DE4414033A1 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 8 38 094 ist eine Reibungskupplung bekannt, in deren Kupplungsgehäuse eine Anpreßplatte axial verlagerbar angeordnet ist. Diese Anpreßplatte ist mit einer Seite einer mit Reibbelägen ausgebildeten Kupplungsscheibe zugewandt, während deren Gegenseite an einem Kraftspeicher in Form einer Membranscheibe anliegt, die im Umfangsbereich am Kupplungsge­ häuse aufgenommen ist und in deren radial innerem Bereich eine Einrichtung zum Ein- oder Ausrücken angreift. Die Membran­ scheibe ist mit ihrem zwischen dem Umfangsbereich und dem ra­ dial inneren Bereich liegenden Mittelbereich in Kontakt mit einem Vorsprung der Anpreßplatte.

Zum Einrücken der Reibungskupplung wird mittels der Einrich­ tung zum Ein- oder Ausrücken eine Kraft auf die Membranscheibe ausgeübt, durch welche die letztgenannte in Richtung zur An­ preßplatte ausgelenkt wird und die Anpreßplatte gegen den zu­ geordneten Reibbelag der Kupplungsscheibe drückt. Zum Ausrücken wird die für den Ein- und Ausrückvorgang dienende Ein­ richtung entlastet, woraufhin die Membranscheibe diese Ein­ richtung in ihre Ausgangsstellung zurückschiebt und somit ein Abheben der Anpreßplatte von der Kupplungsscheibe gestattet.

Die nach radial innen ragenden Zungen der Membranscheibe wei­ sen sowohl in eingerücktem als auch in ausgerücktem Zustand eine Ausrichtungskomponente in Achsrichtung auf. Bei betriebsbedingter Drehung des Kupplungsgehäuses und damit der Membranscheibe drängen die radial inneren Enden der Membran­ zungen fliegkraftbedingt nach radial außen, wodurch sich die von der Membranscheibe auf die Anpreßplatte übertragende Kraft betragsmäßig ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupp­ lung so auszubilden, daß sich betriebsbedingte Parameter, wie beispielsweise eine fliehkraftabhängige Lageeinstellung eines Kraftspeichers im Kupplungsgehäuse, beim Ein- oder Ausrücken nicht nachteilig auf den Ein- oder Ausrückvorgang auswirken können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Bei in üblicher Weise ausgebildeten Reibungskupplungen ist der zur Erzeugung der Anpreßkraft vorgesehene Kraftspeicher, der beispielsweise als Membranfeder oder als Membranscheibe aus­ gebildet sein kann, zwischen dem Kupplungsgehäuse und der An­ preßplatte eingespannt. Beim Einbringen einer zur Kupplungs­ scheibe hin gerichteten Axialkraft durch eine Einrichtung zum Ein- oder Ausrücken kann bei zu schwacher Ausbildung der Kop­ pelelemente, die zum Anbinden der Anpreßplatte an das Kupp­ lungsgehäuse vorgesehen sind, eine vorzeitige Verschiebebewegung der Anpreßplatte in Richtung zur Kupp­ lungsscheibe ausgelöst werden. Der unter Vorspannung stehende Kraftspeicher ist bestrebt, dieser Bewegung der Anpreßplatte nachzufolgen, so daß sich dessen andere Seite von ihrer Anla­ gestelle am Kupplungsgehäuse löst und daher keine Abstützung an demselben mehr findet. Die Folge hiervon ist ein undefiniertes Kupplungsverhalten, das solange anhält, bis die Anpreßplatte am zugeordneten Reibbelag der Kupplungsscheibe in Anlage kommt und dadurch zum Stillstand gebracht wird. Um dieses undefinierte Kupplungsverhalten zu verhindern, ist das elastische Koppelelement gemäß Anspruch 1 so ausgelegt, daß es bei Einleitung einer zur Kupplungsscheibe hin gerichteten Axialkraft durch die Einrichtung zum Ein- oder Ausrücken einen ausreichend großen Widerstand entgegensetzen kann, um eine vorzeitige Bewegung der Anpreßplatte in Richtung zur Kupp­ lungsscheibe zu verhindern. Die Auslegung des elastischen Koppelelementes sollte hierbei anspruchsgemäß so festgelegt sein, daß es eine Kraft aufnehmen kann, die sich betragsmäßig aus dem Verformungswiderstand des Kraftspeichers und dessen fliehkraftabhängigem Bestreben zu einer Lageänderung innerhalb des Kupplungsgehäuses ergibt. Andererseits sollte, wie eben­ falls dem Anspruch 1 entnehmbar ist, die Auslegung des Kraft­ speichers so gewählt werden, daß die von diesem aufgebaute Kraft die vom Verformungswiderstand des Kraftspeichers sowie von dessen fliehkraftabhängigem Verhalten abhängige Kraft nur geringfügig übersteigt, da eine zu große Steifheit des ela­ stischen Koppelelementes erhöhte Kräfte an der Einrichtung zum Ein- oder Ausrücken erforderlich macht und somit dazu führen würde, daß sich die Leistungsbilanz der Reibungskupplung ver­ schlechtert.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibungskupplung angegeben. Die Ansprüche 3 und 4 zeigen eine vorteilhafte Weiterbildung des elastischen Koppelelementes.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch eine gedrückte Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, wobei die obere Figurenhälfte den ausgerückten und die untere Figurenhälfte den eingerückten Zustand darstellt.

An einem nicht gezeigten Schwungrad, das mit der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs verbunden ist, ist ein Kupplungsgehäuse 1 einer Reibungskupplung befestigt. Das Kupplungsgehäuse 1 um­ schließt eine strichpunktiert dargestellte, drehfest auf einer Getriebewelle 2 angeordnete Kupplungsscheibe 3, die Torsions­ schwingungsdämpfer 4 sowie nicht näher dargestellte Reibschwingungsdämpfer umfaßt. An der vom Schwungrad abge­ wandten Seite der Kupplungsscheibe 3 ist eine Anpreßplatte 5 drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet. Diese trägt im Umfangsbereich Tangentialblattfedern 7, die anderenends am Kupplungsgehäuse 1 angreifen. Diese Tangentialblattfedern 7 sind als elastisches Koppelelement 8 wirksam.

Die Anpreßplatte 5 ist an deren von der Kupplungsscheibe 3 abgewandten Seite mit einer ringförmig verlaufenden Schneide 9 ausgebildet, an welcher ein Kraftspeicher 10, der durch eine Membranscheibe 11 gebildet wird, zur Anlage kommt. Der Kraft­ speicher 10 liegt an seiner von der Schneide 9 abgewandten Seite im Umfangsbereich an einem Drahtring 13 an, der sich am Kupplungsgehäuse 1 abstützt. Die Zungen 14 des Kraftspei­ chers 10 sind an ihren radial inneren Enden durch eine Ein­ richtung 15 zum Ein- oder Ausrücken in Achsrichtung beauf­ schlagbar. Diese Einrichtung 15 ist gemäß dem Ausführungsbei­ spiel in Fig. 1 zusammenwirkend mit der Membranscheibe 11 als Einrücker ausgebildet, von dem lediglich das auf einer am Ge­ triebe befestigbaren Buchse 18 verschiebbar angeordnete Ein­ rücklager 19 schematisch gezeigt ist. Bei Verwendung einer Membranfeder als Kraftspeicher ist aber ebenso ein durch Druck oder Zug auf deren Federzungen einwirkender Ausrücker als Einrichtung 15 zum Ein- oder Ausrücken denkbar.

Die Reibungskupplung arbeitet wie folgt:
Ausgehend von der oberen Hälfte der Fig. 1 wird das Einrück­ lager 19 in Achsrichtung nach links angetrieben, wodurch es die Zungen 14 der Membranscheibe 11 in Richtung zur Kupp­ lungsscheibe 3 auslenkt. Aufgrund ihres Verformungswider­ standes verhält sich die Membranscheibe hierbei zunächst wie ein starres Element, welches das Bestreben hat, der Bewegung des Einrücklagers durch eine Axialverlagerung nachzufolgen. Bei einer derartigen Axialverlagerung der Membranscheibe 11 würde diese im Umfangsbereich von dem Drahtring 13 und damit von ihrer Auflagerstelle am Kupplungsgehäuse 1 abgehoben, sobald sich die Anpreßplatte 5 bei nachgebendem Koppelele­ ment 8 in Richtung zur Kupplungsscheibe 3 bewegt. Da diese Bewegung der Anpreßplatte in der besagten Beaufschlagungsphase der Membranscheibe 11 unerwünscht ist, muß das Koppelelement 8 ausreichend stark ausgelegt sein, um die Anpreßplatte 5 gegen die in dieser Beaufschlagungsphase durch das Einrücklager 19 eingeleitete Axialkraft abzustützen und dadurch die Membran­ scheibe 11 im Umfangsbereich in Anlage an dem Drahtring 13 und somit am Kupplungsgehäuse 1 zu halten.

Sofern diese Einrückbewegung bei sich drehendem Kupplungsge­ häuse 1 durchgeführt wird, drängen die Enden der Zungen 14 der Membranscheibe 11 fliehkraftbedingt in Richtung nach radial außen und bewirken dadurch eine leichte Schrägstellung der Membranscheibe 11 im Kupplungsgehäuse 1, wodurch, da durch diese Schrägstellung die Membranscheibe 11 im Umfangsbereich in Richtung zur Anpreßplatte 5 bewegt wird, die letztgenannte stärker in Richtung zur Kupplungsscheibe 3 belastet wird. Auch diese Axialkraft muß durch das elastische Koppelelement 8 ebenso wie die bereits genannte, dem Verformungswiderstand der Membranscheibe 11 entsprechende Axialkraft auf genommen werden, wenn in der besagten Beaufschlagungsphase der Membranschei­ be 11 ein Ablösen der Anpreßplatte 5 von dieser und damit ein Abheben der Membranscheibe 11 vom Kupplungsgehäuse 1 vermieden werden soll.

Sobald das elastische Koppelelement 8 ausreichend stark aus­ gelegt ist, um die besagte Axialkraft aufnehmen zu können, ist sichergestellt, daß sich die Membranscheibe 11 beim Einrücken nicht vom Drahtring 13 und damit vom Kupplungsgehäuse 1 lösen kann. Ein definierter Kupplungsvorgang ist dadurch gewährlei­ stet. Das elastische Koppelelement 8 sollte hierbei allerdings nur so stark ausgebildet werden, daß es die in dieser Beauf­ schlagungsphase der Membranscheibe 11 einwirkende Axialkraft gerade eben aufnehmen kann. Höhere Gegenkräfte am Koppelele­ ment 8 hätten dagegen zur Folge, daß die am Einrücklager 19 einzuleitende Kraft höher sein müßte und dadurch die Leistungsbilanz der Reibungskupplung insgesamt verschlechtert würde.

Sobald das Einrücklager 19 in Achsrichtung um eine vorbe­ stimmbare Strecke in Richtung zur Kupplungsscheibe 5 bewegt worden ist, knicken die Zungen 14 der Membranscheibe 11 um die Schneide 9, so daß ein Hebelarm zum Verschieben der Anpreß­ platte 5 gegen die Wirkung des elastischen Koppelelementes 8 in Richtung zum zugeordneten Reibbelag 20 der Kupplungsschei­ be 3 sowie zum Andrücken der Anpreßplatte 5 gegen diesen Reibbelag 20 gebildet wird. Während dieser Beaufschlagungs­ phase der Membranscheibe 11 besteht keine Gefahr, daß die letztgenannte im Umfangsbereich von dem Drahtring 13 und damit vom Kupplungsgehäuse 1 abhebt.

Zum Ausrücken erfolgt eine Entlastung des Einrücklagers 19, woraufhin dieses unter der Wirkung der Federkraft des sich entspannenden elastischen Koppelelementes 8 sowie der Mem­ branscheibe 11 in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben wird. Durch das elastische Koppelelement 8 wird außerdem die An­ preßplatte 5 vom Reibbelag 20 der Kupplungsscheibe 3 abgehoben und in ihre in Fig. 1 rechte Endstellung zurückbewegt.

Claims (4)

1. Reibungskupplung, umfassend ein Kupplungsgehäuse, eine in demselben axial verlagerbare Anpreßplatte, an deren einem Antriebselement zugewandter Seite eine mit dem letztge­ nannten verbindbare Kupplungsscheibe mit Reibbelägen und an deren gegenüberliegender Seite ein mit einer Einrich­ tung zum Ein- oder Ausrücken verbundener Kraftspeicher zur Anlage bringbar ist, der sich einerseits am Kupp­ lungsgehäuse und anderenseits an der Anpreßplatte ab­ stützt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kraftspei­ cher (10) ein die Anpreßplatte (5) an das Kupplungsge­ häuse (1) anbindendes elastisches Koppelelement (8) zu­ geordnet ist, das den Kraftspeicher (10) in Achsrichtung mit einer Kraft am Kupplungsgehäuse (1) in Anlage hält, welche diejenige Kraft geringfügig übersteigt, die vom Verformungswiderstand des Kraftspeichers (10) sowie des­ sen fliehkraftabhängigem Bestreben zu einer Lageänderung innerhalb des Kupplungsgehäuses (1) abhängig ist und un­ ter der Wirkung der Einrichtung (15) zum Ein- oder Aus­ rücken ein Lösen des Kraftspeichers (10) vom Kupplungs­ gehäuse (1) begünstigt.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 mit einer Membranscheibe als Kraftspeicher, an deren radial innerem Bereich ein Einrücker angreift, die sich mit ihrem Umfangsbereich am Kupplungsgehäuse abstützt und mit ihrem zwischen diesen beiden Bereichen liegenden Mittelbereich auf eine An­ preßplatte einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem elastischen Koppelelement (8) aufgebrachte Kraft diejenige entgegengesetzt gerichtete Kraft übersteigt, die sich aus dem Verformungswiderstand der Membranschei­ be (11) sowie aus dem fliehkraftabhängigen Bestreben derselben zu einer Lageänderung innerhalb des Kupplungs­ gehäuses (1) ergibt.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Koppelelement (8) zumindest eine Feder (7) aufweist, die einerends am Kupplungsge­ häuse (1) und anderenends an der Anpreßplatte (5) an­ greift.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7) als Tangentialblattfeder ausgebildet ist.