DE1230267B

DE1230267B - Disc friction clutch

Info

Publication number: DE1230267B
Application number: DET16849A
Authority: DE
Inventors: George Reisch Aschauer
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1959-06-26
Filing date: 1959-06-26
Publication date: 1966-12-08

Description

Scheiben-Reibungskupplung Die Erfindung betrifft eine Scheiben-Reibungskupplung mit einer auf einer Nabe axial verschiebbaren Kupplungsdruckplatte, die über mehrere am Umfang verteilt angeordnete, in Einrückstellung selbstsperrende Kniehebelsätze und eine Schaltmuffe ein- und ausrückbar ist und bei der der druckplattenseitige Kniehebelann an der Nabe angelenkt ist und im Bereich dieses Gelenks je eine radial vorspringende Nase zur Mitnahme der Druckplatte in die Ein- und die Ausrückstellung aufweist und diese zwangweise mit der Schaltmuffe bewegt.Disc friction clutch The invention relates to a disc friction clutch with a clutch pressure plate axially displaceable on a hub, which can be engaged and disengaged via several toggle lever sets distributed around the circumference and self-locking in the engaged position and in which the pressure plate-side toggle lever is hinged to the hub and in the area of this joint each has a radially protruding nose for driving the pressure plate into the engaged and disengaged positions and forcibly moves them with the shift sleeve.

, Die Verwendung von selbstsperrenden Kniehebelsätzen bei Scheiben-Reibungskupplungen hat den Vorteil, daß in Einraststellung der Kniehebelsätze die entsprechende Kupplungsstellung zwangläufig eingehalten wird. Bei einer Anzahl mit Kniehebelsätzen arbeitenden Scheiben-Reibungskupplungen wirkt die Kniehebelanordnung nur in einer Betätigungsrichtung, so daß Rückstellelemente wie Federn zur Zurückstellung der Kupplung in der anderen Richtung bei Lösen der Kniehebelsätze erforderlich sind. The use of self-locking toggle sets at-plate friction clutches has the advantage that in latched position of the toggle lever sets the corresponding clutch position is maintained forcibly the advantage. In the case of a number of disk friction clutches working with toggle lever sets, the toggle lever arrangement only acts in one operating direction, so that return elements such as springs are required to reset the clutch in the other direction when the toggle lever sets are released.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform arbeitet die Anordnung zwar in Ein- und Ausrückrichtung, jedoch erfolgt die Übertragung der Verstellkraft von den Kniehebeln über zusätzliche Lenkeranordnungen. Da Lenker-Hebel-Systeme in jedem Fall mit einem gewissen Spiel und einer gewissen Eigenelastizität arbeiten, ist bei dieser bekannten Anordnung eine sehr schwere Ausbildung der Hebel und eine sehr genaue Bearbeitung erforderlich, um das Spiel in tragbaren Grenzen zu halten und eine Geräuschentwicklung zu vermeiden.In another known embodiment, the arrangement works in the engagement and disengagement direction, however, the adjustment force is transmitted from the toggle levers to additional handlebar arrangements. Since handlebar-lever systems in work with a certain amount of play and a certain inherent elasticity in each case, is in this known arrangement a very heavy design of the lever and a very precise machining required to keep the game within manageable limits and to avoid noise.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Betätigungseinrichtung für eine Scheiben-Reibungskupplung zu schaffen, bei der eine ira wesentlichen formschlüssige Übertragung der von der Kniehebelanordnung ausgeübten Kraft in beiden Betätigungsrichtungen erfolgt, wobei die Hebelanordnung sehr einfach und robust sein soll und dadurch das Spiel sehr gering ist. Gemäß der Erfindung wird dies erreicht durch die Vereinigung folgender, an sich bekannter Merkmale: a) Die Nasen jedes Kniehebelarmes liegen direkt an einem Ansatz der Druckplatte an; b) das mit Hilfe eines Stiftes gebildete, die Kniehebelarine verbindende Gelenk ist, bezogen auf die Mittellinie der Kupplung, radial innerhalb der Anlenkstelle des einen Kniehebelarmes an der Nabe und der des anderen Kniehebelarmes an der Schaltmuffe angeordnet.It is the object of the invention to provide an actuating device for creating a disc friction clutch in which an ira essential form-fitting Transmission of the force exerted by the toggle lever arrangement in both operating directions takes place, the lever arrangement should be very simple and robust and thereby the game is very low. According to the invention this is achieved through the union the following, per se known features: a) The noses of each toggle arm are located directly on a shoulder of the printing plate; b) the one formed with the help of a pencil, the joint connecting the toggle lever, referred to the center line of the coupling, radially within the articulation point of a toggle lever arm on the hub and that of the other toggle arm arranged on the shift sleeve.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird durch ein einfaches sehr kurzes Kniehebelsystem die Antriebskraft von der Schaltmuffe direkt auf die Kupplungsdruckplatte übertragen.This inventive arrangement is a simple very short toggle lever system transfers the drive force from the shift sleeve directly to the clutch pressure plate transfer.

Vorzugsweise ist die Schaltmuffe mit Vorsprüngen versehen, die an der Kupplungsdruckplatte anliegen, wenn die Kniehebelsätze bei eingerückter Kupplung in Sperrstellung stehen. Die Anlenkstelle des druckplattenseitigen Kniehebelarmes kann in an sich bekannter Weise auf einem Einstellring liegen, der auf der Nabe aufgeschraubt und in unterschiedlichen Stellungen festzulegen ist. Dadurch wird eine einfache Verstellung des Betätigungsweges möglich.Preferably, the shift sleeve is provided with projections that on the clutch pressure plate when the toggle lever sets are engaged with the clutch are in the locked position. The articulation point of the toggle lever arm on the printing plate side can be in a known manner on an adjustment ring on the hub is screwed on and set in different positions. This will a simple adjustment of the actuation path is possible.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfmdungsgemäße Scheiben-Reibungskupplung, F i g. 2 teilweise im Schnitt eine Ansicht von der Betätigungsseite der Kupplung in Richtung des Pfeiles 2 in F i g. 1, F i g. 3 in größerem Maßstab einen Teilschnitt durch die Kupplungsbetätigungseinrichtung, wobei die Kupplung ausgerückt dargestellt ist F i g. 4 einen Teilaxialschnitt auf eine Abwandlungsforin und F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 2.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings using an exemplary embodiment. In the drawings, F i g. 1 shows an axial section through a disk friction clutch according to the invention, FIG . FIG. 2 shows, partially in section, a view from the actuation side of the clutch in the direction of arrow 2 in FIG. 1, Fig. 3 shows, on a larger scale, a partial section through the clutch actuation device, the clutch being shown disengaged . 4 shows a partial axial section of a modification form, and FIG . 5 shows a section along the line 5-5 in FIG. 2.

Der Antriebsring 10, der an seinem Innenumfang eine Verzahnung aufweist, ist in irgendeiner gebräuchlichen Weise mit einer nicht dargestellten --- --- --- - Kraftquelle verbunden. Zwei in Abstand stehende treibende Kupplungsplatten11 sind auf ihrem Umfang mit Zähnen ausgerüstet, damit sie durch den Antriebsring angetrieben werden können, zu welchem sie axial verschiebbar sind. Die Kupplungsplatten11 sind neben den Kupplungsplatten12, die getrieben werden, angeordnet und schließen sie ein. Die getriebenen Kupplungsplatten 12 sind auf ihrem Innenumfang mit Zähnen ausgerüstet, damit sie in Antriebseingriff mit einer Nabe 13 kommen können, zu welcher sie axial verschiebbar sind. Die Nabe 13 ist auf der abgehenden oder getriebenen Welle 16 aufgekeilt. Die Nabe 13 besteht meistens aus einem Stück mit der Rückenplatte 14, gegen welche der Stapel der Kupplungsplatten 11 und 12 durch eine Druckplatte 15 gedrückt wird, wenn die Kupplung eingerückt ist. Die Druckplatte 15 ist ebenfalls mit Zähnen ausgerüstet und steht dadurch mit der Nabe 13 in Verbindung. Die getriebene oder abgehende Welle 16 ist entsprechend gelagert, erstreckt sich durch ein Gehäuse 17 und ist mit einer anzutreibenden Einrichtung verbunden.The drive ring 10 which has at its inner periphery a set of teeth is, in any conventional manner with an unillustrated --- --- --- - connected power source. Two spaced driving clutch plates 11 are equipped with teeth on their circumference so that they can be driven by the drive ring, to which they are axially displaceable. The clutch plates 11 are arranged next to and enclose the clutch plates 12 that are being driven. The driven clutch plates 12 are fitted on their inner periphery with teeth, so that they can come into driving engagement with a hub 13 to which they are axially displaceable. The hub 13 is keyed onto the outgoing or driven shaft 16. The hub 13 is mostly in one piece with the back plate 14, against which the stack of clutch plates 11 and 12 is pressed by a pressure plate 15 when the clutch is engaged. The pressure plate 15 is also equipped with teeth and is thereby connected to the hub 13 . The driven or outgoing shaft 16 is correspondingly supported, extends through a housing 17 and is connected to a device to be driven.

Die Kupplung wird durch die folgenden Teile von Hand eingerückt und ausgerückt. Gemäß der F i g. 2 ist die Handhabe 18 auf dem einen Ende einer Welle 19 befestigt, welche sich quer zu der getriebenen Welle 16 erstreckt. Die Welle 19 ist entsprechend gelagert und erstreckt sich außerdem gemäß der F i g. 2 quer zum Gehäuse 17, und zwar unterhalb der Welle 16. Das andere Ende der Welle 19 ist mit dem Schwenkarm 20 verbunden. Das freie Ende des Schwenkarms 20 weist einen gebräuchlichen, unter Spannung stehenden gleitbaren, sperrklinkenartigen Stift 21 auf, welcher wahlweise in eine Rast 22 oder in eine Rast 23 in Eingriff kommen kann. Es wird hierzu auf die F i g. 5 verwiesen. Der Stift 21 ruht in der Rast 22, wenn die Kupplung eingerückt ist, befindet sich aber in der Rast 23, wenn die Kupplung ausgerückt ist. Beide Rasten sind in einem Streifen 24 gebildet, dessen Enden außen am Gehäuse 17 derart befestigt sind, daß der Streifen Abstand vom Gehäuse hat.The clutch is manually engaged and disengaged by the following parts. According to FIG. 2, the handle 18 is attached to one end of a shaft 19 which extends transversely to the driven shaft 16 . The shaft 19 is supported accordingly and also extends according to FIG. 2 transversely to the housing 17, specifically below the shaft 16. The other end of the shaft 19 is connected to the swivel arm 20. The free end of the swing arm 20 has a conventional under voltage slidable, ratchet-like pin 21, which can optionally occur in a detent 22 or into a detent 23 in engagement. For this purpose, reference is made to FIG. 5 referenced. The pin 21 rests in the detent 22 when the clutch is engaged, but is in the detent 23 when the clutch is disengaged. Both notches are formed in a strip 24, the ends of which are attached to the outside of the housing 17 in such a way that the strip is spaced from the housing.

Gemäß der F i g. 2 ist ein Joch 25 auf der quer verlaufenden Welle 19 befestigt. Das Joch weist zwei Arme 26 auf. Ihre Außenenden befinden sich in einem solchen Abstand, daß sie auf gegenüberliegenden Seiten der Welle 16 liegen. Auf jedem Außenende der beiden Arme 26 ist eine Rolle 27 gelagert. Die Rollen greifen in einen ringförmigen Kanal 28 einer Schaltmuffe 29 ein, welche auf der Welle 16 axial verschiebbar ist.According to FIG. 2, a yoke 25 is mounted on the transverse shaft 19 . The yoke has two arms 26 . Their outer ends are at such a distance that they lie on opposite sides of the shaft 16. A roller 27 is mounted on each outer end of the two arms 26. The rollers engage in an annular channel 28 of a shift sleeve 29 , which is axially displaceable on the shaft 16.

Gemäß den F i g. 1, 2 weist die Schaltmuffe 29 an ihrem Ende gegenüber der Nabe 13 eine Anzahl von paarigen, in Abstand stehenden Armen 30 auf. Die Arme 30 erstrecken sich von der Schaltmuffe 29 nach außen. Im Ausführungsbeispiel sind vier Paare solcher Arme gezeigt. Sie sind gemäß der F i g. 2 im gleichen Abstand auf der Schaltmuffe 29 vorgesehen. Die Außenenden der Arme 30 eines jeden Armpaares sind mit einem Stift 31 miteinander verbunden. Auf dem Stift 31 sind die Außenenden von zwei auf Abstand gehaltenen Kniehebelarmen 32 schwenkbar gelagert. Sie erstrecken sich einwärts in Richtung der Kupplung. Die Innenenden der Kniehebelarme 32 sind durch einen Stift 33 miteinander verbunden. Der Stift 33 erstreckt sich durch das freie Ende eines Kniehebelarmes 34, welcher sich zwischen den Kniehebelarmen 32 befindet. Jeder Kniehebelarm 34 ist an der Anlenkstelle 35 zwischen zwei Armen 36 schwenkbar gelagert. Die Arme 36 erstrecken sich von einem Einstellring 37 nach außen. Der Einstellring 37 ist auf der Nabe 13 aufgesehraubt und wird in irgendeiner eingestellten Lage durch einen gebräuchlichen, unter Federspannung stehenden Sperrstift 38 gemäß der F i g. 4 festgehalten. Der Sperrstift 38 kann in irgendeine Bohrung 39 einer Anzahl solcher gesteckt werden, welche in der Druckplatte 15 in einem Kreis im Abstand voneinander vorgesehen sind. Nur eine solche Bohrung ist gezeigt.According to FIGS. 1, 2, the shift sleeve 29 has a number of paired, spaced-apart arms 30 at its end opposite the hub 13 . The arms 30 extend outwardly from the shift sleeve 29. In the exemplary embodiment, four pairs of such arms are shown. They are according to FIG. 2 provided on the shift sleeve 29 at the same distance. The outer ends of the arms 30 of each arm pair are connected to one another with a pin 31. The outer ends of two toggle lever arms 32 , which are kept at a distance, are pivotably mounted on the pin 31. They extend inward towards the clutch. The inner ends of the toggle arms 32 are connected to one another by a pin 33. The pin 33 extends through the free end of a toggle lever arm 34, which is located between the toggle lever arms 32 . Each toggle lever arm 34 is pivotably mounted at the articulation point 35 between two arms 36. The arms 36 extend outwardly from an adjustment ring 37. The adjusting ring 37 is screwed onto the hub 13 and is locked in any set position by a customary spring-loaded locking pin 38 as shown in FIG. 4 held. The locking pin 38 can be inserted into any one of a number of holes 39 which are provided in the pressure plate 15 in a circle at a distance from one another. Only one such hole is shown.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Kupplung wird mit der Ausrücklage derselben gemäß der F i g. 3 begonnen. Die Schaltmuffe 29 ist in die gezeigte Lage der F i g. 3 durch ein entsprechendes Schwenken der Querwelle 19 zurückgezogen worden. In der Ausrücklage der Kupplung sind die Kupplungsplatten 11, 12 und die Druckplatte 15 unbehindert durch eine axiale Verschiebung der Druckplatte 15 nach rechts, gesehen in der F i g. 1, verschoben worden. Zum Einrücken der Kupplung wird die Querwelle 19 in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt. Dadurch wird die Schaltmuffe 29 in Richtung der Nabe 13 verschoben. Während dieses Vorgangs soll die Antriebseinrichtung betrachtet werden. Der Stift 31 verschiebt sich in einem konstanten, radialen Abstand von der Achse der abgehenden Welle 16 und ruft über die Kniehebelarme 32 eine radiale Einwärtsverschiebung des Stiftes 33 hervor. Dadurch wird der Kniehebelarm 34 im Uhrzeigersinn gedreht. Die Schulter 40 des Kniehebelarmes 34 kommt in Eingriff mit der Druckplatte 15. Dadurch wird der Kupplungsplattenstapel gegen die Rückenplatte 14 gedrückt. Diese Verschiebung der Schaltmuffe 29 zum Einrücken der Kupplung dauert so lange, bis eine Anzahl von Vorsprüngen 41, die kreisförmig in Abstand voneinander auf der Schaltmuffe 29 vorgesehen sind, von welchen nur ein Vorsprung in der F i g. 4 gezeigt ist, in Berührung mit dem Einstellring 37 kommt. In dieser Lage der Schaltmuffe 29 befindet sich die Achse des Stiftes 31 etwas links von der Normalebene, in welcher sich die Achse des Stiftes 33 befindet, wie dies in der F i g. 1 gezeigt ist.To explain the mode of operation of the clutch, the disengagement position of the clutch is shown in FIG . 3 started. The shift sleeve 29 is in the position shown in FIG. 3 has been withdrawn by pivoting the transverse shaft 19 accordingly. In the disengaged position of the clutch, the clutch plates 11, 12 and the pressure plate 15 are unimpeded by an axial displacement of the pressure plate 15 to the right, as seen in FIG. 1, has been postponed. To engage the clutch, the transverse shaft 19 is pivoted in the opposite direction. As a result, the shift sleeve 29 is displaced in the direction of the hub 13. During this process, the drive device should be observed. The pin 31 is displaced at a constant, radial distance from the axis of the outgoing shaft 16 and causes the pin 33 to be radially inwardly displaced via the toggle lever arms 32 . As a result, the toggle lever arm 34 is rotated clockwise. The shoulder 40 of the toggle lever arm 34 comes into engagement with the pressure plate 15. As a result, the stack of coupling plates is pressed against the back plate 14. This displacement of the shift sleeve 29 for engaging the clutch lasts until a number of projections 41, which are provided circularly spaced from one another on the shift sleeve 29 , of which only one projection is shown in FIG. 4 comes into contact with the adjustment ring 37. In this position of the shift sleeve 29 , the axis of the pin 31 is located somewhat to the left of the normal plane in which the axis of the pin 33 is located, as shown in FIG. 1 is shown.

Infolge dieser gegenseitigen Anordnung der Stifte 31 und 33 wird die Betätigungseinrichtung in der Einrücklage der Kupplung gesperrt, da durch den Gegendruck der Druckplatte 15 auf die Kniehebelarme 34 die Vorsprünge 41 fester an den Einstellring 37 gedrückt werden. Diese gegenseitige Lage bleibt erhalten, auch wenn sich die Kupplungsplatten abnutzen, da der EinsteHring 37 neu eingestellt werden kann, um diese Abnutzung auszugleichen. Wird die Betätigungseinrichtung in der Richtung zum Ausrücken der Kupplung verschoben, wird durch eine Nase 42 auf jedem Kniehebelarm 34 die Druckplatte 15 in Richtung zum Ausrücken der Kupplung verschoben. Hat sich die Betätigungseinrichtung über die gesperrte Lage hinaus verschoben, bewirkt die auf die Kniehebelarme 34 einwirkende Zentrifugalkraft eine Beschleunigung des Ausrückvorgangs, und die Kupplungsplatten rücken in der gebräuchlichen Weise aus. Die Zentrifugalkraft ist groß genug, um ein wirkliches Ausrücken der Kupplungsplatten sicherzustellen, ohne daß hierfür Federn erforderlich sind oder die Kniehebelanne 34 auszugleichen sind. Die Größe der Zentrifugalkraft ist andererseits hinreichend klein, damit man leicht von Hand die Kupplung einrücken kann. Die Betätigungseinrichtung zeichnet sich durch ein leichtes Gewicht aus. Insbesondere beträgt das Gewicht des Kniehebelannes 34 lediglich ungefähr 125 g. Zentrifugale Beanspruchungen der Druckplatte 15 durch die Betätigungseinrichtung treten daher nicht auf. Die Kupplung arbeitet also ohne weiteres bei ungefähr 3000 U/min.As a result of this mutual arrangement of the pins 31 and 33, the actuator is locked in the Einrücklage of the clutch, since the protrusions 41 are pressed tightly to the adjustment ring 37 by the back pressure of the pressure plate 15 on the toggle arms 34th This mutual position is maintained even if the clutch plates wear out, since the adjustment ring 37 can be readjusted to compensate for this wear. If the actuating device is displaced in the direction for disengaging the clutch, the pressure plate 15 is displaced in the direction for disengaging the clutch by a lug 42 on each toggle lever arm 34. If the actuating device has shifted beyond the locked position, the centrifugal force acting on the toggle lever arms 34 accelerates the disengagement process, and the clutch plates disengage in the customary manner. The centrifugal force is large enough to ensure that the clutch plates are actually disengaged without the need for springs or the toggle lever socket 34 having to be compensated. On the other hand, the magnitude of the centrifugal force is sufficiently small that the clutch can be easily engaged by hand. The actuating device is characterized by its light weight. In particular, the weight of the toggle lever 34 is only approximately 125 g. Centrifugal loads on the pressure plate 15 by the actuating device therefore do not occur. The clutch works easily at about 3000 rpm.

Claims

Claims: 1. Disc friction clutch with a clutch pressure plate axially displaceable on a hub, which can be engaged and disengaged over several toggle lever sets, which are self-locking in the engaged position, and in which the pressure plate-side toggle lever arm is articulated on the hub and in the area having this joint each have a radially projecting nose for driving the pressure plate in the input and disengaged position and moves forcibly with the gearshift sleeve, g e - denotes the following by the union, per se known features: a) the lugs (40, 42) of each The toggle lever arm (34) on the pressure plate side rest directly on a shoulder of the pressure plate (15) ; b) the joint, formed with the aid of a pin (33) and connecting the toggle lever arms (32, 34), is, based on the center line of the coupling, radially inside the articulation point (35) of one toggle lever arm (34) on the hub (13) and that of the other toggle lever arm (32) is arranged on the shift sleeve (29) .

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the shift sleeve (29) is provided with projections (41) which bear against the clutch pressure plate (15) when the toggle lever sets (32, 34) are in the locked position when the clutch is engaged. 3. Coupling according to one of claims 1 or 2, characterized in that the articulation point (35) of the pressure plate-side toggle lever arm (34 ) lies in a known manner on an EinsteHring (37) which is screwed onto the near (13) and in different positions is to be determined.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 004 440; USA. Patent Nos. 970 459, 1130 972, 1184130, 1694980.