DE3922730C2 - Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeugkupplun­ gen, bestehend aus einer Nabe zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebewelle, einer Nabenscheibe, die über eine Verzahnung mit Verdrehspiel auf der Nabe an­ geordnet ist, äußeren Deckblechen zu beiden Seiten der Nabenscheibe, die un­ tereinander drehfest verbunden sind und von denen eines die Reibbeläge trägt, Torsionsfedern für den Lastfederbereich in Fenstern der Nabenscheibe und der äußeren Deckbleche, einer Leerlauffedereinrichtung, die axial zwischen der Na­ benscheibe und dem einen äußeren Deckblech und radial zwischen der Nabe und den Lasttorsionsfedern angeordnet ist, bestehend aus Deckblechen zu beiden Sei­ ten einer weiteren Nabenscheibe, die fest auf der Nabe angeordnet ist, wobei die drehfeste Mitnahme der beiden Deckbleche gegenüber der weiteren Nabenschei­ be über axial abgebogene Lappen des axial außenliegenden Deckbleches erfolgt, die umfangsmäßig spielfrei in Aussparungen der Nabenscheibe eingreifen, und wobei ferner auf der der Leerlauffedereinrichtung gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe zumindest eine axial wirkende Feder als Teil einer Lastreibeinrich­ tung angeordnet ist, die über einen Reibring zwischen axial außenliegendem Deckblech der Leerlauffederanordnung und dem diesem benachbarten äußeren Deckblech eine axiale Abstützkraft erzeugt.

Eine Kupplungsscheibe der o. g. Bauart ist beispielsweise aus der DE-OS 33 45 409 bekannt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplungsscheibe der o. g. Bauart die Abstimmungsmöglichkeiten der Leerlaufdämpfereinrichtung zu verbes­ sern, ohne das Bauvolumen zu vergrößern.

Diese Aufgabe wir erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspru­ ches gelöst. Durch die Anordnung einer verschleppten Reibeinrichtung am axial außenliegenden Deckblech der Leerlauffedereinrichtung radial außerhalb der Last­ reibringe ist in platzsparender Weise die Möglichkeit gegeben, eine verschleppte Reibeinrichtung anzuordnen, welche beispielsweise so abgestimmt werden kann, daß sie noch innerhalb des Wirkungsbereiches der Leerlauffedereinrichtung zum Einsatz kommt. Zudem kann die eine Seite des Deckbleches für die Erzeugung sowohl der Lastreibung als auch der verschleppten Reibung herangezogen wer­ den.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher festgelegt. So ist zwischen dem Steuerblech und dem äußeren Deckblech der Leerlauffedereinrichtung eine Wellfeder zur Erzeugung der Anpreßkraft angeord­ net und zwischen dem Steuerblech und dem Deckblech der Lastfedereinrichtung der die Reibung erzeugende Reibring angebracht. Weiterhin ist die Wellfeder im Bereich der Fenster plan ausgebildet, um Toleranzprobleme zu beseitigen - wegen der spielfreien Ankoppelung an das Steuerblech. Weiterhin sind Reibring und Steuerblech über axial verlaufende Nasen und Fenster miteinander drehfest ver­ bunden. Dabei weist der Reibring einen rechteckigen Querschnitt mit mehreren am Umfang verteilten, einteilig ausgebildeten Nasen auf, die in Achsrichtung verlaufen und mit umfangsmäßigen Endkanten in nach radial innen offene Fenster des Steuerbleches eingreifen. Durch die Ausbuchtung des Deckbleches zumin­ dest im radialen Erstreckungsbereich des Reibringes können die radial weiter in­ nen liegenden Bauteile, wie z. B. der Reibring, für die Lastreibeinrichtung sowie der Abstandsring mit der normalen, d. h., mit der geringen axialen Erstreckung verwendet werden.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Gesamtlängsschnitt durch eine Kupplungs­ scheibe;

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung der oberen Hälfte des Schnittes gem. Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilansicht mit einzelnen geschnittenen Bereichen;

Fig. 4 Ansicht und Schnitt des Reibringes;

Fig. 5 die Ansicht der Wellfeder;

Fig. 6 Ansicht und Schnitt des Steuerbleches;

Fig. 7 die Teilansicht des Deckbleches.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Gesamtsituation der Kupplungs­ scheibe. Die Kupplungsscheibe ist mit ihrer Nabe i auf einer nicht dargestellten Getriebewelle drehfest - aber axial ver­ schiebbar - gelagert und dreht sich um die Drehachse 3. Über eine Verzahnung 4 mit Verdrehspiel 5 ist sie umfangsmäßig mit der Na­ benscheibe 2 verbunden. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 2 sind Deckbleche 6 und 7 angeordnet, die im Bereich ihres Außendurch­ messers über Verbindungsniete 35 miteinander drehfest verbunden sind. In Fenstern der Deckbleche 6 und 7 sowie in- Fenstern der Nabenscheibe 2 sind Torsionsfedern 9 angeordnet, wodurch eine Lastfedereinrichtung 14 gebildet ist. Am Außenumfang des Deckble­ ches 6 sind die Reibbeläge 8 befestigt. Beide Deckbleche 6 und 7 werden über den Lagerring 22 am Innendurchmesser des Deckbleches 6 in radialer Richtung gegenüber der Nabe 1 verdrehbar geführt. Zwischen Nabenscheibe 2 und Deckblech 7 ist die Leerlauffederein­ richtung 15 angeordnet, die aus den beiden Deckblechen 10 und 11, der Nabenscheibe 12 sowie Torsionsfedern 13 besteht. Die Naben­ scheibe 12 ist dabei drehfest auf die Nabe 1 aufgesetzt und ihr gegenüber sind sämtliche verdrehbaren Bauteile axial festgelegt. Das äußere Deckblech 11 weist im Bereich seines Außenumfanges und radial außerhalb der Torsionsfedern 13 axial abgewinkelte Lap­ pen 16 auf, die bis in Aussparungen 17 der Nabenscheibe 2 hinein­ ragen und hier eine umfangsmäßig spielfreie Drehverbindung her­ stellen. Die gleichen Lappen 16 legen auch das innenliegende Deckblech 10 umfangsmäßig fest und in Achsrichtung gesehen - sie­ he auch Fig. 7 - liegt das Deckblech 11 über Abstützkanten 36 am Deckblech 10 auf und beide stützen sich axial an der Nabenschei­ be 2 ab. Die axiale Abstützkraft wird hierbei durch die Tellerfe­ der 18 erzeugt, die zwischen dem Deckblech 6 und einem Winkel­ ring 19 angeordnet ist, der drehfest - aber axial verlagerbar - mit dem Deckblech 6 verbunden ist und einen Reibring 20 beauf­ schlagt, der sich seinerseits an der Nabenscheibe 2 abstützt. Die Axialkraft der Tellerfeder 18 wird über die Verbindungsnie­ te 35 auf das Deckblech 7 geleitet und von dort über den Reib­ ring 21 wiederum auf das äußere Deckblech 11 der Leerlauffeder­ einrichtung 15. Somit ist dieses System in Achsrichtung gesehen in sich geschlossen. Die axiale Führung der verdrehbaren Bauteile erfolgt über den Lagerring 22, der axial fest in das Deckblech 6 eingesetzt ist. Er wird von einer Wellfeder 24 beaufschlagt, die sich an der Nabe 1 abstützt und deren Abstützkraft über die Ver­ bindungsniete 35 auf das gegenüberliegende Deckblech 7 übertragen wird, von wo aus sie über den Abstandsring 23 wieder zur Nabe 1 zurückgeführt wird. Dabei bildet die Nabe 1 zusammen mit der Wellfeder 24, dem Lagerring 22 und dem Abstandsring 23 eine Reib­ einrichtung mit niedrigem Reibwert, die über den gesamten Ver­ drehwinkelbereich wirksam ist und im Leerlaufbereich die einzige Reibkraft erzeugt. Im Lastbereich kommt zusätzlich zu dieser Reibkraft eine weitere, die durch die beiden Reibringe 20 und 21 sowie die Tellerfeder 18 erzeugt wird. Weiterhin ist eine sog. verschleppte Reibeinrichtung 26 vorgesehen, die aus der Naben­ scheibe 12, dem Steuerblech 27, dem Reibring 33 und der Wellfe­ der 25 besteht. Diese Reibeinrichtung 26 ist radial oberhalb des Reibringes 21 angeordnet, wobei das Deckblech 7 mit einer Aus­ buchtung 37 nach außen versehen ist. Das Steuerblech 27 weist mehrere am Umfang verteilte, axial in Richtung auf die Nabenschei­ be 12 zu weisende Lappen 28 auf, die in Fenster 30 der Nabenschei­ be 12 mit Umfangsspiel eingreifen. Dabei ist in Fig. 2 zur an­ schaulicheren Darstellung ein Lappen 28 strichpunktiert in die Schnittebene geschwenkt, während beim ausgeführten Beispiel gem. Fig. 3 die Lappen 28 und 16 umfangsmäßig verteilt angeordnet sind. Dadurch können sie im wesentlichen auf den gleichen Durchmesser gebracht werden und nehmen so in radialer Richtung wenig Platz ein.

Die drei Bauteile der Reibeinrichtung 26 sind in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Fig. 4 zeigt den Reibring 33, der aus Kunst­ stoff besteht und einen rechteckigen Querschnitt aufweist, von dem in Achsrichtung Nasen 34 ab stehen, ausgehend vom Innendurch­ messer des Querschnittes, die in Richtung auf das Steuerblech zu verlaufen. Das Steuerblech 27 gern. Fig. 6 ist als Blechformteil ausgeführt, weist ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt auf und ist an seinem Außenumfang mit mehreren axial ab stehenden Lap­ pen 28 versehen, die in Einbaulage in Richtung auf die Naben­ scheibe 12 der Leerlauffedereinrichtung 15 zu verlaufen und dort in nach radial außen hin offene Fenster 30 mit Umfangsspiel ein­ greifen. Weiterhin weist das Steuerblech nach radial innen hin offene Fenster 29 auf, die in Einbaulage die umfangsmäßigen End­ kanten der Nasen 34 des Reibringes 33 spielfrei umgreifen und so eine drehfeste Einheit zwischen Reibring und Steuerblech herstel­ len. Zwischen dieser Einheit und dem Deckblech 11 ist die Wellfe­ der 25 gem. Fig. 5 angeordnet, die axiale Wellungen zur Erzeugung einer Anpreßkraft aufweist, wobei mehrere am Umfang verteilte Be­ reiche 32 plan ausgebildet sind und wobei in diesen Bereichen 32 nach radial außen hin offene Fenster 31 vorgesehen sind, die ebenfalls in Umfangsrichtung spielfrei in die Nasen 28 des Steu­ erbleches 27 eingreifen. Die ebenen Bereiche 32, die gleichzeitig an der Stelle der größten axialen Erstreckung der Wellfeder 25 angeordnet sind, ermöglichen eine einwandfreie, umfangsmäßig spielfreie Verbindung mit den Lappen 28 des Steuerbleches 27 bei nicht eingeschränkter axialer Bewegungsmöglichkeit.

Die Funktion der Kupplungsscheibe ist kurz folgende:
Im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine sind die Teile der Lastfedereinrichtung 14 (6, 7, 9, 2) als starre Baueinheit zu be­ trachten und sie bewegen sich gegenüber der Nabe 1 in Umfangs­ richtung lediglich innerhalb des Verdrehspieles 5 der Verzah­ nung 4 zwischen der Nabenscheibe 2 und der Nabe 1. In diesem Be­ triebszustand wird die Leerlauffedereinrichtung 15 mit ihren Tor­ sionsfedern 13 beaufschlagt. Die Beaufschlagung der Torsionsfe­ dern 13 erfolgt über die beiden drehfest mit der Nabenscheibe 2 verbundenen Deckbleche 10 und 11 auf die drehfest mit der Nabe 1 verbundene Nabenscheibe 12. Dabei sind die folgenden Bauteile zur Erzeugung einer Reibung in Tätigkeit: einmal die über den gesam­ ten Wirkungsbereich der Kupplungsscheibe wirksame Reibeinrich­ tung, bestehend aus den Teilen 22, 24, 23, 1, sowie zusätzlich beim Überschreiten eines durch die Abstimmung vorgegebenen Win­ kels einsetzende Reibkraft der Reibeinrichtung 26, welche folgen­ dermaßen wirksam ist: Die Bauteile 25, 27, 33 werden durch die bei Leerlaufbetrieb synchron arbeitenden Bauteile 11 und 7 infol­ ge ihrer Reibeinspannung mit, genommen und die mit der Reibeinrich­ tung 26 erzielbare Reibkraft wird dann aufgebaut, wenn die Lap­ pen 28 des Steuerbleches 27 umfangsmäßig an den Fenstern 30 der feststehenden Nabenscheibe 12 anschlagen. Dabei wird jedesmal bei Drehrichtungsumkehr erst ein Leerweg entsprechend dem Spiel zwischen den Lappen 28 und den Fenstern 30 ohne Reibkrafterzeu­ gung zurückgelegt. Sobald die Kupplungsscheibe im Lastbereich ar­ beitet, ist das Verdrehspiel 5 in der Verzahnung 4 vollkommen aufgebraucht und die Nabenscheibe 2 sowie die Deckbleche 10 und 11 der Leerlauffedereinrichtung 15 sind drehfest mit der Nabe 1 anzusehen. Desgleichen ist das Steuerblech 27 mit dem Reibring 33 ebenfalls mit der Nabe 1 feststehend anzusehen. In diesem Falle setzt sich die Reibung aus der Reibung der Bauteile 22, 24, 23, 1; 20, 21, 19, 11, 2; 25, 27, 33, 11, 7 zusammen. Dabei ist noch zu erwähnen, daß bei jeder Drehrichtungsumkehr der verdrehbaren Bauteile, gegenüber der Nabe 1 die verschleppte Reibeinrichtung 26 zuerst den Freiwinkel durchläuft und dann wieder wirksam wird. Desweiteren kann die Reibkraftabstimmung auf einfache Weise da­ durch erfolgen, daß Reibringe mit unterschiedlicher Materialzu­ sammensetzung verwendet werden. Es ist auch ohne weiteres mög­ lich, das Steuerblech direkt am Deckblech anliegen zu lassen, so daß hier eine Reibkraft entsprechend der Paarung Stahl auf Stahl erzeugt wird.

Claims (8)

1. Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeugkupplun­ gen, bestehend aus einer Nabe zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebe­ welle, einer Nabenscheibe, die über eine Verzahnung mit Verdrehspiel auf der Nabe angeordnet ist, äußeren Deckblechen zu beiden Seiten der Nabenscheibe, die untereinander drehfest verbunden sind und von denen eines die Reibbeläge trägt, Torsionsfedern für den Lastfederbereich in Fenstern der Nabenscheibe und der äußeren Deckbleche, einer Leerlauffedereinrichtung, die axial zwischen der Nabenscheibe und dem einen äußeren Deckblech und radial zwischen der Nabe und den Lasttorsionsfedern angeordnet ist, bestehend aus Deckblechen zu beiden Seiten einer weiteren Nabenscheibe, die fest auf der Nabe angeord­ net ist, wobei die drehfeste Mitnahme der beiden Deckbleche gegenüber der weiteren Nabenscheibe über axial abgebogene Lappen des axial außenliegen­ den Deckbleches erfolgt, die umfangsmäßig spielfrei in Aussparungen der Na­ benscheibe eingreifen, und wobei ferner auf der der Leerlauffedereinrichtung gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe zumindest eine axial wirkende Fe­ der als Teil einer Lastreibeinrichtung angeordnet ist, die über einen Reibring zwischen axial außenliegendem Deckblech der Leerlauffederanordnung und dem diesem benachbarten äußeren Deckblech eine axiale Abstützkraft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchmesserbereich des axial außenliegenden Deckbleches (11) der Leerlauffedereinrichtung (15) radial innen der Lastreibring (21) und nach radial außen anschließend eine verschleppte Reibeinrichtung (26), bestehend aus ei­ nem Steuerblech (27) mit im Bereich seines Außenumfanges angeordneten, axial abstehenden Lappen (28), die in umfangsmäßig größere Fenster (30) der Nabenscheibe (12) der Leerlauffedereinrichtung (1 5) eingreifen und gegenüber den Lappen (16) umfangsmäßig versetzt sind, sowie mindestens einer axial wirkenden Feder (25) zwischen Steuerblech (27) und dem äußeren Deck­ blech (7) oder dem axial außenliegenden Deckblech (11) der Leerlauffederein­ richtung angeordnet ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Wellfeder (25) mit mehreren am Umfang verteilten, nach ra­ dial außen offenen Fenstern (31), in die die Lappen (28) des Steuerblechs (27) umfangsmäßig spielfrei eingreifen, ausgeführt ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellfeder (25) jeweils im Bereich der Fenster (31) plan ausgebildet ist und hier die axial größte Ausdehnung aufweist.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der plane Bereich (32) die gesamte radiale Erstreckung der Wellfeder (25) überdeckt und umfangsmäßig etwas größer als die Erstreckung der Fen­ ster (31) ist.

5. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellfeder (25) zwischen Steuerblech (27) und äußerem Deck­ blech (11) der Leerlauffedereinrichtung (15) angeordnet und zwischen Steuer­ blech (27) und Deckblech (7) der Lastfedereinrichtung (14) ein Reibring (33) vorgesehen ist.

6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (33) und Steuerblech (27) über axial verlaufende Nasen (34) und Fenster (29) drehfest miteinander verbunden sind.

7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (33) einen rechteckigen Querschnitt aufweist und - von sei­ nem Innendurchmesser ausgehend - auf der dem Steuerblech (27) zugewand­ ten Seite mehrere am Umfang verteilte, einteilige Nasen (34) besitzt, die etwa die halbe radiale Erstreckung des Reibringes aufweisen und mit ihren um­ fangsmäßigen Endkanten in nach radial innen offene Fenster (29) des Steuer­ bleches (27) drehfest eingreifen.

8. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Seite der Leerlauffedereinrichtung (15) angeordnete äußere Deckblech (7) zumindest im radialen Erstreckungsbereich des Reibringes (33) etwa um das Maß der axialen Erstreckung des Reibringes nach außen ausge­ buchtet ist (37).