DE2121879C3

DE2121879C3 - Membranfederkupplung

Info

Publication number: DE2121879C3
Application number: DE2121879A
Authority: DE
Inventors: Paul 8720 Schweinfurt Spichala
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1971-05-04
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2121879A1; DE2121879B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranfederkupplung mit an der Membranfeder ausgebildeten Federzungen zum Lüften der Kupplung, bei welcher sich die Membranfeder mit ihrem äußeren Durchmesser an einem axial festen Bauteil, z. B. Schwungrad, abstützt und mit einem radial weiter innen verlaufenden Durchmesser ei<i der Anpreßplatte zugeordnetes Kupplungsteil in Schließrichtung spannt und in diesem Bereich eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung der Lüftbewegung auf die Anpreßplatte aufweist.

Bei einer bekannten Membranfederkupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung, z. B. entsprechend DE-GM 1865 750, erfolgt die formschlüssige Verbindung zur Übertragung der Lüftbewegung von der Membranfeder auf die Anpreßplatte durch Mitnahmebolzen. Dabei sind diese Mitnahmebolzen am Kupplungsgehäuse angeschraubt und sie tragen zwei umlaufende Frderringe, zwischen denen die Membranfeder fixiert ist. Die gesamte Kupplungskonstruktion ist besonders aufwendig, weist eine große Anzahl von verschiedenen Einzelteilen auf und ist sehr umständlich in der Montage.

Es ist zwar bereits bei Membranfederkupplungen bekannt (DE-GM 1 757954), Federklammern zur Fixierung von Kupplungsgehäuse und Membranfeder zu verwenden. Im vorliegenden Fall sind die Federklammern außen am Kupplungsgehäuse befestigt, erstrekken sich durch öffnungen zutschen den einzelnen Federzungen nach innen und liegen mit einem halbkreisförmig abgebogenen Ende auf der Membranfeder auf. Diese Federklammern sind zur Fixierung gegenüber dem Kupplungsgehäuse am Ende ihres Fußteils mit einer Abkantung versehen und greifen mit dieser Abkantung in entsprechende öffnungen des Kupplungsgehäuses. Abgesehen von den gattungsgemäßen Unterschieden des prinzipiellen Kupplungsaufbaues (die Mernbranfeder stützt sich an ihrem äußeren Durchmesser an der axial beweglichen Anpreßplatte ab und an einem radial weiter innen verlaufenden Durchmesser am !feststehenden Gehäuse) müssen die verwendeten FederkJammern die gesamte Ausrückkraft dieser Kupplung übertragen, was allen; falls durch eine sehr große Anzahl und durch eine große Steifigkeit dieser Federn bewerkstelligt werden kann, wozu im Kupplungsgehäuse eine große Anzahl Von öffnungen sehr exakt angebracht werden muß.

Dies bedeutet eine Schwächung des Kupplungsgehäuses. Weiterhin ist die insbesondere aus den Fig. 4 und 6 ersichtliche starke Abkantung bei Federklammern dieser Art sehr problematisch.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Membranfederkupplung entsprechend der angegebenen Gattung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Membranfeder und der Anpreßplatte bzw. einem mit dieser Anpreßplatte fest verbundenen Bauteil zur zwangsweisen Lüftung der Anpreßplatte zu erstellen, welche eine einfache Montage der Kupplung ermöglicht, eine preiswerte Herstellung erlaubt und in allen Betriebszuständen eine einwandfreie Funktion gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale a bis c gelöst. Dabei sind die im Kennzeichen-Teil a aufgeführten Merkmale bereits durch die Kupplung nach der DE-GM 1757954 bekannt. In Verbindung mit den Kennzeichen-Teilen b und c ergibt sich eine ganz besonders vorteilhafte Membranfederkupplung gemäß der im Oberbegriff beschriebenen Gattung. Durch die ebene Ausbildung des Fußteils der Federklammern ergibt sich ein sehr geringer axialer Raumbedarf der gesamten Kupplung. Durch die Anordnung des Talbereiches mit daran anschließender konischer Stirnfläche ergibt sich auch bei einer niedrigen Vorspannung der Federklammer eine einwandfreie Haltefunktion, wobei gleichzeitig durch diese niedrige Vorspannung die Montage wesentlich Jfl erleichtert wird. Zudem kann eine ganz normale Membranfeder Verwendung finden, da die öffnungen zum Durchtritt der Federklammern zwischen den einzelnen Membranfederzungen bereits zwangsläufig vorhanden sind. η

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 3 wird ein besonders preiswertes Ausgangsmaterial für die Herstellung der Federklammern zugänglich gemacht. -t»

Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 4 wird eine besonders einfache Montage der Federklammern erzielt, da die seitlichen Endpunkte gegenüber der Mitte des Streifens zurückgesetzt sind.

Gemäß den Ansprüchen 5 und 6 ist dabei das Ende J ί jeder Federklammer krersbogenförmig ausgeführt und liegt nu»· in der Mitte auf dem der Anpreßplatte zugeordneten Kupplungselement auf.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 7 vereinfacht die Montage der Federklammern ganz wesentlich. '·< >

Durch die Ausbildung Hes Fußteils der Federklammern gemäß Anspruch 8 wird eine absolut plane Anlage dieses Teils an der Membranfeder bewirkt.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. ίί

Es zeigt im einze'nen

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Kupplung unter der Verwendung von Federklammern zur zwangsweisen Lüftung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Feder- m> klammer im- eingebauten Zustand,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Federklammer im einbaufertigen Zustand,

Fig* 4 d\& Form der Federklammer nach dem Ausstanzen, f.-,

In Fig. 1 ist eine besonders gestaltete Kupplung wiedergegeben, bei Welcher die Federklammer zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Membranfeder und einem mit der Anpreßplatte fest verbundenen Bauteil dargestellt ist. Die Kupplung besteht aus dem Schwungrad I₁ welches über Bohrungen 9 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle fest verbunden ist. Das Schwungrad 1 ist hierbei als Gegendruckplatte ausgeführt. Die Membranfeder 2 stützt sich in der Nähe ihres Außendurchmessers an einem Bund des Schwungrades 1 ab. Sie weist radial nach innen reichende Federzungen 4 auf, welche zum Ausrücken der Kupplung benutzt werden. Die Membranfeder 2 besteht in üblicher Weise aus einem nicht unterbrochenen Ring, an weichen sich radial nach innen die einzelnen Federzungen 4 anschließen. Etwa in dem Bereich des Überganges zwischen dem nicht unterbrochenen Ring und dem Beginn der Federzungen stützt sich die Membranfeder 2 am Kupplungsgehäuse 5 ab, welches in axialer Richtung zum Ein- und Auskuppeln der Kupplung beweglich gelagert ist und auf der der Membranfeder 2 gegenüberliegenden Seite des Schwungrades 1 die Anpreßplatte 8 träfet. Die Anpreßplatte 8 ist hierbei übe/ mehrere am Umfang verteilte Schragen 10 mit dem Kupplungsgehäuse 5 verbunden. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Schwungrad 1 und der Anpreßplatte 8 erfolgt über am Umfang verteilte Nuten 6 im Kupplungsgehäuse S sowie über Mitnehmerzapfen 7 um Außendurchmesser des Schwungrades 1. Zwischen der Anpreßplatte 8 und dem Schwungrad 1 befindet sich eine nicht dargestellte Kupplungsscheibe, welche drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Kupplung gemäß Fig. 1 ist folgende: Die vorgespannte Membranfeder 2 bewirkt, daß die nicht dargestellte Kupplungsscheibe zwischen der Anpreßplatte 8 und dem Schwungrad 1 zur Drehmomentübertragung eingespannt wird. Dabei erfolgt die Kraftübertragung von der Membranfeder 2 aus über das Kupplungsgehäuse 5, die Schrauben 10 auf die Anpreßplatte 8. Etwa an ihrem Außenumfang stützt sich dabei die Membranfeder 2 am jchv^ungrad 1 ab. Mehrere am Umfang verteilte Federklammern 3 verbinden die Membranfeder 2 formschlüssig mit dem Kupplungsgehäuse 5. Zu diesem Zweck durchdringen sie Zwischenräume zwischen jeweils zwei Federzungen 4 der Membranfeder 2 und liegen mit dem einen Teil auf der dem Schwungrad 1 zugekehrten Seite der Membranfeder 2 auf und mit einem anderen Teil umgreifen sie das Kupplungsgehäuse 5 und stützen sich auf der der Membranfeder 2 entgegengesetzten Seite dieses Kupplungsgehäuses 5 ab. Zum Lüften der Kupplung wird ein nicht dargestellter Ausrücker benutzt, welcher die Federzungen 4 auf das Schwungrad 1 zu bewegt. Dabei bewirken die Federklammern 3 eine zwangsläufige Bewegung des Kupplupgs£,.hiuses 5 in der gleichen Richtung, wodurch ebenfalls die Anpreßplatte 8 mitgenommen wird und eine Freigabe der Kupplungsscheibe erfolgt Hierbei müssen die Federklammern 3 die Reibkraft zwischen den Nuten 6 des Kupplungsgehäuses 5 und den Mitnehmerzapfen 7 des Schwungrades 1 sowie die Beschleunigungskraft zum Bewegen des Kupplungsgehäuses 5 übertragen. Diese Kräfte sind relativ niedrig und bedingen keine hohe Vorspannkraft der Federklammern 3, Beim Einkuppelvorgang, bei welchem sich der Ausrücker vom Schwungrad 1 wegbewegt und die Federzungen 4 eine Bewegung in der gleichen Richtung durchführen, sind von den Federklamrriefn 3 keine Kräfte zu übertragen. Diese Bewegung

wird formschlüssig allein durch die Membranfeder 2 ausgeführt.

Die Montage der in Fig. 1 dargestellten Kupplung ist folgende; Die Anpreßplatte 8 wird zuerst über das nicht dargestellte Kurbelwellenende geschoben. Daran anschließend wird die ebenfalls nicht dargestellte Kupplungsscheibe an die Anpreßplatte 8 angelegt. Das Schwungrad 1 wird sodann mit der Kurbelwelle durch Schrauben über die Bohrungen 9 fest verbunden. Das Kupplungsgehäuse 5 sowie die Membranfeder 2 werden mit den Federklammern 3 vormontiert, wobei sich beim Zusammenfügen dieses vormontierten Teiles mit dem Schwung .d 1 die Membranfeder 2 an ihrem Außendurchmesser am Schwungrad 1 zentriert. Der letzte Arbeitsgang bei der Montage der Kupplung ist das Einschrauben der Schrauben 10 durch die Anpreßplatte 8 in das Kupplungsgehäuse 5. Die Montage der Federklammern 3 wird insbesondere bei der Beschreibung der Fig. 2 und .i naher erläutert.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Federklammer 3 in montiertem Zustand. Auf der dem Kupplungsgehäuse 5 abgewandten Seite der Membranfeder 2 liegt das Fußteil 11 auf. Vom Fußteil 11 ausgehend erstreckt sich das Spannteil 14 etwa in rechtem Winkel zum Fußteil, durchdringt eine öffnung 18 zwischen je zwei Federzungen der Membranfeder 2, verläuft noch etwa entsprechend der Stärke des Kupplungsgehäuses 5 an der Einspannstelle und liegt mit dem halbkreisförmigen Ende 15, welches auf das Fußteil 11 zuweist, am Kupplungsgehäuse 5 an der Berührungsstelle 12 auf. Das Kupplungsgehäuse 5 ist an der Einspannstelle mit einer konischen Stirnfläche 13 versehen, welche von der Berührungsstelle 12 ausgehend sich radial nach innen und vom Fußteil 11 weggerichtet erstreckt. Dabei ist der Abstand C zwischen der Berührungsstelle 12 und der dem Kupplungsgehäuse 5 abgewandten Seite der Membranfeder 2 kleiner als der Abstand A zwischen dem radial inneren Ende der konischen Stirnfläche 13 und der gleichen Seite der Membranfeder.

Fig. 3 zeigt die Federklammer 3 in nicht eingebau

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klammer nach dem Ausstanzen aus Blechmaterial wiedergegeben. Dabei ist ersichtlich, daß zumindest das Ende 15 des Spannteils 14 eine kreisbogenförmige Kante 19 aufweist. Ein mit dem gleichen Radius der Kante 19 um die gesamte Federklammer geschlagener Kreis bildet ebenfalls am Fußteil 11 die Begrenzung, und zwar genau gegenüber der kreisbogenförmigen Kante 19 des Spannteils 14. Parallel zum Spannteil 14 erstrecken skh vom Fußteil 11 ausgehend zu beiden Seiten Lappen 20, welche die Auflagefläche der Federklammer vergrößern. Die endgültige Form der Federklammer 3 wird ^:dadurch· erreicht, ί daß «das

Spannteil 14 aus der Ebene des Fußteils 11 heraus umgebogen svird und etwa einen rechten Winkel gegenüber diesem Fußteil aufweist. Das vom Fußteil 11 wegweisende Spannteil 14 wird an seinem Ende 15 etwa halbkreisförmig abgebogen, so daß es mit der Mitte 17 in Richtung auf das Füßteil Il weist. In Pig.3 ist die Seitenansicht einer fertiggestellten Federklammer 3 wiedergegeben. Dabei ist ersichtlich, daß die beiden Endpunkte 16 der kreisbogenförmigen Kante 19 vom Fußteil 11 einen größeren Abstand B aufweisen als die Mitte 17 der kreisbogenförmigeri Kante 19 entsprechend D.

Die Montage der Federklammer 3 zur formschlüssigen Verbindung des Kupplungsgehäuses 5 mit der Membranfeder 2 geschieht auf folgende Weise: Nach dem Auflegen der Membranfeder 2 auf das Kupplungsgehäuse 5 werden die einzelnen Fcderklammern 3 mit ihren Enden 15 voraus durch öffnungen 18 zwischen jeweils zwei Federzungen eingeführt, und

2ö zwar von der Seite aus, auf weicher sich die Membranfeder 2 am Schwungrad 1 abstützt. Die Federklammer 3 muß nun mit ihrem Ende 15 über die konische Stirnfläche 13 des Kupplungsgehäuses 5 bis zur Berührungsstelle 12 radial nach außen geschoben werden. Da die Federklammer in eingebautem Zustand jedoch unter Vorspannung steht, d. h., daß der Abstand zwischen der Berührungsstelle 12 und derjenigen Seite der Membranfeder 2, auf welcher das Fußteil 11 .tufliegt, größer ist als der Abstand D zwischen dem Fußteil 11 der Federklammer und der Mitte 17 des Spannteils 14 im nicht eingebauten Zustand der Federklammer, wird die Montage dadurch wesentlich erleichtert, daß die beiden Endpunkte 16 der kreisbogenförmigen Kante 19 im nicht eingebauten Zustand der Federklammer einen Abstand D vom Fußteil 11 aufweisen, welcher größer ist als der Abstand A zwischen dem radial inneren Ende der konischen Stirnfläche 13 des Kupplungsgehäuses 5 und der Seite der Membranfeder 2, an welcher das Fußteil 11 zur Anlage kommt. Die Federklammer kann somit mit einem der beiden Endpunkte 16 um ein geringes Maß über die konische Stirnfläche 13 geschoben werden, wobei Hurrh pinp Drphhpwponno Hpr Federklammer auch

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die Mitte 17 der kreisbogenförmigen Kante 19 über ·»> die konische Stirnfläche 13 geschoben werden kann. Im Anschluß daran wird die Federklammer insgesamt radial nach außen verschoben, bis die Mitte 17 der kreisbogenförmigen Kante 19 die Berührungsstelle 12 erreicht hat. Diese Berührungsstelle 12 bildet den gew ringsten Abstand zur Membranfeder 2. In dieser Stellung verbleibt die Federklammer 3 durch Vorspannung, wobei ein Verrutschen in radialer Richtung während des Betriebes der Kupplung durch das nach beiden Seiten hin in axialer Richtung ansteigende ^5 KuppiungsgehäuseS unterbanden* ist;

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Membranfederkupplung mit an der Membranfeder ausgebildeten Federzungen zum Lüften der Kupplung, bei welcher sich die Mernbranfeder mit ihrem äußeren Durchmesser an einem axial festen Bauteil, z. B. Schwungrad, abstützt und mit einem radial weiter innen verlaufenden Durchmesser ein der Anpreßplatte zugeordnetes Kupplungsteil in Schließrichtung spannt und in diesem Bereich eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung der Lüftbewegung auf die Anpreßplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die formschlüssige Verbindung aus mehreren am Umfang verteilten Federklammern (3) besteht, die ein an der Kupplungsseite der Membranfeder anliegendes Fußteil (11) sowie ein davon abstehendes Spanntei! (14) aufweisen, das in ein auf das Fußteil hin gerichtet :s gekrümmtes Ende (15) ausläuft, wobej jedes Spanntei! (14) eine Öffnung (18) zwischen zwei benachbarten Federzungen durchdringt und das gekrümmte Ende (15) des Spannteils das der Anpreßplatte zugeordnete Kupplungselement (5) unter Vorspannung radial nach außen umgreift;

b) das an der Membranfeder (2) anliegende Fußteil (11) der Federklammer (3) eben ausgebildet ist, das Spannieil (14) senkrecht davon absteht und halbkreisförmig in sein gekrümmtem Ende (15) ausläuft;

c) die Berührungsstelle zwischen dem gekrümmten Ende (15) jeder Federklammer und dem Kupplungselement (5) in einem dem Fußteil am nächste, gelegenen Talbereich (12) einer am Kupplungselement angebrachten konischen Stirnfläche (13) liegt, die radial einwärts vom Fußteil weg gerichtet verläuft.

2. Membranfederkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausladung der Federklammern (3) radial nach innen größer ist •ls die entsprechende radiale F.rstreckung der konischen Stirnfläche (13).

3. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federklammern (3) Blechstanzteile darstellen.

4. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Spannteil (14) und Ende (15) von einem etwa gleich breit verlaufenden Streifen gebildet sind. Wobei die Kante (19) an dem dem Fußteil (11) entgegengesetzten Ende des Streifens in der Mitte (17) einen größeren Abstand vom Fußteil aufweist ils an den seitlichen Endpunkten (16).

5. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (19) kreisbogenförmig ausgeführt ist.

6. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federklammern (3) mit der Mitte (17) der kreisbolenförmigen Kante (19) auf dem der Anpreßplatte zugeordneten Kupplungselement aufliegen,

7. Membranfederktipplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß irrt ausgebauten Zustand der Federklammern (3) der Abstand (D) zwischen der Mitte (17) der kreisbo*

genförmigen Kante (19) und dem Fußteil (11) kleiner ist als der Abstand (C) zwischen der Berührungsstelle (12) der Federklammern und der dem Fußteil (11) zugekehrten Seite der Membranfeder (2) und der Abstand (B) zwischen den Endpunkten (16) der kreisbogenförmigen Kante (19) und dem Fußteil (11) größer ist als der Abstand (^4) zwischen dem Innendurchmesser der konischen Stirnfläche (13) und der dem Fußteil (11) zugekehrten Seite der Membranfeder (2).

8. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (11) der Federklammern (3) in zwei Lappen (20) ausläuft, welche sich vor dem Abwinkein des Spannteils (14) zu dessen beiden Seiten erstrecken.