DE4129044A1 - Kupplungsmechanismus, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungsmecha­ nismen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Ein solcher Mechanismus ist in der GB-A-21 20 329 beschrieben und enthält wenigstens eine Druckplat­ te, einen Deckel und eine zwischen Deckel und Druckplatte angeordnete Membran.

Die Membran ruht auf dem Deckel und auf der Druck­ platte, die im Verhältnis zum Deckel axial beweg­ lich angebracht und drehbeweglich mit dem Deckel verbunden ist, der einen Mantel und einen Boden aufweist.

Diese Membran beansprucht die Druckplatte in Rich­ tung eines Schwungrads zur Einspannung der Beläge einer Kupplungsscheibe zwischen der genannten Druckplatte und dem Schwungrad.

Verschiedene Motoren können mit einem gleichen Kupplungsmechanismus ausgerüstet sein. In diesem Fall genügt es, die Membran auszutauschen, z. B. durch Änderung ihrer Dicke und/oder Neigung, wie in der GB-A-20 11 017 beschrieben, um die Einspann­ kraft der genannten Membran zu verändern und an das durch den Motor zu übertragende Moment anzupassen.

Bei einer Ausführungsvariante kann man die gleiche Membran beibehalten und diejenige verwenden, die dem höchsten zu übertragenden Moment entspricht, und man kann eventuell, je nach Fahrzeug, eine Unterstützung in Anspruch nehmen.

Wie dem auch sei, kann es in Anbetracht der Charak­ teristik der Membran (mit im wesentlichen sinusför­ migem Verlauf) erforderlich sein, ein elastisches Ausgleichsmittel zu verwenden, wie es beispielswei­ se in der vorgenannten GB-A-21 20 329 beschrieben ist, um die Charakteristik der Membran in der Arbeitszone abzuflachen und insbesondere die Aus­ rückkräfte für den Fahrer zu reduzieren.

Bei den in der oben erwähnten GB-A-21 20 329 be­ schriebenen Lösungen sieht man sich einem Problem gegenüber, denn der Mechanismus muß im voraus mit dem elastischen Ausgleichsmittel ausgerüstet wer­ den, so daß im voraus die Mechanismen differenziert werden müssen, die mit einem solchen Mittel auszurü­ sten sind oder nicht.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, diesen Nachteil zu beseitigen und somit einen neuen Kupp­ lungsmechanismus zu schaffen, der nach dem Zusammen­ bau nach Wunsch mit einem elastischen Ausgleichsmit­ tel versehen werden kann.

Gemäß der Erfindung ist ein Kupplungsmechanismus der vorbezeichneten Art dadurch gekennzeichnet, daß sein Deckel eine erste, dem Boden des genannten Deckels zugewandte Schulter besitzt, während die Druckplatte an der Außenperipherie eine zweite, dem Deckelboden entgegengesetzte Schulter aufweist, die dem genannten Deckel in axialer Richtung näher ist als die erste Schulter, und daß die erste und die zweite Schulter zum Einbau eines elastischen Aus­ gleichsmittels geeignet sind, welches auf der ersten und der zweiten Schulter ruht, um die Druck­ platte in Richtung des Deckelbodens zu beanspru­ chen.

Dank der Erfindung kann man das elastische Aus­ gleichsmittel nach dem Zusammenbau des Mechanismus montieren, indem man das genannte elastische Mit­ tel, vorteilhafterweise eine Federscheibe, auf der Seite der Außenfläche der dem Deckelboden entgegen­ gesetzt angeordneten Druckplatte einführt. Die Einbaukraft ist nicht sehr groß, denn die von der Membran auf die Druckplatte ausgeübte Belastung ist in Lagerposition geringer.

Es ist sogar möglich, den Mechanismus zu testen und die Belastung des elastischen Ausgleichsmittels dementsprechend zu wählen.

Diese Anordnung ist ebenfalls nützlich für Aus­ tauschprobleme, wobei die Werkstatt lediglich eine einzige Art von Mechanismus auf Lager nehmen und das elastische Ausgleichsmittel vorsehen muß, je nachdem, ob das Fahrzeug mit einem solchen Mittel ausgerüstet werden soll oder nicht.

Man kann das Fahrzeug sogar später mit einem sol­ chen Mittel ausrüsten, z. B. beim Ausbau der Kupp­ lung, auch wenn das Fahrzeug ursprünglich nicht mit einem solchen Mittel ausgerüstet war.

Die erste Schulter kann auf dem Mantel des Deckels aufliegen und dabei radial nach innen vorspringen, während die zweite Schulter mit Hilfe einer Aus­ sparung ausgebildet sein kann, die an der Außenperi­ pherie der Druckplatte vorgesehen ist.

Dank dieser Anordnung kann man beispielsweise eine Tellerfeder, die als elastisches Ausgleichsmittel dient, durch einfaches Einrasten einbauen, die anschließend geschützt wird.

Die nachfolgende Beschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, die als Axialschnitt einen Mechanismus gemäß der Erfindung, ausgerüstet mit einer Aus­ gleichsfeder, darstellt.

In dieser Figur erkennt man einen Kupplungsmechanis­ mus, der eine Einheit für eine Kraftfahrzeugkupp­ lung bildet.

Dieser Mechanismus trägt eine Einheit aus ringförmi­ gen Teilen, und zwar hier einem Deckel 1, einer Druckplatte 2 und einer Membran 5.

Der Deckel 1 hat die Form eines Hohltellers und weist einen Befestigungsrand 6 auf, der über einen Mantel 7 zur axialen Ausrichtung mit einem in der Mitte offenen Boden 8 verbunden ist.

Dieser Deckel 1 besteht hier aus tiefgezogenem Blech und kann mit Hilfe seines Randes 6, der sich hier radial entgegen der Achse der Einheit vorsprin­ gend erstreckt, durch Befestigungselemente an dem Schwungrad 4 der fest mit der Abtriebswelle (der Kurbelwelle) des Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors verbundenen Kupplung befestigt werden.

Diese Befestigung erfolgt gewöhnlich mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben, die durch Bohrun­ gen 16 hindurchtreten, welche zu diesem Zweck im Rand 6 vorgesehen sind, oder bei einer Ausführungs­ variante mit Hilfe von Nieten, die durch die Bohrun­ gen 16 hindurchtreten.

Der Rand 6 ist auf an sich bekannte Weise durch das Vorhandensein von weiter unten beschriebenen Klam­ mern 13 der Platte 2 in Befestigungsbereiche unter­ teilt.

Wie in der US-A-46 90 259 beschrieben, ist die Druckplatte 2 hier vollständig von dem Mantel 7 umgeben und ist drehbeweglich mit dem Deckel 1 verbunden, bei axialer Beweglichkeit mit Hilfe einer Vielzahl von tangentialen Zungen 14.

Bei einer Ausführungsvariante kann man eine Verbin­ dung mit Zapfen-Zapfenlöchern zwischen dem Deckel 1 und der Platte 2 vorsehen.

Die Zungen 14 verlaufen im wesentlichen tangential und sind an einem Ende mittels Flächen, die axial im Verhältnis zum Rand 6 versetzt sind und daran anschließen, an dem Deckel 1 befestigt.

Am jeweils anderen Ende sind die Zungen 14 an radialen, vorspringenden Klammern 13 der Druckplat­ te 2 befestigt.

Natürlich ist der Mantel 7 in Höhe der Klammern 13, hier drei Stück, die am Kreisumfang gleichmäßig im Abstand von jeweils 120° im Verhältnis zueinander verteilt sind, ausgespart. Bei anderen Anwendungs­ zwecken kann man vier Klammern 13 oder mehr vorse­ hen.

Die Druckplatte 2 weist ebenfalls axiale Vorsprünge 12 auf, die am gleichen Kreisumfang der Einheit verteilt sind, um eine dem Boden 8 zugewandte Auflage für die Membran 5 zu bilden.

Diese Membran 5, die im freien Zustand kegelstumpf­ förmig ist, ist kippbar am Deckel 1 angebracht, hier mit Hilfe von Klammern 9, die aus einem Stück mit dem Boden 8 gefertigt sind, wobei die genannten Klammern 9 axial durch Öffnungen hindurchtreten, die in der Membran 5 angebracht sind und deren eines freie Ende radial entgegen der Achse der Einheit umgebogen sind, um einen geneigten, ringför­ migen Kranz 10 festzuhalten, wie in der EP-A-02 13 009 beschrieben.

Dieser Kranz 10 bietet an seiner Außenperipherie eine sekundäre Auflage für die Membran 5 gegenüber einer Primärauflage 11, die im Boden 8, der sich radial in Richtung der Achse der Einheit erstreckt, tiefgezogen ist.

Bei einer Ausführungsvariante kann die Membran 5 kippbar zwischen zwei auf den Klammern 9 aufliegen­ den Stützringen oder zwischen einem Tiefziehteil des Bodens 8 und den Köpfen von Distanzbolzen angebracht sein, die durch die Membran 5 hindurch­ treten und durch Falzung am Boden 8 befestigt sind. Es ist auch jede andere Befestigungsart denkbar, insbesondere die Methoden gemäß der GB-A-21 20 329, wobei die Membran 5 einen als Tellerfeder ausgebil­ deten peripheren Teil und einen mittleren Teil aufweist, der durch Schlitze in radiale Finger unterteilt ist, welche erweiterte Öffnungen für den Durchtritt der Klammern 9 in Höhe der Innenperiphe­ rie des Tellerfederteils bilden.

Mit der Außenperipherie seiner Tellerfeder liegt die Membran auf den Vorsprüngen 12 auf, während sie mit der Innenperipherie der genannten Tellerfeder auf der Primärstütze 11 (und somit auf dem Deckel 1) aufliegt, um die Druckplatte 2 in Richtung des Schwungrads 4 (und damit in der dem Boden 8 entge­ gengesetzten Richtung) zu beanspruchen und die Beläge einer Kupplungsscheibe 3 (hier nur teilweise dargestellt) zwischen der genannten Druckplatte 2 und dem Schwungrad 4 einzuspannen. Dazu weist die Druckplatte 2 eine Außenfläche 23 mit Querausrich­ tung für den Kontakt mit den genannten Kupplungsbe­ lägen auf. Die Fläche 23 ist der Membran 5 und dem Boden 8 des Deckels 1 entgegengesetzt.

Bei eingerückter Kupplung wird das Moment somit von der Antriebswelle zur Kupplungsscheibe übertragen, die drehbeweglich fest mit der Antriebswelle des Getriebes verbunden ist.

Zum Ausrücken genügt es, mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Ausrücklagers eine Schubkraft auf die Enden der Finger der Membran 5 auszuüben, um diese zwischen den Auflagen 10, 11 zu schwenken, und die Wirkung der Membran 5 auf die Platte 2 aufzuheben, um die Beläge der Kupplungsscheibe 3 zu lösen.

Während der Lebensdauer der Kupplung verschleißen die genannten Beläge, es kommt zu Abnutzungserschei­ nungen und die Belastung der Membran nimmt zu, wie dies beispielsweise in der GB-A-20 11 017 beschrie­ ben ist, so daß es in bestimmten Fällen erforder­ lich sein kann, den Mechanismus mit einem elasti­ schen Ausgleichsmittel auszurüsten, welches der Erhöhung der Belastung der Membran entgegenwirkt.

Gemäß der Erfindung ist ein solcher Mechanismus dadurch gekennzeichnet, daß sein Deckel 1 eine erste Schulter 21 aufweist, die dem Boden 8 des genannten Deckels 1 zugewandt ist, während die Druckplatte 2 an der Außenperipherie eine zweite Schulter 22 trägt, die dem Boden des Deckels 1 entgegengesetzt ist und axial näher am genannten Boden 8 liegt als die erste Schulter 21, und daß die erste Schulter 21 sowie die zweite Schulter 22 für den Einbau eines elastischen Ausgleichsmittels 20 geeignet sind, welches der Erhöhung der Bela­ stung der Membran entgegenwirkt und auf der ersten Schulter 21 und der zweiten Schulter 22 aufliegt, um die Druckplatte 2 in Richtung des genannten Bodens 8 zu beanspruchen.

In Fig. 1 besteht die erste Schulter aus wenig­ stens zwei Vorsprüngen auf dem Mantel 7. Diese Vorsprünge, die vorteilhafterweise einander diame­ tral gegenüberliegen, sind direkt an der Innenperi­ pherie des Mantels 7 ausgebildet und radial zur Innenseite des Deckels hin ausgerichtet, während die Schulter 21 dem Boden 8 zugewandt ist.

Hier ist ein erster Vorsprung vorgesehen, der in Höhe der Klammern 13 der Platte 2 unterbrochen ist und durch Drehen der Innenfläche des Mantels 7 hergestellt wird.

Die erste Schulter 21 liegt hier in Höhe der Abrun­ dung, die den Mantel 7 mit dem in Befestigungsflä­ chen unterteilten Rand 6 verbindet.

Bei einer Ausführungsvariante kann die erste Schul­ ter 21 aus der Innenfläche bestehen, die dem Boden 8 von wenigstens zwei Klammern 24 zugewandt ist, die durch ein Tiefziehverfahren hergestellt wurden, und unter Verlängerung des Randes 6 und mit Vor­ sprung in das Innere des Deckels. Vorzugsweise ist jeder Fläche des Randes eine Klammer 24 zugeordnet.

Das Material der Klammern 24 ist durch Ausschneiden und Falzung in der der Achse der Einheit entgegenge­ setzten Richtung dem Mantel 7 entnommen.

Ebenfalls durch Ausschneiden und Falzung des Man­ tels 7 kann man radial nach innen vorspringende Klammern erzielen, die jedoch axial in Richtung des Bodens 8 im Verhältnis zum Rand 6 versetzt sind. Diese Klammern können am Mantel 7 angeschweißt sein.

Die zweite Schulter 22, die axial im Verhältnis zur Schulter 21 versetzt ist, wird durch eine Ausspa­ rung gebildet, die an der Außenperipherie der Druckplatte 2 angebracht ist. Diese Aussparung kann durch Drehen oder, wie dargestellt, vorteilhaft durch Formguß der Platte 2 hergestellt werden.

Diese Aussparung 22 mündet in Höhe der Außenfläche 23 der Platte 2 (die am weitesten von der Membran 5 und dem Boden 8 entfernt ist) oder der eigentlichen Reibfläche ein und wirkt mit den Belägen der Kupp­ lungsscheibe 3 zusammen. Die Schulter 22 ist dem Boden 8 entgegengesetzt.

Die beiden Schultern 21, 22 sind nach einem wichti­ gen Merkmal somit einander zugewandt und befinden sich in Höhe der Außenfläche 23 der Platte 2, die am weitesten von der Membran 5 und dem Boden 8 entfernt ist, wobei die Schulter 21 am weitesten vom Boden 8 entfernt ist, d. h. sich in Nähe der Fläche 23 befindet.

Man wird bemerken, daß die Überdicke, die die Platte 2 an dieser Stelle aufweist, genutzt wird, wobei sich die genannte Überdicke radial über die Beläge der Kupplungsscheibe 3 hinaus erstreckt.

Der Boden der Aussparung 22 ist hier abgerundet.

Das elastische Ausgleichsmittel ist vorteilhafter­ weise eine axial wirksame Federscheibe, welche axial zwischen den Schultern 21, 22 eingesetzt ist und hier aus einer einfachen Tellerfeder 20 in Kegelstumpfform besteht, deren Belastung entspre­ chend derjenigen der Membran 5 gewählt wird, um die Charakteristik derselben während der Lebensdauer der Kupplung abzuflachen, so daß der Fahrer in Höhe des Ausrückpedals die zunehmende Belastung der Membran nicht spürt und somit einen großen Komfort genießt.

Wie aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor­ geht, ist es somit möglich, den Kupplungsmechanis­ mus zusammenzubauen, dann die Scheibe 20 je nach Bedarf einzubauen oder auch nicht, wobei in bestimm­ ten Fällen die Erhöhung der Membranbelastung zuläs­ sig ist.

Dieser Einbau erfolgt durch einfaches Einrasten, welches eine Verformung der Scheibe 20 bewirkt.

Man wird bemerken, daß die Kupplung in Fig. 1 in der an der Platte 4 montierten Stellung dargestellt ist und daß die Membran 5 in Vorratsposition so geneigt werden kann, daß sie mit den radialen Zungen 25, die sich mit den Klammern 9 abwechseln, deswegen zusammenwirken kann, weil sich der Ver­ schiebung der Druckplatte 2 nichts entgegensetzt.

Bei Einbau der Scheibe 20 ist die von der Membran auf die Platte 2 ausgeübte Beanspruchung somit minimal. Man wird verstehen, daß sich die Scheibe 20 in Vorratsposition der Verschiebung der Platte 2 entgegensetzt, insbesondere durch die Trägheit, und daß somit die Zungen 14 eingespart werden.

Natürlich hängt die relative Lage der Schultern 21, 22 von den jeweiligen Anwendungszwecken ab, insbe­ sondere von der Konfiguration des Schwungrads 4 und der Dicke der Beläge der Kupplungsscheibe 3.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das be­ schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Insbesondere kann man als elastisches Ausgleichsmit­ tel eine Membran oder eine Tellerfeder verwenden, die mit axial wirksamen und zur Außenperipherie hin geneigten elastischen Klammern versehen ist.

Man kann das elastische Ausgleichsmittel, z. B. die Scheibe 20 aus Fig. 1, in Segmente unterteilen. In diesem Fall ist die Aussparung der Druckplatte in mehrere Einschnitte unterteilt, die jeweils am Kreisumfang zwei Schultern aufweisen, um die Sekto­ ren der Scheibe 20 in der Rotationsbewegung zu blockieren.

Das elastische Ausgleichsmittel kann die Form eines Zweiflachs haben und kann direkt auf der die zweite Schulter bildenden Fläche 23 aufliegen. Der Einbau kann bajonettartig erfolgen und die Scheibe 20 kann beispielsweise zu diesem Zweck Einschnitte aufwei­ sen, deren Breite derjenigen der Klammer 24 ange­ paßt ist.

Die Scheibe 20 kann an der Außenperipherie elasti­ sche Klammern aufweisen, die nach Verformung zum Zusammenwirken mit der Kante einer im Mantel 7 angebrachten Aussparung geeignet sind, z. B. mit der Kante einer dem Rand 6 am nächsten gelegenen Belüf­ tungsaussparung, wobei die genannte Kante natürlich die erste Schulter bildet und aus dem Rand 6 beste­ hen kann.

Es können mehrere parallel oder in Reihe angeordne­ te Scheiben verwendet werden.

Bei der Kupplung kann es sich um eine Zugausführung handeln und diese kann einen als Tellerfeder ausge­ bildeten peripheren Teil enthalten, der mit seiner Außenperipherie auf einer Auflage ruht, die am Deckel vorgesehen ist, und mit seiner Innenperiphe­ rie auf Vorsprüngen der Druckplatte, wobei der Ausrückvorgang dann durch Zugbeanspruchung der Enden der Membranfinger vonstatten geht.

In sämtlichen Fällen kommt die Membran auf dem Boden des Deckels zur Auflage, um die Druckplatte in der dem Boden entgegengesetzten Richtung zu beanspruchen.

Das Schwungrad kann, statt flach ausgeführt zu sein, einen axialen Umfangsrand aufweisen, wobei der Mantel des Deckels dann eine reduzierte Abmes­ sung aufweist und die Druckplatte eventuell nicht vollständig umschließt.

Schließlich kann der Mechanismus mehrere Druckplat­ ten enthalten, zwischen denen Kupplungsbeläge eingelegt sind.

In Höhe der äußersten Druckplatte wird sodann die zweite Schulter angebracht.

Claims (10)

1. Kupplungsmechanismus, insbesondere für ein Kraft­ fahrzeug, enthaltend einen Deckel (1), geeignet zur Befestigung an einem Schwungrad (4), wenigstens eine Druckplatte (2), im Verhältnis zum Deckel (1) translatorisch bewegbar angebracht und damit drehbe­ weglich verbunden, sowie eine Membran (5), die auf dem Deckel (1) aufliegt, um eine Beanspruchung auf die Druckplatte (2) auszuüben, wobei der Deckel (1) einen Boden (8) für die Auflage der Membran auf­ weist, während der genannte Boden (8) mit einem Mantel (7) verbunden ist, der die genannte Druck­ platte (2) wenigstens teilweise umgibt, während die Druckplatte (2) eine Außenfläche (23) aufweist, die am weitesten vom Boden (8) des Deckels (2) entfernt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) eine erste, dem Boden (8) des genannten Deckels (1) zugewandte Schulter (21) trägt, während die Druckplatte (2) an der Außenperi­ pherie eine zweite Schulter (22) trägt, die gegen den Boden (8) des Deckels (1) gewandt ist und sich axial näher am genannten Boden (8) befindet als die erste Schulter (21), und daß die erste (21) und zweite (22) Schulter zur Anbringung eines elasti­ schen Ausgleichsmittels (20) geeignet sind, welches der Erhöhung der Belastung der Membran (5) entgegen­ wirkt und auf der ersten (21) und der zweiten (22) Schulter aufliegt, um die Druckplatte (2) in Rich­ tung des Bodens (8) des Deckels (1) zu beanspru­ chen.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste (21) und die genannte zweite (22) Schulter in Höhe der Außenfläche (23) der Druckplatte (2), die am weitesten vom Boden (8) des Deckels (1) entfernt ist, eingesetzt sind.

3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Schulter (21) aus wenigstens zwei Vorsprüngen (21) gebildet wird, die radial in das Innere des Deckels (1) hinein gerichtet sind.

4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Vorsprünge (21) aus einem Stück mit der Innenperi­ pherie des Mantels (7) bestehen.

5. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Vorsprünge aus Klammern (24) bestehen, deren Materi­ al durch Ausschneiden und radiale Falzung zur Innenseite des Deckels (1) hin aus dem Mantel (7) entnommen ist.

6. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schulter (22) aus wenigstens einer Aussparung (22) besteht, die an der Außenperipherie der Druckplatte (2) angebracht ist.

7. Mechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Aussparung (22) in Höhe der Außenfläche (23) der Druckplatte (2), die am weitesten vom Boden (8) des Deckels (1) entfernt ist, einmündet.

8. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schulter (22) aus der Außenfläche der Druckplatte (2), die am weitesten vom Boden (8) des Deckels (1) entfernt ist, besteht.

9. Mechanismus nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als elastisches Ausgleichsmittel eine axial wirkende Federscheibe (20) enthält, die zwischen der ersten (21) und zweiten (22) Schulter einge­ setzt ist.

10. Mechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Federscheibe (20) eine einfache Tellerfeder ist.