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Die vorliegende Erfindung betrifft
das Gebiet der Ausrückvorrichtungen
für Reibungskupplungen der
gedrückten
Bauart, insbesondere für
Kraftfahrzeuge.
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Derartige Vorrichtungen umfassen
ein Kupplungsausrücklager,
das mit dem inneren Ende einer Membranfeder in Anlage steht, die
mit einer Zentralöffnung
versehen ist.
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Zu dem Kupplungsausrücklager
gehört
ein gewöhnlich
mit konzentrischen und koaxialen Ringen aufgebautes Druckwälzlager
mit einem umlaufenden Ring, der mit einem Profil versehen ist, um
mit der Membranfeder örtlich
begrenzt in Berührung
zu stehen, wobei die Membranfeder in Gestalt einer Tellerfeder ausgebildet
ist und einen äußeren Umfangsabschnitt
aufweist, der sich in radialer Richtung nach innen hin in einen
zentralen Abschnitt verlängert,
der in radiale Finger aufgeteilt ist, die paarweise durch einseitig
geschlossene Schlitze getrennt sind, deren Grund oder äußeres Ende
durch erweiterte Öffnungen
gebildet ist, die an dem inneren Umfang der Tellerfeder der im unbelasteten
Zustand kegelstumpfförmigen
Membranfeder ausgebildet sind. Die Schlitze münden nach innen hin in die
Zentralöffnung
der Membranfeder. Der umlaufende Ring wirkt auf das innere Ende
der Finger der Membranfeder ein und weist einen gewölbten Abschnitt,
falls die Finger der Membranfeder eben gestaltet sind, oder eine
ringförmige
ebenen Form auf, wenn die Finger der Membranfeder an ihrem inneren
Ende gewölbt
sind.
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Um die Betätigung des Wälzlagers
zu ermöglichen,
ist der stillstehende Ring in axialer Richtung an ein Betätigungselement
angekuppelt, das eine zentrale Hülse
aufweist, die an einem Führungsrohr
geeignet angebracht ist, um eine axiale Verschiebung des Betätigungselements
bezüglich
des Führungsrohrs
zu ermöglichen,
durch das eine angetriebene Welle hindurch verläuft, während die Membranfeder drehfest
mit einer Antriebswelle verbunden ist. Das Betätigungselement trägt also
das Kupplungsausrücklager.
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Der stillstehende Ring des Wälzlagers
kann bezüglich
des Betätigungselements
in radialer Richtung fixiert sein, beispielsweise indem er mit Kraft
auf das vordere Ende der Hülse
des Betätigungselements
unter Klemmwirkung aufgesteckt wird. Abweichend hiervon kann das
Ausrücklager
seine Stellung bezüglich
des Betätigungselements
in radialer Richtung verändern,
wobei dieses Ausrücklager
dann als selbstzentrierendes Kupplungsausrücklager bezeichnet wird. Die
Mittel zur Befestigung des stillstehenden Rings an dem Betätigungselement
umfassen also z. B. in axialer Richtung wirkende elastische Mittel,
beispielsweise in Form einer Federscheibe nach Art einer Tellerfeder
oder nach Art einer gewellten Federscheibe. In einer Abwandlung
können
Haken/Krallen oder eine in radialer Richtung verformbare Scheibe
nach Art eines Sicherungsrings verwendet werden.
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Die elastischen Mittel kommen unmittelbar an
dem Betätigungselement
oder an einem Deckel in Anlage, der durch Verpressen oder Verrasten
an dem Betätigungselement
befestigt ist, um auf den stillstehenden Ring einzuwirken und diesen
in Berührung mit
einer an dem Betätigungselement
befestigten Schulter zu belasten.
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Es kann auch eine Selbstzentrierungsvorrichtung
in Form einer radial wirkenden Hülse
aus elastischem Werkstoff vorgesehen sein, die in radialer Richtung
zwischen dem stillstehenden Ring und dem Betätigungselement eingefügt ist.
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Das Betätigungselement ist geeignet
gestaltet, um unter der Wirkung von Steuermitteln mechanischer,
hydraulischer oder elektromechanischer Art eine Verschiebung zu
erfahren. Diese Steuermittel ermöglichen
eine Verschiebung des Kupplungsausrücklagers in Bezug auf das Führungsrohr
in axialer Richtung.
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Beispielsweise ist das Führungsrohr
unmittelbar an einem feststehenden Teil, wie beispielsweise dem
Getriebegehäuse,
befestigt, und die Hülse des
Betätigungselements
trägt in
der Nähe
ihres hinteren Endes einen quergerichteten Flansch, der gegebenenfalls
mit einer Anlageplatte bedeckt ist und auf den die Finger einer
Ausrückgabel
einwirken, die durch das Kupplungspedal betätigt wird, und zwar über eine
Feder, nämlich
eine Vorspannfeder, die in der von dem Pedal zu der Kupplungsgabel
hin verlaufenden kinematischen Kette mitwirkt. Diese Vorspannfeder
ermöglicht
es, die Andruckkraft des Kupplungsausrücklagers gegen die Membranfeder konstant
zu halten, um den Verschleiß des
Wälzlagers
zu reduzieren und dessen Lebensdauer zu verlängern. Bei Betätigung der
Kupplungsgabel wird das Betätigungselement
in axialer Richtung entlang dem Führungsrohr derart verschoben,
dass das Kupplungsausrücklager
wirkt, indem es auf das innere Ende der Finger der Membranfeder
drückt,
wobei diese das Ausrücklager
in dessen Ausgangsstellung zurückbringt,
sobald die Betätigung
des Kupplungspedals beendet ist. In einer Abwandlung kann die Hülse des
Betätigungselements
in Gestalt eines Kolbens eines hydraulischen Antriebs ausgebildet
sein, zu dem ein feststehendes, beispielsweise an dem Gehäuse des
Getriebes befestig tes Teil gehört
und das einen endseitig geschlossenen Hohlraum aufweist, innerhalb
dessen der Kolben abgedichtet verschoben wird.
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Alternativ ist das Führungsrohr
mit einem Außengewinde
versehen und wirkt mit der in Form einer Schraubenmutter ausgebildeten
Hülse des
Betätigungselements
zusammen, indem diese eine Schraubverbindung bildend an dem Führungsrohr befestigt
ist. Dieses Rohr ist in Drehrichtung beweglich und in axialer Richtung
fixiert, während
die Hülse, beispielsweise
mittels elastischer Zungen, die die Hülse an ein feststehendes Gehäuse binden,
drehfest befestigt und in Längsrichtung
verschiebbar ist. Das Führungsrohr
wird somit über
ein Wälzlager durch
das feststehende Gehäuse
getragen. Mittels eines Seils wird das Führungsrohr in Drehrichtung und
die Hülse
in Längsrichtung
bewegt. Das Führungsrohr
kann auch durch einen Elektromotor, der an einem feststehenden Teil
befestigt ist, in Drehrichtung bewegt werden.
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Während
der Herstellung der Membranfeder wird diese in mechanischen Bearbeitungsschritten ausgestanzt
und konisch geformt und durchläuft
ferner wärmebehandelnde,
insbesondere härtende
Arbeitsschritte, die der Membranfeder die gewünschte Gestalt sowie die erforderliche
Härte und
Elastizität verleihen.
Hierdurch bedingt kommt es zu gewissen Maßabweichungen, und die Enden
der Finger der Membranfeder liegen in der Praxis nicht alle in derselben
Ebene.
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Die Druckschrift FR-A-2 234 485 (RANSOME
HOFFMANN POLLARD) betrifft eine herkömmliche Kupplung, bei der die
Membranfeder vorgespannt befestigt ist und sich an einem primären Stützelement
abstützt,
das durch den eine Zentralöffnung aufweisenden
Boden eines hohl ausgebildeten Deckels getragen wird, der, beispielsweise
mittels Schrauben, an einem Antriebsschwungrad befestigt ist, das
drehfest mit einer Antriebswelle verbunden ist. Das primäre Stützelement
ist ringförmig
gestaltet und wird durch Tiefziehen des Bodens des Deckels erzeugt
oder wird in einer Abwandlung durch einen Ring gebildet, der auf
Distanzbolzen befestigt ist, die auf den Boden des Deckels genietet
sind und sich jeweils durch eine erweiterte Öffnung der Membranfeder hindurch
erstrecken, um einen Ring zu tragen, der ein sekundäres Stützelement
bildet, das in Bezug auf das primäre Stützelement in der Weise angeordnet
ist, dass es auf der dem Boden des Deckels abgewandten Seite zwischen
dem Kopf der Distanzbolzen und der Membranfeder eingefügt ist.
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In einer Abwandlung sind die Distanzbolzen durch
Klauen ersetzt, die durch Stanzen und Biegen des Bodens des Deckels
ausgebildet sind. Die Klauen erstrecken sich durch die erweiterten Öffnungen der
Membranfeder hindurch und sind an ihren freien Enden in radialer
Richtung nach außen
umgebogen, um eine klemmende Kröpfung
für einen
Kronenkranz zu bilden, der einen Abschnitt aufweist, der abgerundet
ist, um mit der dem Boden des Deckels abgewandten Seite der Membranfeder
in Berührung
zu stehen und auf diese Weise die sekundäre Anlagestütze zu bilden. Der innere Rand
der Tellerfeder ist zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten primären und
sekundären
Stützelementen kippbar
befestigt. Der äußere Rand
der Tellerfeder stützt
sich an einem fragmentierten Wulst ab, der die Rückseite einer Anpressplatte
bildet, die mit dem Deckel, im Allgemeinen mittels tangential angeordneter elastischer
Zungen, drehfest verbunden ist, wobei sie gleichzeitig in Bezug
auf den Deckel in axialer Richtung beweglich ist.
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Zwischen dem Antriebsschwungrad und
der Vorderseite der Anpressplatte sind in axialer Richtung Reibbeläge einer
Reibscheibe eingefügt.
Die Reibscheibe weist an ihrem inneren Umfang eine Nabe auf, um
drehfest auf eine angetriebene Welle eingefädelt zu werden. Im Rahmen einer
Anwendung für
ein Kraftfahrzeug stellt die angetriebene Welle die Eingangswelle
des Getriebes dar, und die Antriebswelle ist durch die Kurbelwelle
des Fahrzeugmotors gebildet, an dem das Schwungrad befestigt ist.
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Bei eingerückter Kupplung kommt die Membranfeder
an der primären
Anlagestützfläche und
an dem Wulst der Anpressplatte zur Anlage, um diese in Richtung
des Schwungrads zu belasten und die Reibbeläge reibschlüssig zu verbinden. Ruf diese Weise
wird das Drehmoment der Antriebswelle auf die angetriebene Welle übertragen.
Um die Kupplung auszurücken
und die Übertragung
des Drehmoments zu unterbrechen, wird das Betätigungsmittel außer Kraft
gesetzt, indem das Betätigungselement
in der Weise verschoben wird, dass der umlaufende Ring gegen die
Membranfeder drückt.
Die Letztere kommt nun an ihrem sekundären Stützelement zur Anlage und kippt
in der Weise, dass die Kraft, die sie auf die Anpressplatte ausübt, zunehmend
abfällt
und anschließend
zu Null sinkt. Die elastischen Zungen stellen die Anpressplatte
in Richtung des Bodens des Kupplungsgehäuses zurück, um die Reibbeläge freizugeben.
Die Distanzbolzen oder die Klauen werden somit bei jeder Betätigung der
Kupplung belastet.
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In gewissen Fällen ist trotz der vorhandenen Rückstellfeder
das Auftreten einer relativen Drehung zwischen der Membranfeder
und dem Kupplungsausrücklager
festgestellt worden, was zu Verschleißerscheinungen führt, ins besondere
an den Membranfederfingern, die eine geringere Härte als der umlaufende Ring
aufweisen.
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Die Druckschrift FR-A-2 234 485 schlägt vor, einen
formschlüssigen
Antrieb zwischen dem umlaufenden Ring des Ausrücklagers, das durch das Kupplungsgehäuse getragen
wird, und der Membranfeder herzustellen. Der umlaufende Ring sitzt
auf oder in einer Hülse,
die an dem Gehäuse
mittels Bolzen befestigt ist, und weist zwei diametral gegenüberliegende
Vorsprünge
auf, die jeweils in einen Schlitz der Membranfeder hineinragen.
Hieraus ergeben sich einige Nachteile, denn das Kupplungsausrücklager
ist dann nicht mehr von einer Standardbauart, das Kupplungsgehäuse ist
zusätzlichen
Spannungen ausgesetzt und es kann aufgrund der Tatsache, dass das
Gehäuse
das Kupplungsausrücklager
trägt,
zu Störungen
des dynamischen Gleichgewichts der Kupplung kommen. Der umlaufende
Ring des Wälzlagers
muss verhältnismäßig massiv
ausgebildet sein, da er an einer Trägerhülse fest montiert ist und zusätzlichen
Spannungen unterworfen ist, insbesondere während er in axialer Richtung
bezüglich
der Hülse
gleitet. Bei dieser Art der Vorrichtung lässt sich ein umlaufender Innenring,
der mit der Membranfeder in unmittelbarer Berührung steht, nur schwer verwenden,
ohne wieder den weiter oben erwähnten Nachteilen
zu begegnen und die axiale Abmessung des Rings, und damit des Ausrücklagers,
erheblich zu vergrößern. Schließlich weisen
die Vorsprünge eine
nicht unwesentliche Breite auf, die die Breite der Schlitze der
Membranfeder mitbestimmt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, diese unterschiedlichen Nachteile zu beseitigen und eine
einfache und kostengünstige
Ausrückvorrichtung
zu schaffen.
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Insbesondere ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Ausrückvorrichtung zu schaffen,
bei der der umlaufende Ring, der eine geringe Dicke aufweist, unter
allen Umständen
in unmittelbarer und ständiger
Berührung
mit der Membranfeder steht, wobei diese mit Schlitzen ausgebildet
ist, deren Breite nicht von dem Typ des Ausrücklagers abhängt.
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Die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung weist eine Membranfeder,
die eine mittige Öffnung aufweist
und in radial nach innen gerichtete Finger aufgeschnitten ist, ein
Ausrückwälzlager
und ein Betätigungselement
auf, das an einem Teil angebracht ist, das von dem Teil, an dem
die Membranfeder befestigt ist, gesondert ist und das zumindest
in axialer Richtung mit dem Wälzlager
in Berührung
steht. Das Wälzlager
enthält
einen umlaufenden Ring, der sich mit einem radialen Abschnitt an
dem inneren Ende der Finger der Membranfeder abstützt, einen
stillstehenden Ring, bei dem ein radialer Abschnitt mit dem Betätigungselement
in Berührung
steht, und eine Reihe von Wälzkörpern. Der
umlaufende Ring ist aus Stanz- und Biegeblech gefertigt und enthält auf seinem
in Berührung
mit der Membranfeder stehenden radialen Abschnitt wenigstens eine
axiale Verformung, die ohne Materialabtragung erzeugt ist und deren
Ränder
in der Lage sind, mit den Flanken eines Fingers der Membranfeder
zusammenzuwirken, wobei die Verformung geringer bemessen ist als
die Dicke eines Fingers der Membranfeder.
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Die axiale Verformung kann beispielsweise mittels
einer Presse erzeugt werden.
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Gemäß der Erfindung ist eine Ausrückvorrichtung
geschaffen, die den Kupplungsdeckel oder das Kupplungsgehäu se weniger
belastet und die aufgrund der Tatsache, dass das Betätigungselement nicht
von demselben Teil getragen wird wie die Membranfeder, die Verwendung
eines Kupplungsausrücklagers
herkömmlicher
Bauart zulässt.
Lediglich der umlaufende Ring des Wälzlagers ist modifiziert, und dies
auf kostengünstige
Weise, denn der umlaufende Ring weist zum einen eine geringe Dicke
auf und zum anderen sind die Verformungen in axialer Richtung gering.
Die Verformungen werden ohne Spanabhebung erzeugt und lassen sich
daher leicht und auf kostengünstige
Weise während
des Biege- oder Tiefziehvorgangs an dem Ring in der Presse ausbilden. Die
Erfindung nutzt die Maßabweichungen
der Finger der Membranfeder aus, die es ermöglichen, Verformungen mit geringen
Abmessungen zu verwenden. Die Verformung kommt mit der Flankenfläche desjenigen
Fingers der Membranfeder in Kontakt, der im Vergleich zu den übrigen in
axialer Richtung am weitesten vorragt.
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Darüber hinaus ist die Anzahl der
erforderlichen Verformungen aufgrund der Tatsache sehr gering, dass
eine einmal in Drehrichtung hergestellte formschlüssige Verbindung
zwischen der Membranfeder und dem umlaufenden Ring des Ausrücklagers die
Neigung hat, sich mit der Dauer des Betriebes des Ausrücklagers
zu verstärken.
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Tatsächlich kommt es bei jeder Betätigung der
Kupplung zu einer leichten relativen Gleitbewegung in Radialrichtung
zwischen den Fingern der Membranfeder und dem umlaufenden Ring des
Ausrücklagers.
Der sich daraus ergebende geringfügige Verschleiß erzeugt
mit der Zeit eine leichte Inkrustation (Einprägung) der Finger der Membranfeder
auf dem Ring des Ausrücklagers,
die die drehfeste Verbindung zwischen diesen Elementen dementsprechend
verstärkt.
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Dieser Inkrustationsvorgang wird
aufgrund der Tatsache möglich,
dass die Finger der Membranfeder eine nicht unwesentliche Härte aufweisen,
obwohl diese allerdings unter derjenigen des umlaufenden Rings liegt,
der eine geringe Dicke aufweist.
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Ebenso neigt ein aus Biege- oder
Stanzblech hergestellter umlaufender Ring in gewissem Maße dazu,
sich während
der Kupplungsbetätigungen
unter dem Druck der Finger der Membranfeder im Mikrobereich örtlich zu
verformen, wodurch der Inkrustationsvorgang zusätzlich begünstigt wird.
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Die Verformung kann beispielsweise
dadurch gebildet sein, dass Werkstoff nach innen, in Richtung der
Wälzkörper des
Wälzlagers
zurückgedrängt wird.
Dieses Zurückdrängen von
Werkstoff führt
zu der Bildung einer Vertiefung in Gestalt einer radialen Nut mit
Seitenkanten, die zu den seitlichen Flanken eines Fingers der Membranfeder
parallel verlaufen, wobei die Nut geringfügig breiter ist als ein Finger
der Membranfeder.
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Bei der Montage wird das Ausrücklager
in einer in Drehrichtung beliebigen Stellung mit der Membranfeder
in Berührung
gebracht, und jede relative Verdrehung der Membranfeder bezüglich des
Ausrücklagers
führt dazu,
dass einer der Finger, die im Vergleich zu den übrigen am weitesten in axialer Richtung
vorragen, in die Vertiefung eingreift und dadurch einer in Drehrichtung
formschlüssige
Verbindung zwischen der Membranfeder und dem Kupplungsausrücklager
herbeiführt.
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Alternativ kann das Zurückdrängen von Werkstoff
nach außen
hin, in eine bezüglich
des Wälzkörpers des
Lagers entgegengesetzte Richtung ausgeführt werden und zu der Ausbildung
eines axialen Vorsprungs führen,
der in der Lage ist, mit einem Rand desjenigen Fingers in Berührung zu
kommen, der in axialer Richtung am weitesten versetzt ist, um eine
in Drehrichtung formschlüssige
Verbindung zwischen der Membranfeder und dem Lager herzustellen.
Dieser Vorsprung kann beispielsweise in Form einer Rippe ausgebildet
sein, die in radialer Richtung eine längliche Gestalt aufweist und
eine geringere Breite hat als die eines Schlitzes, der einen Zwischenraum
in Umfangsrichtung darstellt, der zwei benachbarte Finger der Membranfeder
voneinander trennt.
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Der Vorsprung kann ferner durch einen
Einschnitt oder Einstich in dem Blech gefertigt sein, der eine schräge Klaue
bildet, deren radiale Kante vorragt.
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Die Membranfeder kann Schlitze aufweisen, deren
Breite diesseits der erweiterten Öffnungen konstant ist, oder
Schlitze aufweisen, die an ihrem inneren Ende schmaler sind, um
die Kontaktfläche
zwischen der Membranfeder und dem umlaufenden Ring zu vergrößern.
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Aufgrund der Tatsache, dass die Verformung ohne
Materialabnahme erzeugt wird und an einem tiefgezogenen Ring von
geringer Dicke vorgenommen wird, lässt sich die Erfindung universell
verwenden. Tatsächlich
lässt sich
selbst dann, wenn die Verformung in Richtung nach außen durchgeführt wird, die
Verformung mühelos
dahingehend überprüfen, dass
sie geringer ist als die Breite eines Schlitzes mit verminderter
Breite. Dies aus dem Grund, weil die Verformung in diesem Fall die
Gestalt einer Rippe oder eines Einschnitts/Einstichs aufweist.
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Es versteht sich, dass das Zurückdrängen von
Werkstoff vorgenommen wird, bevor der umlaufende Ring den Arbeitsgängen der
Wärmebehandlung
unterworfen wird, die dazu vorgesehen sind, um diesem die gewünschte Härte zu verleihen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Höhe
der Verformung in axialer Richtung geringer ist als die Hälfte der
Dicke eines Fingers der Membranfeder.
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Vorteilhafterweise sind zwei diametral
gegenüberliegende
Verformungen vorgesehen. Es können
auch drei Verformungen vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt
angeordnet sind. Im Allgemeinen ist die Anzahl der Verformungen
erheblich kleiner als die Zahl der Schlitze der Membranfeder.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhafterweise
in Kombination mit einem System zum Ausgleich des Verschleißes der
Kupplung verwendet werden, das die Aufrechterhaltung eines beständigen Maßbereichs
der Schlitze, die die Finger der Membranfeder in Umfangsrichtung
voneinander trennen, unabhängig
von dem Verschleiß der
Kupplung sicherstellt.
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Das Betätigungselement kann eine zentrale Hülse aufweisen,
die in der Lage ist, in axialer Richtung entlang einem Führungsrohr
zu gleiten, das mit einem feststehenden Teil verbunden ist, beispielsweise
dem Getriebegehäuse,
das gegenüber
dem die Membranfeder tragenden Motorblock eigenständig ist.
Alternativ kann die Hülse
eine Schraubenmutter bilden, die in Längsrichtung von dem als Schraube
ausgebildeten Führungsrohr
mitgenommen wird, das seinerseits drehbar angebracht ist.
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Das Betätigungselement kann mechanisch, beispielsweise
mittels eines Seils oder einer Kupplungsgabel, hydraulisch, wobei
in diesem Falle das Betätigungselement
ein Kolben ist, oder elektromechanisch betätigt werden.
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Diese unterschiedlichen Ausführungsformen sind
möglich,
weil das Betätigungselement
dazu eingerichtet ist, um an einem von dem die Membranfeder tragenden
Teil gesonderten Teil angebracht zu werden. Es ist wohl verständlich,
dass der umlaufende Ring der Innenring oder der Außenring
des Ausrücklagers
sein kann.
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Die Erfindung wird verständlicher
nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsformen,
die als in keiner Weise beschränkende Beispiele
zu bewerten sind und die anhand der nachstehenden Zeichnungen veranschaulicht
sind:
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1 zeigt
eine Stirnansicht einer Membranfeder;
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2 zeigt
eine axiale Schnittansicht der Membranfeder nach 1;
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3 zeigt
eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung, im Längsschnitt;
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4 zeigt
einen Ausschnitt nach 3,
im Detail;
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5 zeigt
eine Stirnansicht der Ausrückvorrichtung
nach 3, wobei lediglich
diejenigen beiden Finger der Membranfeder dargestellt sind, die mit
der Vertiefung des umlaufenden Rings zusammenwirken;
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6 zeigt
in einem Längsschnitt
eine Ausrückvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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7 zeigt
eine Stirnansicht der Ausrückvorrichtung
nach 6, wobei lediglich
zwei Finger der Membranfeder dargestellt sind;
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8 zeigt
in einem Längsschnitt
eine Ausrückvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 zeigt
eine Stirnansicht der Vorrichtung nach
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8,
wobei lediglich zwei Finger der Membranfeder dargestellt sind; und
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10 zeigt
eine Teilansicht einer Ausrückvorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform der
Erfindung, im Längsschnitt.
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Wie am besten in den 1 und 2 zu
sehen, weist die Membranfeder 1 einen äußeren Randabschnitt 2 in
Gestalt einer im unbelasteten Zustand kegelstumpfförmigen Tellerfeder
und einen zentralen Abschnitt 3 auf, der in der radialen
Verlängerung
des äußeren Abschnitts 2 nach
innen angeordnet ist und der in Umfangsrichtung durch Schlitze 5 bildende
Einschnitte in radiale Finger 4 aufgeteilt (aufgeschnitten)
ist. Jeder Schlitz 5 erstreckt sich von einem erweiterten,
endseitig geschlossenen äußeren Ende 6,
das an dem inneren Umfang des Randabschnitts 2 ausgebildet
ist, hin zu einem offenen inneren Ende 7, das in Umfangsrichtung
eine verminderte Breite aufweist, und mündet in eine zentrale Öffnung 8,
die sämtlichen
Schlitzen 5 gemeinsam ist.
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Die verminderte Breite der Schlitze 5 in
Höhe ihrer
offenen Enden 7 lässt
sich beispielsweise durch Schneidarbeitsschritte erzeugen. Die beiden
radialen Ränder 9 und 10 eines
derartigen Schlitzes 5 lassen sich in zwei getrennten Arbeitsschritten
erzeugen, und zwar indem in einem ersten Schneidarbeitsschritt der
eine der betreffenden Ränder 9 oder 10 hergestellt
wird und anschließend
in einem zweiten Schneidarbeitsschritt der andere der Ränder erzeugt wird,
die im folgenden als Flanken 4a bezeichnet sind.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnungen
sind sämtliche
Finger 4 der Membranfeder 1, wie sie in 2 dargestellt sind, in ein
und derselben kegelstumpfförmigen
Rotationsfläche
angeordnet. Allerdings wird eine Membranfeder 1 in der
Praxis Finger 4 aufweisen, die aufgrund des oben erwähnten Herstellungsverfahrens
der Membranfeder in axialer Richtung in die eine oder andere Richtung
mehr oder weniger abweichen.
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Wie in den 3 bis 5 veranschaulicht,
weist die Ausrückvorrichtung
eine Membranfeder 1, ein Kupplungsausrücklager 11 und ein
teilweise dargestelltes Führungsrohr 12 auf.
Das Ausrücklager 11 ist axial
verschiebbar auf einem Führungsrohr 12 gelagert,
das an dem nicht gezeigten Getriebegehäuse angebracht und damit an
einem anderen als dem die Membranfeder tragenden Teil befestigt
ist. Das Ausrücklager 11 enthält ein Druckwälzlager 13,
ein Betätigungselement 14,
das der Wirkung eines Steuerelementes 15, im vorliegenden
Fall einer Ausrückgabel, unterworfen
ist. Das Drucklager 13 enthält einen aus dünnem Blech
hergestellten umlaufenden Innenring 16 und einen ebenso
aus dünnem
Blech erzeugten stillstehenden Außenring 17, zwischen
denen eine Reihe von Wälzkörpern, beispielsweise durch
einen Käfig 19 gehaltene
Kugeln 18, angeordnet sind. Eine Dichtungseinrichtung 20 ist
an der Seite der Membranfeder 1 in der Innenbohrung des
Außenrings 17 eingesteckt.
Der Außenring 17 weist
auf der der Membranfeder 1 abgewandten Seite einen radialen Abschnitt 21 auf.
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Das Betätigungselement 14 weist
einen zylindrischen Abschnitt 22 und einen nach innen gerichteten
radialen Kragen 23 auf, gegen den auf der einen Seite der
radiale Abschnitt 21 des Außenrings 17 und auf
der anderen Seite vermittels der Finger der Ausrückgabel das Betätigungselement 15 in
Anlage kommen. Der Kontakt des Außenrings 17 des Drucklagers 13 mit
dem radialen Kragen 23 wird durch eine doppelkonische Scheibe 24 aufrecht
erhalten, deren äußerer Rand
an dem radialen Abschnitt 21 des Außenrings 17 anliegt
und deren in Zungen aufgeschnittener innerer Rand in einer Ringnut 22a des
zylindrischen Abschnitts 22 des Betätigungselements 14 sitzt,
um auf diese Weise für
das axiale Abstützen des
Drucklagers 13 gegen das Betätigungselement 14 zu
sorgen.
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Dank eines Radialspiels zwischen
den Ringen 16, 17 des Ausrücklagers und dem Abschnitt 22 des
Betätigungselements 14,
ist das Ausrücklager
in der Lage, bezüglich
dem Betätigungselement 14 in radialer
Richtung in begrenztem Maße
seine Stellung zu verändern
und sich im Betrieb in Bezug auf die Membranfeder selbst zu zentrieren.
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Der umlaufende Innenring 16 des
Drucklagers 13 weist auf seinem der Membranfeder 1 zugewandten
Ende einen radialen Abschnitt 25 auf, der auf seinem Außenrand
mit einer konvex gewölbten Fläche 25a ausgebildet
ist, die mit dem Ende der Finger 4 der Membranfeder 1 in
Berührung
steht.
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Auf der konvexen Fläche 25a des
radialen Abschnitts 25 sind zwei diametral gegenüberliegende
Verformungen ausgebildet, die Vertiefungen 26 in Gestalt
von radialen Nuten bilden. Die Verformung lässt sich durch ein Zurückdrängen des
Materials nach innen erzielen, das den radialen Abschnitt 25 mit
einer geringen Dicke bildet. Die Tiefe der Vertiefung 26 ist
wesentlich geringer als die Hälfte
der Dicke eines Fingers 4 der Membranfeder 1.
Wenn es zu einer Drehbewegung zwischen dem Ausrücklager 11 und der
Membranfeder 1 kommt, gelangt ein Finger 4 der
Membranfeder 1 in die Vertiefung 26 und verhindert
jede weitere relative Verdrehung zwischen dem Ausrücklager 11 und
der Membranfeder 1.
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Wie insbesondere in 5 zu sehen, sind die Flanken 4a der
Finger 4 in der Lage, mit den Rändern 26a der Vertiefung 26 in
Berührung
zu kommen. In der Praxis ist es aufgrund von herstellungsbedingten
Toleranzen möglich,
dass nur einer der Ränder 26a mit
einer Flankenfläche 4a eines
Fingers 4 in Berührung
kommt. In jedem Fall sind die Membranfeder 1 und der umlaufende
Ring 16 miteinander drehfest verbunden.
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Die in den 6 und 7 dargestellte
Ausführungsform ähnelt derjenigen
der vorherigen Figuren, jedoch weist hier der umlaufende Innenring 16 anstelle
der Vertiefungen drei Vorsprünge 27 auf,
die nach vorne ragen und in Gestalt von Zähnen oder Rippen zwischen zwei
benachbarten Fingern 4 der Membranfeder 1 angeordnet
sind. Die Vorsprünge 27 sind
in radialer Richtung länglich
und weisen in Umfangsrichtung eine sehr geringe Abmessung auf, um sich
in einem beliebigen der Schlitze 5 einzufügen, die
die Finger 4 der Membranfeder 1 voneinander trennen.
Die Vorsprünge 27 sind
im Vergleich zu den Fingern 4 der Membranfeder 1 von
geringe rer Dicke, wobei sie in radialer Richtung eine längliche
Gestalt aufweisen, um einen guten Kontakt mit den Fingern zu gewährleisten.
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Die in den 8 und 9 dargestellte
Ausführungsform
ist jener nach den 6 und 7 ähnlich, jedoch sind hier die
Vorsprünge 127 durch
Einschnitte oder Einstiche in dem Blech gefertigt, die geneigt verlaufende
Klauen 27 bilden, deren radiale Kanten vorstehen und passend
geformt sind, um parallel zu den Flanken 4a der Finger 4 verlaufend
jeweils mit einer dieser Flanken 4a in Berührung zu
kommen. Demzufolge ist klar, dass in den 6 bis 9 das
Material ohne spanabhebende Bearbeitung nach außen gedrückt wird und die Vorsprünge 27, 127 zu
den Flanken 4a parallel verlaufen.
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In den 3 bis 5 ist das Material ohne Spanabhebung
nach innen gedrückt,
und die Ränder 26a der
Vertiefungen verlaufen parallel zu den Flanken 4a.
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Selbstverständlich ist es möglich, den
Aufbau, wie in 10 dargestellt,
umzukehren, wobei die Ausrückvorrichtung
eine Membranfeder 1 enthält, die identisch zu derjenigen
nach den 1 und 2 ist, und ein Ausrücklager 11 aufweist,
das sich geringfügig
von demjenigen nach den 3 bis 5 unterscheidet, und zwar
dahingehend, dass zu der Vorrichtung ein Drucklager 13 gehört, das
mit einem umlaufenden Außenring 16 und
einem stillstehenden Innenring 17 versehen ist, zwischen
denen eine Reihe von Kugeln 18 angeordnet sind. Der umlaufende
Ring 16 trägt
auf der dem Betätigungselement 14 zugewandten
Seite eine Dichtungseinrichtung 20. An seinem gegenüberliegenden
Ende weist der umlaufende Ring 16 einen abgerundeten radialen
Abschnitt 25 auf, der mit den Fingern 4 der Membranfeder 1 in
Berührung
steht. Es sind mehrere Vertiefungen 26 vorgesehen, die
durch Zurückdrängen des
Materials, das den radialen Abschnitt 25 bildet, erzeugt
sind. Ein Finger 4 ist in der Lage, sich in jede beliebige
der Vertiefungen 26 einzufügen.
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Das aus Kunststoff hergestellte Betätigungselement 14 ist
auf seinem nach außen
sich erstreckenden radialen Kragen 23 mit einer aus Metall
gefertigten Verstärkungsscheibe 29 versehen,
die mit dem Steuerelement 15 in Berührung steht, das ebenfalls
in Form einer Ausrückgabel
dargestellt ist. Zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 22 des
Betätigungselements 14 und
dem stillstehenden Ring 17 ist in radialer Richtung ein
elastisches Element 30 zur Selbstausrichtung angeordnet,
das eine radiale Versetzung des Wälzlagers 13 bezüglich des
Betätigungselements 14 und
dessen Selbstzentrierung gegenüber
der Membranfeder ermöglicht.
Das elastische Element 30 zur Selbstausrichtung ragt in
Axialrichtung über
den Rand des stillstehenden Rings 17 hinaus in Richtung
auf den umlaufenden Ring 16 vor, um eine Labyrinthdichtung 31 zu
bilden. Natürlich
ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
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So können die Vorsprünge 27, 127 in
axialer Richtung unterschiedliche Höhe aufweisen, und zwar so,
dass die axial am weitesten vorspringenden Finger der Membranfeder
nicht notwendigerweise mit den Vorsprüngen zusammenwirken.
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Zum anderen können in einer Ausführungsform
der Bauart nach den 3 bis 5 drei in einem Winkel von
120° zueinander
angeordnete Vertiefungen vorgesehen sein.
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Gemäß der Erfindung ist eine kostengünstige Ausrückvorrichtung
geschaffen, bei der das Wälzlager
und die Membranfeder aufgrund der drehfesten Verbindung der Membranfeder
mit dem umlaufenden Ring eine verlängerte Lebensdauer aufweisen
und die das Kupplungsgehäuse
weniger belastet, wobei sie darüber
hinaus, insbesondere innen, zu jeder beliebigen Bauart einer Membranfeder
passt, wobei die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung
auch mit einer Membranfeder funktioniert, die mit Schlitzen reduzierter
Breite versehen ist.
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Daher ist auch klar, dass durch die
Ausstattung der Kupplung mit einer als Verschleißausgleichsvorrichtung bezeichneten
Vorrichtung, die den Verschleiß ihrer
Reibbeläge
kompensiert, sichergestellt wird, dass sich die Membranfeder bei
eingerückter
Kupplung immer in derselben Position befindet und sich die Breite
der Schlitze auf keinen Fall so weit reduzieren kann, dass die Enden
der Finger der Membranfeder in die durch nach außen verdrängtes Material ausgebildeten
Ausformungen geklemmt werden.
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Zu beachten ist, dass sich durch
die längliche
Gestalt der Rippen bzw. Zähne
oder der schrägen
Klauen eine gute Kontaktfläche
für die
Finger der Membranfeder erzielen lässt.