DE3916853C2 - Reibungskupplung mit separater Lagerung der Kupplungsscheibe - Google Patents
Reibungskupplung mit separater Lagerung der KupplungsscheibeInfo
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- DE3916853C2 DE3916853C2 DE3916853A DE3916853A DE3916853C2 DE 3916853 C2 DE3916853 C2 DE 3916853C2 DE 3916853 A DE3916853 A DE 3916853A DE 3916853 A DE3916853 A DE 3916853A DE 3916853 C2 DE3916853 C2 DE 3916853C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung im Antriebsstrang eines
Kraftfahrzeuges zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe, bestehend aus ei
nem mit der Kurbelwelle in Drehverbindung stehenden und um eine Drehachse
drehbaren Schwungrad mit einer Reibfläche, einem am Schwungrad befestigten
Kupplungsgehäuse, einer im Kupplungsgehäuse angeordneten Anpreßplatte mit
einer auf die Reibfläche des Schwungrades zuweisenden Reibfläche, die drehfest
aber axial verlagerbar am Kupplungsgehäuse befestigt ist, einer Kupplungs
hauptfeder, welche die Anpreßplatte in Richtung auf das Schwungrad zu vor
spannt, einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen, die zwischen die beiden Reib
flächen einspannbar ist und die eine Nabe mit Innenverzahnung aufweist zum
drehfesten Aufsetzen auf die Außenverzahnung einer Getriebewelle, sowie zu
sätzlichen, an der Kupplungshauptfeder angreifenden Ausrückelementen zum
axialen Verlagern der Anpreßplatte gegen die Kraft der Kupplungshauptfeder.
Reibungskupplungen der o.g. Bauart sind in vielfältiger Form bekannt. Es sei bei
spielsweise auf das deutsche Gebrauchsmuster 71 27 710 sowie die Offenle
gungsschriften 33 43 505 und 34 12 961 hingewiesen. Bei diesen bekannten
Reibungskupplungen werden die Kupplungsscheiben über ihre Innenverzahnung
auf der Getriebewelle geführt und zentriert, wobei die Getriebewelle ihrerseits an
ihrem aus dem Getriebe herausragenden Ende einen zylindrischen Zapfen trägt,
der in einem Pilotlager geführt ist. Das Pilotlager kann sowohl in einer Bohrung
der Kurbelwelle als auch in einer Bohrung des Schwungrades angeordnet sein.
Bei einer Konstruktion ohne Pilotlager ist es entsprechend der deutschen Offenle
gungsschrift 32 44 788 bekannt, auf dem Außendurchmesser eines Fortsatzes
der Kurbelwelle den Reibbelagträger einer Kupplungsscheibe radial zu führen,
wobei zwischen dem Reibbelagträger und der Nabe der Kupplungsscheibe ein
elastisches Element vorgesehen ist. Weiterhin ist es aus der deutschen Offenle
gungsschrift 37 42 056 und aus der britischen Patentanmeldung 21 94 994 be
kannt, Kupplungsscheiben zum Zweck der leichteren Montage zumindest wäh
rend des Montagevorgangs an der Anpreßplatte bzw. an dem Kupplungsgehäuse
vorzuzentieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Montage von Kupplung, Brenn
kraftmaschine und Getriebe zu vereinfachen und eine bessere Führung der Kupp
lungsscheibe zu erzielen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Hauptanspruch gelöst. Durch die
Anordnung eines permanenten Lagers zwischen der Nabe der Kupplungsscheibe
und einem anderen Bauteil der Reibungskupplung oder einem mit der Reibungs
kupplung konzentrisch verbundenen Bauteil, welches konzentrisch zur Drehachse
angeordnet ist, kann die Nabe in radialer Richtung geführt und zentriert werden.
Durch die unabhängig von der Getriebewelle durchgeführte Lagerung der Kupp
lungsscheibe wird das sonst notwendige Hantieren mit einem Dorn vollkommen
umgangen. Weiterhin ist eine einwandfreie zentrische Anordnung der Kupplungs
scheibe gegenüber der Drehachse möglich, so daß sich noch in der Kupplungs
scheibe vorhandene Unwuchten nicht mehr auf die Getriebewelle auswirken kön
nen. Das Pilotlager kann somit ebenfalls entfallen und bei der Montage ergibt sich
nicht nur der Vorteil einer bereits exakt zentrierten Kupplungsscheibe, sondern
noch zusätzlich der Vorteil, daß die Getriebewelle nur noch in die Verzahnung der
Nabe der Kupplungsscheibe eingeführt werden muß und nicht mehr in das dahin
terliegende Pilotlager.
Das Lager kann dabei aus einem zwischen der Nabe und einem am Schwungrad
befestigten Lagerträger angeordneten Lagerelement bestehen. Damit ist eine be
sonders in Axialrichtung raumsparende Ausführung möglich.
Das Lager kann jedoch auch aus einem zwischen der Nabe und dem als Lagerträ
ger ausgebildeten radial inneren Bereich des Schwungrads angeordneten Lagere
lement bestehen, so daß ein gesondertes Bauteil entfallen kann.
Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, daß das Lager aus einem zwischen der
Nabe und dem als Lagerträger ausgebildeten Kupplungsgehäuse oder einem mit
diesem fest verbundenen Bauteil angeordneten Lagerelement besteht. Eine solche
Ausbildung vereinfacht den Zusammenbau, indem die Kupplungsscheibe und die
Druckplatte, bestehend aus dem Kupplungsgehäuse, der Anpreßplatte und der
Kupplungshauptfeder, zusammen in einem Arbeitsgang montiert werden können.
Die gleichen Vorteile können realisiert werden, wenn das Lager aus einem zwi
schen der Nabe und der nach radial innen verlängerten und als Lagerträger aus
gebildeten Anpreßplatte angeordneten Lagerelement besteht.
Eine ebenfalls baulich sehr einfache Ausführung kann dadurch erzielt werden,
daß eine zentrale Verschraubung zwischen Kurbelwelle und Schwungrad vorge
sehen ist, und ein Teil dieses Schraubelementes zusammen mit der in Richtung
auf die Kurbelwelle verlängerten ausgeführten Nabe der Kupplungsscheibe ein
Lager bildet.
Eine Anordnung dieses Lagers zwischen dem Gehäuse der Reibungskupplung und
der Nabe der Kupplungsscheibe ist dann in recht einfacher Weise zu verwirkli
chen, wenn die Anpreßplatte das Kupplungsgehäuse auf der der Kurbelwelle ab
gewandten Seite an mehreren Stellen des Umfangs in entsprechenden Öffnungen
durchdringt, und auf der Außenseite des Kupplungsgehäuses die Ausrückelemen
te bzw. die Kupplungshauptfeder angeordnet sind und das Kupplungsgehäuse in
seinen nach radial innen weisenden Bereich verlängert und mit einem Bund ver
sehen ist, der zusammen mit der Nabe und einem Lagerring ein Lager bildet. Eine
solche Konstruktion ermöglicht eine einfache Montage mit Druckplatte und
Kupplungsscheibe in einem Arbeitsgang.
Es ist jedoch auch bei einer Kupplungsbauform mit am Umfang des Gehäuses
verteilt angeordneten Stützelementen zur Anordnung von Ausrückelementen oder
von einer Membranfeder möglich, einen Lagerträger vorzusehen, der an den
Stützelementen befestigt ist, der nach radial innen verläuft und in Richtung auf
die Kurbelwelle zu einen Bund aufweist, und der Bund zusammen mit der Nabe
der Kupplungsscheibe unter Zwischenschaltung eines Lagerringes das Lager bil
det.
Der in allen Fällen verwendete Lagerring kann natürlich auch in Form eines Wälz
lagers ausgebildet sein. Bei einer festen Anordnung dieses Lagerringes im Innen
durchmesser eines Lagerträgers, der am Kupplungsgehäuse befestigt ist, oder
einer als Lagerträger fungierenden Anpreßplatte kann eine besonders praktische
Ausführungsform dadurch erzielt werden, daß zwischen Lagerring und Nabe der
Kupplungsscheibe eine Axialarretierung vorgesehen ist, die die Druckplatte und
die Kupplungsscheibe zu einer unverlierbaren Einheit zusammenfügt, so daß beide
Teile im vormontierten Zustand sowohl verschickt als auch in einem Arbeitsgang
am Schwungrad befestigt werden können, ohne die Zentrierung der Kupplungs
scheibe zu verlieren. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß die Axialarretierung
einen bestimmten Axialabstand aufweist, der mindestens dem Verschleißweg der
Kupplungsscheibe bzw. dem Lüftweg der Anpreßplatte entspricht.
Insbesondere bei Verwendung von Kunststoff als Material für den Lagerring kön
nen an diesem in Richtung auf das Getriebe zu weisende elastische Zungen vor
gesehen sein, die mit nach radial innen weisenden Nasen versehen sind und in
eine entsprechende Nut im Außenumfang der Nabe eingreifen. Sind dabei sowohl
die Nasen als auch das Ende der Nabe mit entsprechende Schrägflächen verse
hen, so läßt sich die Kupplungsscheibe mit ihrer Nabe leicht in den Innendurch
messer des Lagerringes einführen und die Nasen zum Einschnappen in die Nut
bringen.
Bei einer Reibungskupplung, die Teil eines sogenannten Zweimassenschwungra
des ist, kann als Lagerträger für die Nabe der Kupplungsscheibe das Lagerschild
herangezogen werden, welches an seinem Außenumfang das Lager für die be
grenzte Verdrehmöglichkeit der beiden Teile des Zweimassenschwungrades trägt.
Dadurch kann der von diesem Lager zwischen den beiden Schwungmassen be
nötigte Axialraum gleichzeitig für das Lager zwischen der Nabe der Kupplungs
scheibe und dem Schwungrad genutzt werden.
Wird bei einem sogenannten Zweimassenschwungrad eine zentrale Schraubver
bindung zwischen der Kurbelwelle und dem ersten Schwungrad verwendet, so
kann das Lagerschild, welches das Lager für die Verdrehung der beiden
Schwungmassen untereinander trägt, gleichzeitig zusammen mit der Nabe der
Kupplungsscheibe als Lager zur Führung der Kupplungsscheibe dienen. In einem
solchen Fall wird sehr viel radialer Bauraum gespart und die Verwendung eines
recht kleinen Lagers möglich, wenn der axial vom Lagerschild wegweisende Bund
direkt an seinem Innendurchmesser den Lagerring zur Lagerung der Nabe der
Kupplungsscheibe aufweist. Dadurch wird in radialer Richtung Bauraum für die
Unterbringung der Torsionsfedereinrichtung und gegebenenfalls der Reibeinrich
tungen gewonnen.
Die Darstellung des Lagers durch einen axial gerichteten Bund eines Lagerträgers
oder des inneren Bereichs des Schwungrades in Verbindung mit dem Außen
durchmesser der Nabe unter Zwischenschaltung eines Lagerringes ermöglicht
eine sehr einfache und wirkungsvolle Zentrierung der Kupplungsscheibe unter
Vermeidung eines Pilotlagers und somit eine erhebliche Vereinfachung bei der
Montage von Schwungrad, Druckplatte, Kupplungsscheibe und Getriebe. Dabei
kann der Lagerring auch durch ein Wälzlager gebildet sein.
Die Erfindung wird anschließend anhand mehrerer Beispiele näher
erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Reibungskupplung mit einem
am Schwungrad angeschraubten Lagerträger;
Fig. 2 die obere Hälfte eines Längsschnittes einer Reibungs
kupplung mit einem Blechteil als Schwungrad, welches di
rekt als Lagerträger ausgebildet ist;
Fig. 3 einen Schnitt durch die obere Hälfte einer Reibungskupp
lung, wobei das Kupplungsgehäuse als Lagerträger
fungiert und die Membranfeder außerhalb des Kupplungsge
häuses befestigt ist;
Fig. 4 einen Schnitt durch die obere Hälfte einer Reibungskupp
lung, bei der ein am Kupplungsgehäuse befestigtes Bau
teil als Lagerträger fungiert;
Fig. 5 einen Schnitt durch die obere Hälfte einer Reibungskupp
lung mit über Distanzbolzen geführter Membranfeder, wo
bei ein an den Distanzbolzen befestigtes Bauteil den La
gerträger bildet;
Fig. 6 den Schnitt durch die obere Hälfte einer Reibungskupp
lung, bei der die Anpreßplatte als Lagerträger fungiert;
Fig. 7 bis 9 vergrößerte Darstellungen des Lagerbereiches
mit einer Axialarretierung zwischen Nabe und Lagerträ
ger;
Fig. 10 einen Schnitt durch die obere Hälfte eines Zweimassen
schwungrades mit Lagerung der Kupplungsscheibe;
Fig. 11 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführung eines
Zweimassenschwungrades;
Fig. 12 einen Teilschnitt durch eine Kupplung mit besonders ein
facher Lagerung über ein Zentralschraubelement.
In Fig. 1 ist der Längsschnitt einer Reibungskupplung 1 wieder
gegeben, bei welcher das Schwungrad 17 über mehrere auf einem
mittleren Durchmesser angeordnete Schrauben 36 am Flansch 4 der
Kurbelwelle 3 verschraubt ist. Diese Art der Befestigung eines
Schwungrades ist sehr weit verbreitet. Am Schwungrad ist das
Kupplungsgehäuse 13 befestigt und zwischen dem Schwungrad 1 und
dem Kupplungsgehäuse 13 ist die Kupplungsscheibe 9 mit ihren
Reibbelägen 10, die Anpreßplatte 14 sowie die Membranfeder 16
angeordnet. Die Membranfeder 16 ist über mehrere am Umfang des
Gehäuses 13 fest angeordnete Distanzbolzen schwenkbeweglich ge
lagert und sie belastet im eingerückten Zustand der Reibungs
kupplung die Membranfeder 14 durch ihre Eigenspannung in Rich
tung auf das Schwungrad 7 zu, wodurch die Reibbeläge 10 der
Kupplungsscheibe 9 durch den Reibeingriff drehfest mit dem
Schwungrad und der Kurbelwelle verbunden sind. Die Anpreßplatte
14 ist dabei in bekannter Weise drehfest, aber axial verlager
bar am Kupplungsgehäuse 13 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 9
weist eine Nabe 11 auf, die eine Innenverzahnung 8 aufweist,
mit der sie drehfest, aber axial verlagerbar auf der Außenver
zahnung 7 der Getriebewelle 5 aufgesetzt ist. Die Getriebewelle
5 verläuft von der Kurbelwelle 3 wegweisend in das nicht dar
gestellte Getriebe. Sämtliche Bauteile sind um eine gemeinsame
Drehachse 6 drehbar angeordnet. Die Nabe 11 der Kupplungsschei
be 9 ist in ihrem auf die Kurbelwelle 3 zu gerichteten Bereich
mit einer zylindrischen Außenkontur versehen, und sie bildet
zusammen mit einem dort angeordneten Lagerring 23 und einem
Lagerträger 24 ein Lager 20. Dabei ist der Lagerträger 24 als
Blechteil ausgeführt, durch die bereits vorhandenen Befesti
gungsschrauben zwischen Schwungrad 17 und Kurbelwelle 3 gehal
ten, und in seinem radial inneren Bereich mit einem von der
Kurbelwelle 3 wegweisenden Bund 22 versehen. Zwischen dem In
nendurchmesser dieses Bundes 22 und dem Außendurchmesser der
Nabe 11 ist der Lagerring 23 angeordnet. Er kann sowohl als
Gleitlager als auch als Wälzlager ausgeführt sein.
Durch die Anordnung des Lagers 20 ist einmal die Montage der
Druckplatte am Schwungrad und des Getriebes an der Brennkraft
maschine wesentlich vereinfacht. Üblicherweise wird während der
Montage von Getriebe und Brennkraftmaschine die Kupplungsschei
be über ihre Innenverzahnung 8 mittels eines Dornes gegenüber
der Drehachse 6 fixiert, indem ein Fortsatz des Dornes in das
sonst üblicherweise vorhandene Pilotlager hineinreicht. Danach
erfolgt die Montage der Druckplatte, bestehend aus dem Kupp
lungsgehäuse 13 mit der Membranfeder 16 und der Anpreßplatte
14. Nach Montage der Druckplatte ist die Kupplungsscheibe 9
durch die Kraft der Membranfeder 16 im Bereich ihrer Reibbe
läge 10 zwischen Anpreßplatte 14 und Schwungrad 17 eingespannt,
so daß der Zentrierdorn entfernt werden kann. Danach kann die
Montage von Getriebe und Brennkraftmaschine erfolgen, indem das
Getriebe mit der Außenverzahnung 7 der Getriebewelle 5 voran
an die Brennkraftmaschine angeschraubt wird, wobei nach dem
Stand der Technik die Außenverzahnung 7 in die Innenverzahnung
8 der Nabe 11 eingeführt werden muß und daran anschließend noch
der Zapfen der Getriebewelle 5 in das Pilotlager eingeführt
werden muß. Eine Kontrolle dieses Vorgangs ist nicht möglich,
da das Getriebe mit seinem die Kupplung umgreifenden Gehäuse im
Wege steht. Der zur Vorjustierung der Kupplungsscheibe notwen
dige Zentrierdorn ist sowohl gegenüber dem Pilotlager als auch
gegenüber der Innenverzahnung 8 der Nabe 11 mit Toleranzen be
haftet, so daß die Vorzentrierung der Kupplungsscheibe 9 nicht
immer einwandfrei gegeben ist.
Demgegenüber wird bei einer Konstruktion entsprechend Fig. 1
zuerst die Kupplungsscheibe 9 in das Schwungrad 17 eingelegt,
wodurch sich über das Lager 20 eine einwandfreie Zentrierung
ergibt. Die Toleranzen für dieses Lager 20 können mit einfachen
Mitteln wesentlich enger gehalten werden als dies beim Stand
der Technik möglich ist. Danach erfolgt die Montage der Druck
platte und des Getriebes. Außer der vereinfachten Montage er
gibt sich aus dieser separaten Lagerung der Nabe 11 noch eine
wesentlich exaktere Führung, durch die sich auch eine etwaige
Unwucht der Kupplungsscheibe wesentlich weniger auswirkt. Diese
Lagerung sichert beispielsweise ein wesentlich besseres Lüft
verhalten der Kupplungsscheibe 9 bei ausgerückter Kupplung, da
die Führung der Nabe 11 im Lager 20 erfolgt und nicht auf der
Außenverzahnung 7 der Getriebewelle 5. Diese dient hierbei nur
noch der Drehmomentübertragung.
Im Schnitt der Fig. 2 ist eine etwas andere Konstruktion der
Reibungskupplung 2 dargestellt, wobei sich allerdings die Art
der Lagerung der Nabe 12 der Kupplungsscheibe 9 nicht wesent
lich von Fig. 1 unterscheidet. Im vorliegenden Fall besteht das
Schwungrad 17 aus einem dickwandigen Blechteil, welches auf dem
Flansch 4 der Kurbelwelle 3 aufgesetzt und mit Schrauben 36
verschraubt ist. Das Schwungrad 17 ist nach radial innen in
Richtung auf die Drehachse 6 zu verlängert und weist dort einen
einstückig angeformten, axial von der Kurbelwelle 3 wegweisen
den Bund 22 auf. Am Innendurchmesser dieses Bundes 22 ist ein
Lagerring 23 angeordnet, der auf dem Außendurchmesser eines
verlängerten Bereiches 21 der Nabe 12 aufgesetzt ist. Diese
Teile bilden das Lager 20 für die Kupplungsscheibe 9, die über
die Innenverzahnung 8 ihrer Nabe 12 in drehfester Anordnung zur
Außenverzahnung 7 der Getriebewelle 5 steht. Je nach den vor
handenen Platzverhältnissen kann der verlängerte Bereich 21 der
Nabe 12 in Richtung auf die Kurbelwelle 3 verlängert ausgeführt
sein oder das Lager kann direkt auf dem Außendurchmesser der
Nabe 12 entsprechend Fig. 1 aufgesetzt sein. Es ergeben sich
hieraus die gleichen Vorteile wie bereits unter Fig. 1 aufge
führt. Die Konstruktion der Reibungskupplung 2 selbst hat kei
nen Einfluß auf die Lagerung der Nabe 12, sie wird deshalb an
schließend auch nur ganz kurz beschrieben. Das Schwungrad 17
ist über Ausleger 18, die von der Kurbelwelle 3 wegweisen, fest
mit einer Anpreßplatte 15 verbunden. Das Kupplungsgehäuse 13
greift mit mehreren Armen durch entsprechende Öffnungen der
Anpreßplatte 15 in den Raum zwischen Anpreßplatte 15 und
Schwungrad 17 hinein und hält dort eine Anpreßplatte 14. Zwi
schen den beiden Anpreßplatten 14 und 15 können Lüftfedern 19
vorgesehen sein. Zwischen das Kupplungsgehäuse 13 und die An
preßplatte 15 ist die Membranfeder 16 eingesetzt, die durch ih
re federnde Abstützung an der Innenseite des Gehäuses und an
der Anpreßplatte 15 die Anpreßplatte 14 über das Kupplungsge
häuse 13 in Richtung auf die Anpreßplatte 15 zu vorspannt. Da
durch können die Reibbeläge 10 der Kupplungsscheibe 9 zwischen
die beiden Anpreßplatten 14 und 15 eingespannt werden. Zum Lüf
ten dieser Reibungskupplung 2 werden die nach radlal innen wei
senden Enden der Federzungen der Membranfeder 16 durch ein
nicht dargestelltes Ausrücksystem in Richtung auf die Kurbel
welle 3 zu bewegt, wodurch die Membranfeder um ihren Außenum
fang kippt und das Gehäuse 13 mit der Anpreßplatte 14 nach
links bewegt. Dadurch können die Reibbeläge 10 der Kupplungs
scheibe 9 außer Reibeingriff gebracht werden.
In Fig. 3 ist der Längsschnitt der oberen Hälfte einer Rei
bungskupplung 1 wiedergegeben, bei welcher die Membranfeder 16
auf der Außenseite des Kupplungsgehäuses 34 über mehrere am Um
fang verteilte Distanzbolzen 25 angeordnet ist. Bei dieser An
ordnung durchdringt die Anpreßplatte 33 umfangsmäßig an mehre
ren Stellen das Kupplungsgehäuse 34 in entsprechenden Öffnun
gen, um eine Verbindung zur Membranfeder 16 herzustellen. Das
Kupplungsgehäuse 34 ist im vorliegenden Fall nach radial innen
verlängert und mit einem Bund 46 versehen, der in Richtung auf
die Kurbelwelle 3 zu weist. Dieser Bund 46 bildet mit dem
Außendurchmesser der Nabe 26 der Kupplungsscheibe 9 zusammen
mit einem Lagerring 23 das Lager 20 für die Kupplungsscheibe 9.
Die übrigen Bauteile weisen eine Anordnung auf entsprechend den
Fig. 1 und 2. Die Anordnung des Lagers 20 an dieser Stelle
entsprechend Fig. 3 weist einen zusätzlichen Vorteil auf, der
darin liegt, daß bei Montage von Druckplatte, Kupplungsscheibe
und Schwungrad 17 die Druckplattem mit der Kupplungsscheibe als
Einheit am Schwungrad 17 verbaut werden kann, da sich das Lager
20 ja zwischen einem Teil der Druckplatte, nämlich dem Kupp
lungsgehäuse 34, und der Nabe 26 befindet. Es ist dadurch also
möglich, Druckplatte und Kupplungsscheibe als Einheit während
des Montagevorganges am Schwungrad zu behandeln, wodurch der
Montagevorgang erheblich vereinfacht wird.
Die beiden Fig. 4 und 5 sind gewissermaßen Variationen von
Fig. 3 mit den gleichen Vorteilen, sie unterscheiden sich le
diglich im Aufbau der Druckplatten. So ist bei beiden die Mem
branfeder 16 wieder innerhalb des Kupplungsgehäuses 13 angeord
net und wirkt direkt auf die Anpreßplatte 14 ein, bei beiden
wird die Membranfeder 16 am Kupplungsgehäuse 13 über separate
Elemente 25, 49 zentriert und axial gehalten und in beiden
Fällen ist an diesen separaten Elementen ein Lagerträger 47
bzw. 48 fest angeordnet, der nach radial innen hin verlängert
ist, einen in Richtung auf die Kurbelwelle 3 verlaufenden Bund
aufweist und wobei dieser Bund 46 zusammen mit einem Lagerring
23 und dem Außenumfang der Nabe 26 der Kupplungsscheibe 9 ein
Lager 20 für diese bildet. Dabei ist entsprechend Fig. 4 der
Lagerträger 48 an seinem Außenumfang so ausgebildet, daß er
einzelne axial von der Kurbelwelle 3 wegweisende Distanzlappen
49 aufweist, die die Membranfeder 16 in entsprechenden Öffnun
gen durchdringt und die mit dem Kupplungsgehäuse 13 vernietet
sind. Weiterhin weist der Lagerträger 48 umfangsmäßig zwischen
den Distanzlappen 49 Haltebereiche für den Kippkreis der Mem
branfeder 16 auf. Die ähnliche Konstruktion gemäß Fig. 5 ver
wendet die bereits bekannten Distanzbolzen 25, die üblicher
weise zu beiden Seiten mit je einem Drahtring zur Darstellung
des Kippkreises der Membranfeder 16 versehen sind. Diese
Distanzbolzen 25 sind in dem der Kupplung 3 zugewandten Bereich
fest mit einem Lagerträger 47 beispielsweise vernietet.
Die beiden Konstruktionen gemäß den Fig. 4 und 5 weisen die
gleiche vorteilhafte Montagemöglichkeit auf entsprechend der
Konstruktion gemäß Fig. 3.
Die Konstruktion gemäß Fig. 6 weicht insofern von den Kon
struktionen gemäß den Fig. 3 bis 5 etwas ab, als hier als
Lagerträger die Anpreßplatte 35 fungiert. Sie ist nach radial
innen hin verlängert ausgeführt und mit einem axial gerichteten
Bund 46 versehen, der in Richtung auf die Kurbelwelle 3 zu ver
läuft. Er verläuft dabei konzentrisch zu einem Bereich der Nabe
26 der Kupplungsscheibe 9 und bildet unter Zwischenschaltung
eines Lagerringes 23 ein Lager 20 für diese Kupplungsscheibe.
Die übrigen Elemente der Reibungskupplung 1 sind bekannt sowohl
in ihrer Ausführung als auch in ihrer Funktion. Auch in diesem
vorliegenden Fall kann die Kupplungsscheibe mit der Druckplat
te, bestehend aus Kupplungsgehäuse 13, Membranfeder 16 und An
preßplatte 35 vormontiert werden, indem sie mit ihrer Nabe 26
in den Innendurchmesser des Lagerringes 23 eingeführt und damit
zentriert wird.
Es dürfte selbstverständlich sein, daß die in den bisherigen
Konstruktionen dargestellte Membranfeder auch durch eine Tel
lerfeder oder durch mehrere am Umfang verteilte Druckfedern er
setzt werden kann, wobei die Anpreßplatte dann durch herkömm
liche Ausrückhebel betätigt wird.
Die Konstruktionen nach den Fig. 3 bis 6 können durch eine
weitere, einfache konstruktive Gestaltung in ihrer Handhabung
bei Montage von Druckplatte, Kupplungsscheibe und Schwungrad
erheblich verbessert werden. Zu diesem Zweck sei auf die
Fig. 7 bis 9 hingewiesen. Diese drei Figuren zeigen in ver
größertem Maße Ausschnitte der Lagerstelle zwischen den Naben
der Kupplungsscheibe und den entsprechenden Lagerträgern, die
mit dem Kupplungsgehäuse oder der Anpreßplatte verbunden sind.
In Fig. 7 ist das Lager 20 durch den Bund 46, die Nabe 26 und
den Lagerring 23 dargestellt. Dabei ist der Lagerring 23 in den
Bund 46 eingepreßt und dort axial fixiert. Die Nabe 26 ist von
der Kurbelwelle 3 wegweisend länger ausgeführt als die axiale
Erstreckung des Lagerringes 23 und weist in diesem verlängerten
Bereich einen Sicherungsring 30 auf, der nach dem Einsetzen der
Kupplungsscheibe in die Druckplatte eingesetzt wird und der ein
axiales Herausfallen der Kupplungsscheibe aus der Druckplatte
verhindert. Wichtig ist bei dieser Anordnung allerdings, daß
der Axialabstand zwischen dem Sicherungsring 30 und dem ihm zu
gewandten stirnende des Lagerrings 23 so groß ausgeführt ist,
daß auch nach vollständigem Verschleiß der Reibbeläge der Kupp
lungsscheibe ein notwendiges axiales Restspiel erhalten bleibt.
Für den Fall allerdings, daß der Bund 46 entsprechend Fig. 6
Teil der Anpreßplatte 35 ist, muß der max. Ausrückweg der An
preßplatte 35 in diesen Axialabstand mit einkalkuliert werden.
Fig. 8 zeigt eine Variante von Fig. 7, indem hier an der Nabe
26 nach dem Einführen in das Lager 20 ein Wulst 31 durch pla
stische Verformung aufgeworfen wird, der die axiale Sicherung
gewährleistet.
Bei Fig. 9 ist das Lager 20 durch den Bund 46 und die Nabe 26
sowie durch einen Lagerring 29 dargestellt, der vorzugsweise
aus Kunststoff besteht und von der Kurbelwelle 3 wegweisend mit
federnden Verlängerungen versehen ist, die jeweils in eine nach
radial innen gerichtete Nase 32 münden. Diese Nasen greifen im
Betrieb in eine nach radial außen offene Nut 50 ein, die an der
Nabe 26 angeordnet ist. Durch die radiale Verformbarkeit des
Lagerringes 29 im Bereich seiner Nasen 32 und durch entspre
chende Anschrägungen ist es möglich, beim Einführen der Nabe 26
in den Innendurchmesser des Lagerrings 29 durch einen Schnapp
effekt die axiale Halteeinrichtung in Wirkposition zu bringen.
Damit entfällt eine in diesem Bereich der Druckplatte notwen
dige Manipulation zur Anbringung der axialen Sicherung.
Die axiale Sicherung entsprechend den Fig. 7 bis 9 ermög
licht es, daß schon beim Hersteller Druckplatte und Kupplungs
scheibe unverlierbar zusammengefügt werden, daß diese Teile als
Einheit zum Versand gelangen können und mit wenigen Handgriffen
als Einheit am Schwungrad der fertiggestellten Brennkraftma
schine montiert werden können. Dabei ist von Anfang an eine
vorzentrierte Stellung der Kupplungsscheibe zum leichten Ein
führen der Getriebewelle mit ihrer Außenverzahnung 7 gegeben.
In Fig. 10 wird anhand der oberen Hälfte eines Längsschnittes
durch ein sogenanntes Zweimassenschwungrad dargestellt, wie
die Lagerung und Zentrierung einer Kupplungsscheibe unter den
hier gegebenen Umständen zu einer vorteilhaften Lösung führt.
Das hier dargestellte sogenannte Zweimassenschwungrad besteht
aus einem ersten Schwungrad 17, welches in bisher bekannter
Weise über mehrere auf einem mittleren Durchmesser angeordne
te Schrauben 36 an einem Flansch 4 einer Kurbelwelle 3 be
festigt ist. Die Schrauben 36 halten dabei gleichzeitig ein
Lagerschild 51, das radial außerhalb der Schrauben 36 mit
einem von der Kurbelwelle 3 wegweisenden Bund 53 versehen ist.
Dieser Bund 53 trägt auf seinem Außenumfang ein Lager 44, wel
ches eine vorgegebene Verdrehmöglichkeit zwischen den beiden
Teilen des Zweimassenschwungrades ermöglicht. Das Lager 44
tragt eine Nabenscheibe 42, die Teil einer Torsionsfederein
richtung 40 ist, bestehend aus mehreren am Umfang verteilten
Torsionsfedern 41, die sowohl in Fenstern dieser Nabenscheibe
42 angeordnet sind als auch in entsprechenden Fenstern von
beidseitig der Nabenscheibe 42 angeordneten Deckblechen 43.
Die beiden Deckbleche 43 sind untereinander fest verbunden und
gleichzeitig fest am Schwungrad 17 angeordnet. Die Nabenscheibe
42 ragt in radialer Richtung über die Deckbleche 43 hinaus und
ist in diesem Bereich mit dem zweiten Schwungrad 39 fest ver
bunden, an welchem die Reibungskupplung 1 angeordnet ist. Dabei
zählen alle durch das Lager 44 um die Drehachse 6 verdrehbaren
Bauteile zu der zweiten Drehmasse, während die erste Drehmasse
durch das Schwungrad 17 und die damit verbundenen Bauteile dar
gestellt ist. Zur Torsionsfedereinrichtung 40 können noch Reib
einrichtungen zählen. Die Reibungskupplung 1 besteht in bereits
bekannter Weise aus dem Schwungrad 39 als Gegenanpreßplatte,
aus der Anpreßplatte 14, dem Kupplungsgehäuse 13, der Membran
feder 16, mehreren am Umfang am Gehäuse 13 angeordneten
Distanzbolzen 25 sowie einer Kupplungsscheibe 9 mit einer Nabe
27 und mit Reibbelägen 10. Die Nabe 27 ist über ihre Innenver
zahnung 8 drehfest, aber axial verlagerbar auf der Außenver
zahnung 7 der Getriebewelle 5 angeordnet und sie ist gegenüber
dem Schwungrad 17 gelagert und radial fixiert. Dabei wird das
Lager 20 einmal von einem Bund 22 gebildet, der einteilig mit
dem Lagerschild 51 ausgeführt ist und radial innerhalb der
Schrauben 36 in Achsrichtung von der Kurbelwelle 3 wegweisend
verläuft, wobei im Innenumfang dieses Bundes 22 ein Lagerring
23 angeordnet ist, der auf einem Außendurchmesser der Nabe 27
aufgesetzt ist. Auch bei dieser Konstruktion kann das Pilotla
ger zwischen Getriebewelle 5 und Kurbelwelle 3 entfallen und
die Kupplungsscheibe 9 kann vor Montage der Druckplatte im
Zweimassenschwungrad vormontiert werden.
Fig. 11 zeigt ausschnittsweise eine Variante zu Fig. 10, indem
bei dem hier vorliegenden Zweimassenschwungrad eine zentrale
Verschraubung zwischen Schwungrad 17 und Kurbelwelle 3 vorge
nommen wurde, wobei die drehfeste Verbindung beispielsweise
über eine Verzahnung zwischen dem radial inneren Bereich des
Schwungrades 17 und dem Flansch 4 der Kurbelwelle 3 vorgenommen
werden kann. Die zentrale Verschraubung durch ein Schraubele
ment 37 beinhaltet gleichzeitig die Befestigung eines Lager
schildes 52, welches mit seinem axial verlaufenden Bund 53 das
bekannte Lager 44 für die Ausbildung des Zweimassenschwungrades
trägt. Gleichzeitig wird der Innendurchmesser des Bundes 53 zur
Darstellung des Lagers 20 zur Lagerung der Nabe 27 der Kupp
lungsscheibe 9 herangezogen, indem die Nabe 27 in Richtung auf
die Kurbelwelle 3 verlängert ausgeführt ist und in dem konzen
trisch zum Bund 53 verlaufenden Bereich mit einem Lagerring 23
versehen ist. Diese Konstruktion bietet zu den bereits in Ver
bindung mit Fig. 10 angesprochenen Vorteilen noch zusätzlich
eine enorme Platzersparnis in radialer Richtung dadurch, daß
ein im Durchmesser kleiner gehaltenes Lager 44 verwendet werden
kann, welches zudem billiger ist als eines mit dem größeren
Durchmesser entsprechend Fig. 10. Der in radialer Richtung ge
wonnene Raum ist insbesondere bei Zweimassenschwungrädern be
sonders wertvoll, da hier für umfangreiche Torsionsfederein
richtungen und Reibeinrichtungen viel Platz benötigt wird.
In Fig. 12 ist ein Teillängsschnitt dargestellt, dessen Einzel
heiten sowohl bei einer Reibungskupplung als auch bei einem
Zweimassenschwungrad verwendet werden können. Das Schwungrad 17
ist über ein zentrales Schraubelement 38, das in der gemeinsa
men Drehachse 6 verläuft, mit der Kurbelwelle 3 verbunden. Da
bei kann beispielsweise als Formschluß zwischen dem Flansch 4
und dem Schwungrad 17 eine Verzahnung vorgesehen werden. Der
Kopf des zentralen Schraubelementes 38 ist mit einem Außen
durchmesser versehen, der zusammen mit der in Richtung auf die
Kurbelwelle 3 verlängert ausgeführten Nabe 28 der Kupplungs
scheibe 9 unter Zwischenschaltung eines Lagerringes 23 das La
ger 20 zur Zentrierung der Kupplungsscheibe 9 bildet. Diese
Konstruktion kommt mit einem Minimum an Herstellungsaufwand
aus. Gleichzeitig ist der Raumbedarf zur Unterbringung des La
gers 20 minimal. Es ist natürlich möglich, das Schraubelement
38 mit einem größeren Kopf zu versehen und die verlängerte Nabe
28 an einem Innendurchmesser des Kopfes zu führen. In diesem
Fall ist der Raumbedarf in radialer Richtung etwas größer, an
dererseits ist für die Befestigung von Schwungrad und Kurbel
welle eine größere Basisfläche vorhanden.
Claims (15)
1. Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen
Brennkraftmaschine und Getriebe, bestehend aus einem mit der Kurbelwel
le in Drehverbindung stehenden und um eine Drehachse drehbaren
Schwungrad mit einer Reibfläche, einem am Schwungrad befestigten
Kupplungsgehäuse, einer im Kupplungsgehäuse angeordneten Anpreßplatte
mit einer auf die Reibfläche des Schwungrades zu weisenden Reibfläche,
die drehfest aber axial verlagerbar am Kupplungsgehäuse befestigt ist, ei
ner Kupplungshauptfeder, welche die Anpreßplatte in Richtung auf das
Schwungrad zu vorspannt, einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen, die
zwischen die beiden Reibflächen einspannbar ist und die eine Nabe mit In
nenverzahnung aufweist zum drehfesten Aufsetzen auf die Außenverzah
nung einer Getriebewelle, sowie zusätzlichen, an der Kupplungshauptfeder
angreifenden Ausrückelementen zum axialen Verlagern der Anpreßplat
te gegen die Kraft der Kupplungshauptfeder,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Nabe (11, 12, 26, 27, 28) der Kupplungsscheibe (9) und
einem anderen Bauteil (13, 14, 17, 25) der Reibungskupplung (1, 2) oder ei
nem mit der Reibungskupplung konzentrisch verbundenen Bau
teil (38, 51, 52) ein konzentrisch zur Drehachse (6) angeordnetes perma
nentes Lager (20) vorgesehen ist, welches die Nabe in radialer Richtung
führt und zentriert.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) aus einem zwischen der Nabe (11, 27) und einem am
Schwungrad (17) befestigten Lagerträger (24, 51) angeordneten Lagerele
ment (23) besteht.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) aus einem zwischen der Nabe (12) und dem als Lager
träger ausgebildeten radial inneren Bereich des Schwungrades (17) ange
ordneten Lagerelement (23) besteht.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) aus einem zwischen der Nabe (26) und dem als Lager
träger ausgebildeten Kupplungsgehäuse (34) oder einem mit diesem fest
verbundenen Bauteil (47, 48) angeordneten Lagerelement (23) besteht.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) aus einem zwischen der Nabe (26) und der nach radial
innen verlängerten und als Lagerträger ausgebildeten Anpreßplatte (35)
angeordneten Lagerelement (23) besteht.
6. Reibungskupplung nach Anspruch 1, bei welcher die Verbindung zwischen
Kurbelwelle und Schwungrad über ein in der Drehachse angeordnetes, zen
trisches Schraubelement erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nabe (28) über das Ende der Getriebewelle (5) hinaus in Richtung
auf die Kurbelwelle (3) zu verlängert ausgeführt ist, konzentrisch zu einem
Teil des Schraubelementes (38) verläuft und mit diesem ein Lager (20) bil
det.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 4, bei welcher die Anpreßplatte das
Kupplungsgehäuse auf der der Kurbelwelle abgewandten Seite an mehre
ren Stellen am Umfang verteilt durchdringt und an der Außenseite des
Kupplungsgehäuses zumindest die Ausrückelemente angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kupplungsgehäuse (13) nach radial innen verlängert ausgeführt
ist, einen in Richtung auf die Kurbelwelle (3) verlaufenden Bund (46) auf
weist, der konzentrisch zur Nabe (26) verläuft und mit dieser das Lager (20)
bildet.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 4, bei welcher zumindest die Ausrücke
lemente zwischen Kupplungsgehäuse und Anpreßplatte an am Umfang ver
teilt angeordnete Stützelemente befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein umlaufendes Bauteil (Lagerträger 47, 48) vorgesehen ist, welches
an den Stützelementen (25, 49) befestigt oder einstückig mit diesen aus
gebildet ist, zwischen Ausrückelementen (16) und Anpreßplatten (14) nach
radial innen verläuft, einen in Richtung auf die Kurbelwelle (3) verlaufenden
Bund (46) aufweist, der konzentrisch zur Nabe (26) verläuft und mit dieser
das Lager (20) bildet.
9. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) einen Lagerring (23, 29) aufweist, der im Innen
durchmesser eines Bundes (46) fest angeordnet ist und auf einem konzen
trisch dazu angeordneten Außendurchmesser der Nabe (26) aufgesetzt ist.
10. Reibungskupplung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Lagerring (23, 29) und Nabe (26) auf der dem Getriebe zu
gewandten Seite eine Axialarretierung (30; 31; 32, 50) vorgesehen ist, die in
Betriebsstellung einen Axialabstand aufweist, der mindestens dem Ver
schleißweg der Kupplungsscheibe (9) bzw. dem Lüftweg der Anpreßplat
te (35) entspricht.
11. Reibungskupplung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerring (29) vorzugsweise aus Kunststoff besteht, in Richtung
auf das Getriebe mit elastischen Zungen verlängert ist, welche mit radial
nach innen weisenden Nasen (32) in eine nach radial außen offene
Nut (50) der verlängerten Nabe (26) eingreifen.
12. Reibungskupplung nach Anspruch 2, bei welcher ein erstes Schwungrad
direkt an der Kurbelwelle befestigt ist, ein zweites Schwungrad gegenüber
dem ersten drehbar über ein Lager abgestützt ist und beide über eine Tor
sionsfedereinrichtung begrenzt gegeneinander verdrehbar sind, das zweite
Schwungrad mit einer Reibungskupplung verbunden ist und am Umfang
auf einem mittleren Durchmesser verteilte Befestigungsschrauben zwi
schen erstem Schwungrad und Kurbelwelle vorgesehen sind, die gleichzei
tig ein Lagerschild halten, welches das Lager auf einem größeren Durch
messer als der mittlere Durchmesser der Befestigungsschrauben fixiert,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lagerschild (51) auf einem Durchmesser kleiner als der mittlere
Durchmesser der Befestigungsschrauben (36) mit einem axial in Richtung
auf das Getriebe abstehenden Bund (22) versehen ist, konzentrisch zur
Nabe (27) der Kupplungsscheibe (9) verläuft und mit dieser das Lager (20)
bildet.
13. Reibungskupplung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (20) einen Lagerring (23) beinhaltet, der zwischen einem In
nendurchmesser des Bundes (22) und dem Außendurchmesser des auf die
Kurbelwelle (3) zu verlängerten Bereiches der Nabe (27) angeordnet ist.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 2, bei welcher ein erstes Schwungrad
direkt auf der Kurbelwelle befestigt ist, ein zweites Schwungrad gegenüber
dem ersten über ein Lager abgestützt ist und beide über eine Torsionsfe
dereinrichtung begrenzt gegeneinander verdrehbar sind, das zweite
Schwungrad mit einer Reibungskupplung verbunden ist und eine zentrale
Schraubverbindung zwischen Kurbelwelle und erstem Schwungrad vorge
sehen ist, die ein Lagerschild hält, welches mit einem axial abstehenden
Bund auf dessen Außenumfang das Lager fixiert,
dadurch gekennzeichnet,
daß konzentrisch zum Bund (53) auf einem kleineren Durchmesser eine
Verlängerung der Nabe (27) in Richtung auf die Kurbelwelle (3) zu verläuft
und Bund und Nabe unter Zwischenschaltung eines Lagerringes (23) das
Lager (20) bilden.
15. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerträger (24) oder der radial innere Bereich des Schwungra
des (17) mit einem von der Kurbelwelle (3) wegweisenden Bund (22) ver
sehen sind, konzentrisch dazu ein in Richtung Kurbelwelle (3) verlängerter
Bereich der Nabe (11, 12) verläuft und Bund und Nabe unter Zwischen
schaltung eines Lagerringes (23) das Lager (20) bilden.
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