DE19709454A1 - Kupplungsdeckelanordnung mit einer Membranfeder und einer zweiten Vorspannungsfeder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsdeckelan­ ordnung und insbesondere eine Kupplungsdeckelanordnung mit einer Membranfeder und einer zweiten Feder, welche eine Druckplatte mit einer Kupplungsscheibe in Eingriff drücken. Die beiden Federn wirken als Tandem.

Im allgemeinen ist eine Kupplungsdeckelanordnung an einem Schwungrad eines Motors befestigt und überträgt ein An­ triebsdrehmoment eines Motors auf ein Getriebe. Eine derar­ tige Kupplungsdeckelanordnung besteht im wesentlichen aus einem an einem Schwungrad befestigten Kupplungsdeckel. Zudem ist eine Druckplatte vorgesehen, um einen Reibungsbereich einer Kupplungsscheibe in Reibungseingriff mit einer Ober­ fläche des Schwungrades festzuklemmen. Schließlich ist ein Federelement angeordnet, um die Druckplatte zum Schwungrad vorzuspannen.

Im allgemeinen wird als Federelement eine Membranfeder bzw. Diaphragmafeder eingesetzt. Die Membranfeder besteht aus ei­ nem Scheibenfederbereich und mehreren Hebelbereichen, welche von einem inneren Umfangsrand radial nach innen verlaufen. Demzufolge spannt die Membranfeder die Druckplatte vor und wird zum Lösen der Federkraft von der Druckplatte bewegt. Beispielsweise weist eine derartige Membranfeder typischer­ weise eine in Fig. 9 dargestellte Löselastcharakteristik D auf. Wie im Graphen von Fig. 9 dargestellt, nimmt die zum Lösen des Eingriffes in die Kupplungsscheibe erforderliche Kraft mit einer im wesentlichen konstanten Rate zu, wenn der Lösehub ansteigt. Jedoch nimmt bei einem bestimmten kriti­ schen Punkt die Kraft allmählich ab, welche zum Fortsetzen der Durchfederung der Membranfeder erforderlich ist.

Bei einer bekannten Kupplungsdeckelanordnung ist eine zweite konische Feder zwischen dem Kupplungsdeckel und einem ring­ förmigen Scheibenbereich der Membranfeder angeordnet, um die Löselastcharakteristika zu verbessern. Die konische Feder wird zwischen dem ringförmigen Scheibenbereich der Membran­ feder und dem Kupplungsdeckel zusammengedrückt. Hierbei wer­ den die Vorspannungskraft der Membranfeder und der konischen Feder kombiniert. Die zum Ablenken bzw. Durchfedern der Mem­ branfeder erforderliche Kraft muß derart konzipiert sein, daß sie sowohl die Membranfeder als auch die Last der koni­ schen Feder durchfedert bzw. ablenkt. Zu diesem Zeitpunkt können die Lastcharakteristika beispielsweise eingestellt werden, indem der Bereich der konischen Feder, an welchem die Last hoch ist, mit dem Bereich der Membranfeder kombi­ niert wird, an welchem die Löselast gering ist, wodurch fla­ che Lösecharakteristika erzielbar sind, wenn die Lastände­ rung unterdrückt wird. Demzufolge kann nach dem Lösevorgang das Funktionsvermögen verbessert werden.

Bei der oben beschriebenen bekannten Kupplungsdeckelanord­ nung muß die zweite bzw. zusätzliche konische Feder zen­ triert sowie eine Rotation der zweiten konischen Feder ver­ hindert werden. Aus diesem Grund weisen bekannte Anordnungen ein Element, wie etwa einen Stützring auf der Seite des Kupplungsdeckels auf, um das Halten bzw. Befestigen der ko­ nischen Feder zu erzielen. Da die speziellen Bauteile, wie etwa der Stützring, eingesetzt werden müssen, nimmt die An­ zahl an Bauteilen zu.

Normalerweise wird bei der Kupplungsdeckelanordnung die Mem­ branfeder im Kupplungsdeckel gestützt. Im allgemeinen exi­ stieren zwei Verfahren zum Stützen der Membranfeder, das heißt zum einen werden Stiftschrauben verwendet. Zum anderen wird die Membranfeder durch Dorne bzw. Vorsprünge gestützt, welche am inneren Umfangsbereich des Kupplungsdeckels vorge­ sehen sind.

Es existieren Kupplungsdeckelanordnungen mit stiftschrauben­ artigen Abstützungen für die Membranfedern, bei welchen eine konische Feder eingesetzt wird. Jedoch sind in den Augen des Erfinders keine Kupplungsdeckelanordnungen bekannt, bei wel­ chen die Membranfeder durch Vorsprünge gestützt wird, bei welchen eine konische Feder eingesetzt wird. Analog obigen Ausführungen besteht bei der Verwendung einer konischen Feder bei einem stiftschraubenartigen Membranfederaufbau das Problem der erhöhten Anzahl an Bauteilen, welche zum Stützen und Dämpfen der konischen Feder und der Membranfeder erfor­ derlich sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungs­ deckelanordnung mit gleichmäßigen oder flachen Löselastcha­ rakteristika durch eine konische Feder und mit verminderter Anzahl an Bauteilen zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina­ tion des Anspruches 1 oder 3 gelöst; die Unteransprüche ha­ ben bevorzugte Ausgestaltungsformen zum Inhalt.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplungsdeckelanordnung zum Ein- und Ausrücken einer Kupplungsscheibe von einem Schwungrad mit einem Kupp­ lungsdeckel geschaffen, welcher mit einem Schwungrad und einer innerhalb des Kupplungsdeckels angeordneten Druckplat­ te verbunden ist. Eine Membranfeder mit einem ringförmigen Federbereich, welcher mit einem äußeren Umfangsbereich aus­ gebildet ist, wird durch einen Bereich des Kupplungsdeckels gestützt. Ein innerer Umfangsbereich des ringförmigen Feder­ bereiches spannt die Druckplatte zum Schwungrad vor. Die Membranfeder weist mehrere Hebelbereiche auf, welche vom ringförmigen Federbereich radial nach innen verlaufen. Des weiteren sind mehrere Öffnungen in der Membranfeder ausge­ bildet, wobei eine Öffnung zwischen jedem benachbarten Paar von Hebelbereichen ausgestaltet ist. Mehrere Stifte verlau­ fen im wesentlichen in Axialrichtung von der Oberfläche der Druckplatte zum Kupplungsdeckel, wobei jeder Stift durch eine entsprechende Öffnung in der Membranfeder verläuft.

Eine konische Feder ist zwischen der Membranfeder und einer Innenfläche des Kupplungsdeckels angeordnet. Ein innerer Um­ fangsbereich der konischen Feder spannt einen inneren Um­ fangsbereich des ringförmigen Federbereiches zur Druckplatte vor und der innere Umfangsbereich der konischen Feder ist mit mehreren Eingriffsbereichen ausgebildet, welche derart in die Stifte eingreifen, daß die konische Feder und die Membranfeder relativ zur Druckplatte in Umfangsbereich eingespannt sind.

Vorzugsweise weist jeder Eingriffsbereich ein Paar von axial verlaufenden und mit den Stiften in Kontakt befindlichen Klemmbereichen auf.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung wird eine Kupplungsdeckelanordnung zum Ein- und Aus­ rücken einer Kupplungsscheibe von einem Schwungrad mit einem Kupplungsdeckel geschaffen, welcher mit einem Schwungrad verbunden ist, wobei ein radialer Innenbereich des Kupp­ lungsdeckels mit mehreren gebogenen Vorsprüngen ausgebildet ist. Eine Druckplatte ist innerhalb des Kupplungsdeckels an­ geordnet sowie mit einer Reibungsfläche ausgebildet, welche ein Reibungselement gegen das Schwungrad einrückt. Die Mem­ branfeder wird durch die Vorsprünge gestützt und spannt die Druckplatte zum Schwungrad vor. Eine konische Feder ist zwi­ schen der Membranfeder und dem Kupplungsdeckel angeordnet sowie mit mehreren Eingriffsbereichen auf dessen radialem Innenbereich ausgebildet. Eine Stützplatte weist eine im we­ sentlichen ringförmige Form auf und ein Bereich der Stütz­ platte ist zwischen der Membranfeder und dem Kupplungsdeckel eingeklemmt. Die Stützplatte ist mit mehreren Stützbereichen ausgebildet, welche in die konische Feder eingreifen und die Axialbewegung eines Bereiches der konischen Feder relativ zum Kupplungsdeckel einschränken. Die Stützplatte ist zudem mit mehreren Klemmbereichen ausgebildet, welche in die Ein­ griffsbereiche der konischen Feder verlaufen, um die Rota­ tion der konischen Feder relativ zur Stützplatte zu begren­ zen.

Vorzugsweise spannt der Stützbereich der Stützplatte ein inneres Umfangsende der konischen Feder zum Kupplungsdeckel vor.

Bevorzugt ist ein Drahtring zwischen der Membranfeder und der Stützplatte angeordnet, wobei die Stützplatte einen Ein­ griffsbereich zum Eingreifen in den Drahtring aufweist.

Bei der Kupplungsdeckelanordnung wird die Druckplatte zur Membranfeder und der konischen Feder gedrückt. Nach dem Aus­ rückvorgang werden die Vorspannungskräfte der Membranfeder und der konischen Feder gelöst. Die hierbei erzeugte Aus­ rück- bzw. Löselast setzt sich aus der Löselast der Membran­ feder und der Last der konischen Feder zusammen. Zu diesem Zeitpunkt können beispielsweise die kompletten Lastcharakte­ ristika eingestellt werden, indem der Lastbereich der koni­ schen Feder, in welchem das Ansprechvermögen hoch ist, mit einem Lastbereich der Membranfeder kombiniert werden, in welchem das Ansprechvermögen niedrig ist. Somit können fla­ che Lösecharakteristika oder sogar ein Lösecharakteristik-Ansprechvermögen erzielt werden, bei welchem Änderungen der Lastcharakteristika reduziert oder ausgeschlossen werden. Demzufolge kann das Betriebs-Ansprechvermögen während des Kupplungsausrückvorganges verbessert werden.

Des weiteren ist bei der konischen Feder der Eingriffsbe­ reich in ein Eingriffselement eingerückt, um die relative Rotation zwischen der Membranfeder und der Druckplatte zu begrenzen. Demzufolge kann die Anzahl an Bauteilen vergli­ chen mit bekannten Anordnungen vermindert werden, da die Rotation verhindert wird, ohne zusätzliche spezielle Bautei­ le einzusetzen.

Des weiteren wird durch die vorliegende Erfindung eine Kupp­ lungsdeckelanordnung mit einem guten Betriebs-Ansprechvermö­ gen erzielt, indem Bauteile einer Kupplungsdeckelanordnung mit Vorsprüngen sowie eine konische Feder verwendet werden.

Bei dieser Anordnung wird die Löselast nach dem Lösevorgang erzielt, indem die Löse- bzw. Ausrücklast der Membranfeder und die Löse- bzw. Ausrücklast der konischen Feder kombi­ niert werden, da die konische Feder die Membranfeder vor­ spannt. Aus diesem Grund können flache Löselastcharakteri­ stika gewährleistet werden, bei welchen eine Laständerung unterdrückt wird. Zudem kann das Betriebs-Ansprechvermögen während des Kupplungsausrückvorganges verbessert werden.

Schließlich kann die Erzeugung eines Versatz es der konischen Feder in Axialrichtung unterdrückt werden, da der Stützbe­ reich der Stützplatte die konische Feder abstützt. Zudem kann die Erzeugung von durch die Rotation der konischen Fe­ der verursachten Geräuschen unterdrückt werden, da die Klemmbereiche der Stützplatte die konische Feder halten und eine Rotation der konischen Feder verhindern.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vor­ liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detail­ lierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Hierbei werden für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet. Es zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Bereiches einer Kupplungsdeckelanordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Membranfeder und einer zusätzlichen konischen Feder;

Fig. 2 eine vergrößerte Endansicht der konischen Feder, welche von der in Fig. 1 dargestellten Kupplungs­ deckelanordnung entfernt wurde;

Fig. 3 eine Querschnittansicht der in Fig. 2 dargestellten konischen Feder entlang der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 einen Graphen, welcher die Löselastcharakteristika der Membranfeder und der zusätzlichen konischen Fe­ der der in Fig. 1 dargestellten Kupplungsdeckelan­ ordnung sowie die kombinierten Löselastcharakteri­ stika der Membranfeder und der zusätzlichen koni­ schen Feder darstellt;

Fig. 5 eine seitliche Querschnittansicht einer Kupplungs­ deckelanordnung entsprechend einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer Membranfeder, einer zusätzlichen konischen Feder und einer Stützplatte;

Fig. 6 eine Querschnittansicht eines Bereiches der in Fig. 5 dargestellten Kupplungsdeckelanordnung in ver­ größertem Maßstab;

Fig. 7 eine Querschnittansicht eines weiteren Bereiches der in Fig. 5 dargestellten Kupplungsdeckelanordnung mit vergrößertem Maßstab;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Stützplatte und der konischen Feder, welche von der in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellten Kupplungsdeckelanordnung entfernt wurden; und

Fig. 9 einen Graphen der Löselastcharakteristika einer Mem­ branfeder.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Kupplungsdeckelanordnung 1 mit Zugbauweise entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung. Fig. 1 ist derart ausgerichtet, daß der unte­ re Bereich der Kupplungsdeckelanordnung 1 mit Zugbauweise in Fig. 1 einem Motor benachbart sowie der obere Bereich der Kupplungsdeckelanordnung von Fig. 1 einem Getriebe benach­ bart ist. Nachfolgend werden die oberen Bereiche von Fig. 1 als Getriebeseite und die unteren Bereiche von Fig. 1 als Motorseite oder Schwungradseite bezeichnet.

Die Kupplungsdeckelanordnung 1 stellt eine Einrichtung zum wahlweisen Ein- und Ausrücken von (nicht dargestellten) Rei­ bungsflächen einer (nicht dargestellten) Kupplungsdeckelan­ ordnung gegen ein Schwungrad auf der Motorseite dar.

Die Kupplungsdeckelanordnung 1 besteht hauptsächlich aus ei­ nem Kupplungsdeckel 5, welcher am Schwungrad auf der Motor­ seite befestigt ist, sowie aus einer Druckplatte 6, welche innerhalb des Kupplungsdeckels 5 angeordnet ist. Zudem ist eine Diaphragma- bzw. Membranfeder 7 zum Vorspannen der Druckplatte 6 zum Schwungrad sowie eine konische Feder 8 vorgesehen, welche zwischen dem Kupplungsdeckel 5 und der Membranfeder 7 angeordnet ist.

Die Druckplatte 6 besteht aus einem im wesentlichen ringför­ migen Element, welches am Kupplungsdeckel 5 durch eine (nicht dargestellte) Befestigungsplatte auf bekannte Weise befestigt ist. Demzufolge kann sich die Druckplatte 6 nicht relativ zum Kupplungsdeckel 5 drehen, ist jedoch in Axial­ richtung bewegbar. Nebenbei bemerkt, wird die Druckplatte 6 (in Fig. 1) nach oben durch die Vorspannungskraft von der Befestigungsplatte vorgespannt. Die Druckplatte 6 weist eine (nicht dargestellte) Druckfläche auf der Schwungradseite (in Fig. 1 die untere Seite) auf. Die Druckfläche besteht aus einer Fläche zum Festklemmen der Reibungsflächen der Kupp­ lungsdeckelanordnung in Verbindung mit dem Schwungrad. Zudem ist ein ringförmiger Vorsprungsbereich 6a auf einer radial verlaufenden Fläche der Druckplatte 6 sowie der Druckfläche der Druckplatte 6 gegenüberliegend ausgebildet. Schließlich sind sechs Stifte 10 gleich beabstandet und einer inneren Umfangsseite des ringförmigen Vorsprungsbereiches 6a benach­ bart befestigt.

Die Membranfeder 7 weist im wesentlichen die Form einer fla­ chen Scheibe auf und ist koaxial zur Druckplatte 6 innerhalb des Kupplungsdeckels 5 angeordnet. Die Membranfeder 7 be­ steht aus einem ringförmigen Federbereich 7a und mehreren Hebelbereichen 7b, welche radial nach innen vom ringförmigen Federbereich 7a verlaufen. Das äußere Umfangsende des ring­ förmigen Federbereiches 7a wird innerhalb des Kupplungs­ deckels 5 durch einen Drahtring 9 gestützt. Ein inneres Um­ fangsende des ringförmigen Federbereiches 7a ist mit dem ringförmigen Vorsprungsbereich 6a der Druckplatte 6 in Kon­ takt und spannt die Druckplatte zum (nicht dargestellten) Schwungrad vor. Längsöffnungen bzw. Langlöcher 7c sind zwi­ schen nahen Bereichen auf der äußeren Umfangsseite des je­ weiligen Hebelbereiches 7b ausgebildet. Die an der Druck­ platte 6 befestigten Stifte 10 durchdringen die Langlöcher 7c. Die Membranfeder 7 rotiert zusammen mit der Druckplatte 6 aufgrund des Eingriffes zwischen den Stiften 10 und den Löchern 7c. Die inneren Umfangsenden der Hebelbereiche 7b sind mit einer (nicht dargestellten) Ausrückeinheit verbun­ den. Die Ausrückeinheit zieht die Hebelbereiche 7b zur Ge­ triebeseite, um die Druckplatte 6 aus dem eingerückten Zu­ stand der (nicht dargestellten) Kupplungsdeckelanordnung mit dem (nicht dargestellten) Schwungrad auszurücken.

Die konische Feder 8 ist innerhalb des Kupplungsdeckels 5 angeordnet, wobei dessen äußerer Umfangsbereich innerhalb einer in einem Bereich des Kupplungsdeckels 5 ausgebildeten Aussparung 5a gehalten ist und mit dessen inneren Umfangsbe­ reich in den inneren Umfangsbereich des ringförmigen Feder­ bereiches 7a eingreift sowie den inneren Umfangsbereich des ringförmigen Federbereiches 7a der Druckplatte 6 vorspannt. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind sechs Paare von Klemmberei­ chen 11 jeweils im wesentlichen gleich beabstandet in Um­ fangsrichtung auf dem inneren Umfangsbereich der konischen Feder 8 ausgebildet. Die vorderen Enden der Klemmbereiche 11 verlaufen kreuzweise zum Getriebe, wie in der oberen Hälfte von Fig. 1 dargestellt, und greifen in jede Umfangsseite des Stiftes 10 ein.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Anordnung wird nach­ folgend beschrieben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel drückt der innere Umfangsbe­ reich der konischen Feder 8 die Druckplatte 6 zum Schwungrad in Verbindung mit der Membranfeder 7. Wenn die Kupplungsan­ ordnung im eingerückten Zustand ist, stellt sich die auf die Druckplatte 6 wirkende Einrücklast als Verbunddrucklast dar, welche aus der Kraft von der konischen Feder 8 und der Mem­ branfeder 7 zusammengesetzt ist. Da die Kraft von den beiden Federn übertragen bzw. zugeführt wird, nimmt die komplette Vorspannungskraft zu. Somit werden durch die Kombination der Charakteristika der beiden Federn die durch Reibung ver­ schleißenden Bereiche der (nicht dargestellten) Kupplungs­ deckelanordnung größer, im Vergleich zu bekannten Anordnun­ gen. Zusätzlich können verbesserte Drucklastcharakteristika gewährleistet werden, bei welchen Laständerungen unterdrückt werden.

Wenn eine Bedienungsperson das Kupplungspedal niederdrückt, bewegt die (nicht dargestellte) Ausrückeinheit die vorderen Enden der Hebelbereiche 7b der Membranfeder zur Getriebesei­ te. Somit wird die Drucklast der konischen Feder 8 und der Membranfeder 7 gegen die Druckplatte 6 gelöst. Demgemäß wird durch die Federkraft der (nicht dargestellten) Befestigungs­ platte die Druckplatte 6 von den Reibungsflächen getrennt, um die Kupplung auszurücken.

Die Löse- bzw. Ausrückcharakteristika der Kupplungsdeckelan­ ordnung 1 sind in Fig. 4 dargestellt und werden nachfolgend erläutert.

Die Kurve B in Fig. 4 stellt die Löselastcharakteristika bzw. Ausrücklastcharakteristika der Membranfeder 7 in Al­ leinstellung dar. Die Kurve C von Fig. 4 stellt die Löse­ lastcharakteristika der konischen Feder 8 in Alleinstellung dar. Die Kurve A von Fig. 4 stellt die kombinierten komplet­ ten Löselastcharakteristika beider Löselastcharakteristika der Membranfeder 7 und der konischen Feder 8 dar. Mit Bezug auf den Lösehub (horizontale Achse in Fig. 4) oder den Ver­ satz der Membranfeder 7 zeigen die zusammengesetzten Löse­ lastcharakteristika A ein im wesentlichen kontinuierliches gleichmäßiges Ansprechvermögen, nachdem der Lösehub ein vor­ gegebenes Niveau überschritten hat, aufgrund der kombinier­ ten Löselastcharakteristika der konischen Feder 8 und der Membranfeder 7. Somit kann die Bedienungsperson einer Kupp­ lung einen im wesentlichen stabilen Kupplungsvorgang erzie­ len.

Die Klemmbereiche 11 greifen in die Stifte 10 ein. Folglich wird die konische Feder 8 relativ zur Druckplatte 6 drehfest gehalten. Entsprechend ist es nicht notwendig, ein Stützele­ ment, wie etwa einen Stützring einzusetzen. Die Klemmberei­ che 11 weisen einen einfachen Aufbau auf und beeinflussen die Lastcharakteristika oder Festigkeit des Körpers der ko­ nischen Feder 8 nicht negativ.

Die Form der Klemmbereiche 11 ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Fig. 5 zeigt eine Kupplungsdeckelanordnung 101 mit Druckbau­ weise sowie Membranfeder entsprechend einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kupplungs­ deckelanordnung 101 stellt eine Vorrichtung zum wahlweisen Ein- und Ausrücken eines Reibungselementes 151 einer Kupp­ lungsdeckelanordnung 101 gegen ein Schwungrad 150 dar. Die Kupplungsdeckelanordnung 101 besteht hauptsächlich aus einem Kupplungsdeckel 102, einer Druckplatte 103, einer Membranfe­ der 104 und einer konischen Feder 105.

Der Kupplungsdeckel 102 ist ein im wesentlichen tellerförmi­ ges Plattenelement, dessen äußerer Umfangsbereich am Schwungrad 150, etwa durch Bolzen bzw. Schrauben befestigt ist. Eine Öffnung mit großem Durchmesser ist in der Mitte des Kupplungsdeckels 102 ausgebildet. Mehrere Vorsprünge bzw. Dorne 102a sind in Umfangsrichtung im inneren Umfangs­ bereich des Kupplungsdeckels 102 vorgesehen. Die Vorsprünge 102a sind zum Schwungrad 150 gebogen. Während des Montage­ vorganges werden die vorderen Endbereiche 102b der Vorsprün­ ge 102a radial nach außen gebogen (verformt), nachdem die konische Feder 105, eine Stützplatte 110, Drahtringe 120 und 121 sowie die Membranfeder 104 eingefügt wurden. Die zuletzt genannten Bauteile werden nachfolgend detaillierter be­ schrieben.

Die Druckplatte 103 besteht aus einem ringförmigen Element, auf welchem eine Druckfläche 103a auf der dem Schwungrad 150 zugewandten Seite ausgebildet ist. Das Reibungselement 151 der Kupplungsdeckelanordnung ist zwischen der Druckfläche 103a und dem Schwungrad 150 angeordnet. Zudem ist ein in Axialrichtung vorstehender Vorsprungsbereich 103b auf der der Druckfläche 103a der Druckplatte 103 gegenüberliegenden Seite ausgebildet.

Die Membranfeder 104 besteht aus einem scheibenförmigen Ele­ ment, welches zwischen der Druckplatte 103 und dem Kupp­ lungsdeckel 102 angeordnet sowie innerhalb des Kupplungs­ deckels 102 durch die Vorsprünge 102a gehalten ist. Die Mem­ branfeder 104 besteht aus einem ringförmigen Federbereich 104a und mehreren Hebelbereichen 104b, welche vom inneren Umfangsbereich des ringförmigen Federbereiches 104a radial nach außen verlaufen. Der äußere Umfangsbereich des ringför­ migen Federbereiches 104a ist mit dem Vorsprungsbereich 103b der Druckplatte 103 in Kontakt. Der innere Umfangsbereich des ringförmigen Federbereiches 104a wird durch die Vor­ sprünge 102a des Kupplungsdeckels 102 (wird später detail­ liert beschrieben) gestützt. In diesem Zustand drückt die Membranfeder 104 die Druckplatte 103 zum Schwungrad 150. Schlitze sind zwischen benachbarten Hebelbereichen 104b und der Membranfeder 104 ausgebildet. Langlöcher 104c sind im Umfangsbereich der Schlitze ausgestaltet.

Die konische Feder 105 ist ein scheibenförmiges Element, welches im zusammengedrückten Zustand zwischen der Membran­ feder 104 und dem Kupplungsdeckel 102 angeordnet ist. Der innere Umfangsbereich der konischen Feder 105 wird zwischen dem Kupplungsdeckel 102 und dem Stützbereich 110b der Stütz­ platte 110 festgeklemmt (welcher später detaillierter be­ schrieben wird). Der äußere Umfangsbereich der konischen Fe­ der 105 ist mit dem äußeren Umfangsbereich der Membranfeder 104 in Kontakt. Die konische Feder 105 spannt die Druckplat­ te 103 zum Schwungrad 150 durch die Membranfeder 104 vor. Zudem weist die konische Feder 105 Aussparungen 105a im inneren Umfangsbereich auf. Die Klemmbereiche 110a (welche später beschrieben werden) greifen in die Aussparungen ein.

Die Membranfeder 104 und die konische Feder 105 werden durch den Kupplungsdeckel 102 gestützt. Die Stützanordnung wird nachfolgend beschrieben.

Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, sind die ringförmigen Bauteile, das heißt die konische Feder 105, die Stützplatte 110, der Drahtring 120, die Membranfeder 104 und der Draht­ ring 121 in dieser Reihenfolge radial außerhalb der Vor­ sprünge 102a des Kupplungsdeckels 102 von der Seite des Kupplungsdeckels 102 angeordnet. Nach der Montage dieser Bauteile werden die vorderen Endbereiche 102b der Vorsprünge 102a radial nach außen gebogen und hierbei verformt. Bogen­ förmige (nachher zu beschreibende) Bereiche 110c der Stütz­ platte 110, der Drahtring 120, der innere Umfangsbereich des ringförmigen Federbereiches 104a der Membranfeder 104 und der Drahtring 121 sind zwischen den vorderen Endbereichen 102b der Vorsprünge 102a und dem inneren Umfangsbereich des Kupplungsdeckels 102 festgeklemmt. Demzufolge wird die Mem­ branfeder 104 durch den Kupplungsdeckel 102 gestützt.

Die Stützplatte 110 besteht aus einer ringförmigen Platte mit Klemmbereichen 110a, welche in ihrem äußeren Umfangsbe­ reich zur konischen Feder 105 und den Stützbereichen 110b gebogen ist. Die Stützplatte 110 weist am inneren Umfangsbe­ reich die bogenförmigen Bereiche 110c mit einem Durchmesser auf, welcher dem Durchmesser des Drahtringes 120 entspricht. Die Klemmbereiche 110a greifen in die Aussparungen 105a der konischen Feder 105 ein. Die Stützbereiche 110b klemmen den inneren Umfangsbereich der konischen Feder 105 gegen den in­ neren Umfangsbereich des Kupplungsdeckels 102 fest und span­ nen den inneren Umfangsbereich der konischen Feder 105 zum Kupplungsdeckel 102 vor. Demzufolge wird die konische Feder 105 im Kupplungsdeckel 102 gestützt. Die bogenförmigen Be­ reiche 110c greifen in den Drahtring 120 ein und werden zwi­ schen dem Drahtring 120 und dem inneren Umfangsbereich des Kupplungsdeckels 102 festgeklemmt. Der innere Umfangsbereich des ringförmigen Federbereiches 104a der Membranfeder 104 wird auf jeder Seite durch die Drahtringe 120 und 121 ge­ stützt. In diesem Zustand - die Membranfeder 104 ist zwi­ schen den Drahtringen 120 und 121 festgeklemmt - verlaufen die Vorsprünge 102a durch die Öffnungen 104c. Die inneren Umfangsränder der Drahtringe 120 und 121 sind mit den Vor­ sprüngen 102a in Kontakt. Somit wird ein Radialversatz der Drahtringe 120 und 121 verhindert. Weitere Details des Drahtringes 120, der konischen Feder 105 und der Stützplatte 110 sind in Fig. 8 dargestellt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die durch die Rotation der konischen Feder 105 verursachte Rauscherzeugung verhin­ dert werden, da die konische Feder 105 der Kupplungsdeckel­ anordnung 101 derart ausgestaltet ist, daß die Klemmbereiche 110a der Stützplatte 110 in die Aussparung 105a der koni­ schen Feder 105 eingreifen. Da zudem die Stützbereiche 110b den inneren Umfangsbereich der konischen Feder 105 in Ver­ bindung mit dem inneren Umfangsbereich des Kupplungsdeckels 102 festklemmen und den inneren Umfangsbereich der konischen Feder 105 zum Kupplungsdeckel vorspannen, kann eine Verset­ zung der konischen Feder 105 in Axialrichtung der Kupplung verhindert werden.

Der Einrück-/Ausrückvorgang der Kupplung wird nachfolgend erläutert.

Bei der Kupplungsdeckelanordnung 101 wird, wenn keine Aus­ rücklast auf das vordere Ende der Hebelbereiche 104b der Membranfeder 104 durch die (nicht dargestellte) Ausrückein­ heit aufgebracht wird, eine Kraft auf die Druckplatte 103 durch die Membranfeder 104 und die konische Feder 105 ausge­ übt. Somit wird das Reibungselement 151 der Kupplungsdeckel­ anordnung gegen das Schwungrad 150 gedrückt und ein Drehmo­ ment auf die Kupplungsdeckelanordnung übertragen. Gleichzei­ tig stellt die auf die Druckplatte 103 wirkende Drucklast eine Kombination der Vorspannungskraft der Membranfeder 104 und der Vorspannungskraft der konischen Feder 105 dar. Somit wird die komplette zusammengesetzte Vorspannungskraft er­ höht. Zudem kann durch die Kombination der Charakteristika der beiden Bauteile eine geeignetere Drucklast erzielt wer­ den, bei welcher die Vorspannungskräfte im wesentlichen fortwährend unter typischen Betriebsbedingungen auftreten, wodurch das Ansprechvermögen und die Funktionsweise verbes­ sert sowie die Lebensdauer der verschleißenden Bereiche des Reibungselementes 151 verlängert werden.

Wenn die (nicht dargestellte) Ausrückeinheit die vorderen Endbereiche der Hebelbereiche 104b der Membranfeder 104 zum Schwungrad 150 drücken, wird der äußere Umfangsbereich der Membranfeder 104 zum Kupplungsdeckel 102 um den Drahtring 121 als Drehpunkt angehoben. Somit wird der Druck auf die Druckplatte 103 gelöst, das Reibungselement 151 vom Schwung­ rad 150 getrennt, um die Drehmomentübertragung durch die Kupplungsdeckelanordnung 101 auszurücken.

Die Lösecharakteristika bzw. Ausrückcharakteristika der Kupplungsdeckelanordnung werden nachfolgend in Bezug auf Fig. 4 beschrieben.

Die Kurve B bezeichnet die Löselastcharakteristika, wenn ausschließlich die Membranfeder 104 eingesetzt wird. Die Kurve C bezeichnet die Löselastcharakteristika, wenn aus­ schließlich die konische Feder 105 eingesetzt wird. Die Kur­ ve A bezeichnet die kompletten Löselastcharakteristika, wel­ che durch die Kombination der Löselastcharakteristika der Membranfeder 104 und der konischen Feder 105 erzielt werden. Die zusammengesetzten Löselastcharakteristika A werden flach, nachdem der Lösehub ein vorgegebenes Niveau über­ schritten hat, da ein Bereich, bei welchem die Last bei den Löselastcharakteristika C der konischen Feder 105 hoch ist, mit einem kraftabnehmenden Bereich der Löselastcharakteri­ stika B der Membranfeder 104 kombiniert wird. Folglich kann die Bedienungsperson einen stabilen Kupplungsvorgang erzie­ len.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsdeckelanordnung 1 mit Löselastcharakteristika, wel­ che geglättet oder abgeflacht wurden, indem eine zweite konische Feder 8 zusammen mit einer Membranfeder 7 verwendet wird. Um die komplette Bauteileanzahl der Anordnung 1 zu vermindern, weist die Druckplatte 6 axial verlaufende Stifte 10 auf, welche durch in der Membranfeder 7 ausgebildete Öff­ nungen verlaufen. Die Stifte 10 greifen zudem in einen Be­ reich der konischen Feder 8 ein.

Verschiedene Details der Erfindung können verändert werden, ohne deren Schutzumfang zu verlassen. Des weiteren dient die vorhergehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsbeispiele lediglich zur Erläuterung und nicht zur Ein­ schränkung der Erfindung, welche durch die beigefügten An­ sprüche und deren Äquivalente festgelegt ist.

Claims (5)

1. Kupplungsdeckelanordnung (1) zum Ein- und Ausrücken ei­ ner Kupplungsscheibe von einem Schwungrad, mit:
einem Kupplungsdeckel (5), welcher mit dem Schwungrad verbunden ist;
einer Druckplatte (6), welche innerhalb des Kupplungs­ deckels (5) angeordnet ist;
einer Membranfeder (7) mit einem ringförmigen Federbe­ reich (7a), dessen äußerer Umfangsbereich durch einen Bereich des Kupplungsdeckels (5) gestützt wird, und des­ sen innerer Umfangsbereich die Druckplatte (6) zum Schwungrad vorspannt, wobei die Membranfeder (7) mehrere Hebelbereiche (7b) aufweist, welche vom ringförmigen Federbereich (7a) radial nach innen verlaufen, sowie mehrere Öffnungen (7c) in der Membranfeder (7) ausgebil­ det sind, wobei jede Öffnung (7c) zwischen jedem benach­ barten Paar von Hebelbereichen (7b) ausgebildet ist;
mehreren Stiften (10), welche im wesentlichen in Axial­ richtung von der Oberfläche der Druckplatte (6) zum Kupplungsdeckel (5) verlaufen, wobei jeder Stift (10) durch eine entsprechende Öffnung (7c) der Membranfeder (7) verläuft; und
einer konischen Feder (8), welche zwischen der Membran­ feder (7) und einer Innenfläche des Kupplungsdeckels (5) angeordnet ist, wobei ein innerer Umfangsbereich der ko­ nischen Feder (8) einen inneren Umfangsbereich des ring­ förmigen Federbereiches zur Druckplatte (6) vorspannt und der innere Umfangsbereich der konischen Feder (8) mit mehreren Eingriffsbereichen ausgebildet ist, welche derart in die Stifte (10) eingreifen, daß die konische Feder (8) und die Membranfeder (7) in Umfangsrichtung relativ zur Druckplatte (6) gehemmt werden.

2. Kupplungsdeckelanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eingriffsbereiche jeweils ein Paar von axial verlaufenden Klemmbereichen (11) aufweisen, welche mit den Stiften (10) in Kontakt sind.

3. Kupplungsdeckelanordnung (101) zum Ein- und Ausrücken einer Kupplungsscheibe von einem Schwungrad, mit:
einem Kupplungsdeckel (10), welcher mit einem Schwungrad (150) verbunden ist, wobei ein radial nach innen gerich­ teter Bereich des Kupplungsdeckels (102) mit mehreren gebogenen Vorsprüngen (102a) ausgebildet ist;
einer Druckplatte (103), welche innerhalb des Kupplungs­ deckels (102) angeordnet ist, wobei die Druckplatte (103) mit einer Reibungsfläche (103a) ausgebildet ist, die in ein Reibungselement (151) gegen das Schwungrad (150) eingreift;
einer Membranfeder (104), welche durch die Vorsprünge (102a) gestützt wird, wobei die Membranfeder (104) die Druckplatte (103) zum Schwungrad (150) vorspannt;
einer konischen Feder (105), welche zwischen der Mem­ branfeder (104) und dem Kupplungsdeckel (102) angeordnet ist, wobei die konische Feder (102) mit mehreren Ein­ griffsbereichen auf deren radial nach innen gerichteten Bereiche ausgebildet ist; und
einer im wesentlichen ringförmigen Stützplatte (110), von welcher ein Bereich zwischen der Membranfeder (104) und dem Kupplungsdeckel (108) festgeklemmt ist, wobei die Stützplatte (110) mit mehreren Stützbereichen (110b) ausgebildet ist, welche in die konische Feder (105) ein­ greifen, wobei die Stützbereiche (110b) eine Axialbe­ wegung eines Bereiches der konischen Feder relativ zum Kupplungsdeckel (102) begrenzen und wobei die Stützplat­ te (110) zudem mit mehreren Klemmbereichen (110a) ausge­ bildet ist, die in die Eingriffsbereiche der konischen Feder verlaufen und eine Rotation der konischen Feder relativ zur Stützplatte begrenzen.

4. Kupplungsdeckelanordnung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stützbereich (110b) der Stützplat­ te (110) ein inneres Umfangsende der konischen Feder (105) zum Kupplungsdeckel (102) vorspannt.

5. Kupplungsdeckelanordnung nach Anspruch 3 oder 4, gekenn­ zeichnet durch einen Drahtring (120, 121), welcher zwi­ schen der Membranfeder (104) und der Stützplatte (110) angeordnet ist, wobei die Stützplatte (110) einen Ein­ griffsbereich aufweist, um in den Drahtring (120, 121) einzugreifen.