DE2836840C3 - Automatische Verschleißkompensationseinrichtung für eine mittels Membranfeder betätigte Reibungskupplung - Google Patents
Automatische Verschleißkompensationseinrichtung für eine mittels Membranfeder betätigte ReibungskupplungInfo
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Description
\5 Die Erfindung betrifft eine automatische Verschleißkompensationseinrichtung
für eine mittels Membranfeder betätigte Reibungskupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.
Mittels Membranfeder betätigte Reibungskupplungen weisen normalerweise ein Schwungrad, eine auf
einer angetriebenen Welle aufgekeilte Kupplungsscheibe, eine axial bewegliche Drückplatte, die zusammen mit
dem Schwungrad drehbar ist. eine Stützfläche auf der Druckplatte oder wirksam damit verbunden, eine
Kupplungsabdeckung, die am Schwungrad befestigt ist, eine Membranfeder, die mit der Stützfläche auf der
Druckplatte und einer getrennten Stutzfläche auf der Abdeckung in Eingriff tritt, und ein Ausrücklager auf,
das auf der angetriebenen Welle axial verschieblich ist und mn den sich radial einwärts erstreckenden Fingern
der Membranfeder in Eingriff tritt. Bei der Betätigung der Membranfeder durch das Ausrücklager zur Vor-
und Rückbe Regung der Druckplatte schwenkt die Feder um einen Lagerring aus Draht, wobei der
is Außenrand der Feder mit der Stützfläche der
Druckplatte in Eingriff tritt. Nach dem Ausrücken und Wiedereinrücken der Kupplung nehmen alle Teile
wieder die gleichen Stellungen relativ zueinander ein.
Aus der Kennniinie einer Tellerfeder, die bei den
meisten Kupplungen Verwendung lindet, resultiert eine
Plattenbelastung von etwa 624 kp, wenn die Kupplungsteile neu und eingerückt sind. Beim Ausrücken der
Kupplung wird durch ein Zurückziehen der Druckplatte um ca. 2 mm die Plattenbelastung auf 312 kp reduziert.
woraus ein annehmbarer Pedaldruck für den Fahrzeuglenker
resultiert. Wenn Verschleiß auftritt, bewegt sich die Druckplatte bei eingerückter Kupplung in Richtung
auf das Schwungrad, so daß bei einem Verschleiß der
Kupplungsbeläge ·οη ca. 2 mm die Plattenbelastung auf 951 kp ansteigt. Bei einem Ausrücken über eine Strecke
von ca 2 mm wird dabei die Belastung auf 624 kp reduziert. Das führt /u einem Pedaldruck, der etwa
Joppelt so hoch ist wie der ursprünglich ausgeübte Druck, was für den Fahr/euglenker höchst unerwünscht
ist.
Wenn Verschleiß im System vorhanden ist. insbesondere
Verschleiß der Kupplungsbelage, muß sich darüber
hinaus die Membranfeder über eine größere Bogenbahn und das Ausrücklager über eine größere Strecke
bewegen, um ein vollständiges Ausrücker der Kupplung
zu bewirken, infolge der Bewegung der Druckplatte in
Richtung auf das Schwungrad flach einem Verschleiß des Küpplungsbefages Werden durch die Änderung der
Lage der Druckplatte die Finger der Membranfeder in einen stärkeren Eingriff mit dem Ausrücklager geprcßl,
Wodurch das Ausrücklager an der Ausrückgabel festsitzen kann, Um dieses Problem zu beheben, muß die
Kupplung gewartet werden, um das Ausrücklager
wieder richtig zu positionieren. Ein großer Prozentsatz von Kupplungsdefekten ist darauf zurückzuführen, daß
die richtige Einstellung des Kupplungssystems vernachlässigt worden ist.
Zur Behebung dieser Probleme ist bereits eine Reihe von Vorschlägen in bezue auf eine automatische
VerschleißkompenEation unterbreitet worden. Beispielsweise ist eine Verschleißkompensationseinrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung aus der DE-AS 23 03 618 bekannt geworden.
Hierbei weist die Reibungskupplung eine mit mehreren Druckfedern versehene Andrückvorrichtung auf, durch
weiche die inneren Enden von Betätigungshebeln und mit diesen der Druckring derart unter Druck gesetzt
werden, daß die Kupplungsscheibe in fester Anlage am π Schwungrad gehalten wird. Die Betätigungshebel sind
an Lagerbolzen gelenkig gelagert. Wenn Verschleiß bei der Kupplung auftritt, werden die Lagerbolzen in
Richtung auf die Schwungscheibe bewegt, wodurch sich deren Winkelstellung im Vergleich zu der Winkelstellung
ohne Kupplungsverschleiß ändert. Da es sich jedoch bei den Betätigungshebeln der '.'ekaniiten
Einrichtung lediglich um Elemente zur Kraftübertragung handelt (zum Anpressen der Kupplungselemente
dienen die erwähnten Druckfedern), wird durch diese Änderung der Winkelstellung die Funktionsweise der
Kupplung kaum beeinträchtigt.
Dies ist jedoch nicht der Fall bei einer mittels Membranfeder betätigten Reibungskupplung, auf die
sich die vorliegende Erfindung bezieht und bei der die jo
Betätigungshebel einen integralen Teil der Membranfeder selbst darstellen, die zum Anpressen der Kupplungselemente
eingesetzt wird. Hierbei wirkt sich bereits eine geringfügige Änderung der Winkelstellung der Feder
als relativ große Änderung der Belastungskenndaten si
derselben aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Verschleißkompensationseinrichtung für
eine mittels Membranfeder betätigte Reibungskupplung zu schaffen bei der während der gesamten nutzbaren -in
Lebensdauer der Kupplung die ursprünglichen Belastungskenndaten der Membranfeder aufrechterhalten
wenden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. 4ϊ
Während bei der Einrichtung nach der DE-AS 23 03 618 der Kupplungsverschleiß durch Nachstellung
der Betätigungshebel selbst kompensiert wird, und zwar durch Änderung von deren Winkelstellung, findet bei
der erfindungsgemäßen Ausführungsform keine Verstellung der Membranfeder relativ zur Kupplungsabdeckung
statt. Statt dessen wird zur Verschleißkompensation der Abstand zwischen der Membranfeder und
dem Schwungrad immer konstant gehalten, so daß die ursprünglichen Beiastungskenndaten der Membranfe- π
der aufrechterhalten v/erden können. Dies wird über einen Nockenring erreicht, durch den der Abstand
zwischen der Druckplatte und dem an der Druckplatte geführten Druckring verändert wirü. wobei der
Nockenring durch eine Vielzjhl von zwe.armigen
Hebeln betätigt wird, die mit einem Ende am Schwungrad anstehen und mit dem gegenüberliegenden
Ende in den Ndckenring eingreifen,
Ergänzend zum Stand der Technik sei noch bemerkt, daß es bei den in Rede stehenden Kupplungen
grundsätzlich bekannt ist, einen nachstellbaren Druckring an der Druckplatte anzuordnen (US'PS 16 31 235
und 40 86 995), um daofürch eine Nachstellung der
Membranfeder zu erreichen. Dieser Druekring muß jedoch manuell eingestellt werden.
Vorteilnafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen aufgeführt
In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Rückansicht einer Druckplatteneinheit, die mit einer automatischen Verschleißkompensationseinrichtung
versehen ist, wobei die Kupplungsabdekkung weggelassen ist;
F i g. 2 eine Teilseitenansicht der Druckplatteneinheit, des Schwungrades und der Kupplungsabdeckung, die
einen Hebel in Betriebsstellung zeigt;
F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.l;
Fig.4 eine Seitenansicht entlang der Linie 4-4 in
Fig.l;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig.l:
F i g. 6 einen vergrößerten Quer"-hnitt entlang der
Linie 6-6 in f i g. 1:
F i g. 7 einen ähnlichen Querschnitt wie F 1 g. 6, wobei
der Hebel jedoch in Siellstellung verschwenkt ist; und
F i g. 8 einen ähnlichen Querschnitt wie F i g. 6. ..1 dem jedoch eine andere Ausführungsform eines Hebels
darges.ellt ist.
In Fig. 1 ist u-in<. Kupplung 10 dargestellt, die eine
Kupplungsscheibe 11. ein Schwungrad 12 (F i g. 3 und 5)
und eine Druckplatteneinheit 13 aufweist. Das Schwungrad 12 ist π geeigneter Weise an einer
Motorausgangswelle (nicht gezeigt) befestigt und weist eine Reibfläche 14 auf. die einem der Reibbeläge 15,15
gegenüberliegt, die auf dem äußeren Abschnitt der Kupplungsscheibe Jl montiert sind. Darüber hinaus
kann die Kupplungsscheibe 11 auch einen geeigneten Vibrationsdämpfer zwischen der Kupplungsscheibe und
der Nabe an der Ausgangswelle zum Getriebe (nicht gezeigt) aufweisen, der teilweise bei 16 dargestellt ist.
Eine Abdeckplatte 17 weist eine äußere Einfassung 18 auf. die in einem radialen Flansch 19 endet, der in
geeigneter Weise am Schwungrad befestigt ist. so daß er mit diesem zusammen rotiert.
Eine Membranfeder 21 ist zwischen der Abdeckplatte 17 und einer Druckplatteneinheit 13 angeordnet und
durch Schulterniete (nicht gezeigt), die auch zur Halterung eines Drahtringes 22 dienen, der sich mit der
Feder in üblicher Weise in Berührung befindet, in geeigneter Weise an der Abdeckplatte befestigt. In
ähnlicher Weise ist ein zweiter Drahtring 23 zwischen der Feder und der Abdeckplatte angeordnet. Die beiden
Drahtringe 22, 23 s:nd in der Kupplung allgemein axial ausgerichtet und dienen dazu. Lagerflächen für di?
Feder zwischen deren Innen- und Außenumfang vorzusehen. Radial innerhalb der Drahtringe ist die
Feder mit einer Reihe von Fingern 24 versehen, di^ an
ihren inneren Enden mit einem Kupplungsaujriickiager
(nicht gezeigt) in Eingriff treten können. In der Nähe ihres Außenrandes 25 tritt die Feder mit der Stützfläche
37 de· Druckpi9'teneinheit 13 in Eingriff, wie im
folgenden beschrieben wird.
Die Druckplatteneinheit 13 umfaßt eine allgemein
ringförmige Druckplatte 26, die an einer Seite eine Kupplungskontaktfläche 27 und an der gegenüberliegenden
Seite eine Nockenfläche 28 aufweist. Bei der Nockenfläche 28 handelt es sich um eine bearbeitete
ebene Fläche, die art ihrem Innenrand zur Aufnahme eines Nockenringes 31 eine Führungssehulter 29 besitzt.
Der Nockenring ist ein allgemein ringförmiger flacher
Metallring, der einen mit der Schulter 29 in Eingriff befindlichen Innenumfang 32 und eine Vielzahl (vorzugsweise
drei oder sechs) von gleichmäßig beabstandeten geneigten Nockenflächen 33 am Innenumfang 32
aufweist (sh. Fig.4). Der Ring 31 befindet sich in beträchtlichem Eingriff mit der Nockenfläche 28 auf der
Druckplatte und ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung gleichen Abstand aufweisenden, aufgebogenen
Vorsprüngen oder Ohren 34 am Außenumfang zu einem im folgenden beschriebenen Zweck m
versehen, jedes Ohr weist entweder eine Basis 35 auf.
die in geeigneter Weise am Nockenring 31 befestigt ist, oder es ist einstückig mit dem Ring ausgebildet.
Ein allgemein flacher Druckring 36 befindet «.ich mit
dem Nockenring 31 in Eingriff und ist mit einem kontinuierlich aufgebogenen Außenrand 37 verschen,
der die Stützfläche oder -kante bildet, mit der sich die Membranfeder 21 in der Nähe ihres Außenumfangs 25
in Eingriff befindei. Der inncnrand 38 des Druckringes
erstreckt sich vom Innenumfang 39 der Druckplatte 26 geringfügig einwärts und ist mit einer Vielzahl von
Ohren 41 versehen, mit denen über Niete 42 eine Vielzahl von gebogenen Federklammern 43 verbunden
ist, die jeweils einen freien Rand 44 aufweisen, der sich mit einem am Innenumfang 39 der Druckplatte 26 2τ
ausgebildeten Ohr 45 in Eingriff befindet. Die Federklammern 43 erzeugen eine ausreichende Federspannung,
um den Druckring 36 und den Nockenring 31 elastisch gegen die Druckplatte 26 zu pressen.
Der Druckring weist desweiteren eine Vielzahl von in Jo Umfangsrichtung gleiche Abstände aufweisenden Nokkenflächen
46 auf. die in ihrer Zahl der der Nockenflächen 33 auf dem Nockenring 31 entsprechen
und so ausgebildet sind, daß sie mit den Nockenflächen
33 in Eingriff treten und mit diesen zusammenwirken r> können, zu einem Zweck, der im folgenden beschrieben
wird. An einigen, gleichen Abstand in Umfangsrichtung aufweisenden Stellen auf der Druckplatte 26 sind nach
oben vorspringende Ansätze 47 in der Nähe des Innenumfangs 39 ausgebildet, die durch komplementär
ausgebildete öffnungen 48 des Druckringes 36 vorstehen
Die Druckplatte 26 ist mit drei, in Umfangsrichtung gleiche Abstände aufweisenden, auswärts vorstehenden
Ohren 51 versehen, die jeweils eine öffnung 52 für ein 4ί
Niet 53 aufweisen, um ein Ende eines Zuggliedes 54 am Ohr zu befestigen. Das gegenüberliegende Ende jedes
Zuggliedes ist. beispielsweise durch ein Niet 55. an auf der Abdeckplatte 17 (sh. F i g. 2) ausgebildeten Ohren 56
befestigt. Auf diese Weise rotiert während des Betriebes v> der Kupplung dh Druckplatte 26 mit der Abdeckplatte
17 und dem Schwungrad 12. und die Zugglieder 54 wirken neben ihrer Funktion als Verbindungselement
zwischen der Druckplatte und der Abdeckplatte auch als Rückholfedern für die Druckplatte 26, wenn die is
Kupplung ausgerückt isL
Benachbart zu jedem Ohr 51 ist ein Ansatz 57 auf der Druckplatte als Fortsetzung des Ohres ausgebildet und
mit einem Schlitz 58 versehen, der sich durch den Ansatz erstreckt und einen schwenkbaren Hebe! 59 aufnimmt, wi
Der Hebel ist an einem Gelenkzapfen 61, der im Ansatz 57 befestigt ist, schwenkbar gelagert und weist ein
geringfügig vergrößertes rückwärtiges Ende 62 auf, das eine gekrümmte Oberfläche besitzt, die mit der
benachbarten Fläche des Ohres 34 in Eingriff treten kann. Das vordere Ende 63 des Hebels weist einen
abgerundeten Rand auf, der in unmittelbarer Nähe der
Kupplungskontaktfläche 14 des Schwungrades angeordnet ist.
Was die Wirkungsweise der Erfindung anbetrifft, so wird der Ausrück- und Einrückvorgang der Kupplung
vom Fahrzeuglenker in üblicher Weise durchgeführt, d.h. durch die unterschiedliche Ausgestaltung der
Druckplatteneinheit 13 tritt keine Änderung ein. Bezüglich der automatischen Einstellung der Kupplung
10 ist zu bemerken, daß die Druckplatte 26, der Nockenring 31 und der Druckring 36 durch die
Menibranfeder 21 belastet sind und sich die Hebel 59 in Kontakt mit dem Schwungrad 12 und den Vorsprüngen
34 am Nockenring befinden, wenn die Kupplung neu installiert und eingerückt ist. Die Seite 27 der
Druckplatte 26 weist von dem aufgebogenen Rand 37
~i- r^ 1 '
ir ' _ al ι __J f Λ
Γ* ' 1 ;t
»A« bezeichnet ist. Beim Ausrücken der Kupplung
behalten alle Teile, indem sie sich zusammen nach rückwärts bewegen, die gleiche Beziehung zueinander
aufrecht. Dies trifft auch auf den Zustand nach dem Wiedereinrücken zu, wenn kein Verschleiß aufgetreten
ist.
Wenn ein Verschleiß der Kupplungsbeläge 15, 15 auftritt, nimmt der Absland »B« zwischen dem
Schwin jrad 12 und der Druckplatte 26 ab. Wenn daher die Kupplung ausgerückt ist. verbleiben die Teile wieder
in der gleichen Beziehung zueinander. Nach dem Wiedereinrücken treten jedoch die Enden 63 der Hebel
59 mit der Schwungradfläche 14- in Kontakt, bevor ein vollständiger Eingriff der Kupplungsscheibe U stattfindet.
Dadurch werden die Hebel in Uhrzeigerrichtung verschwenkt, wie in Fig. 2 gezeigt, und treten mit den
Vorsprüngen 34 in Eingriff, so daß der Nockenring 31 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in F i g. 1
dargestellt. Diese Rotation verursacht einen Eingriff der geneigten Nockenflächen 33, 46 und damit eine
Bewegung des Druckringes 36 in Axialrichtung von der Druckplatte 26 fort, so daß damit der Abstand »A«
durch den Betrag des auf den Kupplungsbelägen stattgefundenen Verschleißes vergrößert wird. Folglich
wird bei zunehmendem Verschleiß der Abstand »A« durch jedes nachfolgende Wiedereinrücken der Kupplung
vergrößert und damit die ursprüngliche Federgeometrie mit ihren Belastungskenndaten optimal aufrechterhalten.
Ein unerwünschtes Ansteigen der Plattenbelastung und des Pedaldruckes wird dadurch
vermieden.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsforn. eines
Schwenkhebels 59a gezeigt, der an einem Gelenkzapfen 61a in einem Schlitz 58a des Ansatzes 57a auf der
Druckplatte 26a montiert ist. Der Hebel weist einen sich nach rückwärts erstreckenden Arm auf, der in einem
abgerundeten Ende 62a endet, das sich mit dem Vorsprung 34a des Nockenringes 130a in Kontakt
befindet, sowie ein nach vorne vorstehendes gegabeltes Ende 64. das eine reibungsmindernde Rolle 65 an einem
Zapfen 66. der in der Gabelung montiert ist, aufnehmen
kann. Die Rolle 65 kann mit der Schwungradfläche 14a in Eingriff treten, um eine Einstellung der Kupplung zu
bewirken, wie in Verbindung mit dem Hebel 59 beschrieben worden ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Automatische Verschletßkompensationseinrichtung für eine mittels Membranfeder betätigte
Reibungskupplung, die ein Schwungrad, eine Kupplungsscheibe, eine Druckplatteneinheit und eine am
Schwungrad befestigte Kupplungsabdeckung umfaßt, wobei die Druckplatieneinheit eine mit der
Kupplungsabdeckung verbundene Druckplatte und einen Druckring aufweist, die Membranfeder am
Druckring anliegt und die Verschleißkompensationseinrichtung eine durch Relativdrehung bedingte
axiale Nachstellung des Druckringes in bezug auf das Schwungrad bewirkt, wenn der Reibbelag der
Kupplungsscheibe abgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstandsänderung
zwischen der Druckplatte (26) und dem an der Druckplatte geführten Druckring (36) ein Nockenring
(31) angeordnet ist und daß in der Druckolatte (26) in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen
verteilt ein·; Vielzahl von zweiarmigen Hebeln (59, 59a) um eine radiale Achse schwenkbar gelagert ist,
wobei ein Hebelarmende (63) am Schwungrad (12) ansteht und das gegenüberliegende Hebelarmende
(62, 62a) in den Nockenring eingreift, um dieser, bei
einem Verschwenken der Hebel (59, 59a) im Nachstellsinn zu drehen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (26) eine Vielzahl von
in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen versehenen, axial vorstehenden Ansätzen (47) aufweist
und daß de. Druckring (36) eine entsprechende Zahl von Öffnungen (48^ besi'n, die die Ansätze
aufnehmen.
3. Einrichtung nach Ansprur1·' 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nockenring (Jl) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen angeordneten
geneigten Nockenflächen (33) aufweist und daß der Druckring (36) eine entsprechende Zahl
von komplementär ausgebildeten Nockenflächen (46) besitzt, die mit den anderen Nockenflächen (33)
zusammenwirken.
4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gleichen Abständen versehenen Federklammern (43) am
Innenumfang des Druckringes (36) befestigt ist und eine entsprechende Anzahl von Ohren (45), die sich
mit den Federklammern (43) in Eingriff befinden, am Innenumfang der Druckplatte (26) vorgesehen ist.
wobei jede Federklammer (43) allgemein C-förmig ausgebildet ist und ein Ende aufweist, das am
Druckring befestigt ist, sowie ein freies Ende (44). das unter ein Ohr (45) der Druckplatte greift und die
Platte und den Ring zusammenpreßt.
5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte
(26) an ihrem Umfang zur Lagerung der Hebel (59, 59a) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung mit
gleichem Abstand verteilten Ansätzen (57, 57a^
aufweist, durch die sich jeweils ein länglicher Schlitz (58, 5Sa) erstreckt und jeweils einen der Hebel (59,
59a^ aufnimmt, wobei im Ansatz ein öelenkzapfen
(61,61a;für den Hebel geführt ist
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das sich mit dem Nockenring (31) in Eingriff befindende Hebelarmende (62) eine ge·
kfürnintö Oberfläche und das gegenüberliegende,
mit dem Schwungrad (12) in Eingriff bringbare Ende (62) einen abgerundeten Rand aufweist
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hebel (59a) ein Ende (61a) mit
einer gekrümmten Oberfläche aufweist, die sich mit dem Nockenring (3IaJ in Eingriff befindet, und ein
gegenüberliegendes gegabeltes Ende (64) sowie eine Rolle (65), die mit dem Schwungrad (12a) in Eingriff
bringbar ist und von dem gegabelten Ende aufgenommen ist
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