DE3132462C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung zur koaxialen Anordnung und an­ triebsmäßigen Verbindung von einem Drehantriebsglied und einem getriebenen Glied mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine solche Reibungskupplung, bei der die Betätigungseinrichtung einschließlich der Ringfeder außerhalb der eigentlichen Kupplung angeordnet ist, ist aus der US-PS 22 77 221 bekannt. Bei dieser bekannten Reibungskupplung ist der Kupplungsdeckel in seinem Bereich radial innerhalb der Innenkante der kupplungswirksamen Reibflächen axial eingezogen und in diesem eingezogenen Bereich ist die Scheiben­ feder angeordnet. Dies ist im bekannten Fall nur möglich, bei vergleichsweise geringer radialer Breite der Ringfeder und vergleichsweise großem Durchmesser der Kupplungsteile gegenüber dem Durchmesser der betreffenden Welle. Die Zen­ trierung der Ringfeder kann mit Hilfe von aus dem Deckel ausgeklinkten Noppen erfolgen. Eine Sicherung gegen ein relatives Verdrehen der Feder gegenüber dem Deckel liegt nicht vor. Der Verformungsweg der Feder ist vergleichsweise gering bzw. eine Vergrößerung des Verformungsweges nur mit einer entsprechend höheren Federlast zu erreichen. Mit ihrem radialen äußeren Rand ist die Ringfeder in einer gegenüber der äußersten Stirnfläche des Deckels zurückversetzten Deckelschulter abgestützt.

Eine Sicherung gegen Verdrehen der Ringfeder gegenüber dem Kupplungsdeckel ist aus der DE-AS 14 75 397 bekannt. Bei dieser weist die Ringfeder radial nach innen vorspringende und axial nach außen abgebogene Zungen auf. Mit ihrer innenseitigen Krümmungsfläche liegen diese Zungen an einer Kreisring­ förmigen Widerlagerfläche des Kupplungsdeckels an über welche die radial ge­ richteten Abstützdruckkräfte aufgenommen werden. Die Widerlagerfläche des Kupplungsdeckels ist an einer oder mehreren Stellen mit einem noppenartigen Ansatz versehen, der in die Lücke zwischen zwei Zungen eingreift und dadurch die Ringfeder gegen Verdrehen sichert. Hier handelt es sich allerdings um eine Reibungskupplung, bei der die Ringfeder im Inneren des Gehäuses der Kupplung angeordnet ist. Die radial nach innen weisenden Zungen vermögen dabei praktisch nicht zu einer nennenswerten Vergrößerung des Auslenkweges der Feder ohne Vergrößerung der Last beizutragen (vgl. auch das deutsche GM 19 51 361).

Es ist auch bekannt, die Ringscheibenfeder zwischen zwei entsprechend teller­ förmig profilierten Stützelementen elastisch einzuspannen, die ihrerseits an Teilen der Kupplung abgestützt sind (vgl. DE-OS 19 40 681). Hierbei erfolgt die Drehsicherung der Feder durch am Kupplungsdeckel angeordnete Bolzen. Auch hier handelt es sich um eine Kupplung, bei der die Ringscheibenfeder innerhalb der Kupplung angeordnet ist.

Demgegenüber geht die Erfindung von einer Reibungskupplung mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aus. Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine solche Reibungskupplung so weiterzubilden, daß bei geringem axialen Einbaubedarf eine zuverlässige Lagesicherung der Feder gegenüber der Kupplungsachse und gegenüber Relativbewegungen um diese Achse bei gleichzeitiger Vergrößerung des Auslenkweges der Feder ohne eine Steigerung der Last erhalten werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Ausführung gemäß der Erfindung kann auch bei kompakter radialer Bauweise die radiale Ausdehnung der Reibflächen groß gewählt werden, da die Feder selber in axialer Richtung außerhalb des Querschnittsflächenbereiches der Kupplung und im freien Abstand von der Außenseite des Deckels gehalten ist. In ihrer radialen Ausdehnung kann die Feder dabei den wirksamen Reib­ flächenbereich der Kupplung in radialer Richtung in einem erheblichen Maße überlappen. Die radiale Ausdehnung der Feder kann dabei begrenzt gehalten werden und dennoch wird durch die radial nach innen ragenden Ansätze ein wesentlich größerer Auslenkungsweg der Federscheibe ermöglicht, und zwar ohne eine Vergrößerung der Last. Die radial nach innen ragenden Abschnitte der Feder dienen zusätzlich dazu, die Feder zuverlässig gegenüber der Achse der Reibungskupplung zu zentrieren und außerdem jede Relativbewegung der Feder gegenüber dem Deckel um diese Achse auszuschließen.

Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Halte­ abschnitte des Kupplungsdeckels, während der Anspruch 6 eine das Zusammenwirken der Feder mit den Betätigungshebeln günstige Ausbildung des äußeren Randes der Feder betrifft.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Rückansicht der Reibungskupplung nach der Erfindung, wobei Teile zur Verbesserung des Einblickes weggebrochen dargestellt sind;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 im größeren Maßstabe einen Ausschnitt bei Ansicht von rückwärts;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V der Fig. 3;

Fig. 6 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 4 ein abgewandeltes Ausführungs­ beispiel und

Fig. 7 ein Diagramm, welches die Zusammenhänge zwischen Belastung und Auslenkung der ringscheibenförmigen Feder bei der Reibungskupplung gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer bekannten Kupplung zeigt.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform der Reibungskupplung, deren Achse mit X-X bezeichnet ist.

Die Reibungskupplung 10 weist einen Kupplungsdeckel 12 mit Umfangsflansch 13 und ein Drehantriebsglied in Form eines Schwungrades 14 auf. Der Kupp­ lungsdeckel ist mittels Schraubbolzen 16 über seinen Flansch 13 an dem Dreh­ antriebsglied 14 befestigt. Der Umfangsflansch 13 geht über einen sich axial erstreckenden Deckelrandbereich 18 in die Deckelstirnwand 20 über. Diese weist radial nach innen zu ausgeklinkte und axial nach außen und radial nach innen ragende Lappen 22 auf. Unabhängig von diesen Lappen weist die Deckel­ stirnwand 20 eine zentrale Öffnung 24 begrenzende Innenkante auf.

Zwischen dem Kupplungsdeckel 12 und dem Drehantriebsglied 14 wird der Innenraum 26 der Reibungskupplung bestimmt, der zur Aufnahme einer Druck­ platte 28 und eines getriebenen Gliedes in Form einer Scheibe 30 dient. Das getriebene Glied ist mittels einer über Nut- und Federn mit der Getriebe-Ein­ gangswelle 38 antriebsmäßig verbundenen Nabe 32 auf dieser Welle axial ver­ schiebbar angeordnet. Die Nabe unterstützt eine Platte 34, die in ihrem radial äußeren Bereich auf beiden Seiten mit Reibbelägen 36 versehen ist. Die Druckplatte 28 ist im Innenraum 26 der Kupplung axial beweglich, um das getriebene Glied gegen das Drehantriebsglied 14 zu pressen.

Es sind mehrere in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete streifenförmige Verbindungselemente 40 an einem Ende mit der Druckplatte 28 und am anderen Ende mit dem Deckel 12 verbunden. Diese Verbindungselemente gestatten eine begrenzte axiale Bewegung der Druckplatte 28 gegenüber dem Deckel 12. Sie sind außerdem so ausgebildet, daß sie die Druckplatte 28 vom Drehantriebsglied 14 abheben können.

Zum axialen Andrücken der Druckplatte gegen das getriebene Glied und das Drehantriebsglied dient eine Betätigungseinrichtung, die außerhalb des Innen­ raumes 26 der Kupplung angeordnet ist. Diese Betätigungseinrichtung weist mehrere, jeweils radial orientierte Betätigungshebel 42 auf, die über Stifte 44 an der Außenseite des Deckels 12 schwenkbar gelagert sind. Ihre äußeren Enden greifen an dem Kopf 48 einer in die Druckplatte einschraubbaren Schraube 50 an.

Die Betätigungseinrichtung weist ferner eine ringscheibenförmige Feder 54 auf, die zwischen dem Deckel 12 und den Betätigungshebeln 42 unter axialer Zusammendrückung angeordnet ist. Die Feder weist im unbelasteten Zustand eine konische Form auf und erstreckt sich von ihrem inneren Rand 60 zu ihrem äußeren Rand 64 in Form eines konischen Mittelabschnittes 62. Der innere Rand 60 und der äußere Rand 64 sind im entspannten Zustand in axialer Richtung gegeneinander versetzt und nähern sich der gleichen senkrecht zur Achse der Kupplung verlaufenden Ebene bei elastischer Zusammendrückung an. Die Feder ist mit ihrem inneren Rand 60 fest am Deckel 12 abgestützt, während ihr äußerer Rand 64 beweglich an den Betätigungshebeln 42 angreift. Die geneigte Stellung der Lappen 22 des Kupplungsdeckels 12 sorgen dabei für einen ausrei­ chenden Bewegungsraum der ringscheibenförmigen Feder 54.

An den radial inneren Enden 68 der Betätigungshebel 42 greift ein Schiebelager 66 an, um bei Bedarf die Betätigungshebel 42 um die Lagerstifte 44 zu schwenken.

Um die Last und die Spannungen zwischen der ringscheibenförmigen Feder 54 und den Betätigungshebeln 42 zu vergleichmäßigen, ist der äußere Rand 64 der ringscheibenförmigen Feder 54von einem profilierten Ringteil 70 eingefaßt.

Dessen axialer Schenkel 72 übergreift den äußeren Rand 64 der Feder, während der gegenüber der radialen Richtung leicht geneigte radiale Schenkel 74 zwischen der Stirnseite der Feder 54 und der zugewandten Seite der Betäti­ gungshebel 42 zu liegen kommt. Die leichte Neigung dieses Schenkels ermög­ licht eine freie Bewegung des äußeren Randes 64 der Feder bei deren Verfor­ mung.

Die Betätigungshebel 42 liegen unter Spannung ständig an der ringscheiben­ förmigen Feder 54 an und sorgen dabei für die Lagesicherung des profilierten Ringteils 70 am äußeren Rand der Feder.

Bei einer einfacheren Ausführungsform kann der profilierte Ringteil 70 auch fehlen, so daß die Betätigungshebel 42 direkt an der Feder 54 angreifen.

Die ringscheibenförmige Feder 54 ist am Deckel 12 in genauer konzentrischer Lage zur Drehachse gehalten und gegen relative Verdrehungen gegenüber dem Deckel gesichert.

Zu diesem Zweck weist die Feder 54 von ihrem inneren Rand 60 radial zur Achse X-X gerichtete, zungenförmige Lagebestimmungsabschnitte 84 auf, deren radial innerer Rand von Halteabschnitten 76 des KuppLungsdeckels aufgenommen sind. Jeder Halteabschnitt 76 ist an dem freien Ende des ausgeklinkten Lappens 22 des Kupplungsdeckels 12 vorgesehen. Jeder Halteabschnitt weist eine an dem radial inneren Rand des zungenförmigen Lagebestimmungsabschnittes 84 der Feder 54 angreifende, zur Achse X-X bevorzugt parallel angeordnete Lippe 78 auf. An den Lippen 78 sind Eindrückungen oder Vertiefungen 80 zur Aufnahme der zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitte 84 vorgesehen. Diese Ein­ drückungen oder Vertiefungen 80 führen zu in Winkelabständen angeordnete schulterförmige Anschlagbereiche 82, die mit entsprechenden Anschlägen 86 der zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitte 84 zusammenwirken, und zwar so, daß die erforderliche Bewegung der ringscheibenförmigen Feder 54 bei deren Verformung nicht behindert wird, während die Feder 54 um die Achse X-X genau zentriert ist. Das Zusammenwirken der Anschlagbereiche 82 und 86 verhindert zugleich jede relative Drehung der Feder 54 gegenüber dem Deckel 12.

Durch die zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitte 84 wird die wirksame Breite der ringscheibenförmigen Feder 54 und damit ihr Federweg ohne Steigerung der Last deutlich vergrößert.

In der grafischen Darstellung nach Fig. 7 ist die Abhängigkeit zwischen Last und Federauslenkung wiedergegeben, und zwar für die Reibungskupplung gemäß der Erfindung und eine Reibungskupplung, bei der die ringscheibenförmige Feder als einfache Tellerfeder ausgebildet ist. Der letzteren ist die gestrichelt wiedergegebene Kurve A zugeordnet, während die ausgezogene Kurve B die Verhältnisse bei der Reibungskupplung nach der Erfindung wiedergibt. Die je­ weilige Spitzenbelastung ist mit P und der negativ verlaufende Abschnitt der Kurve mit N bezeichnet.

Bei der bevorzugten Ausführungsform liegen die Anschlagbereiche 86 der Feder 54 an der äußeren Fläche der Halteabschnitte 76 an, während der äußere Rand 64 der Feder über den profilierten Ringteil 70 an den Innenfläche der Betätigungshebel 42 anliegt. Damit liefern die zungenförmigen Lagebestim­ mungsabschnitte mehrere in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete Reak­ tionsflächen im Bereich des inneren Randes der Feder 54, während die äußere Reaktionsfläche im Bereich des Ringteils 70 in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist.

Fig. 4 veranschaulicht, daß bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 die Halteabschnitte 76 und ihre Lippen 78 im wesentlichen L-förmige Fußab­ schnitte bilden, von denen die zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitte 84 vollständig aufgenommen sind.

Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Bei dieser ist an wenigstens einer Lippe 78 ein zusätzlicher Anschlag 88 in Form einer radial verlaufenden Abbiegung der Lippe 78 vorgesehen. Jede Lippe 78 kann einen solchen zusätz­ lichen Anschlag 88 aufweisen, um so eine gleichmäßige und genaue Anzeige der Abnutzung der Reibbeläge 36 zu erhalten. Der zusätzliche Anschlag 88 ist so ausgebildet, daß seine innere Kante 90 als Anschlag an der Außenseite des zungenförmigen Lagebestimmungsabschnittes 84 angreift. Dadurch wird ver­ hindert, daß die Feder 54 herausspringt oder entgegengesetzt konisch verformt wird. Der zusätzliche Anschlag 88 ist so geformt und angeordnet, daß die An­ schlagkante 90 an einer Stelle zu liegen kommt, welche einer vorbestimmten Abnutzung der Kupplung entspricht. Dabei wird die Feder 54 in jedem Fall in einer Stellung gesichert, die der strichpunktiert dargestellten Abnutzungs­ stellung W der Feder entspricht. Bei Erreichen dieser Stellung verschwenken sich die Betätigungshebel 42 ohne Belastung. Dadurch wird dem Fahrer ange­ zeigt, daß die Kupplungsbeläge 36 weitgehend abgenutzt sind.

Fig. 2 zeigt die eingerückte Stellung der Teile. In dieser Stellung wirken auf den inneren und den äußeren Rand 60 bzw. 64 entsprechende Verformungs­ kräfte, da die Feder unter einer vorbestimmten Zusammendrückung montiert ist. Beim Ausrücken der Reibungskupplung wird die Verformung der Feder weiter verändert, bis sie die in Fig. 6 strichpunktierte Stellung R einnimmt.

Werden die Reibbeläge 36 abgenutzt so kann sich die Feder mehr und mehr entspannen.

Claims (6)

1. Reibungskupplung zur koaxialen Anordnung und antriebsmäßigen Verbindung von einem Drehantriebsglied (14) und einem getriebenen Glied (30 bis 34), mit einem Kupplungsdeckel (12), der drehfest mit dem Drehantriebsglied (14) verbunden ist, einer drehfest mit dem Kupplungsdeckel (12) verbundenen, jedoch in Grenzen gegenüber diesem axial beweglichen Druckplatte (28), wenigstens einem Betäti­ gungshebel (42), der außerhalb des Kupplungsdeckels (12) an diesem um eine zur Drehachse (X-X) tangentiale Achse (44) schwenkbar gelagert ist und zur axialen Bewegung der Druckplatte (28) gegenüber dem Kupplungsdeckel (12) und dem Drehantriebsglied (14) dient, und mit einer ringscheibenförmigen Feder (54), die außerhalb des Kupplungsdeckels zwischen diesem und dem Betätigungshebel (42) unter Vorspannung angeordnet und zusammendrückbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (54) von ihrem inneren Rand (60) radial zur Achse (X-X) gerichtete, zungenförmige Lagebestimmungsabschnitte (84) aufweist, deren radial innerer Rand von Halteabschnitten (76) des Kupplungsdeckels (12) so auf­ genommen ist, daß diese die Feder (54) im freien axialen Abstand von der axial äußersten Deckelstirnfläche und zur Achse (X-X) konzentrisch und gegen relative Drehung gegenüber dem Kupplungsdeckel (12) halten.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halteabschnitt (76) an dem freien Ende eines ausgeklinkten und axial nach außen und radial nach innen ragenden Lappens (22) des Kupplungsdeckels (12) vorgesehen ist und eine angeformte, an den radial inneren Rand des zungenför­ migen Lagebestimmungsabschnittes (84) der Feder (54) angreifende, zur Achse (X-X) vorzugsweise parallele Lippe (78) aufweist.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lappen (22) im Bereich seiner Lippe (78) eine Eindrückung oder Ver­ tiefung (80) zur Aufnahme des radial inneren Randes des Lagebestimmungsabschnitts (84) der Feder (54) aufweist, und dieser und die Eindrückung oder Vertiefung (80) miteinander zusammenwirkende Anschlagbereiche (86, 82) zur Unterbindung einer relativen Drehbewegung zwischen Feder (54) und Kupplungsdeckel (12) aufweisen.

4. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteabschnitte (76) des Kupplungsdeckels (12) einen zusätzlichen Anschlag (88) aufweisen, der so angeordnet und ausgebildet ist, daß er an dem zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitt der Feder (54) bei Erreichen einer Abnutzungsgrenze der Kupplung (10) anliegt.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Anschlag (88) mit dem Halteabschnitt (76) und dessen Lippe (78) einen im Querschnitt U-förmigen Aufnahmekanal für den zungenförmigen Lagebestimmungsabschnitt (84) der Feder bildet.

6. Reibungskupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der äußere Rand der Feder (54) von einem profi­ lierten Ringteil (70) eingefaßt ist, der durch die an diesem angreifenden Betätigungshebel (42) in seiner Lage gesichert ist.