DE3737229A1 - Reibungskupplungseinheit - Google Patents

Reibungskupplungseinheit

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplungseinheit, be­ stehend aus einer Trennkupplung zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einem drehbar gelagerten Schwungrad sowie einer Anfahr- und Schaltkupplung zwischen Schwungrad und einer Getriebewelle, wobei beide Kupplungen über ein gemeinsames mecha­ nisches Ausrücksystem nacheinander betätigbar sind und in einem ersten Ausrückweg-Bereich die Anfahr- und Schaltkupplung und in einem wegmäßig daran anschließenden zweiten Ausrückweg-Bereich die Trennkupplung betätigbar ist.
Eine solche Reibungskupplungseinheit ist beispielsweise aus der DE-OS 29 31 515 bekannt. Bei dieser bekannten Reibungskupplungs­ einheit wird ein Ausrücksystem verwendet, welches nacheinander beide Kupplungen betätigt. Dabei wird zum Teil eine gedrückte Membranfederkupplung mit zusätzlichen Ausrückhebeln verwendet, zum Teil wird die Ausrückbewegung über eine Stange in der hohlen Getriebewelle übertragen. In allen Fällen sind relativ aufwendige Hebelmechanismen - zumindest bei der Übertragung des Ausrückvor­ ganges auf die Trennkupplung - vorgesehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibungs­ kupplungseinheit der bekannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß möglichst wenige und einfache Bauteile Verwendung finden kön­ nen und ein sicherer Betrieb über eine große Laufzeit garantiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. - Durch Ausbildung der Anfahr- und Schaltkupplung als gezogene Membranfederkupplung ist gewährlei­ stet, daß wenige Bauteile mit geringem räumlichem Bauaufwand vor­ handen sind. Gleichzeitig ist dieser Kupplungstyp besonders gegen Verschleiß an den gegenseitigen Auflagestellen von Membranfeder und Anpreßplatte bzw. Gehäuse unanfällig. Durch die entsprechende Anordnung der Membranfeder - Anlage auf der der Brennkraftmaschi­ ne abgewandten Seite der Anpreßplatte über einen mittleren Aufla­ gekreis und Abstützung am Außenumfang am Gehäuse - sowie durch die Anordnung eines Ausrückringes im axialen Abstand vom Auflage­ kreis ist es möglich, mit einem Ausrücksystem - nämlich der Mem­ branfeder - sowohl die Beeinflussung der Anfahr- und Schaltkupp­ lung vorzunehmen als auch - bei entsprechend vergrößertem Aus­ rückweg - die Schaltkupplung über den Ausrückring zu betätigen. Diese erfindungsgemäße Ausbildung der Reibungskupplungseinheit bringt eine kompakte Bauform und eine einfache Betätigung mit sich, wobei sämtliche Betriebsabläufe dadurch leicht beherrschbar sind, daß sie mit bereits in großer Stückzahl gefertigten Kupp­ lungsteilen übereinstimmen. Die gewählte Ausführungsform ist ge­ gen hohe Drehzahlen unempfindlich, da die Membranfeder ein in sich geschlossenes Bauteil ist. Zudem sind großflächige Auflagen in beiden Achsrichtungen vorhanden. Ein eventuell auftretender Verschleiß im Bereich dieser Auflagen ändert nichts an den Aus­ rückverhältnissen.
Gemäß der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Anpreß­ platte der Trennkupplung über eine Tellerfeder in Richtung auf die Brennkraftmaschine zu beaufschlagt wird und Zugbolzen von der Anpreßplatte in den Ausrückring reichen und mit Einstellelementen versehen sind. So wird ohne Umwege mit einfachen Bauelementen die Ausrückkraft von der Membranfeder auf die Anpreßplatte der Trenn­ kupplung übertragen. Die vorgesehenen Einstellelemente in Form von Muttern sind dabei von der Getriebeseite her einfach zugäng­ lich.
Zu den Teilen des Schwungrades gehört dabei ein zwischen den Kupplungen und der Brennkraftmaschine drehbar auf der Kurbelwel­ le gelagertes Magnetgehäuse, welches Teil eines Schwungstartgene­ rators ist und gleichzeitig eine Reibfläche für die Kupplungs­ scheibe der Trennkupplung aufweist. Über dieses Magnetgehäuse ist es somit möglich, die umlaufenden Teile des Schwungrades zu be­ schleunigen und die Brennkraftmaschine über die Trennkupplung zu starten.
Gemäß einem weiteren Anspruch ist der Aufbau der Reibungskupp­ lungseinheit in axialer Richtung festgelegt. Dieser Aufbau ermög­ licht eine raumsparende Bauweise mit einer sehr geringen Anzahl von Einzelteilen in unkomplizierter Bauweise.
Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert:
Die Darstellung zeigt den Längsschnitt durch eine Reibungskupp­ lungseinheit, wobei sämtliche Teile - mit Ausnahme des Gehäuses 6 der Brennkraftmaschine und Teilen des Ausrücksystems 5 - um die gemeinsame Drehachse 33 drehbar gelagert sind. Der Antrieb er­ folgt über die Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine. An der Kur­ belwelle 3 ist ein Zapfen 30 über Befestigungsschrauben 28 befe­ stigt. Die Befestigungsschrauben 28 befestigen gleichzeitig die Kupplungsscheibe 8 der Trennkupplung 1. Am Außenumfang des Zap­ fens 30 sind im Abstand voneinander zwei Wälzlager 31 angeordnet, welche das Magnetgehäuse 14 tragen. Dessen axiale Befestigung er­ folgt über den Deckel 29. Am Innendurchmesser des Magnetgehäu­ ses 14 sind Magnete 15 angeordnet, die Spulen 16 gegenüberliegen, die wiederum am Gehäuse 6 fest angeordnet sind. Dieses System von Magneten 15 und Spulen 16 kann sowohl als Anlasser als auch als Lichtmaschine verwendet werden. Im Bereich der der Brennkraftma­ schine abgewandten Seite des Magnetgehäuses 14 sind Trennkupp­ lung 1 sowie Anfahr- und Schaltkupplung 2 angeordnet. Das Magnet­ gehäuse 14 weist eine Reibfläche 18 auf - zum Einspannen der Reibbeläge der Kupplungsscheibe 8. Die dazugehörende Anpreßplatte 25 ist drehfest, aber axial verlagerbar, an den Gehäuseteilen der Reibungskupplungseinheit gelagert. Zu diesen Gehäuseteilen gehört die Gegenanpreßplatte 17, ebenso das Kupplungsgehäuse 19. Zwi­ schen Gegenanpreßplatte 17 und Anpreßplatte 25 ist eine Tellerfe­ der 26 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 7 der Anfahr- und Schalt­ kupplung 2 ist zwischen Gegenanpreßplatte 17 und Anpreßplatte 20 angeordnet. Die Anpreßplatte 20 ist ebenfalls drehfest, aber axial verlagerbar, im Kupplungsgehäuse 19 angeordnet. Die Kupp­ lungsscheibe 7 ist über eine Verzahnung drehfest auf die Getriebe­ welle 4 aufgesetzt. Diese reicht bis in den Zapfen 30 hinein und ist dort über das Pilotlager 32 gelagert. Die Anpreßplatte 20 der Anfahr- und Schaltkupplung 2 wird durch eine Membranfeder 9 ge­ steuert, welche sich mit ihrem Außenumfang über einen Stütz­ ring 12 am Kupplungsgehäuse 19 und auf einem kleineren Durchmesser über den Auflagekreis 11 an der Anpreßplatte 20 abstützt. Weiter­ hin ist im Kupplungsgehäuse 19 ein Sicherungsring 13 zur Siche­ rung der Membranfeder 9 angeordnet. Die Federzugen 10 der Mem­ branfeder 9 reichen nach radial innen und werden von einem Aus­ rücksystem 5 hintergriffen. Zur Einleitung der Ausrückbewegung wird das Ausrücksystem 5 von einer nicht dargestellten Ausrückga­ bel in Richtung des Pfeiles F von der Reibungskupplungseinheit wegbewegt. Radial außerhalb der Anpreßplatte 20 sind im Kupplungs­ gehäuse 19 mehrere am Umfang verteilte Zugbolzen 22 vorgesehen, die einerseits bis in die Anpreßplatte 25 der Trennkupplung 1 hineinreichen und andererseits - vom Magnetgehäuse 14 wegweisend ­ das Kupplungsgehäuse 19 durchdringen und im axialen Abstand von diesem durch einen Ausrückring 21 geführt und außerhalb mit je­ weils einer Einstellmutter 23 versehen sind. Der Ausrückring 21 wird durch eine entsprechende Anzahl Federn 24 in Anlage an den Einstellmuttern 23 gehalten. Der Ausrückring 21 reicht soweit nach radial innen, daß er mit einem Vorsprung 34 etwa im Bereich des Auflagekreises 11 einen Abstand der Größe X gegenüber der Membranfeder 9 aufweist. Umfangsmäßig sind zwischen den Zugbol­ zen 22 Befestigungsschrauben 27 vorgesehen, welche das Kupplungs­ gehäuse 19 und die Gegenanpreßplatte 17 mit dem Magnetgehäuse 14 verbinden.
Die Funktion der Reibungskupplungseinheit ist nun folgende:
Zum Anlassen der Brennkraftmaschine wird kein Anlasser benötigt, da die Magnete 15 und die Spulen 16 als Startgenerator fungieren. Beide Kupplungen 1 und 2 sind ausgerückt, indem das Ausrücksystem in Richtung des Pfeiles F verlagert wird, wobei zuerst die An­ preßplatte 20 der Anfahr- und Schaltkupplung 2 und nach Zurückle­ gen des Weges X über den Ausrückring und die Zugbolzen die An­ preßplatte 25 der Trennkupplung 1 gelüftet wird. In diesem Zu­ stand können sämtliche frei drehende Massen, die durch die Wälz­ lager 31 gelagert sind, über den Startgenerator 15, 16 in Drehung versetzt werden, wobei durch anschließendes Einkuppeln der Trennkupplung 1 die Kurbelwelle 3 mitgenommen und die Brennkraft­ maschine gestartet wird. Zu den diese drehende Masse darstellen­ den Bauteilen gehören folgende: Magnetgehäuse 14, Magnete 15, Gegenanpreßplatte 17, Kupplungsgehäuse 19, Anpreßplatte 25, An­ preßplatte 20, Tellerfeder 26, Membranfeder 9, Ausrückring 21, Zugbolzen 22 und die umlaufenden Teile des Ausrücksystems 5. Die­ se insgesamt sehr große Masse ist - einmal in Schwung gebracht in der Lage, die Brennkraftmaschine zu starten. Nach dem Start­ vorgang können die Teile 15 und 16 als Generator geschaltet wer­ den. Das Betätigen der Anfahr- und Schaltkupplung 2 über das Aus­ rücksystem 5 erfolgt in gewohnter Weise, wobei die Betätigung der Trennkupplung 1 lediglich in einem Ausrückbereich stattfindet, der wegmäßig an den Ausrückbereich der Anfahr- und Schaltkupp­ lung 2 anschließt.
Die Anordnung der Reibungskupplungseinheit weist einen insgesamt einfachen Aufbau auf, wobei wesentliche Teile von herkömmlicher Bauart sind und so bezüglich ihres Betriebsverhaltens und ihres Verschleißverhaltens unproblematisch sind. Dies bezieht sich ins­ besondere auf die Anfahr- und Schaltkupplung 2, die in Form einer gezogenen Kupplung ausgeführt ist. Diese Kupplungsbauart zeichnet sich dadurch aus, daß auch bei geringfügigem Verschleiß im Be­ reich des Auflagekreises 11 zwischen Anpreßplatte 20 und Membran­ feder 9 kein Spiel im Ausrücksystem entsteht und das Kupplungs­ verhalten auch über eine große Laufzeit prinzipiell erhalten bleibt. Desweiteren sind Kupplungen dieser Bauart sehr drehzahl­ fest und kommen mit wenigen Einzelteilen aus. Die Anordnung des Ausrückringes 21 auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des Kupplungssystems ermöglicht eine sehr leichte Einstellung des Weges X durch die Einstellmuttern 23.

Claims (4)

1. Reibungskupplungseinheit, bestehend aus einer Trennkupplung zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einem drehbar gelagerten Schwungrad sowie einer Anfahr- und Schalt­ kupplung zwischen Schwungrad und einer Getriebewelle, wobei beide Kupplungen über ein gemeinsames mechanisches Ausrück­ system nacheinander betätigbar sind und in einem ersten Aus­ rückwegbereich die Anfahr- und Schaltkupplung und in einem wegmäßig daran anschließenden zweiten Ausrückwegbereich die Trennkupplung betätigbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) die Anfahr- und Schaltkupplung (2) als Membranfederkupplung in gezogener Bauweise mit einer von der Brennkraftmaschine weggerichteten Ausrückbewegung (F) ausgeführt,
  • b) die Membranfeder (9) der Anfahr- und Schaltkupplung (2) auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite der zugehöri­ gen Anpreßplatte (20) angeordnet ist und sich mit dem Au­ ßenumfang an einem gehäusefesten Bauteil (19) und über ei­ nen kleineren Durchmesser über einen Auflagekreis (11) an der Anpreßplatte (20) abstützt und
  • c) beim Lüftvorgang die Membranfeder (9) auf der der Anpreß­ platte (20) abgewandten Seite etwa im Bereich des Auflage­ kreises (11) nach Zurücklegen des Leerweges (X) an einem Ausrückring (21) zur Anlage kommt, der - die Anpreßplatte (20) außen umgreifend - auf die Trennkupplung (1) zum Lüf­ ten einwirkt.
2. Reibungskupplungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trennkupplung (1) eine Anpreßplatte (25) aufweist, die von einer Tellerfeder (26) in Richtung auf die Brennkraft­ maschine zu belastet ist und Zugbolzen (22) von der Anpreß­ platte (25) in den Ausrückring (21) reichen und mit Einstell­ elementen (23) versehen sind.
3. Reibungskupplungseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad zwischen den Kupplungen (1, 2) und der Brennkraftmaschine u. a. aus einem an der Kur­ belwelle (3) der Brennkraftmaschine drehbar gelagerten Magnet­ gehäuse (14) besteht, welches einerseits als Teil eines Schwungstartgenerators (15, 16) ausgebildet ist und anderer­ seits auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite eine Reibfläche (18) für die Kupplungsscheibe (8) der Trennkupplung (1) aufweist.
4. Reibungskupplungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Reibfläche (18) - von der Brennkraftmaschine wegweisend - folgende Bauteile angeord­ net sind: Kupplungsscheibe (8) und Anpreßplatte (25) der Trenn­ kupplung (1), Tellerfeder (26), Gegenanpreßplatte (17) der An­ fahr- und Schaltkupplung (2), Kupplungsscheibe (7) und Anpreß­ platte (20) der Anfahr- und Schaltkupplung (2), Membranfeder (9) und Ausrückring (21).
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