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Die Erfindung betrifft eine Mehrscheiben-Reibkupplung mit einem Stapel von flachen ringförmigen Kupplungsscheiben, der sich abwechselnd aus treibenden und angetriebenen Kupplungsscheiben zusammensetzt, mit einer Mehrzahl von Schraubendruckfedern, welche die treibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben mit einer drehzahlunabhängigen Anpresskraft gegeneinander anpressen und mindestens mit einem Teil ihrer Länge ins Innere des Kupplungsscheibenstapel ragen, sowie mit einer Mehrzahl von schwenkbaren Fliehkrafthebeln, welche die treibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben mit einer drehzahlabhängigen Anpresskraft gegeneinander anpressen.
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Mehrscheiben-Reibkupplungen der eingangs genannten Art finden unter anderem in Motorrädern und anderen Fahrzeugen, wie Quads, Verwendung. Solche Mehrscheiben-Reibkupplungen umfassen einen Stapel aus flachen ringförmigen Kupplungsscheiben, der in einem Kupplungsgehäuse untergebracht ist und sich abwechselnd aus treibenden und angetriebenen Kupplungsscheiben zusammensetzt, sowie einen äußeren und einen inneren Korb, die drehbar im Kupplungsgehäuse gelagert sind. Einer der Körbe wird von einem Motor des Fahrzeugs angetrieben und ist drehfest mit der einen Hälfte der Kupplungsscheiben verbunden, während der andere Korb drehfest mit der anderen Hälfte der Kupplungsscheiben verbunden ist und die Räder des Fahrzeugs antreibt. Bei eingerückter Kupplung werden die Kupplungsscheiben durch eine Anpresskraft gegeneinander angepresst, um die Motorantriebsleistung auf die Räder des Fahrzeugs zu übertragen.
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Normalerweise wird eine gleichbleibende Anpresskraft drehzahlunabhängig aufgebracht, gewöhnlich durch eine Mehrzahl von Schraubendruckfedern. Zur Verringerung der Bauhöhe der Kupplung ragen diese Schraubendruckfedern ganz oder teilweise ins Innere des Kupplungsscheibenstapels, wobei sie im Abstand ringförmig nebeneinander angeordnet sind. Um die Anpresskraft der Schraubendruckfedern in den Kupplungsscheibenstapel einzuleiten, ist eine Druckplatte vorgesehen, die gegen ein Stirnende des Kupplungsscheibenstapels anliegt und Vertiefungen zur Aufnahme der Schraubendruckfedern aufweist. Die Druckplatte wird von Schrauben gehalten, die durch die Schraubendruckfedern hindurch mit dem inneren oder dem äußeren Korb der Kupplung verschraubt sind, wobei sich die Schraubendruckfedern mit ihren Enden gegen den Boden der Vertiefungen bzw. gegen den Kopf der Befestigungsschraube abstützen.
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Zum Ausrücken der Kupplung müssen die gegeneinander anliegenden Kupplungsscheiben auseinander bewegt werden. Dazu muss vom Fahrer des Fahrzeugs ein Kupplungshebel betätigt werden, um die Schraubendruckfedern über einen Hebelmechanismus zusammenzudrücken.
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Während sich der Kupplungshebel von modernen Motorrädern meist sehr leicht betätigen lässt, ist bei älteren Motorrädern zur Betätigung des Kupplungshebels oft eine relativ große Kraft erforderlich, weil die Mehrscheiben-Reibkupplungen dieser Motorräder mit verhältnismäßig starken Schraubendruckfedern bestückt sind. Dies verringert nicht nur den Bedienungskomfort, sondern kann dazu führen, dass vor allem schwächere Personen Schwierigkeiten beim Kuppeln haben. Ein Austausch der starken Schraubendruckfedern gegen etwas schwächere Federn würde dieses Problem zwar beseitigen, hätte jedoch zur Folge, dass die Kupplung bei der Übertragung großer Antriebsleistungen leichter durchrutscht, weil dann die Anpresskräfte der Federn und damit die Reibkräfte zwischen den Kupplungsscheiben nicht mehr ausreichend sind, um ein Schleifen der Kupplungsscheiben zu verhindern. Ganz im Gegenteil müssen bei älteren Motorrädern, deren Leistung gesteigert wird, die Schraubendruckfedern sogar durch noch stärkere Federn ersetzt werden, wodurch das zuvor beschriebene Problem noch verstärkt wird.
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Um einerseits die zur Betätigung des Kupplungshebels notwendige Kraft zu verringern, andererseits jedoch ein Durchrutschen der Kupplung bei hohen oder sehr hohen Drehzahlen zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Anpresskraft von Mehrscheiben-Reibkupplungen drehzahlabhängig zu steigern, indem bei höheren Drehzahlen die Kupplungsscheiben zusätzlich mit Fliehkräften beaufschlagt werden. Zu diesem Zweck ist es zum Beispiel aus der
7 der
EP 1 628 027 A2 oder aus der
13 der
EP 1 772 642 A1 nebst zugehöriger Beschreibung bereits bekannt, bei Mehrscheiben-Reibkupplungen von Motorrädern an der mit der Druckplatte ausgestatteten Seite der Kupplung mehrere mit Fliehkraftgewichten bestückte schwenkbare Fliehkrafthebel vorzusehen. Auf die Fliehkraftgewichte wirken mit steigender Drehzahl größer zunehmende Fliehkräfte ein, die mit Hilfe der Fliehkrafthebel verstärkt und in die Druckplatte eingeleitet werden, so dass die Anpresskraft der Druckplatte und damit der Kupplungsscheiben mit steigender Drehzahl zunimmt. Dadurch kann die Anpresskraft der Schraubendruckfedern durch Verwendung schwächerer Federn reduziert und trotzdem bei hohen Drehzahlen ein Durchrutschen der Kupplung verhindert werden, während bei niedrigen Drehzahlen, bei denen häufiger gekuppelt wird, die Betätigung des Kupplungshebels erleichtert wird. Kupplungen der eingangs genannten Art werden auf dem Fachgebiet auch als Lock-Up-Kupplungen bezeichnet, vgl. z. B.
https://www.wwag.com/cgibin/WebObjects/WebSite.woa/wa/DirectAction?page=!50998.
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Bei den bekannten Lock-Up-Kupplungen aus der
EP 1 628 027 A2 oder der
EP 1 772 642 A1 sowie auch bei anderen bekannten Lock-Up-Kupplungen dieser Bauart sind die Fliehkrafthebel in einer Halterung gelagert, die an der vom Kupplungsscheibenstapel abgewandten Außenseite der Druckplatte angeordnet und durch Bohrungen der Druckplatte hindurch mit dem inneren Korb verschraubt ist. Verglichen mit einer Kupplung ohne Fliehkrafthebel wird dadurch jedoch die Bauhöhe der Kupplung vergrößert. Dies bereitet vor allem bei der Nachrüstung von vorhandenen Fahrzeugen Schwierigkeiten, weil dort die Halterung mit den Fliehkraftgewichten gemäß der
EP 1 628 027 A2 oder der
EP 1 772 642 A1 nicht mehr in das vorhandene Kupplungsgehäuse passt. Dadurch steigt zum einen der Aufwand für die Nachrüstung, weil auf dem Kupplungsgehäuse ein modifizierter Gehäusedeckel angebracht werden muss, der im Inneren Platz für die Halterung und die Fliehkrafthebel bietet. Zum anderen vergrößert der modifizierte Gehäusedeckel die Bauhöhe der Kupplung, was unter Umständen zu einer Kollision mit anderen Komponenten des Fahrzeugs führt.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Bauhöhe der Kupplung reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fliehkrafthebel zwischen benachbarten Schraubendruckfedern ins Innere des Kupplungsscheibenstapels ragen und im Inneren des Kupplungsscheibenstapels schwenkbar gelagert sind.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den zwischen den Schraubendruckfedern vorhandenen Platz zur Unterbringung von Teilen der Fliehkrafthebel und von deren Schwenklagern auszunutzen, um dadurch die Bauhöhe der Kupplung zu verringern. Dies ermöglicht es, die Kupplung mit Fliehkrafthebeln nachzurüsten, ohne dass ein anderer Gehäusedeckel erforderlich ist und/oder die axiale Bauhöhe der Kupplung vergrößert wird.
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Die Angabe, dass die Fliehkrafthebel zwischen benachbarten Schraubendruckfedern ins Innere des Kupplungsscheibenstapels ragen, bedeutet im Rahmen dieser Patentanmeldung, dass sich die Fliehkrafthebel in axialer Richtung einer Drehachse der Kupplung jeweils mit einem Teil ihrer Länge in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Schraubendruckfedern erstrecken. Die Angabe, dass die Fliehkrafthebel im Inneren des Kupplungsscheibenstapels schwenkbar gelagert sind, bedeutet im Rahmen dieser Patentanmeldung, dass die Schwenklager der Fliehkrafthebel in axialer Richtung der Drehachse der Kupplung zwischen zwei entgegengesetzten Stirnseiten oder Stirnflächen des Kupplungsscheibenstapels angeordnet sind.
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Die Erfindung findet bevorzugt dort Anwendung, wo die Anzahl der Kupplungsscheiben des Kupplungsscheibenstapels mehr als 6 beträgt, beispielsweise bei Kupplungen mit mehr als 8 oder mehr als 10 Kupplungsscheiben, deren Bauhöhe größer als diejenige von Kupplungen mit einer geringen Anzahl von Kupplungsscheiben ist, zum Beispiel 2 oder 4 Kupplungsscheiben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wirken die Schraubendruckfedern und die Fliehkrafthebel im Inneren des Kupplungsscheibenstapels, das heißt in axialer Richtung der Drehachse zwischen dessen beiden entgegengesetzten Stirnseiten, auf ein Andruckelement ein, das die drehzahlunabhängige Anpresskraft der Schraubendruckfedern und die drehzahlabhängige Anpresskraft der Fliehkrafthebel in den Kupplungsscheibenstapel einleitet und dadurch die treibenden und die angetriebenen Kupplungsscheiben gegeneinander anpresst.
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Das Andruckelement, dessen Funktion der Funktion der Druckplatte von herkömmlichen fliehkraftunterstützten Mehrscheiben-Reibkupplungen entspricht, ist vorzugsweise topfartig und begrenzt eine Ausnehmung zur Aufnahme der Schraubendruckfedern, zur Aufnahme der Fliehkrafthebel, die im Inneren des Kupplungsscheibenstapels mit gleichgerichteten axialen Andruckkräften auf einen Boden der Ausnehmung bzw. des Andruckelements einwirken, sowie zur Aufnahme der Schwenklager der Fliehkrafthebel. In radialer Richtung der Drehachse der Kupplung wird die Ausnehmung zweckmäßig von einer zylindrischen Wand begrenzt, die an ihrem vom Boden abgewandten oberen Ende einen nach außen überstehenden Bund aufweist, der gegen eine benachbarte Stirnseite des Kupplungsscheibenstapels anliegt und die auf den Boden der Ausnehmung einwirkenden Andruckkräfte in den Kupplungsscheibenstapel einleitet.
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Die Schwenklager der Fliehkrafthebel sind bevorzugt in einer Halterung montiert, die in die Ausnehmung des topfförmigen Andruckelements eingesetzt ist und als Widerlager für die Schraubendruckfedern dient, die sich mit einem Stirnende gegen das Andruckelement und mit dem anderen Stirnende gegen die Halterung abstützen. Die Halterung ist vorteilhaft mit dem inneren Korb der Kupplung verschraubt, so dass sie drehfest und axial unverschiebbar mit diesem verbunden ist. Die Halterung stützt sich zweckmäßig auf überstehenden Innengewindehülsen des inneren Korbs ab, die sich durch Öffnungen im Boden des Andruckelements und durch die Schraubendruckfedern erstrecken.
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Alternativ kann die Halterung jedoch auch mit dem äußeren Korb der Kupplung verschraubt sein. Wenn wie üblich der äußere Korb vom Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, hat dies den Vorteil, dass von den Fliehkraftgewichten bereits Anpresskräfte auf das Andruckelement und auf den Kupplungsscheibenstapel übertragen werden, solange sich der innere Korb noch nicht dreht.
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Wenn die Halterung mit dem abtriebseitigen inneren Korb verschraubt ist, handelt es sich bei den Schraubendruckfedern um vorgespannte Schraubendruckfedern. Wenn die Halterung hingegen mit dem antriebseitigen äußeren Korb verschraubt ist, bracht dies nicht notwendigerweise der Fall sein. Die Anzahl der Schraubendruckfedern beträgt ebenso wie die Anzahl der Fliehkrafthebel vorzugsweise mehr als drei. Bei Mehrscheiben-Reibkupplungen von Motorrädern beträgt die Anzahl vorzugsweise weniger als sieben, weil der Platz bei einer größeren Anzahl nicht ausreichend wäre.
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Die Fliehkrafthebel sind vorzugsweise zweiarmige Hebel, deren einer Hebelarm mit einem Fliehkraftgewicht bestückt ist, das bei hohen Drehzahlen durch Fliehkräfte radial nach außen gezogen wird und dadurch den anderen Hebelarm gegen das Andruckelement anpresst. Um möglichst hohe Anpresskräfte zu erzeugen, ist der gegen das Andruckelement anliegende Hebelarm kürzer als der mit dem Fliehkraftgewicht bestückte Hebelarm. Um die Länge des längeren, mit dem Fliehkraftgewicht bestückten Hebelarm jedes Fliehkrafthebels zu vergrößern, ragt dieser letztere zweckmäßig in axialer Richtung aus dem Inneren des Kupplungsscheibenstapels heraus, wo auch mehr Platz für die Fliehkraftgewichte vorhanden ist. Die Fliehkraftgewichte sind vorzugsweise austauschbar.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fliehkrafthebel jeweils um Schwenkachsen schwenkbar sind, die zwischen den entgegengesetzten Stirnseiten des Kupplungsscheibenstapels eine zu diesen Stirnseiten parallele Ebene aufspannen. Vorteilhaft sind die Schwenkachsen aller Fliehkrafthebel tangential zu einem in dieser Ebene liegenden ersten Kreis, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser eines zweiten Kreises entspricht, auf dem die Schnittpunkte der Längsmittelachsen der Schraubendruckfedern mit dieser Ebene liegen.
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Der innere Korb der Kupplung weist eine Außenverzahnung auf, die zweckmäßig mit einer Innenverzahnung der angetriebenen Kupplungsscheiben kämmt, während der äußere Korb der Kupplung eine Innenverzahnung aufweist, die mit einer Außenverzahnung der treibenden Kupplungsscheiben kämmt.
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Der Kupplungsscheibenstapel stützt sich zweckmäßig mit einem Stirnende auf dem inneren Korb der Kupplung ab, wodurch die Kupplungsscheiben bei eingerückter Kupplung zwischen dem Andruckelement und dem inneren Korb reibschlüssig gegeneinander angepresst werden. Dies hat bei eingerückter Kupplung zur Folge, dass die treibenden Kupplungsscheiben die angetriebenen Kupplungsscheiben und diese wiederum über die Verzahnung den inneren Korb mitnehmen, so dass sich dieser mit gleicher Drehzahl wie der äußere Korb dreht.
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Bei niedrigen Drehzahlen werden von den Fliehkrafthebeln nur geringe Kräfte in das Andruckelement eingeleitet, so dass die Anpresskraft der Kupplungsscheiben zum größten Teil von den Schraubendruckfedern aufgebracht wird. Bei hohen Drehzahlen werden hingegen von den Fliehkrafthebeln relativ große Kräfte in das Andruckelement eingeleitet, so dass dann die zusätzlich notendige Anpresskraft der Kupplungsscheiben von den Fliehkrafthebeln aufgebracht wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lock-Up-Kupplung;
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2 zeigt eine vergrößerte Stirnseitenansicht der Kupplung;
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3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht von Teilen der Kupplung entlang der Linie III-III der 2;
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4 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Kupplung;
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines topfförmigen Andruckelements der Kupplung;
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zur Lagerung der Fliehkrafthebel dienenden Halterung der Kupplung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Mehrscheiben-Reibkupplung 10 für ein Motorrad ist als Lock-Up-Kupplung mit geringer Bauhöhe ausgebildet, die es bei hohen Drehzahlen ermöglicht, große Antriebsleistungen zu übertragen, ohne dass die Kupplung 10 durchrutscht, und die sich bei niedrigen Drehzahlen mit geringer Betätigungskraft betätigen, d. h. aus- und einrücken lässt.
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Wie am besten in 4 dargestellt, umfasst die Kupplung 10 einen äußeren Korb 12, einen inneren Korb 14 und einen Stapel 16 aus flachen ringförmigen Kupplungsscheiben 18, 20, die in einem Kupplungsgehäuse (nicht dargestellt) zwischen dem äußeren und den inneren Korb 12, 14 angeordnet und in Bezug zum Kupplungsgehäuse um eine Drehachse D drehbar sind. Die Kupplung 10 umfasst weiter ein topfförmiges Andruckelement 22, fünf in einer Halterung 24 schwenkbar gelagerte, jeweils mit einem Fliehkraftgewicht 26 bestückte Fliehkrafthebel 28, fünf zwischen das Andruckelement 22 und die Halterung 24 eingesetzte Schraubendruckfedern 30, sowie fünf Montageschrauben 32, die zum Zusammenbau der Kupplung 10 dienen.
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Der von einem Antriebsmotor des Motorrades angetriebene äußere Korb 12 ist drehfest mit einer Motorabtriebswelle (nicht dargestellt) des Antriebsmotors verbunden, während der innere Korb drehfest mit einer Getriebeeingangswelle (nicht dargestellt) eines Mehrgang-Schaltgetriebes des Motorrades verbunden ist und bei eingerückter Kupplung 10 über das Getriebe ein Antriebsrad des Motorrades treibt.
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Der Kupplungsscheibenstapel 18 setzt sich abwechselnd aus treibenden und angetriebenen Kupplungsscheiben 18, 20 zusammen, von denen die eine Hälfte aus Reibscheiben 18 und die andere Hälfte aus Stahlscheiben 20 besteht. Bei der dargestellten Kupplung 10 umfasst der Kupplungsscheibenstapel 10 acht Reibscheiben 18 und acht Stahlscheiben 20. Die treibenden Reibscheiben 18 sind mit einer Außenverzahnung aus radial überstehenden Vorsprüngen 34 versehen, die mit einer komplementären Verzahnung des äußeren Korbs 12 kämmt, so dass sich die Reibscheiben 18 zusammen mit dem antriebsseitigen äußeren Korb 12 drehen. Die angetriebenen Stahlscheiben 20 sind an ihrem inneren Umfang mit einer Innenverzahnung 36 versehen, die mit einer komplementären Außenverzahnung 38 des inneren Korbs 14 kämmt, so dass sich die Stahlscheiben 20 zusammen mit dem abtriebsseitigen inneren Korb 14 drehen.
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Wie am besten in 4 dargestellt, umfasst der äußere Korb 12 einen mit Bohrungen 40 versehenen Flansch 42 zur Befestigung an einem von der Motorabtriebswelle angetriebenen Zahnrad 43 (nur schematisch dargestellt) und eine Mehrzahl von Vorsprüngen 44, die am äußeren Umfang des Korbs 12 im Winkelabstand voneinander axial über den Flansch 42 überstehen, Zwischenräume 46 zur Aufnahme der überstehenden Vorsprünge 34 der Reibscheiben 18 begrenzen und zusammen mit den Zwischenräumen 46 die Verzahnung des äußeren Korbs 12 bilden.
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Wie am besten in 3 dargestellt, ist innere Korb 14 einstückig ausgebildet. Der innere Korb 14 umfasst einen mit der Außenverzahnung 38 versehenen Wandteil 48, einen nach außen über den Wandteil 48 überstehenden Flanschteil 50, auf dem eine Stirnseite des Kupplungsscheibenstapels 16 in axialer Richtung der Drehachse D abgestützt ist, einen nach innen über den Wandteil 48 überstehenden Bodenteil 52, der über eine Innenverzahnung 54 drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbindbar ist, sowie fünf Innengewindehülsen 56, die radial einwärts vom Wandteil 48 in axialer Richtung über den Bodenteil 52 überstehen und dieselbe Höhe wie der Wandteil 48 besitzen.
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Das Andruckelement 22 dient dazu, einerseits die Druckkräfte der vorgespannten Schraubendruckfedern 30 und andererseits die bei rotierendem Innenkorb 14 auf die Fliehkraftgewichte 26 einwirkenden Fliehkräfte in den Kupplungsscheibenstapel 16 einzuleiten, um die Reibscheiben 18 und die Stahlscheiben 20 reibschlüssig gegeneinander anzupressen.
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Wie am besten in 3 dargestellt, erstreckt sich das einstückig ausgebildete topfförmige Andruckelement 22 von einem Stirnende der Kupplung 10 aus bis ins Innere des inneren Korbs 14 bzw. des Kupplungsscheibenstapels 16. Das Andruckelement 22 begrenzt eine zur Drehachse D konzentrische Ausnehmung 58, die zur Aufnahme der fünf Schraubendruckfedern 30 und der Halterung 24 dient.
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Die Ausnehmung 58 besitzt einen ringförmigen Boden 60, in dem fünf kreisförmige Durchgangsöffnungen 62 in gleichen Winkelabständen angeordnet sind. Durch die Durchgangsöffnungen 62 erstrecken sich nach der Montage der Kupplung 10 die Innengewindehülsen 56 des inneren Korbs 14, die jeweils von einer der Schraubendruckfedern 30 umgeben sind, wie in 3 dargestellt. Die Durchgangsöffnungen 62 sind innerhalb der Ausnehmung 58 von flachen ringförmigen Vertiefungen 64 umgeben, die zur Aufnahme von einem der beiden entgegengesetzten Stirnenden der Schraubendruckfedern 30 dienen.
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Die Fliehkrafthebel 28 liegen ebenso wie die Schraubendruckfedern 30 gegen den Boden 60 des Andruckelements 22 bzw. der Ausnehmung 58 an, um die Fliehkräfte der Fliehkraftgewichte 26 und die Druckkräfte der vorgespannten Schraubendruckfedern 30 mit derselben Kraftrichtung in das Andruckelement 22 einzuleiten.
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In radialer Richtung der Drehachse D der Kupplung 10 wird die Ausnehmung 58 nach außen zu von einer zylindrischen Wand 66 begrenzt, die in einem geringen radialen Abstand von dem mit der Außenverzahnung versehenen Wandteil 48 des inneren Korbs 14 angeordnet ist. Die Wand 66 ist an ihrem vom Boden 60 abgewandten oberen Ende mit einem nach außen überstehenden Bund 68 versehen, der mit einer dem Flanschteil 50 zugewandten Ringschulter gegen die benachbarte Stirnseite des Kupplungsscheibenstapels 16 anliegt und die in den Boden 60 eingeleiteten Druck- und Fliehkräfte auf den Kupplungsscheibenstapel 16 überträgt, um die benachbarten Kupplungsscheiben 18, 20 gegeneinander anzupressen.
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Radial einwärts von den Durchgangsöffnungen 62 steht über den Boden 60 eine Nabe 70 nach oben über, deren Höhe etwas kleiner als die Höhe der Wand 66 ist. Die Nabe 70 weist an ihrer Unterseite zwei koaxiale zylindrische Sacklöcher 72, 74 mit verschiedenen Innendurchmessern auf, von denen das kleinere zur Aufnahme eines Drucklagers 76 und das größere zur Aufnahme einer Schraubenmutter (nicht dargestellt) dient, mit welcher der innere Korb 14 an der Getriebeeingangswelle festgeschraubt wird. Das Drucklager 76 dient dazu, eventuelle Drehzahlunterschiede zwischen dem rotierenden Andruckelement 22 und einer Betätigungsstange (nicht dargestellt) zum Ein- und Ausrücken der Kupplung 10 auszugleichen.
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Die in die Ausnehmung 58 eingesetzte Halterung 24 besteht aus gefrästem Leichtmetall und besitzt zwei entgegengesetzte ebene Stirnflächen 82, 84 sowie mehrere zylindrische Begrenzungsflächen, von denen drei gegen die Wand 66 und die Nabe des Andruckelements 22 anliegen, um die Halterung 24 in der Ausnehmung 58 zu zentrieren und eine axiale Bewegung des Andruckelements 22 in Bezug zum inneren Korb 14 und der mit diesem verschraubten Halterung 24 zu führen. Die Halterung 24 wird in regelmäßigen Winkelabständen von fünf axialen Bohrungen 86 durchsetzt. Jede der fünf Bohrungen 86 mündet mit ihrem von der Stirnfläche 82 abgewandten Ende in eine erweiterte Sacklochbohrung mit zwei koaxialen Ringschultern 88, 90. Wie in 3 dargestellt, dient die innere Ringschulter 90 als Anlagefläche für die benachbarte ebene Stirnfläche von einer der Innengewindehülsen 56, während die äußere Ringschulter 88 als Anlagefläche für das benachbarte Stirnende von einer der Schraubendruckfedern 30 dient. Bei der Montage der Kupplung 10 wird die Halterung 24 in die Ausnehmung 58 eingesetzt, um dann die Montageschrauben 32 durch die Bohrungen 86 hindurch in die Innengewindehülsen 56 des inneren Korbs 14 einzuschrauben, bis diese mit ihren Stirnenden gegen die inneren Ringschultern 90 anliegen, wobei die Schraubendruckfedern 30 zwischen den äußeren Ringschultern 88 und dem Boden 60 des Andruckelements 22 zusammengedrückt und vorgespannt werden.
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Zwischen den jeweils benachbarten Bohrungen 86 ist die Halterung 24 mit ausgefrästen Aussparungen 92 versehen, die zur Aufnahme der Fliehkrafthebel 28 und von Schwenklagern 94 der Fliehkrafthebel 94 dienen. Wie am besten in 1, 3 und 6 dargestellt, weisen die Aussparungen 92 jeweils einen an die Stirnfläche 82 angrenzenden ersten erweiterten Teil 96 zur Aufnahme des Fliehkraftgewichts 26, einen an die Stirnfläche 84 angrenzenden zweiten erweiterten Teil 98 zur Aufnahme des Schwenklagers 94 sowie einen dazwischen angeordneten schlitzförmigen Teil 100 auf, der als Führung für zwei entgegengesetzte parallele Breitseiten des Fliehkrafthebels 28 dient. In der Mitte ist die Halterung 24 auf ihrer dem Boden 60 des Andruckelements 22 zugewandten Seite mit einer Vertiefung 112 zur Aufnahme der Nabe 70 versehen.
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Wie am besten in 3 dargestellt, ist jeder Fliehkrafthebel 28 als zweiarmiger Hebel ausgebildet, dessen längerer Hebelarm sich von der Schwenkachse 102 des Schwenklagers 94 aus durch den schlitzförmigen Teil 100 und den ersten erweiterten Teil 96 der Aussparung 92 bis über die Stirnfläche 82 hinaus erstreckt, während sich der kürzere Hebelarm aus dem zweiten erweiterten Teil 98 hinaus bis zum Boden 60 der Ausnehmung 58 des Andruckelements 22 erstreckt.
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Im ersten erweiterten Teil 96 der Aussparungen 92 sind die Fliehkrafthebel 28 mit den Fliehkraftgewichten 26 bestückt, die gegen schwerere oder leichtere Fliehkraftgewichte austauschbar sind. Zu diesem Zweck ist jedes der Fliehkraftgewichte 26 am zugehörigen Fliehkrafthebel 28 mittels einer Halteschraube 104 befestigt, die sich durch eine axiale Längsbohrung des zylindrischen Fliehkraftgewichts 26 sowie durch eine Querbohrung des Fliehkrafthebels 28 erstreckt und auf dessen entgegengesetzter Breitseite mit einer selbstsichernden Mutter 106 gesichert ist.
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Im zweiten erweiterten Teil 98 der Aussparungen 92 befinden sich die Schwenklager 94 der Fliehkrafthebel 28, die in axialer Richtung der Drehachse D zwischen den beiden entgegengesetzten Stirnenden des Kupplungsscheibenstapels 18 angeordnet sind. Die Schwenklager 94 umfassen jeweils einen zur Schwenkachse 102 koaxialen zylindrischen Stift 108, der sich durch eine Querbohrung des Fliehkrafthebels 28 erstreckt und beiderseits von diesem mittels zweier Klemmschrauben 110 gegen Begrenzungen des zweiten erweiterten Teils 98 der Aussparung 92 anliegend festgeklemmt ist.
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Wie am besten in 6 dargestellt, sind die Stifte 108 bzw. die Schwenkachsen 102 der Fliehkrafthebel 28 in einer zu den Stirnseiten des Kupplungsscheibenstapels 16 parallelen Ebene tangential zu einem zur Drehachse D konzentrischen Kreis (nicht dargestellt) ausgerichtet. Der Durchmesser dieses Kreises entspricht ungefähr dem Durchmesser eines Kreises, der von den Schnittpunkten der Längsmittelachsen der Schraubendruckfedern 30 bzw. der Innengewindehülsen 56 mit dieser Ebene aufgespannt wird.
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Wie am besten aus 3 ersichtlich ist, ist der Abstand zwischen der Schwenkachse 102 jedes Fliehkrafthebels 28 und dessen Anlagepunkt am Boden 60 der Andruckelements 22 mehr als doppelt so groß wie der Abstand zwischen der Schwenkachse 102 und der Längsmittelachse jedes zylindrischen Fliehkraftgewichts 26, so dass die bei der Drehung des Innenkorbs 14 auf die Fliehkraftgewichte einwirkenden Fliehkräfte um mehr als den Faktor 2 verstärkt in das Andruckelement 22 eingeleitet werden.
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Dadurch üben die Fliehkrafthebel 28 bei eingerückter Kupplung 10 zu den Andruckkräften der vorgespannten Schraubendruckfedern 30 gleichgerichtete drehzahlabhängige Andruckkräfte auf das Andruckelement 22 aus, die gemeinsam über den Bund 68 in den Kupplungsscheibenstapel 16 eingeleitet werden, um die treibenden Kupplungsscheiben 18 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 20 reibschlüssig gegeneinander anzupressen. Bei hohen Drehzahlen sind die fliehkraftbedingten Andruckkräfte verhältnismäßig groß, so dass bei hohen Drehzahlen selbst bei der Übertragung großer Antriebsleistungen ein Durchrutschen der Kupplung 10 verhindert werden kann. Da bei niedrigen Drehzahlen nur geringe Fliehkräfte auf die Fliehkraftgewichte 26 einwirken, wird andererseits der Bedienkomfort der Kupplung 10 verbessert, da sich diese mit relativ geringer Kraft betätigen lässt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1628027 A2 [0006, 0007, 0007]
- EP 1772642 A1 [0006, 0007, 0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- https://www.wwag.com/cgibin/WebObjects/WebSite.woa/wa/DirectAction?page=!50998 [0006]
