DE19522458C2 - Reibungskupplung mit einem lösbar befestigten Kupplungsgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem lösbar mit einer Schwungmasse eines Verbrennungsmotors verbindba­ ren Kupplungsgehäuse und innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordneten Kupplungsscheibe, Druckplatte und Kupplungshauptfeder, wobei die Schwung­ masse und das Kupplungsgehäuse in axialer Richtung zur Anlage gelangen.

Eine solche Reibungskupplung ist beispielsweise aus der DE-A-36 26 118 be­ kannt. Bei der Montage erfolgt die Verbindung zwischen Kupplungsgehäuse und Schwungmasse durch eine Relativverdrehung beider Teile, wobei das Kupplungs­ gehäuse mit entsprechenden ausgebildeten Lappen Stege des Schwungrades hin­ tergreift und so die axiale Abstützung sicherstellt. Die drehfeste Verbindung er­ folgt über Spannstifte, die in dafür vorgesehene Bohrungen eingeschlagen und bei der Demontage entweder wieder herausgezogen oder ausgeschlagen werden können.

Das Kupplungsgehäuse sollte mit der Schwungmasse lösbar verbunden sein, damit Verschleißteile, wie beispielsweise die mit dem Reibbelag versehene Kupplungsscheibe, kostengünstig ausgetauscht werden können. Hierzu ist es auch bekannt, das Kupplungsgehäuse mit der Schwungmasse über am Umfang versehene Schrauben zu verbinden. Um einen größtmöglichen Außenradius für die Kupplungsscheibe bereitzustellen, wird die Schwungmasse bevorzugt topfförmig ausgebildet.

Durch das Eindrehen der Schrauben bzw. Einschlagen der Spannstifte ist zusätz­ lich zur axialen Aufbringung des Kupplungsgehäuses auf die Schwungmasse ein weiterer Arbeitsgang notwendig. Außerdem ist der radiale Raum für die Kupp­ lungsscheibe durch den notwendigen Platzbedarf für die Bohrungen im Schwung­ rad und dem Kupplungsgehäuse reduziert.

Es ist weiterhin aus dem deutschen Gebrauchsmuster 85 09 183 bekannt, eine Verbindung zwischen ein Schwungrad und einem Kupplungsgehäuse derart aus­ zubilden, daß das Kupplungsgehäuse in Achsrichtung das Schwungrad hinter­ greift und in dem hintergriffenen Bereich eine Nut aufweist, in die ein radial vor­ gespannter Ring zur axialen Fixierung eingreift. Mit dieser Konstruktion ist zwar der radiale Raum bedarf für die Befestigung des Kupplungsgehäuses sehr niedrig gehalten, jedoch ist die Handhabung einer solchen Befestigung sowohl bei der Montage als auch bei der Demontage sehr umständlich.

Von dieser Problemstellung ausgehend, soll eine gattungsgemäße Reibungskupp­ lung so fortgebildet werden, daß ohne ihre Hauptabmessung zu verändern, eine größere Reibfläche zur Verfügung gestellt werden kann und eine schnellere Mon­ tage möglich ist.

Die Problemlösung erfolgt bei einer gattungsgemäßen Reibungskupplung dadurch, daß eine Tellerfeder zumindest die axiale Haltekraft zwischen Schwungmasse und Kupplungsgehäuse aufbringt.

Durch diese Ausgestaltung können die bisher notwendigen Bohrlöcher sowohl in der Schwungmasse als auch im Kupplungsgehäuse vollständig entfallen. Dadurch werden nicht nur die Herstellkosten dieser Bauteile reduziert, sondern der bisher für die Bohrlöcher zur Verfügung zu stellende radiale Raum kann nunmehr zur Vergrößerung der Reibfläche zur Verfügung gestellt werden.

Wenn die Feder eine Tellerfeder ist, werden die Haltekräfte gleichmäßig über den Umfang verteilt aufgebracht.

Eine besonders einfache Montagemöglichkeit stellt sich dann ein, wenn das Kupplungsgehäuse mit mindestens einem vorderen, radial nach innen abgewinkel­ ten Steg und mindesten einem hinteren radial nach innen abgewinkelten Steg versehen ist, wobei der vordere Steg kürzer ausgeführt ist als der hintere, die Schwungmasse einen vorderen und einen hinteren radialen Absatz aufweist, wo­ bei der hintere radiale Absatz mit über den Umfang verteilten Ausnehmungen versehen ist, der vordere radiale Absatz vom vorderen Steg axial übergriffen wird und sich die Tellerfeder radial außen am vorderen Steg des Kupplungsgehäuses und radial innen am hinteren Absatz der Schwungmasse abstützt.

Die Tellerfeder kann zur Montage der Reibungskupplung auf die Schwungmasse, bzw. einer darin befindlichen Umfangsnut aufgelegt werden. Das Kupplungsge­ häuse wird axial in Richtung der Schwungmasse bewegt, wobei der vordere ra­ diale Steg die entspannte Tellerfeder überfährt. Der hintere radiale Steg, der ra­ dial länger ausgeführt ist als der vordere, stößt an die Tellerfeder an und schnappt diese bei weiterer axialer Bewegung um, bis sie in ihre gespannte Stel­ lung fällt. Da sich bei Spannung einer Tellerfeder deren Projektion auf ihre Mittel­ achse verlängert, stößt die Tellerfeder mit ihrem radial äußeren Ende nun an die Innenseite des vorderen Stegs an und stützt sich mit ihrer radial inneren Seite an der Innenseite des inneren Absatzes an der Schwungmasse ab und bringt somit die in axialer Richtung wirkende Haltekraft auf. Da das Befestigen des Kupp­ lungsgehäuses im Grunde genommen durch ein reines Aufschnappen erfolgt, wird die Montage wesentlich erleichtert und die hierfür notwendige Zeit stark verkürzt. Eine Demontage der Kupplung ist entsprechend einfach möglich, da das Kupplungsgehäuse nur mit einer über der Federkraft liegenden Abzugskraft von der Schwungmasse abgezogen zu werden braucht. Wird die Tellerfeder entspre­ chend stark dimensioniert, kann sie neben der axialen Haltekraft auch die zur Drehmomentübertragung notwendige Kraft aufbringen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird erzielt, wenn der vordere Absatz der Schwungmasse gestuft ist und eine axiale Anschlagfläche für den vorderen Ring­ steg bildet. Das Kupplungsgehäuse kann dann über die Stufe bzw. den vorderen Ringsteg zentriert werden, was die Montage zusätzlich erleichtert.

Wenn der vordere Absatz der Schwungmasse außerdem eine Außenverzahnung und der vordere Steg des Kupplungsgehäuses eine entsprechende Innenverzah­ nung aufweist, wird das Drehmoment über die Verzahnung übertragen und die Tellerfeder braucht nur die axiale Haltekraft aufzubringen. Ebenso ist es möglich, über den Umfang eine Mehrzahl radialer vorderer Stege vorzusehen, die zu ent­ sprechend ausgebildeten Ausnehmungen im vorderen Absatz der Schwungmasse korrespondieren. Das Kupplungsgehäuse kann, wenn sich die Stege und die Aus­ nehmungen in Übereinstimmung befinden axial auf die Schwungmasse zubewegt werden, und durch Verdrehen in Umfangsrichtung können Ansätze zum Anschlag an der Schwungmasse gebracht werden, so daß hierüber das Drehmoment über­ tragbar ist.

Wenn die Stege ringförmig ausgebildet sind, ist im Kupplungsgehäuse nur ein einziger vorderer bzw. hinterer Steg vorgesehen. Während der vordere Steg durch einen Umformprozeß gebildet werden kann, ist dann der hintere Ringsteg in einem Fügeverfahren (Schweißen, Löten) mit dem Kupplungsgehäuse zu ver­ binden. Vorteilhafterweise werden statt dessen mehrere teilringförmige Stege vorzusehen sein, die aus dem Druckplattengehäuse herausgebogen werden kön­ nen.

Anhand einer Zeichnung-sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung nach­ folgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Reibungskupplung im Längsschnitt;

Fig. 2a eine Einzelheit nach Fig. 1 während der Montage der Kupplung;

Fig. 2b die Einzelheit nach Fig. 2a im Einbauzustand;

Fig. 3a die Darstellung gemäß Fig. 2a bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 3b die Darstellung gem. Fig. 2b bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a;

Fig. 4 die Darstellung einer Einzelheit bei einem weiteren Ausführungsbeispiel im Einbauzustand;

Fig. 5 die Darstellung einer Einzelheit bei einem weiteren Ausführungsbeispiel im Einbauzustand.

Die in Fig. 1 dargestellte Reibungskupplung besteht im wesentlichen aus den bei­ den Schwungmassen 1 und 2, dem Kupplungsgehäuse 3 mit der Druckplatte 4 und dem zwischen der Schwungmasse 2 und der Druckplatte 4 angeordneten Reibbelag 5, der auf der Kupplungsscheibe 6 befestigt ist. Die Schwungmasse 2 trägt einen Anlasserkranz 7, außerdem ist eine Torsionsfederung 8 vorgesehen. Über die Schrauben 9 wird die Schwungmasse auf der hier nicht näher darge­ stellten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors befestigt. Die Funktionsweise ei­ ner solchen Kupplung ist hinreichend bekannt, so daß sich eine tiefergehende Erläuterung erübrigt.

Das Druckplattengehäuse 3 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet und das der zweiten Schwungmasse 1 zugewandte Ende des Druckplattengehäuses 3 ist mit radial nach innen ragenden Stegen 31 ,32 versehen. Über die Tellerfeder 10 wird das Druckplattengehäuse 3 mit der zweiten Schwungmasse 1 verbunden. Die Stege 31, 32 sind als gleichmäßig über den Umfang verteilte Teilringstege ausgebildet, so daß in der hier gezeigten Schnittdarstellung in der oberen Hälfte nur der vordere Steg 31 und in der unteren Hälfte nur der hintere Steg 32 sicht­ bar ist.

Die genaue Anbindung der Druckplatte 3 an die Schwungmasse 1 ist den Dar­ stellungen der Fig. 2 bis 5 entnehmbar, auf die nachfolgend Bezug genommen wird.

Die Schwungmasse 1 ist radial außen mit einer umlaufenden Nut 11 versehen, die beidseitig axial in einen vorderen Absatz 1 2 und einen hinteren Absatz 13 übergeht. Der vordere Absatz 12 ist auf der bezogen auf das Kupplungsgehäu­ se 3 axial inneren Seite zur Nut 11 hin abgeschrägt ausgebildet. Der hintere Ab­ satz 13 weist über den Umfang regelmäßig verteilt Ausnehmungen 14 auf. Die Tellerfeder 10 ist geschlitzt ausgebildet und weist in ihrem radial inneren Bereich Ausnehmungen 10a auf.

Das Kupplungsgehäuse 3 ist mit radial nach innen ragenden, gleichmäßig über den Umfang verteilten Teilringstegen 31 und 32 versehen, die beispielsweise aus dem Material des Kupplungsgehäuses 3 herausgebogen sein können. Der vordere Steg 31 ist kürzer ausgebildet als der hintere Steg 32, der zudem, wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, in Richtung des Bodens 3a des Kupplungsgehäuses 3 gewölbt ist und an seinem radial innen liegenden Bereich eine plane Anlagefläche 32 a aufweist. Die Tellerfeder 10 wird zur Montage der Reibungskupplung mit ihren Ausnehmungen 10a über die sich den Ausnehmungen 14 jeweils anschließenden Stegen des hinteren Absatzes 13 in die Nut 11 der Schwungmasse 1 eingelegt und in Umfangsrichtung so verdreht, daß die Ausnehmungen 10a, 14 zueinander versetzt sind. Das Kupplungsgehäuse 3 wird axial in Richtung der Schwung­ masse 1 geschoben, wobei der vordere radiale Steg 31 den radial äußeren Be­ reich der Tellerfeder 10 überfährt und an der Ringfläche 12′ des vorderen Absat­ zes 12 radial geführt wird. Gleichzeitig läuft der hintere Steg 32 gegen die Tel­ lerfeder 10 an und schnappt diese auf der Zeichnung nach links um, wodurch das Druckplattengehäuse 3 durch die Kraft der Tellerfeder 10 in seine axiale Endlage gedrückt wird, bis die Anlagefläche 32a gegen die entsprechende Gegenfläche am Absatz 13 anläuft. In dieser Endlage stützt sich der radial äußere Bereich der Tellerfeder 10 gegen den Steg 31 und der radial innere Bereich gegen den hinte­ ren Absatz 13 bzw. die die Ausnehmungen 14 begrenzenden Stege ab.

Bei dem in den Fig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die axiale Fixierung des Kupplungsgehäuses 3 an dem stufenförmig ausgebildeten vorderen Absatz 12 der Schwungmasse 1. Die Montage erfolgt analog wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel. Durch diese Ausbildungsform können die hinte­ ren radialen Stege 32 des Kupplungsgehäuses einfacher ausgebildet sein.

Es ist nicht zwingend notwendig, die Tellerfeder 10 geschlitzt auszuführen. Ebenso sind Ausnehmungen 14 in der Schwungmasse 1 bzw. Ausnehmun­ gen 10a in der Tellerfeder 10 nicht notwendig. Wenn mit entsprechend engen Toleranzen gearbeitet wird, kann die Tellerfeder auch dann in die Nut 11 einge­ legt werden. Die Ausnehmungen 10a, 14 erleichtern die Montage natürlich er­ heblich. Der hintere Steg 32 des Kupplungsgehäuses 3 kann entfallen, wenn im Bodenbereich 3a des Kupplungsgehäuses 3 Ausnehmungen vorgesehen sind, die ein Umlegen der Tellerfeder 10 mit einem Werkzeug gestatten, wenn der Steg 31 die Tellerfeder 10 überfahren hat.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung der Druckplatte 3 an der Schwungmasse 1 außerhalb des Kupplungsgehäuses 3. Der Steg 31 ist mit einer groben Innenverzahnung 33 und die Schwungmasse 1 mit einer groben Außenverzahnung 15 versehen. Entsprechend der Verzahnung wird das Kupplungsgehäuse 3 über die Schwungmasse 1 geschoben und in Umfangs­ richtung verdreht, so daß die Zähne 33, 15 aneinanderliegen. Die in der Nut 11 liegende Tellerfeder 10 wird umgeschnappt, so daß sie das Druckplattengehäu­ se 3 axial gegen die Schwungmasse 1 drückt. Die von der Tellerfeder zu erzeu­ gende Kraft ist abhängig vom notwendigen Drehmoment, das das Kupplungsge­ häuse 3 auf die Kupplungsscheibe 4 übertragen muß, wenn keine Anschläge in Umfangsrichtung vorgesehen sind.

Um die Momenteinleitung in das Kupplungsgehäuse zu übernehmen, kann, wie Fig. 5 zeigt, eine Verzahnung 40 zwischen dem vorderen Steg 31 und dem vor­ deren Absatz 1 2 der Schwungmasse 1 vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem lösbar mit ei­ ner Schwungmasse eines Verbrennungsmotors verbindbaren Kupplungsge­ häuse und innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnete Kupplungsscheibe, Druckplatte und Kupplungshauptfeder, wobei die Schwungmasse und das Kupplungsgehäuse in axialer Richtung zur Anlage gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tellerfeder (10) zumindest die axiale Haltekraft zwischen Schwungmasse (1) und Kupplungsgehäuse (2) aufbringt.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (10) vor der Montage von Kupplungsgehäuse (3) und Schwungmasse (1) in ihrer axialkraftfreien Ruhestellung angeordnet ist und während oder nach der Montage in ihre axialkrafterzeugende Betriebsstellung übergeführt wird, indem sie einem Umschnappvorgang unterworfen wird.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgehäuse (3) mit einem vorderen, radial nach innen abge­ winkelten Steg (31) und einem hinteren, radial nach innen abgewinkeltem Steg (32) versehen ist, wobei der vordere Steg (31) derart kürzer ausgeführt ist als der hintere Steg (32), daß er bei der Montage die Tellerfeder (10) in ih­ rer Ruhestellung überfahren kann; daß die Schwungmasse (3) einen vorderen und einen hinteren radialen Absatz (12, 13) aufweist, wobei der hintere radia­ le Absatz (13) und der Innenumfang der Tellerfeder (10) mit über den Um­ fang verteilten korrespondierenden Ausnehmungen (10a, 14) versehen sind, der vordere radiale Absatz (12) zur radialen Zentrierung vom vorderen Steg (31) axial zumindest teilweise übergriffen wird, und daß sich die Teller­ feder (10) zu Beginn der Montage radial innen am vorderen Absatz (12) und radial außen am hinteren Steg (32) abstützt und nach dem durch den hinte­ ren Steg (32) ausgelösten Umschnappen radial außen am vorderen Steg (31) des Kupplungsgehäuses (3) und radial innen am hinteren Absatz (13) der Schwungmasse (1) abstützt (Fig. 2, 3).

4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Steg (32) als Axialanschlag für das Kupplungsgehäuse (3) gegenüber dem hinteren Absatz (13) der Schwungmasse (1) dient (Fig. 2).

5. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgehäuse (3) mit einem vorderen, radial nach innen abge­ winkelten Steg (31 versehen ist, daß die Schwungmasse (1) einen vorderen und einen hinteren radialen Absatz (12, 13) aufweist, wobei der hintere radia­ le Absatz (13) mit über den Umfang verteilten Ausnehmungen (Außenverzahnung 15) versehen ist und die Tellerfeder (10) in eine Nut (11) der Schwungmasse (1) axial außerhalb des Kupplungsgehäuses (3) angeord­ net ist und die Tellerfeder (10) mit einem Werkzeug von ihrer entspannten in ihre gespannte Lage umlegbar ist (Fig. 4).

6. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Absatz (12) der Schwungmasse (1) gestuft ist und eine axiale Anschlagfläche für den vorderen Steg (31) des Kupplungsgehäuses (3) gegenüber der Schwungmasse (1) bildet (Fig. 3).

7. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (10) geschlitzt ist.

8. Reibungskupplung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Absatz (12) der Schwungmasse (1) eine Außenverzahnung und der vordere Steg (31) des Kupplungsgehäuses (3) eine entsprechende In­ nenverzahnung zur Drehmomentübertragung aufweist.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kupplungsgehäuse (3) eine Mehrzahl von gleichmäßig über den Um­ fang verteilter Teilring-Stege (31, 32) vorgesehen ist.