DE1814172C3 - Scheibenreibungskupplung mit schraubenfederförmigem Anlaufring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenreibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer zwischen Kupplungsdruckplatte und Kupplungsdeckel angeordneten Membranfeder als Kupplungsdruckfeder, die radial nach innen verlaufende Zungen aufweist, deren Enden zur Verbindung mit einem Ausrückring oder mit einem Ausrücklager in diesen bzw. in dieses eingreifen und an ihren äußersten Enden mit einer ringförmigen Vertiefung versehen sind, die der Form einer zugeordneten Feder angepaßt ist, wobei zwischen Membranfeder und Ausrückteil ein Ringteil angeordnet ist

Eine Scheibenreibungskupplung dieser Art ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 32 12 612 bekannt. Bei dieser Ausführung wirkt ein Ausrückring mit den Zungen der Mernbranfeder zusammen, wobei an der Innenwandung des Ausrückringes eine Schraubenfeder angeordnet ist, welche mit ihrer letzten Windung an den Zungenenden der Membranfeder anliegt. Dabei bewirkt diese Schraubenfeder die Anlage zwischen dem Ausrückring und den durch entsprechende öffnungen im Ausrückring durchreichenden Zungenenden der Membranfeder.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine einwandfreie Verbindung eines Ausrückteiles mit der Membranfeder zu schaffen, wodurch die Beanspruchung an den Membranfederzungenspitzen herabgesetzt und dadurch die Funktionssicherheit wesentlich erhöht wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ringteil einen Ring in Form einer in sich geschlossenen Schraubenzug- oder -druckfeder aufweist (Wurmfeder) und die ringförmige Vertiefung der Membranfederzungen dieser Feder angepaßt ist Durch die Ausbildung des Ringes und die Formgebung an den ίο Enden der Membranfederzungen wird erfindungsgemäß erreicht, daß der Ring die beim Betätigen der Kupplung an den Membranfederzungenspitzen auftretende Durchmesseränderung mitmacht, d. h, der Ring führt gegenüber den Membranfederzungenspitzen eine

Abwälzbewegung aus. Werden dabei die ringförmigen Vertiefungen an den Membranfederzungen beispielsweise durch Prägen gebildet, so liegt die Membranfeder mit einer Kuppe am Ausrückring an, so daß bei Axialbewegung des Ausrückringes keine Axialbewegung des Druckringes eintritt, wodurch beim Betätigen der Kupplung ein auf den Druckring wirkendes federndes Element, beispielsweise eine Tellerfeder, keine Federarbeit zu leisten hat. Wird beispielsweise der Ring zwischen dem Ausrückring und den Membranes federzungenenden angeordnet, so wird er beim Betätigen der Kupplung durch die auf diese ausgeübte Kraft beaufschlagt. Das ist insbesondere bei Kupplungen mit dauerndem Anlauf des Ausrücklagers an der Membranfeder von großem Vorteil.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Ausrückteil an der dem Ring zugewendeten Fläche eine der Form des Ringes angepaßte ringförmige Aussparung aufweist. Auf diese Weise erhält man über <ien als Wurmfeder ausgebildeten Ring eine sehr einfache Zentrierung des Ausrückringes zu der Membranfeder, denn der mit einer gewölbten Anlagefläche versehene Druckring ist mit dem Ausriickring verbunden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen.

daß die Anlageflächen für den Ring an den Membranfederzungen und am Ausrückteil einen 20 bis 40% größeren Radius aufweisen als der Außenradius der Federwindungen des Ringes, wobei die Mittelpunkte der Radien für die ringförmige Vertiefung an den Membranfederzungen auf einem größeren Durchmesser angeordnet sind als die Mittelpunkte der Radien für die ringförmige Aussparung am Ausrückteil. Diese Maßnahme dient in hervorragender Weise der Zentrierung des Ausrückringes an der Membranfeder. Hierdurch wird die Kraftkomponente in radialer Richtung bei einer bestimmten axialen Kraft vergrößert, d. h., die für die Zentrierung des Ausrückringes maßgebende Kraftkornponente wird wesentlich erhöht. Ebenso ist es dabei, wie die Erfindung zeigt, von Vorteil, daß du Anlageflächen des Ringes an der Membranfeder und an Ausrückteil einen 20 bis 40% größeren Radiui aufweisen als der Außenradius der Federwindungen de: Ringes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in dei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher er läutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftfahrzeug Scheibenreibungskupplung, wobei zwischen den rviem branfederzungenenden und einem Druckring eine ii sich geschlossene Wurmfeder angeordnet ist,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie H-II i Fig. 1,
F i g. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch ein

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\usfuhrungsform eines Ausrücklagers für eine gezogene Kupplung,

Fig.4 einen teilweisen Längsschnitt einer Ausführungsform für die Verbindung des Ausrückringes mit der Membranfeder, wobei der Druckring der Form der in sich geschlossenen Wurmfeder angepaßt ist,

Fig.5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei üer die Kraft zur Zentrierung des Ausrückringes vergrößert ist,

F i g. 6 eine Ausrückeinrichtung für dauernden Anlauf des Ausrücklagers am Ausrückring und

F i g. 7 eine Ausführungsform eines Ausrücklagers für dauernden Anlauf, bei der der Innenring des Ausrücklagers eine gewölbte Anlauffläche für die in sich geschlossene Wurmfeder aufweist. ,

Die Membranfederkupplung nach F^;g. 1 besteht im wesentlichen aus dem Schwungrad 1, welches mit einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden ist, der Kupplungsscheibe 2, die eine Nabe mit Innenverzahnung aufweist und damit in eine ebenfalls nicht dargestellte Eingangswelle des Getriebes eingreift. Die Druckplatte 3 wird von der im Kopplungsgehäuse 6 gehaltenen Membranfeder 4 beaufschlagt. Die Membranfeder 4 besitzt Membranfederzungen 5 — vergleiche hierzu Fig.2 —, welche an ihren freien Enden Vertiefungen 7 aufweisen, die zur Anlage einer in sich geschlossenen Wurmfeder 8 dienen. Diese in sich geschlossene Wurmfeder 8 wird dadurch gebildet, daß die beiden Enden dieser Schraubenfeder zusammengefügt werden und sich somit ein Ring ergibt. Der Ausrückring 9 besitzt mehrere Vorsprünge 10, vorzugsweise drei Vorsprünge 10, und ist auf einer Hülse 11 angeordnet, die gleichzeitig zur Aufnahme des Druckringes 13 und der Tellerfeder 12 dient.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise wird lediglich auf den Ausrücker und die Verbindung des Ausrückers mit der Membranfederzunge eingegangen, da die Wirkungsweise der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Kupplung hinreichend bekannt ist. Die Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 zeigt, daß der Ausrückring 9 mit den Vorsprüngen 10 in die Zwischenräume der Membranfederzungen 5 eingreift und damit eine Zentrierung des Ausrückringes 9 bewirkt. Dabei ist die Berührungsfläche des Ausrückringes 9 vorzugsweise durch drei Vorsprünge 10 unterbrochen, d. h., es greifen lediglich drei um etwa 120° gegeneinander versetzte Vorsprünge in die von den Zungen gebildeten Zwischenräume ein. Durch die Hülse 11, die an beiden Stirnseiten einen hochgebogenen Flansch aufweist, wird der Ausrückring 9 mit der Membranfeder 4 verbunden, indem die Tellerfeder 12 eine axiale Kraft auf den Druckring 13 ausübt. Dieser Druckring 13 wirkt dabei auf die in sich geschlossene Wurmfeder 8, die sich wiederum in die Vertiefung 7 der Membranfederzungen 5 drückt und somit eine Verbindung von Ausrückring 9 mit der Membranfederzunge 5 herstellt. Beim Betätigen der Kupplung durch Drücken des Ausrückringes 9 gleitet die am Ende der Membranfederzunge 5 befindliche Kuppe auf die Berührungsfläche des Ausrückringes, wodurch keine Relativbewegung des Druckringes 13 zur Hülse 11 stattfindet und somit die Tellerfeder 12 beim Betätigen der Kupplung keinerlei Federarbeit zu leisten hat. Die sich beim Betätigen der Kupplung ergebende Durchmesseränderung an den Spitzen der Membranfederzungen 5 wird durch die in sich geschlossene Wurmfeder 8 aufgenommen, die diese Durchmesseränderung voll mitmacht.

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In Fig.3 ist ein Ausrücker dargestellt, welcher an einer durch Ziehen zu betätigenden Kupplung Anwendung findet. Das Ausrücklager besteht aus dem Außenring 15 und dem Innenring 14, wobei dieser Innenring 14 eine axiale Verlängerung aufweist, auf der der Ausrückring 9 angeordnet ist. Zur axialen Fixierung des Ausrückringes 9 dient der Drahtring 20, welcher in einer Nut des Innenringes 14 sich befindet. Der Druckring 13 wird durch die Tellerfeder 12 beaufschlagt und drückt dadurch die in sich geschlossene Wurmfeder 8 in die Vertiefung der Membranfederzungen 5. Zur Zentrierung dienen hierbei wiederum die Vorsprünge 10 am Ausrückring 9, die in die Zwischenräume der Federzungen eingreifen.

Hinsichtlich der Wirkungsweise unterscheidet sich die Ausführungsform nach der F i g. 3 von der nach den F i g. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Ausrückeinrichtung für eine gezogene Kupplung Anwendung findet Die in sich geschlossene Wurmfeder 8 nimmt auch in diesem Fall die beim Betätigen der Kupplung entstehende Durchmesseränderung an den Zungenspitzen auf, so daß auch hier die Tellerfeder 12 keine Federarbeit beim Betätigen der Kupplung zu leisten hat.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4, die bei Kupplungen Anwendung findet, deren Betätigung durch Drücken erfolgt, ist der Druckring 16 der Form der in sich geschlossenen Wurmfeder 8 angepaßt. Da dieser Druckring 16 in radialer Richtung auf der Hülse 11 geführt ist und diese Hülse 11 wiederum am Ausrückring 9 befestigt wird, erfolgt die Zentrierung des Ausrückringes 9 durch die von der Tellerfeder 12 ausgeübte Kraft. Infolge dieser Kraft der Tellerfeder 12 nimmt die in sich geschlossene Wurmfeder 8 eine genau definierte Lage ein und zentriert damit den Ausrückring.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 zeigt einen Druckring 16, dessen Radius /?te größer ausgeführt ist als der Außenradius R% der in sich geschlossenen Wurmfeder 8. Ebenso ist der Radius R₅ der Vertiefung 7 an den Membranfederzungen 5 größer ausgeführt als /?8· Die Mittelpunkte von R5 sind dabei auf einem größeren Durchmesser D5 angeordnet als die Mittelpunkte von /?i6, die auf dem Durchmesser D\t, angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Kräfte, die die Zentrierung des Ausrückringes 9 bewirken, vergrößert werden.

In F i g. 6 ist eine Ausrückeinrichtung dargestellt, die für den dauernden Anlauf bes'immt ist, d. h., es ist ständig eine von außen wirkende Kraft in axialer Richtung auf die Membranfederzungen 5 wirksam. Hierbei ist es nicht erforderlich, durch eine sich an der Biechkappe 19 abstützende Tellerfeder eine axiale Kraft zu erzeugen, da durch das ständige Anliegen des Ausrücklagers am Ausrückring 9 die in sich geschlossene Wurmfeder 8 immer gegen die Membranfederzungen 5 gedrückt wird. Das hochgebogene Ende dei Blechkappe 19 dient lediglich dazu, daß bei der Montagf eine übermäßige Lageveränderung des Ausrückringes' verhindert wird. In der Schiebemuffe 17 ist bei diese Ausführungsform das Ausrücklager angeordnet, dessei Innenring 14 eine kegelförmige Ausnehmung 2 aufweist, die an einem entsprechenden Ansatz de Ausrückringes 9 anläuft und damit die Zentrierung de Ausrücklagers bewirkt. Der Außenring 15 des Ausrücl· lagers ist radial beweglich in der Schiebemuffe 1 angeordnet, wodurch eine gewisse radiale Einstellba: keit des Austücklagers ermöglicht wird. Zwischen d< Schiebemuffe 17 und dem Außenring 15 befindet sie

ein Ring 18 aus einem Material, das günstige Gleiteigenschaften aufweist. Selbstverständlich kann die Schiebemuffe oder der Außenring an dieser Stelle mit einer gleitgünstigen Schicht versehen werden, die beispielsweise aufgespritzt werden könnte.

Der selbstzentrierende Kugellagerausrücker nach F i g. 7 unterscheidet sich von dem nach F i g. 6 dadurch, daß der Innenring 14 des Kugellagers verlängert ist und eine gewölbte Anlauffläche zur Aufnahme der in sich

geschlossenen Wurmfeder 8 aufweist. Die Blechkappe 19 ist in eine Nut des Innenringes 14 eingewalzt und an ihrem freien Ende hochgebogen, so daß der Ausrücker beim Zusammenbau die ungefähre Mittenlage beibehält. Zwischen dem Außenring 15 des Lagers und der Schiebemuffe 17 befindet sich wiederum eine Fläche mit gleitgünstigen Eigenschaften, die in der Figur als Ring 18 dargestellt ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Scheibenreibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer zwischen Kupplungsdruckplatte und Kupplungsdeckel angeordneten Membranfeder als Kupplungsdruckfeder, die radial nach innen verlaufende Zungen aufweist, deren Enaen zur Verbindung mit einem Ausriickring oder mit einem Ausrücklager in diesen bzw. in dieses eingreifen und an ihren äußersten Enden mit einer ringförmigen Vertiefung versehen sind, die der Form einer zugeordneten Feder angepaßt ist, wobei zwischen Membranfeder und Ausrückteil ein Ringteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (14,8) einen Ring (8) in Form einer in sich geschlossenen Schraubenzug- oder -druckfeder aufweist (Wurmfeder) und die ringförmige Vertiefung (7) der Membranfederzungen (5) dieser Feder angepaßt ist

2. Scheibenreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrückteil (9,16) an der dem Ring (8) zugewendeten Fläche eine der Form des Ringes angepaßte ringförmige Aussparung aufweist.

3. Scheibenreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen für den Ring (8) an den Membranfederzungen (5) und am Ausrückteil (Druckring 16, Ausrückring 9) einen 20 bis 40% größeren Radius (7?5, R\t) aufweisen als der Außenradius (Rs) der Federwindungen des Ringes, wobei die Mittelpunkte der Radien (Rs) für die ringförmige Vertiefung (7) an den Membranfederzungen auf einem größeren Durchmesser (D₅) angeordnet sind als die Mittelpunkte der Radien (Ri₆) für die ringförmige Aussparung am Ausrückteil.