DE4003074C2 - Zweischeibenkupplung mit Nabenschmiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweischeibenkupplung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Schwungrad, einem Kupplungs­ gehäuse, einer Kupplungshauptfeder, ggf. separaten Ausrückelemen­ ten, einer Anpreßplatte, einer Zwischenplatte sowie zwei Kupp­ lungsscheiben, die mit ihren Naben über Vielkeilprofile drehfest - aber axial verschiebbar - auf einer Getriebewelle aufgesetzt sind, wobei die getriebeseitige Kupplungsscheibe mit ihren Reib­ belägen zwischen Anpreßplatte und Zwischenplatte sowie die motor­ seitige zwischen Zwischenplatte und Schwungrad einspannbar ist und wobei zumindest die Nabe der getriebeseitigen Kupplungs­ scheibe mit einer automatischen Nachschmiereinrichtung der Zwi­ schenräume zwischen den Profilen von Nabe und Getriebewelle ver­ sehen ist, bei welcher aus einem Vorratsraum durch Abstandsverän­ derung infolge Belagverschleiß Schmiermittel in die Zwischenräume transportiert wird.

Eine Zweischeibenkupplung der obengenannten Bauart ist beispiels­ weise in der DE-PatAnm Nr. P 38 28 353.0 beschrieben. Bei dieser Zweischeibenkupplung ist in der Nabe der getriebeseitigen Kupp­ lungsscheibe ein Vorratsraum angeordnet, in Form mehrerer Zylin­ derräume, die parallel und konzentrisch zur Drehachse verlaufen und in welche jeweils Kolben eintauchen, die das Schmiermittel in die Vielkeilprofile transportieren, wenn durch Verschleiß der Reibbeläge die Ausrückelemente beim Einrücken der Kupplung auf die Kupplungsscheibe zu wandern.

Die in der Patentanmeldung zugrundegelegte Konstruktion bedingt allerdings ein Gerät zum Auffüllen der Vorratsräume mit Schmier­ mittel nach dem Zusammenbau der Kupplung mit dem Schwungrad der Brennkraftmaschine. Bevor nämlich die Kupplung am Schwungrad be­ festigt ist, befindet sich die Membranfeder mit dem Ausrücklager in einem geringeren Abstand zur getriebeseitigen Kupplungsscheibe als nach vollständigem Zusammenbau, so daß erst dann die Füllung der Vorratsräume vorgenommen werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Zweischei­ benkupplung eine Nachschmiereinrichtung zu erstellen, die eine einfachere Montage der Kupplung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Zweischeibenkupplung gemäß Hauptanspruch gelöst. Durch Ausnutzung der Abstandsverringerung der beiden Naben der Kupplungsscheiben der Zweischeibenkupplung infolge Belagverschleiß ist die Installation zwischen den beiden Kupplungsscheiben unabhängig davon, ob die Kupplung bereits am Schwungrad montiert ist oder nicht. Weiterhin kann eine solche Anordnung unabhängig von der Bauart der Kupplung verwendet wer­ den, und zwar ganz gleich, ob es sich um eine gezogene oder auch um eine gedrückte Kupplung handelt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, bei einer Zweischeibenkupplung, bei welcher zumindest in der getrie­ beseitigen Nabe ein Vorratsraum angeordnet ist, mehrere konzen­ trisch zur Drehachse und parallel zu dieser angeordnete Bohrungen vorzusehen, in welche jeweils ein Kolben verschiebbar eingesetzt ist, der sich an der Nabe der motorseitigen Kupplungsscheibe ab­ stützen kann. Mit zunehmendem Verschleiß wird der Abstand zwi­ schen beiden Naben kleiner, so daß die Kolben aus den Vorratsräu­ men Schmiermittel verdrängen, welches in die Vielkeilprofile ge­ leitet wird.

Eine sehr einfache Ausgestaltung sieht vor, in der getriebeseiti­ gen- Nabe eine Ringnut anzuordnen, welche den Vorratsraum bildet und in welche teilweise ein Ringkolben eingesetzt ist, der sich an der Nabe der motorseitigen Kupplungsscheibe abstützen kann. Eine solche Konstruktion ermöglicht einfache Herstellung, einfa­ che Montage und einen relativ großen Vorratsraum.

Die Weiterleitung des Schmiermittels vom Vorratsraum aus erfolgt in vorteilhafter Weise über eine in die Nabe eingebrachte, von radial innen her sich erstreckende Nut, die das Vielkeilinnenpro­ fil durchdringt und im Bereich ihres Außendurchmessers mit dem einzigen der den einzelnen Vorratsräumen in Verbindung steht. Die Herstellung dieser radial verlaufenden Nut ist besonders preisgünstig.

Durch eine Anordnung entsprechend Anspruch 5 ist es möglich, zum einen ein größeres Vorratsvolumen zu verwirklichen und zum ande­ ren auch die motorseitige Nabe zu schmieren, wobei allerdings durch die Ausbildung der Vielkeilprofile der Durchflußwiderstand von Schmiermittel an der motorseitigen Nabe erhöht wird, so daß sichergestellt ist, daß auch die getriebeseitige Nabe in ausrei­ chendem Maße geschmiert wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Anordnung eines Vorratsraumes ist durch den Unteranspruch 6 dargestellt. Hierbei wird die getriebe­ seitige Nabe auf ihrer der motorseitigen Nabe zugekehrten Seite als ein axial offener Zylinder ausgebildet, in den teilweise die motorseitige Nabe mit einem Fortsatz eingreift und wobei zumin­ dest zwischen der motorseitigen Nabe mit ihrer Verlängerung und dem Zylinder eine Abdichtung vorgesehen ist. Eine solche Konstruk­ tion kommt mit erheblich weniger Herstellungsaufwand aus und ist daher sehr preisgünstig.

In vorteilhafter Weise wird der Zylinder an der getriebeseitigen Nabe von einer Hülse gebildet, die auf einen zylindrischen Fort­ satz unter Zwischenschaltung einer Dichtung aufgesetzt ist. Die Herstellung des Zylinders aus verschiedenen Einzelteilen ist be­ sonders preiswert zu realisieren.

Das Einbringen des Schmiermittels in den so hergestellten Vor­ ratsraum kann in besonders einfacher Weise dadurch bewerkstelligt werden, daß ein U-förmiger, nach radial innen offener Balg vorge­ sehen ist, der bereits vor der Montage mit dem Schmiermittel ge­ füllt wird und so leicht als Einheit bei der Montage eingesetzt werden kann.

Das weiterhin vorgesehene Dichtelement ist beispielsweise als Filzscheibe mit einem Innenprofil entsprechend dem Außenprofil der Getriebewelle ausgeführt.

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

Fig. 1 den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer Zweischei­ benkupplung mit mehreren zylindrischen Räumen in der ge­ triebeseitigen Nabe;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt mit Ausbildung des Vorratsraumes als Ringraum;

Fig. 3 die vergrößerte Darstellung des Schnittes des Ringkolbens gern. Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Ausführung mit Vorratsräumen in beiden Naben;

Fig. 5 einen Teilschnitt mit einem zwischen den beiden Naben an­ geordneten Vorratsraum, in welchem das Schmiermittel in einem elastischen Balg untergebracht ist.

Fig. 1 zeigt die obere Hälfte des Längsschnittes durch eine Zwei­ scheibenkupplung 1. Diese besteht aus einem Kupplungsgehäuse 3 sowie einem Zwischengehäuse 4, die beide am Schwungrad 2 durch Schrauben befestigt sind. Zwischen Schwungrad 2 und Kupplungsge­ häuse 3 ist, ausgehend vom Schwungrad 2, eine Kupplungsscheibe 9, eine Zwischenplatte 8, eine Kupplungsscheibe 10, eine Anpreßplat­ te 7 und eine Membranfeder 5 angeordnet. Die Zwischenplatte 8 ist in nicht näher dargestellter Weise drehfest - aber axial verschieb­ bar - am Kupplungsgehäuse 3 oder am Zwischengehäuse 4 gelagert, die Anpreßplatte 7 ist ebenfalls drehfest - aber axial verschieb­ bar - gegenüber dem Kupplungsgehäuse 3 gelagert. Die Membranfe­ der 5 stützt sich mit ihrem Außenumfang am Kupplungsgehäuse 3 ab und mit ihrem mittleren Umfang belastet sie die Anpreßplatte 7 in Richtung auf das Schwungrad 2. Die nach radial innen weisenden Federzungen 6 dienen der Kupplungsbetätigung über ein nicht näher dargestelltes Ausrücksystem. Beide Kupplungsscheiben 9 und 10 sind mit Reibbelägen 18 bzw. 19 versehen und weisen - ggf. unter Zwischenschaltung von Torsionsschwingungsdämpfern - eine motor­ seitige Nabe 12 bzw. eine getriebeseitige Nabe 13 auf. Jede die­ ser Naben 12/13 ist mit einem Vielkeilinnenprofil 14 bzw. 15 ver­ sehen - zur drehfesten, aber axial verschiebbaren Befestigung auf einer nicht dargestellten Getriebewelle. Die getriebeseitige Nabe 13 ist mit mehreren am Umfang verteilten Bohrungen 20 verse­ hen, die konzentrisch und parallel zur gemeinsamen Drehachse 11 derart angeordnet sind, daß sie die Stirnfläche 23 durchdringen, die auf die motorseitige Nabe 12 zu gerichtet ist. In diese Boh­ rungen 20 sind Kolben 21 axial verschiebbar eingesetzt, die sich in montiertem Zustand der Kupplung an der Stirnfläche 22 der mo­ torseitigen Nabe 12 abstützen, wobei diese Stirnfläche 22 der Stirnfläche 23 der getriebeseitigen Nabe 13 gegenüberliegt. Die Bohrungen 20 sind mit einem Schmiermittel gefüllt und so bilden die von den Kolben 21 nicht ausgefüllten Bereiche jeweils einen Vorratsraum 25 für Schmiermittel. Jeder dieser Vorratsräume 25 steht mit einer Nut 17 in Verbindung, die etwa in der axialen Mitte der Nabe 13 von radial innen her durch das Vielkeilinnen­ profil 15 bis auf einen Durchmesser, der größer als der Durchmes­ ser des Vielkeilinnenprofiles 15 ist, reicht, so daß sich die Nut 17 mit sämtlichen Bohrungen 20 zumindest geringfügig über­ deckt und somit eine Verbindung hergestellt ist.

Vor Montage der Kupplung werden die Vorratsräume 25 teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt und danach die Kolben 21 eingesetzt. Durch Einschieben der Kolben 21 auf eine Tiefe entsprechend der gewünschten Anlage an der Stirnfläche 22 der motorseitigen Na­ be 12 entsprechend der späteren Einbausituation (in Abhängigkeit von der axialen Erstreckung der Zwischenplatte 8 und der entspre­ chenden Erstreckung der beiden Naben 12 und 13 unter Berücksich­ tigung neuer Reibbeläge 18 und 19) ist die Vorbereitung der ge­ triebeseitigen Kupplungsscheibe 10 für den Zusammenbau der Kupp­ lung getroffen. Unabhängig vom Vorspannzustand der Membranfeder 5 können nun beide Kupplungsscheiben 9 und 10 mit den Gehäusetei­ len, der Anpreßplatte und der Zwischenplatte zu einer Druckplatte komplettiert werden und vor sowie während dem Zusammenbau mit dem Schwungrad verändert sich die Lage der beiden Naben in axialer Richtung nicht mehr. Im späteren Betrieb sorgt der Verschleiß der Reibbeläge 18 bzw. 19 dafür, daß sich die beiden Naben 12 und 13 bei jedem Einrückvorgang geringfügig näherkommen, so daß die Kol­ ben 21 mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge in die Bohrun­ gen 20 eingeschoben werden und das Schmiermittel aus den Vorrats­ räumen 25 über die Nut 17 in die Keilverbindung zwischen Viel­ keilinnenprofil 15 der getriebeseitigen Nabe 13 und Vielkeilau­ ßenprofil der Getriebewelle dosiert eingeführt wird.

In Fig. 2 ist eine Variante von Fig. 1 dargestellt, welche von Montage und Funktion her im wesentlichen identisch ist, wodurch sich die Beschreibung lediglich auf die konstruktiven Unterschiede beschränken kann. Im vorliegenden Fall ist in der getriebeseiti­ gen Nabe 13 im der motorseitigen Nabe 12 zugewandten Bereich eine Ringnut 24 angeordnet, die die Stirnfläche 23 durchdringt. Die Ringnut 24 ist konzentrisch zur Drehachse 11 angeordnet. Sie steht über einige axial verlaufende Bohrungen 31 mit der Nut 17 in Verbindung, die von radial innen her das Vielkeilinnenprofil 15 durchdringt. In die Ringnut 24 ist ein Ringkolben 29 eingesetzt, der bei zusammengebauter Zweischeibenkupplung mit seinem aus der Ringnut 24 herausstehenden Bereich an einer Stirnfläche 22 der motorseitigen Nabe 12 anliegt. Mit seinem gegenüberliegenden End­ bereich definiert er zusammen mit der Ringnut 24 einen Vorrats­ raum 26, der sich konzentrisch in der Nabe 13 erstreckt und mit Schmiermittel gefüllt ist. Bei Betätigung der Zweischeibenkupplung und bei einsetzendem Verschleiß der Reibbeläge wird der Ringkol­ ben 29 mehr und mehr in die Ringnut 24 eingeschoben und verdrängt das Schmiermittel aus dem Vorratsraum 26 über die Bohrungen 31 und die Nut 17 in die Spalte zwischen Vielkeilinnenprofil 15 der Nabe 13 und Vielkeilaußenprofil der Getriebewelle.

Fig. 3 zeigt den Längsschnitt durch den Ringkolben 29 in vergrö­ ßerter Darstellung. Der Ringkolben 29 besteht im vorliegenden Fall aus einem Kunststoff-Spritzteil, an welches Dichtlippen 39 einteilig angeformt sind, die einen spitzen Winkel zum Grundkör­ per des Ringkolbens 29 aufweisen, und zwar in Einschubrichtung ge­ sehen. Durch die Ausbildung als Kunststoffteil kann eine preis­ werte Herstellung erfolgen und durch die Verwendung angespritzter Dichtlippen der dargestellten und beschriebenen Konfiguration kann trotz relativ grober Passungen eine einwandfreie Abdichtung erzielt werden.

Fig. 4 zeigt den Teilschnitt durch eine Zweischeibenkupplung, bei welcher beide Naben 12 und 13 der Kupplungsscheiben 9 und 10 mit einer automatischen Schmiereinrichtung versehen sind. Im vorlie­ genden Fall taucht ein gemeinsamer Ringkolben 30 in Ringnuten 24 ein, die in beiden Naben 12 und 13 eingebracht sind und die die jeweils einander gegenüberliegenden Stirnflächen 22 bzw. 23 durch­ dringen. Damit sind sowohl in der motorseitigen Nabe 12 als auch in der getriebeseitigen Nabe 13 Vorratsräume 26 bzw. 27 zur Un­ terbringung von Schmiermittel möglich. Die Vorratsräume 26 bzw. 27 sind jeweils über mehrere Bohrungen 31 bzw. 32 mit entspre­ chenden Nuten 16 bzw. 17 verbunden, welche die Vielkeilinnenpro­ file 14 bzw. 15 von radial innen her durchdringen und eine Ver­ bindung zu den Schmierflächen zwischen Getriebewelle und beiden Naben herstellen. Bei dieser Konstruktion erfolgt eine Schmierung beider Naben der beiden Kupplungsscheiben bei entsprechendem Ver­ schleiß der Reibbeläge, indem der gemeinsame Ringkolben 30 in beide Vorratsräume eintaucht. Um jedoch sicherzustellen, daß die vorrangig zu schmierende getriebeseitige Nabe 13 mit Schmiermit­ tel bedient wird, können beispielsweise die Spalte zwischen Viel­ keilinnenprofil 14 der motorseitigen Nabe 12 und der Getriebewel­ le mit einem größeren Durchflußwiderstand als die Verzahnung auf der Seite der getriebeseitigen Nabe 13 versehen sein. Es ist je­ doch auch möglich, an anderer Stelle eine Erhöhung des Durchfluß­ widerstandes vorzusehen.

In Fig. 5 ist eine Konstruktion dargestellt, bei welcher der Vorratsraum 28 für ein Schmiermittel im Axialraum zwischen den beiden Naben 12 und 13 untergebracht ist. Diese Konstruktion läßt sich mit sehr wenig Herstellungsaufwand erstellen. Auf der getrie­ beseitigen Nabe 13 ist auf dem Außenumfang des der motorseitigen Nabe 12 zugewandten Fortsatzes 35 eine zylindrische Fläche ange­ ordnet, auf welche eine Hülse 33 aufgeschoben ist. Zwischen bei­ den Teilen ist eine Dichtung 36 vorgesehen. Der Innendurchmesser der Hülse 33 bildet einen Zylinder, in welchen ein in Richtung auf die Nabe 13 verlaufender Fortsatz 34 der Nabe 12 teilweise hineintaucht. Zur Abdichtung gegenüber dem Fortsatz 34 ist bei­ spielsweise eine Filzscheibe 38 vorgesehen, die ein Innenprofil entsprechend dem Vielkeilinnenprofil 14 der Nabe 12 aufweist und mit ihrem Außenumfang exakt in den Innendurchmesser der Hülse 33 eingreift. Damit ist sichergestellt, daß bei Verringerung des Ab­ standes der beiden Naben 12 und 13 Schmiermittel aus dem Vorrats­ raum 28 vorrangig in das Vielkeilinnenprofil 15 der getriebesei­ tigen Nabe 13 eingeführt wird. In dieser Konstruktion ist zur Er­ leichterung der Montage des Schmiermittels ein elastischer Balg 37 angeordnet, der ein nach radial innen hin offenes U-Profil auf­ weist und zwischen Fortsatz 35, Hülse 33 und Filzscheibe 38 ein­ gesetzt ist. Dieser Balg 37 kann vor der Montage der Kupp­ lungsscheiben mit einem Schmiermittel vorgefüllt und dann als Einheit zwischen beide Naben eingesetzt werden. Diese Handhabung vereinfacht den Zusammenbau der Zweischeibenkupplung ganz wesent­ lich.

Claims (9)

1. Zweischeibenkupplung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Schwungrad, einem Kupplungsgehäuse, einer Kupplungshauptfeder, ggf. separaten Ausrückelementen, einer Anpreßplatte, einer Zwischenplatte und zwei Kupplungsscheiben, die mit ihren Naben über Vielkeilprofile drehfest - aber axial verschiebbar - auf einer Getriebewelle aufgesetzt sind, wobei die getriebeseitige Kupplungsscheibe mit ihren Reibbelägen zwischen Anpreßplatte und Zwischenplatte sowie die motorseitige zwischen Zwischen­ platte und Schwungrad einspannbar ist und wobei zumindest die Nabe der getriebeseitigen Kupplungsscheibe mit einer automati­ schen Nachschmiereinrichtung der Zwischenräume zwischen den Profilen von Nabe und Getriebewelle versehen ist, bei welcher aus einem Vorratsraum durch Abstandsveränderung infolge Belag­ verschleiß Schmiermittel in die Zwischenräume transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenverdrängung während des Einkuppelvorganges durch Abstandsverkleinerung beider Naben (12, 13) durch Belagver­ schleiß erfolgt.

2. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest in der getriebeseitigen Nabe ein Vorratsraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der ge­ triebeseitigen Nabe (13) mehrere konzentrisch zur Drehachse (11) und parallel zu dieser angeordnete Bohrungen (20) vorge­ sehen sind, die die der motorseitigen Nabe (12) zugewandte Stirnfläche (23) durchdringen, in die jeweils ein Kolben (21) axial verschiebbar eingesetzt ist, wobei die der motorseitigen Nabe (12) zugewandten Flächen der Kolben (21) im eingerückten Zustand der Kupplung an der der getriebeseitigen Nabe (13) zu­ gewandten Stirnfläche (22) der motorseitigen Nabe (12) anlie­ gen.

3. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest in der getriebeseitigen Nabe ein Vorratsraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der ge­ triebeseitigen Nabe (13) eine konzentrisch zur Drehachse (11) verlaufende Ringnut (24) angeordnet ist, die die der motorsei­ tigen Nabe (12) zugewandte Stirnfläche (23) durchdringt, in die ein Ringkolben (29) axial verschiebbar eingesetzt ist, wo­ bei die der motorseitigen Nabe (12) zugewandte Fläche des Ringkolbens (29) im eingerückten Zustand der Kupplung an der der getriebeseitigen Nabe (13) zugewandten Stirnfläche (22) der motorseitigen Nabe (12) anliegt.

4. Zweischeibenkupplung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der getriebeseitigen Nabe (13) eine ra­ dial verlaufende Nut (17) angeordnet ist, die von radial ihnen her das Vielkeilinnenprofil (15) durchdringt, die einen größe­ ren Innendurchmesser als das Vielkeilinnenprofil (15) aufweist und die im Bereich ihres größten Durchmessers mit dem Vorrats­ raum bzw. den Vorratsräumen (25, 26) in Verbindung steht.

5. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden einander zugekehrten Nabenbereichen Vorratsräume (26, 27) für Schmiermittel vorgesehen sind und vorzugsweise ein einteiliger Verdrängungskörper (30) axial verschiebbar vorgesehen ist, der in beide Naben (12, 13) hineinreicht, wo­ bei der Durchflußwiderstand für das Schmiermittel zwischen dem Vielkeilinnenprofil (14) der motorseitigen Nabe (12) und der Getriebewelle größer als bei der getriebeseitigen Nabe (13) ausgebildet ist.

6. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebeseitige Nabe (13) anschließend an die der mo­ torseitigen Nabe (12) zugekehrte Stirnfläche einen axial offe­ nen Zylinder (Hülse 33) aufweist, in den teilweise die motor­ seitige Nabe (12) mit einem Fortsatz (34) hineinreicht, der zumindest gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichtet ist, wo­ bei der von Getriebewelle, getriebeseitiger Nabe (13) mit Zy­ linderinnenwand und Fortsatz (34) der motorseitigen Nabe (12) gebildete Raum als Vorratsraum (28) für Schmiermittel ausge­ bildet ist.

7. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus einer Hülse (33) besteht, die auf einem zylindrischen Fortsatz (35) der Nabe (13) unter Zwischenschal­ tung einer Dichtung (36) aufgesetzt ist.

8. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stirnfläche (23) der getriebeseitigen Nabe (13) und Stirnfläche (22) der motorseitigen Nabe (12), ausgehend von der Stirnfläche (23), ein U-förmiger, radial nach innen offener Balg (37) mit Schmiermittel sowie ein Dichtelement (Filzscheibe 38) innerhalb der Hülse (33) eingesetzt sind.

9. Zweischeibenkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement als Filzscheibe (38) ausgeführt ist und ein Innenprofil entsprechend dem Außenprofil der Getriebewelle aufweist.