DE4034835C2 - Kupplungsmodul insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Kupplungen für Kraftfahrzeuge von der Art, die ein Kupplungsmodul enthält, welches zur Anbringung an einem am Ende einer Welle befestigten Stützflansch geeignet ist, entsprechend dem Oberbegriff aus Anspruch 1.

Ein derartiges Modul ist in den Dokumenten GB-A-1 416 552 und FR-A-2 556 798 bzw. DE 34 45 708 A1 beschrieben.

Gemäß der FR-A-2 556 798 ist dieses Halteelement drehfest mit der Druckplatte verbunden, während es gemäß der GB-A-1 416 552 mit dem Schwungrad ver­ bunden ist.

In jedem Falle handelt es sich bei der Kupplung um eine sogenannte "Zug-Schub"-Ausführung.

Diese Ausführungsart birgt ein spezielles Problem. Tatsächlich wird das Modul an den Kraftfahrzeugher­ steller geliefert, der es anschließend mit Hilfe von bei ihm gelagerten Schrauben am Stützflansch anbrin­ gen muß.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, diesen Nachteil zu beseitigen und somit ein neues Modul zu schaffen, welches keine Lagerhaltung an Schrauben erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.

Dank der Erfindung braucht der Hersteller die Befe­ stigungsschrauben nicht auf Lager zu halten, und die Anbringung des Moduls am Stützflansch erfolgt auf einfache Weise mit Hilfe eines Werkzeugs, welches durch Bohrungen in den Vorrichtungen an die Befesti­ gungsschrauben herangeführt wird.

Außerdem sind die Befestigungsschrauben kurz und damit robust, denn sie brauchen durch keine Dicke der Vorrichtungen hindurchzutreten.

Vorteilhafterweise ist es möglich, in der Außenflä­ che des Halteelements Aussparungen für die Aufnahme von lokalen Überdicken des Stützflanschs in der die Gewindebohrungen für die Befestigungsschrauben angeordnet sind.

Die beigefügten Figuren veranschaulichen die Erfin­ dung in Form von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes darstellen:

• - Fig. 1 ist eine axiale Schnittansicht eines Kupplungsmoduls gemäß der Erfindung, dargestellt an seinem Platz am Stützflansch, wozu es gehört, wobei der obere Teil der Figur der ausgerückten Kupplungs­ stellung und der untere Teil der eingerückten Posi­ tion der neuen Kupplung entspricht.
• - Fig. 2 ist eine axiale Schnittansicht gleich der aus Fig. 1, die die Befestigung zwischen dem Halte­ stück und dem Schwungrad zeigt, wobei der obere Teil der Figur einer Verschleißposition der Kupplung ent­ spricht, während der untere Teil der Figur der ein­ gerückten Position der neuen Kupplung entspricht.

Wie in diesen Figuren zu sehen, ist das Kupplungs­ modul 10 dazu bestimmt, in einem Stück an einem Stützflansch 11 befestigt zu werden, der seiner­ seits, z. B. mittels Schrauben 12 und Scheiben 12', am Ende einer Welle 13, hier der Austrittswelle des Motors (oder Kurbelwelle) des Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor, angebracht ist.

Dieser Flansch 11 weist an verschiedenen Stellen mit Gewinde versehene Durchtritte 14 auf, die sich zum Einsetzen von Befestigungsschrauben 15, hier sechs Stück, eignen und woran dann das Modul 10 befestigt werden kann.

Das Modul 10 bildet hier einen Kupplungsmechanismus und enthält im wesentlichen, ausgehend von der am weitesten vom Schutzflansch 11 entfernten Querflä­ che, eine erste Scheibe 22 oder ein Schwungrad, eine Kupplungsscheibe 23, eine zweite Scheibe 24 oder Druckscheibe, die axial im Verhältnis zum Schwungrad 22 beweglich angebracht und dabei drehbeweglich fest damit verbunden ist, axial angreifende elastische Mittel 36, die geeignet sind, die Druckplatte 24 in Richtung des Schwungrads 22 zur Einspannung der Kupplungsscheibe 23 zu beanspruchen, und als axiale Abstützung der genannten elastischen Mittel ein mit dem Schwungrad 22 gekoppeltes Halteelement 25.

Über sein Halteelement 25, welches ringförmig ausge­ führt ist, ist das Modul 10 an dem ebenfalls ring­ förmigen genannten Flansch 11 angebracht.

Das ringförmige und hohle Schwungrad 22 ist am Ele­ ment 25 durch Organe befestigt, die sich von den Befestigungsschrauben 15 unterscheiden, und zwar wie nachstehend beschrieben.

Dieses Schwungrad 22 weist an der Außenperipherie an verschiedenen Stellen Vorrichtungen 27, bei der dar­ gestellten Ausführungsform drei Stück, auf, die sich im wesentlichen in axialer Richtung erstrecken und die jeweils axiale Bohrungen 28 für die Durchführung einer Schraube 15 aufweisen. Dieses Schwungrad 22 besteht aus formbarem Material und ist hier vorteil­ hafterweise ebenso gegossen wie die Platte 24.

Hier gehören diese Vorrichtungen 27 zu einem axial ausgerichteten, ringförmigen Außenmantel 44 des Schwungrads 22.

Nähere Einzelheiten bezüglich der Form der Vorrich­ tungen 27 sind aus Fig. 3 der FR-A-2 556 798 zu entnehmen.

Man wird bemerken, daß hier zwei axiale Bohrungen 28 für jede Vorrichtung 27, in diesem Falle drei Stück, vorgesehen sind und daß die Gesamtzahl der Befesti­ gungsschrauben sechs beträgt.

Die Kupplungsscheibe 23 weist auf übliche Weise eine ringförmige Abdeckung 29 auf, die an der Peripherie auf beiden Seiten Reibbeläge 30 zur Einspannung der­ selben zwischen der ringförmigen Druckplatte 24 und dem Schwungrad 22 trägt. Hier ist die Abdeckung 29 mit Hilfe eines Drehschwingungsdämpfers 33 an eine Nabe 34 gekoppelt, die drehbeweglich auf einer zwei­ ten Welle 32, hier der Antriebswelle des Getriebes, verkeilt werden kann.

Man wird sich daran erinnern, daß die Dämpfungsvor­ richtung 33 hier zwei Führungsscheiben 2 aufweist, die beiderseits einer Abdeckung 2' angeordnet sind, wobei die genannte Abdeckung 2' geeignet ist, even­ tuell nach Ausgleich eines Spiels drehbeweglich fest mit der Nabe 34 verbunden zu werden, während die Scheiben 2 fest mit der Abdeckung 29 verbunden sind (hier durch nicht dargestellte Vernietung).

Das Schwungrad 22 ist in der Mitte für den Durch­ tritt des Dämpfers 33 offen und bildet den Boden eines ringförmigen Gehäuses, dessen Deckel aus dem in der Mitte ebenfalls offenen Halteelement 25 be­ steht.

Zwischen den Scheiben 2 und der Abdeckung 2' sind zur elastischen Ankopplung zwischen den genannten Stücken elastische Mittel 1 eingesetzt.

Natürlich kann die Abdeckung 29 in einer Ausfüh­ rungsvariante starr mit der Nabe 34 verbunden sein.

Hier bestehen die elastischen Mittel 36 aus einer Tellerfeder, die mit einem äußeren Umfangsteil 35 versehen ist, der einen Belleville-Dichtungsring bildet, und aus einem mittleren Teil, der durch Schlitze in radiale Finger 37 für die Freigabe der Einheit unterteilt ist.

Hier ist die Tellerfeder im mittleren Teil mit einem Betätigungsstück 38 ausgerüstet, welches die Betäti­ gung einer Stange 40 erlaubt, die in axialer Rich­ tung beweglich im Innern der Welle 32 angebracht ist.

Diese Stange 40 ruht in der Mitte auf dem Stück 38, welches am Ende der Finger 37 durch Klemmung ange­ koppelt ist, dank eines elastischen Profilstücks 3, welches an dem genannten Betätigungsstück 38 ange­ nietet ist.

Mit dem radial äußersten Umfangsteil der Scheibe 35 ruht die Tellerfeder 36 auf dem Element 25, und mit dem radial innersten Umfangsteil des sogenannten Belleville-Dichtungsrings 35 ruht sie auf der Druck­ platte 24.

Hier weisen die genannte Platte 24 und das genannte Element 25 ringförmig zu diesem Zweck vorspringend an verschiedenen Stellen axiale Vorsprünge 42 bzw. 4 auf, die einander zugewandt sind.

Die Kupplung ist somit eine "Zug-Schub"-Ausführung, und zum Ausrücken der Kupplung genügt es, mit Hilfe der Stange 40 eine Schubkraft auf das Stück 38 aus­ zuüben, wobei die Figuren die verschiedenen Stellun­ gen der Kupplung veranschaulichen und davon auszuge­ hen ist, daß sich die Kupplung normalerweise in eingerückter Stellung befindet.

Die Druckscheibe 24 weist radial an der Peripherie vorspringend Klammern 50, und zwar hier drei Stück, auf, die sich jeweils einzeln durch eine Aussparung 51 erstrecken, welche zu diesem Zweck im Mantel 44 des Schwungrads 22 vorgesehen ist.

An diesen Klammern 50 sind mit Hilfe von Befesti­ gungsnieten 65 elastisch verformbare Zungen 54 befe­ stigt, die, hier in Gruppen zu drei Stück zusammen­ gefaßt, im wesentlichen quer zur Achse der Einheit verlaufen, im wesentlichen tangential gegenüber einem Kreisumfang derselben, und die, nachdem sie mit einem Ende auf diese Weise an der Platte 24 an­ gebracht sind, mit den anderen Enden am Halteelement 25 durch Nieten 55 befestigt sind.

Somit ist die Druckscheibe 24 drehbeweglich mit dem Schwungrad 22 verbunden und kann dabei in axialer Richtung im Verhältnis dazu bewegt werden.

Man wird auch bemerken, daß die Zungen 54 geneigt sind und das Schwungrad 22 in Richtung des Flanschs 11 zurückholen.

Entsprechend der Erfindung sind die Befestigungs­ schrauben 15 jeweils in einem Hohlraum 7 einge­ schlossen, der durch das Halteelement 25 und die Vorrichtung 27 begrenzt wird.

Die Schrauben 15 sind in Höhe der Bohrungen 28 der Vorrichtungen 27 eingesetzt. Sie sind vorteilhafter­ weise kurz und somit robust.

Das Halteelement 25 weist Durchtritte 60 auf, die axial mit den genannten Bohrungen 28 fluchten.

Diese Durchtritte 60 dienen zur Aufnahme der Schrau­ ben 15 und insbesondere zur Aufnahme des Gewinde­ teils der Schrauben.

Man wird bemerken, daß das Element 25 lokal Ausspa­ rungen 71 in Höhe der Durchtritte 60 aufweist, wobei die genannten Aussparungen 71 in der Außenfläche des Elements 25 angebracht sind, die dazu bestimmt ist, mit der Platte 11 zusammenzuwirken.

Diese Aussparungen 71 erlauben gemäß einem wichtigen Merkmal das lokale Eindringen von Überdicken des Flanschs 11 zur Bildung von Schächten 72, die die Gewindeöffnungen 14 begrenzen. Diese Gewinde haben somit die gewünschte Länge.

Man wird bemerken, daß der Flansch 11 in Höhe der Schächte 72 radial Überdicken aufweist, die es er­ möglichen, die Gewindedurchtritte 14 möglichst weit von der Achse anzuordnen, wobei das Element 25 an dieser Stelle ausgespart ist.

Diese Anordnung begünstigt die Kompaktheit der Kupp­ lung, so daß die Schrauben 15 nicht mit den fest mit dem Antriebsteil 13 verbundenen Vorsprüngen in Kon­ flikt geraten (siehe Fig. 1, oberer Teil).

Die Aussparungen 71 erstrecken sich radial oberhalb der Vorsprünge 4.

Das Halteelement 25 trägt hier den Anlasserkranz 19 und ist in axialer Richtung mit dem Schwungrad 22, und zwar hier durch Niete 6, verbunden.

Dieses Element 25 ist ringförmig ausgebildet und örtlich in Höhe der Klammern 50 mit einer Aussparung versehen, so daß ein Absatz für den Befestigungsniet 65 entsteht.

Diese genannten Aussparungen berühren nicht die Außenperipherie des Elements 25, welches vorteil­ hafterweise aus gießbarem Material, wie z. B. Guß, besteht, um die verschiedenen vorerwähnten Ausspa­ rungen und Durchtritte 60 zu bilden. Das Element weist einen axialen Kranz auf, der sich radial über den Rand des Flanschs 11 erstreckt und dabei örtlich in Höhe der Schächte 72 unterbrochen ist.

Dieses kranzförmige Element 25 bildet ein ringförmi­ ges Zwischenstück zwischen dem Flansch 11 und den Vorrichtungen 27. Es dient zur Befestigung des Moduls 10 am Flansch 11 und trägt die Befestigung des Schwungrads 22.

Dazu weist der Mantel 44 der Platte 22 örtlich in axialer Richtung offene Aufnahmen 61 mit einem durchbohrten Boden und das Element 25 der Aussparun­ gen 62 mit axial durchbohrtem Boden für die Anbrin­ gung der Niete 6 auf.

Die Aufnahmen 61 sind auf der Seite der Querfläche der Platte 22, die am weitesten vom Flansch 11 ent­ fernt ist, offen, während die Aussparungen 62 in der Außenfläche des Elements 25, die dem Flansch 11 zugewandt ist, realisiert sind.

Im Verhältnis zum Dokument FR-A-2 556 798 haben somit die Vorrichtungen eine geringere Länge, bei gleichem Abstand zwischen dem Flansch 11 und der Außenfläche der Platte 11.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die Köpfe der Niete 6 in der Aufnahme 61 und in der Aussparung 62. Die Befestigung erfolgt axial, was den Einbau des Moduls insbesondere mit Hilfe eines Roboters er­ leichtert.

Natürlich kann man anstelle der Niete 6 eine Befe­ stigung mittels Schraube/Mutter oder auf ähnliche Weise vorsehen.

Man wird bemerken, daß die Niete 65 im Verhältnis zum Dokument FR-A-2 556 798 vereinfacht sind und daß der Flansch 11 in Höhe der genannten Niete nicht eingekerbt zu sein braucht, so daß er eine größere Festigkeit erhält.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Vorrichtungen 27 und das Element 25 in Höhe der Schrauben 15 ein­ gekerbt, so daß der Hohlraum 7 entsteht, welcher von der dem Schwungrad 22 zugewandten Innenfläche des Elements 25 und durch das freie Ende der Vorrichtun­ gen 27 begrenzt wird.

Der Hohlraum 7 ist an der Außenperipherie geschlos­ sen und an der Innenperipherie offen. Die Schrauben 15 sind auf diese Weise geschützt. Die Bohrungen 28 sind ebenfalls eingekerbt und sind in der Dicke des Querteils des Schwungrads 22 geschlossen und in Höhe der Vorrichtungen 27 innen offen.

Dieser Hohlraum 7 kann am Kreisumfang durchgehend verlaufen und alle Schrauben 15 betreffen, aber vor­ teilhafterweise sind die Einkerbungen des Elements 25 und der Vorrichtungen 27 örtlicher Natur, so daß eine Vielzahl von wabenförmigen Hohlräumen vorhanden ist. Jeder Hohlraum ist mit einer Schraube verbun­ den. Damit nimmt die Festigkeit der Stücke 22, 25 zu.

Man wird bemerken, daß das Element 25 zwischen zwei Aussparungen für die Klammern 50 zwei Waben 7 auf­ weist.

Der Durchmesser oder die Größe des Kopfs der Schrau­ ben 27 ist größer als der Durchmesser der Bohrungen 28 sowie derjenige der Durchtritte 60.

Dank der Befestigung des Elements 25 am Schwungrad 22 ist es möglich, die Schrauben 15 in die Durch­ tritte 60 einzusetzen und dann die Befestigung des Schwungrads 22 zu bewirken.

Der Einbau des Moduls erfolgt ausgehend vom Element 25 mit anschließender Einpassung der mit dem Stück 38 ausgerüsteten Tellerfeder 36 und anschließender Montage der Platte 24, die mit Zungen 54 versehen ist, welche an den Klammern 50 durch Vernietung der Zungen 54 mit dem Element 25 befestigt sind, an­ schließender zentrierter Montage der Scheibe 23 an der Platte 24 und schließlich Einpassung des Schwungrads 22 und Befestigung desselben am Element 25 mittels Nieten.

Während dieser letzten Phase sitzen die Schrauben im Hohlraum 7, und die Niete 6 verriegeln das Element 25 winklig im Verhältnis zum Schwungrad 22, so daß die Löcher 60 und 28 axial fluchtrecht verlaufen.

Natürlich richten sich die Abmessungen oder die Größe des Hohlraums, insbesondere der axiale Abstand zwischen den beiden Querwänden des Hohlraums, nach der Größe des Kopfs- der Schrauben 15, so daß dieser, ohne herausgleiten zu können, mit einem Spiel in den genannten Hohlraum und in den betreffenden Durch­ tritt 60 eingebaut wird.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, sind die Schrauben 15 nach Ausbildung des Moduls 10 durch einfache axiale Aufschichtung auf dem Element 25 im Hohlraum 7 so eingeschlossen, daß es für den Zusam­ menbau des Moduls mit dem Flansch 11 ausreicht, ein Werkzeug durch die Bohrungen 28 einzuführen, um an den Kopf der Schrauben 15 zu gelangen und die Befe­ stigung mit Hilfe der Gewindelöcher 14, die dank den Schächten 72 ausreichend lang sind, an dem zuvor an der Welle 13 befestigten Flansch 11 zu bewirken.

Man wird bemerken, daß zwischen dem Element 25 und dem Flansch 11 Zentrierstifte 70 vorhanden sind, um den Einbau durchzuführen, und daß die Scheibe 23 mit Hilfe der Tellerfeder 36 an ihrem Platz im Modul gehalten wird.

Hier handelt es sich bei den Schrauben 15 um Innen­ sechskantschrauben, aber natürlich kann es sich dabei auch um Kreuzkopfschrauben oder einfache Schlitzschrauben handeln, um den Einbau mit Hilfe eines Schraubenzieherwerkzeugs zu bewerkstelligen.

Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Insbesondere können die elastischen Mittel 36 aus einer Vielzahl von Schraubenfedern bestehen. Bei dem Kopf der Schrauben 15 kann es sich um einen gefrä­ sten Kopf handeln.

Der Kopf der Schrauben 15 ist ganz allgemein mit einer Hohl- oder erhabenen Ausbildung versehen, die mit einem durch die Bohrungen 28 eingeführten Werk­ zeug zusammenwirken kann.

Anstelle einer Verbindung durch tangentiale Zungen 54 kann die Platte 24 drehbeweglich mit dem Schwung­ rad 22 über eine Zapfen-Zapfenloch-Verbindung ver­ bunden sein.

Schließlich kann das Element 25 einen Ring tragen, der als Kippauflage für die Tellerfeder 36 dient.

Claims (6)

1. Kupplungsmodul das zur Anbringung in einem Stück an einem Stützflansch (11) folgendes enthält: eine erste Platte (22) oder ein Schwungrad, eine Kupplungsscheibe (23), eine zweite Platte (24) oder Druckplatte, die in axialer Richtung im Verhältnis zum Schwungrad (22) beweglich angebracht und drehfest damit verbunden ist, axial angreifende elastische Mittel (36) zur Beanspruchung der Druckplatte (24) in Richtung des Schwungrades (22) zur Einklemmung der Kupplungsscheibe (23) und zur Bildung einer axialen Auflage für die genannten elastischen Mittel (36), ein am Schwungrad (22) befestigtes Halteelement (25), wobei das Schwungrad (22) an verschiedenen Stellen der Außenperipherie axiale Durchgangsbohrungen (28) jeweils in Verlängerung von im Halteelement (25) vorgesehenen Durchgangsbohrungen (60) für Befestigungsschrauben (15) zum Stützflansch (11) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Befestigungsschrauben (15) auf dem Halteelement 25 aufliegen und jeweils verliersicher in einem Hohlraum (7) eingeschlossen sind, der durch das Halteelement (25) und das Schwungrad (22) begrenzt wird, und daß die Durchgangsbohrungen (28) im Schwungrad (22) die Einführung eines Werkzeuges bis zu den Befestigungsschrauben (15) gestatten.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (60, 28) im Halteelement (25) und im Schwungrad (22) jeweils teilweise erweitert sind, so daß der genannte Hohlraum (7) entsteht.

3. Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Durchgangsbohrung (28, 60) ein separater Hohlraum (7) vorgesehen ist.

4. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Befestigungsschrauben (15) größer sind als die genannten Durchgangsbohrungen (28, 60).

5. Modul nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hohlraum (7) in axialer Richtung größer ist als die Dicke der Köpfe der Befestigungsschrauben (15).

6. Modul nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Halteelements (25), die zum Zusammenwirken mit dem genannten Stützflansch (11) vorgesehen ist, in Höhe jeder Durchgangsbohrung (60) mit je einer Einsenkung (71) für die Aufnahme einer lokalen Überdicke des Stützflanschs (11) versehen ist, in der die Gewindebohrung (72) für die Befestigungsschraube (15) angeordnet ist.