DE19611100C2 - Reibungskupplung mit Verschleißausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupp­ lung, entsprechendem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Reibungskupplung der o. g. Bauart ist beispiels­ weise aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 12 107 bekannt. Bei dieser bekannten Konstruktion sind zwei Verstellelemente konzentrisch zur Drehachse an der Anpreßplatte geführt, und zwar an einem Innendurch­ messer, der durch eine vorspringende Nase gebildet ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Rei­ bungskupplungen der o. g. Bauart die Einrichtung zum Ausgleich des Reibbelagverschleißes einfach im Aufbau und leichtgängig im Betrieb auszugestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hauptanspruch gelöst. Durch die Anordnung von mehreren, insbesondere drei am Umfang verteilten und in Achsrichtung verlaufenden Führungsbolzen ist sichergestellt, daß das oder die Ver­ stellelemente nur örtlich mit den Führungselementen in Form der Führungsbolzen in Kontakt stehen, so daß auch bei längerem Betrieb die Verstelleinrichtung leichtgängig bleibt. Zudem kann gegenüber dem Stand der Technik eine spanabhebende Bearbeitung an der Anpreßplatte in diesem Bereich entfallen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Kraftspeicher als Membranfeder ausgebildet ist, daß zumindest ein Verstellelement zwischen Membranfeder und Anpreß­ platte angeordnet ist und die Führungsbolzen in die Anpreßplatte eingesetzt sind. Eine solche Ausgestaltung ist besonders einfach im Aufbau, da die Membranfeder sowohl die Anpreßkraft erzeugt als auch die Übertra­ gungselemente mit umfaßt.

In besonders einfacher Weise sind die Führungsbol­ zen am Innendurchmesser des zumindest einen Verstell­ elementes angeordnet. Durch die konzentrische Anord­ nung der Anpreßplatte im Kupplungsgehäuse den durch die Anordnung der Führungsbolzen in der An­ preßplatte ist das oder die Verstellelemente über seinen Innendurchmesser zentrisch geführt. Bei dieser Art von Führung ist auch bei sehr hohen Drehzahlen dafür ge­ sorgt, daß die Verdrehbeweglichkeit der Verstellele­ mente immer erhalten bleibt.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Füh­ rungsbolzen am Außendurchmesser des zumindest ei­ nen Verstellelementes anzuordnen. Eine solche Kon­ struktion schützt bei hohen Zentrifugalkräften die Ver­ stellelemente vor Verformung.

Eine weitere Variante sieht vor, daß die Führungsbol­ zen abwechselnd, am Außendurchmesser und am Innen­ durchmesser des zumindest einen Verstellelementes an­ geordnet sind. Eine solche Führung weist zwar mehr Berührungspunkte zwischen den Führungsbolzen und den Verstellelementen auf, es liegt jedoch eine beson­ ders wirksam Führung der Verstellelemente vor.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind zwei axial hintereinander angeordnete Verstellelemente vorgesehen, wobei diese gegenseitig durch wenigstens ein Federelement umfangsmäßig zueinander verspannt sind. Die Verwendung von zwei mit korrespondieren­ den Schrägflächen versehenen Verstellelementen, die gegenseitig federkraftbeaufschlagt sind, ermöglicht eine sehr einfache Bearbeitung der Anpreßplatte. Im Berüh­ rungsbereich zwischen Anpreßplatte und dem der An­ preßplatte zugeordneten Verstellelement ist lediglich eine umlaufende, senkrecht zur Drehachse verlaufende Anlagefläche nötig. Die Montage und die Stellung der beiden Verstellelemente im Hinblick auf die Anpreß­ platte ist unkritisch, da das wenigstens eine Federele­ ment nur zwischen den beiden Verstellelementen wirk­ sam ist.

Es ist jedoch auch möglich, zumindest ein Federele­ ment vorzusehen, welches mit den einen Ende an der Anpreßplatte befestigt ist und mit dem anderen Ende am entsprechenden Verstellelement. Dann ist allerdings bei Verwendung von zwei Verstellelementen das nicht von der Feder beaufschlagte in Umfangsrichtung zu ar­ retieren. Dies kann beispielsweise über die Membranfe­ der erfolgen oder auch über einen Spielgeber.

Das oder die Federelemente sind in vorteilhafter Weise als Schraubenzugfeder ausgebildet und tangential im Innendurchmesser des oder der Verstellelemente ange­ ordnet und mit dem einen Ende in einer Öffnung in Verstellelemente eingehängt und mit dem anderen Ende an einem derjenigen Führungsbolzen eingehängt, die am Innendurchmesser verlaufen. Damit ist auf der einen Seite eine preiswerte Herstellung der Feder möglich und zum anderen werden zumindest einzelne Führungs­ bolzen noch zum Abstützen für die Federkraft zusätz­ lich herangezogen.

Dabei kann das andere Ende der Feder als offener Haken ausgebildet sein und etwa in einer Ebene parallel zur Membranfeder verlaufen und zwar in einem Spalt zwischen Anpreßplatte und Verstellelement. Damit kann eine sehr einfach herzustellende Feder raumspa­ rend untergebracht werden.

Es ist jedoch auch möglich, das andere Ende der Fe­ der als Federwicklung auszubilden, die parallel zur Drehachse verläuft, die über den entsprechenden Füh­ rungsbolzen gestülpt ist und auf der sich das oder die Verstellelemente abstützt. Dabei ist lediglich zu berück­ sichtigen, daß der entsprechende Führungsbolzen um das Maß der Materialstärke der Feder nach radial innen versetzt ist. Auch eine solchen Ausgestaltung der Feder ist einfach herzustellen und es muß kein zusätzlicher Raum für das abstehende Federende geschaffen wer­ den.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß Führungsbolzen und/oder Verstellelemente korrosionshemmend ausge­ führt sind. Dies dient dem reibungslosen Bewegungsab­ lauf sämtlicher Bauteile über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung. Dabei können die Führungsbol­ zen und/oder Verstellelemente selbst aus korrosions­ hemmenden Material hergestellt sein oder mit einem solchen Material überzogen sein.

Die Erfindung wird anschließend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigten im ein­ zelnen:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine Reibungskupplung;

Fig. 2 Ansicht und Teilansicht Z der Verstellelemente;

Fig. 3 Ansicht der Anpreßplatte mit Verstellelement und Federn aus Richtung Membranfeder;

Fig. 4, 5, 6 Teilansicht in axialer und radialer Richtung von unterschiedlichen Federn und unterschiedlichen Ausführungen der Verstellelemente.

Fig. 1 zeigt eine sogenannte gedrückte Membranfe­ derkupplung 1, deren Kupplungsgehäuse 6 mit einer angedeuteten Gegenanpreßplatte 2, z. B. in Form eines Schwungrades, fest verbunden ist. Im Kupplungsgehäu­ se 6 ist eine Anpreßplatte 5 angeordnet, die drehfest aber axial verlagerbar mit dem Kupplungsgehäuse 6 verbünden ist (z. B. über Tangentialblattfedern). Zwi­ schen der Anpreßplatte 5 und dem Kupplungsgehäuse 6 ist eine Membranfeder 7 angeordnet, die auf einen mitt­ leren Durchmesser über mehrere am Umfang verteilte Distanzbolzen 10 am. Kupplungsgehäuse 6 kippbar ge­ lagert ist, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Drahtringes 12. Nach radial innen bin ist die Membran­ feder 7 mit Federzungen 8 versehen, die zum Angriff eines nicht dargestellten Ausrücksystems ausgebildet sind. Sämtliche Teile der Reibungskupplung 1 können mit der Gegenanpreßplatte 2 um eine gemeinsame Drehachse 11 umlaufen. Zwischen Gegenanpreßplatte 2 und Anpreßplatte 5 kann eine Kupplungsscheibe mit Reibbelägen 4 eingespannt werden zum Übertragen des Drehmomentes von der Gegenanpreßplatte 2 auf eine nicht dargestellte. Getriebeeingangswelle, die konzen­ trisch zur Drehachse 11 Verläuft. Die Reibungskupplung 1 ist mit einer Einrichtung 3 zum automatischen Ver­ schleißausgleich versehen. Zu diesem Zweck sind ein oder mehrere am Umfang verteilte Spielgeber 13 vor­ gesehen, die zum einen aus einem Schiebebolzen 14 bestehen, der parallel zur Drehachse 11 verläuft, und zwar in einer Bohrung 20 der Anpreßplatte 5. Zum an­ deren besteht jeder Spielgeber 13 aus einem Hebel 15, der mit dem Schiebebolzen 4 fest verbunden ist und der derart nach radial innen verläuft, daß er entweder auf der von der Anpreßplatte 5 abgelegenen Seite der Membranfeder 7 aufliegt oder auf der der Anpreßplatte 5 abgelegenen Seite eines Verstellelementes 18, 19. Im vorliegenden Fall sind - wie auch aus Fig. 2 ersichtlich - zwei axial hintereinander geschaltete Verstellele­ mente 18, 19 vorgesehen, von denen sich eines mit der Bezeichnung 19 direkt an der Anpreßplatte 5 abstützt und das andere mit der Bezeichnung 18 an der Mem­ branfeder 7. Beide Verstellelemente 18, 19 sind ringför­ mig ausgebildet und weisen in den aufeinander zu ge­ richteten Bereichen mehrere am Umfang verteilte Schrägflächen 22, 23 auf. Ferner ist zwischen beiden Verstellelementen 18, 19 eine Federkraft derart wirk­ sam, daß beide Verstellelemente 18, 19 umfangsmäßig gegeneinander verspannt sind und das Bestreben haben, durch eine umfangsmäßige Relativbewegung und durch Aufsteigen auf den Schrägflächen 22 und 23 ihre Axia­ lerstreckung zu vergrößern. Zu diesem Zweck sind im vorliegenden Fall mehrere am Umfang verteilte Schen­ kelfedern 21 vorgesehen, die in entsprechende Öffnun­ gen 24 der beiden Verstellelemente 18, 19 eingreifen. Beide Verstellelemente 18, 19 sind gegenüber der An­ preßplatte 5 in radialer Richtung geführt und zentriert, und zwar durch mehrere am Umfang der Anpreßplatte 5 verteilte und in diese eingesetzte Führungsbolzen 17, die parallel zur Drehachse 11 verlaufen. Weiterhin ist jeder Schiebebolzen 14 mit einer Schraubenfeder 9 ver­ sehen, wobei sich die Schraubenfeder 9 einmal an der Anpreßplatte 5 abstützt und zum anderen an einem Kopf 16 des Schiebebolzens 14, wodurch dieser in Rich­ tung auf die Gegenanpreßplatte 2 vorgespannt wird. Die Schraubenfeder 9 ist zudem so angeordnet, daß sie auch ein Moment auf den Schiebebolzen 14 ausübt, um ihn in der Bohrung 20 der Anpreßplatte 5 zu verklem­ men.

Zur allgemeinen Funktion sei hier nochmals auf den Stand der Technik in Form der Offenlegungsschrift 44 12 107 hingewiesen. Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik ist jedoch bei der vorliegenden Konstruktion die Führung der beiden Verstellelemente 18 und 19 so gelöst, daß mehrere am Umfang verteilte Führungsbol­ zen 17 in der Anpreßplatte 5 parallel zur Drehachse 11 angeordnet sind und diese Führungsbolzen 17 die radia­ le Fixierung der Verstellelemente 18 und 19 überneh­ men. Dabei ist vorzugsweise an insgesamt drei Füh­ rungsbolzen 17 gedacht. Vorzugsweise sind die Füh­ rungsbolzen 17 dabei radial innerhalb der Verstellele­ mente 18 und 19 angeordnet. Dadurch ergeben sich ein­ mal geringere Toleranzprobleme und eine dauernde zwangsweise Berührung zwischen den Verstellelemen­ ten 18, 19 und den Führungsbolzen 17 ist nicht zwangs­ weise einzuhalten. In jedem Fall findet an den Berüh­ rungsstellen allenfalls eine Linienberührung statt, wo­ durch die Verstellbewegung bei einer automatischen Nachstellung sehr reibungsarm vonstatten geht. Um auch bei längerem Betrieb die reibungsarme Verstel­ lung aufrechtzuerhalten kann es vorteilhaft sein, die Führungsbolzen und/oder Verstellelemente korrosions­ hemmend auszuführen. Dabei kann es durchaus reichen, eines der beteiligten Bauelemente mit einem verschleiß­ hemmenden Überzug oder mit einem Rostschutzüber­ zug zu versehen, es ist jedoch auch möglich, mindestens einzelne dieser Teile aus einem nicht rostenden Material herzustellen.

Fig. 3 zeigt die Anpreßplatte in Ansicht und zwar von der Membranfederseite her. Das eine oder die beiden Verstellelemente 18, 19 sind konzentrisch zur Dreh­ achse 11 angeordnet und im vorliegenden Fall durch drei radial innen liegende Führungsbolzen 17 und durch drei radial außen liegende Führungsbolzen 25 fixiert. Beide Arten von Führungsbolzen sind in Umfangsrich­ tung zueinander versetzt angeordnet, so daß das oder die Verstellelemente nach radial außen und nach radial innen hin gleichmäßig geführt sind. Weiterhin sind drei am Umfang verteilte Schraubenzugfedern 26 angeord­ net, die mit dem einen Ende jeweils eine Öffnung 28 in einen der Verstellelemente eingehängt sind und mit dem anderen Ende an einen der Führungsbolzen 17 einge­ hängt sind, die sich radial innerhalb der Verstellelemen­ te befinden. Wie insbesondere aus der vergrößerten Darstellung einer Teilansicht in Achsrichtung und in ra­ dialer Richtung aus Fig. 4 ersichtlich, ist die. Schrauben­ zugfeder 26 mit dem einen Ende 29 in eine Öffnung 28 im Verstellelement 19 eingehängt. Das andere Ende 30 ist jeweils an einem Führungsbolzen 17 eingehängt, der die Verstellelemente 18, 19 nach radial innen hin führt. Um das andere Ende 30 problemlos am Führungsbolzen 13 einhängen zu können, ist im vorliegenden Fall ein Spalt 32 vorgesehen, zwischen dem Verstellelement 19 und der Anpreßplatte 5. Dieser Spalt 32 kann alternativ im Verstellelement 19 oder in der Anpreßplatte 5 ange­ ordnet sein. Im vorliegenden Fall ist der Spalt 32 direkt in die Anpreßplatte 5 eingebracht. Wie der Ansicht von radial innen her zu entnehmen ist, ist die Schraubenzugfeder 26 an dem Verstellelement 19 eingehängt, welches direkt an der Anpreßplatte 5 aufliegt. Daher ist es erfor­ derlich, daß das andere Verstellelement 18, welches di­ rekt von der Anpreßplatte beaufschlagt wird, in Um­ fangsrichtung arretiert ist. Dies kann beispielsweise durch den Hebel 15 des Spielgebers 13 erfolgen, der in einen entsprechenden Ausschnitt des Verstellelementes 18 eingreift.

In Fig. 5 ist ebenfalls eine vergrößerte Darstellung einer Teilansicht in Achsrichtung und in radialer Rich­ tung wiedergegeben. Die hier verwendete Schrauben­ zugfeder 27 ist mit dem einen Ende 29 in einer Öffnung 28 der innen liegenden Verstellelementes 19 eingehängt und das andere Ende 31 ist als Federwicklung ausgebil­ det, die parallel zur Drehachse 11 verläuft, als Feder­ wicklung unwirksam ist und die über den Außendurch­ messer des Führungsbolzens 17 übergestülpt ist. Dieser entsprechende Führungsbolzen 17 ist dabei um die Ma­ terialstärke der Schraubenzugfeder 27 nach radial innen versetzt, so daß die beiden Verstellelemente 18 und 19 auf dem Außendurchmesser dieser Federwicklung ge­ führt sind. Durch diese Konstruktion ist es nicht nötig, für eine abstehendes Federende einen separaten Platz vorzusehen. Zudem wird die Montage dieser Schrau­ benzugfeder 27 erleichtert.

Wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist es vorteilhaft, das Verstellelement 19, welches nicht direkt mit der Mem­ branfeder in Berührung steht, durch die Schraubenzug­ federn 26, 27 in Umfangsrichtung zu belasten. Die Fe­ dern können dabei das Verstellelement 19 geringfügig verformen, so daß eine exakte Ringform nicht mehr vorliegt. Dies ist jedoch an dieser Stelle unkritisch, da das vorne liegende Verstellelement 18 mit der Mem­ branfeder in Berührung steht, und dieses ist von dieser Verformung ausgenommen.

Fig. 6 zeigt die Anordnung eines einzelnen Verstell­ elementes 18, welches über eine ebene Fläche an der Anpreßplatte 5 aufliegt und welches in Richtung auf die Membranfeder mit mehreren Schrägflächen 33 verse­ hen ist. Diese Schrägflächen 33 liegen an einzelnen, um­ fangsmäßig beabstandeten Bereichen 34 der Membran­ feder 7 auf. Diese Bereiche 34 weisen die gleiche Stei­ gung auf wie die Schrägflächen 33. Diese Konstruktion ist besonders einfach im Aufbau, da das zweite Verstell­ element ersatzlos wegfallen kann. Die Schraubenzugfe­ der 27 ist mit ihrer Ausführungsform und ihrer Wirkung bereits aus Fig. 5 bekannt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die verwendete Mem­ branfeder sowohl in gedrückter als auch in gezogener Bauweise Verwendung finden kann.

Claims (11)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Gegenanpressplatte, z. B. in Form eines Schwungrades welche eine Drehachse definiert, ein Kupplungsgehäuse, welches an der Gegenanpressplatte befestigt ist, eine innerhalb des Kupplungsgehäuses drehfest aber axial verlagerbar angeordnete Anpressplatte, zwischen Kupplungsgehäuse und Anpressplatte angeordnete Betätigungsmittel und Kraftspeicher, die zwischen Anpressplatte und Gegenanpressplatte eine Kupplungsscheibe einspannen können, eine zwischen Kupplungsgehäuse, Betätigungsmittel oder Kraftspeicher und Anpressplatte angeordnete Einrichtung zum Ausgleich des Reibbelagverschleißes, welche zumindest ein konzentrisch zur Drehachse angeordnetes ringförmiges, verdrehbar geführtes Verstellelement mit umfangsmäßig ausgebildeten Schrägflächen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des zumindest einen Verstellelementes (18, 19) in radialer Richtung über mehrere am Umfang verteilte und in Achsrichtung verlaufende Führungsbolzen (17, 25) erfolgt, die an einem gegenüber der Drehachse zentrierten Bauteil (5) fest und derart seitlich versetzt vom Verstellelement (18, 19) angeordnet sind, daß zur Führung des Verstellelementes (18, 19) die Führungsbolzen (17, 25) mit einer axialen Linienberührung wirksam werden.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kraftspeicher als Membran­ feder (7) ausgebildet ist, das zumindest eine Ver­ stellelement (18, 19) zwischen Membranfeder (7) und Anpreßplatte (5) angeordnet ist und die Füh­ rungsbolzen (17, 25) in die Anpreßplatte (5) einge­ setzt sind.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Führungsbolzen (17) am Innendurchmesser des zumindest einen Verstellele­ mentes (18, 19) angeordnet sind.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Führungsbolzen (25) am Außen­ durchmesser des zumindest einen Verstellelemen­ tes (18, 19) angeordnet sind.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsbolzen (17, 25) ab­ wechselnd am Außendurchmesser und am Innen­ durchmesser des zumindest eines Verstellelemen­ tes (18, 19) angeordnet sind.

6. Reibungskupplung nach Anspruch 34 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei axialen hintereinander angeordneten Verstell­ elementen (18, 19) diese gegenseitig durch wenig­ stens ein Federelement (21) umfangsmäßig zuein­ ander verspannt sind.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von einem Stellelement (18) dieses und bei Verwendung von zwei Verstellelementen (18, 19) eines durch we­ nigstens ein Federelement (26, 27) gegenüber der Anpreßplatte (5) in Umfangsrichtung verspannt ist und das andere umfangsmäßig arretiert ist.

8. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Federelement als Schrau­ benzugfeder (26, 27) ausgebildet und tangential im Innendurchmesser des oder der Verstellelemente (18, 19) verläuft und mit dem einen Ende (29) in eine Öffnung (28) im Verstellelement eingehängt ist und mit dem anderen Ende (30) an einem derjenigen Führungsbolzen (17) eingehängt ist, die am Innen­ durchmesser verlaufen.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das andere Ende (30) als offener Haken ausgebildet ist und etwa in einer Ebene par­ allel zur Membranfeder (7) verläuft und zwar in einem Spalt (32) zwischen Anpreßplatte (5) und Verstellelement (19).

10. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (31) als Fe­ derwicklung ausgebildet ist, die parallel zur Dreh­ achse (11) verläuft, die über den entsprechenden Führungsbolzen (17) gestülpt ist und auf der sich das oder die Verstellelemente (18, 19) abstützt.

11. Reibungskupplung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsbolzen (17, 25) und/oder Verstellelemente (18, 19) korrosions­ hemmend ausgeführt sind.