DE4023836A1 - Ausrueckbare reibungskupplung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ausrückbare Reibungs­ kupplung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff der An­ sprüche 1 und 2.

Derartige ausrückbare Reibungskupplungen sind im An­ triebsstrang eines Kraftfahrzeuges allgemein bekannt. So zeigt beispielsweise die DE-OS 34 22 019 eine Ausführung, bei der die Ausgangswelle in der Eingangswelle gelagert ist. Durch diese Konstruktion ist in der Regel sichergestellt, daß beide Wellen fluchten, also kein Achsversatz bzw. eine Schrägstellung der beiden Wellen zueinander entsteht.

Es ist jedoch nicht immer möglich, die beiden Wellen in derartiger Weise ineinander anzuordnen. So zeigt die DE- OS 32 21 971 eine Reibungskupplung, bei der die Ausgangs­ welle fliegend gelagert ist. Eine solche Konstruktion wird aus verschiedenen Gründen gewählt, die hier nicht näher erörtert zu werden brauchen. Sie birgt aber den Nachteil, daß zwischen der Eingangswelle und der Aus­ gangswelle der erwähnte Achsversatz bzw. die Schräg­ stellung aufgrund der vielfältigen Bauteiltoleranzen ent­ stehen kann. Daraus resultieren bei eingerückter Kupplung Relativbewegungen zwischen dem Mitnahmeflansch und den Reibbelägen der Kupplungsscheibe. Außerdem treten durch die schiefwinkelige Lage Verspannungen in der Kupplungs­ scheibe und in der Keilverzahnung auf.

Die Verspannungen lassen sich nach der vorbekannten Lösung durch Federelemente zwischen dem Nabenkörper und dem Reibringträger in kleinen Grenzen ausgleichen. Jedoch zeigt sich in der Praxis, daß sowohl an den Federnkörpern als auch an den sie tragenden Bauteilen erheblicher Ver­ schleiß auftritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Rei­ bungskupplung derart weiterzuentwickeln, daß auch bei einem möglichen Achsversatz bzw. Schrägstellung zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle der Verschleiß der Kupp­ lungsscheibe in Grenzen gehalten wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entweder nach dem Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 oder dem Kennzeichen des An­ spruchs 2 oder in der Kombination beider Kennzeichen ge­ löst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, durch spielbehaftete Rollenkörper die beiden Wellen so mit­ einander zu koppeln, daß ein Toleranzausgleich in allen Richtungen, also in radialer Richtung, in Umfangsrichtung und gegebenenfalls auch in axialer Richtung gegeben ist. Der Aufbau der Reibungskupplung bleibt dabei relativ ein­ fach. Achsversatz der Wellen und ihre Schrägstellung können in weiten Grenzen kompensiert werden.

Die Kupplungsscheibe ist normalerweise über eine Keil­ verzahnung mit der Ausgangswelle drehfest verbunden. Diese Verzahnung wird bei einer Schrägstellung und bei einem Achsversatz stark beansprucht und frühzeitig zer­ stört. Durch die Erfindung wird auch dieser Nachteil be­ seitigt. Auf eine hochwertige Oberflächenbehandlung der Wellenverzahnung kann verzichtet werden. Schließlich resultiert daraus auch eine bessere Schaltbarkeit des Ge­ triebes. Zusammengefaßt wird die Standzeit der Kupplungs­ scheibe vergrößert, da Brüche der Reibbeläge oder des Trägerringes weitgehend verhindert werden.

Bevorzugt werden die Rollenkörper an der Kupplungsscheibe vorgesehen. Sie können aber auch im Bereich der Eingangs­ welle angeordnet werden. In diesem Fall wird der Mitnah­ meflansch mit der Eingangswelle spielbehaftet gekoppelt. Schließlich lassen sich beide Möglichkeiten gemeinsam an der Reibungskupplung vorsehen.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Rollenkörper gegen axiales Auswandern gesichert. Dies läßt sich durch herkömmliche Sicherungsringe bewerk­ stelligen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der dazugehörigen Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 die wesentlichen Teile einer ausrückbaren Rei­ bungskupplung und

Fig. 2 eine Kupplungsscheibe für eine Ausrückkupplung nach Fig. 1, in etwas vergrößertem Maßstab.

Die in Fig. 1 gezeigte ausrückbare Reibungskupplung ist nur in den Teilen dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung wichtig sind. Es ist eine Eingangswelle 1 und eine Ausgangswelle 2 erkennbar. Beide Wellen sind in Gehäuseabschnitte 3 und 4 über Wälzlager 5 und 6 drehbar gelagert. Dabei kann der Gehäuseabschnitt 3 beispiels­ weise einem Motorgehäuse und der Gehäuseabschnitt 4 einem Getriebe oder einem gemeinsamen Kupplungsgetriebegehäuse zugeordnet sein. In diesem Fall wäre die Welle 1 ein Teil der Kurbelwelle des Motors und die Welle 2 die Eingangs­ welle eines Schaltgetriebes, das dann über den Antriebs­ strang die Fahrzeugräder antreibt. Dies ist aber nur bei­ spielhaft zu sehen. Für die Erfindung ist es ohne Bedeutung, wenn die beiden Wellen 1 und 2 vertauscht wären, also die Welle 2 die eigentliche Antriebswelle und die Welle 1 eine Abtriebswelle darstellen würde. Die bei­ den Wellen 1 und 2 sollten im Idealfall gleichachsig zu­ einander ausgerichtet sein, jedoch ist aufgrund von Bau­ teiltoleranzen in der Praxis immer mit einen Achsversatz und einer Schrägstellung zu rechnen.

Mit der Eingangswelle 1 ist ein glockenförmiger Verbindungsflansch 7 fest verbunden. An seinem äußeren Umfang im Bereich des Glockenrandes ist ebenfalls über Schrauben 9 ein radial einwärts zeigender Mitnahmeflansch 10 festgeschraubt. Dieser weist an seiner Innenseite eine Reibfläche auf, die mit einer nachfolgend beschriebenen Kupplungsscheibe 11 bei eingerückter Kupplung in Reib­ kontakt steht.

Die Kupplungsscheibe 11 sitzt mit einer Keilnutverzahnung 19 (Fig. 2) auf der Ausgangswelle 2. Dadurch ist sie mit dieser Welle 2 drehfest, jedoch axial verschiebbar ver­ bunden. Außerdem ist die Ausgangswelle 2 als Hohlwelle ausgelegt und sie wird von einer Betätigungsstange 12 durchdrungen. Die Betätigungsstange 12 ist lose in der Ausgangswelle 2 angeordnet. Sie drückt mit ihrem aus­ tretenden Ende auf eine Tellerfeder 13. Die Tellerfeder 13 wiederum stützt sich mit ihrem äußeren Umfang an einer Innenschulter 14 des Verbindungsflansches 7 ab und drückt gegen eine Druckplatte 14. Die Druckplatte 14 wirkt ihrerseits auf Reibbeläge der Kupplungsscheibe 11 und preßt sie gegen die Reibfläche des Mitnahmeflansches 10. Die Reibungskupplung ist eingerückt.

In dieser Stellung ist sie in Fig. 1 gezeichnet. Das heißt, beim Drehen der Eingangswelle 1 nimmt der Mitnahme­ flansch 10 durch Reibkontakt die Kupplungsscheibe 11 mit, die ihrerseits wiederum durch die Keilverzahnung die Aus­ gangswelle 2 dreht. Soll die Kupplung ausgerückt werden, schiebt ein in Fig. 1 nicht näher dargestellter Be­ tätigungsmechanismus die Betätigungsstange 12 in der Zeichnungsebene nach links. Die Tellerfeder 13 wölbt sich ebenfalls nach links und gibt die Druckplatte 14 frei. Die Kupplungsscheibe 14 löst sich vom Mitnahmeflansch 10. Die Drehverbindung zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 ist aufgehoben.

Die Kupplungsscheibe 11 selbst ist in Fig. 2 etwas ver­ größert dargestellt. Sie hat die Form einer Flügelscheibe mit drei am Umfang in gleichen Abständen versetzt zu­ einander angeordneten Flügelarmen 15, 16 und 17. Der Ein­ fachheit halber wurde nur der Flügelarm 15 vollständig dargestellt, die anderen beiden Flügelarme 16 und 17 sind in gleicher Weise aufgebaut. Sie brauchen nicht eingehend beschrieben werden und sind daher auch nur gestrichelt dargestellt.

Die Kupplungsscheibe 11 weist einen Nabenkörper 18 auf mit der bereits erwähnten Keilverzahnung 19. Den Naben­ körper 18 umgibt mit einem kleinen radialen Abstand ein Reibringträger 20, an dem die Flügel 15, 16, 17 radial nach außen abstehen. Der Flügelarm 15 weist ein Tragblech 15a auf, das einerseits mit dem Reibringträger 20 ver­ nietet ist. Ein Niet ist in Fig. 2 beispielsweise mit 21 angedeutet. Auf seiner anderen Seite sind - ebenfalls festgenietet - Reibbeläge 15b vorgesehen, und zwar auf jeder Seite einer. In Fig. 2 ist wegen der Darstellungs­ art nur der vordere sichtbar. Die Reibbeläge 15b treten, wie oben erwähnt, in Reibkontakt mit dem Mitnahmeflansch 10 und der Druckplatte 14.

Für ihre formschlüssige Koppelung sehen der Nabenkörper 18 und der Reibringträger 20 jeweils gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere halbkreisförmige Ausnehmungen 18a bzw. 20a vor. In Fig. 2 sind sechs derartige Aus­ nehmungen an jedem Teil eingezeichnet. Stellvertretend für alle ist nur ein Paar dieser Ausnehmungen mit Bezugs­ ziffern belegt. Die Ausnehmungen 18a und 20a ergänzen sich zu einem Vollkreis, das heißt, es entsteht eine Durchgangsöffnung mit kreisrundem Querschnitt.

In jeder dieser Durchgangsöffnung liegt ein zylindrischer Rollkörper 22. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 2 nur zwei dieser Körper 22 eingezeichnet, wobei einer im Schnitt dargestellt ist. Die Rollenkörper 22 weisen einen etwas geringeren Durchmesser auf als die durch die Aus­ nehmungen 18a und 20a gebildeten Vollkreise. Auf diese Weise ergibt sich zwar zwischen dem Nabenkörper 18 und dem Trägerring 20 über die Rollenkörper 22 eine form­ schlüssige Verbindung, jedoch lassen sich beide Teile innerhalb eines vorgegebenen Spiels sowohl in Umfangs­ richtung als auch in radialer Richtung bewegen. Sie können auf diese Weise einen möglichen Achsversatz oder eine Schrägstellung der Wellen 1 und 2 ausgleichen.

Die Rollkörper 22 sind wie im zweiten dargestellten Beispiel erkennbar über Sicherungsringe 23 gegen axiales Auswandern gesichert. Die Sicherungsringe 23 sind dabei mit solchem Abstand zu dem Nabenkörper 18 bzw. dem Trä­ gerring 20 angeordnet, daß ein axiales Spiel zwischen ihnen möglich ist.

Claims (5)

1. Ausrückbare Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge zum Übertragen der Antriebsleistung eines Motors auf wenigstens ein Fahrzeugrad, bei der ein Mitnahme­ flansch verdrehfest mit einer Eingangswelle und eine Kupplungsscheibe verdrehfest mit einer Ausgangswelle verbunden ist und bei der die Kupplungsscheibe durch eine betätigbare Druckplatte gegen den Mitnahme­ flansch gepreßt wird, wobei die Kupplungsscheibe aus einem mit der Ausgangswelle verbundenen Nabenkörper besteht, den ein Reibringträger mit dem Mit­ nahmeflansch zugeordneten Reibbelägen umgibt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper (18) und der Reibringträger (20) als getrennte Bauteile ausgeführt sind und sich gegenseitig zu einem Voll­ kreis ergänzende halbkreisförmige, radiale Aus­ nehmungen (18a, 20a) aufweisen, in denen spielbe­ haftet zylindrische Rollenkörper (22) lagern.

2. Ausrückbare Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge zum Übertragen der Antriebsleistung eines Motors auf wenigstens ein Fahrzeugrad, bei der ein Mitnahme­ flansch verdrehfest mit einer Eingangswelle und eine Kupplungsscheibe verdrehfest mit einer Ausgangswelle verbunden ist und bei der die Kupplungsscheibe durch eine betätigbare Druckplatte gegen den Mitnahme­ flansch gepreßt wird, wobei die Kupplungsscheibe aus einem mit der Ausgangswelle verbundenen Nabenkörper besteht, den ein Reibringträger mit dem Mitnahme­ flansch zugeordneten Reibbelägen umgibt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mitnahmeflansch (10) auf der Eingangswelle (1) in radialer und in Umfangsrichtung spielbehaftet gelagert ist.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Eingangswelle (1) ein glocken­ förmiger Verbindungsflansch (7) befestigt ist und daß der Verbindungsflansch (7) und der Mitnahme­ flansch (10) als getrennte Bauteile ausgelegt sind und sich gegenseitig zu einem Vollkreis ergänzende halbkreisförmige, radiale Ausnehmungen aufweisen, in denen spielbehaftet zylindrische Rollenkörper lagern.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nabenkörper (18) und der Reibring­ träger (20) als getrennte Bauteile ausgeführt sind und sich gegenseitig zu einem Vollkreis ergänzende halbkreisförmige, radiale Ausnehmungen aufweisen, in denen spielbehaftet zylindrische Rollenkörper (22) lagern.

5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Rol­ lenkörper (22) gegen axiales Auswandern gesichert sind.