DE3343506C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibscheibenkupplung ent­ sprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Reibscheibenkupplung entsprechend diesem Oberbegriff des Hauptanspruches ist beispielsweise aus der deutschen Offenle­ gungsschrift 33 15 255 bekannt. Aus dieser Schrift gehen zwei verschiedene Konstruktionsprinzipien hervor. Zum einen ist an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf einem kleinen Durch­ messer eine massive Scheibe angeschraubt, an welcher wiederum eine vormontierte Kupplungsbaueinheit angeschraubt ist, wobei die Vormontage über Niete erfolgt und die Schrauben auf dem gleichen mittleren Durchmesser, jedoch umfangsmäßig zu den Nieten versetzt, angebracht sind. Eine solche Konstruktion ist schon durch die Anzahl der Einzelteile aufwendig und zudem mit einem hohen Gewicht versehen, da der radial innere Bereich der massiven Scheibe nicht zum Massenträgheitsmoment beiträgt. Weiterhin ist eine Konstruktion aus der gleichen Offenlegungs­ schrift bekannt, bei welcher die Baueinheit auch das Befesti­ gungselement an der Kurbelwelle mit einschließt, welches als Blechformteil ausgeführt ist. Um die Baueinheit, die die Kupp­ lungsscheibe beinhaltet, montieren zu können, ist hier eine Zentralverschraubung vorgesehen mit einem aufwendigen Ver­ schraubungsteil, welches nur über Spezialwerkzeug montiert werden kann. Zudem erscheint diese Konstruktion in axialer Richtung - vor allem im Hinblick auf die Kupplungsbetätigungs­ kräfte - nicht ausreichend steif.

Weiterhin ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 72 28 262 eine Reibscheibenkupplung bekannt, bei welcher das Schwungrad an einem radial abstehenden Flansch der Kurbelwelle angeschraubt ist und zwar von der Motorseite her. Diese Konstruktion er­ scheint im Hinblick auf die Zugänglichkeit der Schrauben aus heutiger Sicht unrealistisch, da zuviel axialer Bauraum ver­ schenkt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Weg zu zeigen, wie die Montage der Kupplung erleichtert werden kann, wie montagebedingte Toleranzen besser eingehalten werden kön­ nen und wie das Betriebsverhalten allgemein verbessert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch das Teilmerkmal c des Kennzei­ chens kann eine vergleichsweise leichte Befestigungsscheibe verwendet werden, wodurch sich das Gewicht der Kupplung für ein Trägheitsmoment vorgegebener Größe verringern läßt. Durch die im wesentlichen radial verlaufenden Sicken ist das Blech­ formteil axial als auch in umfangsrichtung ausgesteift, um das Drehmoment der Kupplung und die axialen Ausrückkräfte aufneh­ men zu können.

Gemäß dem Teilmerkmal d erstreckt sich das Blechformteil über die gesamte radiale Breite des ringförmigen Schwungrades, so daß sich der größte Teil der Trägheitsmassen bei hinreichender Steifigkeit des Schwungrades an den Außenrand des Schwungrades legen läßt. Gleichzeitig ist eine einwandfreie gegenseitige Anlage gesichert.

Durch die Merkmale des Kennzeichens e ist sichergestellt, daß die Befestigung über preiswerte handelsübliche Elemente erfol­ gen kann und zwar an einer Stelle, die von außen her leicht zugänglich ist.

Durch die im wesentlichen radial verlaufenden Sicken wird entsprechend Merkmal f zusätzlich ein Kühlluftstrom erzeugt, der das ringförmige Schwungrad kühlt, wodurch die Verschleiß­ verhältnisse von Schwungrad und Anpreßplatte einander angegli­ chen werden können.

Nach einem weiteren Merkmal wird die Baueinheit durch einen das Kupplungsgehäuse bildenden geschlossenen Ring zusammenge­ halten, wobei dieser das ringförmige Schwungrad an dessen Außenumfang mit radialem Preßsitz fest umschließt und wobei das Schwungrad vorzugsweise aus Grauguß besteht. Die das Schwungrad bildende erste Reibplatte kann insbesondere bei Aussteifung durch die Befestigungsscheibe aus einem billigen Material, beispielsweise Grauguß, bestehen. Um die Fliehkraft­ belastung aufnehmen zu können, sind insbesondere in diesen Ausführungsformen die erste Reibplatte unter radialer Druckvor­ spannung in einem auf dem Außenumfang der ersten Reibplatte aufgezogenen Ring aus Stahl oder dergleichen, der zugleich das Kupplungsgehäuse bilden kann. Der das Kupplungsgehäuse bilden­ de Ring ist bevorzugt unlösbar durch Umbördeln an dem Schwung­ rad befestigt. Diese Befestigungsart mindert die Herstellungs­ kosten, das Kupplungsgewicht und das Kupplungsvolumen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung stellt das Verrollen des Rings auf der der Anpreßplatte abgewandten Seite des Schwungrades dar, da hier durch Einstellen der Umbördelkraft die Federspannung der Kupplungsfeder justiert werden kann. Dabei sind gleichzeitig in den nach radial innen ragenden Ringflansch Öffnungen zur Durchführung der Schrauben angeordnet. Dadurch kann sich der Ringflansch und die Befestigungsscheibe in radialer Richtung überdecken, wodurch eine in radialer Richtung raumsparende Ausführung erzielt ist.

Weiterhin weist das Schwungrad einen radial abstehenden Ring­ flansch auf, der vom Ring von 3 Seiten her umfaßt ist. Damit ist nicht nur eine radiale Einspannung des Schwungrades mög­ lich, sondern auch eine axiale. Weiterhin kann anschließend an die von der Seite der Anpreßplatte her gebildete Schulter eine Kehle gebildet sein mit im wesentlichen konzentrisch zur Dreh­ achse verlaufenden Bereichen von Ring und Schwungrad, auf die der Anlasserzahnkranz aufgesetzt ist. Dadurch kann auch der Anlasserzahnkranz einen Teil der Fliekraftbelastung des Schwungrades mit aufnehmen.

Die Anordnung der Tangentialstraps unmittelbar radial außer­ halb der Kupplungsscheibe und direkt zwischen der Anpreßplatte und dem Schwungrad erleichtert den Zusammenbau der Kupplung und entlastet das Kupplungsgehäuse in Umfangsrichtung.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch die obere Hälfte einer gezogenen Kraftfahrzeug-Reibscheibenkupplung;

Fig. 2 eine radiale Detailansicht der Kupplung nach Fig. 1 gesehen in Richtung II und

Fig. 3 einen Axiallängsschnitt durch die obere Hälfte einer gedrückten Kraftfahrzeug-Reibscheibenkupplung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte gezogene Kraftfahr­ zeug-Reibscheibenkupplung umfaßt ein Schwungrad 1, welches mittels einer ringförmigen Blechscheibe 3 an einem Flansch 5 einer um eine Drehachse 7 rotierenden Kurbelwelle 9 einer Brennkraftmaschine gleichachsig befestigt ist. Das Schwungrad 1 trägtein im wesentlichen ringförmiges Kupp­ lungsgehäuse 11, welches auf der der Kurbelwelle 9 axial abgewandten Seite des Schwungrads 1 eine im wesentlichen ringscheibenförmige Anpreßplatte 13 umschließt. Die Anpreß­ platte 13 ist mit Hilfe mehrerer in Umfangsrichtung verteilt angeordneter Tangentialstraps 15 drehfest, aber axial verschiebbar, an dem Kupplungsgehäuse 11 geführt. Axial zwischen dem Schwungrad 1 und der Anpreßplatte 13 ist gleichachsig mit der Drehachse 7 eine Kupplungsscheibe 17 angeordnet, die in üblicher Weise axial verschiebbar, aber drehfest mit einer Eingangswelle 19 eines nicht näher dargestellten Getriebes gekuppelt ist. Die Kupp­ lungsscheibe 17 trägt Reibbeläge 21 und kann bei 23 angedeutete Torsionsschwingungsdämpfer sowie nicht näher dargestellte Reibschwingungsdämpfer umfassen. Zwischen dem Kupplungsgehäuse 11 einerseits und der Anpreßplatte 13 andererseits ist eine Membranfeder 25 eingespannt, die die Anpreßplatte 13 über die Reibbeläge 21 der Kupp­ lungsscheibe 17 gegen das Schwungrad 1 federnd vorspannt. Die Membranfeder 25 ist hierbei im Bereich ihres Außen­ umfangs am Kupplungsgehäuse 11 abgestützt und liegt ent­ lang eines Durchmessers zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser an Vorsprüngen 27 der Anpreß­ platte 13 an. Mittels eines an einem Führungsrohr 29 des Getriebes axial verschiebbar geführten Ausrück-Wälzlagers 31, welches an den radial inneren Enden der Zungen 35 der Membranfeder 25 angreift, kann die Anpreßplatte 13 von der Anpreßkraft der Membranfeder 25 entlastet und die Kupplung ausgerückt werden.

Das Schwungrad 1 besteht aus Grauguß, kann aber auch aus herkömmlichen Schwungradmaterialien, z. B. Stahl, bestehen.

Das Kupplungsgehäuse 11 umgreift unlösbar einen radial abstehenden Ringflansch 37 des Schwungrads 1. Es sitzt mit radialer Vorspannung im Preßsitz auf dem Außenumfang des Ringflansches 37 und nimmt die auf das Graugußma­ terial des Schwungrads einwirkenden Zentrifugalkräfte auf. Der der Membranfeder 25 axial abgewandte Rand des Kupp­ lungsgehäuses 11 ist hinter die kurbelwellenseitige Stirn­ fläche des Schwungrads 1 eingerollt und bildet einen radial nach innen ragenden Ringflansch 39, der das Kupp­ lungsgehäuse 11 am Schwungrad 1 hält. Durch das Einrollen des Rands des Kupplungsgehäuses 11 wird zugleich das Kupplungsgehäuse 11 radial fest auf das Schwungrad 1 auf­ gespannt. In axialer Gegenrichtung fixiert eine axial zum Ringflansch 39 weiscnde Schulter 41 das Kupplungsgehäuse 11 am Schwungrad 1. Auf der Außenseite der durch die Schulter 41 gebildeten Kehle sitzt ein Zahnkranz 43 für den Eingriff des Anlasserritzels.

Die Blechscheibe 3 ist an ihrem radial inneren Rand mit Schrauben 45 am Flansch 5 der Kurbelwelle 9 ange­ schraubt. Die Blechscheibe 3 ragt über den Innenumfang des im wesentlichen ringscheibenförmigen Schwungrads 1 nach radial innen vor und-erstreckt sich nach radial außen im wesentlichen bis zum Außenumfang des Schwung­ rads 1, wo sie mit Schrauben 47 durch den Ringflansch 39 hindurch an dem Schwungrad 1 angeschraubt ist. In die Blechscheibe 3 sind im wesentlichen radial verlaufende Rippen bzw. Sicken 49 gedrückt, die die Blechscheibe sowohl axial als auch in Umfangsrichtung aussteifen. Die zwischen der Blechscheibe 3 und dem Schwungrad 1 verlau­ fenden Sicken bilden radial beiderseits des Schwungrads 1 offene Kühlluftkanäle zur Kühlung des Schwungrads 1. Zwischen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kühlluft­ kanälen kann sich das Schwungrad 1 auf seine ganze radi­ ale Breite an der Blechscheibe 3 abstützen.

Das Schwungrad 1, die Anpreßplatte 13, die Kupplungs­ scheibe 17 und die Membranfeder 25 bilden eine Einheit, die als solche mittels der Schrauben 47 lösbar an der Blechscheibe 3 und damit an der Kurbelwelle 9 befestigt werden kann. Eine derartige Baueinheit läßt sich leichter montieren als herkömmmliche Kupplungen, bei welchen die Druckplatteneinheit gegen die Kraft der Membranfeder am Schwungrad befestigt werden muß. Gegebenenfalls können zu­ sätzliche, das Zentrieren erleichternde Zentrierzapfen oder dergleichen vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die Kupplung als Baueinheit ausgewuchtet werden und es können durch Verändern des Anpreßdrucks beim Anrollen des Ring­ flansches 39 Toleranzen des Schwungrads 1, der Kupplungs­ scheibe 17, der Anpreßplatte 13 und des Kupplungsgehäuses, die die Vorspannkraft der Membranfeder 25 beeinflussen ausgeglichen werden.

Fig. 3 zeigt eine gedrückte Kraftfahrzeug-Reibscheiben­ kupplung, die sich von der Kupplung der Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur durch die Anordnung ihrer die Anpreß­ platte an dem Schwungrad führenden Tangentialstraps und die entsprechend der Betätigungsart abweichende Abstüt­ zung der Membranfeder am Kupplungsgehäuse und der Anpreß­ platte sowie dem Ausrück-Wälzlager unterscheiden. Gleich­ wirkende Teile sind mit gegenüber den Fig. 1 und 2 um die Zahl 100 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet. Zur näheren Erläuterung wird insoweit auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 Bezug genommen.

Im einzelnen sind die Nasen 127 der Anpreßplatte 113 an deren Außenumfang angeordnet und stützen sich im Bereich des Außenumfangs der Membranfeder 125 an dieser ab. Das Kupplungsgehäuse 111 greift auf der der Anpreßplatte 113 axial abgewandten Seite bis in einen mittleren Bereich der in diesem Bereich am Kupplungsgehäuse 111 abgestützten Membranfeder 125. Die Anpreßplatte 113 wird durch eine zur Kurbelwelle 109 gerichtete Ausrückbewegung des Ausrück­ wälzlagers 131 von der Vorspannkraft der Membranfeder 125 entlastet. Die Tangentialstraps 115 sind mit ihrem einen Ende an der Anpreßplatte 113, mit ihrem anderen Ende je­ doch unmittelbar, also nicht über das Gehäuse 111 an dem Schwungrad 101 befestigt. Diese Art der Befestigung er­ leichtert den Zusammenbau der Kupplung und kann gegebe­ nenfalls auch bei der gezogenen Kupplung der Fig. 1 ange­ wandt werden.

Claims (6)

1. Reibscheibenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, um­ fassend

• a) eine aus einer ersten antreibbaren Reibplatte in Form eines ringförmigen Schwungrades (1; 101), einer zweiten Reibplatte in Form einer ringförmigen Anpreßplatte (13; 113), die gegenüber der ersten Reibplatte drehfest, aber axial verschiebbar geführt ist, einer axial zwischen beiden Reibplatten gleichachsig angeordneten, relativ zu diesen drehbaren Kupplungsscheibe (17; 117) sowie aus einer die zweite Reibplatte axial federnd auf die erste Reibplatte zu vorspannenden Federeinrichtung (25; 125) bestehende abnehmbare Baueinheit mit einer Ausrückein­ richtung (31; 131),
• b) eine Befestigungsscheibe (3; 103), die separat an der Kurbelwelle (9; 109) der Brennkraftmaschine anschraub­ bar ist, dadurch gekennzeichnet,
• c) daß die Befestigungsscheibe (3; 103) als Blechformteil mit im wesentlichen radial verlaufenden Sicken (49; 149) ausgeführt ist,
• d) daß die auf die Kurbelwelle (9; 109) zu gerichteten of­ fenen Sickenbereiche mit ihrem Boden über die gesamte radiale Breite des ringförmigen Schwungrades (1; 101) verlaufen,
• e) daß die Befestigung über Schrauben (47; 147) erfolgt, die im radial äußeren Bereich von Befestigungsscheibe (3; 103) und ringförmigem Schwungrad (1; 101) von der Brennkraftmaschine her durch Öffnungen im Boden der auf die Kur­ belwelle (9; 109) zu offenen Sickenbereiche hindurch­ geführt und im ringförmigen Schwungrad (1; 101) ver­ schraubt sind,
• f) daß die in Richtung auf das ringförmige Schwungrad (1; 101) zu offenen Sickenbereiche radial durchgehende und am Schwungrad entlang laufende Kühlluftkanäle bilden.

2. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Baueinheit durch einen das Kupplungsgehäuse bildenden geschlossenen Ring (11; 111) zusammengehalten ist, der das ringförmige Schwungrad (1; 101) an dessen Außenumfang mit radialem Preßsitz fest umschließt, wobei das Schwungrad vorzugsweise aus Grauguß besteht.

3. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ring (11; 111) entlang seines der Anpreßplat­ te (13; 113) axial abgewandten Randes unter Bildung eines das Schwungrad (1; 101) hintergreifenden, nach radial innen ragenden Ringflansches (39; 139) eingerollt ist, der Öffnungen zur Durchführung der Schrauben (47; 147) auf­ weist.

4. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ring (11; 111) einen radial abstehenden Ring­ flansch (37; 137) des Schwungrades (1; 101) von drei Seifen her fest umfaßt, und zwar von radial außen her mit Vor­ spannung, von der der Anpreßplatte (13; 113) abgewandten Seite her mit seinem Ringflansch (39; 139) und von der Sei­ te der Anpreßplatte (13; 113) her über eine Schulter (41; 141).

5. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß anschließend an die Schulter (41; 141) eine Kehle gebildet ist mit im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse verlaufenden Bereichen von Ring (11; 111) und Schwungrad (1; 101), auf welche der Anlasserzahnkranz (43; 143) aufge­ setzt ist.

6. Reibscheibenkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß im Raum zwischen Außendurchmesser der Kupplungs­ scheibe (17; 117) und dem Ring (11; 111) Tangentialstraps (115) zur drehfesten Anordnung der Anpreßplatte (113) direkt zwischen dieser und dem Schwungrad (101) angeordnet sind.