DE3516152C1

DE3516152C1 - Kupplung

Info

Publication number: DE3516152C1
Application number: DE19853516152
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Konrad
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-05-04
Filing date: 1985-05-04
Publication date: 1986-06-05
Also published as: FR2581432A1; FR2581432B1

Description

Eine derartige Kupplung ist aus der DE-OS 33 13 750 und der DE-OS 20 29 334 bekannt. Bei dieser bekannten Kupplung soll die Höhe der Anpreßkraft der Druckplatte begrenzt und die Feinfühligkeit der Kupplungsbetätigung über den Verschleißbereich der Kupplung möglichst unbeeinträchtigt bleiben. Dazu liegt die Ausgleichsfeder derart an der Membranfeder an, daß sie bei wachsendem Verschleiß die Membranfeder stärker beaufschlagt und damit deren auf die Druckplatte ausgeübte Kraft vermindert sowie daß sie mit wachsendem Verschleiß in zunehmendem Maße die Asrückbewe- 50 der Betätigungsvorrichtung innerhalb oder außerhalb gung der Betätigungsvorrichtung unterstützt. Bei dieser des Kupplungsgehäuses angreifen zu lassen, wobei sie

Kupplung ergibt sich der Nachteil, daß die Anpreßkraft der Druckplatte auf einem niedrigen Niveau vergleichmäßigt wird mit der Gefahr, daß insbesondere nach einem starken Verschleiß eine so geringe Anpreßkraft erreicht wird, daß die Kupplung durchrutscht.

Auch liegt die Ausgleichsfeder bereits nach einem geringen Verschleiß der Kupplung mit erheblicher-Kraft dauernd an der Membranfeder an, was an dieser zu Beschädigungen und damit zu Veränderungen der Federcharakteristik führen kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die .Aufgabe zugrunde, die Betätigungskraft für das Kupplungspedal unabhängig vom Verschleißzustand der Kupplung auf einem möglichst niedrigen Niveau zu vergleichmäßigen, ohne auf die Anpreßkraft der Druckplatte im eingerückten Zustand der Kupplung Einfluß zu nehmen und damit die Membranfeder gegebenenfalls neu abstimmen zu insbesondere wieder einen linearen Kennlinienverlauf aufweisen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Kupplung einschließlich ihrer Betätigungsvorrichtung,

Fig.2 eine Kupplung im Querschnitt mit einer als Membranfeder ausgebildeten, an einer eine Druckplatte beaufschlagenden Membranfeder anliegenden Ausgleichsfeder,

F i g. 3 eine Kupplung ähnlich derjenigen der F i g. 2 mit einer Blattfeder als Ausgleichsfeder,

F i g. 4 eine Kupplung mit einer als Schraubenfeder ausgebildeten, an einem Ausrückhebel angreifenden Ausgleichsfeder,

F i g. 5 die Ausrücklagerkräfte bei einer Kupplung oh-

3 4

'« ne Ausgleichsfeder und einer gemäß Fig. 2 ausgebilde- Zugänglichkeit und Einstellbarkeit läßt diese Ausfüh-

ten Kupplung und rung insbesondere für Versuchszwecke geeignet er-

F i g. 6 die den Ausrücklagerkräften der F i g. 5 ent- scheinen.

sprechenden Kupplungspedalkräfte mit und ohne An- In F i g. 5 sind die Ausrücklagerkräfte Pa über den

passung der Unterstützungsfeder. 5 Ausrückweg 5 für verschiedene Verschleißzustände der

Die Betätigungsvorrichtung einer an sich bekannten Kupplung aufgetragen. Mit dem Buchstaben A sind die

Kupplung 1 besteht im wesentlichen aus einem Kupp- Ausrücklagerkräfte ohne Verwendung einer Aus-

lungspedal 2, einem Hebel 3, einem Geberzylinder 4 und gleichsfeder 14, mit dem Buchstaben B entsprechend

Nehmerzylinder 5 mit einer hydraulischen Leitung 6 mit Verwendung einer Ausgleichsfeder 14 bezeichnet,

zwischen diesen, einem Ausrückhebel 7, einem Ausrück- io Der Index 0 weist auf den verschleißfreien Zustand der

Iager8 und einer Membranfeder 9, die eine Druckplatte Kupplung hin, die Indizes 1, 2 und 3 entsprechend auf

10 beaufschlagt und sich am Druckplattengehäuse 11 wachsenden Verschleiß.

abstützt. Mit dem Kupplungspedal 2 ist ein weiterer Wie aus der Fi g. 5 ersichtlich, nehmen die Ausrückla-

Hebel 12 fest verbunden, an die eine als Übertotpunkt- gerkräfte Pa ohne Verwendung einer Ausgleichsfeder

feder 13 ausgebildete Unterstützungsfeder angelenkt 15 14 entsprechend der Federkennlinie der Membranfeder

ist, die das Kupplungspedal 2 in der dargestellten, dem 9 nach einem Maximum wieder ab. Mit wachsendem

eingerückten Zustand der Kupplung 1 entsprechenden Verschleiß nehmen die Ausrücklagerkräfte Pa über den

Endlage hält und beim Ausrücken der Kupplung 1 nach gesamten Ausrückweg s erheblich zu. Bei Verwendung

einem bestimmten Betätigungsweg die Betätigung des einer Ausgleichsfeder 14 ist diese im verschleißfreien

Kupplungspedals 2 unterstützt. Die Übertotpunktfeder 20 und verschleißarmen Zustand der Kupplung praktisch

13 kann bei dieser Kupplung eine bestimmte Federstär- über den gesamten Ausrückweg 5 wirksam, so daß die

ke nicht überschreiten, da anderenfalls die für das Ein- etwa gleichliegenden Linien Bo, B\ oberhalb der Linien

rücken der Kupplung notwendigen Rückführungskräfte A₀, A\ liegen und im letzten Teil etwa waagerecht ver-

nicht vorhanden wären. laufen. Bei stärkerem Verschleiß wird die Ausgleichsfe-

Bei der in F i g. 2 dargestellten Kupplung 1 ist inner- 25 der 14 erst im letzten Teil des Ausrückweges 5 wirksam,

halb des Druckplattengehäuses 11 eine als Membranfe- so daß die Linie Bi erst dort oberhalb der Linie A₂ liegt,

der ausgebildete Ausgleichsfeder 14 gelagert, die durch Bei sehr starkem Verschleiß kommt die Ausgleichsfeder

Bolzen 15 geführt wird. Bei der dargestellten eingerück- 14 überhaupt nicht zur Anlage und ist damit unwirksam,

ten Kupplung 1 im verschleißfreien Zustand liegt die so daß die Linien A₃ und B₃ zusammenfallen. Die Aus-

Ausgleichsfeder 14 mit ihrem radial inneren Rand ohne 30 rücklagerkräfte Pa für verschiedene Verschleißzustände

Vorspannung an der Membranfeder 9 an deren der haben sich somit durch den Einbau der Ausgleichsfeder

Druckplatte 10 abgewandten Seite an. Dies ist gleichzei- 14 einander angenähert, und zwar auf einem über der

tig die Seite, in deren Richtung sich die Membranfeder 9 Ausrücklagerkraft Pa bei verschleißfreier Kupplung lie-

jf beim Ausrücken der als Zugkupplung ausgebildeten gendem Niveau.

Kupplung 1 bewegt. Die Ausgleichsfeder 14 übt somit 35 Die Auswirkungen auf die auf das Kupplungspedal 2

bei verschleißfreier Kupplung 1 während des gesamten einwirkenden Kräfte sind in F ig. 6 dargestellt, in der die

i. Ausrückvorgangs eine der Ausrückbewegung entge- Pedalkraft P₉ über den Pedalweg w dargestellt ist, und gengerichtete Kraft auf die Membranfeder 9 aus. Bei zwar sowohl für das Einrücken wie für das Ausrücken einem Verschleiß der von der Druckplatte 10 angepreß- der Kupplung. Die Linien Co und C₃ stellen die Pedalten Reibscheibe 16 entfernt sich im eingerückten Zu- 40 kräfte P_p ohne Verwendung einer Ausgleichsfeder 14 stand der Kupplung 1 die Membranfeder 9 von der für die verschleißfreie und für die stark verschliessene Ausgleichsfeder 14, so daß beim Ausrücken der Kupp- Kupplung bei deren Ausrücken und die Linien Do und lung 1 die Ausgleichsfeder 14 mit zunehmendem Ver- D₃ entsprechend beim Einrücken dar. Bei Verwendung schleiß der Reibscheibe 16 über einen immer längeren einer Ausgleichsfeder 14, jedoch ohne sonstige Maß-Ausrückweg ohne Wirkung bleibt, bis sie bei einem be- 45 nahmen, würden die Pedalkräfte P_p ähnlich wie die Ausstimmten Verschleißzustand auch bei voll ausgerückter rücklagerkräfte Pa bei verschleißfreier Kupplung beim Kupplung 1 ohne Wirkung ist. Ausrücken von der Linie Go auf die Linie E₀ und beim Die Auswirkungen der von der Ausgleichsfeder 14 Einrücken von der Linie Do auf die Linie F₀ angehoben, auf die Membranfeder ausgeübten Kräfte auf die Aus- während die Pedalkräfte P_p bei starkem Verschleiß unrücklagerkräfte und Pedalkräfte wird im Zusammen- 50 verändert blieben (Linien E₃ und F₃).
hang mit den F i g. 5 und 6 näher erläutert. Um nun das Ziel einer Verminderung der maximal Bei der in F i g. 3 teilweise dargestellten Kupplung 1 beim Ausrücken auf das Kupplungspedal 2 auszuübenbesteht die Ausgleichsfeder 14 aus mehreren Blattfe- den Kraft zu erreichen, wird die Federkraft der Überdern, die mittels Nieten 17 fest im Druckplattengehäuse totfeder 13 soweit erhöht, daß die ursprünglich niedrig-11 eingespannt sind. Die Blattfedern liegen mit ihren 55 ste Pedalkraft Pp, das ist die Pedalkraft P_p beim Einrükradial inneren Enden bei verschleißfreier eingerückter ken der verschleißfreien Kupplung, etwa wieder erKupplung 1 ohne Kraftwirkung an der Membranfeder 9 reicht wird und somit die Rückführung der Kupplung auf deren der Druckplatte 10 abgewandten Seite an. und ihrer Betätigungsvorrichtung auf jeden Fall ge-Obwohl die Blattfedern im Gegensatz zu der als Aus- währleistet ist (Linie H₀). Entsprechend sinken auch alle gleichsfeder 14 verwandten Membranfeder eine lineare 60 anderen Pedalkräfte P_p (Linien Go, G₃, H₃). Wie deutlich Federkennlinie haben, ist ihre Kraftwirkung ähnlich, da zu erkennen ist, werden durch die erfindungsgemäßen sie nur in einem Bereich wirksam sind, in dem die Mem- Maßnahmen die maximal auf das Kupplungspedal 2 aufbranfeder 9 eine wenig gekrümmte und somit fast line- zubringendenKräfte erheblich gesenkt (Linie G₃ gegenare Federkennlinie hat. über Linie C₃) was eine bedeutende Entlastung für den Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 4 ist die Aus- 65 das Kupplungspedal Betätigenden darstellt.

gleichsfeder 14 als Schraubenfeder ausgebildet, die sich

mittels der Schraube 18 am Kupplungsgehäuse 19 ab- Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

stützt und den Ausrückhebel 7 beaufschlagt. Die leichte

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Claims

Patentansprüche:

1. Kupplung mit einer eine Membranfeder, die eine Druckplatte beaufschlagt, umfassenden Betätigungsvorrichtung, mit einer das Ausrücken der Kupplung unterstützenden Unterstützungsfeder und mit einer parallel zur Membranfeder wirkenden Ausgleichsfeder, die im eingerückten und verschleißfreien Zustand der Kupplung mit geringer oder ohne Wirkkraft an oder unmittelbar.neben einem Teil der Betätigungsvorrichtung liegt, der sich zum Ausrükken der Kupplung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkkraft der Ausgleichsfeder (14) bei ihrem Wirksamwerden der Bewegungsrichtung des Teils der Betätigungsvorrichtung beim Ausrücken der Kupplung (1) entgegengerichtet ist und daß die Federkraft der Unterstützungsfeder (13) derart erhöht ist, daß die von der Ausgleichsfeder (14) beim Ausrücken der verschleißfreien Kupplung (1) auf das Kupplungspedal (2) wirkende Kraft im wesentlichen aufgehoben ist.

2. Kupplung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfeder (14) als Membranfeder oder Blattfeder ausgebildet ist, die am Druckplattengehäuse (11) befestigt ist und mit der die Druckplatte (10) beaufschlagenden Membranfeder (9) zusammenwirkt.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsfeder (14) als Schraubenfeder ausgebildet ist, die insbesondere mit einem Umlenkhebel (7) der Betätigungsvorrichtung zusammenwirkt.

müssen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplung liegt im eingekuppelten Zustand die Ausgleichsfeder, die eine Druck- oder Zugfeder sein kann, bei Neuzustand der Kupplung höchstens mit geringer Wirkkraft und bereits nach kurzem Gebrauch überhaupt nicht ίο mehr an der Membranfeder an, so daß die Anpreßkraft der Membranfeder gegenüber einer Kupplung ohne Ausgleichsfeder unverändert bleibt und eine Neuabstimmung der Membranfeder vermieden werden kann. Dagegen ist die Ausgleichsfeder beim Ein- und Ausrückvorgang der Kupplung wirksam, und zwar bei verschleißfreier Kupplung über praktisch den gesamten Betätigungsweg und mit zunehmendem Verschleiß über einen abnehmenden Teil des Betätigungsweges. Die von der Membranfeder und der Ausgleichsfeder zusammen auf die Betätigungsvorrichtung ausgeübten Kräfte werden dadurch auf einem hohen Niveau vergleichmäßigt.

Durch die entsprechende Abstimmung der bei der Kupplungsbetätigung wirksam werdenden Unterstützungsfeder, im allgemeinen einer z. B. aus der DE-PS 9 44 050 bekannten am Kupplungsgestänge angreifenden Übertotpunktfeder, lassen sich die Betätigungskräfte beim Ausrücken der Kupplung deutlich verringern, ohne daß beim Einrücken der Kupplung die Rückführungskräfte unter einen für eine sichere Rückführung der Betätigungsvorrichtung notwendigen Wert sinken.

Durch die Ausbildung der Kupplung gemäß dem Patentanspruch 2 ist eine einfache Integration der Ausgleichsfeder ohne zusätzlichen Platzbedarf insbesondere in bereits bestehende Kupplungen möglich. Dabei kann auch eine Blattfeder mit ihrem linearen Kennlinienverlauf als Ausgleichsfeder Verwendung finden, da diese nur dann wirksam ist, wenn die die Druckplatte beaufschlagende Membranfeder beim Betätigungsvorgang in einem Bereich mit wenig gekrümmtem Kennlinienverlauf arbeitet. Dagegen kann die Verwendung einer Blattfeder bei der DE-OS 33 13750 nur ein unbefriedigendes Ergebnis liefern, da sie dann wirksam ist, wenn die die Druckplatte beaufschlagende Membranfeder in einem Bereich mit stark gekrümmtem Kennlinienverlauf arbeitet.

Die Ausbildung der Kupplung nach dem Patentanspruch 3 zeigt die Möglichkeit, die Ausgleichsfeder, da sie im eingerückten Zustand der Kupplung keine Funktion als Andrückfeder ausübt, an einem beliebigen Teil

Die Erfindung betrifft eine Kupplung entsprechend den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.