DE2306255A1

DE2306255A1 - Reibscheibenkupplung

Info

Publication number: DE2306255A1
Application number: DE2306255A
Authority: DE
Inventors: Colin Reginald Draper; Anthony George Payling
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1972-02-08
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1973-08-23
Also published as: IT977735B; FR2171789A5

Description

Re ibs cheibenkupplung

Die Erfindung betrifft eine Reibscheibenkupplung, bei der eine Mehrzahl von ein Kupplungsscheiben-Aggregat bildenden und um eine gemeinsame Achse umlaufenden Kupplungsscheiben sich unter Reibschluß in stirnseitige Anlage aneinander bringen lassen, sobald in axialer Richtung Druck von einer Membranfeder aufgetragen wird, die an einem Ende., nachfolgend das äußere Ende genannt, des Kupplungsscheiben-Aggregates angeordnet ist und zwischen den Kupplungsscheiben und einem im wesentlichen gewölbt ausgebildeten Gehäuse wirksam ist, das an der am entgegengesetzten Ende, nachfolgend das innere Ende genannt,.deπ Kupplungsscheiben-Aggregates angeordneten Kupplungsscheibe angebracht ist.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Reibscheibenkupplungen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, ist jedoch im allgemeinen für Anwendungsfälle geeignet, bei denen, wie

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nachstehend erläutert, analoge oder ähnliche Erfordernisse

"bestehen. ■. ' ' ' ■ -■·■■.-

Unter Bezugnahme auf den Stand der Technik sei auf Fig. 1 verwiesen, die einen radialen Schnitt in Achsenrichtung durch eine Ausbildungsform einer herkömmlichen. Reibscheibenkupplung zeigt, bei der aus Gründen der Übersichtlichkeit -einige Bauteile weggelassen" sind. - "" ' " ■","■''.-

Eine Membranfeder 10 übt in Richtung nach innen Axialdruck auf eine benachbarte Kupplungsscheibe 11 aus. Die übrige(n)' Kupplungsscheibe(n) ist/sind weggelassen. Dieser nach innen gerüitete oder Anpreßdruck wird von einer.. Stirnwand 1 2 eines Gehäuses 13 aufgenommen, das mit einem Flansch 14 an der am entgegengesetzten Ende des Kupplungsscheiben-Aggregates angeordneten Kupplungsscheibe anbringbar ist. Diese andere Kupplungsscheibe-kann beispielsweise-das Schwungrad einer Verbrennungskraftmaschine sein. Bei der herkömmlichen Ausbildung wird eine- (nicht gezeichnete.) dritte Kupplungsscheibe beim Einrücken der. Kupplung zwischen die Schwungscheibe und die Kupplungsscheibe 11 gedruckt. Eine solche dritte Kupplungsscheibe ist über ein Vie like ilprofil mit einer angetriebenen Welle verbunden, die mit der Achse 15 der Kupplung, gleichachsig angeordnet ist-. ^: _; - ■■ -

Die Übertragung des Anpreßdruckes auf die Stirnwand 12 erfolgt über einen äußeren Kipp auf lager ring 16. Beim Ausrücken der Kupplung wird Axialdruck in Richtung nah innen auf die innenliegenden Enden von Fingern 17 der. Membranfeder ausgeübt.

Die Membranfeder weist "von den innenliegenden Enden der Finger ausgehende radiale-Schlitze auf, die bis in-einen wenig vor dem Kippauflagerring 16 liegenden Bereich geführt sind.

.Damit jeder Finger der Membranfeder zusammen mit einer wirksamen Verlängerung, mit der er sich in einen ringförmigen

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Teil 18 der Membranfeder hinein erstreckt, als Hebel wirken kann, wobei der ringförmige Teil 18 in axialer Richtung nach außen geht, um die Kupplungsscheibe 11 von Druck zu entlasten, ist es notwendig, ein inneres Kippauflager vorzusehen. Dieses ist als Kippauflagerring 19'ausgebildet, der von einem ringförmigen Träger 20 getragen ist, welcher seinerseits sich an einer Mehrzahl im Winkelabstand voneinander angeordneter Abstandsstücke 21 abstützt, die mit an entgegengesetzten Enden ausgebildeten nietförmigen Abschnitten 22 und 23 an der Stirnwand 12 des Gehäuses bzw. am ringförmigen Träger 20 befestigt sind.

Wenngleich diese Ausbildungsform im Betrieb technisch zufriedenstellend arbeitet, wird ein beax'ächtlicher Anteil an den Herstsllungskosten durch die Vielheit von Bauteilen des Kippauflagers hervorgerufen, um das sich die Membranfeder beim Ausrücken der Kupplung elastisch verformt, wobei die ipLnger I7 und deren bis in den ringförmigen Teil 18 der Membranfeder reichenden wirksamen Verlängerungen eine Winkelbewegung ausführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reibscheibenkupplung zu schaffen, die zufriedenstellend arbeitet und sich doch mit niedrigeren Kosten herstellen läßt.

Die Erfindung beruht teilweise auf der Erkenntnis, daß der vom inneren Kippauflagerring 19 aufgenommene Axialdruck merklich geringer ist als der Axialdruck, den der äußere Kippauflagerring 16 aufnimmt. Der letztgenannte Druck ist gleich dem vollen Anpreßdruck,während der erstgenannte Druck lediglich dem nach innen gerichteten Axialdruck gleicht, der zum Ausrücken der Kupplung über den Druckteller auf die innenliegenden Enden der Finger 17 ausgeübt werden muß. Aufgrund der von den Fingern 17 und ihrer wirksamen, in den ringförmigen Teil 18

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der Membranfeder Mneinreichenden Verlängerungen hervorgerufenen Hebelwirfcung beträgt dieser Druck -meistens nur etwa 30 % d'es Anpreßdruckes. ■ - .

Daraus folgt, daß es zwar in höchstem Haße wünschenswert ist-, daß der Anpreßdruck von der Stirnwand 12 des Gehäuses 13 aufgenommen wird, das teilweise durch das der Stirnwand erteilte Querschnittsprofil und in beträchtlichem Maße durch die einstückige Verbindung mit der Umfangswand 24- eine Versteifung erfährt, daß jedoch die Abstützung, zu der. der ringförmige Träger 20 und die Abstandsstücke 21 gehören, .in der Praxis im Hinblick auf die Aufgabe, welche diesen Teilen im Zusammenhang mit dem auf den inneren Kippauflagerring 19 wirkenden Axialdruck zufallen, zu kräftig ausgelegt sind.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe ist mit einer Reibscheibenkupplung gelöst, bei der erfindungsgemäß mit der Stirnwand des Gehäuses einstückig ausgebildete Zungen durch Ausspamigen in der Membranfeder hindurchdringen und gemeinsam>eine Abstützung für ein Kippäuflager bilden, um das die Membranfeder beim Ausrücken der Kupplung elastisch verformt wird.

Zweckmäßigerweise weist die Membranfeder am äußeren Ende jedes zwischen aufeinanderfolgenden Fingern sich befindenden Schlitzes ein'e Aussparung auf, die in Umfangsrichtung größer in dem Sinne ausgebildet sein kann, daß sie* breiter ist als der Schlitz, zu dem sie eine Verlängerung darstellt. Die Anzahl, der mit der Stirnwand einstückig ausgebildeten Zungen muß nicht unbedingt der Anzahl dieser Aussparungen oder Schlitze entsprechen, , von denen meistens 18 vorgesehen sind. Die Anzahl der Zungen kann an die Belastung angepaßt sein, der diese beim Ausrücken der Kupplung ausgesetzt sind. Meistens wird nur etwa die Hälfte der vorhandenen Aussparungen von Zungen durchsetzt.

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Das Kippauflager kann ein Kippauflagerring, sein, der an den Zungen getragen ist. In diesem Fall können die innenliegenden Endabschnitte der Zungen hakenförmig gebogen sein und den Kippauflagerring zwischen dem hakenförmigen Endabschnitt und der benachbarten Fläche der Membranfeder in lage halten.

Der Kippauflagerring kann einstückig, d.h. ungeteilt ausgebildet sein. In diesem Fall kann er auf die Zungen aufgebracht werden, bevor an diesen das Biegen der hakenförmigen Endabschnitte erfolgt.

Ist bei einer abgewandelten Ausbildungsform ein geteilter Kippauflagerring vorgesehen, so kann dieser gegen Drehung dadurch gesichert sein, daß er stellenweise in an entgegengesetzten Seiten einer oder mehrerer Zungen liegenden Bereichen verformt ist. Beispielsweise kann der Kippauflagerring stellenweise abgeplattet sein, so daß sich in der Ebene des Kippauflagerringes in radialer Richtung nach innen oder nach außen ragende Yorsprünge oder Verbreiterungen ergeben, die durch Anlage an in Umfangsrichtung weisenden Seitenflächen der Zungen Drehung des Ringes verhindern.

In weiter abgewandelter Ausbildungsform kann der Kippauflagerring an einer oder mehreren Zungen durch Schweißen befestigt sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Ausfiihrungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Figo 2 einen Radialschnitt in Achsenrichtung durch eine Ausbildungsform einer Reibscheibenkupplung nach der Erfindung,

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Fig. 3 eiaen Schnitt in einer anderen radialen Schnitte/benein Achsenrichtung durch eine weitere Ausbildungsform der Reibscheibenkupplung nach der Erfindung.,

Fig. 4 eine Ansicht, mit Blickrichtung entsprechend dem Pfeil 4j. eines" Teils der in Fig. 2 dargestellten Kupplung und . - -

Pig. 5 eine Ansicht, mit Blickrichtung entsprechend dem Pfeil 4, eines Teils der Membranfeder der in Fig. 2 dargestellten Kupplung, in welcher zwei mögliche ·■ ■=-. Ausbildungsformen des Schlitzes und der Aussparung gezeichnet sind.

Bei dem in Figo 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nach der ■ Erfindung weist die. Kupplung ein aus Kupplungsscheiben 30» 31 und 32 gebildetes Kupplungsscheiben-Aggregat auf, wobei die Kupplungsscheibe 32 bei nach innen, entsprechend der Zeichnung von rechts nach links gerichtetem Axialdruck, den der Randabschnitt einer Membranfeder 33 an der Kupplungsscheibe 31 aufträgt, zwischen die Kupplungsscheiben 30 und 31 gedrückt ist. -

Die Kupplungsscheibe 30 kann Teil einer Fahrzeug-Schwungscheibe sein, während die Kupplungsscheibe 32 an einem (nicht gezeichneten) innenliegenden Abschnitt über ein Vielkeilprofil mit einer mit der Kupplung gleichachsig angeordneten angetriebenen Welle verbunden ist, und die Kupplungsscheibe 31 die Anpreßscheibe bildet.

Ein Kupplungsgehäuse 34 weist eine Stirnwand 35 auf, an der durch stellenweises Verformen eine Reihe von im Winkelabstand angeordneten, nach innen gerichteten Vorsprüngen 36' ausgebildet sind, deren innenliegende Flächen das äußere Kippauflager für die Membranfeder bilden. Dieses äußere Kippauflager nimmt den

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Anpreßdruck auf.

Zwischen den nach innen gerichteten "Vorsprüngen 36 weist die Stirnwand 35 des Gehäuses einstückig ausgebildete, nach innen ragende Zungen 37 auf, die an ihren innenliegenden Endabschnitten zu radial nach außen sich erstreckenden Schenkeln 38 gebogen sind, die zusammen mit den nicht gebogenen Abschnitten 39 der Zungen hakenförmige Vorsprünge bilden.

Diese hakenförmigen Vorsprünge tragen einen inneren Kippauflagerring 40, der, wie zuvor beschrieben, geteilt oder ungeteilt ausgebildet und gegen Drehung um eine Achse 4-6 durch eine beliebige der beschriebenen Maßnahmen gesichert sein kann. In einer abgewandelten Ausbildungsform können die Schenkel

38 zu radial nach innen gerichteten hakenförmigen Abschnitten gebogen sein, die den Kqgpauflagerring 40 umfassen und festhalten.

Der sich aus dem an !Fingern 41 der Membranfeder aufgetragenen Ausrückdruck ergebende und auf die Schenkel 38 wirkende nach innen gerichtete Axialdruck beansprucht die Zungen an der Verbindungsstelle zwischen den Schenkeln oder Abschnitten 38 und

39 auf Biegung. Da dieser Druck jedoch wesentlich geringer ist als der Anpreßdruck, bleibt die Beanspruchung der Zungen innerhalb annehmbarer Grenzen.

Die Abstützung des inneren Kippauflagerringes 40 an den Zungen 37 stellt eine beträchtliche Vereinfachung des Aufbaus dar, wenn man diesen mit der in Pig. 1 dargestellten herkömmlichen Ausbildung vergleicht. Der ringförmige Träger 20 ist wie die Abstandsstücke 21 vollständig in Fortfall gekommen. Ebenfalls entfallen ist der Arbeitsschritt des Befestigens der Abstandsstücke und das Verformen deren Endabschnitte zu Nieten 22 und 23<

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Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausbildungsform nach der Erfindung, bei der Bauteile, die bereits beschriebenen Bauteilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sindo Auf eine, nochmalige Beschreibung dieser Bauteile wird verzichtet.

Bei dieser Ausbildungsform sind keine durch Verformen der ' Stirnwand 35 des Gehäuses 34- erhaltene Vorsprünge 36 ausgebildet. Das äußere Kippauflager ist ein äußerer Kippauflagerring 42, der dem Kippauflagerring 16 im herkömmlich ausgebildeten · Ausführungsbeispiel gleichwertig ist. Der Kippauflagerring kann in einer ähnlichen Weise wie der Kippauflagerring 4-0 in Lage gehalten sein, mit der Ausnahme, daß er an der entgegengesetzten Seite der Membranfeder angeordnet ist..

Das Gehäuse 34 ist in herkömmlicher Weise als Blechpreßling hergestellt. Die in Jig. 3 dargestellte Ausbildungsform ist vereinfacht, insoweit die Preßarbeit durch Wegfall der Vorsprünge 36 verringert ist.

In den beiden in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt der Antrieb vom Gehäuse auf die Anpreßscheibe 31 mit in radialer Richtung ausragenden Ansätzen 43 an der Anpreßscheibe 30, die durch in axialer Richtung sich erstreckende Schlitze 44 in der Umfangswand 45 des Gehäuses hindurchdringen. Die Breite oder länge dieser Schlitze in Achsenrichtung ist so gewählt, daß sich die Anpreßscheibe 31 in axialer Richtung um den erforderlichen Betrag verschieben läßt. In einer abgewandelten Ausbildungsform kann der Antrieb vom Gehäuse 34 auf die Anpfeßscheibe 31 über eine mit Bändern hergestellte Verbindung erfolgen. .."■..

Fig. 4 zeigt, auf welche Weise ein geteilter ■ Kippauf lager ring 40 an einer Zunge 37 drehfest gehalten sein kann. Der

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Kippauflagerring 40 ist durch, stellenweises.Abplatten in beiderseits einer Zunge 37 gelegenen Bereichen verformt, um radial gerichtete Ansätze 47 zu erhalten, die an in Umfangsrichtung weisenden Seitenflächen der Zunge anliegen und somit den Kippauflagerring in einer Winkelstellung gegenüber dem Gehäuse festhalten. Diese Anordnungsweise des Kippauflagerringes ist sowohl auf die in 51g«, 2 als auch' auf die in Slgo 3 dargestellte Kupplung anv. endbar.

JIg. 5 zeigt die Anordnung einer der in der Membx.mfeder ausgebildeten Aussparungen am äußeren Ende eines der zwischen einander benachbarten ungern der Membranfeder gelegenen Schlitze. Im Betriebszustand dringt eine Zunge 37 durch die Aussparung 50 in der Membranfeder hindurch. Die Aussparung 50 bildet eine Verlängerung des zwischen Fingern 41 gelegenen Schlitzes 5'¹ und ist in Umfangsrichtung größer als die Breite des sich an sie anschließenden Schlitzes. In einer abgewandelten Ausbildungsform ist der mit ausreichender Breite ausgebildete Schlitz
lediglich in radialer Richtung verlängert. In diesem TPaIl erfolgt die Aufnahme der Zungen in einem mit 52 bezeichneten Bereich.

/Anspräche

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Claims

ANSP EU CHE

M.J Reibscheibenkupplung mit einem eine Mehrzahl um eine gemeinsame Achse umlaufender Kupplungsscheiben aufweisenden Kupplungsscheiben-Aggregat einem mit einem Ende an einer der Kupplungsscheiben des Aggregates angebrachten und im wesentlichen gexrölbt ausgebildeten Gehäuse mit.einer Stirnwand, einer zwischen dem Gehäuse und dem anderen Ende des Aggregates angeordneten Membranfeder, die die Kupplungsscheiben in stirnseitige Anlage aneinander bringt und Aussparungen und in radialer Richtung nach innen sich erstreckende Finger aufweist, sowie mit einem Kippauf lager, um das die Membranfeder beim Ausrücken der Kupplung elastisch verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippauflager (4-0) an einer Mehrzahl von Zungen (37) abgestützt ist, die einstückig mit der Stirnwand (35) &^es Gehäuses (34-) ausgebildet sind und ,jeweils in eine zugehörige Aussparung (50) eindringen. ·

2, Reibscheibenkupplung nach^Anspruch 1, dadurch geke nn ζ eichnet, daß jede der Aussparungen (50) am äußeren Ende eines sich zwischen aufeinanderfolgenden Fingern (4-1) befindenden Schlitzes (5Ό angeordnet ist und diesen verlängert. ·

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3. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (37) hakenförmige Endteile (38, 39) aufweisen, die den Kippauflagerring (40) zwischen sich und der benachbarten Fläche der Membranfeder (33) in Lage halten.

4. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet, daß der Kippauflagerring (40) in radialer Richtung nach innen oder nach außen ragende Erweiterungen (47) aufweist, die an in Umfangsrichtung weisenden Seitenflächen der Zungen (37) angreifen, um den Kippauflagerring (40) gegen Drehung zu sichern»

5. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnwand (35) <les Gehäuses (34) eine Reihe von im Winkelabstand voneinander _ angeordnetenund nach innen gerichteten Vor Sprüngen (36) ausgebildet sind, deren innenliegenden !Flächen ein äußeres Kippauflager für die Membranfeder (33) bilden.

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