DE4034835C2 - Kupplungsmodul insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Kupplungsmodul insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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- F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
- F16D13/46—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs in which two axially-movable members, of which one is attached to the driving side and the other to the driven side, are pressed from one side towards an axially-located member
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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.
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