DE19647974B4

DE19647974B4 - Reibungskupplung

Info

Publication number: DE19647974B4
Application number: DE19647974A
Authority: DE
Inventors: Michael Bosse; Matthias Grupp; Lothar Huber; Rolf Meinhard
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: GB2307957A; FR2768787B1; DE19647974A1; FR2768787A1; FR2741918A1; JPH09177822A; FR2768786A1; GB2307957B; FR2741918B1; FR2768786B1; GB9625104D0; JP4082753B2; BR9605844A

Abstract

Reibungskupplung (1) mit einem Gehäuse (106), einer an diesem verschwenkbar gelagerten Tellerfeder (107), welche eine mit dem Gehäuse (106) drehfest verbundene Druckplatte (11) beaufschlagt, wobei die Tellerfeder (107) einen äußeren ringförmigen Grundkörper (107c) aufweist, von dem radial nach innen gerichtete Zungen ausgehen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, welche in an den Grundkörper (107c) angrenzende Ausnehmungen (107a) einmünden, weiterhin sich einstückig mit dem Gehäusematerial ausgebildete Laschen (110) axial durch Ausnehmungen (107a) der Tellerfeder (107) erstrecken und auf der dem Gehäuse (106) abgekehrten Seite der Tellerfeder (107) zur schwenkbaren Halterung derselben abgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (110) bei der Montage der Reibungskupplung (1) unmittelbar um die an die entsprechenden Ausnehmungen (107a) angrenzenden Bereiche des Grundkörpers (107c) der Tellerfeder (107) abgebogen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 43 43 112 A1 und der GB 1 446 445 A bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibungskupplung anzugeben, die kostengünstig hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Reibungskupplung gemäß Patentspruch 1. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist im abhängigen Anspruch dargelegt.
Anhand der 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt
1 eine Reibungskupplung mit einem Abhubbügel, welche auf ein Zweimassenschwungrad montiert ist,
2 einen Abhubbügel in Ansicht gemäß Pfeil II der 1,
3 eine Seitenansicht der 2,
4 eine Draufsicht der 3,
5 eine Einzelheit der 1 und
6 eine Ausbildung einer Schwenklagerung zur Halterung einer Kupplungstellerfeder an einem Deckel.
Während in 6 eine Schwenklagerung dargestellt ist, die in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Reibungskupplung 1 zum Einsatz kommt, wird mit Bezug auf die 1 bis 5 eine nicht erfindungsgemäße Reibungskupplung 1 in allgemeiner Weise erläutert.
In 1 ist eine Reibungskupplung 1 dargestellt, welche auf einem sogenannten Zweimassenschwungrad 2 montiert ist. Das Zweimassenschwungrad 2 besteht aus einer mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbaren Primärmasse 3 und einer gegenüber dieser über eine Lagerung 4 begrenzt verdrehbaren Sekundärschwungmasse 5, an der die Reibungskupplung 1 befestigt ist.
Bezüglich des Aufbaues und der Funktionsweise des Zweimassenschwungrades 2 wird auf die DE 44 14 584 A1 verwiesen, deren Offenbarungsinhalt somit als in die vorliegende Anmeldung integriert ist.
Die Reibungskupplung 1 besitzt einen Kupplungsdeckel 6, an dem eine als zweiarmiger Hebel wirksame Tellerfeder verschwenkbar gehaltert ist. Die Tellerfeder 7 besitzt radial nach innen gerichtete Zungen 7a zur Betätigung der Reibungskupplung sowie einen äußeren, mit den Zungen 7a einstückig verbundenen ringförmigen Grundkörper 7b, der als Energiespeicher dient. Die Tellerfeder 7 ist zwischen einer deckelseitigen Schwenkauflage 8 und einer auf der dem Deckel abgewandten Seite der Tellerfeder vorgesehenen Schwenkauflage 9 verschwenkbar gelagert. Die Schwenkauflagen 8, 9 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Drahtringe gebildet, welche mittels Niete 10, die sich radial innerhalb des Grundkörpers 7b axial durch die Tellerfeder erstrecken, mit dem Deckel 6 axial verbunden sind. Innerhalb des Deckels 6 ist eine Druckplatte 11 aufgenommen, welche mit dem Deckel 6 über Blattfederelemente 12 drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Blattfederelemente 12 mit den Nieten 10 verbunden und dienen gleichzeitig zur axialen Abstützung der Schwenkauflagen 8, 9 sowie der Tellerfeder 7. Mit ihrem anderen Ende sind die Blattfederelemente 12 drehfest mit der Druckplatte 11 verbunden, und zwar in ähnlicher Weise, wie dies aus 1 der bereits erwähnten DE 44 14 584 A1 dargestellt ist.
Der mit der Sekundärschwungmasse 5 fest verbundene Kupplungsdeckel 6 ist mit einem hohlzylinderförmigen Bauteil 13 fest verbunden, und zwar vorzugsweise verschraubt, wie dies in der vorerwähnten DE 44 14 584 A1 offenbart ist. Das hohlzylinderförmige Bauteil 13 umgreift die Sekundärschwungmasse 5 und ist mit dieser fest verbunden. Axial zwischen der Druckplatte 11 und der eine Gegendruckplatte bildenden Sekundärschwungmasse 5 sind die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe 14 eingespannt.
Die Reibungskupplung 1 besitzt weiterhin Abhubbügel 15, die mit der Druckplatte 11 fest verbunden sind und den Außenrand der Tellerfeder 7 auf der der Druckplatte 11 abgewandten Seite der Tellerfeder 7 mit einem hakenartigen Bereich 16 hintergreifen. Vorzugsweise sind drei derartige Abhubbügel 15 vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte 11 verteilt sind.
Die Abhubbügel 15 sind derart ausgestaltet, daß diese im eingebauten Zustand eine Verspannkraft auf die Tellerfeder 7 ausüben, wodurch die Druckplatte 11 gegen die Unterseite der Tellerfeder 7 gezogen wird. Der Außenrand der Tellerfeder 7 ist also federnd eingespannt zwischen den Abstützbereichen 16a der hakenartigen Bereiche 16 der Abhubbügel 15 und den Nocken 17 der Druckplatte 11. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die Berührungsbereiche der Abstützbereiche 16a und der Nocken 17 mit der Tellerfeder 7 vorzugsweise axial gegenüberliegend angeordnet. Diese Berührungsbereiche können jedoch auch in radialer Richtung zueinander versetzt sein, wobei dann jedoch aufgrund der axialen Vorspannung der Federbügel 15 ein Moment in die Tellerfeder 7 eingeleitet wird, welches die von der Tellerfeder 7 auf die Abstütznocken 17 der Druckplatte 11 ausgeübte Kraft beeinflußt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abhubbügel 15 an der radial äußeren Mantelfläche der Druckplatte 11 befestigt, und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Schraubverbindungen 18. Die Abhubbügel 15 könnten jedoch auch in ähnlicher Weise mit einer Druckplatte verbunden sein, wie dies z. B. durch die US 3 640 364 A bekannt geworden ist, also über einen radial verlaufenden Bereich, der mit der entsprechenden Druckplatte vernietet ist. Die Vernietung kann dabei gleichzeitig zur Befestigung der die Drehverbindung zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse herstellenden Blattfederelemente dienen. Weiterhin können die Abhubbügel auch einteilig sein mit Blattfederelementen, welche die drehfeste Verbindung zwischen der entsprechenden Druckplatte und dem Gehäuse herstellen.
Wie aus 2 zu entnehmen ist, besitzen die Abhubbügel 15 im Fußbereich 20 eine lochförmige Ausnehmung 19 für ein Befestigungsmittel 18. Der sich an den Befestigungsbereich 20 anschließende hakenförmige Bereich 16 ist derart ausgestaltet, daß dieser zumindest unter Fliehkrafteinwirkung sich an einem Wandungsbereich 21 des Deckels 6 abstützt. Vorzugsweise sind jedoch die Abhubbügel 15 derart ausgebildet, daß sie mit einer gewissen radialen Vorspannung in der Reibungskupplung 1 aufgenommen sind, wodurch die Abschnitte 16b des hakenförmigen Bereiches 16 an dem axial verlaufenden Wandungsbereich 21 federnd anliegt. Dadurch wird gewährleistet, daß stets eine Reibverbindung zwischen der Druckplatte 11 bzw. den Abhubbügeln 15 und dem Gehäuse 6 vorhanden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abstützung zwischen den Bügeln 15 und dem Gehäuse 6 auf axialer Höhe des äußeren Randbereiches der Tellerfeder 7. Diese Abstützung kann jedoch auch an einer anderen Stelle erfolgen, wobei hierfür die Abhubbügel 16 entsprechend geformt sein müssen. So kann z. B. ein Abhubbügel 15, wie dies in 2 dargestellt ist, auch einstückig angeformte Ausleger 22 aufweisen, die sich am Gehäuse 6 mit Vorspannung abstützen können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wandungsbereiche 21 an denen sich die Abhubbügel 15 radial abstützen, exakt axial ausgerichtet. Diese Wandungsbereiche 21 können jedoch – in Achsrichtung der Kupplung betrachtet – auch einen bestimmten Winkel besitzen, so daß bei einer axialen Verlagerung der Druckplatte 11, z. B. während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung 1, sich die radiale Vorspannung der Abhubbügel 15 verändert, z. B. beim Ausrücken vergrößert oder aber, falls zweckmäßig, verkleinert.
Die Erstreckung der Wandungsbereiche 21, an denen sich die Abhubbügel 15 abstützen, ist derart bemessen, daß diese Abstützung, bzw. die Reibverbindung, vorzugsweise über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 vorhanden ist. Das bedeutet also, daß auch bei verschlissenen Reibbelägen der Kupplungsscheibe 14 die kraftschlüssige Verbindung bzw. Reibverbindung zwischen den Abhubbügeln 16 und dem Gehäuse 6 vorhanden ist.
Die Abstützung von Bereichen 16b der Abhubbügel 15 an dem Gehäuse 6 kann entweder direkt, wie in 1 dargestellt, oder indirekt erfolgen. So kann z. B. zwischen den Abstützbereichen 21 und den Abhubbügeln 15 ein Reib- oder Gleitmaterial vorgesehen werden, also eine Zwischenschicht, die entweder vom Gehäuse 6 und/oder von den einzelnen Abhubbügeln 15 getragen sein kann.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Abhubbügel 15 zumindest im Bereich der Kontaktabschnitte 16b beschichtet sind. Diese Beschichtung kann z. B. durch eine Phosphatschicht oder eine Hartnickelschicht gebildet sein. Gegebenenfalls kann auch das Gehäuse 6 zumindest an den mit den Abhubbügeln 15 zusammenwirkenden Bereichen eine entsprechende Beschichtung besitzen.
Die als Federbügel ausgebildeten Abhubbügel 15 bewirken, daß bei einer Betätigung der Reibungskupplung 1 die Druckplatte 11 zwangsweise durch die Tellerfeder 7 axial verlagert wird. Durch die Reibverbindung zwischen den Abhubbügeln 15 und dem Gehäuse 6 wird gewährleistet, daß die während des Ein- und Auskuppelvorganges auftretenden Axialschwingungen der Druckplatte gedämpft werden, wodurch eine einwandfreie Trennung zwischen den Reibbelägen der Kupplungsscheibe 14 und den Reibflächen der Druckplatte 11 und Gegendruckplatte 5 gewährleistet ist. Weiterhin können mittels der Abhubbügel 15 Geräusche unterdrückt werden, die beispielsweise durch Aufschlagen der Nocken 17 an der Tellerfeder 7 bei schwingender Druckplatte 11 erzeugt werden können.
Die Ausgestaltung der Abhubbügel 15 ermöglicht also eine einfache und preisgünstige Lösung zur Dämpfung von Axialschwingungen der Druckplatte 11, und zwar über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1. Es wird also durch die Ausgestaltung der Reibungskupplung in einfacher und eleganter Weise ein sogenanntes Schaltrasseln infolge Axialschwingungen der Druckplatte vermieden. Zudem kann die Reibungsdämpfung zur Unterdrückung von Axialschwingungen der Druckplatte 11 durch entsprechende Ausgestaltung der Abhubbügel bezüglich ihrer Elastizität mit zunehmender Drehzahl verändert, z. B. vergrößert, werden.
Das in 1 dargestellte Aggregat – bestehend aus Reibungskupplung 1, Kupplungsscheibe 14 und Zweimassenschwungrad 2 – kann wie dies in der bereits erwähnten DE 44 14 584 A1 beschrieben ist, als solches transportiert bzw. verschickt werden und beim Automobilhersteller am Montageband komplett an die Abtriebswelle eines Motors befestigt werden. Die Demontage des Komplettaggregates mittels eines entsprechenden Schraubwerkzeuges kann in ähnlicher Weise wie die Montage erfolgen, wobei hierfür jedoch zunächst die zur Durchführung des Schraub- bzw. Demontagewerkzeuges vorgesehenen Öffnungen in der Tellerfeder 7 der Kupplungsscheibe 14 und der zweiten Schwungmasse 5 in eine zumindest im wesentlichen axial fluchtende Position gebracht werden müssen, um an die Schrauben zu gelangen.
Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn zur Demontage des Zweimassenschwungrades 2 von der Abtriebswelle eines Motors zunächst die Kupplung 1 von der Sekundärschwungmasse 5 entfernt bzw. getrennt wird, wodurch auch die Kupplungsscheibe 14 entfernt werden kann. Sofern die zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 5 angeordneten und in Umfangsrichtung komprimierbaren Federn des Dämpfers 24 die beiden Schwungmassen 3 und 5 nicht in eine definierte Ausgangslage drängen, bei der die in der Sekundärschwungmasse 5 vorgesehenen Ausnehmungen 5a axial praktisch fluchtend mit den Schraubenköpfen 23 zu liegen kommen, muß gegebenenfalls die Sekundärschwungmasse 5 um einen entsprechenden Winkel verdreht werden. Sofern das Lochbild 5a der Sekundärschwungmasse 5 und die Schraubenköpfe 23 zumindest annähernd positionsgerecht übereinander stehen, können die Schrauben mittels eines entsprechenden Werkzeuges 25, das wie in 5 dargestellt durch die Bohrungen 5a hindurchtaucht, gelöst werden. Zweckmäßig ist es dabei, wenn das Schraubwerkzeug eine Kontur besitzt, die zumindest annähernd an den Durchmesser bzw. an die Konturen der Ausnehmungen 5a angepaßt ist, wodurch gewährleistet werden kann, daß beim Ausschrauben der Schrauben 23a deren Köpfe 23 in die Ausnehmungen 5a der Sekundärschwungmasse 5 eintauchen können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schraubwerkzeug 25 im Bereich der Ausnehmungen 5a einen Querschnitt besitzt, der einen Kreis mit einem Durchmesser tangiert, der zumindest annähernd gleich groß oder größer als der die Außenkonturen eines Schraubkopfes 23 tangierenden Kreis. Um ein Verkanten zwischen den Schraubenköpfen 23 und der Sekundärschwungmasse 5 zu vermeiden, können die Schraubenköpfe 23 und/oder die Ausnehmungen 5a entsprechende Abschrägungen aufweisen, welche Einfädelungskonturen bilden.
Die in 6 dargestellte, erfindungsgemäße Lagerung zur verschwenkbaren Halterung einer Tellerfeder 107 an einem Gehäuse 106 kann auch bei einer Reibungskupplung 1 gemäß 1 Verwendung finden.
Die deckelseitige Schwenkauflage ist durch in den Deckel 106 in Umfangsrichtung zwischen den Haltemitteln 110 eingebrachte sickenförmige Anprägungen 108 gebildet. Die Haltemittel 110 sind einstückig mit dem Deckel 106. Die als Laschen ausgebildeten Haltemittel 110 sind in ähnlicher Weise, wie dies in der DE 44 20 251 A1 beschrieben ist, aus dem Deckel 106 herausgeformt. Gemäß der Erfindung wird jedoch kein zusätzliches Abstützmittel, wie z. B. Drahtring 9 gemäß 1 benötigt, da die Endbereiche 110a der Haltemittel 110 unmittelbar zur Abstützung der Tellerfeder 107 herangezogen werden. Um eine einwandfreie Abstützung und Verschwenkung der Tellerfeder 107 an den Haltemitteln 110 zu gewährleisten, besitzt die Tellerfeder 107 im Bereich der Ausnehmungen 107a, durch welche sich die Haltemittel 110 axial hindurcherstrecken, bogenförmige bzw. abgerundete Anprägungen 107b, um welche die Haltemittel bzw. Laschen 110 bzw. deren Abstützbereiche 110a herumgelegt bzw. herumgebogen sind. Die die Tellerfeder 107 bzw. deren ringförmigen Grundkörper 107c untergreifenden Abschnitte 110b der Laschen 110 sind derart ausgebildet, daß die Tellerfeder 107 einwandfrei gegenüber dem Deckel verschwenkbar ist und dies auch bei verschlissener Kupplungsscheibe (14 in 1). Hierfür ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel und bei neuer Reibungskupplung sowie neuer Kupplungsscheibe zwischen den Bereichen 110b und dem Grundkörper 107c ein Winkel 112 vorgesehen. Der Winkel 112 ermöglicht die über die Lebensdauer der Reibungskupplung erforderliche Konizitätsveränderung der Tellerfeder 107, welche für den Ausgleich des Verschleißes an den Reibbelägen der Kupplungsscheibe erforderlich ist.
Bei einer Ausgestaltung einer Schwenklagerung gemäß 6 ist es vorteilhaft, wenn die Laschen 110 mit dem Deckel 106 derart verbunden sind, daß die die Tellerfeder 107 untergreifenden Bereiche 110a mit einer bestimmten Kraft in Richtung der deckelseitigen Schwenkauflage 108 beaufschlagt bzw. beansprucht sind. Diesbezüglich wird auf die bereits erwähnten Patentanmeldungen verwiesen sowie auf die US 4 781 280 A . Gemäß diesem Stand der Technik sind die Haltemittel 110 über als elastische Torsionsbereiche bzw. elastische Biegebereiche wirksame Deckelabschnitte mit dem eigentlichen Grundkörper des Deckels verbunden, wodurch ein Verschleiß im Bereich der Schwenklagerung der Tellerfeder ausgeglichen werden kann. Eine Ausgestaltung einer Schwenklagerung für eine Tellerfeder 107 gemäß 6 hat den Vorteil, daß durch ein einfaches Abkanten bzw. Abbiegen der Endbereiche 110a der Laschen 110 die Tellerfeder 107 am Deckel 106 schwenkbar gehaltert werden kann. Der Grundkörper 107c der Tellerfeder 107 dient während des Abbiegevorganges der Halteelemente 110 als Abstützung, bildet also praktisch ein Abbiegewerkzeug.

Claims

Reibungskupplung (1) mit einem Gehäuse (106), einer an diesem verschwenkbar gelagerten Tellerfeder (107), welche eine mit dem Gehäuse (106) drehfest verbundene Druckplatte (11) beaufschlagt, wobei die Tellerfeder (107) einen äußeren ringförmigen Grundkörper (107c) aufweist, von dem radial nach innen gerichtete Zungen ausgehen, die durch Schlitze voneinander getrennt sind, welche in an den Grundkörper (107c) angrenzende Ausnehmungen (107a) einmünden, weiterhin sich einstückig mit dem Gehäusematerial ausgebildete Laschen (110) axial durch Ausnehmungen (107a) der Tellerfeder (107) erstrecken und auf der dem Gehäuse (106) abgekehrten Seite der Tellerfeder (107) zur schwenkbaren Halterung derselben abgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (110) bei der Montage der Reibungskupplung (1) unmittelbar um die an die entsprechenden Ausnehmungen (107a) angrenzenden Bereiche des Grundkörpers (107c) der Tellerfeder (107) abgebogen werden.
Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (107) als Abstützwerkzeug zum Abbiegen der Endbereiche (110a) der Laschen (110) dient.