DE1475425B1 - Zusammengesetzte Kupplung,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betriff t eine zusammengesetzte Kupp- Reibflächen zwischen der treibenden Welle und der lung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus Hülse vorgesehen und unter der Wirkung der Feder wenigstens drei drehmomentübertragenden Verbin- axial gegeneinander belastet sind,

düngen, die zwischen der treibenden und getriebenen Bei einer in dieser Weise ausgebildeten zusammen-

Welle im Zuge der Drehmomentübertragung parallel 5 gesetzten Kupplung, die den Hauptdämpfer der Kuppangeordnet sind und von denen die erste eine ein lung zum Aus- und Einrücken keineswegs ersetzen Winkelspiel von einigen Grad gestattende Zahnkupp- soll, ist durch die vereinigte Wirkung der Vorspanlung, die zweite eine Vorspannung aufweisende, dreh- nung der Kupplungsfedern und der Reibungskräfte

elastische Kupplung ist und die dritte über ringför- der Reibungsbeläge erreicht, daß das Drehmoment,

mige Reibflächen erfolgt. io das zur Winkelverschiebung der Kupplungsscheibe

Es ist bereits eine zusammengesetzte Kupplung die- und des Flansches gegenüber der Nabe notwendig ist, ser Art bekannt, die dazu dient, Schwingungen zu größer ist als das Drehmoment, das zum Drehen der dämpfen, die auf die Änderung der Torsionskräfte bei Nabe und aller mit dieser verbundenen Teile erforder Übertragung des Motordrehmomentes zurückzu- derlich ist, wenn das Wechselgetriebe die Totpunktführen sind. Hierbei sind zur Bildung der drehelasti- 15 stellung einnimmt. Die Erfindung ermöglicht die sehen Kupplung zwei an einer Nabe befestigte Schei- Übertragung des Hauptdrehmomentes mit Hilfe der ben durch eine Mehrzahl von Federn verbunden, die Welle bzw. kannelierten Hülsen sowie die Dämpfung auf zwei die Nabe konzentrisch umgebenden Kreisen der Unregelmäßigkeiten der Winkelgeschwindigkeit angeordnet sind. Diese bekannte Kupplung, die zwei der getriebenen Welle, wenn die die Drehzahl änunter Spannung angeordnete Kupplungselemente mit 20 dernden Teile des Wechselgetriebes z. B. bei einem einem geringen Winkelspiel aufweist, arbeitet ungenau Kraftfahrzeug ohne jede Verbindung mit den Rädern und ist unwirksam, wenn das auf das Wechselgetriebe ist. Dabei sind bei der zusammengesetzten Kupplung übertragene Drehmoment sehr gering ist, d. h., wenn nach der Erfindung alle drehmomentübertragenden der Motor bei stillstehendem Fahrzeug abgedrosselt ist. Verbindungen in einfacher Weise ausgebildet und für

Weiterhin sind zusammengesetzte Kupplungen 25 die drehelastische Kupplung nur eine einzige Schrauähnlicher Art bekannt, bei denen die elastische Eigen- benfeder notwendig. Auch kommen die Teile der schaft von Gummi ausgenutzt wird, obwohl die Ver- Kupplung bei der Übertragung von Drehmomenten Wendung von Gummi in Bereichen erhöhter Tempe- ohne wahrnehmbares Geräusch miteinander in Beratur unzweckmäßig ist. Derartige Kupplungen, deren rührung. Ferner werden Unregelmäßigkeiten der Win-Charakteristik sich im Laufe der Zeit ändert, erfor- 30 kelgeschwindigkeit einer Kraftmaschine gedämpft, dem zum Ausgleich der erwähnten Wärmeempfind- wenn das Widerstandsmoment an dem getriebenen lichkeit im Vergleich zu Dämpfungsvorrichtungen, die Teil schwach ist und z. B. die Größenordnung von nur aus Stahl bestehen, den Einbau verhältnismäßig 20 g/m aufweist und die Wirkung eines Hauptdämpgroßer Gummiteile und sind daher bei den meist nur fers unterstützt, der gewöhnlich bei einer Kupplung beschränkten Raumverhältnissen bei einem Kraftfahr- 35 schwacher Flexibilität angeordnet ist, die das Drehzeug zu sperrig oder bei kleineren Abmessungen un- moment des Motors bei der Übertragung der Motorbrauchbar, kraft auf die Räder eines Fahrzeugs überträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Nachteile der bekannten zusammengesetzten Kupp- Zeichnung als Beispiele dargestellten Ausführungsbeilungen zu vermeiden und eine Kupplung dieser Art 40 spiele beschrieben. Es zeigt

so auszubilden, daß sie einen gedrungenen Aufbau F i g. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach

und eine große Anpassungsfähigkeit zur Dämpfung der Erfindung bei einer mechanischen Kupplung,

der Unregelmäßigkeiten der Winkelgeschwindigkeit F i g. 2 einen halben Schnitt nach der Linie II-II

zwischen zwei gleichachsigen rotierenden Elementen der F i g. 1 und

aufweist. Die Kupplung soll dabei ohne unnötige Ver- 45 F i g. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach größerung ihres Durchmessers insbesondere zwischen der Erfindung, die in diesem Falle zwischen der ander treibenden Welle und der Eingangswelle eines getriebenen Welle der Kupplung und der Antriebs-Wechselgetriebes eingebaut werden können und auch oder Vorgelegewelle des Wechselgetriebes angeordnet bei bestehenden Anordnungen ohne Vergrößerung ist.

des axialen oder radialen Platzbedarfs verwendbar 5° Fig. 1 zeigt die bekannten Elemente einer Schei-

sein. Dabei soll eine einwandfreie Drehschwingungs- benkupplung. Eine Kupplungsscheibe 1 trägt Rei-

dämpfung für eine Antriebswelle, z. B. die Kurbel- bungsbeläge 2, die sich zwischen dem im allgemeinen

welle eines Kraftfahrzeuges, gewährleistet sein, die mit dem Schwungrad verbundenen Kupplungsflansch 3

eine durch die treibende Welle eines Wechselgetrie- und der beweglichen Druckplatte 4 drehen, das durch

bes gebildete, getriebene Welle mitnimmt, wenn diese 55 die Kupplungsfeder 5 in Richtung auf den Flansch 3

nicht mit der Nebenwelle durch eine Kupplung ver- zu belastet ist. Die Kupplungsscheibe 1 ist mit einem

bunden ist. Flansch 6 fest verbunden. Der Teil 7 der Kupplungs-

Die Lösung der Aufgabe besteht gemäß der Erfin- nabe 8 ist unter Zwischenfügung von Reibungsbelädung darin, daß bei einer zusammengesetzten Kupp- gen 9 zwischen der Scheibe 1 und dem Flansch 6 einlung der eingangs angegebenen Art die Zahnkupplung 6° gespannt. Zwischen dem Teil 7 einerseits und dem zwischen einer auf der getriebenen Welle vorgesehe- Flansch 6 und der Scheibe 1 andererseits sind pronen Hülse und einer Nabe zur mittelbaren Verbin- gressiv wirkende Kupplungsfedern 10, die tangential dung mit der treibenden Welle oder unmittelbar zwi- orientierte Kompressionsfedern darstellen, mit Vorsehen der Hülse und der treibenden Welle angeord- spannung in Fenstern bzw. Schlitzen angeordnet, die net ist und die drehelastische Kupplung eine zwischen 65 in dem Flansch, dem Teil 7 und der Scheibe 1 ausder treibenden Welle und der getriebenen Welle ko- gebildet sind. Diese bekannte Vorrichtung mit proaxial zur Mittellinie der Kupplung angeordnete, tan- gressiv wirkenden Federn, die den Torsionsdämpfer gential beanspruchte Schraubenfeder ist, wobei die der Kupplungsscheibe bildet, gewährleistet gute Er-

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gebnisse, wenn der Motor mit den Rädern durch die mit dem das zweite Element an seinem einen Ende Kupplung verbunden ist und ein Zahnradpaar im Ein- versehen ist.

griff oder in dem Wechselgetriebe gekuppelt ist. Das Bei dieser Ausbildung stellt die auf Torsion arbei-

durch diesen Torsionsdämpfer übertragbare Dreh- tende Feder 16 eine elastische Kupplung dar und die moment ist der Größenordnung nach ¹A bis ¹U des 5 Packung 21, die durch diese Feder zwischen den maximalen Drehmoments des Motors beim »Brem- Flächen 22, 23 eingespannt ist, eine Überlastungssen«, während beim »Ziehen« das gesamte Drehmo- bzw. Rutschkupplung. Die Freiheit oder die Drehment durch den Dämpfer oder durch Anschläge über- vorspannung der Feder 16, die dieser bei der Montragen wird, die zur Begrenzung der Winkelbewegung tage durch die Winkelabweichung der Schlitze 19, 20 des Dämpfers angeordnet sind, dessen Leistung bei io erteilt wird, bestimmt das Widerstandsdrehmoment, großer Geschwindigkeit wegen der Wirksamkeit des das bei der durch das Spiel in der Keilnutverbindung Schwungrades in diesem Fall stark verringert ist. 11 ermöglichten Winkelbewegung auftritt. Der Quer-

Mit Rücksicht auf die Konstruktion und zur Ver- schnitt des Federdrahtes sowie dessen Wickeldurchmeidung störender Geräusche sind die Federn 10 mit messer und die Anzahl der Windungen bestimmen die einer nicht zu vernachlässigenden Druckvorspannung 15 Nachgiebigkeit der elastischen Kupplung, die zwischen eingesetzt; ebenso werden die Beläge 9 von der Kon- der Nabe 8 und dem zweiten Element 12 in den Grenstruktion her durch die Flansche 6 und die Scheibe 1 zen der durch das Spiel in der Keilnutverbindung 11 gegen die Nabe 8 geklemmt, wobei das sich erge- ermöglichten Winkelbewegung gebildet ist. Der Konbende Reibungsmoment ebenfalls nicht zu vernach- strukteur hat es daher in der Hand, die Nachgiebiglässigen ist. 20 keit und die Dämpfung, die er benötigt, um die Tot-Die gemeinsame Wirkung der Vorspannung der punktgeräusche zu unterdrücken, anzuwenden und Federn 10 und der durch die Beläge 9 entwickelten die übermäßigen Änderungen der Winkelgeschwindig-Reibungskräfte bewirkt, daß das zur Winkelverschie- keit der Motorwelle zu regulieren, bung der Scheibe 1 und des Flansches 6 gegenüber Die beschriebene Vorrichtung weist eine gedrunder Nabe 8 erforderliche Drehmoment größer ist als 25 gene Ausbildung auf, die keinerlei Schwierigkeiten das Drehmoment, das beim Totpunkt des Wechsel- für die benachbarten Vorrichtungen bietet und den getriebes notwendig ist, um die Nabe 8 und alle mit Platzbedarf für den üblichen Mechanismus nicht verdieser in dem Mechanismus der Gangschaltung ver- größert. Die Vorrichtung kann daher auch an andebundenen Teile zu drehen, wenn letzterer bei der ren Stellen verwendet werden, z. B. zwischen der an-Drehung der Räder isoliert ist. 30 getriebenen Welle der Kupplung und der Eingangs-

Es folgt hieraus, daß, wenn sich das Wechsel- welle bzw. Antriebswelle des Wechselgetriebes, getriebe im Totpunkt befindet, die Unregelmäßigkei- Eine derartige Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt,

ten der die Scheibe 1 antreibenden Motorwelle voll- Hierbei trägt die Antriebswelle 25 eines Wechselständig auf die Kupplungswelle übertragen werden, getriebes 26 aus ihrem aus dem Getriebe vorstehendie gewöhnlich unmittelbar mit der Nabe durch Keil- 35 den Ende das zweite rotierende Element 12 der nuten verbunden ist. Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung. Das

Bei der in Fig. 1 gezeigten Kupplung ist diese un- Wellenende und das zweite Element 12 sind durch mittelbare Verbindung deshalb durch eine Vorrich- die Keilnutverbindung 13 miteinander gekuppelt. Die tung ersetzt. Diese Vorrichtung weist ein erstes rotie- am Innenumfang des zweiten Elementes 12 angeordrendes Element auf, das durch die Nabe 8 gebildet 4° neten Keile und Nuten sind über das Ende der Welle ist. Die Nabe 8 ist über eine Keilnutverbindung 11 25 hinaus verlängert und stehen dort im Eingriff auf einem zweiten rotierenden Element 12 angeord- mit den Nuten und Keilen 11 der angetriebenen net, das in Form einer innen und außen mit Nuten Welle 27 einer nicht dargestellten Kupplung. Wie und Keilen versehenen Hülse ausgebildet und über bei der vorhergehenden Ausführungsform bildet die Keilnuten 13 auf der angetriebenen Kupplungswelle 45 Keilnutverbindung 11 eine Kupplung mit einem 14 angeordnet ist. Die Keile und Nuten der Keilnut- erheblichen Winkelspiel zwischen den Keilen und verbindung 11 greifen mit erheblichem Spiel inein- Nuten, während zwischen den Keilen und Nuten der ander, das der Größenordnung nach etwa 5 bis 15° Keilnutverbindung 13 nur das für deren gegenseitigen betragen kann, während die Keile und Nuten der Ver- Eingriff unbedingt notwendige, geringstmögliche bindung 13 mit dem für die Montage und den Betrieb 5° Spiel vorhanden ist.

unter gewöhnlichen Bedingungen erforderlichen ge- Das zweite Element 12 ist an seinem dem Wech-

Hngstmögliehen Spiel ineinandergreifen. selgetriebe zugewendeten Ende mit einem Bund 24

Die Nabe 8 und das zweite Element 12 können sich versehen, der eine konische Reibungsfläche 28 aufjedoch nicht völlig frei gegeneinander verschieben. weist. Diese arbeitet mit einer entsprechend konischen Eine Haube 15 greift vielmehr in die Nabe 8 ein (vgl. 55 Reibungsfläche zusammen, die an dem einen Ende F i g. 1 und 2) und dient zur Abstützung einer Feder des ersten rotierenden Elementes angeordnet ist, das 16, die auf Drehung und Druck arbeitet. Sie arbeitet in Form einer Hülse 29 ausgebildet ist. Diese mit der auf Drehung, weil ihre Enden 17 und 18 in Schlitze angetriebenen Welle 27 kraftschlüssig fest verbun- oder Ausnehmungen 19 und 20 eingreifen, die am dene Hülse übergreift das zweite Element 12 frei mit Boden der Haube 15 und dem zweiten Element 12 60 einem gewissen Spiel. Sie ist in der Nähe des Bundes angeordnet sind. Außerdem ist die Feder 16 unter mit einer radialen Ausnehmung 20 für das eine Ende Druck zwischen das zweite Element 12 und den Bo- einer Wendelfeder 16 versehen, die die Hülse 29 den der Haube 15 eingesetzt. umgibt und deren anderes Ende in einen Schlitz 19

Von dem Druck der Feder 16 ist die Kompression eingreift, der in dem einen Ende eines Ringes 30 eines Reibungsbelages 21 abhängig, der zwischen der 65 angeordnet ist. Das andere Ende dieses Ringes ist einen Stirnfläche 22 der Nabe 8 und einer dazu pa- mit Gewinde versehen und auf einen ein entsprerallelen Fläche 23 eingespannt ist, die der Fläche 22 chendes Gewinde aufweisenden Teil des Bundes 24 gegenüberliegt und in einem Bund 24 angeordnet ist, aufgeschraubt.

Ein Stift 31 ist mit einem dem Winkelspiel der Keilnutverbindung 11 gleichen oder etwas größeren Winkelspiel quer durch die angetriebene Welle 27 und die Hülse 29 hindurchgeführt, geht aber ohne Spiel durch das zweite Element 12 und zwei Schlitze 32 hindurch, die an einem eingekerbten Teil an dem mit dem Schlitz 19 versehenen Ende des Ringes 30 vorgesehen sind. Der Stift 31 dient zur Sicherung des Gewinderinges 30 gegen etwaiges Lösen, obwohl das Gewinde so geschnitten ist, daß sich der Ring mit den Flanken seines Gewindes durch Elastizität festklemmt. Dies wird dadurch erreicht, daß an dem mit Gewinde versehenen Teil des Ringes, dessen Bearbeitung sonst ein Klemmgewinde ergeben würde, nicht dargestellte örtliche Schlitze vorgesehen werden.

Statt des Ringes 30 könnte auch eine an dem Bund 24 angebrachte Hülse verwendet werden. Außerdem können die Dämpfungsbedingungen ein für alle Mal für eine Herstellungsserie festgelegt werden. ao

Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 bildet die auf Torsion arbeitende Feder 16 die elastische Kupplung und die konische Reibungsfläche 28, die durch die Feder in Anlage an der entsprechenden Gegenfiäche gehalten wird, die as Überlastungs- bzw. Rutschkupplung.

Die Wirkungsweise der verschiedenen beschriebenen Organe der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die gleiche wie die der entsprechenden Organe der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zusammengesetzte Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus wenigstens drei drehmomentübertragenden Verbindungen, die zwischen der treibenden und getriebenen Welle im Zuge der Drehmomentübertragung parallel angeordnet sind und von denen die erste eine ein Winkelspiel von einigen Grad gestattende Zahnkupplung, die zweite eine Vorspannung aufweisende drehelastische Kupplung ist und die dritte über ringförmige Reibflächen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkupplung (11) zwischen einer auf der getriebenen Welle (14; 25) vorgesehenen Hülse (12) und einer Nabe (8) zur mittelbaren Verbindung mit der treibenden Welle (3) oder unmittelbar zwischen der Hülse und der treibenden Welle (27) angeordnet ist und die drehelastische Kupplung eine zwischen der treibenden Welle (3, 8, 15, 27, 29) und der getriebenen Welle (12, 14; 30, 31, 12, 25) koaxial zur Mittellinie der Kupplung angeordnete, tangential beanspruchte Schraubenfeder (16) ist, wobei die Reibflächen (22, 23; 28) zwischen der treibenden Welle (3, 8; 27, 29) und der Hülse vorgesehen und unter der Wirkung der Feder axial gegeneinander belastet sind.

2. Zusammengesetzte Kupplung nach Anspruch 1, insbesondere zwischen den Scheibenkörper und der Nabe einer Reibscheibe für eine Scheibenreibungskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) über eine Keilnutverbindung (13) drehfest mit der getriebenen Welle verbunden ist und die treibende Kupplungshälfte der Zahnkupplung (11) die auf der Hülse angeordnete Nabe (8) ist, die einen Flansch (7) aufweist, der als Scheibenkörper einer Kupplungsscheibe (1) ausgebildet ist, wobei eine mit ihrem Rand an der Nabe starr befestigte axiale Haube (15), die das eine Ende der Nabe und der Hülse überdeckt, zwischen ihrem äußeren Ende und dem gegenüberliegenden Ende der Hülse die Schraubenfeder (16) zusammengegedrückt hält, die jeweils an ihrem einen Ende mit der Haube und an ihrem anderen Ende mit M der Hülse drehfest verbunden ist. ^

3. Zusammengesetzte Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (22, 23) innerhalb der Haube (15) liegen und zwei einander gegenüberliegende parallele kreisringförmige Flächen sind, die einerseits an der Stirnseite der Nabe (8) und andererseits an einem Bund (24) der Hülse (12) angeordnet sind, zwischen die ein Reibungsbelag (21) eingesetzt ist.

4. Zusammengesetzte Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Hülse (12) einerseits über die Keilnutverbindung (13) mit der getriebenen Welle (25) und andererseits über die Zahnkupplung (11) mit der treibenden Welle (27) verbunden ist, auf der die Nabe als eine die Hülse übergreifende und an ihrem einen Ende eine der Reibflächen (28) aufweisende Buchse (29) befestigt ist, mit der sie auf der an einem Bund (24) der Hülse ausgebildeten Gegenreibfläche (28) abgestützt j ist, und die Schraubenfeder (16) die Buchse ™ umgibt und zwischen einem an der Buchse vorgesehenen Anschlag (20) und einem im Innern einer auf den Bund der Hülse aufgeschraubten Gewindemuffe (30) angeordneten Anschlag (19) jeweils an ihren Enden drehfest gehalten ist, wobei die Gewindemuffe am Bund mit einem Stift (31) festgelegt ist.

5. Zusammengesetzte Kupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelspiel in der Zahnkupplung (11) 5 bis 15° beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen