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Reibscheibenkupplung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Reibscheibenkupplung für Kraftfahrzeuge mit einer als Kupplungsfeder dienenden Tellerfederscheibe, die mit ihrem äusseren Rand in eine Druckplatte eingreift und die zu beiden Seiten von Widerlagern abgestützt ist, welche mit der Schwungscheibe in geeigneter Weise verbunden sind, wobei die Tellerfeder bei eingerückter Kupplung vorgespannt in Planlage ist und bei gelöster Kupplung in eine ihrer Ruhelage entgegengesetzte kegelstumpfförmige Lage durchgestülpt ist.
Diese bekannten Kupplungen sind, da sie aus wenigen Teilen bestehen, einfach im Aufbau und haben den Vorteil einer geringen axialen Baulänge. Sie werden daher bevorzugt dort eingebaut, wo bei grosser Drehmomentübertragung axial und radial nur begrenzter Raum für den Einbau der Kupplung vorhanden ist. Wegen des bekanntermassen stets geringen Raumes, der bei dem Einbau einer Kupplung zur Verfügung steht, muss zur Übertragung eines vorgegebenen Drehmomentes bei kleiner Reibscheibe der Anpressdruck der Druckplatte hoch gehalten werden. Die Folge hievon ist eine zwangsläufige Vergrösserung der Werkstoffbeanspruchung der Tellerfeder, die diesen erhöhten Anpressdruck erzeugt. Die Reibscheibe und damit die Tellerfeder müssen bekanntlich auch schon deswegen im Durchmesser klein gehalten werden, weil von deren Abmessungen die Grösse des Schwungmomentes hauptsächlich abhängt.
Die hohen Belastungen führen dahin, dass die Randspannungen in der Tellerfeder die zulässigen Werte überschreiten und aus dem Elastizitätsbereich des Werkstoffes gelangen können. Hiedurch wird ein rasches Abnehmen der Dauerfestigkeit bedingt, so dass bei entsprechend grossem Drehmoment die Gewähr für eine ausreichende, den sonstigen Kupplungsteilen angemessene Lebensdauer nicht mehr gegeben ist.
Durch die Erfindung wird eine Kupplung der eingangs erwähnten Art derart ausgebildet, dass trotz gleichbleibender Baumasse der Kupplung eine wesentliche Steigerung der Drehmomentübertragung ermöglicht ist.
Gemäss der Erfindung wird dies erreicht durch Anordnung von mindestens zwei mit ringförmiger Flächenberührung aufeinanderliegenden und zusammenwirkenden Zungentellerfedern, die in der Druckplatte in an sich bekannter Weise durch einen Sprengring festgehalten sind. Vorteilhaft sind zwei oder mehr Zungentellerfedern gleich ausgebildet und dimensioniert, so dass sie dicht aufeinander zu liegen kommen.
Hiedurch ist es möglich, die Federbeanspruchung der einzelnen Feder auf ein vertretbares Mass zurückzuführen, so dass eine ausreichende Lebensdauer gesichert ist. Die Enden der Tellerfederzungen können in an sich bekannter Weise in entsprechende Ausnehmungen des Druckkorbes, der mit dem Ausrücklager in Verbindung steht, eingreifen und durch diesen Druckkorb gegen Verdrehen gesichert sein. Zur Vermeidung unnötiger Reibung zwischen den beiden Platten kann eine Gleitschicht oder eine Gleitmasse vorgesehen sein, beispielsweise durch Auftragen eines an sich bekannten Molybdänsulfides.
Die erfindungsgemässe Reibscheibenkupplung hat den weiteren Vorteil, dass bei ihr der bekannte Nachteil vermieden ist, wonach die relativ grossen Streuungen'der Kupplungsfedern im Druck, die durch Schwankungen in der Werkstoffzusammensetzung und in den Werkstofftoleranzen sowie durch das Herstellungsverfahren bedingt sind, vermieden werden. Derartige Streuungen können auch durch die an der Zulässigkeitsgrenze liegenden Randspannungen auftreten und gegenüber dem Solldruckwert sowohl als höherer als auch als niedrigerer Druck auftreten, so dass es gegenüber dem Sollwert einen mehr oder weniger grossen Streubereich gibt.
Da ein solcher Streubereich technisch nicht vertretbar ist, mussten bisher Tellerfedern, die einen zu grossen Streubereich aufwiesen, als Ausschuss betrachtet oder durch
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langwierige Nacharbeit auf den Sollwert zurückgeführt werden, was ausserordentlich kostspielig ist.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung von mindestens zwei Tellerfedern ist es nun überraschend möglich, durch entsprechendes Zusammenstellen von Tellerfedern mit Druckwerten, die vom Solldruckwert aus gesehen die gleiche Streuung haben, jedoch einmal oberhalb und einmal unterhalb dieses Solldruckwertes zu liegen kommen, die Gesamtstreuung der Tellerfedern auszugleichen oder aufzuheben oder in einen vorher bestimmten, gewünschten Toleranzbereich zurückzuführen, ohne dass dabei, wie bisher, Tellerfedern als Ausschuss aus der Produktion ausgeschieden werden müssen. Es ist somit auch möglich, den zulässigen Streubereich nicht mehr, wie bisher, in engen Grenzen zu halten, da ein Ausgleich immer möglich ist.
Bei Kupplungen ist zwar schon das Zusammenlegen von Schrauben oder Blattfedern bekannt. Bei den bekannten Reibscheibenkupplungen hat man bisher jedoch stets nur einzelne Federblätter, die beispielsweise als Hebel wirksam sind, verdoppelt.
Es wurde nämlich weiter gefunden, dass sich beim Einbau von zwei oder mehr Zungentellerfedern die bei Kupplungen mit einer Tellerfeder bekannte Hysterese entgegen der Annahme der Fachleute nicht entsprechend der Zahl der Federn summiert, sondern verringert. Besonders günstige Ergebnisse erhält man, wenn zwischen die satt aufeinanderliegenden Federn das Gleitmittel gebracht wird, durch das nicht nur die Reibung der aneinanderliegenden Federn und dadurch der Verschleiss verringert, sondern zusätzlich noch die Hysterese günstig beeinflusst wird. Dieses Gleitmittel kann beispielsweise ein Trockengleitmittel sein oder es muss die Möglichkeit bieten, in die Poren der Oberfläche der Federn einzudringen.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt die erfindungsgemässe Kupplung in eingerücktem, Fig. 2 im ausgerückten Zustand in einem Axialschnitt ; Fig. 3 zeigt einen Teilausschnitt der Kupplung, u. zw. die Enden der Zungentellerfedern in einem Druckkorb des Ausrückers gelagert.
Mit 1 ist die Schwungscheibe bezeichnet, die (in nicht näher dargestellter und bekannter Weise) mit der Motorwelle verbunden ist ; 2 ist die mit dieser zu kuppelnde Getriebewelle eines Kraftfahrzeuges. Mit
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gende Druckplatte 7 weist Nocken 7'. auf, die durch entsprechende Ausnehmungen 8'der Grundplatte 8 hindurchgreifen. Die Grundplatte 8 bildet zusammen mit dem entsprechend umgebogenen Ende des Deckels 9 das Widerlager für dieTellerfedern 10,10', die plan aufeinandergelegt zwischen der Anlage 11 des Nockens 7'und dem in diesen Nocken eingesetzten Sprengring 12 gehaltert sind. Die Grundplatte 8 und der Deckel 9 sind durch Schrauben 13 mit der Schwungscheibe 1 fest verbunden.
Wird das Ausrücklager 14 in Richtung des Pfeiles A axial verschoben, so drücken sich die Tellerfedern 10, 10'aus der Planlage gemäss Fig. 1 in eine annähernd kegelförmige Lage, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, in der die Druckplatte 7 von der Kupplungsscheibe 5 mit Reibbelägen 6, 6'abgehoben ist. Die Kupplung ist gelöst bzw. ausgerückt. Die Enden der Zungentellerfedern 10, 10'können sich deckend übereinanderliegend angeordnet sein und in an sich bekannter Weise in einen Druckkorb 15 einmünden und dadurch gegen Verschiebung festgelegt sein. Die Ausnehmungen, durch welche die Enden 10a, 10a'der Tellerfedern 10,10' hindurchgreifen, sind mit 15'in Fig. 3 bezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Reibscheibenkupplung für Kraftfahrzeuge mit einer als Kupplungsfeder dienenden Tellerfederscheibe, die mit ihrem äusseren Rand in eine Druckplatte eingreift und die zu beiden Seiten von Widerlagern abgestützt ist, die mit der Schwungscheibe, in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, wobei die Tellerfeder bei eingerückter Kupplung vorgespannt in Planlage ist und bei gelöster Kupplung in
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mindestens zwei mit ringförmiger Flächenberührung aufeinanderliegende Zungentellerfedern (10, 10'), die in der Druckplatte (7) in an sich bekannter Weise durch einen Sprengring (12) festgehalten sind.