DE19514186A1 - Membrankupplungsvorrichtung mit Verschleißausgleich - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Kupplungsvorrichtungen des von einer Membranfeder betätigten Typs, wie sie gemeinhin in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, und insbesondere Vor­ richtungen zum automatischen Ausgleich des Verschleißes solcher Kupplungen

Hintergrund der Erfindung

Membranfederkupplungen umfassen in der Regel

• - eine am Schwungrad des Motors montierte Deckelbaugrup­ pe, bestehend aus einem Kupplungsdeckel, der eine axial bewegliche und mit dem Deckel über federelasti­ sche Bänder mitdrehend verbundene Druckplatte auf­ nimmt, sowie einer den Anpreßdruck auf diese Druck­ platte erzeugenden Membranfeder;
• - eine mittels Keilwellenprofil auf der Getriebe­ antriebswelle befestigten Kupplungsscheibe, die zwi­ schen dem Schwungrad des Motors sowie der Druckplatte eingeklemmt ist;
• - eine Ausrücklager-Baugruppe, die auf den inneren Umfang der Membran so einwirkt, daß die Feder um ihre Lagerung am Kupplungsdeckel kippt und damit der Anpreßdruck von der Druckplatte genommen wird.

Die eigentliche Membranfeder weist allgemein einen äußeren Umfangsteil in Form eines auf die Druckplatte wirkenden Tellerfederrings sowie eine innere Schürze auf, die in radial verlaufende Finger geteilt ist. Um deren Kippbewegung zu ermöglichen, ist die Feder zwischen einem Paar am Kupplungsdeckel montierter Kipp­ stützelemente gelagert. Das Ausrücklager ist so ausge­ führt, daß es die Finger durch Einwirkung auf ihre radial innenliegenden Enden zu ihrer Kippbewegung zwischen den Kippstützelementen veranlaßt, so daß der Anpreßdruck von der Druckplatte genommen und die Kupplung ausgerückt wird.

Der äußere Umfangsteil der Membranfeder übt seine Wirkung auf die Druckplatte in der Regel über ein an der Druckplatte ausgebildetes ringförmiges Kippstützelement (Kippring) aus. Bei gedrückten Ausführungen, d. h. Kupp­ lungen, deren Ausrücklager zum Ausrücken der Kupplung gegen die inneren Enden der Membranfeder-Finger gepreßt wird, liegt der Kippring der Druckplatte radial außer­ halb der ringförmig angeordneten Kippstützelemente des Metalldeckels. Bei gezogenen Kupplungen sind die Kipp­ stützelemente des Metalldeckels radial außerhalb des Kipprings der Druckplatte angeordnet.

Im Verlaufe der Nutzlebensdauer der Kupplung verlagert sich die eingerückte Stellung der Druckplatte mit fort­ schreitendem Verschleiß der Kupplungsscheiben-Reibbeläge immer weiter in Richtung auf das Schwungrad. Da sich der Tellerfederteil der Membranfeder in ständigem Kontakt mit dem Kippring der Druckplatte befindet, bewegen sich dabei die Enden der Tellerfeder-Finger zunehmend in Gegenrichtung, d. h. bei gedrückten Kupplungen von der Druckplatte weg und bei gezogenen Kupplungen auf die Druckplatte zu. Es tritt somit eine allmähliche Verrin­ gerung der von der Membranfeder ausgeübten Kraft ein, so daß die Kupplung, falls keine Maßnahmen ergriffen werden, schließlich durchzurutschen beginnt und infolgedessen versagt.

Soll die Kupplung nachgestellt werden, um den im Laufe ihrer Lebensdauer eintretenden Verschleiß auszugleichen, muß hierzu das Ausrücklager immer weiter entlang der Getriebeantriebswelle verschoben, d. h. mit zunehmendem Verschleiß so verstellt werden, daß es sich immer weiter von den Enden der Membranfeder entfernt. Dies führt allerdings zu einer Verlängerung des Pedalweges und kann zudem die zum Auskuppeln erforderliche Pedalkraft erhöhen.

Zu dieser Aufgabe wurden verschiedene Lösungen vorge­ schlagen, um eine selbsttätige Nachstellung der Kupplung über ihre Lebensdauer zu erzielen und die Pedalkraft konstant zu halten. Eine Anordung dieser Art ist in der veröffentlichten britischen Patentanmeldung GB 2022729A (Borg-Warner) dargestellt. Bei diesem Vorschlag besteht die Kippstützfläche der Druckplatte, an der die Membran­ feder anliegt, aus einem mit der Druckplatte verbundenen separaten Ringkörper, der dank einer Reihe von Exzenter­ flächen, die die Kippstützflächen mit zunehmendem Ver­ schleiß der Kupplungsbeläge immer weiter nach außen verlagern, stetig axial verschieblich ist. Das Weg- und Kraftverhalten der Membranfeder bleibt auf diese Weise über die Lebensdauer der Kupplung konstant, so daß eine Nachstellung des Ausrücklagers überflüssig wird. Diese Anordnung weist jedoch einen recht komplexen Aufbau auf.

In der im US-Patent Nr. 5090536 (Asada) beschriebenen Anordnung besteht das Kippstützelement der Druckplatte ebenfalls aus einem separaten Ringkörper, der in diesem Fall in den Hauptkörper der Druckplatte eingeschraubt ist. Durch Drehung dieses Ringkörpers in seinem in der Druckplatte befindlichen Gewinde wird das Kippstütz­ element von der Reibfläche wegbewegt. Die Drehung des Ringkörpers wird durch ein Schneckenrad bewirkt, das von einem auf die Bewegung des Ausrückmechanismus reagieren­ den Hebel- und Klinkensystem betätigt wird. Auch diese Anordnung zeichnet sich durch eine sehr komplexe Bau­ weise und Funktion aus.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplungsanordnung vorzuschlagen, die über eine automatische Verschleißausgleichsvorrichtung verfügt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kupplungsanordnung, bei der der Weg der Membranfeder und deren Druckkennlinien über die Lebensdauer der Kupplung im wesentlichen konstant blei­ ben.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht schließlich in der Bereitstellung einer Kupplungsanordnung, die über eine automatischen Verschleißausgleichsvorrichtung von relativ einfacher Bau- und Funktionsweise verfügt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung schlägt eine selbstnachstellende Vorrich­ tung vor, die bei einer Membranfederkupplung der be­ schriebenen Art während des Betriebs die durch Ver­ schleiß der Reibbeläge bedingte Axialbewegung des Druckplatten-Kippstützelementes in Richtung auf das Schwungrad ausgleicht, indem eine Druckplatte vorgesehen wird, die einen im wesentlichen ringförmigen und mit der Reibfläche ausgebildeten Druckplattenkörper, ein im wesentlichen ringförmiges und relativ zu dem Druck­ plattenkörper axial bewegliches Kippstützglied, ein zur Steuerung der relativen Axialbewegung des Kippstütz­ gliedes dienendes und bei Verschleiß der Kupplungs­ beläge gegenüber dem Druckplattenkörper und dem Kipp­ stützglied verschiebliches und dadurch eine entspre­ chende axiale Entfernung des Kippstützgliedes von der Reibfläche ermöglichendes Steuerglied, Mittel zur axialen Entferung des Kippstützgliedes von der Reib­ fläche beim Auskupplungsvorgang sowie schließlich eine zwischen dem Kippstützglied und dem Druckplattenkörper angeordnete Einwegverbindung umfaßt, welche verhindert, daß sich das Kippstützglied gegenüber dem Druckplat­ tenkörper in Richtung auf die Reibfläche zurückbewegen kann.

Durch die Erfindung wird somit eine Anordnung geschaf­ fen, bei der das Kippstützglied vom Hauptkörper der Druckplatte getrennt ist und sich von der Reibfläche wegbewegen läßt, wenn von einem Steuerglied Kupplungs­ verschleiß festgestellt wird. Dieses Steuerglied ist so verschieblich ausgeführt, daß es sich infolge des Ver­ schleißes in eine von dem Kippstützglied wegführende Richtung bewegen läßt, so daß ein Zwischenraum ent­ steht, in den sich das Kippstützglied beim Auskuppeln hineinbewegen kann. Die Einwegverbindung zwischen dem Kippstützglied und der Druckplatte sorgt dafür, daß das Kippstützglied beim anschließenden Wiedereinkuppeln nicht in seine ursprüngliche Lage zurückkehren kann.

Ein Verschleiß der Reibbeläge wird dadurch festgestellt, daß das Steuerglied im eingerückten Zustand der Kupplung am Kupplungsdeckel anliegt. Durch diesen Kontakt wird das Steuerglied beim Einrücken der Kupplung von dem Kippstützglied und dem Druckplattenkörper getrennt und gibt damit einen Zwischenraum frei, in den sich das Kippstützglied hineinbewegen kann.

Die von dem Hauptkörper weggerichtete Axialbewegung des Kippstützgliedes läßt sich durch beliebige geeignete Mittel wie z. B. eine Feder erzielen; bei der bevorzugten Ausführungsform sind Verbindungsmittel vorgesehen, die das Kippstützglied mit der Membranfeder verbinden, wobei die Entfernung des Kippstützglied von der Reibfläche beim Auskuppeln durch die Membranfeder selbst bewirkt wird, indem diese das Kippstützglied von der Druckplatte wegzieht.

Sowohl der Druckplattenkörper als auch das Steuerglied sind am dem Deckel vorzugsweise durch im wesentlichen tangential verlaufende, federelastische Bänder befe­ stigt, die imstande sind, die auftretenden Drehmomente zu übertragen, und jeweils an einem ihrer Enden an dem Deckkörper, an ihrem anderen Ende an der Druckplatte und an einem zwischen diesen beiden Enden liegenden Punkt noch zusätzlich an dem Steuerglied befestigt sind. Da diese Bänder bestrebt sind, beim Auskuppeln sowohl den Hauptkörper als auch das Steuerglied zurückzuziehen, ist zwischen dem Steuerglied und dem Kippstützglied eine geeignete Einwegverbindung vorgesehen, die ein Zurück­ ziehen des Steuergliedes beim Auskuppeln verhindern, um den Zwischenraum zu erhalten, in den sich das Kippstütz­ glied hineinbewegen kann.

Die Erfindung erstreckt sich zudem auf eine Kupplungs­ deckelanordnung, die die vorgenannten Merkmale aufweist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform derselben unter Bezug­ nahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 stellt einen Querschnitt durch eine herkömmliche Membranfederkupplung des zur Verwendung in einem Kraft­ fahrzeug geeigneten Typs dar, die hier zum leichteren Verständnis der Erfindung abgebildet ist.

Abb. 2 stellt einen Schnitt durch einen Teil einer Membranfederkupplung dar, die mit einer erfindungsgemä­ ßen selbsttätigen Verschleißausgleichsvorrichtung aus­ gestattet ist.

Abb. 3 stellt einen Teilschnitt durch den Preßstahl- Kupplungsdeckel der in Abb. 2 wiedergegebenen Kupplung dar und zeigt ein drehmomentübertragendes Antriebsband.

Abb. 4 stellt einen Schnitt durch die bereits in Abb. 2 und 3 abgebildete Kupplung im eingerückten Zustand dar, nachdem bereits Verschleiß der Reibbeläge aufgetreten ist.

Abb. 5 stellt eine Ansicht ähnlich Abb. 4 dar, zeigt jedoch die Stellungen der Bauteile beim Ausrücken, nach­ dem bereits Verschleiß der Reibbeläge vorliegt.

Abb. 6 stellt eine Schnittansicht eines anderen Ausfüh­ rungsbeispiels einer Nembranfederkupplung mit auto­ matischer Verschleißausgleichsvorrichtung dar.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen soll die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung nachstehend anhand von Abb. 1 erläutert werden. Diese Abbildung zeigt eine herkömmli­ che Form einer Membranfederkupplung des gemeinhin in Kraftfahrzeugen verwendeten Typs. Diese Kupplung ist zwischen der Getriebeantriebswelle 8 und dem Motor­ schwungrad 10 angeordnet und besteht im wesentlichen aus einer Deckelbaugruppe (allgemein mit dem Bezugszeichen 11 markiert), einer Kupplungsscheibe 12 mit einer mitti­ gen Nabe 9, die ein mit entsprechenden Keilnuten auf der Antriebswelle 8 im Eingriff befindliches Keilnutenprofil aufweist, sowie einer Ausrücklagerbaugruppe 40.

Die Deckelbaugruppe 11 umfaßt den als Stahlpreßteil ausgeführten Deckel 14, der über einen daran vorgesehe­ nen ringförmigen Flansch 15 mittels Schrauben 16 an dem Schwungrad 10 befestigt ist. Im Inneren dieses aus ge­ preßtem Stahlblech bestehenden Deckels 14 ist eine Druckplatte 18 untergebracht, deren mitdrehende Befe­ stigung an dem Kupplungsdeckel über im wesentlichen tangential verlaufende, drehmomentübertragende feder­ elastische Bänder 20 erfolgt, die an ihrem einen Ende jeweils mittels einer Niete 19 an einer entsprechenden Lasche 21 der Druckplatte und an ihrem anderen Ende mit einer (nicht abgebildeten) Niete an dem Deckel 14 befe­ stigt sind. Diese Streifen 20 sind bestrebt, die Druckplatte 18 in den Deckel 14 hineinzuziehen, und sorgen für das Ausrücken der Kupplungsscheibe 12 beim Auskuppeln.

Der Deckel 14 dient zudem als Aufnahme einer im unbe­ lasteten Zustand kegelstumpfförmigen Membranfeder 22, die ein im wesentlichen ringförmig (d. h. in Form einer Tellerfeder) ausgebildetes äußeres elastisches Umfangs­ teil 23 sowie ein inneres Schürzen- bzw. Mittelteil auf­ weist, wobei letzteres durch Schlitze in der Membran­ feder in eine Reihe federelastischer Finger 25 unter­ teilt ist. Zwischen nebenanderliegenden Fingern sind Öffnungen 26 angeordnet.

Diese Membranfeder 22 wird innerhalb des Deckels gegen ein primäres Kippstützelement 30 gepreßt, wobei dieses einen ringförmigen Wulst aufweist, der durch einen Preß­ vorgang auf der Innenfläche des Deckels 14 ausgebildet wird. Ein sekundäres Kippstützelement, an dem die Membranfeder auf ihrer anderen Seite anliegt, umfaßt einen Stützring 32, der von mehreren Laschen 33 in seiner Stellung gehalten wird, wobei diese Laschen von dem Deckel 14 heraus gebogen und durch die Öffnungen 26 in der Membranfeder 22 hindurchgeführt sind. Die freien Enden 34 dieser Laschen 33 sind radial nach außen gerichtet, um den Stützring 32 in seiner Stellung zu halten.

Im eingerückten Zustand der in Abb. 1 dargestellten Kupplung ist die Membranfeder 33 aus ihrem unbelasteten Zustand zu einen flachen Zustand verformt, in dem der Tellerfederteil 23 einen Anpreßdruck auf ein Druckplatten-Kippstützelement ausübt, das einen auf der angrenzenden Fläche der Druckplatte 18 angeordneten, kreisrunden (oder in Form einer Kronenmutter durch­ brochenen) Wulstkörper 36 umfaßt. Hierdurch werden die Reibbeläge 13 der Kupplungsscheibe 12 zwischen der Reib­ fläche 37 der Druckplatte 18 sowie der Reibfläche 38 des Motorschwungrades 10 geklemmt, so daß über die mittige Nabe 9 der Kupplungsscheibe eine kraftschlüssige Ver­ bindung zwischen dem Motorschwungrad 10 und der Getriebeantriebswelle 8 zustandekommt.

Das Auskuppeln erfolgt, indem das Kupplungsausrücklager 40 in Richtung des Pfeils F bewegt wird und damit be­ wirkt, daß der innere Laufring 41 des Kugellagers axial auf die federelastischen Finger 25 der Membranfeder 22 drückt. Als Folge dieses Vorgangs führt der äußere elastische Umfangsteil der Membranfeder eine Kippbewe­ gung zwischen den primären und sekundären Kippstütz­ elementen 30, 32 aus und nimmt damit den Druck von der Druckplatte 18. Mit dem Entfallen dieses Drucks wird die Druckplatte 18 von den Streifen 20 zurückgezogen, so daß die Kupplungsscheibe freikommt und die Verbindung zwischen Motorschwungrad 10 und Getriebeantriebswelle 8 getrennt wird.

Die axiale Bewegung des Kupplungsausrücklagers 40 ent­ lang der Antriebswelle 8 wird in der Regel durch eine Kupplungsausrückgabel gesteuert, deren Betätigung z. B. hydraulisch oder mechanisch erfolgen kann.

Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, nimmt die Membranfeder 22 mit fortschreitendem Verschleiß der Reibbeläge 13 der Kupplungsscheibe 12 im Laufe der Kupplungslebensdauer eine zunehmend geneigte Stellung im Inneren der Kupplung an, wobei sich der Umfangsteil 23 auf das Motorschwung­ rad 10 zubewegt, während sich die Finger 25 in die entgegengesetzte Richtung auf das Kupplungsausrücklager 40 verlagern. Geht diese Bewegung der Kupplungsausrück­ finger so weit, daß zwischen den Fingern und dem Aus­ rücklager kein Zwischenraum mehr besteht, so liegen diese Finger auch dann an dem inneren Laufring 41 des Ausrücklagers an, wenn die Kupplung eingerückt ist, so daß nicht mehr der volle Druck der Membranfeder auf die Druckplatte einwirkt. Zudem verlängert sich der Weg des Ausrücklagers, wodurch wegbedingter Verschleiß entsteht. Wird die Stellung des Ausrücklagers jetzt nicht nach­ justiert, um den Abstand wiederherzustellen, rutscht die Kupplung früher oder später durch. Ein erheblicher Teil der Kupplungsausfälle ist auf das nicht rechtzeitige Nachstellen dieses Spiels während der Nutzlebensdauer der Kupplung zurückzuführen.

Die Abb. 2 und 3 zeigen jeweils andere Ansichten einer Kupplungsdeckelvorrichtung mit erfindungsgemäßem selbst­ tätigem Verschleißausgleich. Abb. 4 und 5 stellen Ansichten derselben Komponenten dar, die bereits in Abb. 2 erkennbar sind, bilden dabei jedoch die verschiedenen Betriebsstellungen der Vorrichtung nach Verschleiß der Kupplungsscheibe im Laufe der Kupplungslebensdauer ab.

Die Kupplungsanordnung gemäß Abb. 2 und 3 ähnelt in ihrer Bauweise der in Abb. 1 dargestellten herkömmlichen Baugruppe. Sie umfaßt ein Motorschwungrad 50, eine Deckelanordnung 51, eine Druckplatte 58 sowie eine Kupplungsscheibe 52 mit den zwischen Reibflächen 77, 78 der Druckplatte 58 bzw. des Motorschwungrades 50 einge­ klemmten Reibbelägen 53. Bei dem in Abb. 2 dargestellten eingerückten Zustand der Kupplung liegt noch kein Kupplungsverschleiß vor, d. h. die Beläge 53 sind neu und unverbraucht.

Die Deckelvorrichtung 51 umfaßt, wie bereits erläutert, einen mit dem Schwungrad 50 verschraubten Preßstahl­ deckel 54 (Schrauben nicht abgebildet), in dem eine Membranfeder 62 untergebracht ist. Diese sitzt zwischen einem primären Kippstützelement 70, das eine an dem Deckel 54 ausgebildete Ringwulst umfaßt, und einem sekundären Kippstützelement 72, das einen Stützring aufweist, der mittels aus dem Deckel herausgebogener und durch Öffnungen 66 in der Membran hindurchgeführter Laschen 73 befestigt ist. Das freie Ende der Laschen 33 ist radial nach außen gebogen, um den Stützring in seiner Stellung zu halten. Der äußere Umfangsteil 63 der Membran 62 drückt auf das kreisrunde Druckplatten- Kippstützelement 76, um die Klemmkraft herzustellen. Das Auskuppeln erfolgt dadurch, daß die Finger 65 der Membran einwärts in Richtung des Pfeils F bewegt werden, um die Klemmkraft zurückzunehmen, wie bereits zu Abb. 1 ausgeführt.

Die in den Abb. 2-5 dargestellte Deckelbaugruppe ist nun jedoch mit einer Vorrichtung ausgestattet, die den Verschleiß der Kupplungsbeläge 53 selbsttätig ausgleicht, und zwar dadurch, daß das Druckplatten-Kippelement 76 über die Nutzlebensdauer der Kupplung selbsttätig um genau das Maß des an der Kupplungsscheibe 52 aufgetre­ tenen Verschleißes von dem Motorschwungrad 50 wegbewegt wird.

Zu diesem Zweck ist die Druckplatte 58 aus drei separa­ ten Teilen ausgeführt, nämlich einem Hauptkörper 80 mit der Reibfläche 77, einem Kippstützglied mit einem Kipp­ ring 81, der das Druckplatten-Kippstützelement 76 umfaßt, sowie schließlich einem mit einem Außenring 82 ausgestatteten Steuerglied. Der Kippring 81 wird von einer kreisförmigen Vertiefung 84 aufgenommen, die am äußeren Umfang des Hauptkörpers 80 auf der der Reib­ fläche 77 gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist, und läßt sich, wie nachstehend noch erläutert wird, inner­ halb dieser Vertiefung axial von dem Hauptkörper 80 wegbewegen. Der Außenring 82 wird von dem Kippring 81 gestützt und ist, wie ebenfalls nachfolgend noch erklärt wird, sowohl gegenüber dem Hauptkörper 80 als auch gegenüber dem Kippring 81 axial verschieblich ausgeführt.

Der Außenring 82 weist dabei mehrere Fortsätze 86 auf, die in Abständen aus seinem äußeren Umfang herausragen. Diese Fortsätze dienen jeweils zur Befestigung des Außenrings 82 an dem Deckel 54 mittels eines im wesent­ lichen tangential verlaufenden Antriebsbandes 88, das an einem Ende mit der Niete 89 an dem Deckel befestigt und zwischen seinen Enden mittels der Niete 90 an dem jewei­ ligen Fortsatz 86 fixiert ist (siehe Abb. 3). Die Über­ tragung des Drehmoments auf die Druckplatte wird dadurch erzielt, daß das andere Ende des Antriebsbandes 88 mittels der Niete 93 an einer entsprechenden Lasche an dem Hauptkörper 80 befestigt ist. Die Bänder 88 erfüllen somit den Zweck, den Hauptkörper 80, den Außenring 82 sowie den Deckel 54 drehend miteinander zu verbinden, während sie zugleich eine axiale Bewegung der Druck­ platte 58 gegenüber dem preßgeformten Deckel 54 zum her­ kömmlichen Ein- und Auskuppeln erlauben und ein geringes Maß an relativer axialer Verschiebung zwischen dem Außenring 82 und dem Hauptkörper 80 zulassen. An den radial äußersten Enden der Fortsätze 86 sind Laschen 115 ausgebildet, die sich bis in entsprechende Öffnungen 116 fortsetzen, die in Abständen in der Außenwand des preß­ geformten Deckels 54 vorgesehen sind. Der Zweck dieser Laschen im Rahmen der Verschleißausgleichsvorrichtung wird nachstehend erläutert; zugleich erfüllen diese je­ doch noch die sekundäre Funktion, die Druckplatten­ baugruppe vor der Montage der Deckelbaugruppe 51 an dem Schwungrad 59 entgegen der Wirkung der Membranfeder innerhalb des Deckels in ihrer Stellung zu halten und damit die Auslenkung der zwischen den Nieten 88, 90 schräg verlaufenden Antriebsbänder 88 zu begrenzen.

Die kreisförmige Vertiefung 84, die in der Rückseite des Hauptkörpers 80 zur Aufnahme des Kipprings 81 ausgebil­ det ist, verfügt über eine Vorderseite 94, die eine sich radial erstreckende ebene Fläche bildet, sowie einen zylindrischen Teil 95. Der Kippring 81 selbst weist eine ebene Vorderwand 98, eine äußere Umfangswand 99, eine Rückwand 100 mit darin integriertem Druckplatten- Kippstützelement 76 sowie eine innere Umfangswand 101 auf, die den zylindrischen Teil 95 umgibt und über diesen gleitet.

In der inneren Umfangswand 101 des Kipprings 81 ist eine kreisförmige Nut 103 ausgebildet, die über eine Vorder­ wand 104 sowie eine geneigte Rückwand 105 verfügt, wobei letztere eine kreisförmige Abschrägung am inneren Umfang des Kipprings bildet. In dieser kreisförmigen Nut 103 sitzt ein geteilter Federring 106, der einen Spalt aufweist und durch Federelemente 107 - in diesem Falle eine oder mehrere axial wirkende Schraubenfeder(n) - in axialer Richtung von dem Schwungrad 50 weggedrückt wird.

Dieser Federring 106 ist dadurch, daß sein freier Durchmesser größer als der Innendurchmesser der kreis­ förmigen Nut 103 ist, radial in Richtung auf die Außen­ seite der Druckplatte vorgespannt, und wirkt klemmend auf die von der geneigten Rückwand 105 gebildete runde Abschrägung ein. Durch die Vorspannung des geteilten Federrings 106 und dessen Zusammenwirken mit der Ab­ schrägung 195 ergibt sich eine Einwegverbindung zwischen dem Kippring 81 und dem Hauptkörper 80 der Druckplatte 68, die es dem Kippring 81 ermöglicht, sich relativ zu dem Hauptkörper 80 axial von der Reibfläche 77 zu ent­ fernen, ihm jedoch nicht erlaubt, sich auf diese zuzu­ bewegen.

Die äußere Umfangswand 99 des Kipprings 99 stützt den äußeren Ring 82 und umfaßt - ausgehend von der Vorder­ wand 98 - einen ringförmigen Flansch 110, einen schrägen Bund 111 sowie einen in axialer Richtung verlaufenden zylindrischen Teil 112. Der Außenring 82 weist eine Vorderwand 118 sowie eine in dieser Vorderwand 118 ausgebildete Ringnut 119 auf, die so dimensioniert ist, daß sie den Flansch 110 des Kipprings 81 aufnimmt. Diese Nut 119 definiert zugleich einen in axialer Richtung verlaufenden Bund 120, der an dem Flansch 110 anliegt, wenn sich die Vorrichtung in dem in Abb. 2 dargestellten Zustand befindet. An diesen Bund 120 schließt sich axial ein zylindrischer Abschnitt 121 sowie ein radial ver­ laufender Flansch 122 an, wobei letzterer eine innere Umfangswand 126 aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie an dem axial verlaufenden zylindrischen Teil 112 des Kipprings 81 anliegt.

Der an der inneren Umfangswand 99 des Kipprings 81 aus­ gebildete schräge Bund 111 bildet zusammen mit dem am dem Außenring 82 ausgebildeten zylindrischen Abschnitt 121 einen ringförmigen Zwischenraum 130, der einen geteilten Federring 131 mit einem darin befindlichen Spalt aufnimmt, welcher durch Federmittel 132 - im vorliegenden Fall u. a. eine oder mehrere axial wirkende Schraubenfeder(n) - axial in Richtung auf den schrägen Bund 111 gedrückt wird. Dieser Federring 131 ist dadurch, daß sein freier Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Kipprings 81 ist, radial in Richtung auf die Innenseite der Druckplatte 56 vorge­ spannt, so daß er auf den schrägen Bund 111 klemmend einwirkt und damit eine Einwegverbindung zwischen dem Kippring 81 und dem Außenring 82 herstellt, wie noch erläutert wird.

Die Membranfeder 62 wird an ihrem äußerem Umfang 63 durch eine Reihe in Abständen zueinander angeordneter Klemmfedern (eine dieser Elemente ist unter dem Bezugs­ zeichen 135 abgebildet) mit dem Druckplatten-Kippstütz­ element 72 in Berührung gehalten. Diese Klemmfedern 135 sind jeweils mit einem Niet 136 (alternativ mit einer Schraube) an dem Kippring 81 befestigt und verfügen jeweils über ein freies Ende 137, das in Richtung auf die Achse der Anordnung umgebogen und nach außen gewölbt ist, so daß es die Membran 62 an ihrem Umfang erfaßt. Das andere freie Ende 138 der Klemmfeder 135 erstreckt sich im wesentlichen axial über den zylindrischen Teil des Kipprings 81 hinaus und ist so umgebogen, daß es auf den Flansch 122 des Außenrings 82 drückt. Hierdurch wird der Außenring 82 so gegen den Kippring 81 gedrückt, daß sich diese beiden Teile in einem konstant "unbelasteten" Verhältnis zueinander befinden.

In dem in Abb. 2 dargestellten Kupplungszustand, in dem noch kein Verschleiß vorliegt, bleiben die Teile der Druckplatte 58 beim Ein- und Auskuppeln relativ zueinan­ der im wesentlichen in derselben, in der Abbildung dar­ gestellten Position, wobei sich die Kupplung so verhält, als wäre sie mit einer einstückigen Druckplatte des in Abb. 1 abgebildeten Typs ausgestattet. Der Druck der Membranfeder 62 wirkt auf das Kippstützelement 76 und wird über die zusammenwirkenden Flächen 84 und 94 des Kipprings 81 bzw. des Hauptkörpers auf den Hauptkörper 80 übertragen. Die Übertragung des Drehmoments auf die Druckplatte 58 erfolgt über den Deckkel 54 sowie die am Außenring 82 sowie einem Teil des Hauptkörpers 80 befe­ stigten Bänder 88. Ein etwaiges Bestreben des Außen­ rings, sich unter der Einwirkung der Bänder 88 zurück­ zuziehen, wird durch die Endteile 138 der Federn 135 verhindert, die der Wirkung der Bänder 88 entgegenge­ richtet sind und den Bund 120 des Außenrings 82 gegen den Flansch 110 des Kipprings 81 gepreßt halten.

Beim Auskuppeln wird die Druckplatte 58 infolge der Verbindungen, die durch die Endteile 137 der Federn 135 zwischen dem Druckplatten-Kippstützelement 76 und dem äußeren Umfangsteil 63 der Membranfeder 65 erzeugt werden, als komplette Einheit zurückgezogen. Diese Rückzugskraft überträgt sich über den Flansch 110 und den Bund 120 auf den Außenring 82. Zudem ist erkennbar, daß die von den Bändern 88 ausgeübte Rückzugswirkung beim Auskuppeln in jedem Fall auf den Hauptkörper 80 sowie den Außenring 82 der Druckplatte 58 wirkt.

Abb. 4 stellt die Funktion der Verschleißausgleichs­ vorrichtung im eingerückten Zustand der Kupplung dar. In dieser Abbildung weisen die Beläge 53 der Kupplungsscheibe 52 bereits Verschleiß auf, wodurch sich die Druckplatte 58 sowie der äußere Umfangsteil 63 der Membran 62 bei eingerückter Kupplung in Abb. 4 nach links und die federelastischen Finger 65 entsprechend in die Gegenrichtung bewegt haben. Dieser Verschleiß wird nun dadurch festgestellt, daß sich die Lasche 115 des Fortsatzes 86 an die Vorderkante der in dem Deckel 54 vorgesehenen Öffnung 115 anlegt. Dies verhindert, daß sich der Außenring 82 in Richtung auf das Schwungrad 50 bewegen kann, wobei der Druck der Membranfeder den Außenring 82 entgegen der Wirkung der Bänder 88 axial von dem Hauptkörper 80 und dem Kippring 81 trennt und zwischen dem Flansch 110 des Kipprings 81 sowie dem Bund 120 des Außenrings 82 einen Zwischenraum 140 entstehen läßt. Infolge dieser relativen Axialbewegung kann der geteilte Ring 131 unter der Einwirkung der Federmittel 132 an der schrägen Fläche 111 des Kipprings 81 herauf­ wandern.

Beim Auskuppeln des Systems nehmen dessen Bauteile die in Abb. 5 dargestellten Positionen ein. Der Umfangsteil 63 der Membranfeder 62 bewegt sich aus seiner in Abb. 4 abgebildeten Stellung nach rechts und zieht den Kippring 81 gegenüber dem Teil des Hauptkörpers 80 axial in dieselbe Richtung, so daß dieser den durch Verschleiß der Reibflächen zwischen dem Kippring 81 und dem Außen­ ring 82 entstandenen Zwischenraum 140 einnimmt. Einem etwaigen Bestreben des Außenringes 82, beim Auskuppeln wieder in seine Ausgangsstellung relativ zu dem Haupt­ körperteil 80 zurückzukehren und damit den Zwischenraum 140 zu schließen, wird durch die Wirkung des geteilten Rings 131 auf die schräge Fläche 111 vorgebeugt, da diese Einwegverbindung zwar eine axiale Bewegung des Kipprings 81 in der vom Schwungrad 50 wegführenden Rich­ tung erlaubt, jedoch nicht zuläßt, daß sich der Außen­ ring 82 relativ zu dem Kippring 81 auf das Schwungrad zubewegt.

In dem in Abb. 5 dargestellten Zustand hat der Kippring 81 den von dem Außenring 82 hinterlassenen Raum einge­ nommen und sich in axialer Richtung von dem Schwungrad entfernt, um den Verschleiß der Reibflächen 53 auszu­ gleichen, womit die ursprüngliche Ausrichtung der Membranfeder innerhalb der Anordnung wiederhergestellt ist. Wird die Kupplung aus der in Abb. 5 dargestellten Position wieder eingerückt, wird der innere geteilte Federring 106 bereits von dem Federmittel 106 gegen die abgeschrägte Fläche 105 des Kipprings 81 gepreßt und verhindert damit, daß sich der Kippring 81 gegenüber dem Hauptkörper 80 in Richtung auf das Schwungrad 50 axial bewegen kann. Die Klemmkraft wird wiederum auf die Kupp­ lungsscheibe übertragen.

Bei der in Abb. 6 dargestellten Variante ist anstelle der Öffnungen 116 in der verlängerten Wand des preß­ geformten Deckels 54 ein axial vorstehender Anschlagbund 216 am äußeren Umfang des Schwungrades 50 ausgebildet. Ein Verschleiß der Kupplungsbeläge 53 wird in diesem Fall dadurch festgestellt, daß sich die Fortsätze 86 des Laschen 115 an diesen Anschlagbund 216 anlegen.

Obzwar die Arbeitsweise dieser Anordnung in den Zeich­ nungen stufenweise abgebildet ist, dürfte doch deutlich sein, daß sich die Funktion der Vorrichtung kontinuier­ lich über die Lebensdauer der Reibbeläge erstreckt. Da die Ausrichtung der Membranfeder innerhalb der Anordnung damit im wesentlichen konstant bleibt, sorgt die Vor­ richtung einerseits für konstanten Pedaldruck über die gesamte Kupplungslebensdauer als auch für einen selbst­ tätigen Verschleißausgleich. Zudem steht aufgrund der unveränderten Ausrichtung der Membranfeder erheblich mehr Platz für die Reibscheibe und die ihr zugeordnete Dämpfungsbaugruppe zur Verfügung.

Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf ein konkretes Ausführungsbeispiel erläutert. Dennoch dürfte erkennbar sein, daß unterschiedliche Abwandlungen mög­ lich sind, ohne von dem eigentlichen Erfindungsgedanken bzw. Erfindungsumfang abzuweichen. So läßt sich z. B. die Erfindung, obwohl sie hier mit Bezug auf eine Kupplung beschrieben wird, deren Ausrücklager das Auskuppeln durch Ausübung von Druck auf die Finder der Membranfeder herbeiführt (sog. "gedrückte" Kupplung), ebensogut auf eine Anordnung anwenden, bei denen sich Druckplatte und primäre Kippstützelemente in zueinander umgekehrter Stellung befinden und das Ausrücken dadurch bewirkt wird, daß die Enden der Finger von der Druckplatte weg­ gezogen werden (sog. "gezogene" Kupplung). Zudem kann es sich bei der Kupplungsbaugruppe auch um eine Lamellen­ kupplung mit mehreren Druckplatten und Membranfeder oder um eine Ausführung handeln, bei der eine Reaktionsschei­ be an die Stelle des Schwungrades tritt.

Claims (15)

1. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung der Bauart, die ausgestattet ist mit

• - einem im wesentlichen ringförmigen Deckelkörper,
• - einer Druckplatte, die einseitig eine Reibfläche zur Herstellung eines Reibschlusses mit den Reib­ belägen einer Kupplungsscheibe aufweist, welche zwischen dieser Druckplatte und einem Motor­ schwungrad zu klemmen ist,
• - Verbindungsmitteln, die die Druckplatte mit dem Kupplungsdeckel so koppeln, daß sich erstere zu­ sammen mit dem Kupplungsdeckel drehen, jedoch ihre Lage relativ zu diesem Kupplungsdeckel in axialer Richtung verändern kann,
• - im wesentlichen ringförmigen Kippstützmitteln, die an der Druckplatte auf deren der Reibfläche gegen­ überliegenden Seite angeordnet sind, sowie
• - einer zwischen dem Deckelkörper und den Kippstütz­ mitteln der Druckplatte angeordneten Membranfeder, die einerseits einen äußeren Umfangsteil in Form einer Tellerfeder aufweist, der einen elastischen Klemmdruck auf die Druckplatte ausüben kann, um zu bewirken, daß diese eine zwischen Motorschwungrad und Druckplatte angeordnete Kupplungsscheibe klem­ mend fixiert, und andererseits über einen in meh­ rere Finger aufgeteilten Innenteil verfügt, der mit einem Kupplungsausrückmittel in Wirkverbindung tritt,

wobei diese Membranfeder-Kupplungsvorrichtung eine selbstnachstellende Vorrichtung aufweist, die dazu dient, die durch Verschleiß der Kupplungsbeläge verursachte axiale Lageänderung des Druckplatten- Kippstützelementes in Richtung auf das Schwungrad während des Betriebes auszugleichen, und wobei die Druckplatte ausgestattet ist mit

• i) einem im wesentlichen ringförmigen Druckplatten­ körper, der mit der genannten Reibfläche ausgebildet ist;
• ii) einem im wesentlichen ringförmigen Kippstütz­ glied, das das erwähnte Druckplatten-Kippstütz­ element aufweist und gegenüber dem erwähnten Druckplattenkörper axial beweglich ausgeführt ist;
• iii) einem Steuerglied, das die relative Axial­ bewegung des Kippstützgliedes steuert und bei Ver­ schleiß der Reibbeläge gegenüber dem Druckplatten­ körper und dem Kippstützglied axial verschieblich ist, um auf diese Weise dafür zu sorgen, daß sich das Kippstützglied in axialer Richtung von der genannten Reibfläche entsprechend wegbewegen kann.
• iv) Mitteln, die dem Zweck dienen, das Kippstütz­ glied beim Auskuppeln axial von der Reibfläche wegzubewegen; sowie
• v) Einweg-Verbindungsmitteln, die zwischen dem Kipp­ stützglied und dem Druckplattenkörper angeordnet sind und verhindern, daß sich das Kippstützglied relativ zu dem diesem Druckplattenkörper in Richtung auf die Reibfläche zurückbewegen kann.

2. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei sich das Steuermittel bei Verschleiß der Reib­ beläge an den Deckelkörper anlegt und die erwähnte axiale Verschiebung des Steuergliedes relativ zu dem Druckplattenkörper und dem Kippstützglied dadurch bewirkt wird, daß die Membranfeder beim Einrücken der Kupplung auf das Kippstützelement der Druck­ platte wirkt.

3. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Steuerglied im wesentlichen ringförmig ausgebildet und am äußeren Umfang des Druckplatten­ körpers angeordnet ist und über Anschlagmittel ver­ fügt, die mit dem Deckelkörper in Wirkverbindung treten.

4. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Anschlagmittel mehrere Fortsätze aufweist, die sich vom äußeren Umfang des Steuergliedes radial nach außen erstrecken, und an der äußeren Umfangs­ wand des Deckelkörpers eine Reihe entsprechender Öffnungen zur Aufnahme dieser Fortsätze dergestalt vorgesehen sind, daß die Fortsätze bei Verschleiß der Reibbeläge mit den Kanten der entsprechenden Öffnungen in Wirkverbindung treten.

5. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Kippstützglied an seinem äußeren Umfang einen Bund aufweist, der sich radial nach außen er­ streckt, und das Steuerglied an seinem inneren Umfang über einen entsprechenden Bund verfügt, der sich radial nach innen erstreckt, und das Steuer­ glied die von der Reibfläche weggerichtete Axial­ bewegung des Kippstützgliedes dadurch steuert, daß sich diese beiden Bunde aneinander anlegen.

6. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei Verbindungsmittel vorgesehen sind, die das Kippstützglied mit der Membranfeder verbinden, und das Mittel, das die axiale Wegbewegung des Kipp­ stützgliedes von der Reibfläche beim Entkuppeln bewirkt, die Membranfeder selbst umfaßt.

7. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Verbindungsmittel mehrere Klemmfedern umfaßt, die an dem Kippring befestigt und kreisför­ mig um die Membranfeder angeordnet sind, und wobei jede Federklemme mit einem freien Ende an dem äuße­ ren Umfangsrand der Membranfeder anliegt und mit dem anderen freien Ende einen Druck auf das Steuerglied ausüben kann, um dieses von dem Kippstützglied weg­ zudrücken.

8. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindungsmittel, die die Druckplatte mit dem Deckel koppeln, mehrere tangential angeordnete, drehmomentübertragende, federelastische Bänder um­ fassen, die jeweils am ihrem einen Ende an dem Deckelkörper, an ihrem anderen Ende mit dem Druck­ plattenkörper und an einem Punkt zwischen ihren beiden Enden mit dem Steuerglied verbunden sind.

9. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei zwischen dem Steuerglied und dem Kippstütz­ glied eine Einwegverbindung vorgesehen ist, die ver­ hindert, daß das Steuerglied beim Auskuppeln unter der Einwirkung der federelastischen Bänder relativ zu dem Kippstützglied zurückgezogen wird.

10. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die genannte Einwegverbindung einen an der äußeren Umfangswand des Kippstützgliedes ausgebil­ deten schrägen Wandbereich sowie einen geteilten Federring aufweist, der diesen Wandbereich um­ schließt und klemmt, und dieser Federring zudem mit einem zylindrischen Wandbereich in Wirkverbindung treten kann, der an der inneren Umfangswand des Steuergliedes ausgebildet ist.

11. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das zwischen dem Kippstützglied und dem Druck­ plattenkörper angeordnete Einweg-Verbindungsmittel über eine in der äußeren Umfangswand des Kippstütz­ gliedes ausgebildete Ringnut, die einen abgeschräg­ ten Wandabschnitt aufweist, einen in dieser Nut liegenden geteilten Federring, der auf diesen abge­ schrägten Wandabschnitt klemmend einwirkt, sowie eine entsprechende zylindrische Fläche an dem Druck­ plattenkörper verfügt, die mit diesem geteilten Ring in Wirkverbindung treten kann.

12. Membranfeder-Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Schwungrad mit einem an seinem Umfang axial vorstehenden Wandglied ausgestattet ist und das Anschlagmittel mehrere Fortsätze aufweist, die sich vom äußeren Umfang des Steuergliedes in radia­ ler Richtung erstrecken, und diese Fortsätze bei Verschleiß der Reibbeläge mit dem axial vorstehen­ den Wandglied in Wirkverbindung treten können.

13. Deckelvorrichtung für eine Membranfederkupplung, ausgestattet mit

• - einem im wesentlichen ringförmigen Deckelkörper,
• - einer zum Zwecke des Zusammenwirkens mit den Reib­ belägen einer Kupplungsscheibe einseitig mit einer Reibfläche versehenen Druckplatte;
• - Verbindungsmitteln, die die Druckplatte so mit dem Deckelkörper koppeln, daß sie sich einerseits mit diesem mitdreht, andererseits jedoch auch axial zu diesem beweglich ist;
• - im wesentlichen ringförmigen Kippstützmitteln, die an der der Reibfläche gegenüberliegenden Seite der Druckplatte angeordnet sind;
• - einer zwischen dem Deckelkörper und den Kippstütz­ mitteln der Druckplatte angeordneten Membranfeder, die einen äußeren Umfangsteil in Form einer Tellerfeder zur Ausübung eines elastischen Klemmdrucks auf die Druckplatte sowie einen in mehrere Finger aufgeteilten Innenteil aufweist, der mit Kupplungsausrückmitteln in Wirkverbindung treten kann;

wobei diese Deckelvorrichtung über eine selbstnach­ stellende Vorrrichtung zum Ausgleich des Verschlei­ ßes der Kupplungsscheibe während des Betriebes ver­ fügt und die erwähnte Druckplatte ihrerseits einen im wesentlichen ringförmigen und mit dieser Reib­ fläche ausgebildeter Druckplattenkörper, ein im wesentlichen ringförmiges Kippstützglied, das das erwähnte Druckplatten-Kippstützelement aufweist und gegenüber dem erwähnten Druckplattenkörper axial beweglich ausgeführt ist, ein zur Steuerung der relativen Axialbewegung des Kippstützgliedes dienendes und bei Verschleiß der Kupplungsscheibe gegenüber dem Druckplattenkörper und dem Kippstütz­ glied verschiebliches und dadurch eine entsprechende axiale Entfernung des Kippstützgliedes von der Reibfläche ermöglichendes Steuerelement, Mittel zur axialen Entfernung des Kippstützgliedes von der Reibfläche beim Auskupplungsvorgang sowie eine zwischen dem Kippstützglied und dem Druckplatten­ körper angeordnete Einwegverbindung umfaßt, welche verhindert, daß sich das Kippstützglied gegenüber dem Druckplattenkörper in Richtung auf die Reibfläche zurückbewegen kann.