DE19516396C1 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung zur Übertragung des von einer Ver­ brennungsmaschine gelieferten Antriebsmomentes, mit einer ein Kupplungsge­ häuse und eine Anpreßfeder aufweisenden Druckplatteneinheit, die mit einem Schwungrad der Verbrennungsmaschine starr verbunden ist, wobei die Anpreß­ feder den Reibbelag der Kupplungsscheibe auf das Schwungrad preßt.

Eine solche Kupplung ist im Kraftfahrzeugbau seit langem bekannt. Die Druck­ platteneinheit ist topfförmig ausgestaltet und die Anpreßfeder liegt in ihrem Bo­ denbereich an. Zum Ausgleich von Toleranzen bei der Einstellung der Anpreßkraft der Anpreßfeder kann der axiale Abstand zwischen der Druckplatte und dem Schwungrad in einem gewissen Bereich verändert werden.

Aus der DE-A-40 14 470 ist eine Reibungskupplung bekannt, bei der das Kupp­ lungsgehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt an einer zylindrischen Führung des Schwungrades zentriert und dann axial aufgeschoben werden kann. Während des Aufschiebens des Kupplungsgehäuses wird die Vorspann kraft der Anpreßfe­ der gemessen, bis die axial richtige Stelle gefunden wurde. In dieser Stellung werden das Kupplungsgehäuse und das Schwungrad fest miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Durch diese Art des Zusammenbaus können sowohl die Abmessungstoleranz der Druckplatteneinheit als auch die Toleranzen in der Vorspannkraft der Anpreßfeder ausgeglichen werden.

Die DE-A-40 14 471 offenbart eine Verfahren zur Montage einer Reibungskupp­ lung, bei der die Druckplatteneinheit mit der Kupplungsscheibe am Schwungrad so aufgelegt wird, daß die zur Anlage aneinander bestimmten Anlageflächen des Kupplungsgehäuses und des Schwungrades noch voneinander beabstandet sind, weil die Anpreßfeder sich in entspanntem Zustand befindet. Durch Kraftbeaufschlagung des Kupplungsgehäuses in Richtung Schwungrad wird die Anpreßfeder belastet und deren steigende Federkraft über den zurückgelegten Weg ermittelt. Das Kupplungsgehäuse und das Schwungrad werden miteinander verschraubt, bevor die gewünschte Anpreßkraft von der Anpreßfeder aufgebracht wird. Durch die Ermittlung des Federkraftverlaufs ist nach dem Verschrauben bekannt, um welches Maß das Kupplungsgehäuse noch auf das Schwungrad zu bewegt wer­ den muß, um die gewünschte Anpreßkraft zu erreichen. Dieser Restweg wird dann durch plastische Verformung des Kupplungsgehäuses bewirkt.

Insbesondere bei der Modulbauweise werden die nach dem zuvor beschriebenen Montageverfahren zusammengebauten Kupplungen verwendet, um im eingestell­ ten Zustand an die Montagelinie des Kraftfahrzeugherstellers geliefert zu werden.

Das Verschweißen des Kupplungsgehäuses mit dem Schwungrad hat den Nach­ teil, daß eine verschlissene Kupplung nicht wieder aufgearbeitet werden kann. Die endgültige Einstellung der Vorspannkraft durch plastische Verformung läßt zwar eine Erneuerung der Kupplungsscheibe prinzipiell zu, so erfordert dies aber einen relativ hohen Aufwand, insbesondere im Hinblick auf die für die Montage notwendigen Werkzeuge, daß eine Erneuerung der Kupplungsscheibe allein aus Kostengründen nicht in Frage kommt und ab einem gewissen Verschleiß die Kupplung vollständig ausgetauscht wird.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll eine gattungsgemäße Reibungskupp­ lung so weiterentwickelt werden, daß zum Ausgleich von Toleranzen die Druck­ platteneinheit einstellbar montiert werden kann und der Toleranzausgleich insbe­ sondere auch im Zuge des Austauschs der Kupplungsscheibe möglich ist.

Die Problemlösung erfolgt dadurch, daß die zur Verbindung von Druckplattenein­ heit und Schwungrad dienende Kreisringfläche des Kupplungsgehäuses in min­ destens drei Sektoren aufgeteilt ist, und sich in jedem Sektor gleichermaßen de­ ren axiale Höhe in Umfangsrichtung ändert, so daß durch eine Relativverdrehung zwischen Druckplatteneinheit und Schwungrad der Axialabstand zur Einstellung der Anpreßkraft der Anpreßfeder veränderlich ist.

Die Ausbildung der sich ändernden Axialhöhe in jedem Sektor kann durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Keilfläche am Schwungrad und an der Druckplat­ teneinheit realisiert werden. Vorzugsweise ist die Druckplatteneinheit oder das Schwungrad mit gestuften Anlageflächen versehen und neben den Verbindungs­ stellen sind im Schwungrad bzw. in der Druckplatteneinheit kreisringförmige Ver­ tiefungen vorgesehen, in die der nicht zur Verbindung vorgesehene Stufenteil hineingedreht werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Kupplung ist sowohl eine einfache und kostengün­ stige Modulbauweise gewährleistet als auch der Austausch der Kupplungsschei­ be, da die Verbindung zwischen der Druckplatteneinheit und dem Schwungrad einfach gelöst und nach Auswechseln der Kupplungsscheibe der axiale Abstand ebenso einfach wieder einstellbar ist. Die Verbindung zwischen der Druckplat­ teneinheit und dem Schwungrad kann durch Schrauben oder Nieten hergestellt werden. In jedem Sektor ist mindestens eine Verbindungsstelle zwischen der Druckplatteneinheit und dem Schwungrad vorgesehen. Hierzu weist eines der Bauteile eine einzige Bohrung und das andere in der entsprechenden Kreisringflä­ che eine Mehrzahl hintereinander in Umfangsrichtung beabstandeter Bohrung auf. Vorzugsweise ist die jeweils einzelne Bohrung im Schwungrad vorgesehen. Durch Drehen der Druckplatteneinheit in Umfangsrichtung kann die Anpreßkraft der An­ preßfeder rasterartig eingestellt werden, indem jeweils die Bohrungen zur Deckung gebracht werden. Ist die richtige Einstellung gefunden, wird die Schraube bzw. der Niet eingesetzt und die Druckplatteneinheit auf dem Schwungrad befe­ stigt.

Vorzugsweise ist jeder Sektor in zwei identische Abschnitte mit sich in Um­ fangsrichtung ändernder axialer Höhe unterteilt, so daß die Druckplatteneinheit in jedem Sektor an mindestens zwei Stellen mit dem Schwungrad verbunden wer­ den kann, um eine sichere Befestigung zu gewährleisten.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anlagefläche als Sägezahnkur­ ve ausgebildet. Dadurch kann das Kupplungsgehäuse auch weiter zurückgedreht werden, so daß der axiale Abstand gegebenenfalls auch vergrößert werden kann. Es ist ebenso möglich, die Druckplatteneinheit an einem sogenannten Flexplate- Schwungrad, bei dem sich die Kreisringfläche auf einer axial flexiblen Platte be­ findet, zu befestigen. Die Stufung bzw. die Sägezahnkurve wird in die Flexplate geprägt und dann mit der Druckplatte verbunden.

Vorzugsweise sind zwei Abstufungen in jedem Abschnitt vorgesehen. Insbesondere vorzugsweise sind zwischen drei und fünf Abstufungen vorgesehen und der Stufensprung ist kleiner als 0,5 mm, so daß ein Toleranzausgleich von etwa 1 mm bis 2 mm möglich ist, der für die heute bekannten Fertigungstechnologien ausreicht.

Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf die Druckplatteneinheit einer erfindungsgemäß ausge­ stalteten Reibungskupplung;

Fig. 2 die Seitenansicht der Reibungskupplung gemäß Sichtpfeil II nach Fig. 1;

Fig. 3 eine zu Fig. 3 analoge Darstellung;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reibungskupp­ lung in Seitenansicht;

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung mit einem sogenannten Flex­ plate-Schwungrad.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die Reibungskupplung in drei gleich aufgebaute Sektoren A, B, C unterteilt, von denen jeder Sektor A, B, C in zwei identische Abschnitte A₁, A₂; B₁, B₂; C₁; C₂ unterteilt ist. Am äußeren Radius der Druckplatteneinheit bzw. des Kupplungsgehäuses 2 sind in der zu Anlage und Befestigung der Druckplat­ teneinheit 1 mit dem Schwungrad 2 vorgesehenen Kreisringfläche in jedem Ab­ schnitt jeweils fünf Bohrungen 9 in einem regelmäßigen Abstand zueinander vor­ gesehen. Im Schwungrad 2 ist zur Festlegung der Befestigungsstelle 5 in jedem der Abschnitte A₁, A₂; B₁, B₂; C₁; C₂ eine entsprechende Bohrung 10 vorgesehen.

In Umfangsrichtung ist die Kreisringfläche 8 der Druckplatteneinheit 1 in jedem der Abschnitte A₁ bis C₂ in Umfangsrichtung stufenförmig ausgebildet, so daß in jedem Abschnitt jede Bohrung 9 in einer anderen axialen Höhe endet. Durch jede Stufe wird eine eigene Auflagefläche erzeugt, so daß über den Umfang verteilt jeweils sechs identische Auflageflächen vorgesehen sind.

Neben den Befestigungsstellen 5 im Schwungrad 2 ist die Kreisringfläche 8 ver­ tieft ausgebildet. Diese Vertiefung 6 kann entweder in das Schwungrad 2 einge­ dreht werden oder beim Gießen entsprechend berücksichtigt worden sein. In Fig. 3 ist diese Vertiefung 6 deutlich erkennbar. Sie ist notwendig, damit die über die Befestigungsstelle 5 in axialer Richtung hinausragenden Anlageflächen nicht am Schwungrad 2 anliegen. Die Befestigung der Druckplatteneinheit 1 mit dem Schwungrad 2 kann, wie in Fig. 3 gezeigt, über Nieten 7a oder wie in Fig. 3a dargestellt über Schrauben 7 erfolgen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Anlageflächen zwischen der Druckplatteneinheit 1 und dem Schwungrad 2 sägezahnförmig aus­ gebildet sind. Dieses Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, daß die Druckplat­ te 1 von einer Nullage ausgehend in zwei Richtungen zum Ausgleich von Tole­ ranzen verdreht werden kann.

Wie die Fig. 5 zeigt, kann die erfindungsgemäße Reibungskupplung auch zu­ sammen mit einem sogenannten Flexplate-Schwungrad verwendet werden. Hierbei wird die Stufung bzw. die Sägezahnkurve in die Flexplate 11 geprägt und die Druckplatteneinheit 1 entsprechend der vorstehenden Beschreibung mit dieser verbunden.

Claims (7)

1. Reibungskupplung zur Übertragung des von einer Verbrennungsmaschine gelie­ ferten Antriebsmomentes, mit einer ein Kupplungsgehäuse (3) und eine An­ preßfeder (4) aufweisenden Druckplatteneinheit (1), die mit einem Schwung­ rad (2) der Verbrennungsmaschine starr verbunden ist, wobei die Anpreßfe­ der (4) den Reibbelag der Kupplungsscheibe auf das Schwungrad (2) preßt, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung von Druckplatteneinheit (1) und Schwungrad (2) die­ nende Kreisringfläche (8) des Kupplungsgehäuses (3) in mindestens drei Sek­ toren (A, B, C) aufgeteilt ist, und sich in jedem Sektor gleichermaßen deren axiale Höhe in Umfangsrichtung ändert, so daß durch eine Relativverdrehung zwischen Druckplatteneinheit (1) und Schwungrad (2) der Axialabstand zur Einstellung der Anpreßkraft der Anpreßfeder (4) veränderlich ist.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor (A, B, C) in zwei identische Abschnitte (A₁, A₂; B₁, B₂, C₁, C₂) mit sich in Umfangsrichtung ändernder axialer Höhe unterteilt ist.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringfläche des Kupplungsgehäuses (3) mit gestuften Auflageflä­ chen versehen ist und neben den Verbindungsstellen (5) im Schwungrad (2) eine kreisringförmige Vertiefung (6) vorgesehen ist.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringfläche des Schwungrades (2) mit gestuften Auflageflächen versehen ist und neben den Verbindungsstellen in der Druckplatte (1) eine kreisringförmige Vertiefung vorgesehen ist.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche als Sägezahnkurve ausgebildet ist.

6. Reibungskupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Abstufungen vorgesehen sind.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen drei und fünf Abstufungen vorgesehen sind und der Stufen­ sprung kleiner als 0,5 mm ist.