DE4436109C1

DE4436109C1 - Reibungskupplung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4436109C1
Application number: DE4436109A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl Ing Weidinger
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2014-10-11
Also published as: US5645153A; FR2725485A1; JP3010423B2; GB2294099A; FR2725485B1; GB2294099B; JPH08210378A; GB9520682D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Reibungskupplung ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 29 20 932 bekannt. Bei dieser bekannten Reibungskupplung sind die Schrägflächen einerseits an der Anpreßplatte direkt angebracht und andererseits an einem Ringelement, welches aus Blech hergestellt ist. Die Herstellung der Schrägflächen an der Anpreßplatte ist recht aufwendig, da umfangreiche spanabhebende Maßnahmen durchzuführen sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung - ausgehend von dem Stand der Technik - die Einrichtung zum automatischen Ausgleich von Verschleiß bei gleicher Wirkungsweise günstiger herzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst. Durch die Anordnung einer umfangsmäßig ebenen Auflage zwischen der Anpreßplatte und dem Ringelement sowie durch die Anordnung von Schrägflächen an der Membranfeder, die den Abstützbereich bilden und die an den Schrägflächen des Ringelements anliegen, ist es möglich, durch eine einfache Drehoperation an der Anpreßplatte die Anlagefläche für das Ringelement zu erstellen. Die Anordnung der Schrägflächen zwischen der Membranfeder und dem Ringelement sind deutlich einfacher herstellbar.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die Schrägflächen in der Membranfeder durch plastische Verformung einzubringen.

Beide Elemente, Ringelement sowie Membranfeder, können bei ihrer sowieso notwendigen plastischen Verformung mit den Schrägflächen ausgestattet werden. Es ist somit kein gesonderter Arbeitsvorgang notwendig.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Membranfeder nach radial außen abstehende Stützbereiche aufweist, die aus der Fläche heraus verdreht sind und so die Schrägflächen bilden. Eine solche Ausgestaltung der Membranfeder ist besonders einfach, da das Verdrehen bzw. das Schränken der abstehenden Stützbereich besonders exakt hergestellt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher be schrieben. Es zeigen in einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine komplette Reibungs kupplung;

Fig. 2 einen Teilschnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 u. 4 Ansichten von zwei unterschiedlich ausgeführten Membranfedern.

Die Fig. 1 ist in Verbindung mit Fig. 2 und insbesondere mit Fig. 4 zu sehen. Die Reibungskupplung 1 besteht aus einem Schwungrad 2, welches an einer Kurbelwelle einer Brennkraft maschine befestigt ist und mit dieser um die Drehachse 3 um laufen kann. Das Schwungrad 2 weist von der Kurbelwelle weg weisend eine Reibfläche 9 auf. Auf der Seite der Reibfläche 9 ist das Kupplungsgehäuse 4 befestigt, welches die Anpreß platte 5 aufnimmt, die drehfest aber axial verlagerbar im Kupplungsgehäuse 4 befestigt ist. Hierzu können vorzugsweise Tangentialblattfedern verwendet werden. Die Anpreßplatte 5 wird durch eine Membranfeder 11 in Richtung auf das Schwung rad 2 zu federbelastet, wobei die Membranfeder 11 im Bereich eines mittleren Durchmessers, beispielsweise über Distanzbol zen 17, am Kupplungsgehäuse 4 schwenkbar gelagert ist und mit ihrem radial äußeren Bereich die Anpreßplatte 5 belastet. Nach radial innen hin sind die Federzungen 12 der Membranfeder 11 angeordnet, deren Enden mit einem Ausrücksystem in Wirkver bindung stehen. Die Anpreßplatte 5 weist eine Reibfläche 6 auf, die der Reibfläche 9 des Schwungrades 2 gegenüberliegt und zwischen beiden Reibflächen 6, 9 sind die Reibbeläge 8 ei ner Kupplungsscheibe 7 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 7 ist drehfest auf einer nicht dargestellten Getriebewelle angeord net. Zwischen dem radial äußeren Bereich der Membranfeder 11 und der Anpreßplatte 5 ist ein Ringelement 15 angeordnet, welches konzentrisch zur Drehachse 3 verläuft. Dieses Ringelement 15 liegt auf einer ebenen Ringfläche der Anpreß platte 5 auf und ist dieser Anpreßplatte 5 gegenüber durch Federn 22 umfangsmäßig federbelastet. Auf der der Anpreß platte 5 abgelegenen Seite weist das Ringelement 15 mehrere am Umfang verteilte Schrägflächen 16 auf, die alle zusammen eine Steigung bewirken. Die Membranfeder 11 liegt mit korrespon dierenden Schrägflächen auf den Schrägflächen 16 des Ringelementes 15 auf. Im vorliegenden Fall werden die Schräg flächen 14 der Membranfeder 11 durch radial vom Federkörper der Membranfeder 11 abstehenden Stützbereichen 13 gebildet, die alle in eine Richtung verdreht gegenüber der Ebene der Membranfeder 11 verformt sind. Das Ringelement 15 weist meh rere am Umfang verteilte Öffnungen 23 auf, in die jeweils eine Feder 22 eingreift um eine Federkraft auf das Ringelement 15 auszuüben in Richtung des Pfeiles f. Ausgehend von dem ange zogenen Stand der Technik kann nun eine axiale Wegbegrenzung für die Anpreßplatte vorgesehen sein und in diesem Fall ergibt sich folgende Funktion: Bei nicht verschlissenen Reibbelägen bewirkt der am Kupplungspedal zur Verfügung stehende Betäti gungsweg einen Abhub der Anpreßplatte entsprechend der vorge gebenen Wegbegrenzung. Mit zunehmendem Verschleiß der Reibbe läge wandert die Anpreßplatte gegenüber den Bauteilen der Wegbegrenzung in Richtung auf das Schwungrad zu und entspre chend ermöglicht das Kupplungspedal einen größeren Abhubweg. Dieser bedingt, daß die Wegbegrenzung die Anpreßplatte in ei ner Stellung festhält, in der der Fahrer über das Kupplungs pedal einen zusätzlichen Weg an der Membranfeder bewirken kann. Um diesen zusätzlichen Weg hebt die Membranfeder im Be reich ihrer Schrägflächen 14 von den Schrägflächen 16 des Ringelementes 15 ab, so daß die Verstelleinrichtung in Achs richtung kraftfrei wird und die Federn 22 das Ringelement 15 in Richtung des Pfeiles f soweit verdrehen können, daß wieder eine Anlage zwischen den Schrägflächen 14 und 16 stattfindet. Damit ist trotz des Verschleißes der Reibbeläge und der ent sprechenden Bewegung der Anpreßplatte in Richtung auf das Schwungrad zu die ursprüngliche Stellung der Membranfeder im Kupplungsgehäuse wieder hergestellt, das heißt, die Entfernung zwischen dem radial äußeren Bereich der Membranfeder und der Reibfläche am Schwungrad wird konstant gehalten. Dadurch ist es möglich, die Membranfeder trotz des Verschleißes an den Reibbelägen in einer konstanten Lage im Kupplungsgehäuse zu halten, so daß ihre Anpreßkräfte konstant bleiben.

Die Wegbegrenzung kann allerdings auch entsprechend Fig. 1 ausgebildet sein. Hierzu sind mehrere am Umfang verteilte Spielgeber 18 vorgesehen, die in einer Bohrung 21 der Anpreß platte 5, die parallel zur Drehachse 3 verläuft, gegen eine Reibkraft verschiebbar geführt sind und die jeweils mit einem Kopf 20 im eingerückten Zustand am Schwungrad 2 aufliegen, vorzugsweise an der Reibfläche 9. Jeder Spielgeber weist auf der den Reibbelägen 8 abgewandten Seite der Anpreßplatte 5 mit einem Arm 19 nach radial innen, wobei der Arm 19 auf dem Ringelement 15 aufliegt und zwar ebenfalls jeweils im Bereich einer Schrägfläche 16. Solange kein Verschließ an den Reibbe lägen 8 auftritt, bleibt in allen Betriebszuständen die An preßplatte 5 über das Ringelement 15 am radial äußeren Bereich der Membranfeder 11 in Auflage gehalten. Dafür sorgen entweder eine separate Federeinrichtung, oder diese Funktion wird von den Tangentialblattfedern übernommen. Die Reibkraft zwischen den Spielgebern 18 und der Anpreßplatte 5 ist so bemessen, daß die Federn 22 das Ringelement 15 gegen diese Reibkraft nicht verdrehen können. Bei aufgetretenem Verschleiß und während des nachfolgenden Einrückvorganges kommen die Köpfe 20 der Spiel geber 18 vorzeitig an der Reibfläche 9 zur Anlage, noch bevor die Reibflächen 6 bzw. 9 die Reibbeläge 8 einspannen können. Die Anpreßplatte 5 wird nun durch die Kraft der Membranfe der 11 weiter in Richtung auf das Schwungrad 2 bewegt und da bei verschieben sich die Spielgeber 18 um das Verschleißmaß relativ gegenüber der Anpreßplatte 5 und zwar vom Schwungrad 2 wegweisend. Dadurch entsteht zwischen den Armen 19 und den Schrägflächen 16 ein Spiel entsprechend der Größe des Ver schleißes. Bei dem nachfolgenden Ausrückvorgang, wenn die Membranfeder 11 ihre Belastung über das Ringelement 15 auf die Anpreßplatte 5 abbaut, ist es den Federn 22 möglich, das Ringelement 15 in Umfangsrichtung entsprechend Pfeil f gegen über der Anpreßplatte 5 zu verdrehen, bis das Spiel gegenüber den Armen 19 wieder abgebaut ist. Auf diese Weise ist der ur sprüngliche Einbauzustand für die Membranfeder 11 wieder her gestellt und sie kann wieder in ihrem vorgegebenen Kraftbe reich arbeiten. Dabei ist die Membranfeder 11 gemäß Fig. 4 ausgebildet. Sie weist mehrere nach radial außen abstehende Stützbereiche 13 auf, die gemäß Ansicht z gegenüber der Fläche der Membranfeder verdreht, um die Schrägflächen 14 zu bilden. Diese plastische Verformung ist einfach und exakt herzustellen und kann bei den sowieso notwendigen Verformungsarbeitsgängen miterledigt werden.

Es ist jedoch auch möglich eine Membranfeder entsprechend Fig. 3 vorzusehen. Diese Membranfeder 10 bat eine geschlossene Außenkontur und in ihrem Auflagebereich gegenüber dem Ringelement 15 sind die Schrägflächen 14 direkt in das Mate rial der Membranfeder 10 eingebracht. Dies ist im Teilschnitt A-A ersichtlich. Auch diese plastische Verformung kann während des Herstellvorgangs der Membranfeder 10 angebracht werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei einer sogenannten gezogenen Kupplung die Schrägflächen in der Membranfeder auf einem mittleren Durchmesser angeordnet sind, über welchen die Membranfeder auf der Anpreßplatte aufliegt.

Claims

1. Reibungskupplung für eine Brennkraftmaschine umfassend

- ein Kupplungsgehäuse, das an einem Schwungrad mit einer Reibfläche be festigt ist und mit diesem um eine Drehachse umläuft,
- eine im Kupplungsgehäuse drehfest aber axial verlagerbar angeordnete An preßplatte mit einer Reibfläche,
- eine Membranfeder mit nach radial innen weisenden Federzungen zum Be lasten der Anpreßplatte in Richtung Schwungrad, welches sich einerseits an der Anpreßplatte und andererseits am Kupplungsgehäuse abstützt,
- eine Kupplungsscheibe mit Reibbelägen, die zwischen die Reibflächen von Schwungrad und Anpreßplatte einspannbar sind,
- ein Ausrücksystem zum Beaufschlagen der Federzungen,
- eine Einrichtung zum automatischen Ausgleich von Verschleiß der Reibbe läge, mit einem Ringelement konzentrisch zur Drehachse, welches zwi schen Anpreßplatte und dieser zugeordnetem Abstützbereich der Mem branfeder angeordnet ist und in Umfangsrichtung federbelastet ist und über mehrere am Umfang′ verteilte Schrägflächen den Abstand des Ab stützbereiches der Membranfeder zur Reibfläche des Schwungrades kon stant hält,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (15) an der Anpreßplatte (5) über eine umfangsmäßig ebene Auflage anliegt und Schrägflächen (14) der Membranfeder (10, 11) den Abstützbereich bilden, der an den Schrägflächen (16) des Ringelements (15) anliegt.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (14) in der Membranfeder (10, 11) durch plastische Verformung eingebracht sind.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfeder (11) nach radial außen abstehende Stützbereiche (13) aufweist, die aus der Fläche heraus verdreht sind und so die Schrägflächen (14) bilden.