DE1475418A1 - Kupplungssystem mit einem Nadel- oder Rollenanschlag - Google Patents

Kupplungssystem mit einem Nadel- oder Rollenanschlag

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DE1475418A1 DE19651475418 DE1475418A DE1475418A1 DE 1475418 A1 DE1475418 A1 DE 1475418A1 DE 19651475418 DE19651475418 DE 19651475418 DE 1475418 A DE1475418 A DE 1475418A DE 1475418 A1 DE1475418 A1 DE 1475418A1
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Description

  • Kupplungssystem mit einem Nadel- oder Rollenanschlag Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmtes Kupplungssystem mit einem Nadel- oder Rollenanschlag, dessen im Innern einer Büchse angeordnete Abrollf lächen ein radiales Bewegungsspiel haben und der an einer Gabel angelenkt ist, die am Gehäuse zum Steuern von Entkupplungselementen, wie z.B. Hebel oder Membran, angelenkt ist: Infolge des radialen Bewegungsspieles der Abrollflächen tritt eine Selbstzentrierung auf, die jegliche Reibung und störende Erwärmung zwischen den wirksamen Flächen vermeidet, wenn beim Entkuppeln der Anschlag eine Bahn beschreibt, die gegenüber der Drehachse geneigt ist oder längs einer Kurve verläuft.
  • Bei den bekannten Vorrichtungen ist zwischen nei :inschlag und den liebeln oder der iv'eii@bran des Kupplungssystews eine sogenannte Platine eingefügt. Beim Entkuppeln stützt sich der iinschlag auf dieser wechanisch zentrierten t'latine ab. Der Anschlag kann dann nicht nur an dieser Platine reiben, sondern auch eine radiale oder exzentrische Verschiebung erhalten, die bei dieser Verlagerung eine zur l,iufrechterhaltung des Kontaktes der Reibungsflächen erforderliche zusätzliche Reibung schafft und zwar bedingt durch die auf die Hebel oder die Entkupulungsmeiibran ausgeübte Gegenspannung. Infolge des geringen Montagespieles führt die Platine beim Entkuppeln eine leichte V@inkel- oder Exzentrierbewegung aus, die auf den Hebeln oder der Meribran störende Reibungen verursacht, die häufig zur Zerstörung der Kontaktflächen zwischen der Platine und den Hebeln oder der Membran führen.
  • Das zusätzliche mechanische Eleruent, nämlich die Platine, die zentriert gehalten wird, um eine-Zerstörung der Hebel oder der Membran zu vermeiden, wenn diese unmittelbar auf den .anschlag wirken, erfordert Raum und verteuert die Konstruktion. Es kommt auch häufig vor, dass die zwei Gelenkachsen, die den Anschlag mit der Gabel bzw. die Gabel mit dem Gehäuse verbinden, nicht genau parallel verlaufen bzw. parallel bleiben. Es kann auch sein; dass die eine und/oder die andere dieser beiden Achsen nicht parallel zu der rechtwinklig zur Drehachse des Kupplungssystems verlaufenden Ebene liegen. Dieser Fehler in der Parallellage hat leichte Schläge auf die Entkupplungselemente, also auf die Hebel oder die Membranen, zur Folge, die in gewissen Fällen zyklisch auftretende, schädliche Drücke erzeugen können.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Kupplungssystem zu schaffen, das die erwähnten Nachteile vermeidet. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Entkupplungselemente unter der unmittelbaren Wirkung einer Stützfläche stehen, die durch die Büchse gebildet oder an ihr befestigt ist, wobei die Büchse mit der einen der zwei Abrollf lächen ausgerüstet ist, während die anäere Abrollf läche an einem Träger ausgebildet ist, der an der Gabel angelenkt ist,@wobei eines der die Gabel mit dem Träger und dem Gehäuse verbindenden Gelenke ein Universälgelenk.ist.
  • Durch Fortfall der zusätzlichen Platine ergibt sich eine sehr wirtschaftliche Vorrichtung kleiner axialer Ausdehnung, was gerade in modernen Konstruktionen verlangt wird. Es gibt Kupplungssysteme ohne Platine und Halterung. Die in diesen Systemen verwendeten Anschläge sind aber zentriert montiert und müssen auch zentriert bleiben. Sie haben beispielsweise ein Kugellager, das auf einem um die Rotationsachse zentrierten Rohr genau geführt ist. Das ist aber sehr aufwendig, teuer und platzraubend.
  • Die Erfindung gestattet es, die bei Kugellagern übliche Führung mittels des zusätzlichen Rohres zu vermeiden. Da das zentrale Führungsorgan entfällt, kann der Durchmesser des Anschlages, der nunmehr nicht mehr das Führungsorgan umgeben muss, erheblich verringert werden. Zusätzlich zu dem geringeren axialen Raumbedarf hat man aber auch noch den Vorteil eines geringeren Raumbedarfes in radialer Richtung und damit ausserdem den Vorteil geringeren Gewichtes und geringerer Herstellungskosten.
  • Da das eine der beiden Gelenke, die die Gabel mit dem Träger bzw. dem Gehäuse verbinden, ein Unversälgelenk,ist, hat der Anschlag eine gewisse Freiheit zur Ausrichtung der Achse, die ungefähr parallel der Gabelbewegung verläuft. Dadurch wird die Gefahr gefährlicher Verformungen vermieden, die sich aus Abweichungen in der Parallelität zwischen den Gelenkachsen ergeben. Diese zusätzliche Schwenkachse kann dadurch verwirklicht werden, dass entweder zum Abstützen der Gabel an dem Gehäuse ein Kugelgelenk vorgesehen wird, das Liit Mitteln versehen ist, die jede Winkelbewegung der Gabel um eine zur Kupplungsachse parallele Achse verhindert, oder dadurch, dass zwischen der Anschlaghalterung und der auf dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Gabel ein Beschlag eingebracht ist, der ein zwei Schwenkachsen bestimmendes Kardangelenk bildet, wobei die eine Achse parallel zur Montageachse der Gabel und die andere Achse rechtwinklig zur letzteren und ungefähr parallel zur Hauptrichtung der GÜbel verläuft.
  • Kupplungssysteme mit auf einem Kugelgelenk montierten Gabeln sind zwar schon bekannt, aber ausschliesslich in solchen Systemen, deren Nachteile*bereits erläutert wurden, bei denen also der Anschlag mechanisch zentriert und geführt ist und eine zwischen zwei Fingern der Gabel angeordnete Führungsbüchse jede Bewegungsfreiheit um eine zur Drehachse der Kupplung parallele Achse ausschliesst.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig..1 einen Längsschnitt durch ein Kupplungssystem nach der Erfindung; Fig. 2 im vogrösserten Masstab eine Teilansicht des Anschlages für das Kupplungssystem nach Fig. 1, im Schnitt; Fig. 3 und 4 im vergrösserten Masstab einen Aufriss und einen Schnitt der Betätigungsgabel des Kupplungssystems nach zig. 1; Fig. 5 bis 7 Schnitte durch abgewandelte Ausführungsformen des Anschlages nach Fig. 2; Fig. 8 eine Teilansicht der Ringdichtung nach Fig. 7; Fig. 9 und 10 Ansichten entsprechend den Fig. 3 und 4, die eine abgewandelte Ausführungsform der Betätigungsgabel wiedergeben; Fig.11 eine Ansicht eines Anschlages, der nach Art eines Kardangelenkes auf eine Betätigungsgabel aufgebracht ist und Fig.12 eine perspektivische Ansicht, die eine ein Kardangelenk bildende Fassung für den Anschlag gemäss Fig. 11 sowie die Halterung für den zugeordneten Anschlag wiedergibt. Das Kupplungsystem gemäss den Fig. 1 bis 4 umfasst einen Kupplungsmechanismus A mit den üblichen Hauptbestandteilen, der dazu dient, eine treibende Welle B mit einer getriebenen Welle C lösbar zu verbinden.
  • Der Mechanismus A umfasst im wesentlichen eine.fest mit der treibenden Welle B verbundene Platte a und eine ringförmige Gegenplatte b, die der Wirkung von Federn c unterworfen ist. Durch diese Federn c wird eine auf der getriebenen Welle C befestigte Scheibe d zwischen Friktionsbeschlägen e und feingespannt, die fest mit der Platte a bzw. der Gegenplatte b verbunden sind.
  • Um das Auskuppeln zu gewährleisten, wird die Gegenplatte b vermittels Hebel h nach rechts verstellt, die bei i unter der Wirkung eines durch den Anschlag D ausgeübten Druckes von rechts nach links schwenkt, wobei der Anschlag D unmittelbar auf den Hebeln h zur Anlage gelangt und von der Kupplungsgabel F abgestützt ist. Der Anschlag D entspricht vollständig dem in den Anmeldungsunterlagen 956 940 der Anmelderin, eingereicht am 12. Dezember 1963 "PERFECTIONNEMENT AUX BUTEES D'ENBRAYAGE" beschriebenen. Er umfasst im wesentlichen zwei Rollplatten 1, 2, zwischen die ein Käfig 6 mit Nadeln 5 eingesetzt ist. Dabei ist die Rollplatte 1 fest mit einer die Nabe bildenden Platte 14 und die Rollplatte 2 mit einem Schmiergehäuse 8 verbunden, dessen eine Radialwandung 30 unter Abdichtung in die Nut 16 eingreift, die zwischen der Rollplatte 1 und der Platte 14 ausgespart ist. Die andere Radialwandung 19 umfasst einen mittleren Teil 19a, der im wesentlichen auf einem dem mittleren Umlaufdurchmesser der Rollelemente atsprechenden Durchmesser verläuft und der über eine Strecke hinweg eben ausgebildet ist, die kürzer ist als die Länge dieser Rollelemente. Ein Teil 15c bildet für den Teil 19a eine Verlängerung nach aussen und ist in bezug auf die Platte 2 geringfügig abgesetzt, auf der die Rollenelemente 5 abrollen. Ein Teil 19a stellt eine Verlängerung für den Teil 19a nach innen dar und bildet eine im allgemeinen torische Ausstülpung, deren Aufgabe darin besteht, auf den ebenen Enden 20 der Auskupplungshebel h zur Anlage-zu gelangen. An die Ausstülpung 19c der radialen Vorderwandung 19 des Gehäuses 8 schliesst sich eine axiale Kante 19d an, die in einer Vertikalebene zu den Nadeln 5 verläuft und sich bei 19e wieder in der radialen Ebene fortsetzt. Auf der zylindrischen Kante 19d ist der zylindrische Teil 90a einer Ringdichtung 90 mit h-f örmigem Querschnitt verschiebbar, deren radialer Teil 90b mit seinem Umfang auf der Abrollfläche 3 der Nadeln 5 oder auf der Verlängerung dieser Abrollf läche in Reibanlage gelangt. Die Platte 14 des Anschlages D ist durch zwei Vorsprünge 54 an der konkaven Seite der Arme 55 der Gabel F angelenkt, die wiederum am Gehäuse G vermittels eines Kugelgelenkes 56 angelenkt ist; letzteres ist am Ende einer bei 57a in das Gehäuse eingesteckten Achse 57 gebildet und in einem komplementären kugelförmigen Hohlraum 58 der Gabel durch eine Feder 59 mit zwei Armen 60 gedrückt, die auf einem Kragen 61 des Kugelgelenks aufliegt und mit ihren freien Enden in 62 und ihrem Scheitelpunkt in 63 (Fig. 3 und 4) in der Gabel beiderseits dieser Anlage verankert ist. Die Gabel ist auf diese Weise um eine Hauptachse YY schwenkbar, die senkrecht zur Drehachse XX des Kupplungssystems und horizontal verläuft, sowie um eine Hilfsachse, die praktisch mit der Längsachse ZZ der Gabel zusammenfällt; jedoch ist ihre Drehung um eine parallel zur Achse XX verlaufende Achse verhindert, nämlich aufgrund des Kontaktes der Arme 60 der Feder 59 mit zwei Platten 64, die auf einem Teil 57b der Achse 57 zwischen dem Kragen 61 und dem eingesteckten Teil 57a gebildet sind. Das Schmiermittel zur Schmierung des Kugelgelenkes 56 ist durch eine Membran 66 beim Kugelgelenk gehalten, die in Anlage an den Kanten des kugelförmigen Hohlraums 58 und am Kugelgelenk ist und den Raum um das Gelenk abdichtet.
  • Bei einem Auskuppelvorgang unter der Wirkung einer Zugkraft, die auf das am unteren Ende der Gabel F befestigte Kabel ausgeübt wird, beschreibt der Anschlag D eine Kurvenbahn, die eine relative Radialverstellung der Rollplatten 1 und 2 bedingt, die kederum eine Selbstzentrierung ermöglicht. Diese Radialverstellung ist durch das auf der Zeichnung dargestellte radiale und axiale Spiel zwischen den zylindrischen Teilen der Platte 1 und des Gehäuses 8 einerseits und der radialen Wandung 30 und der angrenzenden Seite der Platte 14 andererseits möglich.
  • In Fig. 1 ist das Kupplungssystem bei Beginn eines Auskupplungsvorganges dargestellt, d.h. in dem Augenblick, wenn sich das Gehäuse 8 und die fest mit dem Gehäuse 8 verbundene Rollplatte 2 unter der Wirkung der um die Achse XX erfolgten Kontaktgabe bei verminderter Belastung der konvexen Fläche 19c des Gehäuses mit dem Ende 20 der Auskupplungshebel h zentriert haben. Bei Fortsetzung des Auskuppelns bleibt diese anfängliche Zentrierung gewahrt, wobei gegebenenfalls jedoch eine Radialverstellung der Rollplatte 1 in bezug auf die Nadeln 5 stattfinden kann.
  • Es ist ersichtlich, dass die Zentrifugalkraft im Bereich der Ringdichtung 90 das Scbmiermittel normalerweise in Unterdruck versetzt, so dass es nur zeitweilig unter den dynamischen Wirkungen aufgrund der relativen Radialverstellungen zwischen der Platte l und dem Gehäuse 8 zur Mitte fliesst.
  • Unter diesen Bedingungen hat die in zentripetaler Bewegung befindliche Schmiermittelmasse, die in dem durch die Rollplatte 2 und die beiden Flügel 90a, 90b der Ringdichtung gebildeten Bereich ankommt, das Bestreben, den radialen Teil 90b von der Rollplatte 2 wegzudrücken, so dass der Kontakt des Flügels 90b mit der Abrollf läche 3 oder deren Verlängerung gewährleistet ist. Dadurch ist wiederum die Abdichtung gewährleistet.
  • Dennoch ist es möglich, unabhängig von den vorstehend beschriebenen dynamischen Wirkungen einen Abdichtungskontakt des Ringes mit der Abrollf läche 3 zu gewährleisten und gegebenenfalls den Kontaktdruck zu erhöhen. Dies ist das Ziel der Ausführungsformen gemäss den Fig. 5 bis B.
  • In ig. 5 umfasst der Ring 90 mit einem U-Profil ausser dem mit der Abrollf läche 3 in Kontakt stehenden Flügel 90b einen Flügel 90c, der bei 19f elastisch an die radiale Wandung 9 angedrückt ist. Dieser Flügel 90c kann durchgehend sein oder, wie auf der Zeichnung dargestellt, aus kleinen Zungen bestehen, die eine bestimmte Elastizität besitzen. Im Beispiel gemäss Fig. 6 ist die Qualität der Abdichtung des mit der Abrollfläche 3 in Berührung stehenden Flügels 90b durch eine Rille 91 verbessert. In der Anwandlung des Anschlages gemäss Fig. 7 ist die Platte 2 auss-erdem weggelassen worden und die Rollelemente 5 laufen unmittelbar auf einem Teil 19a, der in diesem Falle nicht mehr eben, sondern geringfügig gewölbt ist. Weiterhin sind die Teile 19b und 19c vertauscht, d.h. der im grossen und ganzen torische Teil 19c liegt nunmehr aussen und der abgerückte Teil 19b befindet sich in bezug auf den mittleren Teil 19a innen. Der Teil 19c liegt zum Zeitpunkt der Kupplungsbetätigung auf den Hebeln h auf. Die Kante 19d ist konisch geformt und zwischen der Innenseite dieser Kante und der Rollplatte 1 ist eine Ringdichtung 92 mit V-förmigem Vollprofil vorgesehen, deren entsprechende Seiten jeweils an der Innenseite der konischen Kante 19d und der Oberseite der Abrollf läche 3 anliegen. Um gleichzeitig eine Umfangselastizität und eine radiale Abdichteng zu gewährleisten, kann der Ring 92 nach Art von Kolbenringen ausgebildet sein, d.h. mit Schlitzen versehen, und überlappend angeordnete Enden 92a, 92b besitzen (Fig. 8).
  • In Fig. 9 und 10 ist .eine abgewandelte Ausführungsform der Betätigungsgabel dargestellt. In diesem Beispiel ist das Kugelgelenk 72 in der Gabel F gebildet und in Berührung mit einer entsprechenden kugelförmigen, auf einem Vorsprung 70 des Gehäuses G gebildeten Fläche 71 gehalten, und zwar vermittels einer U-Feder 73. Die freien Enden 74 dieser Feder 73 sind im oberen Teil der Gabel gesichert und die Feder liegt einerseits durch ihre Arme auf einem horizontalen, den Vorsprung 70 durchsetzenden Stift 75 auf, und andererseits durch ihren Mittelsteg 76 auf einer horizontalen Anschlagfläche 77 des Gehäuses. Diese letztere Anlage verhindert jedes Verdrehen um eine parallel zur Achse XX des Kupplungssystems verlaufende Achse. Ausserdem verhindert die Feder 73, dass sich die Gabel bei Nichtbetätigung unzeitig um eine parallel zu ihrer Längsrichtung verlaufende Achse verdreht.
  • In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 ist die Gabel F an dem Gehäuse vermittels einer nicht dargestellten horizontalen Achse angelenkt; der Anschlag D kann sich jedoch um zwei zueinander senkrechte Achsen drehen, nämlich eine parallel zur Anlenkachse der Gabel verlaufende Hauptachse und eine sich senkrecht zur Anlenkachse der Gabel erstreckende Hilfsachse.
  • Diese beiden Achsen sind durch die halbzylindrischen Auflager 80, 80 und 81, 81 verwirklicht, die in einem ringförmigen Kardanbeschlag 82 gebildet sind; diese Auflager wirken mit komplementären Flächen 80a, 80a und 81a, 81a der Gabelarme bzw. der Platte 14 des Anschlages D zusammen. "Pinzetten" - Federn 83 gewährleisten die Verbindung zwischen dem Beschlag 82 und den angrenzenden Organen, erlauben jedoch dabei die erforderlichen relativen Bewegungen, Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungseinzelheiten beschränkt. So kann z.B. der Ring 90 gemäss den Fig. 1 und 2 durch Magnetisierung des Rings selbst und/oder der Platte 1 in Kontakt mit der Abrollf läche 3 gehalten sein. Desgleichen kann die Kontaktqualität der Verschiebungsflächen, wie z.B. derjenigen des Flügels 90b des Rings 90 durch eine Oberflächenbehandlung, wie Phosphatieren, verbessert. werden. Endlich sind die verschiedenen Ausführungsformen der Ringdichtung 90 gegebenenfalls unabhängig von den Ausführungseinzelheiten des Gehäuses 8 anwendbar, anhand dessen sie erläutert sind.

Claims (12)

  1. Patentansprüche: 1. Kupplungssystem mit einem Nadel- oder Rollenanschlag, dessen im Innern einer Büchse angeordnete Abrollf lächert ein radiales Bewegungsspiel haben und der an einer Gabel artgelenkt ist, die am Gehäuse zum Steuern von Entkupplungselementen, wie z.8. Hebel oder Membran, artgelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkupplungselemente (h) unter der unmittelbaren Wirkung einer Stützfläche (19c) stehen, die durch die Büchse (8) gebildet oder an ihr befestigt ist, wobei die Büchse (8) mit der einen (2 bzw. 19a) der zwei Abrollf lächert (l bzw. 2 oder l bzw. 19a) ausgerüstet ist, während die andere Abrollf läche (1) an einem Träger (14) ausgebildet ist, der an der Gabel (F) artgelenkt ist, wobei eines der die Gabel (F) mit dem Träger (14) und dem Gehäuse (G) verbindenden Gelenke ein Universalgelenk ist.
  2. 2. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, dass die Stützfläche (19c) gewölbt ist und auf das ebene Ende (20) der Entkupplungselemente (h) einwirkt.
  3. 3: Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (19o) im wesentlichen eben ist und auf das gewölbte Ende,der Entkupplungselemente (h) enwirkt:
  4. 4. Kupplungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche der Stützfläche des Anschlags und/oder der Entkupplungsele- , mente an ihrer Oberfläche derart verkleidet oder behandelt sind, dass sie eine hohe Verschleissfestigkeit oder passende Reibungseigenschaften haben.
  5. 5. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln oder Rollen sich an der Büchse unter Zwischenschaltung einer die Abrollbahn bildenden Platte (2) abstützen und-zwar entsprechend eines ebenen Ringes, der radial auf einen Teil der Länge der Nadeln oder Rollen (5) begrenzt ist.
  6. 6. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nadeln oder Rollen über eine gewölbte Fläche (19a, Fig. 7) an der Büchse (8) abstützen.
  7. 7. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabel (F) mittels eines Kugelgelenks (56, 72) an das Gehäuse (G) angelenkt ist. B.
  8. Kupplungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (56, 72) in seiner Winkelbewegung um die Rotationsachse (XX) des Kupplungssystems mit Hilfe einer Feder mit zwei Armen (59, 73)-blockiert ist, deren Enden in der Gabel (F) gesichert sind, und die auf dem Gehäuse (G) und/oder auf einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Element (57) aufliegt.
  9. 9. Kupplungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (56, 72) durch die Feder in Anlage an einer zugeordneten kugelförmigen Fläche (58, 71) gehalten ist.
  10. 10. Kupplungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (56) einen Teil eines fest mit dem Gehäuse verbundenen Elementes (57) darstellt und die zugeordnete kugelförmige Fläche (58) an der Gabel (F) ausgebildet ist.
  11. 11. Kupplungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (72) in der Gabel (F) und die zugeordnete kugelförmige Fläche (71) in einem fest mit dem Gehäuse (G) verbundenen Element (7) vorgesehen ist.
  12. 12. Kupplungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Beschlag (82), der ein zwischen die schwenkbar um eine mit der Hauptschwenkachse zusammenfallende Anlenkachse montierte Gabel (F) und die Halterung (14) des Anschlages eingeschaltetes Kardangelenk bildet und zwei Auflager (80, 81) hat, denen komplementäre Flächen (80a, 81a) der Ga-
    Hauptschwenkachse (YY) parallele Achse und eine Sekundärschwenkachse (ZZ) bilden.
DE19651475418 1964-05-14 1965-05-14 Ausruckvorrichtung fur eine Reibungskupplung Expired DE1475418C3 (de)

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Publications (3)

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DE1475418B2 DE1475418B2 (de) 1973-04-26
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DE1475418B2 (de) 1973-04-26
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CH437932A (fr) 1967-06-15
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