DE1750174C - Reibscheibenkupplung - Google Patents

Description

• Pie t£irindung betrifft eine Reibscheibenkupplung 'mil einer Kupplungsscheibe und einem fust mil dieser verbundenen Abdeckplane, mindestens einer zwischen einer Druckplatte und der Kupplungsscheibe eingefügten Mitnehmerscheibe und Betllligungs- s hebeln, welche schwenkbar (in der Abdeckplatte angelenkt, un ihrem einen Ende gelenkig mit der Druckplulie verbunden und mil Federn un einen in AxIuI-richtung relativ zur Druckplatte bewegbaren Summlerring abgestützt .sind.

Hei einer bekannten Reibscheibenkupplung dieser Art (USA.-I'ulcntsehrift 2 453 344) wird die Druckplatte, welche bei eingerückter Kupplung mittels Federn gegen die Mitnehmerscheibe angedrückt gehallen ist, über zweiarmige Beliiligiingshcbel aus- »5 gerückt. Diese Betätigungshebel sind an verstellbaren Schwenkzapfen an der Abdeckplatte ungelenkt und erstrecken sich mil den einen Enden ihrer Hebelarme in Richtung auf eine zentrale- Kupplungswelle, auf welcher ein Ausrücklager zum gleichzeitigen zn Betätigen dieser Flebel axial verschiebbar geführt ist.

Diese bekannte Reibscheibenkupplung kunn zwar wegen ihrer großen Hcbelübersetzung mil einer vergleichsweise geringen Ausrückkraft betätigt werden, as jedoch ist da/u ein relativ langer Weg, d. h. eine entsprechend weite axiale Verschiebung des Ausrücklagers erforderlich.

Zudem wird bereits durch eine geringfügige Abnutzung des Belags der Mitnehmerscheibe das betrieblich erforderliche Spiel zwischen dem Ausrücklager und den Betätigungshebeln erheblich verkür/l, womit diese bekannte Reibscheibenkupplung, in hohem Mali warlungsanfällig ist. Außerdem ist diese bekannte Reibscheibenkupplung nur konstruktiv aufwendig herstellbar.

F!s ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile des Bekannten eine Reibscheibenkupplung zu schaffen, welche einerseits mit einer geringen Betätigungskraft bei gleichzeitigem kurzen Belaligungsweg bedienbar ist, bei welcher außerdem der Verschleiß der Mitnehmerscheibe üher einen weiten Abnutzungsbereich weilgehend kompensiert wird und welche darüber hinaus noch konstruktiv einfach und betrieblich zuverlässig aufgebaut ist.

Die Losung dieser Aufgabe besteht bei Reibscheibenkupplungen der eingangs definierten Art erfindungsgemäß darin, daß der Sammlerring mit jedem Betätigungshebel über schräg zur zentralen Achse der Kupplung gerichteten Lenkern gelenkig verbunden ist.

Bei (Jer erfindungsgemäßen Reibscheibenkupplung wird der Sammlcrring über Lenker abgestützt, wodurch einerseits die erforderliche Bctätigungskrafl erheblich vermindert wird und andererseits nur ein optimal kurzer Betätigungsweg erforderlich ist. Gleichzeitig wirkt sich aber auch ein Verschleiß der Mitnehmerscheibe nur geringfügig auf den Verschwenkbereich des Betätigungshebels aus, da wiederum als Folge der erfindungsgemäßen Schräglage der Lenker eine gleichzeitige Verteilung des Vcrschleißspiels sowohl auf den Sammlcrring als auch auf den Betätigungshebel selbst erfolgt.

Da ferner erfindungsgemäß der Sammlerring ausschließlich über die Lenker abgestützt sein kann, wird auch eine Verringerung der Betätigungs- und Andruckkraft zum Ausrücken der Druckplatte selbst noch bei stark abgenutzter Mitnehmerscheibe wcit-Mchend kompensiert, womit die nutzbare Lebensdauer der Reibscheibenkupplung'entschieden verlängert wird,

Bine optimal fluche Bauweise sowie eine reibung«· arme Bollillgung ist bei der erfindungsgemäßen Reibscheibenkupplung dünn möglich, wenn die Lenker vom äußeren Rundabschnitt des Summlorringes ausgehend schräg nuch innen gerichtet angeordnet und ondseitlg über Schneidenlagerungen ungelcnki sind, (llung un Mund der Zeichnungen genauer beschrieben.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung an Mund der Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigt

Fig, 1 eine Seitenansicht einer Reibscheibenkupplung mit den Merkmalen der Erfindung im Schnitt längs der Linie Nl in F i g. 2,

Fig. 2 eine Slirnseitenansicht der Reibscheibenkupplung gemäß Fig, I, vom Abtriebswcllcnendeher gesehen,

F i g. 3 einen Teilschnill durch die in voll eingerückter Stellung befindliche Reibscheibenkupplung,

Fig. 4 einen Teilschnill durch die in voll ausgerückter Stellung befindliche Reibscheibenkupplung, in vergrößertem Maßstab,

Fig, 5 einen Fig. rf ähnelnden Tcilsehnitt bei abgenutztem Reibbelag und

Fig. 6 eine graphische Darstellung, deren Kurve die Lagcrbelaslung in Abhängigkeit vom Hchclwcg hei einer Reibscheibenkupplung mit den Merkmalen der Erfindung wiedergibt.

Gemäß den F⁷ i g. I und 2 ist eine federbelastet Reibscheibenkupplung 10 antriebsmäßig und drehfest mit einem Schwungrad 12 verbunden, das einen kreisförmigen Flansch 14 aufweist und von einer von einer nicht dargestellten Antriebsmaschine abgehenden Antriebswelle 16 getragen wird. Eine Kupplungshalterung 18 von im Querschnitt etwa sehüsselförmiger Gestalt und in Stirnseitenansicht (Fig. 2) dreieckiger Konfiguration 38 weist drei lappenartige Abschnitte 46 auf, die von den Spitzen der Dreieckform abgehen und mittels Schrauben 20 drehfest am Flansch 14 des Schwungrads 12 befestigt sind. Das Schwungrad 12 und die Kupplimgshalterung 18 nebst den mit ihr verbundenen Teilen drehen sich somit stets mit der Drehzahl der Antriebswelle 16.

Eine nur loilwei.se dargestellte Abtricbswelle 22 ist wahlweise vom Schwungrad 12 auskuppelbar oder in Antriebsverbindung mit dem Schwungrad kuppelbar und gemäß den Zeichnungen an ihrem Vorderende mittels eines eine vergleichsweise reibungsfreie Drehbewegung gegenüber dem Schwungrad gewährleistenden Lagers 24 im Schwungrad geführt. Die Abtriebswelle 22 erstreckt sich in Axialrichtung vom Lager 24 aus rückwärts und durch eine in der Kupplungshalterung 18 vorgesehene kreisrunde öffnung 26, um auf herkömmliche Weise an die nicht dargestellte Antriebsverbindung eines Fahrzeugs od. dgl. angeschlossen zu werden. Ein Abtriebsteil 28 ist bei 30 unter Ermöglichung einer begrenzten relativen Axialbewegung drchfcsl mit der Abtriebswclle 22 keilverzahnt, wobei sich die keilverzahnten Abschnitte am Vorderende der Abtricbswelle 22 befinden. Infolge dieser Anordnung ist der Abtriebsteil 28 zwecks Mitdrehung mit dem Schwungrad 12 axial in Antriebsbzw. Mitnehmerberührung drängbar. Die Axialverschiebung des Abtriebstcils 28 wird durch eine Druckplatte 32 hervorgebracht, die über axial von ihrer Rückseite abstehende Lappen 34 antriebsmäßig mit

der Kupplungshallorung 18 verbunden lsi. DIu Uppon 34 greifen in in den Luppen-Absehnitten 46 der Kupplungshulleruiig 18 ausgebildete Schlitze 36 ein.

Drei sich radial omtrcvkendo Pulllllgungshebel 40 β sind jeweils millels eines Stifts 42, welcher zwei einander gegenIlhcrllcgcntlc, um betreffenden Luppen-Abschnitt 46 un der Kupplungshallerung 18 ausgebildete FIunNcho 44 durchsetzt, un der Kupplungshullerungie angelenkl. Jeder Flunsch 44 erstreckt sich ununterbrochen /wischen zwei benachbarten Lappen-Abschnitten 46 und endet an dein in Radialrichtung äußersten F.iiclc des betreffenden Luppen-Abschnitts, so duß insgesamt drei Plansche 44 für die Bildung der einunder gegenüberliegenden Lugerun- »s gen für die drei Stifle 42 ausreichen. Jeder, dieser Stifte 42 ist an seinen Enden gestirne!)t und wird somit sicher /wischen den benachbarten Flanschen 44 festhalten, wobei jeder Sliti 42 eine Bohrung 48 in einem der BetiiligungshebeUO durchsetzt. Die BoIi-Hingen 48 werden durch gegeneinander versel/le Schullerabschniile 50 in jedem der Betätigungshebel 40 gebildet. Jeder Betätigungshebel 40 besitzt ein in Radialrichtung äußeres Ende 51 von im Querschnitt im wesentlichen hakenförmiger Gestalt, so daß radial einwärts νιιΊη Außenende des Betätigungshebels 40 ein versetzt angeordneter Berülmingsabschnill 52 festgelegt wird, welcher unter Abstützung an einer von drei in die Druckplatte 32 eingeschraubten Se!)rauben 54 gegen die Druckplatte wirkt. Jede Schraube 54 ist in ihrer Axialeinstellung durch eine Mutter 55 fixiert, die in feste Anlage gegen eine falch auf der Rückseite 59 der Druckplatte 32 aufliegende Unterlegscheibe 57 angezogen ist.

Der Kopf 58 jeder Schraube 54 ist jeweils mittels einer Federklammer 56 mit dem radialen Außencndc 51 des betreffenden Betätigungshebels 40 verbunden. <Genauer gesagt, besitzt die Federklammer 56 im wesentlichen L-förmige Gestalt, wobei ihr einer Schenkel 60 ihren Anschlußleil bildet und mit einem Schlitz zum Hindurchführen einer der Schrauben 54 versehen ist, während sich ein zweiter Schenkel 62 parallel zur Schraube 54 auswärts erstreckt und einen hakenförmigen Endabschnitt 64 aufweist, dessen Ende in Linien-Schwenkberührung mit dem hakenförmigen äußeren Ende 51 des Betätigungshebels 40 steht. Die eben beschriebene Ecderklarr.merkonstruktion verhindert ein Rauem der Druckplatte 32, gewährleistet ein zwangläufiges Ausrücken derselben und ermöglicht gewünschtenfalls ein einfaches Ausbauen der Federklammern 56 für eine Nachstellung der Kupplung 10 mittels der Schrauben 54. Das Ausrücken der Druckplatte 32 erfolgt selbstverständlich über ein nicht dargestelltes Ausrücklager, welches in Axial- ' richtung an der linken Seite gegen die Innenenden 53 der Kupplungshebel 40 einwirkt.

Die Reibscheibenkupplung 10 weist ferner eine Einrichtung auf, welche die Betätigungshebel 40 und somit die Druckplatte 32 ständig im Sinn einer Einrückberührung mit dem Schwungrad 12 drängen. Zu ßo diesem Zweck ist jeder Betätigungshebel 40 radial einwärts von den Stiften 42 mit einer Schneidenlagerung 68 versehen, der sich unter einem Winkel in Rückwärtsrichtung vom Hauptteil des Betätigungshebels 40 in Querrichtung zwischen dessen Seitenkanten weg erstreckt und von einer in einem Lenker 70 vorgesehenen, querverlaufenden Schneidenlagerung 72 aufgenommen wird. Ein radial und axial üinwilris herumgezogenes Ende 74 jedes Lenkers 70 gowlilirlülsiei, dufi der betreffende Lenker und sein zugeordneter ReiiiligungsheboUO im Betrieb der Kupplung in Eingriff miteinander verbleiben, und legt eine Schneide zur EriniJglichung einer Schwenkbewegung des Lenkers 70 fest, Der Lenker 70 erstreckt sich sowohl radial uuswilris uls auch axial rückwüris vom Betätigungshebel 40 weg und ist mil einem ebenfalls praktisch dreieckigen Snmmelring 76 verbunden, dessen Dreieckform in Stirnseilcnansiehl abgestumpfte Spitzen besitzt. Der Summ !erring 76 wird von einer Zenlrulbohrung78 zum Hindurchführen der Antriebswelle 22 durchsetzt.

Zur Verbindung des rückwärts abstehenden bndes jedes Lenkers 70 am Sanimlerring76 ist das radial auswärts und rückwärts gerichtete Ende jedes Lenkers 70 mit einer weiteren Schneidenlagerung 80, 82 versehen, welche an den Seilen von zwei eingekcrblen Abschnitten 84 an den abgestumpften Abschnitten des Sammlerrings vorgesehen ist. Durch diese Anlageverbindung wird eine einwandfreie Ausrichtung des Lenkers 70 gegenüber dem Sammlerring 76 gewährleistet und außerdem sichergestellt, daß der Sammlerring und der betreffende Lenker im Betrieb der Reibscheibenkupplung 10 in Zusamnicnbaulagc verbleiben, während gleichzeitig die Schneide eine reibungsarme Schwenkbewegung des Lenkers 70 gestattet.

Radial den Lenkern 70 gegenüberliegend sind zwischen dem Sammlerring 76 und der Kupplungshaltcrung 18 mehrere Federeinrichtungen 86 vorgesehen, welche den Sammlerring 76 infolge ihrer Ausdehnung in Axialrichlung von der Kupplungshalterung 18 wegdrängen. Jede Federeinrichtung 86 weist jeweils zwei Federn 88 auf, die so angeordnet sind, daß sie gleichmäßig auf beide Seiten einer durch die Mittellinie des unmittelbar gegenüberliegenden Betätigungshebels 40 gezogenen Mittellinie einwirken. Jede Feder 88 jedes Paars sitzt auf einander gegenüberliegend zugewandten und miteinander fluchtenden Vorsprüngcn 90, 92 an der Kupplungshaltcrung 18 bzw. am Sammlerring 76, die eine Führung /ur Axialausrichlung der betreffenden zugeordneten Feder 88 bilden, um die Federachsen parallel zur Achse der Reibscheibenkupplung 10 zu führen.

Die Lenker 70 wirken in Axialrichtung rückwärts gegen die Betätigungshebel 40, wenn sie durch die Belastung der den Sammlerring76 in gleicher Richtung beaufschlagenden Federn 88 in diese Richtung gedrängt werden. Der Sammlerring 76 zieht hierbei die Lenker 70 in Axialrichtung rückwärts. Da diese Lenker auf gleiche Abstände von jeweils 120ⁿ voneinander verteilt und die Federeinrichtungen 86 auf dieselben Abstände verteilt sind, bewegt sich der Sammlcrring 76 achsparallel, wenn sich die Federn bei der Bewegung zwischen der Einrück- und der Ausrückstellung ausdehnen bzw. zusammengedrückt werden.

Gemäß den F i g. 3, 4 und 5 stellen die geometrischen Abstände A, A' und A" den effektiven Hebelarm dar, der für die über die Lenker 70 und die Federn 88 zum Einrücken der Druckplatte auf die Betätigungshebel 40 übertragene Nutzkraft zur Verfügung steht. Diese drei Figuren veranschaulichen so» mit den sich vergrößernden verfügbaren effektiven Hebelarn) infolge der Schwenkbewegung des Lenkers 70 bei der Verlagerung der Druckplatte 32 aus der EinrückstellunK in die Stcllunji bei abgenutzter Mit-

nehmerscheibe und zeigen ferner auch den sich verkleinernden .effektiven Hebelarm bei der Verlagerung der Druckplatte 32 aus der Einrück- in die Ausrückstellung. Dabei gewährleistet der Lenker 70 eine Übersetzung für die Federn 88. Der Hebelarm A ist kleiner als der Hebelarm A", womit ein Ausgleich für abgenutzte Kupplungsbcläge geschaffen wird. Ebenso ist der Hebelarm A' kleiner als der Hebelarm A, woraus sich eine verminderte Ausrückkraft ergibt.

Wie in den F i g. 3 bis 5 graphisch dargestellt ist, wird durch die Anordnung der Lenker 70, derart, daß sie sich nur in der oberen Hälfte eines einzigen Quadranten eines Kreises verdrehen, eine Kompensationswirkung für die sich beim Ausdehnen und Zusammendrücken verändernden Kraftverhältnissc der Federn 88 erreicht, wobei sich infolge dieser Kompensationswirkung in der voll abgenutzten Stellung der Mitnehmer ein höherer als der zu erwartende Kupplungsdruck- einstellt, bei gleichzeitiger Verringerung der zum Ausrücken der Kupplung erforderlichen Kraft.

Die graphische Darstellung gemäß F i g. 6 zeigt die kombinierte Wirkung der Zusammendrückung und Ausdehnung der Federn 88 in Verbindung mit der Kompensationswirkung der Lenker 70. Die angenommene Lagerbclastung entspricht der bei einer Reibscheibenkupplung im Normalfall auftretenden Belastung. Bei Betätigung der Betätigungshebel 40 nimmt die tatsächliche Belastung des Ausrücklagers fortlaufend ab, womit auch nur eine verminderte Beläligungskraft ausgeübt zu werden braucht.

Die in Fig. 6 auf der Abzissc aufgetragene Ausrücklagerbelastung zwischen der eingerückten und der ausgekuppelten Mitnehmcrscheibenslellung ist nicht nur repräsentativ für die auf das Ausrücklager, sondern auch für die über die Druckplatte 32 auf den Abtriebslcil 28 ausgeübte Belastung. Diese Belastung nimmt bei steigendem Verschleiß der Mitnehmer- ■ scheibe zu, was bedeutet, daß sich zwar die Federn 88 zunehmend ausdehnen, die Ausgleich- bzw. Kompensationswirkung der Lenker 70 jedoch die zunehmende Ausdehnung der Federn 88 und die hierbei ausgeübte verringerte Belastung nahezu vollständig ausgleicht. Erst bei nahezu vollständiger Abnutzung der Mitnehmerscheibenbeläge nimmt die Belastung des Ablricbsteils langsam ab.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reibscheibenkupplung mit einer Kupplungsscheibe und einer fest mit dieser verbundenen Abdeckplatte, mindestens einer zwischen einer Druckplatte und der Kupplungsscheibe eingefügten Mitnehmerscheibe und Betätigungshebeln, welche schwenkbar an der Abdeckplatte angelenkt, an ihrem einen Ende gelenkig mit der Druckplatte verbunden und mit Federn an einen in Axialrichtung relativ zur Druckplatte bewegbaren Sammlerring abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammlerring (76) mit jedem Betätigungshebel (40) über schräg zur zentralen Achse der Kupplung gerichteten Lenkern (70) gelenkig verbunden ist.

2. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammlerring (76) ausschließlich über die Lenker (70) abgestützt ist.

3. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (7U) vom äußeren Randabschnitt des Sammlerringcs (76) ausgehend schräg nach innen gerichtet angeordnet und endseilig über Schneidenlagerungen (68, 72, 80, 82) angelcnkt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen