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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug und insbesondere ein Ausrichtwerkzeug, um das Anbringen oder Lösen einer Kupplung zu ermöglichen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Kupplung eines Motorrads oder eines Automobils ist zwischen einem Motor und einem Getriebekasten angeordnet, wobei die vom Motor erzeugte Kraft über eine Kurbelwelle zu dem Getriebekasten übertragen wird. Die Kupplung mit einer Kupplungsscheibe ist darin vorgesehen. Die Kupplungsscheibe wird allmählich durch die zwischen einem Schwungrad und einer Druckplatte in der Kupplung erzeugte Reibungskraft abgenutzt, so dass die Kupplungsscheibe regelmäßig mit einer neuen ersetzt werden muss. Herkömmlicherweise wird das Ersetzen der Kupplungsscheibe durch die folgenden Schritte durchgeführt: (1) Trennen des Motors von einem Fahrgestell; (2) Trennen des Getriebekastens von dem Fahrgestell; (3) Trennen einer Kupplungsabdeckung von dem Schwungrad, um dadurch die Kupplungsscheibe von der Kupplung zu entfernen; (4) Ersetzen der Kupplungsscheibe durch eine neue; (5) Einklemmen der neuen Kupplungsscheibe zwischen einer Reibungsfläche des Schwungrads und eine Fläche der Druckplatte, Aufsetzen der Kupplungsabdeckung auf das Schwungrad und Ausrichten der Achsöffnung der Kupplungsscheibe auf die Mitte des Schwungrads (d. h. die Mitte der Kurbelwelle); (6) Anbringen der Kupplungsabdeckung an dem Schwungrad; (7) Halten der Achsöffnung der Kupplung ausgerichtet auf die Mitte des Schwungrads und Anbringen des Getriebekastens an dem Motor und (8) Anbringen des Motors an dem Fahrgestell.
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In dem vorher genannten Schritt (5) ist es schwierig die Achsenmitte der Kupplung mit der Mitte des Schwungrads in eine Linie zu bringen. Deshalb wird ein spezielles Montagewerkzeug benötigt. Gemäß 1 ist ein konventionelles Montagewerkzeug 90 an seinem vorderen Ende mit einem vorderen Stabbereich 91 und einen mittleren Stabbereich 92 ausgebildet. Der vordere Stabbereich 91 und der mittlere Stabbereich 92 haben einen unterschiedlichen Durchmesser. Beim Gebrauch wird der vordere Stabbereich 91 durch ein Schwungrad 81 angeordnet und dann in eine Achsöffnung 821 einer Kurbelwelle 82 eingeführt. Der mittlere Stabbereich 92 ist durch eine Achsöffnung 831 einer Kupplungsscheibe 83 hindurch angeordnet. Auf diese Weise werden das Schwungrad 81, die Kurbelwelle 82 und die Kupplungsscheibe 83 so angeordnet, dass die Achsenzentren auf einer Linie liegen. Jedoch sind die Achsöffnung 831 der Kupplungsscheibe 83 und die Achsöffnung 821 der Kurbelwelle 82 in verschiedenen Arten von Motorrädern oder Autos von unterschiedlichem Durchmesser. Als Folge müssen verschiedene Arten von Montagewerkzeugen 90 in einer Werkstatt vorgehalten werden, was die Benutzung unpraktisch macht und die Montageeffizienz und Qualität der Kupplung beeinflusst.
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Das Dokument
US 2 487 504 A beschreibt ein Werkzeug zur Ausrichtung und Halterung einer Kupplungsscheibe für Fahrzeugkupplungen mit einem einfachen Aufbau und einer benutzerfreundlichen, effizienten Funktionsweise. Dabei ist ein solches herkömmliches Ausrichtwerkzeug für Kupplungen gekennzeichnet durch einen rohrförmigen ersten Schaft mit einem Kegel an dessen äußerem Ende, einen zweiten Kegel, der verschiebbar auf dem Schaft innerhalb des erstgenannten Kegels angebracht ist, ein ausdehnbares bzw. einschiebbares Element, welches zylindrische Abschnitte um den Schaft zwischen den Kegeln sowie Umfangsrillen mit darin eingesetzten elastischen Spaltringen aufweist, einen Handgriff, der verstellbar an dem inneren Ende des Schafts festgeschraubt ist und mit einer Nabe mit dem zweiten Kegel verbunden ist, wobei der Griff beweglich ist, um eine relative Bewegung der Kegel zu erzeugen und das elastische Element zu bewegen. Darüber hinaus weist das Werkzeug einen zweiten Schaft auf, der innerhalb des röhrenförmigen ersten Schafts positioniert ist und daraus hervorsteht. Um den zweiten Schaft befindet sich eine analoge Bauteilanordnung, wie der vorab beschriebene Aufbau um den röhrenförmigen ersten Schaft, umfassend einen kleineren dritten Kegel und einen verschiebbaren, kleineren vierten Kegel an dem zweiten Schaft, ein zweites ausdehnbares und zusammenziehbares Element, das einen kleineren Durchmesser aufweist als das erste Element, und einen zweiten Handgriff, der an dem inneren Ende des zweiten Schafts verstellbar angebracht ist, um das zweite elastische Element auszudehnen oder zu komprimieren.
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Die
EP 1 911 550 A2 offenbart ein konventionelles Montagewerkzeug, das eine Spreizungsvorrichtung in seinem mittleren Bereich umfasst, um den äußeren Durchmesser des Montagewerkzeugs anzupassen. Die Spreizungsvorrichtung ist dafür ausgelegt, an der Achsöffnung der Kupplungsscheibe anzuliegen. Die Spreizungsvorrichtung besteht aus einem Betätigungsstab und einer konischen Hülle. Das vordere Ende des Betätigungsstabes ist mit einem Klauenbereich von großem Durchmesser versehen. Eine Vielzahl von Schlitzen erstreckt sich von einem Abschlussrand des Klauenbereichs zu einem Mittelbereich des anderen Endes des Betätigungsstabes. Der innere Rand des Klauenbereichs ist mit einer inneren konischen Fläche ausgebildet, die dem äußeren Rand der konischen Hülle entspricht, wodurch das hintere Ende der konischen Hülle in dem Klauenbereich montiert werden kann. Ferner ist das vordere Ende dieses konventionellen Montagewerkzeugs mit Positionierklauen versehen, die in der Lage sind, eine radiales Spreizen oder Zusammenziehen zu erzeugen, um ein Anliegen an der Achsöffnung der Kurbelwelle zu ermöglichen. Die Positionierklauen bestehen aus drei Klauen, die durch einen Plastikmantel zusammengehalten. Die Positionierklauen sind angeordnet, um dem inneren Rand der konischen Hülle zu entsprechen, und sind mit einer inneren Neigung entsprechend der äußeren konischen Fläche ausgestattet. Bei Montage ist das vordere Ende der konischen Hülle exakt in den Positionierklauen angeordnet.
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Wenn der Betätigungsstab durch eine dazugehörige Komponente, die an seinem hinteren Ende vorgesehen ist, gedrückt wird, wird durch diese Struktur das vordere Ende und das hintere Ende der konischen Hülle gleichzeitig in den Positionierklauen und den Spreizklauen angeordnet. Die Bereitstellung der Neigung ermöglicht, dass die Positionierklauen und die Spreizklauen eine radiale Spreizung erzeugen, wodurch die Achsöffnungen der Kurbelwelle und der Kupplungsscheibe berührt werden. Jedoch weist die Struktur die folgenden Probleme auf:
- (I) Der Betätigungsstab ist ein starrer Körper und nur die Spreizklauen und der vordere Bereich des Betätigungsstabes sind mit Schlitzen versehen. Wenn die Achsöffnung der Kupplungsscheibe groß ist, wird eine größere Kraft benötigt, um die Spreizklauen für große Durchmesser zu spreizen. Ferner kann die wiederholte Spreizung und das wiederholte Zusammenziehen der Spreizklauen eine Ermüdung des starren Betätigungsstabes verursachen. Da die Spreizung der Spreizklauen durch das Anliegen der konischen Hülle nach vorne an die Positionierklauen verursacht wird, kann dieser Vorgang in einer wenig sanften und gleichmäßigen Weise ausgeführt werden.
- (II) Die Positionierklauen sind zu der Außenseite hin exponiert, so dass der Plastikmantel verwendet wird, um die Positionierklauen zusammen zu halten. Jedoch wird der Plastikmantel für eine lange Zeit in Reibungskontakt mit den Komponenten der Kupplung gebracht, so dass der Plastikmantel abgenutzt werden und brechen kann. Ferner kann die wiederholte Spreizung dieser Klauen eine elastische Ermüdung des Plastikmantels verursachen.
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In Anbetracht dessen schlägt der Erfinder beruhend auf seiner Erfahrung als Experte und aufgrund ausführlicher Forschung eine neue und sinnvollere Struktur vor.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die vorher genannten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein universell verwendbares Ausrichtwerkzeug für Kupplungen bereitzustellen, wodurch verschiedene Arten von Kupplungsscheiben durch Verwendung von einem Montagewerkzeug montiert oder demontiert werden können. Dadurch kann die Effizienz und Qualität der Montage von Kupplungen erheblich verbessert werden.
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Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein universell verwendbares Ausrichtwerkzeug für Kupplungen bereit, welches einen Werkzeugstab, eine Justiermutter, einen Verbindungsmechanismus und ein Positionierrohr umfasst. Die Justiermutter, der Verbindungsmechanismus und das Positionierrohr sind an einem vorderen Ende des Werkzeugstabes angebracht. Der Werkzeugstab ist ein verlängerter Stab, der einen äußeren Gewindebereich an seinem vorderen Ende umfasst. Der äußere Gewindebereich ist durch Verschraubung mit einem Ende der Justiermutter verbunden. Das andere Ende der Justiermutter ist durch Verschraubung mit dem Verbindungsmechanismus verbunden. Der Verbindungsmechanismus umfasst eine Hülle, einen Antriebsstab und eine Vielzahl von Verbindungsblöcken. Die Hülle ist als hohles Rohr ausgeführt, in dem ein Ende des Antriebsstabes angeordnet ist. Die Oberfläche der Hülle ist mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen, die jeweils mit Winkelabständen zueinander angeordnet sind. Die Verbindungsblöcke sind in den Schlitzen jeweils aufgenommen. Die innere Wand der beiden Enden der Hülle ist jeweils mit einem ersten Gewindebereich und einen zweiten Gewindebereich versehen. Der erste innere Gewindebereich ist durch Verschraubung mit dem entsprechenden Ende der Justiermutter verbunden. Der zweite innere Gewindebereich ist durch Verschraubung mit einem Ende einer Stiftschraube verbunden. Das andere Ende der Stiftschraube ist durch Verschraubung mit dem Positionierrohr verbunden. Der Antriebsstab kann durch ein Ende des Werkzeugstabs zur Bewegung angetrieben werden. Der Antriebsstab ist mit einem Antriebskopf mit einem größeren Durchmesser an einem Ende der Hülle vorgesehen. Mindestens eine äußere Fläche des Antriebskopfes ist mit einer konischen Antriebsneigung ausgebildet. Der mittlere Bereich eines jeden Verbindungsblocks ist mit einer Kerbe versehen. Die Innenwände auf beiden Seiten der Kerbe sind mit zwei zueinander symmetrischen Verbindungsneigungen ausgeformt. Wenn der Antriebskopf des Antriebsstabes in der Hülse angeordnet ist, wird der Außenrand des Antriebskopfes in die Kerben der Verbindungsblöcke eingesetzt, so dass die Antriebsneigungen an den Verbindungsneigungen anliegen. Deshalb kann der durch den Werkzeugstab angetriebene Antriebsstab die Verbindungsblöcke dazu anzutreiben, eine radiale Spreizung oder eine radiales Zusammenziehen zu erzeugen, wodurch es ermöglicht wird, verschiedene Arten von Kupplungen zu montieren oder zu demontieren. Eine Hülse und ein elastisches Element bilden eine Gruppe. Eine Gruppe ist zwischen einem Ende der Hülle und der Justiermutter vorgesehen. Die andere Gruppe ist zwischen einem Ende der Hülle und dem inneren Rand des Positionierrohres angeordnet. Ein Ende jeder Hülse ist in die Enden der Verbindungsblöcke eingesetzt und das andere Ende der Hülse liegt an dem elastischen Element an. Das andere Ende des elastischen Elements liegt an einer der Endflächen der Justiermutter beziehungsweise des Positionierrohres an. Durch diese Struktur kann der Prozess des Antreibens der Verbindungsblöcke durch den Antriebsstab des Werkzeugstabes gleichmäßiger ausgeführt werden.
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Die Technik, Maße und Funktionen der vorliegenden Erfindung werden genauer mit Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist. Dadurch können die vorher beschriebenen Aufgaben, Strukturen und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung besser verstanden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Ansicht, die die Anwendung eines konventionellen Werkzeugs für Kupplungen zeigt,
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2 ist eine perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung im zusammengebauten Zustand,
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3 ist eine Explosionsansicht der vorliegenden Erfindung,
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4 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden Erfindung im zusammengebauten Zustand vor der Benutzung und
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5 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden Erfindung im zusammengebauten Zustand nach der Benutzung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird auf die 2 bis 5 Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausrichtwerkzeug für Kupplungen, welches einen Werkzeugstab 10, eine Justiermutter 20, einen Verbindungsmechanismus 30, eine Stiftschraube 40 und ein Positionierrohr 50 umfasst. Die Justiermutter 20, der Verbindungsmechanismus 30, die Stiftschraube 40 und das Positionierrohr 50 sind in Reihe an einem vorderen Ende des Werkzeugstabes 10 angeordnet. Durch diese Struktur wird ein Montagewerkzeug zur Montage oder Demontage einer Kupplung verwirklicht.
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Der Werkzeugstab 10 ist ein langer Stab. Ein Ende des Werkzeugstabes 10 ist dafür ausgelegt, von einem Benutzer gehalten zu werden, und das andere Ende ist mit einem äußeren Gewindebereich 11 versehen, um durch Verschraubung mit der Justiermutter 20 verbunden zu werden.
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Eine innere Randausnehmung eines Endes der Justiermutter 20 ist dem Werkzeugstab 10 zugeordnet und ist mit einem inneren Gewindeloch 21 ausgebildet, um durch Verschraubung mit dem äußeren Gewindebereich 11 verbunden zu werden. Das andere Ende der Justiermutter 20 ist mit einem äußeren Gewindebereich 22 ausgebildet, um durch Verschraubung mit dem Verbindungsmechanismus 30 verbunden zu werden.
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Der Verbindungsmechanismus 30 umfasst eine Hülle 31, einen Antriebsstab 32, eine Vielzahl von Verbindungsblöcken 33, eine Hülse 34 und ein elastisches Element 35.
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Die Hülle 31 ist in Form eines hohlen Rohres ausgebildet, um es zu ermöglichen, dass ein Ende des Antriebstabes 32 darin angeordnet wird. Der mittlere Bereich einer Oberfläche der Hülle 31 ist mit einer Vielzahl von Schlitzen 311 ausgebildet, die jeweils in Abstand mit verschiedenen Winkeln angeordnet sind, um zu ermöglichen, dass die Verbindungsblöcke 33 in diesen aufgenommen werden. Die innere Wand der beiden Enden der Hülle 31 sind mit einem ersten Gewindebereich 312 und einen zweiten Gewindebereich 313 jeweils ausgebildet. Der äußere Gewindebereich 22 der Justiermutter 20 ist durch Verschraubung mit dem ersten inneren Gewindebereich 312 verbunden. Ein Ende der Stiftschraube 40 ist durch Verschraubung mit dem zweiten inneren Gewindebereich 313 verbunden.
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Der Antriebsstab 32 ist in Form eines Stabes mit einem Vorsprung an einem Ende ausgebildet. Ein Ende des Antriebsstabes 32 ist antreibbar mit dem Werkzeugstab 10 verbunden, so dass der Antriebsstab 32 durch den Werkzeugstab 10 zur Bewegung angetrieben werden kann. Das andere Ende des Antriebsstabes 32 umfasst einen Antriebskopf 321 mit einem größeren Durchmesser, der in der Hülle 31 angeordnet ist. Die äußeren Oberflächen von zwei gegenüberliegenden Seiten des Antriebskopfes 321 sind jeweils als konische Antriebssteigungen 322 ausgebildet, um antreibbar mit den Verbindungsblöcken 33 verbunden zu sein.
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Die Verbindungsblöcke 33 sind in den Schlitzen 311 der Hülle 31 angeordnet. Jeder der Verbindungsblöcke 33 ist in Form eines langen Blocks ausgebildet. Die äußeren Ränder der beiden Enden eines jeden Verbindungsblocks 33 sind jeweils in Form von konischen Endsteigungen 331 ausgebildet. Der mittlere Bereich jedes Verbindungsblocks 33 ist mit einer V-förmigen Kerbe 332 versehen. Die inneren Wände der beiden Seiten der Kerbe 332 sind als zwei Verbindungssteigungen 333 symmetrisch zueinander ausgebildet. Wenn der Antriebsblock 321 des Antriebsstabes 32 in der Hülle 31 angeordnet ist, wird die äußere Oberfläche des Antriebskopfes 321 in die Kerben 332 der Verbindungsblöcke 33 eingeführt, wobei die Antriebssteigungen 322 an den Verbindungssteigungen 333 anliegen. Wenn der Antriebsstab 32 durch den Werkzeugstab 10 angetrieben wird, werden auf diese Weise die Verbindungsblöcke 33 synchron angetrieben, um eine radiale Spreizung oder ein radiales Zusammenziehen zu erzeugen.
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Der innere Rand eines Endes der Hülse 34 ist den Verbindungsblöcken 33 zugeordnet und ist mit einem konischen Loch 341 ausgebildet. Das elastische Element 35 ist eine Druckfeder mit einer elastischen Rückstellkraft. Eine Hülse 34 und ein elastisches Element 35 bilden eine Gruppe. Eine Gruppe ist zwischen der Hülle 31 und dem inneren Rand der Justiermutter 20 angeordnet. Die andere Gruppe ist zwischen der Hülle 31 und der Stiftschraube 40 angeordnet. Das konische Loch 341 der Hülse 34 liegt an den Verbindungssteigungen 333 der Verbindungsblöcke 33 an. Zwei Enden des elastischen Elements 35 liegen zwischen den Endflächen der Hülse 34 und der Justiermutter 20 (oder der Stiftschraube 40) an. Durch diese Struktur ist die Bewegung der durch den Antriebsstab 32 angetriebenen Verbindungsblöcke 33 sanfter und gleichmäßiger.
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Die Stiftschraube 40 ist eine gewöhnliche Stiftschraube. Die Enden der Stiftschraube 40 sind jeweils mit einem ersten äußeren Gewindeende 41 und einen zweiten äußeren Gewindeende 42 versehen. Das erste äußere Gewindeende 41 ist durch Verschraubung mit dem Positionierrohr 50 verbunden. Das zweite äußere Gewindeende 42 ist durch Verschraubung mit dem zweiten inneren Gewindebereich 313 der Hülle 31 verbunden.
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Der äußere Durchmesser des Positionierrohrs 50 ist gleich dem inneren Durchmesser der Achsöffnung 611 der Kurbelwelle 61. Das Positionierrohr 50 ist durch Verschraubung mit dem ersten Gewindeende 41 der Stiftschraube 40 verbunden.
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Mit diesen Bestandteilen treibt der Antriebsstab 32 des Verbindungsmechanismus 30 die Verbindungsblöcke 33 an, um eine radiale Spreizung oder ein radiales Zusammenziehen zu erzeugen. Ferner bewirkt die Hülse 34 zusammen mit dem elastischen Element 35, dass das Montagewerkzeug universell für die Montage oder Demontage verschiedener Arten von Kupplungen verwendet werden kann. Auch weist die vorliegende Erfindung eine kompakte Struktur auf, um so die Effizienz und Qualität ihrer Verwendung zu verbessern.
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Im Folgenden wird auf die 4 und 5 Bezug genommen. Wenn im Gebrauch der innere Durchmesser der Achsöffnung 621 der Kupplungsscheibe 62 größer ist als der äußere Durchmesser der Hülle 31, muss der Benutzer nur den Werkzeugstab 10 drehen, so dass der Werkzeugstab 10 den Antriebsstab 32 schiebt. Dann treibt der Antriebskopf 321 die Verbindungsblöcke 33 an, sich radial zu spreizen, bis die äußeren Flächen der Verbindungsblöcke 33 an den inneren Flächen der Achsöffnung 621 anliegen. Auf diese Weise kann das Montagewerkzeug mit der Achsöffnung 621 ausgerichtet werden, so dass die Montage von verschiedenen Arten von Kupplungen erheblich erleichtert wird.
