DE4407169A1 - Formschluß-Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen einer Welle und einer Reibscheibe einer Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formschluß-Kupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-PS 6 81 145 ist eine Lamellenreibungskupplung mit im Kupplungsgehäuse bzw. auf der Welle federnd und führend gelager­ ten verzahnten Lamellenscheiben von verhältnismäßig großer Brei­ te und geringer Anzahl bekannt, bei welcher die Welle mit ihren Lamellenscheiben jeweils durch eine Formschluß-Kupplung der ein­ gangs genannten Art verbunden ist. Bei dieser bekannten Form­ schluß-Kupplung ist die äußere Mitnahmeverzahnung der Welle an drei in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand zueinander liegen­ den Stellen unterbrochen, an denen jeweils anstelle von zwei be­ nachbarten Mitnahmezähnen ein Segment ausgebildet ist. Die inne­ re Mitnahmeverzahnung der Lamellenscheibe weist in entsprechen­ der Weise am Umfang drei segmentförmige Aussparungen auf, in welche die drei Segmente der Welle in besonderer Weise eingrei­ fen. Dabei stützt sich eine als Druckstück verwendete Kugel, welche in einer Führungsbuchse, die an ihrem radial äußeren Ende offen und an ihrem anderen Ende geschlossen sowie in einer ra­ dialen Sackbohrung des einen Segmentes der Welle festsitzend aufgenommen ist, radial beweglich geführt und durch eine in der Führungsbuchse angeordnete Schraubendruckfeder radial nach außen gedrückt wird, an der als Gegendruckfläche verwendeten Umfangs­ fläche der dieses Segment der Welle aufnehmenden Ausnehmung der Lamellenscheibe ab. Auf diese Weise werden die beiden anderen Segmente der Welle gegenüber der jeweils zugehörigen Ausnehmung der Lamellenscheibe verspannt. Hierdurch soll das störende Klap­ pern der losen Lamellenscheiben besonders im ausgerückten Zu­ stand der Reibungskupplung beseitigt werden.

Bei einer Einscheiben-Reibungskupplung, welche bei einem Kraft­ fahrzeug im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Gangwech­ selgetriebe angeordnet sein kann, wurde bereits zur Vermeidung des sogenannten Leerlaufklapperns vorgeschlagen, die mit der Reibscheibe in drehmomentübertragener Verbindung stehende Kupplungsnabe mit einer koaxialen Dämpfungsnabe auszurüsten. Da­ bei sind eine oder mehrere metallische Torsionsfedern jeweils durch gummielastische, geräuschdämpfende Befestigungsmittel ei­ nerseits mit der Kupplungsnabe und andererseits mit der die gleiche innere axiale Mitnahmeverzahnung aufweisenden Dämpfungs­ nabe verbunden. Beim Einführen der äußeren axialen Mitnahmever­ zahnung der Welle werden die beiden Naben um ein begrenztes Maß gegeneinander verdreht, so daß dem durch das toleranzbedingte Verdrehspiel zwischen den Mitnahmeverzahnungen von Kupplungsnabe und Welle verursachten Leerlaufklappern entgegengewirkt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli­ chen darin, bei einer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Gangwechselgetriebe angeordneten Ein­ scheiben-Reibungskupplung dem sogenannten Leerlaufklappern, wel­ ches durch das nicht ohne weiteres zu vermeidende Verdrehspiel zwischen den axialen Mitnahmeverzahnungen von Welle und Kupp­ lungsnabe hervorgerufen und durch den großen Resonanzraum der Kupplungsglocke begünstigt wird, mit einfacheren Mitteln wir­ kungsvoll zu begegnen.

Die erläuterte Aufgabe ist in vorteilhafter Weise mit den Merk­ malen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Formschluß-Kupplung nach der Erfindung können die Schlitze des Nabenteiles durch Funkenerosionsverfahren herge­ stellt werden, wobei dem herausgetrennten Material gleich die Form des als Druckstück zu verwendenden Gleitsteines gegeben werden kann.

Wenn die den Gleitstein in den Umfangsrichtungen führenden An­ laufflächen des Schlitzes in Ebenen liegen, welche gegenüber der die Kupplungsachse enthaltenden Mittel ebene des Schlitzes ge­ neigt sind und in der auf die Kupplungsachse weisenden Richtung konvergieren, kann die radiale Eintauchtiefe des Gleitsteines im Schlitz auf einfache Weise konstruktiv festgelegt werden.

Durch Verwendung eines an der äußeren Umfangsfläche des Gleit­ steines angreifenden ringförmigen geschlitzten Biege-Formfedere­ lementes ist der Gleitstein im Schlitz verliersicher aufgenom­ men.

Auf diese Weise ist durch die Erfindung eine unproblematische Vormontage der Formschluß-Kupplung erreicht.

Vorteilhaft ist es, wenn der Gleitstein an derjenigen inneren Umfangskante, welche beim Einführen der Welle dem betreffenden Wellenende zugewandt ist, eine leichte Fase aufweist.

Bei der Formschluß-Kupplung nach der Erfindung vermag der Gleit­ stein im Leerlauf Drehschwankungen des Antriebsmotores ohne Klappergeräusche in ein Zweimassenschwungrad oder in einen Leer­ laufdämpfer einzuleiten. Bei Kraftschluß wandert der Gleitstein an der jeweiligen Anlauffläche des Schlitzes radial nach außen, so daß die Mitnahmeverzahnung des Nabenteiles das volle Motormo­ ment übertragen kann.

Die Formschluß-Kupplung nach der Erfindung zeichnet sich gegen­ über der vorgeschlagenen Anordnung mit einer Dämpfungsnabe durch eine kleinere Anzahl an Teilen und somit durch einen geringeren Montageaufwand aus, wobei die Herstellung naturgemäß ebenfalls vereinfacht ist. Baugröße und Gewicht sind bei der Formschluß- Kupplung nach der Erfindung gegenüber einer Anordnung mit einer Dämpfungsnabe ebenfalls reduziert.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung mehr oder weniger schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung be­ deuten

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Reibscheibe einer Reibungskupp­ lung, welche im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwi­ schen einem Antriebsmotor und einem Gangwechselgetriebe angeordnet sein kann, wobei die Reibscheibe durch eine Formschluß-Kupplung nach der Erfindung mit einer Welle verbunden werden kann und in einer Seitenansicht gemäß Pfeilrichtung I in Fig. 2 gezeichnet ist,

Fig. 2 einen die Kupplungsachse enthaltenden Axialschnitt durch die Reibscheibe nach Linie II-II von Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt durch die im Einbauzustand gezeichnete Formschluß-Kupplung nach Linie III-III in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.

Eine Reibscheibe 12 weist eine starre ringförmige Mitnehmerscheibe 6 auf, in deren Zentralöffnung eine Kupplungsnabe 15 bewegungsfest eingesetzt ist. Die Mitnehmerscheibe 6 ist an ihrem äußeren Umfang mit lappen­ förmigen Reibbelagträgern 7 vernietet, an denen beidseits ring­ förmige Reibbeläge 8 und 9 angenietet sind.

Die Kupplungsnabe 15 bildet mit einer inneren axialen Mitnahme­ verzahnung 16 die eine Kupplungshälfte einer erfindungsgemäßen Formschluß-Kupplung 10 zur Übertragung von Drehmomenten zwischen einer Antriebswelle 11 und der Reibscheibe 12. Die andere Kupp­ lungshälfte 13 der Formschluß-Kupplung 10 wird durch das eine äußere axiale Mitnahmeverzahnung 14 aufweisende Wellenende der Antriebswelle 11 gebildet.

Die Kupplungsnabe 15 weist ein in der einen Richtung der Kupp­ lungsachse 22-22 gegenüber der Mitnehmerscheibe 6 versetzt lie­ gendes Nabenteil 21 mit zwei diametral sich gegenüberliegenden radialen Schlitzen 18 auf, in die jeweils ein ringsegmentförmi­ ger Gleitstein 17 eingesetzt ist. Die Gleitsteine 17 sind an ih­ ren radial inneren Enden mit einer inneren axialen Mitnahmever­ zahnung 24 versehen, welche der äußeren axialen Mitnahmeverzah­ nung 14 der Antriebswelle 11 angepaßt ist.

Die die Beweglichkeit des jeweiligen Gleitsteines 17 in den Um­ fangsrichtungen begrenzenden beiden Anlaufflächen 4 und 5 des betreffenden Schlitzes 18 liegen in je einer Ebene 26-26 und 27- 27, welche zu der die Kupplungsachse 22-22 enthaltenden Mittelebene 28-28 des Schlitzes 18 geneigt sind und in Richtung auf die Kupplungsachse 22-22 konvergieren. Die Gleitsteine 17 weisen an ihrer äußeren Umfangsfläche eine zur Kupplungsachse 22-22 konzentrische Umfangsnut für den Eingriff eines gemeinsamen geschlitzten ringförmigen Biege-Formfederelementes 20 auf, welches die Gleitsteine 17 radial nach innen gegen die Anlaufflächen des betreffenden Schlitzes 18 drückt.

Auf diese Weise stützen sich die inneren Enden der Gleitsteine 17 mit ihrer inneren axialen Mitnahmeverzahnung 24 im Einbauzu­ stand unter der Wirkung des Formfederelementes 20 an den Zahn­ flanken 19 der überdeckten Zahnköpfe 23 der äußeren Mitnahmeverzahnung 14 der Antriebswelle 11 im Leerlaufbetrieb ab.

Bei unter Last laufender Antriebsmaschine werden die Gleitsteine 17 radial nach außen gedrückt, so daß die Mitnahmeverzahnungen 14 und 16 spielfrei in gegenseitigem Eingriff stehen und das volle Antriebsmoment übertragen.

Claims (5)

1. Formschluß-Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen einer Welle und einer Reibscheibe einer Reibungskupplung, bei der die eine Kupplungshälfte der Formschluß-Kupplung eine äußere axiale Mitnahmeverzahnung und die andere Kupplungshälfte der Formschluß-Kupplung eine korrespondierende innere axiale Mitnahmeverzahnung aufweisen sowie beide Kupplungshälften der Formschluß-Kupplung radial gegeneinander durch wenigstens ein Druckstück verspannt sind, welches in einer Radialführung der einen Kupplungshälfte der Formschluß-Kupplung radial beweglich geführt und unmittelbar an einer Gegendruckfläche der anderen Kupplungshälfte der Formschluß-Kupplung abgestützt ist, und bei der sich das Druckstück gegenüber der die Radialführung auf­ weisenden Kupplungshälfte der Formschluß-Kupplung über federnde Mittel abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der inneren Mitnahmeverzahnung (16) versehene Kupp­ lungshälfte (15) der Formschluß-Kupplung (10) ein ringförmiges Nabenteil (21) aufweist und als Radialführung ein in dem Naben­ teil (21) ausgebildeter Schlitz (18) verwendet ist, welcher an seinem radial inneren Ende offen und in den Richtungen der Kupp­ lungsachse (22-22) eng sowie in den Umfangsrichtungen weit ist, und daß als Druckstück ein ringsegmentförmiger Gleitstein (17) verwendet ist und eine Gegendruckfläche (19) zur unmittelbaren Abstützung des Gleitsteines (17) an der anderen Kupplungshälfte (13) der Formschluß-Kupplung (10) an einem Zahnkopf (23) der äu­ ßeren Mitnahmeverzahnung (14) liegt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (18) an seinem radial äußeren Ende offen und für die federnden Mittel ein am radial äußeren Ende des Gleitsteines (17) angreifendes geschlitztes ringförmiges Biege-Formfederele­ ment (20) verwendet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (17) an seinem radial inneren Ende eine an die äußere radiale Mitnahmeverzahnung (14) angepaßte innere axiale Mitnahmeverzahnung (24) aufweist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schlitze (18) mit jeweils einem zugehörigen Gleitstein (17) diametral am Nabenteil (21) angeordnet sind.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleitsteine (17) an einem gemeinsamen geschlitz­ ten ringförmigen Biege-Formfederelement (20) abgestützt sind.