DE3624037A1 - Kupplungsabdeckung - Google Patents

Description

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 60-1 10 108 vom 18. Juli 1985 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsabdeckung, bei welcher eine Membranfeder als Feder zur Beaufschlagung der Andrückplatte verwendet wird, wie sie bei Kraft­ fahrzeugen Verwendung finden kann.

Im allgemeinen sitzt die Membranfeder einer mit Mem­ branfeder arbeitenden Reibkupplung auf der Rückseite einer Andrückplatte und dient zur Druckbeaufschlagung letzterer, welche wiederum den Reibbelag der Kupplungs­ scheibe an das Schwungrad drückt und damit die Kupp­ lung einrückt.

Abweichend von anderen Arten zusammendrückbarer Federn hat aber die Membranfeder eine solche Charakteristik, daß, wenn die Feder in einem gewissen Maß zusammengedrückt ist, die Kompressionslast in Übereinstimmung mit der Verringerung der zusammengedrückten Länge vorüberge­ hend größer wird. Wenn nun der Belag der Kupplungs­ scheibe bis zu einem gewissen Grad abgenutzt ist, än­ dert sich die Lage der Andrückplatte im eingerückten Zustand der Kupplung aus ihrer ursprünglichen Lage in Richtung auf die Schwungsradseite, wodurch sich die zusammengedrückte Länge der Membranfeder gegenüber ih­ rem ursprünglichen Wert reduziert.

Dies bedeutet, daß bei abgenutztem Belag die über die Membranfeder auf die Andrückplatte ausgeübte Last und folglich auch die Druck- bzw. Andrückkraft zwischen Reibbelag und Schwungrad größer wird, wodurch sich die Temperatur an der Oberfläche des Belages erhöht und zu einer Abnutzung des Belags über das normale Maß hin­ aus führt. Ein gleichmäßiger, ruckfreier Betrieb der Kupplungs ist dann nicht mehr möglich.

Zur Beseitigung dieser Probleme hat man bereits eine verbesserte Ausbildung vorgeschlagen (deutsche Patent­ anmeldung P 33 13 750.1), bei welcher der Membranfeder eine Einstellfeder mit einer der Membranfeder ähnli­ chen Charakteristik zugeordnet ist, derart, daß die Andrückplatte eine Last aufnehmen kann, die der Dif­ ferenz zwischen den Federkräften beider Federn ent­ spricht. Da aber diese Einstellfeder in der Nähe des Lagermechanismus der Membranfeder angeordnet ist, kön­ nen Schwierigkeiten in solchen Fällen entstehen, in denen in der Nähe dieses Lagermechanismus nicht ge­ nügend Platz vorhanden ist.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsabdeckung ohne die vorstehend erwähnten Nach­ teile zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu ist die Andrückplatte einer Kupplungsabdeckung, die außer der Andrückplatte für das Andrücken eines Reibbelags an die Schwungscheibe ein an dem Schwungrad befestigtes Abdeckungsteil sowie eine die Andrückplat­ te in Richtung auf das Schwungrad drückende Membran­ feder und einen die Andrückplatte mit dem Abeckungs­ teil drehfest, jedoch axial beweglich verbindenen ela­ stischen Bügel aufweist, mit einem Bereich versehen, der zur Rückseite hin dem Schwungrad entgegengesetzt über das Kupplungsabdeckungsteil hinaus in eine Aus­ nehmung bzw. Vertiefung des Abdeckungsteils vorspringt und an seinem Ende einen Federsitz aufweist, zwischen welchem und dem Kupplungsabdeckungsteil eine Einstell­ feder eingesetzt ist, die durch eine zusammendrückbare Feder gebildet wird.

Bei dieser Ausbildung übt die Membranfeder im einge­ rückten Zustand der Kupplung eine in Richtung auf das Schwungrad (das heißt in Einrückrichtung) wirkende Last auf die Andrückplatte aus, während die Einstell­ feder eine in umgekehrter (das heißt in Ausrückrich­ tung) wirkende Last auf die Andrückplatte ausübt. Dem­ zufolge entspricht die durch die Andrückplatte zum An­ drücken des Belags an das Schwungrad ausgeübte Kraft der Differenz zwischen diesen beiden Lasten.

Wenn nun der Belag abgenutzt ist und sich die Lage der Andrückplatte im eingerückten Zustand der Kupplung aus der ursprünglichen Lage in Richtung auf die Schwung­ radseite verschiebt, so verkleinert bzw. verkürzt sich die Zusammendrückung bzw. Länge der Durchbiegung der Membranfeder im eingerückten Zustand der Kupplung, wo­ durch die Membranfeder die Andrückplatte in Einrück­ richtung mit einer größeren Last beaufschlagt. Wenn sich die Andrückplatte in Richtung auf das Schwungrad ver­ lagert, bewegt sich der vorspringende Bereich eben­ falls in dieser Richtung, wodurch sich die Länge der Zusam­ mendrückung der Einstellfeder zwischen dem vorsprin­ genden Bereich und dem Kupplungsabdeckungsteil ver­ größert und die Einstellfeder demzufolge in Ausrück­ richtung eine größere Last auf die Andrückplatte aus­ übt. Aus diesem Grunde kommt es selbst bei abgenutztem Belag zu keiner wesentlichen Änderung der tatsächli­ chen, wirksamen Andrückkraft von der Andrückplatte auf den Belag, das heißt die Andrückkraft zwischen Belag und Schwungrad behält im wesentlichen ihren konstanten Wert bei. Dadurch werden eine Erwärmung und eine Abnutzung des Belages über das normale Maß hinaus vehindert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines die erfindungsgemäß ausgebildete Abdeckung ein­ schließenden Bereichs einer Kupplung;

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Teilansicht aus der Richtung II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematisch dargestellte Vergrößerung des Bereichs im oberen Drittel von Fig. 1;

Fig. 4 ein Lastcharakteristik-Diagramm.

Wie Fig. 1 zeigt, weist eine auf eine Kupplungsaus­ gangswelle 1 aufgekeilte Kupplungsscheibe 2 an deren radial äußerem Bereich einen ringförmigen Reibbelag 3 auf, der sich zwischen dem Schwungrad 5 des Motors und einer ringförmigen Andrückplatte 6 befindet und diesen zugewandt ist. Die der Kupplungsscheibe 2 gegenüber­ liegende Rückseite der Andrückplatte 6 ist durch einen äußeren Umfangsbereich einer ringförmigen Membranfeder 7 gestützt bzw. gehalten. Der innere Umfangsbereich der Membranfeder 7 ist mit einem Ausrücklager 8 ver­ bunden, das wiederum mit einem nicht dargestellten Be­ tätigungselement, zum Beispiel dem Kupplungspedal, verbunden ist, bei dessen Betätigung das Ausrücklager 8 den inneren Umfangsbereich der Feder 7 in Pfeilrich­ tung r schiebt und die Feder 7 durchbiegt, derart, daß diese die Andrückplatte 6 in Ausrückrichtung R frei­ gibt und die Kupplung ausgerückt wird. Bei Lösen des Kupplungsbetätigungselements wird auch die über das Ausrücklager 8 gegen die Feder 7 wirkende Kraft aufgehoben, derart, daß die über die Feder 7 in Ein­ rückrichtung F beaufschlagte Andrückplatte 6 den Be­ lag 3 an das Schwungrad 5 drückt und die Kupplung ein­ gerückt wird.

Die äußere Peripherie und die Rückseite der Andrück­ platte 6 sind durch ein Kupplungsabdeckungsteil 10 ab­ gedeckt, das einen damit einstückigen, an dem äußeren Umfangsbereich des Schwungrads 5 befestigten Flansch 11, eine sich von der inneren Peripherie des Flansches 11 in Richtung auf die Rückseite (in Ausrückrichtung R) zylinderförmig oder konisch erstreckende Wand 12 und eine ringförmige Endwand 13 aufweist, die sich von dem hinteren Ende der umfangsseitigen Wand 12 radial nach innen erstreckt. Die End- bzw. Abschlußwand 13 weist an ihrem inneren Umfangsbereich eine Tragein­ richtung 14 auf, die ein Lager für die Membranfeder 7 bildet. Die Trageinrichtung 14 weist nicht näher darge­ stellte Nasen oder Zapfen auf, die über Drahtringe den radial mittleren Bereich der Feder 7 halten.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Andrückplatte 6 an der äußeren Peripherie mit in Umfangsrichtung beab­ standeten radialen Vorsprüngen 16 versehen, deren nur einer dargestellt ist. Jeder Vorsprung 16 ist mittels eines sich in Tangentialrichtung der Andrückplatte 6 erstreckenden elastischen Gurts bzw. Bügels 17 mit der Abschlußwand 13 des Kupplungsabdeckungsteils 10 ver­ bunden. Ein Ende jedes Bügels 17 ist mit Hilfe eines Niets 18 an der Rückseite des Vorsprungs 16 und das andere Ende mit Hilfe eines Niets 19 an der Innenflä­ che der Abschlußwand 13 befestigt. Durch diese Bügel 17 ist die Andrückplatte 6 drehfest, jedoch axial be­ weglich mit dem Kupplungsabdeckungsteil 10 verbunden.

In Fig. 3 ist jeder Bügel 17 zwischen der Rückseite des Vorsprungs 16 und einem im hinteren Bereich des Niets 18 mit größerem Durchmesser ausgebildeten Be­ reich bzw. Abschnitt 21 fest gehalten. Jeder Niet 18 zeigt einen Schaftbereich 22 kleinen Durchmessers, der sich ausgehend von dem Abschnitt 21 großen Durchmes­ sers nach hinten erstreckt, und einen an dem hinteren Ende des Schaftabschnitts 22 ausgebildeten Kopf 23. Die Abschnitte 21, 22 und 23 des Niets 18 dienen zur Festlegung eines zylinderförmigen Teils 25, das ver­ schiebbar in eine in der Abschlußwand 13 des Abdeckungsteils 10 ausgebildete Öffnung oder Ausnehmung 26 eingesetzt ist. Das Teil 25 weist einen radial inne­ ren Flansch 27 an dessen vorderem Ende und einen radial äußeren Flansch 28 an dessen hinterem Ende auf. Der Flansch 27 umschließt den Schaftbereich 22 kleinen Durchmessers und ist zwischen dem Bereich bzw. Ab­ schnitt 21 und dem Kopf 23 fest gehalten. Der Flansch 28 befindet sich auf der Rückseite der Abschlußwand 13. Kegelfedern 30 sind zwischen dem Flansch 28 und der Rückfläche der Abschlußwand 13 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist zwischen den Kegel­ federn 30 und der Abschlußwand 13 eine ringförmige Reibplatte 31 vorgesehen, die an ihrer äußeren Peri­ pherie nach hinten abführende Vorsprünge 32 aufweist, die verschiebbar in Vertiefungen bzw. Ausnehmungen in der äußeren Peripherie des Flansches 28 eingreifen.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung der Belag 3 abgenutzt ist, ändert sich die Lage der An­ drückplatte 6 im eingerückten Zustand der Kupplung in Richtung auf das Schwungrad 5, wodurch sich die Durch­ biegungslänge der Membranfeder 7 verkürzt. Bei dieser Verlagerung der Andrückplatte 6 in Richtung auf die Schwungradseite bewegen sich auch die Niete 8 und Tei­ le 25 zusammen mit der Andrückplatte 6 in dieser, das heißt der gleichen Richtung, derart, daß die Kegelfe­ dern 30 zwischen den Flanschen 28 und der Abschlußwand 13 zunehmend durchgebogen werden. Die Membranfeder 7 und die konischen Federn 30 haben jeweils eine Charak­ teristik, in der sich die Durchbiegelast mit Hinblick auf die Lage der Andrückplatte 6 ändert, wie das in Fig. 4 gezeigt ist.

In Fig. 4 gilt die vertikale Achse für eine Last P und die horizontale Achse für den Abstand W der An­ drückplatte 6 von einem Bezugspunkt bzw. einer Bezugs­ position. Mit w 1 und w 3 sind Werte des Abstands W be­ zeichnet, wobei w 1 bei nicht abgenutztem Belag und w 3 bei einem Belag gilt, der bis zu einem gewissen Grenz­ maß abgenutzt ist.

Die Charakteristik der Membranfeder 7 ist anhand der Kurve A dargestellt, wonach im Zuge der Verkleinerung des Abstands W auf den Wert w 2, das heißt mit abneh­ mender Durchbiegungslänge, die Durchbiegungslast P von dem Wert p 1 auf den Wert p 2 ansteigt und dann im Zuge der weiteren Verkleinerung des Abstands W auf den Wert w 3 wieder auf den ursprünglichen bzw. Ausgangswert p 1 zurückgeht.

Die Kegelfedern 30 zeigen insgesamt eine Charakteri­ stik, wie sie anhand der Kurve B abzulesen ist, das heißt im Zuge der Verkleinerung des Abstands W von dem Ausgangswert w 1 auf den Wert w 2, also mit zuneh­ mender Durchbiegungslänge, vergrößert sich die Durch­ biegungslast P zunächst, um dann in Zuge der weiteren Verkleinerung des Abstands W auf den Wert w 3 im wesent­ lichen wieder auf den ursprünglichen Wert zurückzuge­ hen.

Die durch die Platte 6 auf den Belag 3 ausgeübte Druck kraft entspricht der Differenz zwischen beiden Lasten, wodurch - wie Kurve C zeigt - die Andrückkraft im we­ sentlichen konstant bleibt, und zwar auch dann, wenn sich der Abstand W von dem Wert w 1 auf den Wert w 3 än­ dert. Das bedeutet, daß die durch die Andrückplatte 6 auf den Belag 3 wirkenden Andrückkraft unabhängig vom Grad der Abnutzung des Belages 3 einen konstanten Wert beibehält.

Wie vorstehend beschrieben, weist die Andrückplatte 6 erfindungsgemäß die vorspringenden - zum Beispiel die Niete 18 und Teile 25 einschließenden - Bereiche auf, und die Kegelfedern 30 (Einstellfedern) sind zwischen diesen vorspringenden Bereichen und dem Kupplungsab­ deckungsteil 10 derart angeordnet, daß sie die durch die Platte 6 gegen den Belag 3 aufgebrachte Druckkraft, das heißt den Druck zwischen dem Belag 3 und dem Schwungrad 5, im wesentlichen auf einem konstanten Wert halten. Dadurch läßt sich eine über das normale Maß hinausgehende Erwärmung und Abnutzung des Belags 3 verhindern. Darüber hinaus bleibt die für den Betrieb der Membranfeder 7 benötigte Kraft ebenfalls konstant, wodurch sich die Kupplung stets gleichmäßig bzw. ruck­ frei betätigten läßt.

Da die Kegelfedern 30 der Andrückplatte 6 zugeordnet sind, können sie auch in den Fällen in die Kupplung installiert werden, in denen in der Nähe des Halte­ mechanismus 14 der Membranfeder 7 nicht genügend Raum vorhanden ist.

Die Kegelfedern 30 weisen ähnlich wie die Membranfeder 7 eine nicht lineare Charakteristik auf. Deshalb läßt sich bei Verwendung der Kegelfedern 30 als Einstell­ federn die Druckkraft der Andrückplatte 6 über einen langen Zeitraum, das heißt bis sich der Abstand W auf den Grenzwert w 3 verkleinert hat, auf einem konstanten Wert halten.

Wenn zum Beispiel eine konstante Druckkraft bzw. An­ drückkraft nur in dem Bereich zwischen dem Ausgangs­ wert w 1 und dem Zwischenwert w 2 beibehalten werden soll, so können die Einstellfedern als gewellte Federn ausgebildet werden, deren Durchbiegungslänge und Durch­ biegungslast sich in bezug zueinander proportional än­ dern.

Obwohl vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, sind einzelne Ab­ wandlungen hinsichtlich der Konstruktion, Kombination und Anordnung von Teilen möglich, ohne dabei vom Rah­ men der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.

Claims (3)

1. Kupplungsabdeckung mit einer Andrückplatte zum Andrücken eines Reibbelags an das Schwungrad, mit ei­ nem an dem Schwungrad befestigten Abdeckungsteil, mit einer Membranfeder für die Beaufschlagung der Andrück­ platte in Richtung auf das Schwungrad und mit einem elastischen Gurt bzw. Bügel, der die Andrückplatte drehfest, jedoch axial beweglich mit dem Kupplungsab­ deckungsteil verbindet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Andrückplatte (6) mit einem in der dem Schwungrad entgegengesetzten Richtung über das Kupplungsabdeckungsteil (10) hinaus durch eine in dem Abdeckungsteil (10) ausgebildete Ausnehmung (26) hin­ durch nach hinten vorspringenden bzw. abführenden Teil (18, 25) versehen ist, an dessen hinterem bzw. vorsprin­ genden Ende ein Federsitz ausgebildet ist, zwi­ schen welchem und dem Kupplungsabdeckungsteil (10) ei­ ne durch eine zusammendrückbare Feder gebildete Ein­ stellfeder (30) vorgesehen ist.

2. Kupplungsabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Teil einen Niet (18) für die Befestigung des elasti­ schen Bügels (16) an der Andrückplatte (6) und ein im wesentlichen zylinderförmiges, and dem hinteren Ende des Niets befestigtes Teil (25) aufweist und daß der Federsitz durch einen radial äußeren Flansch (28) an dem hinteren Ende des zylinderförmigen Teils (25) ge­ bildet ist.

3. Kupplungsabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellfeder in Form wenigstens einer Kegelfeder (30) vorgesehen ist, derenCha­ rakteristik ähnlich wie jene der Membranfeder (7) ist.