DE2048957A1 - Friction disk clutch for speed change transmissions of vehicles, in particular multi-disk separating clutches for motor vehicles - Google Patents
Friction disk clutch for speed change transmissions of vehicles, in particular multi-disk separating clutches for motor vehiclesInfo
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Description
Dr.-lng. h.c. F. PORSCHE KG · 7 STUTTGART-ZUFFENHAUSEN · PORSCHESTRASSE 42Dr.-lng. hc F. PORSCHE KG 7 STUTTGART-ZUFFENHAUSEN PORSCHESTRASSE 42
P 41P 41
Reibscheibenkupplung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere MehrscheibentrennkupplungFriction disk clutch for speed change transmissions of vehicles, in particular multi-disk separating clutches
für Kraftfahrzeuge.for automobiles.
Die Erfindung betrifft eine Reibscheibenkupplung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere Mehrscheibentrennkupplung für Kraftfahrzeuge, welche zumindest eine Druckplatte und einen die Ausrückfeder abstützenden Kupplungsdeckel aufweist.The invention relates to a friction disk clutch for speed change transmissions of vehicles, in particular multi-disc disconnect clutches for motor vehicles, which has at least one pressure plate and a clutch cover supporting the release spring.
Derartige Reibscheibenkupplungen für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Fahrzeugen müssen so gestaltet sein, daß sie den heutigen, meist in Leichtbauweise hergestellten Antriebsaggregaten von Fahrzeugen gewichts- und platzsparend angepasst werden können, ohne die Kraftübertragungsleistung zu vermindern.Such friction disc clutches for speed change transmissions of vehicles must be designed in such a way that they can accommodate today's drive units, which are usually manufactured in lightweight construction can be adapted by vehicles to save weight and space without reducing the power transmission capacity.
Es ist bekannt, bei Reibscheibenkupplungen, insbesondere bei Mehrscheibentrennkupplungen von Fahrzeugen die Druckplatten der Kupplung über Führungsglieder des Kupplungsdeckels axial verschiebbar zu lagern (deutsches Patent 850 845). Bei dieser Ausführung ist der Kupplungsdeckel mit axial zur Mitnehmerscheibe angeordneten Nuten versehen, in die Mitnehmerklauen der Druckplatten eingreifen. Nachteilig ist hierbei, daß durch die Anordnung der Führungsnuten in dem Kupplungsdeckel und der Ausbildung der Druckplatten mit den Mitnehmerklauen eine aufwendige, teuere und in engen Toleranzen gehaltene Herstellung erforderlich wird, so daß eine wirtschaftliche und kostensparende Fertigung nicht ermöglicht wird. Ferner besitzt der Kupplungsdeckel im wesentlichen die Form eines zylindrischen Ringes und weist an der dem Schwungrad zugeordneten Seite einen Befestigungsflansch auf, der gegen die Schwungscheibe anliegt und durch SchraubenIt is known that the pressure plates of the friction disc clutches, in particular in the case of multi-disc separating clutches of vehicles To mount the clutch axially displaceable via guide links of the clutch cover (German patent 850 845). In this version If the clutch cover is provided with grooves arranged axially to the drive plate, in the drive claws of the pressure plates intervention. The disadvantage here is that the arrangement of the guide grooves in the clutch cover and the training of the printing plates with the driver claws requires a complex, expensive and tight tolerance production is, so that an economical and cost-saving production is not possible. The clutch cover also has the essentially the shape of a cylindrical ring and has a mounting flange on the side associated with the flywheel on, which rests against the flywheel and by screws
209816/0497209816/0497
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
>'ί :hfe:>t .nit der Schwungscheibe verbunden is4;. Durch riieüe >\e~ fentigungsart beansprucht die Kupplung einen relativ großen t::inbaudurchmesser und ist somit für die heute angestrebte ::o Vi'unirene 3auweise der Antriebsaggregate nicht geeignet. ;\u ierdein wird durch die ringförmige Ausbildung de.3 Xupplungi-;-dc.ikels die Kupplung sehr schwer, fiin vslterer Nachteil ist., daß ei.ie ausreichende Kühlung durch den ringförmigen Kupplungsdeckel nicht gewährleistet wird, da der Kühlluftstrom nur durch die Zwischenräume der Ausrückfeder zu den Druckplatten gelangen kann. Bekannt ist ferner eine Reibscheibenkupplung, deren Kupplungsdcckel aus Leichtmetall besteht, der an den erhöhter Beanspruchung ausgesetzten Stellen mit verschleißfesten Einlagen vergehen ist (deutsches Gebrauchsmuster 1 984 450). Der Kupplungsdeckel dieser Ausführung besitzt eine topfförmige Form und weist einen umlaufenden Befestigungsflansch zur Halterung an einer Schwungscheibe auf. Diese Ausbildung besitzt zwar ein geringes Gewicht, jedoch wird durch die Form des Kupplungsdeckels eine ausreichende Kühlung der Reibscheiben bzw. der Druckplatten nicht gewährleistet. Außerdem wird durch die Ausbildung des Befestigungsflansches ein großer Kupplungsdurchmesser erhalten, der viel Platz beansprucht. Desweiteren ist die Führung und Lagerung der Druckplatte aufwendig, wodurch eine kostensparende Herstellung nicht ermöglicht wird.>'ί:hfe:> t .not connected to the flywheel is 4;. Fentigungsart by riieüe> \ e ~ the clutch takes up a relatively large t: inbaudurchmesser and thus for the desired today :: o Vi'unirene 3auweise the drive units not suitable. The ring-shaped design of the clutch makes the clutch very difficult, but the older disadvantage is that adequate cooling is not guaranteed by the ring-shaped clutch cover, since the cooling air flow is only through the Interstices of the release spring can get to the pressure plates. A friction disk clutch is also known, the clutch cover of which is made of light metal, which has expired with wear-resistant inserts at the areas exposed to increased stress (German utility model 1 984 450). The clutch cover of this design has a pot-shaped shape and a circumferential fastening flange for mounting on a flywheel. Although this design is lightweight, the shape of the clutch cover does not ensure adequate cooling of the friction disks or the pressure plates. In addition, a large coupling diameter is obtained through the design of the mounting flange, which takes up a lot of space. Furthermore, the guidance and storage of the printing plate is complex, which means that cost-saving production is not possible.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Reibscheibenkupplung, insbesondere eine Mehrscheibentrennkupplung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die sich durch kleine Bauabmessungen, geringes Gewicht, einfache und kostensparende Fertigung sowie durch gute Kühlung und einfache Montage auszeichnet. In contrast, the invention is based on the object of providing a friction disk clutch, in particular a multi-disk separating clutch to create for motor vehicles, which is characterized by small dimensions, low weight, simple and cost-saving production as well as good cooling and easy assembly.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der aus einer Leichtmetall-Legierung bestehende Kupplungsdeckel einen eingegossenen Anlasserzahnkranz trägt und durch am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Befestigungsschrauben mit der Schwungscheibe einer Brennkraftmaschine verbindbar ist, wobei der zylindrische Schaft der Befestigungsschrauben zur Axialführung der Kupplungsdruckplatten dient. Vorteilhaft ist, daß der Kupplungsdeckel im Bereich der Befestigungsschrauben stegartig ausgebildet ist und die Stege einen Zentrierflansch aufweisen, mit welchem der Kupplungsdeckel in einem Einpass der Schwungscheibe q^igiNAL The object of the invention is achieved in that the clutch cover consisting of a light metal alloy has a cast-in starter ring gear and evenly through the circumference distributed fastening screws can be connected to the flywheel of an internal combustion engine, the cylindrical The shaft of the fastening screws is used for axial guidance of the clutch pressure plates. It is advantageous that the clutch cover is designed like a web in the area of the fastening screws is and the webs have a centering flange with which the clutch cover in a fitting of the flywheel q ^ igiNAL
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zentriert ist. Zweckmässig sind die Befestigungsschrauben als Passschrauben ausgebildet, die in Bohrungen des Kupplungsdeckels sowie in dessen Stege eingebrachte Ausnehmungen geführt und gehalten sind. Von besonderem Vorteil ist, daß zumindest der Bereich des die Ausrückfeder abstützenden Widerlagers des Kupplungsdeckels mit einer anodischen Oxydschicht versehen ist.is centered. The fastening screws are useful as fitting screws formed, which are guided and held in bores of the clutch cover and recesses made in its webs are. It is particularly advantageous that at least the area of the clutch cover abutment supporting the release spring is provided with an anodic oxide layer.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den gekennzeichneten Kupplungsdeckel sowie dessen Befestigung an der Schwungscheibe eine gewichtssparende, kleinbauende Kupplung erhalten wird, bei welcher besondere Mitnehmerklauen zur Führung und Halterung der Druckplatten entfallen. Durch die Anordnung eines Zentrierbundes an den Stegen des Kupp- ^ lungsdeckels ist eine einwandfreie Ausrichtung zur Schwungscheibe ™ gewährleistet. Weiter wird eine gute und ausreichende Kühlwirkung der Kupplung durch die stegartige Ausbildung des Kupplungsdeckels erzielt. Ferner wird das von der Brennkraftmaschine eingeleitete Drehmoment durch die breite Auflage der Stege des Kupplungsdeckels an der Schwungscheibe sicher auf die Druckplatten übertragen, so daß eine stabile und verwindungssteife, jedoch gewichtssparende Reibscheibenkupplung erhalten wird. Durch die Anordnung des in den Kupplungsdeckel eingegossenen Zahnkranzes kann die Baubreite der Kupplung wesentlich verringert werden, so daß eine gedrängte Bauweise des gesamten Aggregates ermöglicht wird. Durch die gewählte Anordnung der Befestigungsschrauben wird einerseits ein kleinbauender Kupplungsdurchmesser erzielt und andererseits eine ύ einfache Führung für die Druckplatten erhalten, wodurch ein ™The advantages achieved by the invention are in particular that a weight-saving, compact coupling is obtained through the marked clutch cover and its attachment to the flywheel, in which special driving claws for guiding and holding the pressure plates are omitted. The arrangement of a centering collar on the webs of the clutch cover ensures perfect alignment with the flywheel ™. Furthermore, a good and sufficient cooling effect of the clutch is achieved by the web-like design of the clutch cover. Furthermore, the torque introduced by the internal combustion engine is safely transmitted to the pressure plates by the wide support of the bars of the clutch cover on the flywheel, so that a stable and torsion-resistant, but weight-saving friction disk clutch is obtained. Due to the arrangement of the ring gear cast into the clutch cover, the overall width of the clutch can be significantly reduced, so that a compact design of the entire unit is made possible. Due to the chosen arrangement of the fastening screws, on the one hand, a small coupling diameter is achieved and, on the other hand, a ύ simple guide for the pressure plates is obtained, creating a ™
sicherer Kraftschluß in jedem Betriebszustand der Kupplung erreicht wird. Dadurch, daß zumindest der Bereich des Widerlagers für die Ausrückfeder des aus Leichtmetall bestehenden Kupplungsdeckels mit einer anodischen Oxydschicht versehen ist, wird mit einfachen Mitteln eine verschleißfeste Oberfläche erzielt, so daß auf besondere abriebfeste Einlagen verzichtet werden kann.secure frictional connection achieved in every operating state of the coupling will. In that at least the area of the abutment for the release spring of the clutch cover made of light metal is provided with an anodic oxide layer, a wear-resistant surface is achieved with simple means, so that on special wear-resistant inserts can be dispensed with.
In der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt, sindIn the drawing showing an exemplary embodiment of the invention are
Fig. 1 ein Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Mehrscheibentrennkupplung für Kraftfahrzeuge, wo-Fig. 1 is a longitudinal section through the embodiment according to the invention a multi-plate disconnect clutch for motor vehicles, where-
- h -20981 6/0497- h - 20981 6/0497
bei die untere Zeichnungshälfte einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 2 zeigt,in the lower half of the drawing shows a section along the line X-X of Fig. 2,
Fig. 2 eine Teilansicht der Reibscheibenkupplung in Pfeilrichtung Y der Fig„ 1, und2 shows a partial view of the friction disk clutch in the direction of the arrow Y of FIGS. 1, and
Fig. 3 ein Teilschnitt durch die Reibscheibenkupplung nach der Linie III-III der Fig. I0 Fig. 3 is a partial section through the friction disc clutch according to the line of Fig. I 0 III-III
Die Mehrseheibentrennkupplung 1 besteht im wesentlichen aus einer mit der Kurbelwelle 2 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine verbundenen Schwungscheibe 5# an der durch mehrere, am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Befestigungsschrauben 4 ein aus einer Aluminium-Legierung bestehender Kupplungsdeckel 5 gehalten ist. Die Grundform des Kupplungsdeckels 5 besitzt die Form eines Tellers 6, von welchem sich im Abstand der Befestigungsschrauben 4 einzelne Stege 7 erstrecken. Die Stege 7 sind mit einem Zentrierflansch 8 versehen und in einen Einpass 9 der Schwungscheibe J5 eingesetzt und zentriert. Für die Durchführung der Befestigungsschrauben 4 sind die Stege 7 mit Ausnehmungen 10 versehen. Der äußere Umfang des tellerförmigen Kupplungsdeckels 5 ist mit einem Tragring 11 versehen. Auf den Tragring 11 ist ein aus Stahl bestehender Zahnkranz 12 befestigt. Der Zahnkranz 12 wird auf dem Tragring 11 vor dem Gießen des Kupplungsdeckels 5 in die Gußform als Kern eingelegt. Im Bereich der Stege 7 ist der Zahnkranz 12 örtlich mit Nasen 15 versehen, so daß der Zahnkranz 12 axial und radial fest mit dem Tragring 11 des Kupplungsdeckels 5 verbunden ist. In dem Kupplungsdeckel 5 sind Passbohrungen 14 für die Befestigungsschrauben 4 eingebracht. Ferner besitzt der Kupplungsdeckel 5 eine radiale Ausnehmung 15, die das ballige Widerlager 16 für eine, zwischen dem Widerlager 16 und einem Auflager 17 einer Druckplatte 18 angeordneten Ausrückfeder 19 bildet. Die Ausrückfeder 19 wird durch eine Tellerfeder 20 gebildet und stützt sich an dem Widerlager ΐβ des Kupplungsdeckels 5 und an einem Ausrücklager 21 ab. Das Ausrücklager 21 ist axial verschiebbar im Getriebegehäuse gelagert. Das Widerlager 16 des Kupplungsdeckels 5 ist mit einer Eloxalschicht 22 versehen, die durch Einlegen in ein Tauchbad auf bekannte Art gebildet wird. Die Druckplatte l8 wird durch die Ausrückfeder I9 gegen eine Reibscheibe 23 und diese gegen eine weitere Druckplatte l8' gepresst. Die Druckplatte 181 drückt hierbei eine weitere Reibscheibe 23' gegenThe multi-disc separating clutch 1 consists essentially of a flywheel 5 # connected to the crankshaft 2 of an internal combustion engine, not shown, on which a clutch cover 5 made of an aluminum alloy is held by several fastening screws 4 evenly distributed around the circumference. The basic shape of the clutch cover 5 has the shape of a plate 6, from which individual webs 7 extend at a distance from the fastening screws 4. The webs 7 are provided with a centering flange 8 and inserted and centered in a fitting 9 of the flywheel J5. For the implementation of the fastening screws 4, the webs 7 are provided with recesses 10. The outer circumference of the plate-shaped clutch cover 5 is provided with a support ring 11. A ring gear 12 made of steel is attached to the support ring 11. The ring gear 12 is placed on the support ring 11 as a core before the clutch cover 5 is cast in the casting mold. In the area of the webs 7, the ring gear 12 is locally provided with lugs 15, so that the ring gear 12 is firmly connected axially and radially to the support ring 11 of the clutch cover 5. Fitting bores 14 for the fastening screws 4 are made in the clutch cover 5. Furthermore, the clutch cover 5 has a radial recess 15 which forms the convex abutment 16 for a release spring 19 arranged between the abutment 16 and a support 17 of a pressure plate 18. The release spring 19 is formed by a plate spring 20 and is supported on the abutment ΐβ of the clutch cover 5 and on a release bearing 21. The release bearing 21 is mounted axially displaceably in the transmission housing. The abutment 16 of the clutch cover 5 is provided with an anodized layer 22 which is formed in a known manner by being placed in an immersion bath. The pressure plate 18 is pressed by the release spring 19 against a friction disk 23 and this against a further pressure plate 18 '. The pressure plate 18 1 here presses a further friction disk 23 'against
2(5489572 (548957
die Schwungscheibe 3« Di 1^ Reibscheiben 23» 23' sind beidseitig mit einem Reibbelag 24 versehen- Die Druckplatten 18, l8! werden durch die Befestigungsschrauben 4 drehfesfc, jedoch axial verschiebbar geführt und gehalten und sind zu diessm Zwecke an ihrem äußeren Umfang Tiit zylinderfcrmigen Muten 25 versehen. Die Reibscheiben 23* 23' sind auf einem Mitnehmer 26 gehalten, der auf einer Verzahnung 27 einer Geöriebeeingangswelle 28 eines Geschwindigkeitswechselgetriebes drehfest, jedoch axial nachgiebig angeordnet iste the flywheel 3 "Di 1 ^ friction disks 23" 23 'are provided with a friction lining 24 on both sides. The pressure plates 18, 18 ! are non-rotatably guided and held, however, axially displaceably by the fastening screws 4, and are provided with cylindrical grooves 25 on their outer circumference for this purpose. The friction disks 23 * 23 'are held on a driver 26 which is non-rotatably but axially flexible on a toothing 27 of a gear input shaft 28 of a speed change gearbox e
Zum Anlassen der Brennkraftmaschine rückt das nicht dargestellte Anlasserritzel in die Verzahnung 12 des KupplungsdeckeIs ein, wodurch über die Befestigungsschrauben K die Schwungscheibe 3 und somit die Kurbelwelle 2 der Brennkraftmaschine in Drehung versetzt wird. Beim Auskuppeln der Kupplung, d.h. beim Lösen der Druckplatten 18, 18' von den Reibscheiben 23* 23' wird über ein nicht dargestelltes, vom Kupplungsfußhebel betätigtes Gestänge das Ausrücklager 2 auf der Zeichnung der Fig. 1 nach links verschoben. Dadurch wird die Ausrückfeder 19 in der gleichen Richtung gegen das Widerlager 16 des KupplungsdeckeIs 5 gespannt, so daß dieser sich von dem Auflager 17 der Druckplatte 18 abhebt, wodurch die Druckplatte 18 die Reibscheibe 23 freigibt. Da in dieser Stellung keine Federkraft mehr auf die Druckplatte einwirkt, löst sich auch die Druckplatte 18' von der Reibscheibe 23', indem sich der Mitnehmer 26 auf der Verzahnung 27 der Getriebewelle 28 gleichfalls nach links verschiebt. Hierbei werden die Druckplatten 18, 18' mit ihren am Umfang eingebrachten Nuten 25 von den Befestigungsschrauben 4 des Kupplungsdeckels 5 geführt. In diesem Zustand ist die Kraftübertragung gelöst, d.h. es besteht keine Verbindung mehr zwischen der Kurbelwelle 2 der Brennkraftmaschine und der Getriebewelle 28 des Getriebes,, Das Einkuppeln erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge. Durch die stegartige Ausbildung des KupplungsdeckeIs 5 liegen die Druckplatten l8, 18' sowie die Reibscheiben 23, 23' weitgehend am Umfang frei, so daß ein ungehinderter Luftzutritt gewährleistet und dadurch eine ausgezeichnete Kühlwirkung erzielt wird. Bei einer eventuellen Beschädigung eines Kupplungsteiles oder des Anlasserzahnkrarizes 12 müssen lediglich die Befestigungsschrauben 4 von der Schwungscheibe 3 entfernt werden, wodurch der Kupplungs-To start the internal combustion engine, the starter pinion, not shown, engages in the toothing 12 of the clutch cover, which causes the flywheel 3 and thus the crankshaft 2 of the internal combustion engine to rotate via the fastening screws K. When the clutch is disengaged, ie when the pressure plates 18, 18 'are released from the friction disks 23 * 23', the release bearing 2 is moved to the left in the drawing in FIG. 1 via a linkage (not shown) operated by the clutch pedal. As a result, the release spring 19 is tensioned in the same direction against the abutment 16 of the clutch cover 5, so that it lifts off the support 17 of the pressure plate 18, whereby the pressure plate 18 releases the friction disk 23. Since there is no longer any spring force acting on the pressure plate in this position, the pressure plate 18 'also detaches itself from the friction disk 23', in that the driver 26 also shifts to the left on the toothing 27 of the gear shaft 28. Here, the pressure plates 18, 18 ′ are guided by the fastening screws 4 of the clutch cover 5 with their grooves 25 made on the circumference. In this state the power transmission is released, ie there is no longer any connection between the crankshaft 2 of the internal combustion engine and the gear shaft 28 of the gearbox. The clutch is engaged in the reverse order. Due to the web-like design of the clutch cover 5, the pressure plates 18, 18 'and the friction disks 23, 23' are largely exposed on the periphery, so that unimpeded air access is guaranteed and an excellent cooling effect is achieved. In the event of any damage to a clutch part or the starter toothed ring 12, only the fastening screws 4 have to be removed from the flywheel 3, whereby the clutch
ßADßAD
^48957^ 48957
deckel 5 abgenommen und die gesamte Kupplung 1 oder Teile derselben ohne Werkzeug demontiert bzw, ausgetauscht werden könnencover 5 removed and the entire clutch 1 or parts thereof can be dismantled or replaced without tools
209816/0497209816/0497
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