DE3836385A1 - Verfahren zur befestigung eines momentuebertragungselements an einer platte in einer kupplung sowie die entsprechenden anwendungen - Google Patents
Verfahren zur befestigung eines momentuebertragungselements an einer platte in einer kupplung sowie die entsprechenden anwendungenInfo
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Description
Vorliegende Erfindung betrifft Kupplungen, insbe
sondere für Kraftfahrzeuge, gemäß der Präambel des
Anspruchs 1, wie sie z.B. in den Patenten FR-A-2
5 54 893, FR-A-15 76 586 sowie DEA-36 00 972 be
schrieben sind.
In allen Fällen bilden der Deckel, die Laschen oder
der Flansch Momentübertragungselemente, die an der
Gegendruckplatte, am Deckel bzw. an der Druckplat
te, an der Trägheitsplatte durch Befestigungsorgane
befestigt sind.
Gemäß diesen Dokumenten bestehen die Befestigungs
organe aus Schrauben oder mit Kopf versehenen Nie
ten.
Bei der Anordnung mit Schrauben braucht die Grund
lochlänge nicht genau zu sein und die Fertigungsto
leranzen für das Momentübertragungsstück brauchen
ebenfalls nicht genau zu sein. Der Nachteil dieser
Anordnung besteht in der Notwendigkeit, das Grund
loch bohren zu müssen, und in der Gefahr einer
Lockerung der Schrauben, insbesondere unter Einwir
kung von Vibrationen.
Bei der Anordnung mit Nieten mit abgesetztem Kopf
(rivets a tete epaulee) muß die Grundlochlänge eben
so genau sein wie die Länge des Niets. Außerdem
müssen die Fertigungstoleranzen des Momentübertra
gungselements berücksichtigt werden, und dessen Ein
spannung wird vom elastischen Rücklauf des Nietkop
fes beim Abziehen des Werkzeuges beeinflußt.
Sind die mechanischen Beanspruchungen erheblich,
ist es außerdem erforderlich, das Grundloch mit Nu
ten zu versehen.
Vorliegende Erfindung hat den Zweck, diese Nachtei
le zu beseitigen und dabei gleichzeitig ein großes
Moment auf dauerhafte Weise zu übertragen, ohne daß
die Notwendigkeit besteht, das Grundloch weiteren
Bearbeitungsvorgängen zu unterwerfen, und unter
gleichzeitiger Gewährleistung weiterer Vorteile.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Ver
fahren nach dem Kennzeichen des Hauptanspruches ge
löst.
Man wird die axiale Kompaktheit, die Einfachheit
und die reduzierte Anzahl Elemente bei dieser An
ordnung verstehen, die einerseits eine dauerhafte,
spielfreie Befestigung des Stifts in der Platte
ohne die Gefahr einer Rißbildung ermöglicht und
andererseits ein einwandfreies Ausfüllen der Öff
nung durch den Stift und eine einwandfreie Einspan
nung des Momentübertragungselements in der Weise
zuläßt, daß ein großes Moment übertragen werden
kann. Der Stift läßt sich auf wirtschaftliche Weise
durch Abtrennung von einem glatten zylinderförmigen
Stab herstellen.
Das Grundloch kann ebenfalls glatt sein. Die Ver
formung des Stiftes wird vorzugsweise ausgeführt,
bevor der Klebstoff aushärtet. Dadurch bewirkt man
eine Quellung des Stifts und somit eine gleichmäßi
ge Verteilung des Klebstoffes, wodurch eine dauer
hafte, spielfreie Verbindung zwischen Stift und
Grundloch gewährleistet ist.
Man wird die große Flexibilität dieses Verfahrens
verstehen, welches vor Verformung des überstehenden
Teils des Stifts die Möglichkeit bietet, entweder
den Stift vorher an der Platte zu befestigen und
dann das Teil, eventuell nach Aushärtung des Kleb
stoffes, am Stift eingreifen zu lassen, oder den
Stift gleichzeitig in die Öffnung des Teils und das
Grundloch einzusetzen.
Aufgrund dieses Verfahrens erhält man bei einem
Doppel-Schwungrad die Möglichkeit zur radialen Be
festigung in gleicher Höhe mit dem Innendurchmesser
des Anlasserkranzes.
Man wird verstehen, daß die Fertigungstoleranzen
des Grundloches, des Momentübertragungselements
bzw. des Stifts nicht genau zu sein brauchen.
Aufgrund der Erfindung ist es möglich, das Moment
übertragungselement mit wenigstens teilweise gefrä
sten Öffnungen zu versehen und einen gleichmäßigen
Kontakt zwischen der genannten, gefrästen Öffnung
und dem Stift durch das Fließen des Materials am
eventuell gefrästen Vorsprungsende desselben her
beizuführen. Der Platzbedarf in Längsrichtung ist
noch reduziert, was, insbesondere im Falle eines
Doppel-Dämpfungsschwungrades, eine Aussparung in
der Gegendruckplatte überflüssig macht. Außerdem
erzielt man eine bessere Verformung des Stifts im
Grundloch.
Natürlich hätte man daran denken können, zur Redu
zierung der Längsabmessung Senkschrauben zu verwen
den, die jeweils in eine gefräste Öffnung im Mo
mentübertragungselement eingesetzt würden, aber in
Anbetracht der Einbautoleranzen der Gewindelöcher
der Platte und der gefrästen Öffnungen des genann
ten Elements wäre der Kopf der Schrauben nur mit
einer Erzeugenden der entsprechenden gefrästen Öff
nung des Momentübertragungselements in Berührung
gekommen.
Somit würden sich die Schrauben im Laufe der Zeit
lockern, insbesondere aufgrund der Verstemmungsphä
nomene hervorrufenden Vibrationen.
Die Erfindung wird im Licht der nachfolgenden Be
schreibung besser verständlich werden, worin auf
die Zeichnungen Bezug genommen wird,
die folgendes darstellen:
- - Fig. 1 ist eine Radialschnittansicht einer Kupp lung der bisher bekannten Art;
- - Fig. 2 ist eine Radialschnittansicht einer er sten Anwendungsart der Erfindung in Verbindung mit einem Doppel-Dämpfungsschwungrad;
- - Fig. 3 ist eine Teilansicht von Einzelheiten als Radialschnitt vor Verformung des Stiftendes;
- - Fig. 4 ist eine radiale Teilschnittansicht des Einsetzwerkzeuges;
- - Fig. 5 ist eine radiale Teilschnittansicht der Ausweitung des Stiftkopfes;
- - Fig. 6 ist eine radiale Teilschnittansicht, die den Boden des Grundloches sowie die Ausweitkugel des Stiftkopfes zeigt;
- - Fig. 7 ist eine Ansicht, die den Halbrundkopf des Stifts zeigt;
- - Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Hohlstifts;
- - Fig. 9 ist eine radiale Halbschnittansicht einer zweiten Anwendungsart der Erfindung auf eine Kupp lungsvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Kupplung entsprechend dem fran
zösischen Patent FR-A-15 76 586 dargestellt.
Diese Kupplung besitzt eine Gegendruckplatte 10,
die drehbar fest mit der Kurbelwelle des Motors M
verbunden ist, und eine Kupplungsvorrichtung 10-
15-16-17-13. Diese Vorrichtung enthält wenig
stens eine Druckplatte 11, die drehbar mit einem
Deckel 13 verbunden ist, im Verhältnis dazu jedoch
axial, hier mit Hilfe von Laschen 21, bewegt werden
kann. Diese Platte 11 unterliegt der Einwirkung
elastischer Vorrichtungen 16, hier in Form einer
Membran, die mit einem Belleville-Dichtungsring 18
und mit radialen Zapfen 19 versehen ist, welche auf
dem Deckel 13 zur Auflage kommen und die Druckplat
te 11 in Richtung der Gegendruckplatte 10 beanspru
chen, um dazwischen eine Reibscheibe 12 einzuklem
men, die drehbar an der Antriebswelle A des Getrie
bes angebracht ist.
Die Vorrichtung ist zur Anbringung an der Gegen
druckplatte 10 mit Hilfe des Deckels 13 für Befe
stigungsorgane 14 geeignet.
Die Laschen 21 bilden Momentübertragungselemente,
ebenso wie der Deckel 13, und sind an der Druck
platte 11 und am Deckel 13 über Befestigungsorgane
23, 24, 25 angebracht. Die Membran 16 ist mit Hilfe
von kleinen Säulen 17 am Deckel 13 montiert, und
ein Kupplungsausrücklager 20 ist dazu bestimmt, zur
Betätigung der Kupplung auf die Zapfen 19 einzuwir
ken.
In Fig. 2 sieht man ein Doppel-Dämpfungsschwungrad
mit zwei koaxialen Drehelementen A, B, die im Ver
hältnis zueinander innerhalb der Grenzen eines be
stimmten Winkelbereichs und gegenüber elastischen
Vorrichtungen 33 für Umfangsangriff beweglich ange
bracht sind.
Einer der Teile enthält eine Trägheitsplatte 31,
die drehbar fest mit dem Zapfen der Kurbelwelle des
Motors über Schrauben 34 verbunden ist, während am
anderen Teil eine Platte 10 vorgesehen ist, die die
Gegendruckplatte der Kupplung bildet.
Die Scheibe 12 aus Fig. 1 kann daher mit dieser
Platte 10 in Kontakt treten, und ebenso kann die
Kupplungsvorrichtung mit Hilfe des Deckels an die
ser Platte 10 befestigt werden.
Diese Gegendruckplatte 10 ist mittels Schrauben 36
an einer Verbindungsplatte 35 mit Radialflansch 35′
befestigt.
Zwischen der Platte 35 und einer Nabe 37, die aus
einem Stück mit der Platte 31 besteht, ist ein La
ger 38 eingesetzt.
Das Doppel-Schwungrad enthält einen durch die Ver
bindungsplatte 35 zentrierten und mit zwei Schalen
39, 40 versehenen Drehmomentbegrenzer. Zwischen den
Schalen 39, 40 sind Belleville-Dichtungsringe 41
eingesetzt, die diese Schalen in Richtung der ra
dialen Flächen 42, 43 beanspruchen, die jeweils zur
Verbindungsplatte 35 bzw. zur Gegendruckplatte 10
gehören, wobei zwischen den erwähnten Schalen 39,
40 und den erwähnten Flächen 42, 43 ein Reibbelag
44 eingesetzt ist.
Die Schalen besitzen Arme mit Zapfen, die geeignet
sind, mit den Hohlräumen in den Sitzen 45 zusammen
zuwirken, wie in der Patentanmeldung FR-A-25 71 461
beschrieben.
Die elastischen Vorrichtungen 33, hier Spiralfe
dern, sind jeweils zwischen zwei Sitzen 45 ange
bracht, die an der Führungsscheibe 30 und Sektoren
46 angelenkt sind, die hier durch Nieten fest mit
der Trägheitsplatte 31 verbunden sind.
Jeder Sektor 46 erstreckt sich zwischen zwei zu
verschiedenen Federn 33 gehörenden Sitzen, so daß
man mit deren Hilfe wiederum eine Führungsscheibe
erhält.
Diese Anordnung wird benutzt, um die Hysteresevor
richtung herzustellen. Tatsächlich wird es möglich,
die Verteilungsscheibe 47 drehbar mit den Sektoren
46 zu verbinden, und zwar mit Hilfe von Zapfen 48,
die gleitend in entsprechende axiale Nuten der Sek
toren 46 eingreifen.
Der Belleville-Dichtungsring 49 wird durch die
Scheibe 47 zentriert, um die mit der Scheibe 47
verbundene Reibscheibe 50 im Kontakt mit der der
Platte 31 zugewandten durchgehenden Außenfläche des
Flanschs 35′ zu beanspruchen.
Die Platte 31 hat eine hohle Form und ist außen mit
einem axialen Rücklauf 51 versehen, der den Anlas
serkranz 52 trägt.
Dieser Kranz ist auf eine axiale Fläche 53 des
Rücklaufs 51 in Kontakt mit einer radialen Fläche
54 desselben aufgedrückt.
Die Führungsscheibe 30 besitzt eine radiale Kante
55, die mit dem Abschnitt 56 des Rücklaufs 51, der
der Platte 11 zugewandt ist, in Berührung kommen
kann.
Diese Scheibe 30, die als Auflager für die Feder 33
dient und ein Momentübertragungselement der Kupp
lung bildet, ist an der Trägheitsplatte 31 durch
wenigstens zwei Befestigungsorgane 57 befestigt,
die jeweils in ein Grundloch 58 der genannten Plat
te 31 eingreifen und jeweils durch eine Öffnung 59
des Teils 30 hindurch verlaufen.
Gemäß der Erfindung, bei der das Befestigungsorgan
57 einen Stift bildet, versieht man das Grundloch
58 und/oder den Stift 57 mit Klebstoff, führt den
Stift mit geringem Spiel in das Grundloch 58 ein,
dann verformt man, während der Stift durch die Öff
nung 59 des Teils 30 hindurchverläuft, auf bleiben
de Weise und mit Hilfe eines Werkzeugs C das vor
springende Ende 60 des Stifts 57, indem man dieses
aufweitet, um das erwähnte Teil 30 einzuklemmen.
Hier nimmt man die Verformung des Stifts 57 vor dem
Aushärten (vor Polymerisation) des Klebstoffes vor,
und gleichzeitig führt man den Stift 57 in die Öff
nung 59 und das Loch 58 ein.
In Fig. 3 ist der Stift vor Verformung des vor
springenden Endes 60 dargestellt.
Natürlich wird die Länge des Stifts 57 entsprechend
der Länge des Loches 58 und der Dicke des Teils 30
gewählt, damit der Stift an dem Teil 30 übersteht
und am Boden des Loches aufliegt.
Dieser Stift 57, der zylindrisch und mit kreisrun
dem Querschnitt aufgebaut ist, ist zur Verbesserung
der Klebwirkung aufgerauht, wobei die Rauhigkeit
zum Beispiel durch ein Sandstrahlverfahren erzielt
wird. Er besitzt einen abgeschrägten Flachkopf 61
zur leichteren Anbringung. Der Boden 62 des Loches
58 ist kegelstumpfförmig oder von anderer geeigne
ter Form.
Das erwähnte Loch 58 hat eine Form, die zu derjeni
gen des Stifts 57 paßt, und weist eine glatte zy
lindrische Kontur auf. Es wird durch Bohren herge
stellt.
Hier bringt man den Klebstoff vor Montage des
Stifts 57 in das Loch 58 ein, und die Öffnung 59
besitzt einen gefrästen Teil 63. Der Stift wird in
das Grundloch 58 mit einem Spiel eingesetzt, das
höchstens so groß ist wie das Spiel, mit dem der
Stift durch den betreffenden Teil der Öffnung 59
hindurchtritt. Mit Hilfe eines flachen Einsetzwerk
zeuges C (Fig. 4) bewirkt man die plastische Ver
formung des Endes 60 in der Weise, daß dieses die
gefräste Öffnung 59 durch Fließen ausfüllt und das
Teil 30 im Kontakt mit der Platte fest eingeklemmt
wird.
Nach diesem Vorgang wird das Ende 60 radial aufge
weitet und bildet dann einen Wiederanlauf-Anschlag
und somit wird die Übertragung eines nicht unerheb
lichen Moments möglich.
Der Kopf 61 kann flach sein, so daß es zu einer
Quellung, besonders in radialer Richtung, desselben
kommt.
Auf diese Weise erzielt man außer der Quellung des
Hauptteils des Stifts durch Verformung des vor
springenden Endes 60 eine feste Verbindung zwischen
dem Kopf 61 und dem Grundloch 58 sowie eine gute
Verteilung des Klebstoffes und eine gute Verkle
bung.
Die Aufweitung des Kopfes 61 kann durch eine Kugel
erleichtert werden, die am Boden des Loches 58
liegt (Fig. 6).
Diese Aufweitung kann mit Hilfe eines gewölbten
Teils 62, z.B. in Form einer Kugel, des Kopfes 61
bewirkt werden (Fig. 7).
Um die Verklebung und/oder die Verformung des Stif
tes zu verbessern, kann der mittlere Teil desselben
hohl ausgebildet sein (Fig. 8).
Da der Klebstoff vorher in das Loch 58 eingebracht
wird, erlaubt diese Anordnung das Austreiben der im
Klebstoff enthaltenen Luftblasen, wobei einerseits
die Aufweitung des Kopfes 61 im Kontakt mit dem
Boden des Loches 58 und andererseits die Verformung
des vorspringenden Endes 60 sowie eine gute Ausfül
lung der Öffnung 59 begünstigt werden.
Aufgrund dieses Verfahrens erhält man, wie aus
Fig. 2 ersichtlich, die Möglichkeit einer radialen
Befestigung des Teils 30 in Höhe des Innendurchmes
sers des Anlasserkranzes 52 an einem Mittenumfang,
dessen Durchmesser ähnlich dem Durchmesser des In
nenumfangs des Anlasserkranzes 52 ist.
Die Grundlöcher 58 sind an einem Mittenumfang mit
einem Durchmesser D angeordnet, der etwas geringer
ist als der Durchmesser des zylinderförmigen Teils
53 (Fig. 3). Diese Lösung ermöglicht eine Befesti
gung des Teils 30, wobei gleichzeitig eine gute
Auflagefläche 54 für den Kranz 52 entsteht, während
eine herkömmliche Lösung durch Vernietung mit
Durchgangsloch wegen der Anwesenheit des Kranzes
unmöglich ist.
Dank der Erfindung braucht die Gegendruckplatte 10
nicht mit einer Aussparung versehen zu werden, wäh
rend sich die Längsabmessung einer solchen Anord
nung, insbesondere wegen der gefrästen Öffnung 59
des Momentübertragungsteils 30, reduziert.
Man kann dieses Verfahren einsetzen, um die in
Querrichtung verlaufenden Laschen 21 an der Druck
platte 11 einer Vorrichtung zu befestigen, wie sie
in Fig. 1 beschrieben und in Fig. 9 dargestellt
ist, und zwar mit Hilfe von Stiften 57 gemäß der
Erfindung.
Man wird bemerken, daß jeder Stift durch eine Viel
zahl von Laschen hindurchtritt und daß die Öffnun
gen derselben nicht gefräst sind.
Natürlich kann am Stift 57 eine Scheibe angebracht
und zwischen den Laschen und dem verformten Ende 60
des Stifts 50 eingelegt werden. Man wird bemerken,
daß das Werkzeug eine flache Form hat.
Die Anordnung gemäß Fig. 2 erlaubt dem Hersteller
die separate Prüfung der Trägheitsplatte 31, bevor
das Doppel-Schwungrad zusammengebaut wird. Außerdem
ist es durch die Sektoren 46 und durch die Hohl
platte 31 möglich, die verschiedenen Bestandteile
aufeinanderzustapeln, dann die Führungsscheibe 30
zu befestigen und schließlich die Gegendruckplatte
10 anzubringen.
Es besteht natürlich die Möglichkeit, den Deckel an
der Gegendruckplatte mit Hilfe von Stiften gemäß
dem Verfahren dieser Erfindung zu befestigen. Eben
so kann das Doppel-Dämpfungsschwungrad mit zwei an
der Trägheitsplatte angebrachten Führungsscheiben
versehen sein, wie in der Patentanmeldung FR - 87
09 919, eingereicht am 15. Juli 1987, beschrieben.
In diesem Falle können die Führungsscheiben so aus
gebildet sein, daß sie außen an den Federn mittels
radialer Kanten zusammenlaufen.
Die Befestigungsstifte können somit mehrere Moment
übertragungsteile an der Kupplungsplatte befesti
gen.
In diesem Falle ist die Öffnung des an die Platte
angebauten Teils kleiner als die Öffnung des ande
ren Teils.
Es ist möglich, den Stift mit Klebstoff zu verse
hen, bevor er in das Grundloch eingeführt wird, und
das Teil an der Platte anzubringen, nachdem der
Stift festgeklebt ist.
Schließlich kann das Werkzeug C, wenn erforderlich,
gewölbt sein, um einwandfrei auf der Mitte des
Stifts aufzuliegen und die Quellung des Kopfes 61
und des Endes 60 zu vervollständigen.
Claims (9)
1. Verfahren zur Befestigung in einer Kupplung,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von wenigstens
einem Momentübertragungselement der Kupplung (10,
11) mit Hilfe von Befestigungsorganen (57), die
jeweils geeignet sind, durch eine Öffnung (59) im
genannten Momentübertragungselement hindurch zu
verlaufen und in ein Grundloch (58) der genannten
Platte einzugreifen, dadurch gekennzeichnet, daß
das Befestigungsorgan aus einem Stift (57) besteht
und daß man das Grundloch (58) und/oder den Stift
(57) mit Klebstoff versieht, den Stift (57) durch
die Öffnung (59) des Elements (30, 21) hindurch
steckt und daß man das überstehende Ende (60) des
Stifts mit Hilfe eines Werkzeuges (C) bleibend ver
formt, indem man dieses Ende ausweitet, um das ge
nannte Element (30) festzuklemmen.
2. Befestigungsverfahren gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man das überstehende Ende (60)
des Stifts (57) vor Aushärtung des Klebers ver
formt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Öffnung (59) einen gefrästen Teil auf
weist und man diese am Ende des Stifts bleibend
verformt, indem man die gefräste Öffnung (59) durch
plastisches Fließen ausfüllt.
4. Stift, geeignet zur Anwendung des Verfahrens ge
mäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stift (57) in der Mitte hohl ist.
5. Stift, geeignet zur Anwendung des Verfahrens ge
mäß einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stift (57) an dem Ende einen
Halbrundkopf (61) aufweist, welches dem zur Verfor
mung vorgesehenen Teil (60) gegenüberliegt.
6. Doppel-Dämpfungsschwungrad für Kupplung, insbe
sondere für ein Kraftfahrzeug, von der Art, die
eine Trägheitsplatte (31) enthält, eine Gegendruck
platte (10), die die Gegendruckplatte einer Kupp
lung bilden kann, wobei die Trägheitsplatte (31) im
Verhältnis zur Gegendruckplatte (11) um eine ge
meinsame Achse gegenüber von elastischen Vorrich
tungen (33) drehbar angeordnet ist, die auf wenig
stens einem Momentübertragungselement (30) auflie
gen können, welches an der Trägheitsplatte (31) mit
Hilfe von wenigstens einem Befestigungsorgan (57)
befestigt ist, welches durch eine Öffnung (59) im
genannten Element hindurchtritt und in einem Grund
loch (58) der Trägheitsplatte einrastet, dadurch
gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan ein Stift
(57) ist, der mit Hilfe des Verfahrens gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 3 angebracht wird.
7. Doppel-Dämpfungsschwungrad gemäß Anspruch 6,
wobei die Trägheitsplatte (31) einen Anlasserkranz
(52) für den axialen Rücklauf (51) trägt und das
Element aus einer Führungsscheibe (30) mit einer
radialen Kante besteht, welche am genannten axialen
Rücklauf der Trägheitsplatte angebracht und in
Längsrichtung zwischen dem genannten axialen Rück
lauf und der Gegendruckplatte eingesetzt ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Stifte (57) an einem
Mittenumfang angeordnet sind, dessen Durchmesser in
der Nähe des Durchmessers des Innenumfangs des An
lasserkranzes (52) liegt.
8. Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein
Kraftfahrzeug, von der Art, die im wesentlichen
einen Deckel (13) enthält, der drehbar mit einer
Gegendruckplatte verbunden werden kann, eine Druck
platte (11), die axial im Verhältnis zum Deckel
beweglich, jedoch an diesem durch wenigstens eine
Lasche (21) befestigt ist, die an der Druckplatte
(10) mittels eines Befestigungsorgans (57) befe
stigt ist, welches durch eine Öffnung (59) in der
genannten Lasche hindurchtritt und in ein Grundloch
(58) der genannten Druckplatte eingreift, dadurch
gekennzeichnet, daß das Befestigungsorgan ein Stift
(57) ist, der durch Anwendung des Verfahrens gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 3 angebracht wird.
9. Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mit dem Deckel an einem
Doppel-Dämpfungsschwungrad gemäß einem der Ansprü
che 7 und 8 angebracht ist.
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