DE1605919B2 - Reibungskupplung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsgehäuse, einem mit diesem verbundenen Motorschwungrad und mit einer die Anpreßkraft über die Druckplatte auf die Kupplungsscheibe ausübenden Membranfeder, wobei die Verbindung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsgehäuse über radial angeordnete Blattfederelemente erfolgt, deren nach innen gerichtete Seiten die Membranfeder in axialem Abstand überlappen und die an ihren Enden einerseits mit Stellen auf der Druckplatte verbunden sind, die längs eines ersten, um die Gehäusemitte verlaufenden Kreisbogens angeordnet sind, und andererseits an Stellen des Kupplungsgehäuses befestigt sind, die längs eines zweiten, um die Gehäusemitte verlaufenden Kreisbogens angeordnet sind.

Eine derartige Reibungskupplung ist bekannt Die radial angeordneten Blattfederelemente sind bei der bekannten Reibungskupplung an ihren nach innen gerichteten Enden mit der Druckplatte und an ihren nach außen gerichteten Enden mit dem Kupplungsgehäuse verbunden, das in radialer Richtung durch die Halterung in Lagern Fixiert ist Die Druckplatte ist durch die Blattfedern elastisch gehalten. Durch diese Halterung wirken bei einer Drehung des Kupplungsgehäuses und mit diesem über die Blattfederelemente der Druckplatte auf die Schwerpunkte der Blattfederelemente Zentrifugalkräfte. Unter dem Einfluß äußerer Beanspruchung kann die Druckplatte aus ihrer Gleichgewichtslage verschoben werden, wodurch die auf die Blattfedern wirkenden Zentrifugalkräfte diese Verschiebung alternierend vergrößern, wodurch eine nachteilige Schwingung der Druckplatte gegeben ist (DT-Gbm 1 848 037).

Es sind ferner Reibungskupplungen bekannt, bei denen die Druckplatten über tangential zum Umfang verlaufende Blattfedern an die Kupplungsgehäuse angeschlossen sind. Die tangential angeordneten Blattfedern können jedoch bei axialen Verschiebungen der Druckplatte entstehende Drehbewegungen zwischen Kupplungsgehäuse und Druckplatte nicht verhindern. Diese Drehbewegungen bewirken bei Kupplungen einen unruhigen Lauf (FR-PS 1 271 631).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß durch eine besondere Halterung der Druckplatte eine möglichst schwingungsfreie Drehung der Druckplatte im entkuppelten Zustand erzielt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Befestigungselemente für die Blattfedern am Kupplungsgehäuse auf einem kleineren Durchmesser angeordnet sind als die Befestigungselemente für die Blattfedern an der Druckplatte. Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung ist darin zu sehen, daß von außen auf die Kupplung einwirkende Beanspruchungen, die z. B. beim Fahren über Unebenheiten entstehen, die Druckplatte nicht in unerwünschter Weise zum Schwingen anregen. Von diesen Beanspruchungen herrührende Auslenkungen der federnd aufgehängten Druckplatte werden durch die besondere Art der Halterung in sehr kurzer Zeit wieder rückgängig gemacht. Die Anordnung zeigt daher auch bei hohen Drehzahlen einen sehr ruhigen Lauf.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Stirnansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, von der Antriebsseite der Kupplung aus gesehen,

F i g. 2 einen im wesentlichen axialen Schnitt entlang

der Linie H-II in Fig. 1 in einem etwas verkleinerten Maßstab, wobei jedoch einige angetriebene Teile zum besseren Verständnis der Erfindung zusätzlich dargestellt sind,

Fig.3 ein ähnlicher, jedoch etwas vereinfachter Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig.4 ein ähnlicher axialer Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in F i g. 5,

Fig.5 eine Stirnansicht ähnlich Fig. 1, jedoch nur zur Hälfte dargestellt und in einem etwas verkleinerten Maßstab,

F i g. 6 eine ebene Detailansicht eines Streifens in der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Anordnung, jedoch in einem etwas verkleinerten Maßstab,

F i g. 7 und 8 Längsschnitte zweier Ausführungsformen des Streifens, wobei die Schnitte im wesentlichen entlang von Schnittlinien verlaufen, die der Linie A-B in F i g. 6 entsprechen,

F i g. 9 einen Teil einer Stirnansicht von der Antriebsseite einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 10 einen axialen Schnitt der in F i g. 9 dargestellten Ausführungsform entlang der Schnittlinie X-X inFig.9,

F i g. 11 einen Teil einer Stirnansicht von der Antriebsseite her einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 12 einen axialen Schnitt der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform entlang der Linie XII-XH in Fig. 11.

Gemäß F i g. 1 und 2 besteht ein Kupplungsgehäuse 10 aus einem Stück mit einem über den Umfang verlaufenden Flansch 10a. Der Flansch ist durch Bolzen mit einem herkömmlichen, nur teilweise dargestellten Schwungrad 30 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugmotors verbunden. Für diesen Zweck ist das Gehäuse 10 mit einer Anzahl Bolzenlöcher 11 nahe der Umfangskante des Gehäuses, wie aus F i g. 1 ersichtlich, versehen. Wie am besten aus Fig.2 hervorgeht, hat das Gehäuse 10 im allgemeinen eine mit Öffnungen versehene Schalenform mit einer großen zentralen öffnung, die bei 10c in deren Bodenwand gelegen ist Darüber hinaus ist das Gehäuse 10 mit einer Anzahl kleiner Montagefenster in rechtwinkliger Form, wie dargestellt, versehen, welche symmetrisch und näher zur Umfangskante des Gehäuses 10 als zum Mittelpunkt 13 angeordnet sind.

Nahe der zentralen Öffnung 10ό ist das Gehäuse 10 mit einer kreisförmig verschlossenen Ausnehmung 14 versehen, welche eine Anzahl, beispielsweise neun, Nietlöcher 15 aufweisen, die, wie am besten aus F i g. 1 hervorgeht, radialsymmetrisch angeordnet sind. Von diesen Löchern 15 dienen zwei zum Befestigen jeweils eines von drei Streifen 16, die mit einer herkömmlichen Druckplatte 17 verbunden sind, die die allgemeine Form eines Ringes hat wie deutlich aus F i g. 2 zu erkennen ist

In F i g. 6 wird ein leicht abgewandelter Streifen 16a dargestellt. Der Streifen 16 oder 16a hat im wesentlichen eine trapezförmige Gestalt und ist mit zwei Nietlöchern 18 versehen, die in der Nähe der längsten oder basisseitigen Kante liegen, und ferner befindet sich ein einzelnes Bolzenloch 19 in der Nähe der kürzesten oder Oberseitenkante in der Draufsicht auf F i g. 6.

Eine Membranfeder 20 mit einer Anzahl von radial und einwärts gerichteten federnden Zungen ist durch Ringe 21 und 22 mit dem Streifen 16 an der Basisseite und an dem Gehäuse 10 im Bereich der Ausnehmung 14 durch Nieten 23 fest verbunden, wobei die Nieten durch entsprechende Nietlöcher 15, 18 und 24 hindurchgehen. Das Nietloch 24 ist gemäß Fig.2 in der Membran 20 gebohrt

Sobald die Membranfeder 20 von dem auf sie ausgeübten Fixierungsdruck freigegeben ist d. h. sobald sich die Kupplung in ihrer dargestellten Stellung befindet nimmt die Membran ihre entsprechende Stellung ein, und in dieser biegen die nachgiebigen Zungen 20 ihre entsprechenden inneren freien Enden um ein kleines Stück von der in Fig.2 dargestellten Position nach rechts.

An dem in F i g. 1 obersten Streifen 16 ist oben zusammen mit einem Ende einer Rückzugsfeder 25 eine Schulter 26 mit einer Schraube 27 angebracht Die Schulter 26 wird aus einer Umfangszone der Druckplatte 17 gebildet

Die Schulter 26 auf der Druckplatte 17 kann auch weggelassen werden, insbesondere wenn die Platte einen größeren Außendurchmesser oder wenn die Membran 20 einen kleineren Außendurchmesser hat

Die Rückzugsfeder 25 hat gemäß F i g. 2 oder 3 einen schleifenförmigen Querschnitt Das freie Ende der Feder wird unter Druck und in federndem Kontakt mit der Umfangszone der Membranfeder 20 gehalten, wodurch sie nachgiebig gegen die Schulter 26 gedruckt wird. Dabei wird normalerweise ein Druckkontakt zwischen beiden aufrechterhalten.

Die Rückzugsfedern 25 können weggelassen werden, insbesondere wenn die Streifen 16 eine federnde Ausbildung gemäß F i g. 7 bzw. 8 haben, beispielsweise in den in den F i g. 4,10 und 12 gezeigten Abwandlungen.

Der Streifen 16 oder 16a hat beim Schnitt in allen Richtungen normalerweise einen ebenen Querschnitt jedoch haben die in den F i g. 7 und 8 bei 16b und 16c dargestellten Streifen einen welligen oder gekrümmten Längsschnitt der hervorragend dafür geeignet ist einen Federdruck auf die Membranfeder 20 auszuüben, selbst wenn beim Einbau in die Kupplung die Rückzugsfedern weggelassen werden.

Obwohl der Streifen 16 oder 16a die dargestellte trapezförmige Gestalt hat kann er zu einer mehreckigen Form, beispielsweise einem Dreieck, einem Quadrat einem Rechteck od. ä, abgewandelt werden. In der Praxis besteht der Streifen aus einer Anzahl dünner Stahlbleche, von denen zwei beispielhaft dargestellt werden, um einen größeren Preßdruck auszuüben als mit einem Einzelstück.

Jeder Streifen einschließlich der abgewandelten und in den F i g. 7 und 8 gezeigten Streifen hat eine zentrale Öffnung 29, durch welche die Rückzugsfeder 25 ohne Behinderung von der Rückseite bis zur Vorderseite des Streifens hindurchgeht

Soweit erforderlich, können die Befestigungsbolzen 27 durch Nieten ersetzt werden. In gleicher Weise lassen sich aber auch die Nieten 23 durch Befestigungsbolzen ersetzen.

Wenn sich die soweit dargestellte und beschriebene Kupplung in ihrer Betriebsstellung befindet wird eine übliche Kupplungsreibscheibe 31 (Fig.2) unter Druck zwischen das motorseitige. Schwungrad 30 und die Druckplatte 17 geklemmt und somit wird die Drehbewegung vom Motor zu den Kupplungsteilen gemäß nachfolgender Beschreibung übertragen.

Die Kupplungsscheibe 31 weist einen aus einem Stück hiermit bestehenden parallelen Ring 31a auf und ist durch eine Anzahl von Schraubenfedern 32, von denen nur eine in F i g. 2 dargestellt ist mit einer angetriebenen Scheibe 33 nachgiebig verbunden, an der sich eine Nabe 33a befindet Diese Nabe ist funktionell durch eine Keilverbindung 34 mit der Hauptantriebswelle 35 des Fahrzeugs verbunden, in dem die Kupplung eingebaut ist Diese Welle 35 erstreckt sich horizontal durch die zentrale öffnung 106 und ist über ein nicht dargestelltes Obersetzungsgetriebe mit einer Antriebswelle des Fahrzeugs verbunden. Deshalb ist die Welle 35 drehbar gelagert, obwohl die Stützlager nicht dargestellt sind. Konzentrisch mit der Antriebswelle 35 ist ein stationäres Wellenrohr 36 vorgesehen, das am Chassis festgelegt ist

Auf dem Wellenrohr 36 ist ein hin- und herbewegbarer Schieber 37 gleitbar angebracht wie durch den Doppelpfeil 38 angedeutet Auf dem Schieber 37 befindet sich ein übliches Auslöselager 39, das mit einem Kupplungspedal verbunden ist das sich, wie üblich, am Fahrersitz befindet

Die weiteren treibenden und angetriebenen Teile der Kupplung können in üblicher Weise ausgebildet werden.

Die Wirkungsweise der Kupplung läßt sich folgendermaßen beschreiben:

In den F i g. 1 und 2 ist die Kupplung in der Arbeitsstellung dargestellt Ausgehend von der Annahme, daß die Antriebsmaschine sich dreht wird die Drehbewegung von dort über das Schwungrad 30 der Kupplungs-

scheibe 31, dann durch die Schraubenfeder 32, die angetriebene Scheibe 33 und die Keilverbindung 34 auf die Hauptantriebswelle 35 übertragen.

Die Drehbewegung wird gleichermaßen von dem Schwungrad 30 zu dem Kupplungsgehäuse 10 infolge der direkten Verbindung, die zwischen ihnen besteht, übertragen und wird dann durch die Befestigungsnieten 23, die Streifen 16 und die Befestigungsbolzen 27 zur Druckplatte 17 übertragen, welche somit in gleicher Geschwindigkeit wie das Schwungrad 30 in Drehung gehalten wird. Deshalb ist die Kupplungsscheibe 31 keiner wesentlichen Drehreibung von dem Schwungrad oder der Druckplatte her ausgesetzt In diesem Fall übt die Rückzugsfeder 25 einen Federdruck auf die Membranfeder gerade so aus, daß diese in Druckkontakt mit der Druckplatte 17 an deren Schulter 26 gehalten wird. Unter diesen Bedingungen wirkt die Membranfeder 20 mit einem starken Federdruck durch die Druckplatte 17 auf die Kupplungsscheibe 31, um die Scheibe in der in F i g. 2 dargestellten Eingriffsstellung positiv zu haiten, weil die entsprechende starke Federwirkung durch die abgebogenen Zungen 20 erzeugt wird, die zwangsweise in ihrer neutralen dargestellten Position gehalten werden.

Wenn es erwünscht ist, die Kupplung unter diesen Betriebsbedingungen von der Antriebsseite zu lösen, muß der Fahrer das Kupplungspedal betätigen, so daß der Schieber 37 zusammen mit dem Auslöselager 39 auf dem Wellenrohr 36 nach vorn geschoben wird, bis das Lager in Kontakt mit den federnden Zungen der Membranfeder 20 gelangt

Bei weiterhin ausgeübtem Pedaldruck wird das Auslöselager 39 weiter in F i g. 2 nach links verschoben, und so wird auf die Zungen 20 weiterhin ein Pedaldruck ausgeübt, wodurch diese veranlaßt werden, von der neutralen in Fig.2 dargestellten Stellung plötzlich in die andere Richtung abzuweichen, wie es von Schnappfederschaltern bekannt ist Dadurch entsteht eine starke Schwenkbestrebung im Uhrzeigersinn in F i g. 1, die genau auf die Membranfeder übertragen wird, und diese wird dadurch dazu gebracht um die federnden Ringe 21 und 22 als Mittelpunkt zu schwenken, und somit wird Preßdruck durch die Membranfeder über die Rückzugsfedern 25 und die Bolzen 27 auf die Druckplatte 17 übertragen, welche dadurch axial in F i g. 2 nach rechts verschoben wird. Deshalb wird die Druckplatte 17 aus der druckschlüssigen Position mit der Kupplungsscheibe 31 gebracht welche dadurch frei wird, und die Kupplung befindet sich hierdurch in ihrer entkuppelten Stellung.

Wenn die Kupplung wieder eingekuppelt werden soll, nimmt der Fahrer seinen Fuß vom Pedal. Dadurch wird die gespeicherte Federenergie in den Rückzugsfedern 25 frei, und ein Rückstelldruck wird von diesen auf die Membranfeder 20 übertragen, wodurch alle Einzelteile in ihre in Fig.2 gezeigte Ausgangsstellung zurückkehren.

In der abgewandelten Ausführungsform, in der die Rückzugsfedern, wie kurz erwähnt weggelassen werden, haben die Streifen eine gekrümmte oder wellige Längsschnittausbildung gemäß Fig.7 oder, 8. Die Streifen wirken in diesem Fall als Rückzugsfedern.

Selbst wenn der Fahrer das Kupplungspedal plötzlich betätigen sollte, wird die Druckplatte 17 in der gewünschten Richtung ohne jedes Spiel dank der spezifisehen Ausbildung und Anordnung der Streifen 16, welche das Kupplungsgehäuse 10 mit der Platte 17 über Nieten 23 und Bolzen 27 verbinden, betätigt, und deshalb besteht nicht die Gefahr eines Spiels, das zu einer relativen und Umfangsbewegung zwischen dem Gehäuse 10 und der Druckplatte 17 führen könnte.

Die in Fig.3 gezeigte etwas abgewandelte Kupplung gleicht im wesentlichen der vorstehenden Ausführungsform. Bei dieser Ausführung ist die Bolzenscheibe 40, wie sie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform angewandt wird, in ihrer Formgebung etwas abgewandelt (41), um die Möglichkeit einer Auslenkung für die Rückzugsfeder 25 zu schaffen. Zusätzlich sind einige mit 30,31a, 32, 33, 33a, 34,35, 36, 37, 38 und 39 bezeichnete Teile weggelassen. Zum Zwecke des Vergleichs sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen belegt

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig.4 und 5 ist die Rückzugsfeder 25 weggelassen, und statt dessen weisen die Streifen im Längsschnitt eine wellige Form auf, wie sie bei 166 in F i g. 4 repräsentativ dargestellt ist um eine ausreichende Rückstellkraft auszuüben. Diese Merkmale sind bereits zuvor kurz beschrieben worden. Ein weiteres abweichendes Merkmal gegenüber dem Vorangegangenen besteht im Ersatz der zuvor erwähnten beiden federnden Ringe 21 und 22 durch einen einzigen bei 42 gezeigten. Darüber hinaus ist die Membranfeder 20 an Stelle der innenseitigen Anordnung bei den vorangegangenen Ausführungsformen außerhalb des Kupplungsgehäuses 10 angebracht Für diesen Zweck sind eine Anzahl von radialsymmetrisch angeordneten Stützvorsprüngen 43 vorgesehen, die aus einem Stück mit der Druckplatte 17 bestehen und die zum Anbringen der äußeren Umfangszone bestimmt sind. Ein Hilfsglied 44, eingeformt in ein kurzes hohles Rohr mit einer Z-förmigen Wand im Querschnitt ist fest an den Befestigungsnieten 23 angebracht In diesem Fall ist die Membranfeder 20 ebenso außerhalb des Kupplungsgehäuses 10 angebracht Zusätzlich erstreckt sich ein Teil der Druckplatte 17 durch eine aus dem Kupplungsgehäuse 10 ausgeschnittene Öffnung 45 und kann in anderer Weise für den Bolzen benutzt werden. Die öffnung 45 erscheint auch in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform ist praktisch dieselbe wie die zuvor beschriebene, aber diese Anordnung ist wesentlich vereinfacht Wenn jedoch eine mehr kompakte Bauweise gewünscht wird, müßten die zuvor beschriebenen Ausführungsformen bevorzugt werden.

In einer in den F i g.9 und 10 dargestellten weiteren Ausführungsform haben die Streifen 16e eine im wesentlichen rechteckige Ausbildung an Stelle der bei den vorangegangenen Beispielen gebrauchten Trapezform. Die Befestigungsbolzen 27 sind durch Nieten 27a ersetzt Die Befestigungen für die Streifen 16e ragen durch Öffnungen 45a hindurch, weiche in ihrer Form zu einem unregelmäßigen Sechseck abgeändert und bedeutend vergrößert sind. Diese zugleich größeren Streifen stellen eine wirksamere federnde Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 10 und der Druckplatte 17 ohne Verlust der zentrierten Montage sicher.

In den F i g. 11 und 12 ist eine nochmals abgewandelte Ausführungsform dargestellt bei der der Streifen so abgeändert ist daß er eine im wesentlichen rechtwinklige Dreieckform aufweist Die im Kupplungsgehäuse ausgebildete Öffnung 45b ist so abgeändert worden, daß sie eine im wesentlichen achteckige Form aufweist

Die Arbeitsweisen der beiden letzten Ausführungsformen können leicht aus der vorangegangenen Beschreibung abgeleitet werden, insbesondere aus der Beschreibung der F i g. 4 und 5.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   , 1. Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit einem Kupplungsgehäuse, einem mit diesem verbundenen Motorschwungrad und mit einer die Anpreßkraft über die Druckplatte auf die Kupplungsscheibe ausübenden Membranfeder, wobei die Verbindung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsgehäuse über radial angeordnete Blattfederelemente erfolgt, deren nach innen gerichtete Seiten die Membranfeder in axialem Abstand überlappen und die an ihren Enden einerseits mit Stellen auf der Druckplatte verbunden sind, die längs eines ersten, um die Gehäusemitte verlaufenden Kreisbogens angeordnet sind, und andererseits an Stellen des Kupplungsgehäuses befestigt sind, die längs eines zweiten, um die Gehäusemitte verlaufenden Kreisbogens angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente für die Blattfedern (16, 16a, 166, 16c, 16e, 16/) am Kupplungsgehäuse (10) auf einem kleineren Durchmesser angeordnet sind als die Befestigungselemente für die Blattfedern an der Druckplatte (17).
2. 2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (17) eine Anzahl von symmetrisch in Umfangsrichtung angeordneten Vorsprüngen (26a) aufweist, welche die Wand des Kupplungsgehäuses (10) durch öffnungen (45a, 456) durchsetzen und Stützvorsprünge (43) für das Anlegen der Membranfeder (20) sowie Schultern (26) für das Befestigen der Blattfedern (16e, 16/) aufweisen.
3. 3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfederelemente (166, 16c, 16e, 16/) einen zweifach leicht geknickten oder wellenförmigen Längsschnitt aufweisen.