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Die vorliegende Erfindung betrifft durch Druck
betätigte Kupplungen mit einer Tellerfeder, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, sowie Tellerfedermechanismen, mit
denen diese Kupplungen ausgestattet sind.
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Es sei daran erinnert (Figur 1 bis 3), daß eine
Kupplung folgendes umfaßt: eine Reaktionsscheibe 100,
einen ringförmigen Deckel 3, der dazu geeignet ist, an
die Reaktionsscheibe 100 befestigt zu werden,
wenigstens eine ringförmige Druckscheibe 2, die
drehfest mit dem Deckel 20 (muß heißen: 3) verbunden ist,
wobei sie zu diesem axial beweglich montiert ist, eine
ringförmige Tellerfeder 4, die indem sie gegen den
Deckel 3 zu liegen kommt, axial auf die Druckscheibe 2
in eine Richtung wirkt, in die sich die Scheibe vom
Deckel entfernt, um in Kontakt mit den Reibbelägen 107
einer Reibscheibe 102 zu kommen.
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Die Reaktionsscheibe 100 kann, insbesondere durch
Schrauben, an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung befestigt werden und trägt in
der Regel einen Schwungradzahnkranz, während die
Reibscheibe 102 eine Nabe 103 aufweist, die drehfest, hier
mit Hilfe von Rillen, an der Antriebswelle 104 des
Getriebes festsitzt.
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Es sind hier eine einzige Reibscheibe und eine einzige
Druckscheibe vorgesehen, es können aber als Variante
mehrere Druckscheiben 2 und Reibscheiben 102 vorgesehen
sein.
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Die Reibbeläge 107 sind klassischerweise an einem
Halter befestigt und sind dazu geeignet, in eingerückter
Kupplungsposition (Figur 1) zwischen die
Scheiben 100, 2 eingeklemmt zu werden. Die Scheibe 102
umfaßt hier eine Torsionsdämpfervorrichtung. Genauer
gesagt, erstrecken sich die Beläge 107 axial zu beiden
Seiten des Halters, der durch Stützen mit
Eührungsscheiben verbunden ist, wobei die Stützen die
Führungsscheiben miteinander verbinden.
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Diese Scheiben erstrecken sich axial zu beiden Seiten
eines Nabenflansches unter Einsatz von Federn 108, die
zum Teil in Ausbrüchen, die gegenüberliegend in den
Führungsscheiben und dem Flansch vorgesehen sind,
untergebracht sind. Dieser Flansch ist drehfest,
gegebenenfalls mit Spiel, mit der Nabe 103 verbunden.
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Natürlich kann der Halter direkt an die Nabe 103
befestigt werden, und die Scheibe 102 kann starr sein.
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Die Tellerfeder 4 weist einen in Umfangsrichtung
liegenden elastischen Bereich 41, der einen Belleville-
Ring bildet und einen mittigen Bereich auf, der in
radiale Hebel 42 aufgeteilt ist, die paarweise durch
Schlitze voneinander getrennt sind. Da die Kupplung
durch Druck betätigt wird, wird der in Umfangsrichtung
liegende Bereich 41 hier innen schwenkbar auf den
Deckel mit Hilfe von Montagemitteln 5, montiert, die
die Tellerfeder 4 schwenkbar an den Deckel 3
befestigen, wobei sie von diesem getragen werden, und radial
wird dieser Bereich mehr nach außen auf ein
ringförmiges Anlageelement 9 montiert, das von der Druckplatte 2
getragen wird und das hier zu einem in ringförmige
Abschnitte aufgeteilten vorstehenden Vorsprung
ausgebildet ist.
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Die Hebel 42 sind dazu geeignet, durch Druck von einem
Ausrückelement 105 betätigt zu werden. In Figur 1
handelt es sich um ein Kupplungsausrücklager 105, das ein
Betätigungselement, das dazu geeignet ist, der Wirkung
eines Steuerelementes, wie einer Ausrückgabel 106,
unterworfen zu werden und ein Angriffselement umfaßt, das
auf die Tellerfeder wirken kann, wobei das
Angriffselement ein Kugellager umfaßt, von dem ein Ring so
angepaßt ist, daß er durch Druck auf das äußere Ende der
Hebel der Tellerfeder 4 auf ihrer zum Deckel 3
gewandten Seite wirkt.
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Zum Ausrücken (Figur 2) muß also mit Druck auf die
Hebel 42 mit Hilfe des Ausrücklagers 105 eingewirkt
werden,
um die Tellerfeder zum Schwenken zu bringen, die
Kupplung auszurücken und um die Beläge 107 freizugeben.
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Der Deckel 3, die Druckscheibe 2 und die Tellerfeder 4
bilden einen Kupplungsmechanismus 1, der hier
einheitlich ist, wobei die Druckscheibe drehfest mit dem
Deckel 3 verbunden ist, während sie auf diesem axial
beweglich mittels tangentialer Zungen 110 (Figur 3)
montiert ist, die in an sich bekannter Weise durch
Niete an einem ihrer Enden am Deckel 3 und am anderen
Ende an Laschen 109 der Druckplatte befestigt sind.
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Als Variante kann die Verbindung Scheibe 2 - Deckel 3
mit axialer Beweglichkeit der Bauart eines Zapfen -
Zapfenlochs sein.
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Wie es z.B. in FR-A-2 585 424 und FR-A-2 456 877
beschrieben wird, umfassen die Montagemittel 5
Halteelemente (51 in Figur 3), die am Deckel befestigt sind und
durch die Tellerfeder über Öffnungen führen, die in
diesem vorgesehen sind, sowie zwei ringförmige
Anlageelemente - erstes und zweites Anlageelement -, die
gegenüberstehend zueinander angeordnet sind. Das erste
Anlageelement wird von dem Deckel getragen, während das
zweite Anlageelement von den Halteelementen getragen
wird.
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In eingerückter Kupplungsposition liegt die
Tellerfeder 4 an dem ersten Anlageelement an, während in
ausgerückter Kupplungsposition die Tellerfeder das zweite
Anlageelement beansprucht.
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In diesen Druckschriften führen die Montagemittel 5 in
eingerückter Kupplungsposition die Tellerfeder 4 axial
mit einer Belastung zum Klemmen gegen das erste
Anlageelement.
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In einigen Fällen ergibt sich ein Problem, da dieses
Klemmen aufgrund der Reibung den Reibungseffekt der
Tellerfeder erhöht, wodurch Hysteresephänomene während
ihres Schwenkens zwischen dem ersten und zweiten
Anlageelement erzeugt werden und dieses Klemmen in dem Maße
wie es eine unvermeidliche Abnutzung der Tellerfeder
und der Anlageelemente herbeiführt, große
Belastungsschwankungen hervorruft.
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Um diese Nachteile zu beheben, wurde in FR-A-2 585 424
das zweite Anlageelement als kegelstumpförmiger
Sicherungskranz gefertigt.
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In FR-A-2 456 877 ist eine Anordnung vorgesehen, in der
die Tellerfeder sich zeitweise elastisch während ihres
Schwenkens von ihrem ersten und zweiten Anlageelement
entfernt.
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Dies alles ist zufriedenstellend, es kann aber in
einigen Anwendungen wünschenswert sein, diese Hysterese
noch weiter zu vermindern. Es kann außerdem zur
Bedienungsfreundlichkeit für den Benutzer wünschenswert
sein, daß das zweite Anlageelement während des
Ausrückvorgangs elastisch nachgibt (Übergang von der
eingerückten in die ausgerückte Kupplungsposition), und
während des Wiedereinrückens kann ein fortschreitendes
Einklemmen der Reibbeläge erfolgen.
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Um dieses Problem zu lösen, kann auf Anordnungen der
Bauart zurückgriffen werden, die in ER-A-2 466 877
(insbesondere die Figuren 13 und 14) beschrieben
werden.
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Diese Lösungen erschweren die Herstellung der Kupplung
und zudem ist das elastische Klemmen nicht so exakt wie
erwünscht, da die Belastung eines Belleville-Rings oder
eines gewellten Sicherungsrings nicht einfach zu
beherrschen ist.
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Dieses Beherrschen des Klemmens ist für eine gute
Freigabe der Reibbeläge der Reibscheibe sehr wichtig,
insbesondere in bezug auf das Abheben der Druckscheibe und
in bezug auf den Ausrückweg.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Behebung dieser
Nachteile und die Schaffung neuer Montagemittel mit
einem zweiten elastischen Anlageelement, die eine
schwache beherrschbare Hysterese aufweisen, wobei
gleichzeitig so wenig wie möglich die Herstellung der
Kupplung verändert wird und wobei der Ausrückweg so
wenig wie möglich verändert wird.
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Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsmechanismus der oben
genannten Bauart dadurch gekennzeichnet, daß sein
zweites Anlageelement aus einem Ring aus elastischem
Material geformt ist, das vernetzbar und haftend nach
seiner Auflage ist.
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Dank der Vernetzung des elastischen Materials, härtet
dieses nach seiner Auflage aus, so daß das
Anlageelement nur geringe Schwankungen der Dicke aufweist, wenn
die Kupplung aus ihrer eingerückten in ihre ausgerückte
Position übergeht. Daraus ergibt sich, daß der
Ausrückweg nicht übermäßig erhöht wird und daß das Abheben der
Druckscheibe zufriedenstellend ist. Außerdem wird ein
gutes Schwenken der Tellerfeder mit geringen
Hysteresewerten erreicht, insbesondere deswegen, weil der
Kontakt zwischen der Tellerfeder und ihrem zweiten
Anlageelement nicht metallen ist. Außerdem ist während des
Wiedereinrückens ein gewisses stufenweises
Fortschreiten von Vorteil, das nützlich für die
Bedienungsfreundlichkeit des Benutzers ist. Der Ring oder
das Band ermöglicht die Verringerung der Geräusche
während des Schwenkens der Tellerfeder, außerdem sind
die Herstellungstoleranzen der Teile weniger genau.
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Es ist vorteilhaft, daß die Herstellung der Kupplung
einfach ist, da es ausreicht, ein Band, z.B. mit Hilfe
einer Düse, entweder auf die Tellerfeder oder auf das
Anlageteil aufzubringen, um das zweite Anlageelement zu
bilden, das nach dieser Auflage vernetzt und sich auf
dem betreffenden Teil durch Haftung oder z.B. durch
Kleben festsetzt.
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Die erfindungsgemäße Ausführung eröffnet ein weites
Anwendungsfeld, und es ist z.B. möglich, das zweite
Anlageelement sowie das erste Anlageelement, das als Abbild
des zweiten Anlageelementes gefertigt werden kann, auf
die Tellerfeder zu befestigen. In allen Fällen wird die
Montage erleichtert, da das zweite Anlageelement ein
manipulierbares und transportables Ganzes entweder
zusammen mit der Tellerfeder oder mit seinem zugeordneten
Halteteil oder zusammen mit beiden bildet.
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Vorzugsweise weist das zweite Anlageelement eine
längliche Form auf, so daß ein elastisches Scharnier für
die Tellerfer gebildet wird. Außerdem ist die axiale
Verformung des zweiten Anlageelementes minimiert. Der
Abhebeverlust der Kupplungsscheibe ist somit minimiert.
Zudem sind die Herstellungstoleranzen weniger stark.
Tatsächlich ist gesichert, daß das zweite Anlageelement
sich gegenüber vom ersten Anlageelement für ein gutes
Schwenken der Tellerfeder befindet.
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Die nachfolgende Beschreibung veranschaulicht die
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in
denen folgendes dargestellt ist:
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- Figur 1 ist eine axiale Schnittansicht einer mit
Druck betätigten Kupplung nach dem Stand der Technik
für die eingerückte Kupplungsposition;
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- Figur 2 ist die gleiche Ansicht wie Figur 1 für
die ausgerückte Kupplungsposition;
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- Figur 3 ist eine Perspektivansicht des
Kupplungsmechanismus gemäß den Figuren 1 und 2;
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- die Figuren 4 bis 8 sind Teilansichten im axialen
Schnitt eines Kupplungsmechanismus, der mit dem
erfindungsgemäßen zweiten Anlageelement für verschiedene
Ausführungsvarianten ausgestattet ist.
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In den dargestellten Eiguren ist die Kupplung eine mit
Druck betätigte Kupplung mit Tellerfeder für
Kraftfahrzeuge, wie oben beschrieben.
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In diesen Figuren hat der Deckel 3, hier in
Blockkonstruktion, im wesentlichen die Form eines tiefen
Tellers mit einer radialen Befestigungskante 6, die
sich radial in zur Gesamtachse entgegengesetzten
Richtung erstreckt und mit Löchern 111 (Figur 3) zum
Durchführen
von Befestigungselementen (hier nicht
dargestellte Schrauben) versehen ist. Die Kante 6 schließt
sich an einen Mantel mit axialer Ausrichtung 7 an, der
sowohl die Scheibe 2 als auch die Beläge 107 umgibt;
wobei sich der Mantel 7 an einen Boden 8 anschließt,
der mittig gelocht ist und ein ringförmiges
Anlageelement 54 (Figur 4) für die Tellerfeder 4 trägt.
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Der Deckel 3, die Druckscheibe 2 und die Tellerfeder 4
des einheitlichen Kupplungsmechanismus sind ringförmige
Teile ebenso wie die Reaktionsscheibe 100, die
Scheibe 102 und ihre Beläge 107.
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Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsmechanismus der oben
genannten Bauart dadurch gekennzeichnet, daß sein
zweites Anlageelement 60 aus einem Ring aus vernetzbarem
und nach seiner Auflage haftendem Material geformt ist.
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Genauer gesagt, umfassen in Figur 4 die
Montagemittel 5, die die Tellerfeder 4 schwenkbar an
den Deckel 3 befestigen, am Deckel 3 befestigte
Haltelaschen, die relativ schmal und platt sind, wobei sie
einen axialen Bereich 51 aufweisen, der durch die
Tellerfeder 4 durch die Öffnungen 43 führt, die
zwischen den radialen Hebeln 42 an deren Wurzel vorgesehen
sind sowie einen radial nach außen gebogenen
Endabschnitt 52, den das axiale Teil 51 nach Durchqueren der
Öffnung 43 an seinem Ende aufweist, wobei sich ein
Feststellknick zwischen dem Abschnitt 52 und dem
axialen Teil 51 bildet. Hier sitzen die Laschen direkt am
Deckel. Für nähere Angaben wird auf FR-A-2 585 424
verwiesen. Das erste Anlageelement 54 ist aus einem
ringförmigen Tiefziehteil gefertigt, das im Boden 8 des
Deckels vorgesehen ist, wobei sich die zu den
Montagemitteln 5 gehörenden Laschen an das erste
Anlageelement 54 über eine Wölbung anschließen. Das erste
Anlageelement 54 ist radial über den Laschen 51, 52
vorgesehen, wobei es sich in Kontakt mit dem Innenteil des
Belleville-Rings 41 der Tellerfeder befindet, der
kegelstumpfförmig im freien Zustand ist.
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Bei 60 ist das erfindungsgemäße Anlageelement zu sehen,
wobei dieses ringförmige Anlageelement eine längliche
Form mit zwei parallelen Seiten aufweist, die durch
zwei Halbkreise an jedem ihrer Enden miteinander
verbunden sind. Das Anlageelement bildet ein Band.
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Während das erste Anlageelement 54 punktförmig ist, hat
das zweite Anlageelement 60 also eine größere
Ausdehnung. Hier wird das Anlageelement 60 mit Hilfe eines
Bandes aus elastischem vernetzbarern und haftendem
Material gefertigt, das mit Hilfe einer Düse auf die
Tellerfeder aufgetragen wird, es ist hier in Form von
hitzeresistenter Silikonpaste der Firma RHONE-POULENC
vorhanden, die unter der Marke "Rhodorseal" vertrieben
wird.
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So kann mit Hilfe der Düse die Dicke dieses Bandes
gewährleistet sein, das hier an der Tellerfeder durch
Kleben haftet. Das Montageverfahren ist dann einfach,
da es ausreicht, die Tellerfeder 4 mit dem zweiten
Anlageelement 60 zusammenzubringen, das auf den zu den
Montagemitteln 5 gehörenden Laschen 51, 52 klebt, die
noch nicht gebogen sind, und dann das Ende der Laschen
radial zu biegen.
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Es ist vorteilhaft, daß die Gestaltung dieses zweiten
Anlageelementes 60 mit radialer Ausrichtung und mit
größerer Ausdehnung als das erste Anlageelement 54 es
mit Sicherheit ermöglicht, daß das erste
Anlageelement 54 sich gegenüber vorn zweiten Anlageelement 60
befindet, was für ein gutes Schwenken der Tellerfeder
günstig ist.
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Außerdem ist das Biegen der Laschen 51, 52 zur Bildung
des Abschnittes 52 einfach, da kein Belleville-Ring
zusammengedrückt werden muß. Zudem ist der Abstand
zwischen der Tellerfeder und diesem Abschnitt 52 leicht
beherrschbar.
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Nach Vernetzung des Materials des Anlageelementes 60
härteüdieses aus, so daß es sich während des
Ausrückvorgangs schwach verformt.
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In dieser Figur 4 sind die verschiedenen Positionen der
Tellerfeder und der Druckscheibe 2 dargestellt. Der
Ausdruck "neue Kupplung", veranschaulicht die Position
der Druckscheibe 2 und der Tellerfeder (im wesentlichen
senkrecht), wenn die Reibbeläge 107 "neu" sind, wobei
die Position "neu" ausgerückt die Position der Teile 2
und 4 veranschaulicht, wenn die Kupplung ausgerückt ist
und die Beläge 107 neu sind. Der Ausdruck "abmontiert"
veranschaulicht die Position der verschiedenen Teile
des Mechanismus, wenn der Mechanismus 1 noch nicht auf
der Reaktionsplatte 100 befestigt ist, wobei die
Tellerfeder dann auf radiale Haltelaschen 53 aufliegt, die
der Boden 8 des Deckels aufweist, wobei die Laschen 53
sich in Umfangsrichtung mit Laschen 51, 52 der
Montagemittel 5 abwechseln, wie dies insbesondere in Figur 3
ersichtlich ist.
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In eingerückter Position der Kupplung liegt die
Tellerfeder 4, die ein elastisches Mittel mit axialer Wirkung
bildet, auf dem ersten Anlageelement 54 an, wobei ihr
zweites Anlageelement dann entlastet ist. In dieser
Position drückt das zweite Anlageelement 60 die
Tellerfeder axial mit einer Belastung zum Klemmen gegen das
erste Anlageelement 54.
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Während des Ausrückvorgangs wird das erste
Anlageelement entlastet, während das zweite Anlageelement 60
beansprucht wird, das während dem Ende des
Ausrückvorgangs zusammengedrückt wird.
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Es wird bevorzugt, daß dieses elastische Anlageelement
ein Auffangen des Spiels und eine Verminderung der
Geräusche ermöglicht.
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Natürlich kann das erste Anlageelement ein Abbild des
zweiten Anlageelementes sein, wie in Figur 6, wo das
erste Anlageelement 61 aus einem Ring aus vernetzbarem
und nach seiner Auflage haftendem Material geformt ist.
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In dieser Figur sind die beiden Anlagelemente auf die
Tellerfeder 4 im Innenumfang ihres Belleville-Rings 41
zu beiden Seiten des letzteren geklebt, und der
Deckel 8 ist vereinfacht, da er kein Tiefziehteil mehr
aufweist, das durch einen ebenen Abschnitt 55 ersetzt
wird, der axial zur Druckplatte hin zum äußeren Umfang
des Bodens 8 versetzt ist.
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Es wird bevorzugt, daß das erste Anlageelement 61 es
ermöglicht, die Vibrationen aufzufangen, die
insbesondere aufgrund der axialen Bewegung der
Kurbelwelle
entstehen, wenn sich die Kupplung im Leerlauf
befindet.
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Während in Figur 4 der Kontakt zwischen dem zweiten
Anlageelement und den Montagelaschen diskontinuierlich
ist, kann in Figur 5 dieses Anlageelement mit Hilfe
eines Haltekranzes 74 kontinuierlich gemacht werden.
Dieser Haltekranz weist auf seinem äußeren Umfang ein
Lager 76 auf, daß sich der Form des zweiten
Anlageelementes 60 und an seinem inneren Umfang der Form eines
Vorsprungs 75 zum Kontakt mit dem radialen äußeren
Ende 56 der Montagelaschen 51 an der Basis des äußeren
Endes anpaßt. Dieses Lager 76 vermeidet ein Abreiben
des zweiten Anlageelementes 60, das sich wie in Figur 4
in Kontakt mit dem Belleville-Ring 41 über einer seiner
platten Seiten seiner länglichen Form befindet.
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Dieser Kranz ist an seinem inneren Umfang durch den
axialen Abschnitt 51 der Laschen zentriert; er weist
auf seiner der Tellerfeder zugewandten Seite eine
Neigung 77 auf, die ein gutes Schwenken der Tellerfeder 4
ermöglicht.
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In dieser Figur wird das Band 60 mit Hilfe einer Düse
in das Lager 76, das eine Ausnehmung bildet,
eingebracht, so daß das zweite Anlageelement 60 dann am
Haltekranz 74 befestigt ist. Es sei angemerkt, daß die
einhüllende Form des Lagers 76 so ist, daß die axiale
Verformung des zweiten Anlageelementes minimiert ist.
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Es wird bevorzugt, daß diese Anordnung keine
Veränderung der Werkzeuge erfordert. Natürlich ist es möglich,
die Werkzeuge geringfügig zu verändern, um insbesondere
die Montagelaschen zu verlängern.
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Wie sodann aus Figur 8 ersichtlich, ist das zweite
Anlageelernent 60 immer noch an seinem Haltekranz 70
befestigt, der an seinem inneren Umfang auf die axialen
Laschen 51 zentriert ist; hier ist es aber das Lager 71
des zweiten Anlageelementes 60, das sich in direktem
Kontakt mit dem radialen Ende 56 der Montagelaschen
befindet. Dieser Kranz 70 ist also weniger massiv als der
vorhergehende, er weist keine Neigung auf und kann
durch Tiefziehen gefertigt werden.
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Natürlich kann das erste Anlageelement (Figur 7) mit
Hilfe eines Bandes aus elastischem Material 61 geformt
werden, das in ein in dem Teil 80 gebildetem Lager
eingebracht wird, wobei dieses Teil sich in schwenkbarem
Kontakt mit dem Boden des Deckels 8 befindet.
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Das zweite Anlageelement 80 ist identisch mit dem von
Figur 5. Jn diesem Fall kann das Band 61 an die
Tellerfeder 4 befestigt werden, wie dies ebenfalls für das
Band 60 zutreffen kann.
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Wie aus den Ausführungen hervorgeht, eröffnet die
Erfindung den Weg für eine große Anzahl von Kombinationen
und ist nicht auf die dargestellten Beispiele
beschränkt.
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Die Halteelemente können insbesondere Klammern
umfassen, wie aus Figur 7 in FR-A-2 466 877 ersichtlich.
Diese Laschen können ebenfalls die Gestaltung von
Figur 10 der oben genannten Druckschrift haben, wobei
in diesem Fall der Einsatz eines Kranzes zum Tragen des
zweiten Anlageelementes notwendig ist.
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Es ist ebenfalls möglich, das zweite Anlageelement
und/oder das erste Anlageelement zu unterteilen.
Zusammengefaßt umfassen die Montagemittel 5 einerseits
Haltelemente, die am Deckel z.B. durch Anklammern oder
durch Nietung befestigt sind, oder zusammen mit dem
Deckel aus einem Stück sind, und andererseits erste und
zweite ringförmige Anlageelemente, die zu beiden Seiten
der Tellerfeder angeordnet sind, wobei das erste
Anlageelernent benachbart zum Deckel 3 ist und das zweite
Anlageelement so weit wie möglich von diesem entfernt
ist.
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Dank der Erfindung kann das zweite Anlageelement von
der Tellerfeder (Figur 4 z.B.) oder von den
Halteelementen (Figur 5 z.B.) oder von beiden gleichzeitig
(Figur 5 z.B.) dank des Haftens des zweiten
Anlageelementes mit Bildung eines elastischen Scharniers
getragen werden.
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Das erste Anlageelement kann vom Deckel und/oder der
Tellerfeder getragen werden.