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Die vorliegende Erfindung betrifft
Kupplungseinheiten, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Bekanntlich umfaßt eine Kupplungseinheit in
einheitlicher Ausführung einen Mechanismus, eine
Reibungskupplungsscheibe und ein Schwungrad, wobei der
Mechanismus selbst aus einem Deckel mit einer Seitenwand,
einer Membranfeder, die auf dem Deckel zur Auflage
kommt, und einer Druckplatte besteht, auf der die
Membranfeder anliegt.
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Die Erfindung betrifft insbesondere den Fall, in dem,
wie in der FR-A-2 546 594 gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 beschrieben, das Schwungrad aus einer
Gegenanpreßplatte, die ähnlich wie die Druckplatte
ausgeführt ist, und einem Tragflansch besteht, auf dem
der Deckel des Mechanismus befestigt ist.
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Eines der Probleme, die bei der Ausführung derartiger
Kupplungseinheiten zu lösen sind, besteht darin, bei
einem gegebenen diametralen Bauraumbedarf und/oder
Gesamtgewicht eine maximale Trägheit zu erzielen, um
die Absorptionsfähigkeit für die zyklischen
Unregelmäßigkeiten des Drehzahlbereichs zu erhöhen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinheit,
bei der diese Trägheit auf besonders einfache Weise
optimiert wird und die außerdem weitere Vorteile
aufweist.
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Diese Kupplungseinheit in der vorgenannten Ausführung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte an
ihrem äußeren Rand dicker als an ihrem inneren Rand
ist, daß die Zungen umfangsmäßig lang gestreckt sind
und daß sich umfangsmäßig die Umf angskante der
Druckplatte zwischen zwei Ansätzen entlang einem
Kreisumfang erstreckt, dessen Durchmesser größer als der
Durchmesser des Kreisumfangs ist, an dem entlang die
Befestigungsmittel der Zungen angeordnet sind.
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Dadurch wird die Erhöhung der Trägheit bei einem
gegebenen diametralen Bauraumbedarf begünstigt, wobei
der Schwerpunkt des Querschnitts der Druckplatte
vorteilhafterweise radial in Richtung ihres äußeren
Rands versetzt wird, was sich zugunsten ihrer
Trägheit auswirkt.
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Dies gilt naheliegenderweise auch für die
Gegenanpreßplatte, da sie ähnlich wie die Druckplatte
ausgeführt ist.
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Gleichzeitig kann bei gegebener Trägheit der
diametrale Bauraumbedarf vorteilhafterweise verringert
werden. Um diesen diametralen Bauraumbedarf noch
weiter zu verkleinern, ist der Durchmesser des
Kreisumfangs, an dem entlang die Befestigungsmittel der
Zungen angeordnet sind, erfindungsgemäß kleiner als der
Innendurchmesser der Seitenwand des Deckels, wobei
sich die Zungen radial möglichst nahe an der
Umfangskante der Reibungskupplungsscheibe erstrecken.
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Zur Verringerung des diametralen Bauraumbedarfs
erstrecken sich diese Zungen kreisbogenförmig.
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Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
im übrigen aus der nachstehend als Beispiel
angeführten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Darin zeigen im einzelnen:
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- Figur 1 eine mit örtlichen Ausbrüchen ausgeführte
Vorderteilansicht einer erfindungsgemäßen
Kupplungseinheit in Richtung des Pfeils 1 von Figur 2;
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- Figur 2 eine in Einbauposition dargestellte
Axialteilschnittansicht entlang der gestrichelten Linie
II-II von Figur 2;
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- Figur 3 eine Axialteilschnittansicht entlang der
Linie III-III von Figur 1;
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- Figur 4 eine aus Figur 1 abgeleitete
Vorderteilansicht der in dieser Kupplungseinheit eingesetzten
Druckplatte.
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Wie in diesen Figuren veranschaulicht, umfaßt die
erfindungsgemäße Kupplungseinheit axial hintereinander
auf an sich bekannte Weise einen Mechanismus 11, eine
Reibungskupplungsscheibe 12 und ein Schwungrad 13.
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Der Mechanismus 11 umfaßt selbst axial hintereinander
einen Deckel 14, eine Membranfeder 15, die auf dem
Deckel 14 zur Auflage kommt, und eine Druckplatte
16A, auf der die Membranfeder 15 anliegt.
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Der Kupplungsmechanismus 11 ist hier in "gedrückter"
Konstruktion ausgeführt, wobei die Membranfeder 15
folglich auf dem Deckel 14 auf der Seite des Umfangs
mit kleinerem Durchmesser ihres als Tellerfeder
ausgebildeten Umfangsteils 18 zur Auflage kommt, während
sie auf der Druckplatte 16A auf der Seite ihres
Umfangs mit größerem Durchmesser anliegt.
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Unter der Beanspruchung durch die Membranfeder 15
kann die Druckplatte 16A am Schwungrad 13 die
Reibungsscheibe 19 mit Reibbelägen 20 einspannen, die
die Kupplungsscheibe 12 umfaßt.
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Zum Lösen der Reibungsscheibe 19 wirkt ein in Figur 2
mit dünnen Linien dargestelltes Ausrücklager 17 durch
Druck auf die Finger der Membranfeder 15 an deren
Enden ein.
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Die Kupplungsscheibe 12 ist hier mit einer
Dämpfungsnabe ausgeführt.
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Außer der Nabe 21, durch die sie drehfest mit der
getriebenen Welle 22, im dargestellten Beispiel mit der
Ausgangswelle eines Getriebes, verbunden werden kann,
und einer Nabenscheibe 23, die fest mit der Nabe 21
verbunden ist, umfaßt sie zwei Führungsscheiben 24,
die sich jeweils beiderseits der Nabenscheibe 23
erstrecken und mit denen die Reibungsscheibe 19 fest
verbunden ist, wobei umfangsmäßig zwischen der
Nabenscheibe 23 und diesen Führungsscheiben 24
umfangsmäßig wirksame elastische Mittel, hier Federn 25 in
Form von Schraubenfedern, eingefügt sind, die jeweils
einzeln zum Teil in einem Fenster der Nabenscheibe 23
und zum Teil in Fenstern der Führungsscheiben 24
aufgenommen sind.
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Das Schwungrad 13 besteht seinerseits zum einen aus
einer Gegenanpreßplatte 168, die ähnlich wie die
Druckplatte 16A ausgeführt ist und an der die
Reibungsscheibe 19 anliegt, und zum anderen aus einem,
hier aus Stahl ausgeführten Tragflansch 27, auf dem
der Deckel 14 des Mechanismus 11 befestigt ist und
durch den die Baugruppe, das heißt die
Kupplungseinheit 10 insgesamt, an einer treibenden Welle 28, im
dargestellten Beispiel an der Kurbelwelle eines
Verbrennungsmotors, angebracht werden kann.
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Die Platten 16A, 16B bestehen hier aus Gußeisen, und
der Tragflansch 27 enthält mehrere kreisförmig
verteilte Bohrungen 29 für den Durchgang von Schrauben,
mit denen die erforderliche Befestigung vorgenommen
werden kann.
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An seinem Umfang umfaßt es eine Zahnung 31, die einen
Anlaßkranz bildet. Der Deckel 14 umfaßt hier in
Querrichtung einen Boden 32, der sich ringförmig
erstreckt und eine Auflage für den als Tellerfeder
ausgebildeten Umfangsteil 18 der Membranfeder 15 auf
dessen erster Seite schafft und aus dem Ansätze 33
herausgearbeitet sind, die eine Auflage für diesen
Umfangsteil 18 auf dessen anderer Seite bilden, was
mittels einer Distanzscheibe 34 und einer
Federscheibe 35 erfolgt. Der Deckel 14 umfaßt außerdem axial
eine Seitenwand 36, die insgesamt zylindrisch mit
einem kreisförmigen Umriß im Querschnitt ausgebildet
ist und durch die er hintereinander die Druckplatte
16A, die Reibungsscheibe 19 und die Gegenanpreßplatte
16B umgibt. Darüber hinaus umfaßt er guer, in einer
zum Boden 32 radial entgegengesetzten Richtung, eine
Randleiste 37, durch die er am Tragflansch 27
befestigt ist, was hier anhand von Nieten 38 erfolgt. Die
Druckplatte 16A und die Gegenanpreßplatte 16B weisen
umfangsmäßig stellenweise anhand von Aussparungen 40,
die örtlich zumindest auf die Seitenwand 36 des
Dekkels 14 übergreifen, Ansätze 41A, 41B auf, die sich
radial in einer zur Achse der Baugruppe
entgegengesetzten Richtung erstrecken und an die durch weiter
unten erläuterte Befestigungsmittel 42A, 42B Zungen
43 angefügt sind, die umfangsmäßig auf einem gleichen
Kreisumfang der Baugruppe lang gestreckt und axial
elastisch verformbar sind.
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Diese Zungen 43 haben demzufolge eine
Kreissegmentform, um den diametralen Bauraumbedarf zu verringern,
und sind somit an einem ihrer Enden an der
Gegenanpreßplatte
16B und an dem anderen ihrer Enden an der
Druckplatte 16A befestigt.
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Hier sind drei dieser Ansätze 41A, 41B vorgesehen,
die sich gleichmäßig kreisförmig in einem Winkel von
120º paarweise verteilen. Diese Ansätze 41A, 41B sind
ringförmig ausgebildet und erstrecken sich im
Verhältnis zur Wand 36 radial vorstehend.
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Die entsprechenden Aussparungen 40 des Deckels 14
greifen hier sowohl auf dessen Seitenwand 36 als auch
auf seine Randleiste 37 über.
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Außerdem erstrecken sie sich auf seinen Boden 32.
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Die Befestigungsmittel 42A, die die Zungen 43 an die
Ansätze 41A der Druckplatte 16A anfügen, sind hier
Niete, was gleichfalls für die Befestigungsmittel 42B
gilt, die ebendiese Zungen 43 an die Ansätze 41B der
Gegenanpreßplatte 16B anfügen.
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Als Variante kann es sich um Bolzen handeln. Außerdem
übernehmen die Befestigungsmittel 42B hier
gleichzeitig die Befestigung der Gegenanpreßplatte 16B am
Tragflansch 27.
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Die Befestigungsmittel 42A, 42B erstrecken sich hier
entlang einem gleichen Kreisumfang C1 mit dem
Durchmesser D1.
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Im übrigen steht D2 für den Durchmesser des
Kreisumfangs C2, an dem entlang die Membranfeder 15 auf der
Druckplatte 16A mit ihrem als Tellerfeder
ausgebildeten Umfangsteil 18 anliegt.
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Die Druckplatte 16A weist hier ringförmig zumindest
stellenweise für diese Auflage einen Wulst 44 oder
Vorsprung auf, dessen, hier scharfkantige,
Scheitellinie den Kreisumfang C2 bildet.
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Dieser Wulst 44 ist hier in 25 Segmente unterteilt,
um eine bessere Belüftung der Baugruppe
herbeizuführen.
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Als Variante kann er kreisförmig durchgehend
ausgebildet sein. Erfindungsgemäß ist die Druckplatte 16
an ihrem äußeren Rand dicker als an ihrem inneren
Rand.
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Im einzelnen hat die Druckplatte 16A radial hinter
dem Kreisumfang C2, bezogen auf die Achse der
Baugruppe, das heißt radial hinter dem Kreisumfang C2,
an dem entlang die Membranfeder 15 auf ihm anliegt,
zumindest örtlich eine Dicke E', die, axial gemessen,
größer als ihre Dicke E, gemessen unter den gleichen
Bedingungen, an diesem Kreisumfang C2 ist.
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Der Wulst 44 der Druckplatte 16A, auf dem die
Membranfeder 15 anliegt, ist im Verhältnis zu einem
Wulst 46 axial zurückversetzt, den sie ringförmig, in
durchgehender kreisförmiger Anordnung, an ihrem
äußeren Rand am Ausgangspunkt der Ansätze 41A aufweist.
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Dieser Wulst 46 hat axial eine Dicke E' unter
Absehung von einem leichten Absatz hinter der Reibfläche,
an der die Reibungsscheibe 19 anliegt.
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Die Kante des als Tellerfeder ausgebildeten
Umfangsteus 18 der Membranfeder 15 erstreckt sich hier
in Höhe des Wulstes 46 der Druckplatte 16A in der
Nähe dieses Wulstes 46, aber in einem geringen Abstand
zu diesem, um jede überlagerung mit ihm zu vermeiden.
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Der Durchmesser D1 des Kreisumfangs C1, an dem
entlang die Befestigungsmittel 42A, 42B der Zungen 43
angeordnet sind, ist kleiner als der Innendurchmesser
D3 der Seitenwand 36 des Deckels 14. Gleichzeitig
erstrecken sich die Zungen 43 radial möglichst nahe an
der Umfangskante der Kupplungsscheibe 12, das heißt
genauer gesagt, an der äußeren Umfangskante ihrer
Reibungsscheibe 19.
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Aus den vorstehend beschriebenen Anordnungen ergibt
sich insgesamt eine diametral ausgeprägte Kompaktheit
für die Baugruppe.
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Mit anderen Worten: Bei gleicher Trägheit verringert
sich der diametrale Bauraumbedarf.
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Erfindungsgemäß erstreckt sich hier zwischen zwei
Ansätzen 41A die Umfangskante 47 der Druckplatte 16A
entlang einem Kreisumfang C4, dessen Durchmesser D4
größer als der Durchmesser D1 des Kreisumfangs C1
ist, an dem entlang die Befestigungsmittel 42A, 42B
der Zungen 43 angeordnet sind, wobei er aber
nahehegenderweise kleiner als der Innendurchmesser D3 der
Seitenwand 36 des Deckels 14 ist.
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Bei einem gegebenen diametralen Bauraumbedarf erhöht
sich daher die Trägheit der Druckplatte 16A und damit
auch die der Gegenanpreßplatte 16B.
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Um jedoch einen Zugang zu den Befestigungsmitteln 42B
zu schaffen, die die Zungen 43 an die Ansätze 41B der
Gegenanpreßplatte 16B anfügen, weist die Druckplatte
16A am Rand jedes ihrer Ansätze 41A, zumindest auf
deren entsprechender Umfangsseite, eine Aussparung 48
auf.
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Dementsprechend weist auch die Gegenanpreßplatte 16B
Aussparungen 48 auf.
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Denn die Gegenanpreßplatte 168 ist vorzugsweise und
in ihrer dargestellten Form identisch mit der
Druckplatte 16A ausgeführt, mit dem einzigen Unterschied,
daß die Fläche 50, mit der sie an den Tragflansch 27
angefügt ist, die der Fläche der Druckplatte 16A
entspricht, auf der die Mernbranfeder 15 aufliegt,
abgeglichen
ist, um ihre flache Auflage auf diesem
Tragflansch 27 zu ermöglichen.
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Wie verständlich sein dürfte, schützt der Wulst 46
der Druckplatte 16A vorteilhafterweise sowohl radial
als auch axial den Wulst 44 vor allen Stößen,
insbesondere bei den Handhabungen vor der Montage, da
seine Dicke E' größer als die Dicke E dieses Wulstes 44
ist. Die für die Membranf eder 15 vorgesehene Auflage
wird dadurch vorteilhafterweise geschont.
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Bei der Montage erfolgt zunächst in einer ersten
Phase anhand der Niete, die die Befestigungsmittel 42B
bilden, die Zusammenfügung des Tragflansches 27, der
Gegenanpreßplatte 168 und des betroffenen Endes der
Zungen 43.
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In einer zweiten Phase erfolgt nach dem Einsetzen der
Reibungskupplungsscheibe 12 die Befestigung der
Druckplatte 16A am anderen Ende der Zungen 43 anhand
der Niete, die die Befestigungsmittel 42A bilden.
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Da die Zungen 43 eine Rückstellkraft auf die
Druckplatte 16A in Richtung der Gegenanpreßplatte 16B
ausüben, werden die Reibbeläge 20 der Reibungsscheibe 19
zwischen diesen eingeklemmt.
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In diesem Stadium wird daher eine Untergruppe
gebildet, an der es möglich ist, den Abstand E" zu messen,
der sich axial, in Höhe des Kreisumfangs C2, zwischen
der Scheitellinie des Wulstes 44, die diesen
Kreisumfang C2 bildet, einerseits und der Innenfläche des
Tragflansches 27 andererseits erstreckt.
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In Abhängigkeit von diesem Abstand E" wird ein Deckel
14 gewählt, der axial die richtige Abmessung hat,
damit die Membranfeder 15 axial die entsprechende
Position einnehmen kann, um die gewünschte Belastung auf
die Druckplatte 16A auszuüben.
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Als Variante wird gegebenenfalls ein Paßstück
zwischen der Randleiste 37 des Deckels 14 und dem
Tragflansch 27 eingefügt, um die Einstellung dieser
Abmessung herbeizuführen.
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Wie außerdem verständlich sein dürfte, haben die
Ansätze 41A, 41B der Druck- und Gegenanpreßplatten 16A,
16B vorteilhafterweise eine große Umfangslänge,
wodurch die Anordnung von Bohrungen, die gegebenenfalls
für die dynamische Auswuchtung der Baugruppe
erforderlich sind, in diesen Ansätzen 41A, 41B erleichtert
wird.
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Dadurch wird gleichzeitig der Wegfall der
Zentnerstifte ermöglicht, die üblicherweise zwischen der
Gegenanpreßplatte 168 und dem Tragflansch 27 vorgesehen
sind, wobei die dynamische Auswuchtung an der
Kupplungseinheit 10 insgesamt erfolgt.
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-Darüber hinaus wird dadurch der axiale Bauraumbedarf
vorteilhafterweise verringert.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die
beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt,
sondern sie umfaßt auch alle Ausführungsvarianten.
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So können insbesondere anstelle der Verwendung von
einstückig mit dem Deckel 14 ausgeführten Ansätzen 33
die Befestigungsmittel, die die Membranf eder 15
schwenkbar an diesem Deckel 14 anfügen, mit
Distanzbolzen ausgeführt sein, wie dies beispielsweise in
der FR-A-1 524 350 (US-A-3,499,512) beschrieben wird.