DE4429508A1 - Motorradkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere eine Kupplung mit einem Kupplungsscheibenpuffer, der beim Ein­ greifen und Lösen der Kupplung zusammen mit der Druckplatte der Kupplung eine zumindest annähernd lineare Gegenkraft zur Verlagerung der Druckplatte bewirkt. Die Kupplung weist ferner eine Drehmomentbegrenzung auf, um die nachteiligen Effekte beim Einsatz des Motors als Bremse zu verringern.

Motorräder weisen üblicherweise eine Kupplung auf, um die Drehkraft von der Kurbelwelle eines an dem Motorradrahmen angebauten Verbrennungsmotors auf die Eingangswelle eines ebenfalls an dem Motorradrahmen angebauten Getriebes zu übertragen. Eine solche Kupplung ist im allgemeinen dich;L an der Eingangswelle des Getriebes angebracht. Die Drehkraft wird von der Kurbelwelle des Motors über einen Getriebe Zug auf die Antriebsseite der Kupplung übertragen und über einen Kupplungskörper und die Abtriebsseite der Kupplung in die Eingangswelle des Getriebes eingeleitet.

Als Kupplungen für Motorräder sind Mehrfachscheibenkupplun­ gen bekannt, bei denen mehrere Scheiben Seite an Seite innerhalb der Kupplung angeordnet sind. Eine solche Kupplung besitzt üblicherweise mindestens zwei Kupplungsscheiben, von denen eine Scheibe zu gemeinsamer Drehung mit der Kurbel­ welle des Motors und eine Scheibe zu gemeinsamer Drehung mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist. Eine in der Kupplung angeordnete, üblicherweise federbelastete Druck­ platte übt eine wahlweise aufzubringende Andruckkraft auf die Scheiben aus, so daß sie gemeinsam umlaufen und die Drehkraft über sie übertragen wird. Die Druckplatte ist mit einem Lösemechanismus, z. B. einem Hebel an dem Motorradlen­ ker verbunden und kann über diesen Hebel in Eingriff ge­ bracht und gelöst werden. Die Kupplung ist in Eingriff, wenn die Kupplungsscheiben von der Druckplatte aneinandergepreßt werden, und sie ist außer Eingriff, wenn die Druckplatte gegen die Vorspannkraft der Feder verlagert wird, so daß sich die Kupplungsscheiben unabhängig voneinander drehen können.

In einer solchen herkömmlichen Kupplung dienen mehrere Schraubenfedern zum Vorspannen der Druckplatte. Zum Lösen der Kupplung wird die Druckplatte mittels des Lösemechanis­ mus gegen die Vorspannkraft der Schraubenfedern bewegt, wo­ bei die Schraubenfedern zusammengedrückt werden. Die Feder­ charakteristik der Schraubenfedern ist üblicherweise linear ansteigend, so daß beim Zusammendrücken der Federn eine linear zunehmende Kraft aufgebracht werden muß. Infolge­ dessen muß die von dem Motorradfahrer über den Lenkerhebel aufgebrachte Kraft im Verlauf des Lösens der Kupplung zuneh­ men, wodurch es für den Fahrer oft schwierig ist, ein wei­ ches Lösen und Eingreifen der Kupplung zu bewirken. Beim Eingreifen solcher Kupplungen erhält der Fahrer oft einen Ruck oder Stoß, wenn die Kupplung zu schnell eingreift, d. h. wenn der Hebel am Lenker zu schnell freigelassen wird.

Einige bekannte Kupplungen sind mit einer Dämpfungsfeder versehen, die der Vorspannkaft der Schaubenfedern entgege­ nwirkt, um den beim Eingreifen der Kupplung auftretenden Stoß abzuschwächen. Eine solche Dämpfungsfeder hat den Zweck, teure Teile vor Beschädigung zu schützen. Wenn bei einer solchen Kupplung die Dämpfungseigenschaften der Dämp­ fungsfeder und die Federcharakteristik der Schraubenfedern aufeinander abgestimmt sind, wird die Entlastungscharakte­ ristik mehr parabolisch als linear abfallend, d. h. die bei der Kupplungsbetätigung auftretende Gegenkraft wird parabo­ lisch. Die Charakteristik des Lösekraft wirkt sich dahinge­ hend aus, daß die zum Lösen der Kupplung bzw. zum Bewegen der Druckplatte erforderliche Kraft während des Lösevorgangs schnell ansteigt, wodurch es schwierig wird, das Lösen weich durchzuführen.

Die Drehkraft des Motors dient im allgemeinen zum Antreiben des Fahrzeugs, jedoch kann das Drehmoment eines Motors auch zum Verzögern oder Anhalten des Fahrzeugs genutzt werden, indem man die Kupplung zum Eingriff bringt, wenn die Getrie­ beeingangswelle eine höhere Drehzahl hat als die Kurbelwelle des Motors. Die Ausnutzung der niedrigeren Drehzahl des Motors zum Verzögern des Fahrzeugs wird als Motorbremse be­ zeichnet, deren Einsatz bei Automobilen allgemein üblich ist. Bei einem Motorrad kann der Einsatz der Motorbremse dagegen gefährlich sein. Wenn die Motorbremse zu schnell eingesetzt wird, kann evtl. der hintere Reifen ins Rutschen kommen, wodurch der Fahrer unter Umständen die Kontrolle über das Motorrad verlieren kann. Dies kann verheerende Folgen nach sich ziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gleichmäßi­ gen Kraftverlauf beim Betätigen der Kupplung zu ermöglichen und das beim Bremsen mit dem Motor übertragene Drehmoment herabzusetzen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die weiteren Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen zum Gegenstand.

In einer Ausführungsform der Erfindung besitzt eine lösbare Kupplung für die Kraftübertragung von der Kurbelwelle eines Motorradmotors auf die Eingangswelle eines Schaltgetriebes eine mit der Kurbelwelle des Motors zu verbindende Nabenan­ ordnung, eine mit der Nabe zu gemeinsamer Drehung verbundene erste Reibscheibe, ein mit der Eingangswelle des Getriebes zu verbindendes Kupplungsgehäuse und wenigstens eine mit dem Kupplungsgehäuse zu gemeinsamer Drehung verbundene, mit der ersten Reibscheibe in Eingriff zu bringende zweite Reib­ scheibe. An dem Kupplungsgehäuse wird eine Druckplatte ge­ halten, die zum gegenseitigen Aneinanderdrücken der Reib­ scheiben innerhalb des Kupplungsgehäuses unter Vorspannung steht.

Die Druckplatte wird durch eine konisch geformte Tellerfeder gegen die Reibscheiben vorgespannt. Die Federcharakteristik der Tellerfeder hat die Form einer mehrdimensionalen Kurve mit einem Maximumwert und mit Minimumwerten. Der Kurvenver­ lauf (vgl. Fig. 3, Kurve P1) ist derart, daß die Feder eine Ausgangs-Vorspannkraft auf die Druckplatte ausübt und daß die zum Lösen erforderliche Kraft bei fortschreitendem Löse­ vorgang geringer wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist inner­ halb des Kupplungsgehäuses angrenzend an die erste Kupp­ lungsscheibe ein elastisches Dämpfungsglied vorgesehen, das der Kraft der Tellerfeder entgegenwirkt. Wenn die Federcha­ rakteristik der Tellerfeder und die Charakteristik des Dämp­ fungsgliedes miteinander kombiniert werden, wird die Charak­ teristik der Lösekraft zu einer nahezu linearen Kurve abge­ flacht. Im Ergebnis bleibt die zum Einkuppeln und Lösen er­ forderliche Kraft über einen Teil des Verlagerungsweges der Druckplatte nahezu konstant und ermöglicht damit ein weiches Lösen der Kupplung.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung weist einen Dreh­ momentbegrenzer auf. Der Drehmomentbegrenzer besteht aus einer zusätzlichen Kupplungsscheibe, die über den Eingriff und das Lösen der Druckplatte mit dem Kupplungskörper gekup­ pelt wird. An der inneren Radialfläche der zusätzlichen Kupplungsscheibe sind Zähne ausgebildet. Ein radial äußerer Bereich der Nabenanordnung ist mit radial einziehbaren Zähnen versehen, deren Form zum Eingriff in die genannten Zähne ausgebildet ist, um eine Drehung der zusätzlichen Kupplungsscheibe gegenüber der Nabenanordnung in einer ersten Drehrichtung zu ermöglichen und eine gemeinsame Drehung in einer zweiten Drehrichtung zu bewirken.

Die zusätzliche Kupplungsscheibe kann durch die Vorspannung der Druckplatte in Eingriff mit der ersten und der zweiten Kupplungsscheibe gebracht werden. Bei einer Verwendung des Motors als Bremse überträgt die zusätzliche Kupplungsscheibe jedoch infolge der einziehbaren Zähne in der Nabenanordnung keine Drehkraft zwischen der Kurbelwelle des Motors und dem Kupplungsgehäuse.

Wenn die Motorbremse schnell eingesetzt wird, verringert sich die Drehmomentkapazität der Kupplung, wobei die Naben­ anordnung und die Kupplungsscheiben als ein Drehmomentbe­ grenzer wirken. Die Gefahr eines Reifenrutschens kann damit verringert werden, so daß das Motorrad beim Einsatz der Motorbremse eine erhöhte Stabilität erhält.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Kupplung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Freilaufs in von der Kupplung gemäß Fig. 1 getrennter Darstel­ lung,

Fig. 3 Kurven der Belastungs- und Entlastungscharakteristi­ ken der in Fig. 1 dargestellten Kupplung, und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Kupplung für ein Motorrad dargestellt.

Die Kupplung 1 ist an ein Ende der Kurbelwelle 2 eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors an einem (nicht dargestellten) Motorrad angesetzt und besitzt einen Ein­ gangsteil 3, einen Ausgangsteil 4, einen zwischen dem Ein­ gangsteil 3 und dem Ausgangsteil 4 angeordneten Kupplungs­ körper 5 und einen Andrückmechanismus 6, um den Kupplungs­ körper 5 in bzw. außer Eingriff zu bringen, d. h. Kraft zu übertragen bzw. den Kraftfluß zu unterbrechen. Der Andrück­ mechanismus 6 kann mit beliebigen Betätigungsvorrichtungen verbunden sein, wie etwa einem mit einem Hebel am Lenker des Motorrades verbundenen Seilzug (nicht dargestellt).

Der Eingangsteil 3 ist an einem Ende der Kurbelwelle 2 ange­ bracht und besitzt eine Keilnabe 10, eine scheibenförmige Rückhalteplatte 11 an der dem Andrückmechanismus 6 zugewand­ ten Seitenfläche der Keilnabe 10 und eine scheibenförmige Kupplungsscheibe 12, die der Rückhalteplatte 11 gegenüber­ liegend mit dazwischen befindlicher Keilnabe 10 angeordnet ist. Die Keilnabe 10 weist in ihrem zentralen Teil eine Buchse 10a und in ihrem äußeren Bereich einen scheibenför­ migen Flansch 10b auf.

In dem radial inneren Teil der Buchse 10a ist eine Keilnut ausgebildet, die sich mit einer Keilwelle am Ende der Kur­ belwelle 2 in Eingriff befindet. In den Flansch 10b sind mehrere Fensteröffnungen 10c eingeformt, in denen jeweils eine Torsions- bzw. Schraubenfeder 13 als Dämpfungsanordnung untergebracht ist. Die beiden Seiten der Torsionsfeder 13 werden von der Rückhalteplatte 11 und der Kupplungsscheibe 12 gehalten.

Die Rückhalteplatte 11 und die Kupplungsscheibe 12 werden durch einen Haltebolzen 14 in axialer Richtung und in Dreh­ richtung festgelegt. Der Haltebolzen 14 durchsetzt den Flansch 10b der Keilnabe 10, wobei der Haltebolzen 14 und die Keilnabe 10 in einem bestimmten Winkel gegeneinander verdrehbar sind. Zusätzlich ist ein Paar Spannscheiben 15 im inneren Bereich des Flansches 10b der Keilnabe 10 angeord­ net, so daß diese von der Rückhalteplatte 11 bzw. der Kupplungsscheibe 12 gehalten wird.

Am äußeren Teil der Kupplungsscheibe 12 ist ein sich zu dem Andrückmechanismus 6 hin erstreckender zylindrischer Teil 12a ausgebildet. An dem radial äußeren Bereich des zylindri­ schen Teils 12a ist zur Seite des Andrückmechanismus 6 hin eine Keilwelle 12b ausgebildet, mit der eine den Kupplungs­ körper 5 bildende erste Reibscheibe 20 in Eingriff ist. Die erste Reibscheibe 20 ist gegenüber dem zylindrischen Teil 12a axial beweglich, liegt jedoch wegen des Eingriffs mit der Keilwelle 12b in Drehrichtung dagegen fest. An jeder Seite der ersten Reibscheibe 20 sind Reibungsteile in der Form einer Druckplatte 40 und mehreren Mitnahmescheiben 31 angeordnet, wie später noch näher beschrieben wird.

Eine zweite Reibscheibe 21 mit einem Freilaufmechanismus ist an dem radial äußeren Bereich der Kupplungsscheibe 12 ange­ ordnet, wie später noch näher beschrieben wird. An jeder Seite der zweiten Reibscheibe 21 sind Reibungsteile in Form von zwei Mitnahmescheiben 31 angeordnet, wie später er­ läutert.

Gemäß Fig. 2 sind am radial äußeren Bereich der Kupplungs­ scheibe 12 sechs Vertiefungen 22 in gleichen gegenseitigen Abständen in Umfangsrichtung eingeformt. In die Vertiefungen 22 sind jeweils Einwegblöcke 23 derart eingesetzt, daß sie durch Zentrifugalkräfte nach außen bewegt werden können. Der Kopf jedes Einwegblockes 23 ist abgeschrägt. Die radial innere Seite der zweiten Reibscheibe 21 ist in Form von sägezahnartigen Wellungen oder Zähnen 21a ausgebildet, wobei die Abschrägung jedes Zahnes dem Kopf eines Einwegblockes 23 entspricht.

Wenn die Kupplungsscheibe 12 sich in Richtung des Pfeiles D in Fig. 2 dreht, werden die Einwegblöcke 23 von den Zähnen 21a in der radial inneren Seite der zweiten Reibscheibe 21 ergriffen, wobei ein Drehmoment übertragen wird. Bei der Rotation wird jeder Einwegblock 23 durch die Zentrifugal­ kraft nach außen gedrückt. Wenn andererseits die Motorbremse aktiviert wird, wird ein Drehmoment in der Richtung B von der zweiten Reibscheibe 21 auf die Motorbremse übertragen. Wenn sich in diesem Fall die zweite Reibscheibe 21 dreht, gehen die Einwegblöcke 23 in die Vertiefungen 22 der Kupp­ lungsscheibe 12 zurück, so daß die zweite Reibscheibe 21 leer läuft.

An einer Seitenfläche der Kupplungsscheibe 12 ist eine Scheibe 24 zum Regulieren der axialen Bewegung der zweiten Reibscheibe 21 befestigt.

Unter neuerlicher Bezugnahme auf Fig. 1 weist das Ausgangs­ teil 4 ein äußeres Kupplungsgehäuse 30 auf, bestehend aus einem zylindrischen, den Eingangsteil 3 überdeckenden Teil 30a und einer Seitenwand 30b, die eine Seitenfläche an der gegenüberliegenden Seite des Andrückmechanismus 6 bildet. In dem radial inneren Bereich des zylindrischen Teils 30a ist eine Keilnut 30c ausgebildet. Die Mitnahmescheiben 31, die zusammen mit der ersten und der zweiten Reibscheibe 20 und 21 den Kupplungskörper bilden, sind mit der Keilnut 30c in Eingriff. Die Mitnahmescheiben 31 sind relativ zu dem äußeren Kupplungsgehäuse 30 axial beweglich, liegen diesem gegenüber jedoch in Drehrichtung fest. An dem radial inneren Teil der Seitenwand 30b des äußeren Kupplungsgehäuses 30 ist mittels einer Schraube 33 ein Ausgangszahnrad 32 befestigt. Das Ausgangszahnrad 32 ist mit einem Lager 34 drehbar auf der Kurbelwelle 2 gelagert und befindet sich mit einem Zahn­ rad 36 in Eingriff, das auf der Eingangswelle 35 des Getrie­ bes befestigt ist.

Der Andrückmechanismus 6 weist eine im wesentlichen schei­ benförmige Druckplatte 40 und eine Haupttellerfeder 41 auf, die die Druckplatte 40 nach links drückt. Am radial äußeren Teil der Druckplatte 40 ist eine Keilwelle ausgebildet, die mit der Keilnut 30c des äußeren Kupplungsgehäuses 30 in Eingriff ist, wodurch die Druckplatte 40 gegenüber dem äußeren Kupplungsgehäuse 30 axial beweglich ist, jedoch in Drehrichtung festliegt. Die Haupttellerfeder 41 liegt mit ihrem radial inneren Teil in der Druckplatte 40 fest, und ihr radial äußerer Teil ist durch einen Sprengring 42 fest­ gelegt, der an dem Ende des zylindrischen Teils 30a des äußeren Kupplungsgehäuses 30 angebracht ist. Der radial innere Teil der Druckplatte 40 ist mit einem Lager 43 auf einer Auslösestange 44 drehbar gelagert.

Außerdem ist zwischen der Seitenwand 30b des äußeren Kupp­ lungsgehäuses 30 und den Mitnahmescheiben 31 eine Hilfs- Tellerfeder 45 angeordnet, die sowohl als Dämpfung zum Mildern eines Stoßes beim Eingreifen der Kupplung dient als auch die Lastcharakteristik beim Lösen einstellt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Kupplung beschrieben. Im eingerückten Zustand der Kupplung, bei dem die Auslöse­ stange 44 die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt, wird die Druckplatte 40 durch die Haupttellerfeder 41 gegen die Seitenwand 30b gedrückt, wobei die Reibscheiben 20 und 21 sowie die Mitnahmescheiben 31 aneinander gepreßt werden.

Dabei wird die von der Kurbelwelle 2 in den Eingangsteil 3 eingeleitete Kraft durch die Torsionsfeder 13 auf die Kupp­ lungsscheibe 12 übertragen, wobei die Torsionsfeder 13 als Dämpfungsglied für die Keilnabe 10 dient. Die in die Kupp­ lungsscheibe 12 eingeleitete Kraft wird durch die Reibschei­ ben 20 und 21 und die Mitnahmescheiben 31 auf das äußere Kupplungsgehäuse 30 des Ausgangsteils 31 übertragen. Da beim Übertragen der Kraft von dem Eingangsteil 3 zu dem Ausgangs­ teil 4 der Freilauf, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 be­ schrieben, in Eingriff ist, ist die zweite Reibscheibe 21 in die Kraftübertragung mit einbezogen.

Die auf das äußere Kupplungsgehäuse 30 übertragene Kraft wird durch das Ausgangszahnrad 32 in das Zahnrad 36 und damit in die Eingangswelle 35 des Getriebes eingeleitet.

Wenn bei einem mit der Kupplung 1 ausgerüsteten Motorrad während der Fahrt mit dem Motor gebremst werden soll, wird die Kraft vom Ausgangsteil 4 an den Eingangsteil 3 übertra­ gen. In diesem Fall wird der Freilauf wirksam. Die Einweg­ blöcke 23 gehen in die Vertiefungen 22 zurück und verhindern damit, daß von der zweiten Reibscheibe 21 Kraft übertragen wird. Es kann vielmehr nur über die erste Reibscheibe 20 Kraft übertragen werden, und die Drehmomentkapazität wird deshalb bei Einsatz der Motorbremse auf die Hälfte redu­ ziert. Die Kupplung 1 wirkt dementsprechend als ein Drehmo­ mentbegrenzer, so daß die Gefahr eines Durchrutschens des Reifens verringert werden kann und die Fahrsicherheit eines mit der erfindungsgemäßen Kupplung ausgestatteten Motorrades erhöht wird.

Wenn die Auslösestange 44 vom Fahrer in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts gezogen wird, wird die Druckplatte 40 gegen die Vorspannkraft der Haupttellerfeder 41 ebenfalls nach rechts in Fig. 1 bewegt. Dabei wird der die Reibschei­ ben 20 und 21 und die Mitnahmescheiben 31 aneinanderpressen­ de Druck aufgehoben und die Kupplung gelöst.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nunmehr die Beziehung zwischen den Kräften erläutert, die von der Haupttellerfeder 41 und der Hilfs-Tellerfeder 45 gegen die über die Bewegung der Druckplatte 40 erfolgende Verlagerung ausgeübt werden.

Die Druckkraftcharakteristik der Haupttellerfeder 41 ist in Fig. 3 durch die Kurve P1 verdeutlicht. Der Punkt A und die in Fig. 3 durch den Punkt A verlaufende vertikale Linie stellen den Zustand der Kupplung bei vollständigem Eingriff dar, bei dem die Haupttellerfeder 41 gegen die Druckplatte 40 drückt, um die Scheiben 20, 21 und 31 aneinander zu pressen und in Eingriff zu bringen und die Hilfs-Tellerfeder 45 zumindest teilweise zusammenzupressen. Die Druckkraft­ charakteristik der Hilfs-Tellerfeder 45 ist in Fig. 3 durch die Kurve P2 verdeutlicht. Der Punkt B stellt die Stelle in der Verlägerung dar, an der die Kraft der Hilfs-Tellerfeder 45 vernachlässigbar wird und die Druckplatte keine Kraft auf die Scheiben 20, 21 und 31 mehr ausübt. Anders ausgedrückt ist die Kupplung 1 beim Punkt B außer Eingriff gekommen.

Die Kurve P3 in Fig. 3 gibt die Summe der Kräfte von Haupt­ tellerfeder 41 und Hilfs-Tellerfeder 45 wieder. Wie aus dem Verlauf der Kurve P3 ersichtlich ist, wirkt die Hilfs-Tel­ lerfeder 45 der Kraft der Haupttellerfeder 41 entgegen. Wenn deshalb die Druckplatte 40 in Richtung Punkt B bewegt wird, d. h. wenn die Auslösestange 44 in Fig. 1 nach rechts gezogen und die Kupplung 1 in den gelösten Zustand überführt wird, verringert die Hilfs-Tellerfeder 45 die zum Lösen der Kupp­ lung erforderliche Kraft und überlagert die Kraft der Haupt­ tellerfeder 41.

Ein Vergleich der Kurven P1 und P3 läßt erkennen, daß durch die Einschaltung der Hilfs-Tellerfeder 45 die zum Eingreifen und Lösen der Kupplung 1 erforderliche Kraft im Vergleich zum alleinigen Einsatz der Haupttellerfeder 41 verringert wird. Beim Lösen der Kupplung wird die Wirkung der Haupt­ tellerfeder 41 herabgesetzt, wobei die Dämpfungskraft der Hilfs-Tellerfeder 45, die der Vorspannkraft der Druckplatte entgegenwirkt, allmählich abnimmt. Somit wird die durch die kombinierten Lastcharakteristiken der Tellerfedern 41 und 45 erzielte Lösekraftcharakteristik im wesentlichen flach bzw. nahezu linear, wie aus P3 in Fig. 3 ersichtlich.

Die in Fig. 3 in gestrichelten Linien dargestellten Charak­ teristiken sind die Lastcharakteristiken einer herkömmlichen Kupplung. Im einzelnen gibt dabei Q1 eine Andruckkraft bzw. Lastcharakteristik für einen Fall wieder, bei dem eine Schraubenfeder als Druckteil in der herkömmlichen Kupplung verwendet wird, während Q2 der Lastcharakteristik der Dämp­ fungsfeder entspricht. Die aus der Kombination der Charakte­ ristik Q1 der Schraubenfeder und der Lastcharakteristik Q2 der Dämpfungsfeder resultierende Lösekraftcharakteristik ist in der Kurve Q3 verdeutlicht, bei der die zum Lösen der Kupplung erforderliche Kraft während des Lösevorganges schnell ansteigt.

Wie vorstehend beschrieben, ist bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Kupplung am Ende der Kurbelwelle 2 ange­ ordnet. Dadurch kann der Raumumfang der Kupplung gegenüber einer herkömmlichen Kupplung kleiner gehalten werden, wo­ durch das Gewicht und der Umfang der Massenträgheit verrin­ gert werden können. Außerdem kann aus demselben Grund die Massenträgheit an der Ausgangsseite der Dämpfungsanordnung 13 erhöht werden, um auf einfache Weise die Schwingungsdämp­ fung zu verbessern.

Bei dieser Ausführungsform wird die Druckplatte 40 von der Haupttellerfeder 41 beaufschlagt und zum Dämpfen gegen die Hilfs-Tellerfeder 45 ausgeglichen, wodurch sowohl die Löse­ kraft verringert als auch die Lösekraftcharakteristik abge­ flacht werden kann. Auf diese Weise kann der Lösevorgang weich ausgeführt werden.

Außerdem wird beim Einsatz der Motorbremse die Drehmomentka­ pazität der Kupplung um die Hälfte reduziert. Insbesondere wenn die von den Reifen auf den Boden übertragene Kraft ge­ ring ist wie im Fall eines Motorrades, kann daher bei Ver­ wendung der Motorbremse ein Rutschen des Reifens vermindert oder vermieden werden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Die Kupplung 50 ist auf dem Ende einer Eingangswelle 51 eines Getriebes angebracht und besitzt einen Eingangsteil 52, auf den die Kraft von einer Kurbelwelle 49 an der Motor­ seite übertragen wird, einen zwischen dem Eingangsteil 52 und dem Ausgangsteil 53 angeordneten Kupplungskörper 54 sowie einen Andrückmechanismus 55 zur Druckbeaufschlagung des Kupplungskörpers 54.

Der Eingangsteil 52 umfaßt ein Eingangszahnrad 57, das durch ein Nadellager 56 auf der Eingangswelle 51 drehbar gelagert ist, eine als Dämpferanordnung wirkende Torsions- bzw. Schraubenfeder 58, ein Paar Seitenscheiben 59 zum Halten der Torsionsfeder 58, und ein mit den Seitenscheiben 59 verbun­ denes äußeres Kupplungsgehäuse 60. Das Eingangszahnrad 57 ist mit einem auf der Kurbelwelle 49 an der Motorseite be­ festigten Antriebszahnrad 48 in Eingriff. Die Torsionsfeder 58 ist in einer Vertiefung 57a im radial mittleren Teil des Eingangszahnrades 57 untergebracht und wird an ihren beiden Seiten von den Seitenscheiben 59 gehalten. Im radial inneren Teil des Eingangszahnrades 57 ist ein Paar Reibscheiben 61 zwischen den jeweiligen Seitenscheiben 59 und dem Eingangs­ zahnrad 57 angeordnet.

Das äußere Kupplungsgehäuse 60 hat an seinem radial äußeren Teil einen zylindrischen Teil 60a und an der Seite des Ein­ gangszahnrades 57 eine Seitenwand 60b. Die Seitenwand 60b des äußeren Kupplungsgehäuses 60 und das Seitenscheibenpaar 59 werden durch einen Haltebolzen 62 gegeneinander festge­ legt. Der Haltebolzen 62 durchsetzt eine Öffnung 57b in dem Eingangszahnrad 57. Die Öffnung 57b erstreckt sich in der Umfangsrichtung, so daß die Seitenscheiben 59 und das äußere Kupplungsgehäuse 60 gegenüber dem Eingangszahnrad 57 in einem bestimmten Winkel verdrehbar sind.

Im radial inneren Bereich des zylindrischen Teils 60a des äußeren Kupplungsgehäuses 60 sind Keilnuten ausgebildet. In den Keilnuten liegen vier ringförmige Kupplungsscheiben 65, die den Kupplungskörper 54 bilden. In den radial äußeren Bereichen der Kupplungsscheiben 65 sind entsprechende Keile ausgebildet, die mit den zugehörigen Keilnuten des äußeren Kupplungsgehäuses 60 in Eingriff sind. Dementsprechend sind die Kupplungsscheiben 65 gegenüber dem äußeren Kupplungsge­ häuse 60 axial beweglich und liegen in Drehrichtung diesem gegenüber fest.

Der Ausgangsteil 53 weist einen im wesentlichen scheiben­ förmigen Ausgangsflansch 66 auf. Im radial inneren Bereich des Ausgangsflansches 66 ist eine Keilnut 66a ausgebildet, die mit einer Keilwelle 51a am Ende der Eingangswelle 51 des Getriebes in Eingriff ist. In einem radial äußeren Bereich des Ausgangsflansches 66 sind an der Seite des Andrückmecha­ nismus 55 Keilnuten ausgebildet, und von vier den Kupplungs­ körper 54 bildenden Mitnahmescheiben 67 sind zwei mit den Keilnuten in Eingriff. Die beiden anderen Mitnahmescheiben 67 sind durch einen Freilauf mit demselben Aufbau wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit dem radial äußeren Bereich des Ausgangsflansches 66 verbunden. Im einzelnen sind im radial inneren Teil der anderen Mitnahmescheiben 67 sägezahnartige Zähne ausgebildet, und ein Freilaufblock 68 ist in eine Vertiefung im radial äußeren Bereich des Aus­ gangsflansches 66 so eingesetzt, daß er sich nach außen bewegen kann. An beiden Seitenflächen der Mitnahmescheiben 67 sind Reibteile befestigt.

Der Andrückmechanismus 55 weist eine scheibenförmige Druck­ platte 70 und eine Haupttellerfeder 71 zur Beaufschlagung der Druckplatte 70 auf. Im radial äußeren Bereich der Druck­ platte 70 sind Keilnuten ausgebildet, die jeweils mit den Keilwellen im zylindrischen Teil 60a des äußeren Kupplungs­ gehäuses 60 in Eingriff sind. Dementsprechend ist die Druck­ platte 70 gegenüber dem äußeren Kupplungsgehäuse 60 axial beweglich und liegt dazu in Drehrichtung fest. Die Haupttel­ lerfeder 71 ist mit ihrem radial inneren Ende in der Druck­ platte 70 und mit ihrem radial äußeren Ende mittels eines Sprengringes 72 am Ende des zylindrischen Teils 60a des äußeren Kupplungsgehäuses 60 festgelegt. Außerdem wird das radial innere Ende der Druckplatte 70 von einem Lager 73 auf einer. Auslösestange 74 drehbar gehalten.

Zwischen der Seitenwand 60a des äußeren Kupplungsgehäuses 60 und der Kupplungsscheibe 65 ist eine Hilfs-Tellerfeder 75 zur Dämpfung angeordnet. Die Beziehung zwischen den Lastcha­ rakteristiken der Hilfs-Tellerfeder 75 und der Hauptteller­ feder 71 ist dieselbe wie die anhand von Fig. 3 zu der vor­ hergehenden Ausführungsform beschriebene Beziehung.

Die von der Kurbelwelle 49 des Motors eingeleitete Kraft wird durch das Antriebszahnrad 48 auf das Eingangszahnrad 57 übertragen. Von dem Eingangszahnrad 57 wird die Kraft durch die Torsionsfeder 58 und die Seitenscheibe 59 auf das äußere Kupplungsgehäuse 60 übertragen. Die auf das äußere Kupp­ lungsgehäuse 60 übertragene Kraft wird durch die gegeneinan­ der gepreßten Kupplungsscheiben 65 und Mitnahmescheiben 67 an den Ausgangsflansch 66 weitergeleitet und weiter an die Eingangswelle 51 des Getriebes übertragen.

Wenn beim Eingreifen der Kupplung die Motorbremse eingesetzt wird, tritt der Freilauf in Funktion, wobei zwei der vier Mitnahmescheiben 67 nicht zur Kraftübertragung beitragen, wie es bei der vorherigen Ausführungsform der Fall ist. Beim Bremsen mit dem Motor erfolgt damit eine Drehmomentbegren­ zung, um ein Rutschen der Motorradreifen zu verhindern.

Zum Lösen der Kupplung wird die Auslösestange 74 nach rechts in Fig. 4 gezogen, um die Druckplatte 70 gegen die Druck­ kraft der Tellerfeder 71 nach rechts zu bewegen. Damit wird die Anpreßkraft zwischen den Kupplungsscheiben 65 und den Mitnahmescheiben 67 aufgehoben, so daß die Kupplung außer Eingriff kommt.

Durch die Wirkung der Hilfs-Tellerfeder 75 wird die Lastcha­ rakteristik während des Lösevorgangs weitgehend abgeflacht, so daß in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Kupplungsbetätigung weich durchgeführt werden kann.

Obgleich der als Drehmomentbegrenzer wirkende Freilauf an der Eingangsseite der Reibscheibe (Eingangsscheibe) anstelle der Ausgangsseite der Mitnahmescheibe (Ausgangsscheibe) an­ geordnet ist, wird unabhängig von der Art der Anordnung der­ selbe Effekt wie in der zuerst beschriebenen Ausführungsform erzielt.

Zusammengefaßt besteht die erfindungsgemäße Kupplung aus einem Eingangsteil 3, in den die Kraft einer Kurbelwelle 2 eingeleitet wird, einem konzentrisch zu dem Eingangsteil 3 angeordneten und an die Eingangswelle eines Getriebes zu kuppelndem Ausgangsteil, einem Kupplungskörper 5, einer Druckplatte 40 und einer Haupttellerfeder 41. Der Kupplungs­ körper 5 enthält mit dem Eingangsteil 3 verbundene Reib­ scheiben 20, 21 und eine mit dem Ausgangsteil 4 verbundene Mitnahmescheibe 31. Die Druckplatte 40 preßt die Reibschei­ ben 20, 21 sowie die Mitnahmescheibe 31 gegeneinander. Die Haupttellerfeder 41 beaufschlagt die Druckplatte 40 in der Weise, daß die Reibscheiben 20, 21 sowie die Mitnahmescheibe 31 gegeneinander gepreßt werden. Die Reibscheibe 21 ist ferner an ihrer radialen Innenseite mit Wellungen oder Zähnen 21a versehen. Der Eingangsteil 3 weist rückführbare Zähne 23 auf, die mit den Zähnen 21a in Eingriff kommen und eine gemeinsame Drehung der Reibscheibe 21 in einer Dreh­ richtung ermöglichen, nicht jedoch in der anderen Dreh­ richtung.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich.

Claims (17)

1. Kupplung zum Schließen und Unterbrechen des Kraftflusses zwischen der Kurbelwelle (2) eines Motorradmotors und der Eingangswelle (35) eines Handschaltgetriebes, ge­ kennzeichnet durch folgende Bauteile:
eine mit der Kurbelwelle (2) des Motors zu kuppelnde Nabenanordnung (10),
eine mit der Nabenanordnung (10) zu gemeinsamer Drehung in beiden Drehrichtungen verbundene erste Reibscheibe (20),
eine mit der Nabenanordnung (10) zu gemeinsamer Drehung in nur einer Drehrichtung verbundene zweite Reibscheibe (21),
ein an die Eingangswelle (35) des Getriebes anzukuppeln­ des Kupplungsgehäuse (30), das zumindest teilweise die Nabenanordnung (10) und die Reibscheiben (20, 21) um­ schließt,
wenigstens eine mit dem Kupplungsgehäuse (30) zu gemein­ samer Drehung verbundene dritte Reibscheibe (31), die sich zwischen die ersten und die zweiten Reibscheiben (20, 21) erstreckt,
eine von dem Kupplungsgehäuse (30) gehaltene, unter Vor­ spannung stehende Druckplatte (40), um die Reibscheiben (20, 21, 31) innerhalb des Kupplungsgehäuses (30) gegeneinander zu pressen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine konische Tellerfeder (41) zum Vorspannen der Druckplatte (40).

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Tellerfeder (41) eine Vorspannkraft auf die Druckplatte (40) ausübt, wobei die zum Bewegen der Druckplatte (40) erforderliche Kraft nachläßt, wenn die Druckplatte (40) die Kupplung außer Eingriff bringt.

4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Innenbereich des Kupplungsgehäuses (30) und wenigstens einer der Reibscheiben (20, 21, 31) eine Dämpfungsfeder (45) angeordnet ist, deren Spannung der Vorspannkraft der Druckplatte (40) entgegenwirkt.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (45) eine Gegenvorspannung aufweist, die in Kombination mit der Vorspannkraft der konischen Tellerfeder (41) einen zumindest annähernd linearen Ver­ lauf der zum Bewegen der Druckplatte (40) erforderlichen Kraft ermöglicht, wenn die Druckplatte (40) die Kupplung außer Eingriff bringt.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Reibscheibe (21) in ihrem radial inneren Bereich mit einer Verzahnung (21a) verse­ hen ist und der radial äußere Bereich der Nabenanordnung (10) mehrere radial einziehbare Zähne (23) aufweist, die in ihrer Form zum Eingriff in die Verzahnung (21a) der­ art ausgebildet sind, daß in der ersten Drehrichtung eine Drehung der zweiten Reibscheibe (21) gegenüber der Nabenanordnung (10) ermöglicht und in der zweiten Dreh­ richtung eine gemeinsame Drehung bewirkt wird.

7. Kupplung zum Schließen und Unterbrechen des Kraftflusses zwischen der Kurbelwelle (2) eines Motorradmotors und der Eingangswelle (35) eines Handschaltgetriebes, ge­ kennzeichnet durch folgende Bauteile:
ein mit der Kurbelwelle (2) des Motors zu kuppelndes Eingangsteil (3),
wenigstens eine mit dem Eingangsteil (3) zu gemeinsamer Drehung verbundene Reibscheibe,
ein an die Eingangswelle (35) des Getriebes anzukuppeln­ des Kupplungsgehäuse (30),
eine von dem Kupplungsgehäuse (30) gehaltene, unter Vor­ spannung stehende Druckplatte (40), um die Reibscheibe an wenigstens einen Teil des Kupplungsgehäuses (30) anzupressen, und
eine Tellerfeder (41) zum Vorspannen der Druckplatte (40) unter Erzeugung einer abnehmenden Vorspannkraft auf die Druckplatte (40), wenn die Druckplatte (40) sich außer Eingriff von den Reibscheiben bewegt.

8. Kupplung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein in dem Kupplungsgehäuse angrenzend an die Reibscheibe an­ gebrachtes elastisches Teil mit einer der Vorspannung der Druckplatte (40) entgegenwirkenden Vorspannung.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Tellerfeder (41) in Kombination mit der Vorspannkraft des elastischen Teils einen zumindest annähernd linearen Verlauf der zum Bewegen der Druck­ platte (40) erforderlichen Kraft ermöglicht, wenn die Druckplatte (40) die Kupplung außer Eingriff bringt.

10. Kupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil als scheibenförmige Tellerfeder (45) ausgebildet ist.

11. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeich­ net durch eine zweite Reibscheibe (21), die mit dem Ein­ gangsteil (3) zu gemeinsamer Drehung in einer Drehrich­ tung gekuppelt ist und sich diesem gegenüber in der anderen Drehrichtung frei drehen kann.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeich­ net durch eine an dem Eingangsteil (3) angeordnete Dämp­ fungsanordnung.

13. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeich­ net durch eine mit dem Kupplungsgehäuse (30) gekuppelte Dämpfungsanordnung.

14. Kupplung zum Schließen und Unterbrechen des Kraftflusses zwischen der Kurbelwelle (2) eines Motorradmotors und der Eingangswelle (35) eines Handschaltgetriebes, ge­ kennzeichnet durch folgende Bauteile:
eine mit der Kurbelwelle (2) des Motors zu kuppelnde Nabenanordnung (10),
eine mit der Nabenanordnung (10) zu gemeinsamer Drehung in beiden Drehrichtungen verbundene erste Reibscheibe (20),
eine mit der Nabenanordnung (10) zu gemeinsamer Drehung in nur einer Drehrichtung verbundene zweite Reibscheibe (21),
ein an die Eingangswelle des Getriebes anzukuppelndes Kupplungsgehäuse (30), das zumindest teilweise die Nabenanordnung (10) und die Reibscheiben (20, 21) umschließt,
wenigstens eine mit dem Kupplungsgehäuse (30) zu gemein­ samer Drehung verbundene dritte Reibscheibe (31), die sich zwischen die ersten und die zweiten Reibscheiben (20, 21) erstreckt,
eine von dem Kupplungsgehäuse (30) gehaltene, unter Vor­ spannung stehende Druckplatte (40), um die Reibscheiben (20, 21, 31) innerhalb des Kupplungsgehäuses (30) gegen­ einander zu pressen,
eine zwischen einem Innenbereich des Kupplungsgehäuses (30) und wenigstens einer der Reibscheiben angeordnete Dämpfungsfeder (45), deren Spannung der Vorspannkraft der Druckplatte (40) entgegenwirkt.

15. Kupplung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine konische Tellerfeder (41) zum Vorspannen der Druckplatte (40).

16. Kupplung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Reibscheibe (21) in ihrem radial in­ neren Bereich mit einer Verzahnung (21a) versehen ist und der radial äußere Bereich der Nabenanordnung (10) mehrere radial einziehbare Zähne (23) aufweist, die in ihrer Form zum Eingriff in die Verzahnung (21a) derart ausgebildet sind, daß in der ersten Drehrichtung eine Drehung der zweiten Reibscheibe (21) gegenüber der Na­ benanordnung (10) ermöglicht und in der zweiten Dreh­ richtung eine gemeinsame Drehung bewirkt wird.

17. Kupplung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dämpfungsfeder (45) eine Gegenvor­ spannung aufweist, die in Kombination mit der Vorspann­ kraft der Druckplatte (40) einen zumindest annähernd linearen Verlauf der zum Bewegen der Druckplatte (40) erforderlichen Kraft ermöglicht, wenn die Druckplatte (40) die Kupplung außer Eingriff bringt.