsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung der lochartigen Erweiterungen (20-24) nur geringfügig größer ist als die radiale Erstreckung innerhalb dieser Erweiterungen befindlicher Abschnitte von durch die Erweiterungen axial hindurchgreifenden Haltemitteln (25-29), welche die Tellerfeder (2) bei Verwendung als Andrückeinrichtung in einem Aggregat an diesem haltern.