DE3343878A1

DE3343878A1 - Friktionskupplung

Info

Publication number: DE3343878A1
Application number: DE19833343878
Authority: DE
Inventors: Wendell C. Laurinburg N.C. Lane jun.
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1984-06-20
Also published as: AU559083B2; KR840007155A; GB2131898A; CA1226831A; GB8331091D0; DE3343878C2; JPS59117919A; KR930003296B1; MX159638A; NL8304273A; SE8306910D0; SE455432B; IN162703B; FR2538059A1; US4566573A; IT8349505A0; AR230864A1; GB2131898B; IT1172377B; SE8306910L

Description

Patentanwälte

Dr. rsr. net. Thomas Berendt

D.?.-Ing. Hans Loyh Innere Wiansr Sir. 20 - D GOO-O füGnc!ien 80

Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Dana Corporation
Dorr Street
Toledo, Ohio, U.S.A.

Friktionskupplung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Friktxonskupplung und insbesondere die Ausrichtung von Druckscheiben in Kupplungen, um Konzentrizität einer Kupplungsdruckscheibe relativ zu einem zugeordneten Schwungrad und den Kupplungsbelegen während der Montage zu sichern.

Zur Ausrichtung von Druckscheiben relativ zu Kupplungsbelegen und Schwungrad während des Zusammenbaus sind schon verschiedene Methoden vorgeschlagen worden. Eine solche Methode besteht z. B. darin, Führungsstifte zum Ausrichten der einzelnen Teile der Kupplung beim Zusammenbau zu verwenden. Das Gewicht dieser Teile und die sich kummulierenden Toleranzen führen jedoch oft zu Fluchtungsfehlern bei der Montage. Die letzteren erzeugen Schwingungen während der dynamischen Phasen des Kupplungsbetriebes. Eine genauere Kontrolle kommulierender Fluchtungsfehler, die bei der Montage entstehen, ist daher erforderlich für die Praxis.

Die Erfindung schafft eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren beim Einbau von Druckscheiben von Kupplungen, die Fluchtungsfehler zumindest im wesentlichen vermeiden. Es können hierdurch Fluchtungsfehler vermieden werden, die infolge kummulierender Toleranzen und/oder Spiel in den Teilen der Kupplung, insbesondere den Druckscheiben auftreten .

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung einen Bandantrieb, der aus einem flexiblen flachen Stahlelement besteht, mit dem eine Druckscheibe nicht-drehbar jedoch axial bewegbar bezügliche eines Kupplungsdeckels ist. Das Band ist zweckmäßigerweise an der Druckscheibe an-

gebracht, es hat jedoch ein neuartiges System von primären und sekundären Verbindungen mit dem Kupplungsdeekel oder dem Kupplungsgehäuse. Das letztere umfaßt einen Deckel und einen Adaptor-Ring, der zwischen dem Schwungrad und dem Deckel angeordnet ist. Die primäre Verbindung des Bandes mit dem Deckel ist gebildet durch eine gelenkige Verbindung sowohl mit dem Deckel als auch mit dem Adaptor-Ring. Die sekundäre Verbindung des Bandes mit dem Deckel ist gebildet durch eine separate einzelne Verbindung mit dem Adaptor-Ring.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Verwendung des Band-Gerätes besteht darin, eine Untergruppe zusammenzubauen, die die Druckscheibe, das flexible Band und den Adaptorring umfaßt, wobei die Druckscheibe konzentrisch bezüglich des Adaptorringes angeordnet wird. Diese Untergruppe wird benutzt, um die Konzentrizität der Druckscheibe bezüglich des Adaptorringes bei der Fertigmontage der Kupplung zu gewährleisten.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 im Länggschnitt eine Kupplung mit einer Bandeinrichtung nach der Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht längs der Linie 2-2 von Fig. 1 auf einen Adaptorring und eine Druckscheibe, die konzentrisch zueinander durch das Band gehalten werden.

Fig. 3 zeigt in Seitenansicht Verbindungen zwischen dem Adaptorring, der Druckscheibe und dem Kupplungsdeckel nach einer bevorzugten Ausführ ungsf orm.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Bandeinrichtung nach dem Stand der Technik.

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Fig. 5 zeigt eine Bandeinrichtung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Friktionskupplung 10, die an einem nur teilweise dargestellten Schwungrad 12 montiert ist. Die Kupplung 10 hat eine Friktionskupplungseinrichtung 15, die durch eine vordere und eine hintere Kupplungsscheibe 16 und 18 gebildet ist. Die Scheiben 16 und 18 sind an einem Paar Naben, einer vorderen Nabe 22 und einer hinteren Nabe entsprechend befestigt. Die Naben sind verschiebbar auf einer Ausgangswelle 26, die gestrichelt angedeutet ist, aufgekeilt. Das hintere Ende der Ausgangswelle 26 ist an Zahnräder eines nichtgezeigten Getriebes angeschlossen, während das vordere Ende in einem nicht gezeigten Lager geführt ist, das im Schwungrad 12 gehalten und koaxial zu diesem angeordnet ist. Das Schwungrad 12 ist befestigt auf und dreht sich mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle eines Motors. Die hintere planare Stirnfläche 15 des Schwungrades 12 kann in Eingriff treten mit dem nach vorn gerichteten Reibungsbelag 28 der vorderen Scheibe 16.

Die vordere Seite 16 ist zwischen den letztgenannten ebenen Fläche 15 des Schwungrades 12 und einer Zwischendruckscheibe 20 angeordnet. Obwohl die Erfindung geeignet ist zur Verwendung in einer Kupplung mit einer einzigen Druckscheibe, wird sie hier in Verbindung mit einer Kupplung mit doppelter Druckscheibe beschrieben bzw. einer Kupplung, die zwischen Druckscheibe 20 und einer separaten hinteren Druckscheibe 26 verwendet. Die hintere ringförmige Kupplungsscheibe 18 steht somit im Reibungseingriff mit den Platten 20 und 36 entsprechend mittels ihres vorderen und hinteren Reibungsbelages 28.

Am Schwungrand 12 ist ein Kupplungsdeckel 30 mittels eines Adaptorringes oder Distanzringes 32 befestigt. (Der Adaptorring 32 bildet ein geeignetes Mittel zum Umbauen

einer Einscheibenkupplung in eine Doppelscheibenkupplung.) Der Kupplungsdeckel 30 und der Adaptorring 32 sind mittels geeigneter Mittel, wie z. B. Schrauben 34 befestigt. Der Ring und der Deckel können am Schwungrad separat angebaut sein, oder sie können zusammengefaßt und als Einheit angebaut sein, wobei das erstere hier bevorzugt wird.

Das Schwungrad 12, der Distanz- oder Adaptorring 32, der Deckel 30 und die Druckscheiben 20 und 36 rotieren alle zusammen als eine Einheit, während die vorderen und hinteren Kupplungsscheiben 16 und 18 und die Welle 26 zusammen als eine mitwirkende aber separate Einheit rotieren. Eine Mehrzahl von Kupplungshebel 38 ist am Umfang in Abständen um die Kupplung 10 angeordnet, um Einrücken und Ausrücken der Kupplungsplatten und Kupplungsscheiben zu bewirken. Eine Mehrzahl von Rückholfedern 40 wirken mit einem Lager 42 konventionellerweise zusammen, um die konventionellen Einrück- und Ausrückbewegungen des Hebels auszuführen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, umfaßtdie Erfindung einen Band- oder Bügelantrieb 50 (strap drive), der die Verbindungsmittel zwischen der Druckscheibe 20 und dem Kupplungsgehäuse 31 herstellt, das hier besteht aus dem Adaptorring 32 und dem Kupplungsdeckel 30. Der Bügeltrieb 50 schafft eine Verbindung zwischen dem Gehäuse 31 und der Druckscheibe 20, wogegen ein konventioneller Bügeltrieb 48 (Fig. 1) an der hinteren Druckscheibe 36 mittels Schrauben 44 befestigt ist, um die erforderliche Verbindung zwischen dem Gehäuse 31 und der hinteren Druckscheibe 36 zu schaffen. In der bevorzugten Ausführungsform der Kupplung wird ferner ein Einstellring 46 verwendet, der es ermöglicht, eine Lockerung infolge Abnützung der Reibungsbelege 2 8 auszugleichen. Wie Fig. 2 zeigt, bilden die Mehrzahl von Bändern oder Bügeln 50 die einzigen Verbindungen zwischen der Druckscheibe 20 und dem Adaptorring 32, wobei jeder Bügel 50 durch einen

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Niet 52 mit der Scheibe 20 verbunden ist. Eine Vielzahl von Schrauben 34 und 56 bilden entsprechend primäre und sekundäre Verbindungen der Bügel 50 mit dem Gehäuse 31. Jeder Bügel 50 besteht aus einem langgestreckten flachen flexiblen Stahlteil mit gegenüberliegenden Enden 49 und 51. Ein Ende 49 hat eine öffnung 57 zur Aufnahme einer Schraube 56, welche die sekundäre Verbindung bildet, während das gegenüberliegende Ende 51 einen der Niete 52 _vaufnimmt, zur Verbindung des Bügels 50 mit der Druckscheibe 20. Zwischen diesen Enden des Bügels liegt eine Bohrung 60 zur Aufnahme einer Schraube 34, wodurch die primäre Verbindung gebildet wird. Fig. 3 zeigt den Bügel in Seitenansicht, wobei erkennbar ist, daß eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Taschen oder Aussparun gen 62 im Adaptorring 32 ausgebildet sind, zur Aufnahme integraler, radial verlaufender Ohren oder Ansätze 58 der Druckscheibe 20.

Aus den Fig. 1 bis 3 ergibt sich allgemein, daß die obengenannte primäre Verbindung gegeben ist durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Schrauben 34, die sich durch passende bzw. fluchtende Gruppen von Bohrungen 59 im Deckel 30, Bohrungen 60 im Bügel 50 und Bohrungen 61 im Adaptorring 32 sowie Bohrungen 63 im Schwungrad 12 erstrecken. Die sekundären Verbindungsmittel sind durch die Schrauben 56 (Fig. 3) gegeben, und sie bilden ein neuartiges stabiles Verbindungssystem für die Druckscheibe 20 relativ zum Adaptorring 32, der eine Gewindebohrung 54 zur Aufnahme der Schraube 56, die sich durch eine Bohrung 57 (Fig. 5) im Ende 49 des Bügels 50 erstreckt.

Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 4 einen Bügel 50' nach dem Stand der Technik mit einem konventionellen Führungsbolzen 70', wie er während des Zusammenbaues einer Kupplung verwendet wird. Der Bügel 50" hat keine derartigen

Schrauben 56 (wie sie in Fig. 5 gezeigt sind). Beim normalen Zusammenbau ist das Schwungrad vertikal ausgerichtet und die Teile der Kupplung ebenso, wobei ihre Gewichte eine Hauptrolle beim Zustandekommen der Fluchtungsfehler bilden. Beispielsweise wird durch da Gewicht der nicht gezeigten Zwischenscheibe der Bügel 50' nach unten abgesenkt oder gebogen, wie durch den Pfeil angezeigt, wodurch die Schraubenbohrung 60' unsymmetrisch positioniert ist während der Befestigung des Deckels am Schwungrad.

Im Gegensatz hierzu wird durch die Verwendung der Schrauben 56, wie in Fig. 5 gezeigt, dieses Problem gemildert oder vermieden, so daß die Fluchtung oder Ausrichtung auf diese Weise durch das Gewicht der Zwischenscheibe nicht beeinflußt wird. Durch eine selbstsperrende mechanische Schraubverbindung, wie beispielsweise die Triebschraube 56, wird die Wirkung einer Sumierung von Toleranzen, durch welche normalerweise die Fluchtung nachteilig beeinflußt wird, auf ein Minimum gedrückt. Durch den verbesserten Bügel 50 wird somit die Zwischenscheibe 20 konzentrisch relativ zum Distanzring 32 gehalten, unabhängig von der Ausrichtung des Schwungrades beim Zusammenbau. Darüber hinaus wird durch die sich ergebende Konzentrizität gewährleistet, daß während des dynamischen Betriebs der Kupplung Vibrationen und Schwingungen reduziert werden.

Ein Vergleich der Bohrungen 61' und 61 in den Fig. 4 und 5 zeigt, daß die bevorzugte Ausfuhrungsform der Bohrung 61 eine Abstufung oder eine Schulter 66 aufweist, die zur Aufrechterhaltung der Konzentrizität beiträgt. Der Adaptorring 32 nach Erfindung besteht aus Aluminiumspritzguß, wodurch engere Toleranzen leichter eingehalten werden können als bei den bisherigen Adaptorringen aus Gußeisen.

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Nachfolgend wird eine bevorzugte Methode zur Montage der Kupplung unter Verwendung der Bügel 50 beschrieben. Dies ist nur ein Beispiel, da die Konstruktionselemente weitgehend variieren können. Es werden hier vier Schrauben 56 am Umfang des Adaptorringes 32 verwendet und insgesamt zwölf Gruppen von Bohrungen 59/ 60, 61 und 63, wobei die Bohrungen entsprechend geeignete Abstände relativ zu den sich im Unfangsrichtung erstreckenden Taschen 62 und den Ansätzen 58 der Zwischenscheibe haben. Der Bügel 50 ist ein flexibles flaches Teil vorzugsweise aus einem elastischen flachen Federstahlband hergestellt. Die Flexibilität dient dazu, eine begrenzte axiale Bewegung der Druckscheibe zu ermöglichen, jedoch eine Drehung derselben relativ zum Deckel bzw. Gehäuse 31 zu beschränken oder zu verhindern.

Um eine Fluchtung der Kupplungsdruckscheibe mit dem Kupplungsdeckel zu erhalten, werden folgende Schritte bevorzugt:

1. Es wird zuerst eine Untergruppe 80 zusammengebaut, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Untergruppe 80 besteht aus der Druckscheibe 20, den flexiblen Bügeln 50 und dem Adaptorring 32. Die Druckscheibe wird konzentrisch bezüglich des Adaptorringes angeordnet, die Niete 52 benutzt zur Befestigung der Ansätze 58 der Druckscheibe 20 an den Bügeln 50. Die Bügel 50 werden während dieses ersten Schrittes nur durch die sekundären Verbindungen, d. h. die Schrauben 56 mit dem Adaptorring 32 verbunden.

2. Danach wird die Untergruppe auf ein Paar Führungsstifte 70 (Fig. 5) aufgesetzt, die in zwei (vorzugsweise um 180° auseinanderliegende) Gruppen von Bohrungen 63 im Schwungrad eingesetzt sind, wobei die Führungsstifte 70 vorzugsweise mit Gewinde versehene Enden haben zum Einschrauben in die ebenfalls

vorzugsweise mit Gewinden versehenen Bohrungen des Schwungrades. Die so gebildete Untergruppe ist somit zunächst zeitweilig am Schwungrad der Kupplung auf den Führungsstiften 70 positioniert, die sich durch die zwei Gruppen von Bohrungen 60 und 61 der Untergruppe erstrecken.

3. Danach wird der Kupplungsddckel 30 auf die Führungsstifte 70 aufgesetzt, die sich durch zwei der Bohrungen 59 (Fig. 1) erstrecken.

4. Schließlich werden die Schrauben 3 4 durch alle freien Gruppen von fluchtenden Bohrungen 59, 60, 61 von Deckel, Bügel und Adaptorring hindurchgeführt und in die Bohrungen 63 des Schwungrades eingeschraubt, wodurch Deckel und Untergruppe fest und drehfest mit dem Schwungrad verbunden sind.

Soweit nur zehn Bohrungen 63 im Schwungrad zur Aufnahme der Schrauben 34 während des vorbeschriebenen Zusammenbaues vorhanden sind, können die beiden Führungsstifte zuletzt entfernt werden und an ihrer Stelle zwei Schrauben 34 bis in das Schwungrad eingeschraubt werden. Obwohl in der vorbeschriebenen Ausführungsform die Verbindungsmittel als Schrauben beschrieben sind, die in Gewindebohrungen im Schwungrad eingeschraubt sind, können auch andere Verbindungsmittel im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Wie Fig. 3 zeigt, geht im fertigen Produkt die primäre Verbindung durch die Bolzen 34 durch den Bügel 50, den Adaptorring 32 und den Kupplungsdeckel 30, während die sekundäre Verbindung, die durch die Schraube 56 gebildet wird, nur durch den Bügel 50 und den Adaptorring 32 sich erstreckt.

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Die Erfindung schafft somit eine neuartige Bugelverbindung zwischen Druckscheiben und Deckel bei Kupplungen zur Vermeidung von Fluchtungsfehlern beim Zusammenbau der Kupplungen.

Claims

Patentansprüche

Λ Friktionskupplung mit einem Gehäuse zur Montage an einem V/ drehbaren Schwungrad, einer im Gehäuse angeordneten relativ zu diesem axial bewegbaren Druckscheibe, sowie einem mit der Druckscheibe verbundenen flexiblen Bügel, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel primäre und sekundäre Verbindungsmittel zur Verbindung mit dem Gehäuse aufweist.

2„ Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Deckel und einen Adaptorring umfaßt und der letztere axial zwischen dem Deckel und dem
Schwungrad angeordnet ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Verbindungsmittel des Bügels mit dem Gehäuse eine gemeinsame Verbindung mit dem Deckel und dem Adaptorring umfassen.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Verbindungsmittel des Bügels mit dem Gehäuse eine Einzelverbindung mit dem
Adaptorring umfassen.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Verbindungsmittel des Bügels mit dem
Adaptorring in Form einer selbstsperrenden mechanischen Schraubverbindung ausgebildet sind.

6. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Verbindungsmittel des Bügels eine gemeinsame Verbindung zum Adaptorring und dem Deckel umfassen,

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Adaptorring eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Aussparung aufweist, in welche sich ein Ansatz der Druckscheibe radial erstreckt, und daß der Bügel in Umfangsrichtung relativ zum Adaptorring angeordnet ist und den Ansatz in dieser Aussparung hält.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Bügels mit dem Ansatz der Druckscheibe an einem Ende des Bügels ausgebildet ist, daß die sekundäre Verbindung des Bügels mit dem Adaptorring am gegenüberliegenden Ende des Bügels ausgebildet ist, und daß die primäre Verbindung des Bügels zwischen der Druckscheibe und der sekundären Verbindung des Bügels angeordnet ist.

9. Verfahren zum Zusammenbau einer Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Ausrichtung einer Kupplungsdruckscheibe mit einem Kupplungsdeckel, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Untergruppe gebildet wird, aus der Druckscheibe, einem flexiblen und mit dieser verbundenen Bügel sowie einem Adaptorring, die konzentrisch bezüglich und radial auswärts von der Druckplatte angeordnet werden, wobei der Bügel primäre und sekundäre Verbindungsmittel für den Adaptorring enthält;

b) die Untergruppe an einem Kupplungsschwungrad montiert wird, das eine Mehrzahl von Bohrungen zur Aufnahme von Verbindungsmitteln enthält, wobei wenigstens ein Paar von Führungsstiften in zwei dieser Bohrungen eingesetzt werden und der Adaptorring über diese Führungsstifte geschoben wird, wobei der Adaptorring Bohrungen aufweist, die den Bohrungen des Schwungrades zugeordnet sind;

c) der Kupplungsdeckel montiert wird, der Bohrungen besitzt, die den Bohrungen des Adaptorringes zugeordnet sind, wobei der Kupplungsdeckel auf die Führungsstifte aufgesetzt wird;

d) die Verbindungsmittel durch die Bohrungen des Adaptorringes und des Deckels eingesetzt und in den Bohrungen des Schwungrades befestigt werden, wodurch der Deckel und die Untergruppe fest und drehfest mit dem Schwungrad verbunden werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen des Schwungrades Gewindebohrungen sind und daß die Verbindungsmittel Gewindebolzen sind, die in die Gewindebohrungen des Schwungrades passen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Verbindungsmittel des Bügels mit dem Adaptorring selbstsperrende mechanische Schrauben sind.

12* Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Verbindungsmittel des Bügels eine gemeinsame Verbindung mit dem Adaptorring und dem Kupplungsdeckel umfassen.