DE4309570B4

DE4309570B4 - Kupplung in Modularbauweise sowie Verfahren zur Montage derselben

Info

Publication number: DE4309570B4
Application number: DE4309570A
Authority: DE
Inventors: Koji Neyagawa Kajitani; Hiroshi Neyagawa Takeuchi; Yasunobu Neyagawa Fukatani; Hiroshi Neyagawa Teramae; Masaaki Neyagawa Asada
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: US6142279A; DE4309570A1; US6142278A; US5730266A; US5645150A; US5392888A

Abstract

Kupplung in Modularbauweise, umfassend:
– ein Schwungrad (1 ), von welchem eine erste Endfläche an ein entsprechendes Teil eines Motors zur Kraftübertragung anschließbar ist;
– eine Kupplungsabdeckungsausbildung (2) mit einer eine entsprechende zylinderförmige Fläche (1a) des Schwungrads (1) umschließenden und an dieser montierten Kupplungsabdeckung (10, 30) und mit einer Andrückplatte (12), die koaxial zu dem Schwungrad (1) angeordnet und einer zweiten Endfläche desselben zugewandt ist, die der kraftaufnehmenden ersten Endfläche gegenüberliegt;
– eine mit der Andrückplatte (12) und dem Schwungrad (1) koaxiale und zwischen diesen angeordnete Kupplungsscheibenausbildung (3); und
– einen Zahnkranz (6), der an einer Umfangsfläche (10a, 30a) der Kupplungsabdeckung (10, 30) montiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zahnkranz (6) im Bereich der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrads (1) radial außen auf die mehrfach axial geschlitzte Umfangsfläche der Kupplungsabdeckung (10, 30) aufgeschrumpft ist und hierdurch die Kupplungsabdeckung (10, 30) an der zylinderförmigen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung in Modularbauweise nach dem Oberbegriff des hier beigefügten Anspruchs 1, wie sie aus der DE 33 43 506 A1 bekannt ist. Auf diese Druckschrift wird weiter unten noch näher eingegangen.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer solchen Kupplung.
Eine herkömmliche Kupplung weist hauptsächlich eine Kupplungsabdeckungsausbildung, die eine an einem Schwungrad befestigte Andrückplatte hält, und eine Kupplungsscheibenausbildung auf, die sich zwischen dem Schwungrad und der Andrückplatte der Kupplungsabdeckungsausbildung befindet.
Das Ende der Kupplungsabdeckungsausbildung erstreckt sich radial nach außen in einen Flansch, so dass dementsprechend die Kupplungsabdeckungsausbildung durch Festlegen des Flansches an einer Endfläche des Schwungrads an letzterem montiert ist. Dabei muss der Außendurchmesser des Schwungrads um die radiale Breite des Flansches größer sein als derjenige der Kupplungsscheibenausbildung.
In dem ungeprütten japanischen Gebrauchsmuster mit der Veröftentlichungs-Nummer 50 (1975–1762) ist eine Konstruktion zur Anbringung der Kupplungsabdeckung beschrieben, mit welcher die Schwungradabmessungen minimiert werden sollen, wobei die Umfangswand der Kupplungsabdeckung in Umfangsrichtung an der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads montiert wird. Dabei liegt der Außendurchmesser des Schwungrads in der Größenordnung des Außendurchmessers der Kupplungsabdeckung, da nämlich der Flansch einer herkömmlichen Kupplungsabdeckung entfällt.
Bei vorstehender Konstruktion ist die Umfangswand der Kupplungsabdeckung durch Bolzen an der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads befestigt. Wegen der Krümmung der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads ist der Kontaktbereich beim Sitz der Befestigungsbolzen gering, wodurch die Haltereibung zwischen den Flächen ungenügend ist, so dass die Bolzen zur Lockerung und die Kontaktbereiche, in denen die Bolzen sitzen, zur Abnutzung neigen. Darüber hinaus wirken Scherkräfte an der Kupplungsabdeckung direkt auf die Bolzen, so dass diese gelegentlich abbrechen. Eine Lösung für dieses Problem wäre, die Anzahl der Bolzen zu erhöhen. Dies aber würde zu einem größeren Arbeitsumfang bei der Montage führen.
Ferner neigt die Kupplung unter Einwirkung von Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Schwungrads entsteht, zu einer radialen Dehnung nach außen. Dies führt zu einer Belastung der die Kupplungsabdeckung an dem Schwungrad festlegenden Bolzen, die dann dazu zur Lockerung neigen.
Kupplungen in Modularbauweise sind beispielsweise aus der US 4 600 092 , der US 4 811 826 sowie der eingangs erwähnten DE 33 43 506 A1 bekannt. Dabei bildet die komplette Kupplung mit Schwungrad, Kupplungsabdeckungsausbildung und Kupplungsscheibenausbildung sowie einem Zahnkranz für den Angriff eines Anlasserritzels eine modulare Einheit. Dabei sind die bei den bekannten motorwärtigen Ränder der Kupplungsabdeckungsausbildung durch Umlegen und Einrollen an einem radial äußeren Bereich des Schwungrades befestigt. Der Zahnkranz ist bei der Ausbildung gemäß der eingangs erwähnten DE 33 43 506 A1 auf einer Umfangsfläche der Kupplungsabdeckung befestigt.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach der DE 33 43 506 A1 ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung in Modularbauweise der im Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 genannten Art derart auszubilden, dass die Kupplungsabdeckung mit geringerem Aufwand bei der Montage an dem Schwungrad festlegbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplung mit den Merkmalen des hier beigefügten Anspruchs 1 gelöst.

Die Kupplungsausbildung nach der Erfindung weist ein Schwungrad auf, dessen eine Endfläche an ein entsprechendes Teil eines Motors zur Kraftaufnahme angeschlossen werden kann; eine Kupplungsabdeckungsausbildung, die eine die zylinderförmige Fläche des Schwungrads umfangsseitig einschließende und dort montierte Kupplungsabdeckung und eine der gegenüberliegenden Endfläche des Schwungrads zugewandte koaxiale Andrückplatte enthält; und einen Zahnkranz, der umfangsseitig an der Umfangsfläche der Kupplungsabdeckung aufgeschrumpft ist, und zwar außerhalb deren Befestigung an der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads, so dass der Zahnkranz als Teil des Kupplungsmoduls an beiden befestigt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung erfolgt die Festlegung des Zahnkranzes über der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads derart, dass die Umfangswand der Kupplungsabdeckung dazwischentritt. Folglich wird der Endrand der Kupplungsabdeckung gleichzeitig zwischen dem Zahnkranz und der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads festgeklemmt. Auf diese Weise erfolgt die Festlegung der Kupplungsabdeckung an der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads in einem Montagevorgang, der weniger Schritte enthält.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Kupplung in Modularbauweise ist in dem beigefügten Anspruch 8 angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der hier beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Kupplungsausbildung;
2 eine Teilschnittansicht der Kupplungsausbildung von 1;
3 eine Teildraufsicht auf die Kupplungsausbildung von 1; und
4 eine Abwandlung der Kupplungsausbildung entsprechend 2.
In 1 ist eine Kupplung in Modularbauweise gezeigt, die hauptsächlich ein Schwungrad 1, eine Kupplungsabdeckungsausbildung 2 und eine Kupplungsscheibenausbildung 3 aufweist. Eine flexible Platte 4 ist auf der motorwärtigen Seite vorgesehen, nämlich zur Anbringung der Kupplung an dem entsprechenden Motorteil, wodurch sich die Kupplung zwischen der flexiblen Platte 4 und einem vorderen Getriebegehäuse 5 befindet.
Das Schwungrad 1 ist ein ringförmiges Teil, dessen eine Endfläche mit der flexiblen Platte 4 verbunden ist, wobei die gegenüberliegende Endfläche eine Reibfläche bildet, an welche die Kupplungsscheibe gedrückt wird.
Die Kupplungsabdeckungsausbildung 2 enthält eine Kupplungsabdeckung 10, eine Membranfeder 11 und eine ringförmige Andrückplatte 12, die sich innerhalb der Kupplungsabdeckung 10 befindet.
Die Kupplungsabdeckung 10 ist schüsselförmig ausgebildet und hat eine zentrale Öffnung mit großem Durchmesser. Eine Umfangswand 10a der Kupplungsabdeckung 10 erstreckt sich axial in Richtung auf den Motor (nach links in 1) und ist auf eine zylinderförmige Fläche 1a des Schwungrads 1 aufgepasst. Entlang der Innenfläche der Umfangswand 10a, nämlich am Ende der Kupplungsabdeckung 10, ist eine Vielzahl von sich axial erstreckenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Schlitzen 10b ausgebildet, wie das in 3 dargestellt ist.
Ein Zahnkranz 6 ist auf die Außenfläche der Umfangswand 10a der Kupplungsabdeckung 10 aufgeschrumpft. Der Zahnkranz 6 ist in Umfangsrichtung mit einer randseitigen Verzahnung 6a versehen, mit welcher das Ritzel eines Anlassers in Eingriff gebracht werden kann. Die Umfangswand 10a der Kupplungsabdeckung 10 und zylinderförmige Fläche 1a des Schwungrads 1 sind jeweils mit Öffnungen 10c und 1c versehen, wobei in ein jedes Paar Öffnungen 10c und 1c jeweils ein Rückhaltebolzen 20 eingesetzt ist, der die Kupplungsabdeckung 10 an einer Drehbewegung relativ zu dem Schwungrad hindert.
Die Membranfeder 11 ist eine mit der Kupplungsabdeckung 10 konzentrische Scheibe, deren radial mittlerer Bereich über Drahtringe 13 durch die Kupplungsabdeckung 10 gehalten ist, und deren radial äußerer Bereich die Andrückplatte 12 elastisch in Richtung auf das Schwungrad 1 treibt und dabei eine Vielzahl von Vorsprüngen 12b der Andrückplatte 12 mit Druckkraft beaufschlagt. Der radial innere Rand der Membranfeder 11 befindet sich in Kontakt mit einer Ausdrückvorrichtung 14, wobei die Einrückung der Kupplung aufgehoben wird, wenn die Ausrückvorrichtung 14 den radial inneren Rand der Membranfeder 11 in Richtung auf den Motor (nach links in der Figur) drückt.
Die Kupplungsscheibenausbildung 3 hat entlang ihres radial äußeren Randes Reibbeläge 3a, die zwischen der Reibfläche des Schwungrads 1 und einer Andrückfläche 12a der Andrückplatte 12 klemmend festgehalten werden.
Nachstehend wird der Montagevorgang der Kupplungsausbildung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert.
Zunächst werden die Membranfeder 11 und die Andrückplatte 12 in die Kupplungsabdeckung 10 eingebaut, wodurch die Kupplungsabdeckungsausbildung 2 zusammengesetzt wird. Die Kupplungsscheibenausbildung 3 wird ebenfalls zusammengesetzt, und anschließend werden diese und das Schwungrad 1 in der Kupplungsabdeckungsausbildung 2 positioniert. Zu diesem Zeitpunkt werden die Öffnungen 10c der Kupplungsabdeckung 10 jeweils mit den entsprechenden Öffnungen 1c des Schwungrads 1 in fluchtende Anordnung gebracht, und dann erfolgt der Einsatz des Bolzens 20 in jedes Paar der Öffnungen 10c/1c, wodurch die Festlegung des Schwungrads 1 an der Kupplungsabdeckungsausbildung 2 erfolgt.
In dieser Phase wird der Zahnkranz 6 erwärmt. Die Kupplungsabdeckung 10 und das Schwungrad 1 werden, falls notwendig, gekühlt. Der aufgrund seiner Erwärmung einen vergrößerten Innendurchmesser aufweisende Zahnkranz 6 wird um die Kupplungsabdeckung 10 herum angeordnet und in Umfangsrichtung auf die Außenseite der Umfangswand 10a der Kupplungsabdeckung 10 aufgeschrumpft. Auch wenn hier der Innendurchmesser der äußeren Umfangswand 10a etwas größer ist als der Außendurchmesser des Schwungrads 1 (zum Beispiel durch Herstellungsungenauigkeiten), wird die Kupplungsabdeckung 10 trotzdem an dem Schwungrad 1 sicher festgelegt, und zwar deshalb, weil wegen der Vielzahl von Schlitzen 10b entlang des inneren Randes der äußeren Umfangswand 10a der Kupplungsabdeckung 10 die äußere Umfangswand 10a radial nach innen umgefalzt und durch die Kontraktion des Zahnkranzes 6 entlang seines Innendurchmessers dicht an die zylinderförmige Fläche 1a des Schwungrads 1 gedrückt wird.
Nach erfolgtem Zusammenbau der Kupplungsausbildung wie oben beschrieben wird das Schwungrad 1 mit der flexiblen Platte 4 zusammengeführt, und die beiden Teile werden durch Bolzen 21 miteinander verbunden. In dem Getriebegehäuse ausgebildete Fenster sorgen für den Zugriff eines Monteurs, der die Bolzen 21 festzieht. Vor der Verbindung der flexiblen Platte 4 mit dem Schwungrad 1 wird diese bereits mit Hilfe von Bolzen 22 an der Kurbelwelle eines Motors vormontiert.
Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, bedeutet die Befestigung des Zahnkranzes 6 an der Kupplungsabdeckung 10 gleichzeitig die Festlegung der Kupplungsabdeckungsausbildung 2 an dem Schwungrad 1. Zudem wird der gesamte umfangsseitige Rand der Kupplungsabdeckung 10 an dem Schwungrad 1 festgelegt, wobei diese Art Zusammenbau für eine höhere Festigkeit und größere Langlebigkeit sorgt, als dies bei einer Ausbil dung der Fall ist, bei welcher eine Vielzahl von Bolzen als Befestigungsmittel verwendet wird.
Dadurch, dass Bolzen oder ähnliche Befestigungsmittel entfallen, verringern sich außerdem die Herstellungskosten und das Gesamtgewicht der Ausbildung.
(Abwandlungen)

a) Bei der vorstehenden Ausführungsform erfolgt die axiale Einstellung der Lage der Kupplungsabdeckung 10 relativ zu dem Schwungrad 1 durch die in die Öffnungen 10c der Kupplungsabdeckung 10 und in die Öffnungen 1c des Schwungrads 1 eingesetzten Bolzen 20. Bei der in 4 gezeigten Konstruktion ist die Umfangswand 30a der Kupplungsabdeckung 30 alternativ mit einem Widerlager 30b versehen, wobei die Wand radial nach innen gestuft ist. Das Widerlager 30b ist so gearbeitet, dass die Reibflächenendseite des Schwungrads 1 sich an dem Widerlager 30b abstützt, wodurch die relative Lage des Schwungrads 1 und der Kupplungsabdeckung 30 axial bestimmt wird, wenn die Kupplungsabdeckung 30 an dem Schwungrad 1 befestigt wird. Durch diese Abwandlung werden die bei vorstehend beschriebener Ausführungsform verwendeten Bolzen 20 überflüssig.
b) Die Innenfläche der Kupplungsabdeckung 10 und/oder die Außenfläche des Schwungrads 1 können zur Erhöhung der Reibkraft zwischen der Kupplungsabdeckung 10 und der zylinderförmigen Fläche des Schwungrads 1 gerändelt werden.
c) Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Erfindung auf eine schubbetätigte Kupplung angewendet. Die Anwendung auf eine zugbetuätigte Kupplung ist jedoch ebenfalls möglich.

Claims

Kupplung in Modularbauweise, umfassend: – ein Schwungrad (1 ), von welchem eine erste Endfläche an ein entsprechendes Teil eines Motors zur Kraftübertragung anschließbar ist; – eine Kupplungsabdeckungsausbildung (2) mit einer eine entsprechende zylinderförmige Fläche (1a) des Schwungrads (1) umschließenden und an dieser montierten Kupplungsabdeckung (10, 30) und mit einer Andrückplatte (12), die koaxial zu dem Schwungrad (1) angeordnet und einer zweiten Endfläche desselben zugewandt ist, die der kraftaufnehmenden ersten Endfläche gegenüberliegt; – eine mit der Andrückplatte (12) und dem Schwungrad (1) koaxiale und zwischen diesen angeordnete Kupplungsscheibenausbildung (3); und – einen Zahnkranz (6), der an einer Umfangsfläche (10a, 30a) der Kupplungsabdeckung (10, 30) montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (6) im Bereich der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrads (1) radial außen auf die mehrfach axial geschlitzte Umfangsfläche der Kupplungsabdeckung (10, 30) aufgeschrumpft ist und hierdurch die Kupplungsabdeckung (10, 30) an der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrades (1) festgeklemmt und festgelegt ist.
Kupplung in Modularbauweise nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung (10a, 1c; 30a) zur Bestimmung der Lage der Kupplungsabdeckung (10) relativ zu dem Schwungrad (1) in axialer Richtung.
Kupplung in Modularbauweise nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung zur Bestimmung der Lage der Kupplungsabdeckung (10) relativ zu dem Schwungrad (1) in Form von Öffnungen (10c) in der Umfangswand (10a) der Kupplungsabdeckung (10) und von entsprechenden Öffnungen (1c) in der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrads (1) vorgesehen ist und dass in diese Öffnungen (10c, 1c) Bol zen (20) eingesetzt sind, die die Kupplungsabdeckung (10) an einer Drehbewegung relativ zu dem Schwungrad (1) hindern.
Kupplung in Modularbauweise nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung zur Bestimmung der Lage der Kupplungsabdeckung (10) relativ zu dem Schwungrad (1) in Form eines Bereichs der Umfangswand (30a) der Kupplungsabdeckung (30) vorgesehen ist, der radial nach innen gestuft ist und ein Widerlager (30b) bildet, das sich randseitig an der der Andrückplatte (12) zugewandten zweiten Endfläche des Schwungrads (1) abstützt.
Kupplung in Modularbauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 4 gekennzeichnet durch eine flexible Platte (4), durch welche das Schwungrad (1) an der Kurbelwelle eines Motors montiert werden kann.
Verfahren für den Zusammenbau der Kupplung in Modularbauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Anordnen der Kupplungsscheibenausbildung (3) in der Kupplungsabdeckungsausbildung (2); b) Anordnen des Schwungrads (1) in der Kupplungsabdeckungsausbildung (2) durch Montieren der Umfangswand (10a, 30a) der Kupplungsabdeckung (10, 30) randseitig an der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrads (1); c) Lagebestimmung der Kupplungsabdeckung (10, 30) relativ zu dem Schwungrad (1) in axialer Richtung; d) Erwärmen des Zahnkranzes (6) und Aufschrumpfen desselben auf eine radial äußere Fläche des Randbereichs der Umfangswand (10a, 30a) der Kupplungsabdeckung (10, 30), die hierdurch an der zylinderförmigen Fläche (1a) des Schwungrads (1) festgelegt wird.