DE19825240C2 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Herkömmliche Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge benutzen zur Erzeugung einer die Kupplungsscheibe bzw. Reibscheibe zwischen einer Anpreßplatte und einer zumeist als Schwungrad ausgebildeten Gegen­ anpreßplatte einspannenden Kraft eine Membranfeder. Da der Kennlinienver­ lauf von Membranfedern mit wachsendem Federweg zunächst auf ein Maximum ansteigt, um dann auf ein Minimum abzufallen, bevor bei weiter wachsendem Federweg die Federkraft wieder zunimmt, wird auf unter­ schiedliche Weise versucht, die bei Verschleiß von Reibbelägen oder Reibscheiben herkömmlicher Reibungskupplungen auftretende Dejustierung des im Betrieb der Reibungskupplung genutzten Bereichs der Federkennlinie zu kompensieren.

Bei Lamellenkupplungen, wie sie beispielsweise aus DE 195 45 972 A1 als thermisch hoch belastbare Kupplungen im Sportwagenbau benutzt werden, ist es üblich, die von der Membranfeder gegen das aus Reibscheiben gebildete Lamellenpaket zu pressende Anpreßplatte gegen eine dickere Anpreßplatte zu tauschen, wenn sich die Dicke des Lamellenpakets bei Verschleiß verringert. Dies erfordert allerdings einen hohen Serviceaufwand, da die Reibungskupplung hierzu ausgebaut werden muß.

Aus DE 43 06 505 ist eine Einscheiben-Reibungskupplung bekannt, bei welcher im Anpreßkraftweg zwischen der Membranfeder und der Anpreß­ platte eine selbsttätig arbeitende Verschleißnachstelleinrichtung angeordnet ist. Die Verschleißnachstelleinrichtung umfaßt von einem Federelement in Umfangsrichtung der Membranfeder verschiebbare Keile, die, solange sie von der Membranfeder gegeneinander gespannt sind, ihre Position relativ zueinander beibehalten, bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungs­ scheibe dieser Kupplung den sich vergrößernden Abstand zwischen der Anpreßplatte und der Membranfeder jedoch ausfüllen, indem sie sich unter der Wirkung des Federelements gegeneinander verschieben. In einer axialen Bohrung der von Lüftfedern entgegen der Anpreßkraft der Membranfeder vorgespannten Anpreßplatte sind Lüftwegbegrenzungselemente reib­ schlüssig arretiert, jedoch gegen die Arretierungskraft verschiebbar angeordnet. In der eingerückten Stellung der Kupplung schlagen die Lüftwegbegrenzungselemente an dem die Reibbeläge zwischen sich und der Anpreßplatte einspannenden Schwungrad an; in der ausgekuppelten Stellung begrenzen die Lüftwegbegrenzungsorgane den Lüftweg der Anpreßplatte, indem sie am Kupplungsgehäuse anschlagen. Bei Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe verschieben sich die Lüftwegbegren­ zungsorgane gegen ihre Arretierungskraft relativ zur Anpreßplatte. Ähnliche Reibungskupplungen mit selbsttätig arbeitender Nachstelleinrichtung sind auch aus DE 42 39 289 A1 und DE 35 18 781 A1 bekannt.

Aus DE-AS 12 86 839 ist eine elektromagnetisch betätigbare Lamellenkupp­ lung bekannt, bei welcher die Dicke des von einer Ankerplatte des Elektromagnets gegen eine Schulter des Magnetkörpers zu spannenden Reiblamellenpakets durch eine Verschleißnachstelleinrichtung ausgeglichen wird. Die Verschleißnachstelleinrichtung umfaßt zu den Reiblamellen konzentrische Stufenringe, die sich unter der Wirkung einer Zugfeder mit wachsendem Verschleiß verdrehen können, um so der verschleißbedingten Minderung der Lamellenpaketdicke entgegenwirken zu können. Die Stufenringe sind auf der zur Ankerplatte abgewandten Seite des Lamellenpa­ kets angeordnet, um den Abstand der Ankerplatte von den Polen des Elektromagnets konstant halten zu können. An einem in Hubrichtung der Ankerplatte sich erstreckenden Bolzen des der Ankerplatte nahen Stufenrings ist eine federnde Rastscheibe gegen eine Rastkraft vorbestimmter Größe verschiebbar geführt. Die Rastscheibe sitzt zwischen zwei Lüftweg­ begrenzungsanschlägen der von einer Druckfeder in Auskuppelrichtung vorbelasteten Ankerplatte und begrenzt das Lüftspiel der Ankerplatte auf einen vorbestimmten Wert unabhängig vom Verschleißzustand der Reiblamellen.

Aus der DE 29 20 932 C2 ist eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Reibungskupplung ist für die Anpreßplatte eine ein vorbestimmtes Lüftwegspiel bereitstellende Lüftweg­ begrenzungseinrichtung vorgesehen, welcher ferner eine Vorspannfeder zugeordnet ist, welche die Anpreßplatte in Richtung Auskuppelstellung vorspannt. Die Lüftwegbegrenzungseinrichtung gestattet eine verschleißbe­ dingte Verlagerung der Anpreßplatte in Richtung auf das Schwungrad zu. Durch diese verschleißbedingte Verlagerung bleibt jedoch das vorgegebene Lüftwegspiel unbeeinträchtigt. Eine derartige verschleißbedingte Verlage­ rung der Anpreßplatte wird durch die Verschleißnachstelleinrichtung kom­ pensiert, welche bei Durchführung eines Ausrückvorgangs dafür sorgt, dass die axiale Baulänge der aus Verschleißnachstelleinrichtung, Anpreß­ platte und Kupplungsscheibe gebildeten Baugruppe näherungsweise kons­ tant bleibt. Dabei ist eine Verschleißnachstellwegbegrenzung durch die bei Durchführung eines Ausrückvorgangs grundsätzlich mit ihren die Ver­ schleißnachstelleinrichtung beaufschlagenden Bereichen in Richtung vom Schwungrad wegzubewegende Membranfeder vorgesehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reibungskupplung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, anzugeben, die trotz einfacher Konstruktion unempfindlich gegen ungewolltes Dejustieren im Betrieb ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Reibungskupplung gelöst.

Bei einer solchen Reibungskupplung, die als Einscheiben-Reibungskupplung, aber auch als Lamellen-Reibungskupplung ausgebildet sein kann, sorgt die gegenseitige Abstimmung der Federkräfte der Lüftwegbegrenzungsein­ richtung und der Verschleißnachstelleinrichtung dafür, daß ein vorbestimm­ tes Verhältnis zwischen Verschleißnachstellweg der Verschleißnachstell­ einrichtung und Lüftweg der Anpreßplatte eingehalten werden kann, ohne daß dies eine Ausrückbewegung der Membranfeder behindert. Die Membranfeder kann in der lüftwegbegrenzten Auskuppelstellung der Anpreßplatte von der Verschleißnachstelleinrichtung abgehoben werden, was die Justierung des Kupplungsausrücksystems erleichtert. Erfindungsgemäß ist das durch den Nachstellwegbegrenzungsanschlag bei eingekuppelter Reibungskupplung in deren Neuzustand festgelegte Nachstellspiel der Verschleißnachstelleinrichtung gleich dem Lüftspiel bemessen. Hierdurch läßt sich eine besonders hohe Verstellsicherheit erreichen.

Die Nachstellelemente der Verschleißnachstelleinrichtung können direkt mit Schrägflächen versehen sein, so daß sie sich bei einer Bewegung relativ zueinander aufspreizen; es können aber auch zusätzliche Zwängkörper vorhanden sein, die zwischen die Nachstellelemente hineinbewegt werden und zum Aufspreizen der Nachstellelemente führen. In einer besonders betriebssicheren und dennoch einfachen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Nachstellelemente als zur Drehachse koaxiale, mittels des Federelements relativ zueinander um die Drehachse verdrehbare Ringe ausgebildet sind, die über mehrere in Umfangsrichtung verteilte und in Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen aneinander axial abgestützt sind. Derartige Ringe, wie sie prinzipiell beispielsweise aus DE-AS 12 86 839 bekannt sind, sorgen für eine in Umfangsrichtung gleichmäßige Nachstellbewegung. Die Schräg­ flächen können hierbei gestuft oder auch stetig verlaufen, bevorzugt jedoch mit einem Neigungswinkel, der eine Selbsthemmung erlaubt.

Für die Bildung des Nachstellwegbegrenzungsanschlags wird das Kupp­ lungsgehäuse zweckmäßigerweise unmittelbar ausgenutzt, beispielsweise durch Anformen einer Anschlagkante. Dies läßt sich relativ leicht bewerk­ stelligen, wenn der Nachstellwegbegrenzungsanschlag radial außerhalb des Umfangs der Membranfeder angeordnet ist, beispielsweise in der Form, daß der zur Anpreßplatte axial ferne Ring der Verschleißnachstelleinrichtung wenigstens ein radial nach außen vorspringendes Anschlagelement aufweist, das zur Nachstellwegbegrenzung mit dem Nachstellwegbegrenzungsanschlag zusammenwirkt.

Das erste Klemm- oder Rastelement der Lüftwegbegrenzungseinrichtung ist bevorzugt als axial sich erstreckender Bolzen ausgebildet, an dem das zweite Klemm- oder Rastelement formschlüssig oder reibschlüssig festlegbar ist. Um die Toleranzen, innerhalb der die Nachstellwegbegrenzung anspricht, möglichst gering halten zu können, ist der Bolzen zweckmäßigerweise an der Anpreßplatte zumindest in Verstellrichtung der Lüftwegbegrenzungsein­ richtung fixiert und in dem Kupplungsgehäuse axial beweglich geführt. Der Bolzen kann hierbei eine Führungsöffnung des Kupplungsgehäuses durchsetzen, wobei das zweite Klemm- oder Rastelement auf der von der Anpreßplatte axial abgewandten Seite der Führungsöffnung angeordnet ist. Bei einer solchen Konstruktion kann das zweite Klemm- oder Rastelement relativ nahe zur Führungsöffnung angeordnet werden, womit der Einfluß eventuel­ ler Kippbewegungen des Bolzens gemindert wird.

Die Lüftfederung kann in an sich bekannter Weise durch Tangentialblatt­ federn bewirkt werden, die auch die drehfeste, aber axial verlagerbare Führung der Anpreßplatte an dem Kupplungsgehäuse übernehmen. Die Lüftfederung kann aber auch alternativ oder auch zusätzlich als zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem zweiten Klemm- oder Rastelement einge­ spannte Druckfeder ausgebildet sein. Eine solche Druckfeder beansprucht den Bolzen auf Zug, was unerwünschtes Verklemmen des Bolzens in reinen Führungen verhindert. Geeignet sind Schraubendruckfedern, insbesondere aber auch Tellerfederpakete.

Das zweite Klemm- oder Rastelement kann als ringförmige, den Bolzen um­ schließende, federnde Rastscheibe ausgebildet sein, deren Außenumfang axial zwischen die Begrenzungsanschläge greift. Auf diese Weise lassen sich selbst bei kleinen Abmessungen der Rastscheibe großflächige Anschlagflächen erzielen, und die Rastscheibe kann zudem als Widerlager für die der Lüftfederung dienende Druckfeder ausgenutzt werden.

Die Rastscheibe ist zweckmäßigerweise in einer an die Führungsöffnung des Kupplungsgehäuses axial anschließenden Erweiterung der Führungsöffnung angeordnet, und der zur Anpreßplatte ferne Begrenzungsanschlag ist als abnehmbarer Sicherungsring ausgebildet. Auf diese Weise sind die an der Verrastung beteiligten Komponenten geschützt untergebracht, lassen sich aber dennoch leicht montieren und demontieren.

Die Rastscheibe kann mit Klemmorganen versehen sein, die sie reib­ schlüssig, bei Überwindung der Reibkraft aber axial beweglich an dem Bolzen arretieren. Um eine definierte Rastkraft vorgeben zu können, weist jedoch der Bolzen zweckmäßigerweise eine Vielzahl Rastnuten auf, in die die Rastscheibe mit federnden Klinkenzähnen eingreift. Bei Ausführungs­ formen mit reibschlüssiger Verrastung kann es sich um eine Klemmhülse handeln.

Selbsttätige Verschleißnachstelleinrichtungen, wie sie vorangegangen erläutert wurden, haben einen durch ihre Konstruktion, insbesondere durch den maximalen Spreizhub der Nachstellelemente begrenzten maximalen Verstellweg. Das maximale Verschleißvolumen der Reibbeläge oder Reiblamellen ist in der Regel größer als dieser maximale Nachstellweg oder kann ohne größere technische Probleme vergrößert werden. Es kann daher bei der erfindungsgemäßen Reibungskupplung ferner eine Blockiereinrichtung vorgesehen sein, die die Verschleißnachstelleinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten, insgesamt maximal ausgleichbaren axialen Nachstellwegs unabhängig von weiterem, nachfolgendem Verschleiß blockiert.

Die Blockiereinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise Anschlagmittel, die das axiale Spreizen der Nachstellelemente relativ zueinander begrenzen. Die Anschlagmittel können axial wirkende Anschläge umfassen, also die axiale Spreizwirkung der Nachstellelemente unmittelbar begrenzen. Da sich die Nachstellelemente jedoch in aller Regel für die axiale Spreizbewegung in einer davon abweichenden Richtung relativ zueinander verstellen, können die Anschlagmittel auch in dieser abweichenden Richtung wirksam werden. Bei den Nachstellelementen kann es sich um zur Drehachse koaxiale, mittels eines Federelements relativ zueinander um die Drehachse verdrehbare Ringe handeln, die über mehrere in Umfangsrichtung verteilte und in Umfangs­ richtung geneigte Schrägflächen aneinander axial abgestützt sind. In einem solchen Fall können die Anschlagmittel unmittelbar die axiale Spreizbewegung der beiden Ringe relativ zueinander begrenzen oder aber die in Umfangsrichtung gerichtete Relativdrehbewegung dieser Ringe.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Anwendung bei einer Lamellenkupplung, bei welcher die Reibscheibenanordnung mehrere in einer Außenverzahnung der Nabe drehfest, aber axial beweglich gehaltene Innenlamellen aufweist, die mit wenigstens einer in einer Innenverzahnung der Kupplungsscheibe drehfest, aber axial beweglich gehaltenen Außen­ lamelle zusammenwirken. Es versteht sich, daß auch die Anpreßplatte über die Innenverzahnung des Kupplungsgehäuses drehfest, aber axial beweglich mit diesem verbunden sein kann. Bei den Innenlamellen oder/und der wenigstens einen Außenlamelle oder/und der Anpreßplatte kann es sich um Komponenten handeln, die zumindest teilweise aus Carbonmaterial bestehen und damit auch vergleichsweise hohen Betriebstemperaturen standhalten.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch eine Lamellen-Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 eine Detailansicht des Längsschnittes aus Fig. 1;

Fig. 3 ein Axiallängsschnittdetail durch eine Variante einer Lamellen- Reibungskupplung, die zusätzlich mit einer den maximalen axialen Nachstellweg einer Nachstelleinrichtung der Reibungs­ kupplung begrenzende Blockiereinrichtung umfaßt und

Fig. 4 eine Detailansicht einer Variante einer Blockiereinrichtung.

Die Lamellen-Reibungskupplung umfaßt eine zusammen mit der nicht näher dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs um eine Drehachse 1 rotierende erste Kupplungseinheit 3 und eine gleichachsig dazu drehbare mit einer bei 5 angedeuteten Eingangswelle eines im Drehmomentübertragungsweg nachfolgenden Getriebes drehfest, aber axial beweglich verbundene zweite Kupplungseinheit 7. Die beiden Kupplungsein­ heiten 3, 7 stehen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, in Reibein­ griff miteinander, der mittels eines nicht näher dargestellten Ausrücker­ systems gelöst werden kann.

Die erste Kupplungseinheit 3 umfaßt ein Kupplungsgehäuse 9, das an einem bei 11 angedeuteten, mit der Kurbelwelle fest verbundenen Schwungrad befestigt, beispielsweise angeschraubt ist. Das Kupplungsgehäuse 9 umschließt eine relativ dazu drehfest, jedoch axial bewegbar angeordnete Anpreßplatte 13, die von einer am Kupplungsgehäuse 9 kippbeweglich abgestützten Membranfeder 15 zum Schwungrad 11 hin vorgespannt ist. Die Membranfeder 15 ist im Bereich des Innenumfangs ihres Ringscheibenteils 17 mit Hilfe mehrerer auf ihrem Kippkreis angeordneter Distanzbolzen 19 am Kupplungsgehäuse 9 drehfest, aber kippbeweglich gelagert und hat nach radial innen stehende Zungen 21 für den Angriff des nicht näher dargestell­ ten Ausrücksystems.

Die zweite Kupplungseinheit umfaßt eine Nabe 23 mit einer Innenver­ zahnung 25 für die drehfeste Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 5 und einer Außenverzahnung 27, auf der drehfest, aber axial beweglich mehrere Innenlamellen, hier zwei Innenlamellen 29, geführt sind. Der Lamellenstapel wird durch Außenlamellen 31 ergänzt, die drehfest aber axial verlagerbar auf einer Innenverzahnung 33 des Kupplungsgehäuses geführt sind und in Reibeingriff mit den Innenlamellen 29 stehen. Eine der Außen­ lamellen kann, wie dies in Fig. 1 unten dargestellt ist, auch fest mit der Anpreßplatte 13 zu einer Einheit verbunden sein. Die Innenlamellen 29, die Außenlamellen 31 und ggf. auch die Anpreßplatte 13 können zur Verbes­ serung der Temperaturfestigkeit aus einem Karbonmaterial bestehen.

Bei Abnutzung der Lamellen 29, 31 nimmt die axiale Höhe des Lamellenstapels ab. Dementsprechend ändert sich die Einbaulage der Membranfeder 15 und der für die Kupplungscharakteristik relevante, ausgenutzte Kennlinienbereich der Membranfeder 15. Um trotz verschleißabhängiger Änderung der Höhe des Lamellenstapels die ursprüng­ liche Einbaulage der Membranfeder 15 im wesentlichen konstant halten zu können, ist im Kraftübertragungsweg der Membranfeder 15 zwischen dieser und der Anpreßplatte 13 eine Verschleißnachstelleinrichtung 35 angeordnet, die sich bei Verschleiß des Lamellenstapels axial aufzuspreizen vermag und die verschleißbedingte Höhenminderung des Lamellenstapels ausgleicht. Die Membranfeder 15 behält damit ihre im Neuzustand der Kupplung ent­ sprechende Einbaulage.

Die Nachstelleinrichtung 35 umfaßt zwei zueinander und zur Drehachse 1 koaxiale Nachstellringe 37, 39, die, wie am besten Fig. 2 zeigt, in einer zur Membranfeder 15 offenen Ringnut 41 der Anpreßplatte 13 radial geführt sind. Der zur Anpreßplatte 13 nahe Nachstellring 37 stützt sich unmittelbar an der Anpreßplatte 13 ab; der zur Anpreßplatte 13 ferne Nachstellring 39 bildet im Bereich des Außenumfangs des Ringscheibenteils 17 der Membranfeder 15 einen Auflagewulst 43, an dem sich die Membranfeder 15 lose abstützt und zwar so, daß sie im Zuge der Auskuppelbewegung ggf. von dem Wulst 43 abheben kann. Die Nachstellringe 37, 39 liegen mit gleichsinnig zur Umfangsrichtung geneigten Schrägflächen 45 aneinander an, so daß sich der durch die Nachstellringe 37, 39 gebildete Ringstapel axial aufspreizt, wenn die Nachstellringe 37, 39 relativ zueinander um die Drehachse 1 verdreht werden. Bei 47 ist eine gleichfalls in der Umfangsnut 41 geführte Schraubenzugfeder dargestellt, die mit ihren Enden an den Nachstellringen 37, 39 gehalten ist und die Nachstellringe 37, 39 in Aufspreizrichtung vorspannt. Die Schrägflächen können gestuft sein oder aber einen Neigungswinkel haben, der eine Selbsthemmung bei Belastung der Nachstellringe 37, 39 durch die Membranfeder 15 sicherstellt und zwar auch gegen die das Verstellen unterstützende Wirkung der Schraubenzugfe­ der 47. Ein Verstellen der Verschleißnachstelleinrichtung 35 im eingekuppel­ ten Zustand der Reibungskupplung ist damit ausgeschlossen. Die durch Verschleiß bedingte Minderung der Höhe des Lamellenstapels wird erst ausgeglichen, wenn beim Ausrücken der Kupplung die Nachstelleinrichtung 35 von der Anpreßkraft der Membranfeder 15 entlastet wird.

Um unkontrolliertes nicht durch Verschleiß bedingtes und damit uner­ wünschtes Verstellen der Verschleißnachstelleinrichtung 35 auszuschließen, wird einerseits der Nachstellweg der Verschleißnachstelleinrichtung 35 und andererseits der Lüftweg der Anpreßplatte 13 auf ein gleich großes Spiel begrenzt.

Das Lüftspiel der Anpreßplatte 13 wird durch eine Lüftwegbegrenzungsein­ richtung 48 festgelegt. Die Lüftwegbegrenzungseinrichtung 48 umfaßt einen radial außerhalb der Membranfeder 15 angeordneten, achsparallel zur Drehachse 1 sich erstreckenden Zugbolzen 49, der die Anpreßplatte 13 und das Gehäuse 9 in zueinander fluchtenden Führungsbohrungen 51, 53 beweglich durchsetzt, die Anpreßplatte 13 jedoch auf der dem Schwungrad 11 zugewandten Seite mit einem Kopf 55 hintergreift und damit zum Kupplungsgehäuse 9 hin axial fixiert. Auf der zur Anpreßplatte 13 fernen Seite der Führungsbohrung 53 ist der Zugbolzen 49 mit einer Vielzahl eng benachbarter Umfangsnuten 57 versehen, in die eine den Zugbolzen 49 umschließende Rastscheibe 59 mit zur Anpreßplatte 13 hin schräg gestellten Klinkenzähnen 61 eingreift. Die an den Umfangsnuten 57 verrastete Rastscheibe 59 sitzt axial verschiebbar in einer die Führungs­ bohrung 53 auf der zur Anpreßplatte 13 fernen Seite erweiternden Aussparung 63 des Kupplungsgehäuses 9 und greift mit ihrem Außenrand radial zwischen zwei ringförmige Lüftwegbegrenzungsanschläge 65, 67, von denen der zur Führungsbohrung 53 benachbarte, innere Anschlag 65 durch eine in die Aussparung 63 eingesteckte Hülse 69 und der äußere Anschlag 67 durch einen abnehmbaren Sicherungsring 71 gebildet wird. Die Anschläge 65, 67 begrenzen das Bewegungsspiel der Rastscheibe 59 und damit über den Zugbolzen 49 das Lüftspiel der Anpreßplatte 13 auf einen vorbestimmten, bei 73 eingezeichneten Wert. Zwischen dem Boden der Aussparung 63 und der Rastscheibe 59 ist eine den Zugbolzen 49 umschließende Druckfeder 75 angeordnet, die die Rastscheibe 59 und damit die Anpreßplatte 13 mit einer Lüftkraft vorbestimmter Größe in Ausrück­ richtung vorspannt.

Für die Begrenzung des Nachstellwegs der Verschleißnachstelleinrichtung 35 trägt der zur Anpreßplatte 13 ferne Nachstellring 39, d. h. der an der Membranfeder 15 anliegende Nachstellring, einen radial nach außen abstehenden Vorsprung 77, der mit einem zum Schwungrad 11 axial hin weisenden Nachstellwegbegrenzungsanschlag 79 zusammenwirkt. Der Nachstellwegbegrenzungsanschlag 79 wird im dargestellten Ausführungs­ beispiel durch eine Öffnung 81 in der die Membranfeder 15 radial außen umschließenden Umfangswand des Kupplungsgehäuses 9 gebildet. Im Neuzustand der eingerückten Kupplung hat der Vorsprung 77 von dem Nachstellwegbegrenzungsanschlag 79 einen axialen Abstand 83, der gleich dem Lüftspielweg 73 der Lüftwegbegrenzungseinrichtung 48 ist.

In der Zeichnung ist lediglich eine einzige Lüftwegbegrenzungseinrichtung 48 dargestellt. Es können aber auch über den Umfang der Reibungskupp­ lung verteilt mehrere dieser Einrichtungen vorgesehen sein, um eine gleichmäßige Lüftkraftverteilung zu erreichen. Anstelle der vorstehend erläuterten formschlüssigen Verrastung der Rastscheibe 59 kann auch eine reibschlüssige Verrastung vorgesehen sein. Da die Druckfedern 75 die Zugbolzen 49 auf Zug beanspruchen, wird eine eventuelle Neigung zum Verklemmen in der Führungsbohrung 53 deutlich gemindert. Die Unter­ bringung der Ringnuten 57 und der Rastscheibe 59 in der Aussparung 63 verbessert den Schutz dieser Komponenten vor Verschmutzung.

Die Zeichnung zeigt lediglich einen radialen Vorsprung 77; der Nachstellring 39 kann auch mehrere über seinen Umfang verteilte Vorsprünge dieser Art haben.

Um zu verhindern, daß die Verschleißnachstelleinrichtung 35 sich im Betrieb des Kraftfahrzeugs ungewollt verstellt, sind die Lüftfedern 75 so bemessen, daß die Summe ihrer über die Anpreßplatte 13 auf die Verschleißnachstell­ einrichtung 35 ausgeübten Kräfte größer ist als die durch die Schraubenzug­ feder 47 an den Nachstellringen 37, 39 bewirkte axiale Spreizkraftkom­ ponente. Die Rastkräfte der Rastscheibe 59, d. h. die zum Verschieben der Rastscheibe 59 längs des Zugbolzens 49 erforderlichen Verschiebekräfte haben ihrerseits wieder einen Mindestwert, der größer ist als die Summe der von der Lüftfeder 75 (bzw. den Lüftfedern 75) ausgeübten Druckkräfte. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Lüftfedern 75 die Rastscheibe 59 nicht längs des Zugbolzens 49 verstellen können, aber andererseits die Nachstell­ ringe 37, 39 mit einer hinreichend großen Kraft gegen die Membranfeder 15 spannen und es so der Schraubenzugfeder 47 unmöglich machen, die Nachstellringe 37, 39 gegeneinander zu verstellen und zu spreizen. Die Verschleißnachstelleinrichtung 35 kann sich damit nicht verstellen, solange der Nachstellring 39 an der Membranfeder 15 anliegt, was zumindest bei Beginn des Ausrückvorgangs der Reibungskupplung und bevor der Vorsprung 77 den Nachstellwegbegrenzungsanschlag 79 erreicht der Fall ist.

Die Kupplung arbeitet wie folgt:
Zum Ausrücken der Kupplung werden die Membranfederzungen 21 zum Schwungrad 11 hin gedrückt und dementsprechend wird die Anpreßplatte 13 entlastet. Vorgespannt durch die über die Rastscheibe 59 und den Zugbolzen 49 auf die Anpreßplatte 13 wirkenden Kräfte der Lüftfeder 75 bleibt die Verschleißnachstelleinrichtung 35 in Anlagekontakt zur Mem­ branfeder 15, ohne daß die Nachstellringe 37, 39 sich spreizen können. Nach Aufbrauchen des Spiels 83 und des bei fehlendem Verschleiß gleichgroßen Spiels 73 kann die Membranfeder von ihrer Auflage 43 abheben, ohne daß sich die Verschleißnachstelleinrichtung 35 verstellen kann.

Verringert sich aufgrund von Verschleiß die Axialhöhe des Lamellenstapels, so nähert sich die Anpreßplatte 13 dem Schwungrad 11 an. Die Anpreßkraft der Membranfeder 15 reicht aus, um über die Verschleißnachstelleinrichtung 35 die Anpreßplatte 13 und damit den Zugbolzen 49 gegen die Rastkraft der Rastscheibe 59 zum Schwungrad 11 hin zu verstellen. Während dieses Einkuppelvorgangs verhindert die Anpreßkraft der Membranfeder 15 das Verstellen der Verschleißnachstelleinrichtung 35.

Beim nachfolgenden Auskuppelvorgang wird das Lüftspiel 73 der Lüftweg­ begrenzungseinrichtung 48 jedoch aufgebraucht, bevor der Vorsprung 77 der Verschleißnachstelleinrichtung 35 am Anschlag 79 anliegt. Bei damit fehlender Vorspannkraft der Lüftfedern 75 kann die Schraubenzugfeder 47 die Nachstellringe 37, 39 spreizen und zwar so lange, bis der Vorsprung 77 wieder am Lüftwegbegrenzungsanschlag 79 anliegt. Die Verschleißnach­ stelleinrichtung 35 kann sich nun nicht weiter verstellen, selbst wenn nachfolgend die Membranfeder 15 vom Nachstellring 39 abhebt. Das Spiel 83 und das Spiel 73 sind damit wieder gleich groß und nach dem Wiederein­ kuppeln erreicht die Membranfeder 15 erneut die Position des Neuzustands.

Nachfolgend werden Varianten der vorstehend erläuterten Reibungskupp­ lung erläutert. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der vorangegangen erläuterten Komponenten bezeichnet und zur Unter­ scheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Reibungskupplung wird auf die vorangegangene Beschreibung Bezug genommen.

Die Ausführungsform der Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungs­ form der Fig. 1 und 2 in erster Linie durch die Ausgestaltung der Lüftwegbegrenzungseinrichtung 48a und durch eine zusätzliche, nachfol­ gend noch näher erläuterte Blockiereinrichtung für die Verschleißnachstell­ einrichtung 35a, mittels der das maximal nutzbare Verschleißvolumen der Reibungskupplung erhöht werden kann. Die Komponenten 1, 5, 7, 11 und 19 bis 27 sind in Fig. 3 nicht dargestellt, jedoch vorhanden.

Der Zugbolzen 49a der Lüftwegbegrenzungseinrichtung 48a ist zweiteilig ausgeführt und trägt, aufgeschraubt auf einen der Anpreßplatte 13a fernen, endständigen Gewindebolzen 85 einen hier hülsenförmigen Klemmbolzen 87, auf dem im Reibschluß verrastet eine Klemmbuchse 89 reibschlüssig verrastet sitzt. Die Klemmbuchse 89 greift mit ihrem am Außenumfang umlaufend vorgesehenen Ringbund 91 radial zwischen zwei ringförmige Lüftwegbegrenzungsanschläge 65a und 67a, von denen der zur Anpreß­ platte 13a benachbarte, innere Anschlag 65a wiederum an der in die Aussparung 63a eingesteckten Hülse 69a und der äußere Anschlag 67a durch den abnehmbaren Sicherungsring 71a gebildet wird. Zusätzlich zu dem Ringbund 91 ragt ein Winkelring 93 mit seinem radialen Schenkel in den zwischen den Anschlägen 65a und 67a gebildeten Ringspalt. Zwischen dem axialen Schenkel des Winkelrings 93 und dem Boden der Aussparung 63a ist ein aus mehreren, den Klemmbolzen 87 umschließenden Tellerfedern aufgebautes Tellerfederpaket 75a eingespannt, welches die Klemmhülse 89 und damit die Anpreßplatte 13a mit einer Lüftkraft vorbestimmter Größe in Ausrückrichtung vorspannt. Die Lüftkraft des Tellerfederpakets 75a ist so bemessen, daß die Summe seiner über die Anpreßplatte 13a auf die Verschleißnachstelleinrichtung 35a ausgeübten Kräfte größer ist als die durch die Schraubenzugfeder 47a an den Nachstellringen 37a, 39a bewirkte axiale Spreizkraftkomponente. Die Rastklemmkräfte der Klemmhülse 89, d. h. die zum Verschieben der Klemmhülse 89 längs des Klemmbolzens 87 erforderlichen Verschiebekräfte haben ihrerseits wieder einen Mindestwert, der größer ist als die Summe der von dem Tellerfederpaket 75 (bzw. soweit vorhanden, mehreren Tellerfederpaketen) ausgeübten Druckkräfte. Auf diese Weise wird, wie bereits vorangegangen erläutert, erreicht, daß das Tellerfederpaket 75 die Klemmhülse 89 nicht längs des Klemmbolzens 87 verstellen kann, andererseits die Nachstellringe 37a, 39a mit einer hinreichend großen Kraft gegen die Membranfeder 15a spannen und es so der Schraubenzugfeder 47a unmöglich machen, die Nachstellringe 37a, 39a gegeneinander zu verstellen und zu spreizen. Die Verschleißnachstell­ einrichtung 35a kann sich damit nicht verstellen, solange der Nachstellring 39a an der Membranfeder 15a anliegt, was zumindest bei Beginn des Ausrückvorgangs der Reibungskupplung und bevor der Vorsprung 77a den Nachstellweg-Begrenzungsanschlag 79a erreicht, der Fall ist.

Die axiale Höhe der Schrägflächen 45a begrenzen den maximalen axialen Spreizhub der Nachstellringe 37a, 39a. Ist dieser maximale Nachstellweg der Verschleißnachstelleinrichtung durchlaufen, so hat die Reibungskupp­ lung, wie sie beispielsweise anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde, das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht. Üblicherweise ist bei solchen Reibungskupplungen auch das Verschleißvolumen der Reibbeläge oder der Lamellen auf diesen, durch die Verschleißnachstelleinrichtung bestimmten maximalen Verschleißausgleichsweg begrenzt. In der Ausführungsform der Fig. 3 trägt der Zugbolzen 49a eine mit Hilfe des Klemmbolzens 87 aufgeschraubte Anschlagscheibe 95 auf der zur Membranfeder 15a weisenden Seite des zum Beispiel ringförmig umlaufenden Vorsprungs 77 des Nachstellrings 39a. Im Neuzustand der Kupplung ist der axiale Abstand des Anschlagrings 95 von dem Vorsprung 77a gleich dem maximalen Nachstellweg, den die Verschleißnachstelleinrichtung 35a insgesamt ausgleichen kann. Bei Ausgleich dieses maximalen Nachstellwegs schlägt der Anschlagring 95 an dem Vorsprung 77a an und blockiert die Nachstell­ ringe 37a, 39a gegen jede weitere axiale Spreizbewegung. Die Reibungs­ kupplung verhält sich damit wie eine herkömmliche Reibungskupplung ohne selbsttätige Nachstelleinrichtung und erlaubt es, unter Ausnutzung der Kennlinieneigenschaften der Membranfeder 15a, ein gegebenenfalls erhöhtes Verschleißvolumen der Reibbeläge bzw. hier der Reiblamellen 29a, 31a zusätzlich auszunutzen. Das Verschleißvolumen der Reibbeläge bzw. Reiblamellen kann auf diese Weise erhöht werden oder aber trotz vergleichs­ weise kleinem maximalem Nachstellweg der Verschleißnachstelleinrichtung 35a besser ausgenutzt werden. Der Arbeitspunkt der Membranfeder 15a ist so gewählt, daß die Membranfeder 15a selbst bei vollständig ausgegliche­ nem axialen Nachstellweg der Verschleißnachstelleinrichtung 35a die zum vollständigen Einkuppeln erforderlichen Axialkräfte auch in der verschleißbe­ dingt zum Schwungrad hin verschobenen Einkuppelposition der Anpreß­ platte aufbringen kann.

In der Ausführungsform der Fig. 3 sind Anschlagmittel vorgesehen, die die axiale Spreizbewegung der Nachstellringe 35a, 39a direkt axial begrenzen. Die Begrenzung der axialen Spreizbewegung kann, wie die Ausführungsform in Fig. 4 zeigt, auch durch Blockieren der Drehbewegung der Nachstell­ ringe 37b, 39b erfolgen. Einer der Nachstellringe, hier der Nachstellring 37b, trägt einen zum Beispiel zapfenförmigen Anschlag 97, dem in der durch die Schrägflächen 45b gegebenen Spreizdrehrichtung 99 nachfolgend ein Anschlag 101 des anderen Nachstellrings, hier des Nachstellrings 39b, in Umfangsrichtung gegenüberliegt. Nach Ausgleich des insgesamt verfüg­ baren axialen Nachstellwegs der relativ zueinander verdrehbaren Nachstell­ ringe 37b, 39b schlagen die Anschläge 97 und 101 aneinander an, womit die Verschleißnachstelleinrichtung 35b blockiert ist. Die Blockiereinrichtung gemäß Fig. 4 kann auch anstelle der Blockiereinrichtung in Fig. 3 eingesetzt werden, und es versteht sich, daß beide Blockiereinrichtungen auch in der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 eingesetzt werden können. Die Blockiereinrichtungen der Fig. 3 und 4 lassen sich aber auch bei insgesamt abweichend konstruierten Verschleißnachstelleinrichtungen einsetzen und zwar auch dann, wenn keine Lüftwegbegrenzungseinrichtung vorhanden ist.

Claims (17)

1. Reibungskupplung, insbesondere Lamellen-Reibungskupplung, um­ fassend:
eine um eine Drehachse (1) drehbare erste Kupplungseinheit (3; 3a) mit einem Kupplungsgehäuse (9; 9a), einer in dem Kupplungs­ gehäuse (9; 9a) relativ dazu drehfest, jedoch axial beweglich angeordneten Anpreßplatte (13; 13a), einer mit dem Kupplungs­ gehäuse (9; 9a) fest verbundenen Gegenanpreßplatte (11), ins­ besondere in Form eines Schwungrads, einer zwischen dem Kupplungsgehäuse (9; 9a) und der Anpreßplatte (13; 13a) eingespann­ ten Membranfeder (15; 15a), die die Anpreßplatte (13; 13a) axial in Richtung auf die Gegenanpreßplatte (11) zu verspannt,
eine um die Drehachse (1) relativ zur ersten Kupplungseinheit (3; 3a) drehbare zweite Kupplungseinheit (7) mit einer Nabe (23) zur drehfesten Verbindung mit einer Welle (5), insbesondere einer Eingangswelle eines Getriebes und einer zwischen der Anpreßplatte (13; 13a) und der Gegenanpreßplatte (11) einspann­ baren Reibscheibenanordnung (29, 31; 29a, 31a),
wenigstens eine zwischen der Anpreßplatte (13; 13a) und dem Kupplungsge­ häuse (9; 9a) wirksame Lüftwegbegrenzungseinrichtung (48; 48a) mit einem Klemm- oder Rastgesperre, deren zusammenwirkende Klemm- oder Rastelemente (49, 59; 87, 89) beim Einkuppelvorgang nach Überwindung einer vorbestimmten Verstellkraft um den verschleißbedingten Verlagerungsweg der Anpreßplatte (13; 13a) axial bezüglich einander bewegbar sind und von welcher ein erstes Klemm- oder Rastelement (49; 87) mit der Anpreßplatte (13; 13a) oder dem Kupplungsgehäuse (9; 9a) verbunden ist und ein zweites Klemm- oder Rastelement (59; 89) mit einem zwischen zwei Begren­ zungsanschlägen (65, 67; 65a, 67a) an dem Kupplungsgehäuse (9; 9a) bzw. der Anpreßplatte (13; 13a) festgelegten Lüftwegspiel axial beweglich gehalten ist,
eine die Anpreßplatte (13; 13a) von der Gegenanpreßplatte (11) axial weggerichtet bela­ stende Lüftfederung (75; 75a), deren Lüftkraft kleiner ist, als die vorbestimmte Verstellkraft des Klemm- oder Rastgesperres der wenigstens einen Lüftwegbegrenzungseinrichtung (48; 48a)
eine zwischen der Membranfeder (15; 15a) und der Anpreßplatte (13; 13a) angeordnete Verschleißnach­ stelleinrichtung (35) mit wenigstens einem Paar relativ zuein­ ander von einem Federelement (47; 47a) axial spreizbaren Nach­ stellelementen (37, 39; 37a, 39a), von denen ein erstes (37; 37a) der beiden Nachstellelemente (37, 39; 37a, 39a) an der Anpreßplatte (13; 13a) angeord­ net ist und auf einem zweiten (39; 39a) der beiden Nachstellele­ mente (37, 39; 37a, 39a) die Membranfeder (15; 15a) axial abhebbar anliegt, wobei die zwischen der Anpreßplatte (13; 13a) und der Membran­ feder (15; 15a) wirksame axiale Spreizkraft der Verschleißnachstell­ einrichtung (35; 35a) kleiner ist als die Lüftkraft der Lüftfede­ rung (75; 75a),
dadurch gekennzeichnet,
daß dem zweiten (39; 39a) der beiden Nachstellelemente (37, 39; 37a, 39a) ein Nachstellwegbegren­ zungsanschlag (79) am Kupplungsgehäuse (9; 9a) zugeordnet ist, der die Spreizbewegung des zweiten Nachstellelements (39; 39a) nach aufgebrauchtem Lüft­ wegspiel der Lüftwegbegrenzungseinrichtung (48; 48a) bei Durchführung eines Verschleißausgleichs begrenzt,
und daß ein Bewegungsspiel (83; 83a) zwischen dem zweiten der beiden Nachstellelemente (37, 39; 37a, 39a) und dem Nachstellwegbe­ grenzungsanschlag (79; 79a) im eingekuppelten unverschlissenen oder verschleißkompensierten Zustand gleich dem Lüftwegspiel (73) ist.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellelemente (37, 39; 37a, 39a) als zur Drehachse (1) koaxiale, mittels des Federelements (47; 47a) relativ zueinander um die Drehachse (1) verdrehbare Ringe ausgebildet sind, die über mehrere in Umfangs­ richtung verteilte und in Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen (45; 45a) aneinander axial abgestützt sind.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellwegbegrenzungsanschlag (79; 79a) radial außerhalb des Umfangs der Membranfeder (15; 15a) angeordnet ist.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Anpreßplatte (13; 13a) axial ferne Ring wenigstens ein radial nach außen vorspringendes Anschlagelement (77; 77a) aufweist, das zur Nachstellwegbegrenzung mit dem Nachstellwegbegrenzungsanschlag (79; 79a) zusammenwirkt.

5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Klemm- oder Rastelement der Lüftwegbe­ grenzungseinrichtung (48) als axial sich erstreckender Bolzen (49; 49a, 87) ausgebildet ist, an dem das zweite Klemm- oder Rastelement (59; 89) form­ schlüssig oder reibschlüssig festlegbar ist.

6. Reibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (49; 49a) an der Anpreßplatte (13; 13a) zumindest in Verstellrichtung der Lüftwegbegrenzungseinrichtung (48; 48a) fixiert und an dem Kupplungs­ gehäuse (9; 9a) axial beweglich geführt ist.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (49; 49a, 87) eine Führungsöffnung (53; 53) des Kupplungsgehäuses (9; 9a) durchsetzt und das zweite Klemm- oder Rastelement (59; 89) auf der von der Anpreßplatte (13; 13a) axial abgewandten Seite der Führungsöffnung (53; 53a) angeordnet ist.

8. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftfederung wenigstens eine zwischen dem Kupplungsgehäuse (9; 9a) und dem zweiten Klemm- oder Rastelement (59; 89) eingespannte Druckfeder (75; 75a) umfaßt.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Tellerfederpaket (75a) ausgebildet ist.

10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klemm- oder Rastelement als ringförmige, den Bolzen (49) umschließende, federnde Rastscheibe (59) ausgebil­ det ist, deren Außenumfang axial zwischen die Begrenzungsan­ schläge (65, 67) greift.

11. Reibungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (49) eine Vielzahl Rastnuten (57) aufweist, in die die Rastscheibe (59) mit federnen Klinkenzähnen (61) eingreift.

12. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klemm- oder Rastelement als den Bolzen (49a) reibschlüssig umschließende Klemmhülse (89) ausgebildet ist, die mit einem radial vorstehenden Ringbund (91) axial zwischen die Begrenzungsanschläge (67a, 69a) greift.

13. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klemm- oder Rastelement (59; 89) in einer an die Führungsöffnung (53; 53a) des Kupplungsgehäuses (9; 9a) axial an­ schließenden Erweiterung (63; 63a) der Führungsöffnung (53; 53a) angeordnet ist und der zur Anpreßplatte (13; 13a) ferne Begrenzungsanschlag (67; 67a) als abnehmbarer Sicherungsring (71; 71a) ausgebildet ist.

14. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekenn­ zeichnet durch eine Blockiereinrichtung (77a, 95; 97, 101), die die Verschleißnachstelleinrichtung (35a; 35b) bei Erreichen eines vorbestimmten, insgesamt maximal ausgleichbaren axialen Nachstellwegs, unabhängig von weiterem, nachfolgendem Verschleiß blockiert.

15. Reibungskupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellelemente (37a, 39a; 37b, 39b) als zur Drehachse koaxiale, mittels eines Federelements (47a) relativ zueinander um die Drehachse verdrehbare Ringe ausgebildet sind, die über mehrere in Umfangsrichtung verteilte und in Umfangsrichtung geneigte Schräg­ flächen (45a; 45b) aneinander axial abgestützt sind und daß die Blockiereinrichtung Anschlagmittel (87a, 95; 97, 101) umfaßt, die das axiale Spreizen der Nachstellelemente (37a, 39a; 37b, 39b) relativ zueinander begrenzen.

16. Reibungskupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel wenigstens ein Paar in Umfangsrichtung der Ringe (37b, 39b) sich gegenüberliegende, einander zugeordnete, relativ zu je einem der Ringe (37b, 39b) feststehende Anschläge (97, 101) umfassen.

17. Reibungskupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster (37a) der Ringe (37a, 39a) an der Anpreßplatte (13a) angeordnet ist und auf einem zweiten (39a) der Ringe (37a, 39a) die Membranfeder (15a) axial abhebbar aufliegt und daß die Anschlagmittel (77a, 95) wenigstens einen Anschlag (95) umfassen, der einen Gegenanschlag (77a) des zweiten Rings (39a) auf der Seite der Membranfeder (15a) hintergreift und an der Anpreßplatte (13a) angeordnet ist.