DE3838307A1 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung - insbeson­ dere Modulkupplung - für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer vor­ montierten Einheit mit Kupplungsgehäuse, Anpreßplatte, Kupplungs­ hauptfeder, Kupplungsscheibe und Schwungrad.

Eine Reibungskupplung der obengenannten Bauart ist beispielsweise aus der EP-PatAnm Nr. 2 08 400 bekannt. Diese Reibungskupplung wird zusammen mit der Kupplungsscheibe komplett vormontiert und kann dann als Einheit direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftma­ schine befestigt werden, wobei die Kupplungsscheibe bereits ihre zentrische Lage einnimmt, so daß die nachfolgende Montage des Ge­ triebes mit der Getriebewelle erleichtert ist, da die Getriebe­ welle in die Verzahnung der Nabe der Kupplungsscheibe leicht ein­ geführt werden kann.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Reibungs­ kupplungen und insbesondere bei Modulkupplungen eine möglichst einfache Montage an der Kurbelwelle durchführen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. - Durch das Anordnen einer Schnappverbin­ dung zwischen Kurbelwelle und Kupplung ist nicht nur die Handha­ bung der Reibungskupplung mit der vormontierten Kupplungsscheibe, sondern auch die Montage dieses Aggregates an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über eine Schnappverbindung sehr vereinfacht. Dabei ist in vorteilhafter Weise diese Schnappverbindung selbst­ tätig wirksam.

Die Schnappverbindung besteht sowohl aus drehmomentübertragenden, axial verlaufenden Flächen und Mitnehmern als auch aus einer axi­ al wirksamen Schnappeinrichtung zusammen mit einem Axialanschlag zwischen Kurbelwelle und Schwungrad. Dadurch sind die beiden not­ wendigen Funktionen voneinander getrennt und die einzelnen Ele­ mente können speziell für die ihnen zugedachte Funktion optimal ausgelegt werden.

Erfindungsgemäß besteht die Drehverbindung einmal aus einer Zen­ trierung zwischen einem Flansch der Kurbelwelle und dem Schwung­ rad und zum anderen aus nach radial außen hin offenen Ausschnit­ ten des Flansches mit parallel angeordneten Begrenzungswänden, in die umfangsmäßig spielfrei Lappen eingreifen, die Teil des Schwungrades sind und die - von der Zentrierbohrung ausgehend - schräg in Richtung auf die Kurbelwelle weisen. Die Lappen sind dabei vorzugsweise einteilig aus dem Material des Schwungrades gebildet und die Ausschnitte sind direkt im Flansch der Kurbel­ welle angeordnet.

Die axiale Festlegung der beiden miteinander zu verbindenden Tei­ le erfolgt über eine Schnappeinrichtung, wobei durch einen fe­ dernden, radial nach außen vorgespannten Drahtring über entspre­ chende Schrägflächen eine Axialkraft zwischen beiden Bauteilen erzeugt wird, so daß das Schwungrad an einem Axialanschlag der Kurbelwelle zur Anlage kommt.

Der Drahtring ist als offener Drahtring ausgebildet - mit zwei nach radial außen weisenden Enden, über welche bei einer notwen­ digen Demontage der Drahtring auf einen kleineren mittleren Durchmesser verformt werden kann.

Die beiden Drahtenden sind dabei im Bereich eines der Lappen an­ geordnet, der eine entsprechende Öffnung zur Durchdringung auf­ weist.

Zur wesentlichen Vereinfachung der Montage und zum automatischen Einschnappen des Drahtringes weisen die Lappen in ihren Endberei­ chen eine nach radial innen offene Vertiefung oder Wölbung auf, die eine maximale Tiefe von weniger als der Hälfte des Drahtrin­ ges aufweisen und in die der Drahtring vor der Montage eingesetzt wird, wodurch er sich in einer Warteposition befindet, aus der er automatisch beim Einschieben der Reibungskupplung in die entspre­ chenden Bereiche des Flansches der Kurbelwelle herausgestoßen wird und in seine Wirkposition hineinschnappt.

Die Reibungskupplung ist vorzugsweise entsprechend Anspruch 9 ausgebildet, wodurch sich einerseits die Ausbildung der drehmo­ mentübertragenden Bereiche des Schwungrades sehr vereinfacht und andererseits die typische Konstruktion einer "gedrückten Kupp­ lung" verwirklichen läßt, und zwar mit den Vorteilen einer sog. "ge­ zogenen Kupplung".

Die Erfindung wird anschließend an Hand mehrerer Beispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer Reibungs­ kupplung mit Schnappverbindung;

Fig. 2 eine Teilansicht der Schnappverbindung von der Kurbelwelle her gesehen;

Fig. 3 den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer Reibungs­ kupplung mit anderer Konstruktion.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Reibungskupplung 1 dargestellt, die im wesentlichen herkömmlicher Bauart ist. Ein Schwungrad 3 ist mit einem Kupplungsgehäuse 9 fest verbunden, wobei das Kupp­ lungsgehäuse 9 eine Kupplungsscheibe 7, eine Anpreßplatte 5 und eine Membranfeder 4 umschließt. Die Anpreßplatte 5 ist über Lüft­ federn 10 in Form von Tangentialblattfedern drehfest - aber axial verlagerbar - mit dem Kupplungsgehäuse 9 verbunden. Die Membran­ feder 4 stützt sich im Bereich ihres Außenumfanges an der Anpreß­ platte 5 und im Bereich eines mittleren Durchmessers am Kupp­ lungsgehäuse 9 ab. Sie bewirkt eine Einspannung der Kupplungs­ scheibe 7 zwischen Anpreßplatte 5 und dem als Gegenanpreßplatte wirkenden Schwungrad 3. Die von der Membranfeder 4 nach radial innen weisenden Federzungen 8 werden zur Betätigung der Reibungs­ kupplung 1 benötigt und von einem nicht dargestellten Ausrück­ system beaufschlagt. Die komplette Reibungskupplung 1 ist kon­ zentrisch zu einer Drehachse 13 angeordnet, welche auch Drehachse der Kurbelwelle 11 und des Flansches 12 einer nicht näher darge­ stellten Brennkraftmaschine ist.

Die Reibungskupplung 1 kann komplett vormontiert werden, wobei die Kupplungsscheibe 7 in zentrischer Lage durch die Vorspann­ kraft der Membranfeder 4 gehalten ist. Die komplett vormontierte Reibungskupplung 1 wird über eine Schnappverbindung 17 mit der Kurbelwelle 11 sowohl drehfest als auch axial fest verbunden. Um die Montage über die Schnappverbindung 17 einfach ausführen zu können, ist der Flansch 12 der Kurbelwelle 11 mit mehreren am Um­ fang verteilten Ausschnitten 19 versehen, die nach radial außen hin offen sind und die umfangsmäßig Begrenzungswände 20 bilden, die parallel zueinander verlaufen. Diese Begrenzungswände 20 die­ nen der drehfesten Verbindung zum Schwungrad 3, wozu dieses im Bereich seines Innenumfanges eine entsprechende Anzahl von Lap­ pen 22 trägt, die eine umfangsmäßige Erstreckung entsprechend der Weite der Ausschnitte 19 aufweisen, um spielfrei in diese einzu­ greifen, und die konisch verlaufen, und zwar in Richtung auf die Kurbelwelle 11 zu. Zur Zentrierung der Reibungskupplung 1 ist das Schwungrad 3 mit einer Zentrierbohrung 21 versehen, die einen Durchmesser etwa entsprechend dem Wurzelbereich der Lappen 22 aufweist und lediglich durch diese Lappen 22 unterbrochen ist. Zur Aufnahme dieser Zentrierbohrung 21 ist der Flansch 12 mit ei­ nem Zentrieransatz 18 versehen, der vom Flansch 12 in Richtung auf die Reibungskupplung 1 zu absteht und einen kleineren Durch­ messer aufweist als der Außendurchmesser des Flansches 12. Durch diesen Durchmesserunterschied ist gleichzeitig ein Axialanschlag 23 gebildet, der die axiale Zuordnung von Schwungrad 3 und Flansch 12 festlegt. Weiterhin weist der Flansch 12 radial inner­ halb des Zentrieransatzes 18 eine Innennut auf, von der zumindest die der Reibungskupplung nähergelegene Begrenzungswand 24 konisch ausgeführt ist, und zwar mit entgegengesetzter Neigung zu den Lappen 22. Bei aufgeschobenem Schwungrad 3 auf den Zentrieran­ satz 18 und bei Anlage am Axialanschlag 23 wird so ein konischer, sich nach radial außen verengender Spalt gebildet, und zwar zwi­ schen den Lappen 22 und der Begrenzungswand 24. In diesem Spalt ist ein Drahtring 25 angeordnet, der einen runden Querschnitt aufweist und nach radial außen mit einer Vorspannkraft versehen ist. Dieser Drahtring 25 sichert die Reibungskupplung 1 und den Flansch 12 in Achsrichtung.

Um eine Demontage zu ermöglichen, ist der Drahtring 25 mit nach radial außen abstehenden Enden 26 versehen, die in Betriebsstel­ lung einen gewissen Abstand voneinander aufweisen. Die Enden 26 sind - ausgehend vom kreisringförmigen Grundkörper des Drahtrin­ ges 25 - in Achsrichtung auf die Kurbelwelle 11 zu etwas abge­ kröpft, um dann in geringem Abstand zur Rückseite des Schwungra­ des 3 zu verlaufen. Sie durchdringen dabei den einen der vorhan­ denen Lappen 22 des Schwungrades 3 entspr. Fig. 2. Dieser Lap­ pen 22 ist mit einer entsprechenden Öffnung 27 versehen, die nach radial innen hin offen ausgeführt ist. Zum Demontieren der Schnappverbindung werden die beiden Enden 26 aufeinander zubewegt, wodurch der Drahtring 25 einen kleineren mittleren Durchmesser entsprechend 25′ einnimmt. In dieser Stellung kann die Reibungs­ kupplung 1 zusammen mit dem Drahtring 25 in Achsrichtung vom Flansch 12 der Kurbelwelle 11 entfernt werden.

Um die Schnappverbindung 17 beim Aufschieben der Reibungskupp­ lung 1 auf den Flansch 12 automatisch in Eingriff zu bringen, sind die Lappen 22 in ihren nach radial innen weisenden Stirnbe­ reichen mit einer Vertiefung 28 versehen, in die der Drahtring 25 vor der Montage in eine Wartestellung eingesetzt wird. Diese Ver­ tiefung 28 ist in radialer Richtung flacher als die Hälfte des Materialquerschnittes des Drahtringes 25 ausgeführt, so daß bei der Montage während des Einschiebens der Reibungskupplung 1 mit den Lappen 22 in die Ausschnitte 19 der Drahtring automatisch durch den Flansch 12 aus der Vertiefung 28 ausgehoben wird und in seine Wirkstellung entspr. Fig. 1 einschnappen kann.

Durch die komplette Vormontage der Reibungskupplung 1 mit zentri­ scher Einspannung der Kupplungsscheibe 7 ist die auf die Montage der Reibungskupplung folgende Montage des nicht dargestellten Getriebes mit seiner Getriebewelle sehr leicht möglich, da die Getriebewelle mit ihrer Verzahnung leicht in die zentrisch fest eingespannte Nabe der Kupplungsscheibe eingeführt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine besonders günstige Ausführung einer Reibungs­ kupplung 2 mit einer Schnappverbindung 17. Hierbei sind alle an der Schnappverbindung beteiligten Elemente mit denen von Fig. 1 und 2 identisch und weisen auch die gleichen Bezugsziffern auf. Unterschiedlich ist der Aufbau der Reibungskupplung 2, wobei das Schwungrad in eine Blechscheibe 14 und eine separate Gegenanpreß­ platte 6 aufgeteilt ist. Die Blechscheibe 14 ist im Bereich ihres Innendurchmessers mit den Befestigungselementen entsprechend Schwungrad 3 von Fig. 1 ausgestattet, um eine Schnappverbindung 17 mit der Kurbelwelle 11 herbeizuführen. Im axialen Abstand von der Blechscheibe 14 und über axial abstehende Träger 16 fest mit die­ ser verbunden ist die Gegenanpreßplatte 6. Axial zwischen der Ge­ genanpreßplatte 6 und der Blechscheibe 14 ist die Kupplungs­ scheibe 7 sowie die Anpreßplatte 5 angeordnet. Auf der der An­ preßplatte 5 abgewandten Seite der Gegenanpreßplatte 6 ist die Membranfeder 4 angeordnet, die sich im Bereich ihres Außendurch­ messers an der Gegenanpreßplatte 6 abstützt und im Bereich eines mittleren Durchmessers am Kupplungsgehäuse 9, welches über axial abstehende Träger 15 mit der Anpreßplatte 5 fest verbunden ist. Weiterhin sind Lüftfedern 10 - z. B. in Form von Tangentialblatt­ federn - vorgesehen, die zwischen der Anpreßplatte 5 oder den Trägern 15 des Kupplungsgehäuses 9 einerseits und der Gegenan­ preßplatte 6 oder den Trägern 16 andererseits angeordnet sind. Diese Lüftfedern 10 bewirken einerseits die drehfeste Anbindung von Anpreßplatte 5 bzw. Kupplungsgehäuse 9 an die Gegenanpreß­ platte 6 und zum anderen eine geringe Lüftkraft, welche verhin­ dert, daß während des Auskuppelvorganges bei Verschwenkung der Federzungen 8 in Richtung auf die Kupplungsscheibe 7 zu die Anla­ ge zwischen Membranfeder 4 und Kupplungsgehäuse 9 aufgehoben wird. Der Vorteil der vorliegenden Ausführung der Reibungskupp­ lung 2 ist darin zu sehen, daß einmal die Blechscheibe 14 bei ih­ rem Herstellungsprozeß leicht mit den Lappen 22 versehen werden kann und andererseits weist die Kupplung bezüglich des Ausrück­ systems eine sog. "gedrückte Funktion" auf, während sie in ihrem inneren Aufbau eine sog. "gezogene Kupplung" ist. Die Membranfe­ der 4 liegt durch ihre Eigenspannung im Bereich ihres Außenumfan­ ges an der feststehenden Gegenanpreßplatte 6 auf, und es findet bei ihrer Betätigung kein Wechsel der Auflagestellen gegenüber dem Gehäuse 9 statt. Dies ist insofern vorteilhaft, als bei den üblichen gedrückten Kupplungen bei einem geringen notwendigen Spiel an der Auflagestelle zwischen Membranfeder und Kupplungs­ gehäuse eine entsprechende Vergrößerung des Betätigungsweges der Federzungen 8 unvermeidlich ist.

Claims (9)

1. Reibungskupplung - insbesondere Modulkupplung - für Kraftfahr­ zeuge, bestehend aus einer vormontierten Einheit mit Kupp­ lungsgehäuse, Anpreßplatte, Kupplungshauptfeder, Kupplungs­ scheibe und Schwungrad, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung Kurbelwelle (11) - Mo­ dulkupplung (1, 2) über eine Schnappverbindung (17) erfolgt.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung selbsttätig in Eingriff bringbar ist.

3. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schnappverbindung (17) aus drehmomentüber­ tragenden, axial verlaufenden Flächen (20) und Mitnehmern (22) sowie einer axial wirkenden Schnappeinrichtung (22, 24, 25) zusammen mit einem Axialanschlag (23) zwischen Kurbelwelle (11) und Schwungrad (3, 14) besteht.

4. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehverbindung aus einem kurbelwellenseiti­ gen Flansch (12) mit einem Außendurchmesser, einem in Richtung auf die Reibungskupplung zu weisenden zylindrischen Zentrier­ ansatz (18) kleineren Durchmessers sowie mehreren am Umfang verteilten, nach radial außen hin offenen Ausschnitten (19) mit zueinander parallel angeordneten Begrenzungswänden (20) besteht, das Schwungrad (3, 14) eine Zentrierbohrung (21) zum Aufsetzen auf den Zentrieransatz (18) sowie eine der Anzahl der Ausschnitte entsprechende Anzahl streifenförmiger Lappen (22) aufweist, die - ausgehend von der Zentrierbohrung - schräg zur Ebene des Schwungrades in Richtung auf die Kurbel­ welle (11) weisen und mit entsprechender Breite umfangsmäßig spielfrei zwischen die Begrenzungswände (20) der Ausschnitte (19) eingreifen.

5. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur axialen Festlegung von Schwungrad (3, 14) und Kurbelwelle (11) über die Schnappeinrichtung (22, 24, 25) der Flansch (12) im Übergangsbereich zum Zentrieransatz (18) einen Axialanschlag (23) für das Schwungrad bildet, der Flansch etwa im Bereich des Axialanschlages auf einem kleineren Durch­ messer eine Innennut aufweist, deren der Reibungskupplung nä­ hergelegene Begrenzungswand (24) konisch ausgeführt ist, und zwar entgegengesetzt zur Neigung der Lappen, und daß in den von Begrenzungswand (24) und Lappen (22) gebildeten, sich mit zunehmendem Durchmesser verengenden Spalt ein offener, elasti­ scher Drahtring (25) mit nach radial außen gerichteter Vor­ spannung eingesetzt ist.

6. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drahtring (25) zwei nach radial außen weisen­ de, ggf. etwas in Richtung Kurbelwelle gekröpfte Enden (26) aufweist, die in montiertem Zustand einen umfangsmäßigen Ab­ stand voneinander aufweisen, und zwar derart, daß sie in zu­ sammengedrückter Position den Drahtring durch Verkleinerung seines mittleren Durchmessers in Entkuppelposition bringen.

7. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Enden (26) im Bereich eines der Lap­ pen (22) angeordnet sind und zumindest der betreffende Lappen eine entsprechende Öffnung (27) zum Durchdringen der Enden aufweist, die nach innen hin offen ausgeführt ist.

8. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lappen (22) in ihren Endbereichen mit einer nach radial innen offenen Vertiefung (28) oder Wölbung verse­ hen sind, die eine maximale Tiefe von weniger als der Hälfte des Drahtdurchmessers aufweist - zum Einsetzen des Drahtringes (25) in eine Warteposition vor der Montage von Reibungskupp­ lung und Kurbelwelle.

9. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schwungrad aus einer Blechscheibe (14) mit der Zentrierbohrung (21) und den Lappen (22) zum Aufsetzen auf den Flansch (12) der Kurbelwelle (11) besteht, daß am äußeren Durchmesser der Blechscheibe (14) im wesentlichen axial abste­ hende Träger (16) zur festen Anordnung einer im Abstand gehal­ tenen Gegenanpreßplatte (6) abstehen, daß zwischen Gegenan­ preßplatte (6) und Blechscheibe (14) eine Kupplungsscheibe (7) mit ihren Reibbelägen und eine Anpreßplatte (5) angeordnet sind, wobei die Anpreßplatte (5) mit im wesentlichen axial verlaufenden Trägern (15) mit einem Kupplungsgehäuse (9) ver­ bunden ist, welches auf der der Anpreßplatte (5) abgewandten Seite der Gegenanpreßplatte (6) angeordnet ist, und daß zwi­ schen Kupplungsgehäuse (9) und Gegenanpreßplatte (6) eine Membranfeder (4) angeordnet ist, die sich im Bereich ihres Au­ ßendurchmessers an der Gegenanpreßplatte (6) und in einem mitt­ leren Bereich am Kupplungsgehäuse (9) abstützt und wobei Kupp­ lungsgehäuse (9) und Anpreßplatte (5) drehfest - aber axial verlagerbar - mit der Blechscheibe (14) bzw. der Gegenanpreß­ platte (6) verbunden sind.