DE19840259C2 - Druckanordnung für eine Kupplung - Google Patents
Druckanordnung für eine KupplungInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen einen Lösevorgang
bzw. Ausrückvorgang für eine Kupplung. Genauer betrifft die
vorliegende Erfindung einen Ausrückmechanismus für eine
zugbetätigte Kupplung, welche in Fahrzeugen verwendet wird.
Eine Kupplungsanordnung ist zwischen einem Schwungrad eines
Motors und einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs angeordnet.
Eine derartige Kupplungsanordnung weist üblicherweise eine
Kupplungsscheibenanordnung, eine Kupplungsdeckelanordnung
und einen Ausrückmechanismus auf. Die Kupplungsscheiben
anordnung weist eine Nabe auf, welche drehfest mit der
Eingangswelle des Getriebes gekuppelt ist, sowie ein Reib
kupplungselement, welches sich von der Nabe zu einem
Bereich benachbart des Schwungrads erstreckt. Die in einem
Fahrzeug verwendete Kupplungsdeckelanordnung umfaßt allge
mein einen schalenförmigen Kupplungsdeckel, welcher fest
mit dem Schwungrad gekuppelt ist, eine Druckplatte, welche
im Inneren des Kupplungsdeckels angeordnet ist, und eine
Teller- bzw. Membranfeder oder ein elastisches Element für
das Drücken der Druckplatte in Richtung des Schwungrads.
Die Druckplatte ist benachbart des Reibkupplungselements
angeordnet und ist axial bewegbar. Insbesondere ist das
Reibkupplungselement durch die Druckplatte gegen das
Schwungrad axial bewegbar. Der Ausrückmechanismus ist axial
bewegbar, um die Vorspannkraft der Tellerfeder in Richtung
der Druckplatte aufzuheben.
Die Kupplungsdeckelanordnung kann des weiteren eine Rück
halteeinrichtung aufweisen, welche mit dem Ausrückmechanis
mus gekuppelt ist, sowie ein oder mehrere Hebelelemente,
welche zwischen der Rückhalteeinrichtung und der Druck
platte angeordnet sind. Bei diesem Typ von Kupplungs
deckelanordnung wird die Rückhalteeinrichtung durch die
Tellerfeder in Richtung des Schwungrads gedrückt. Die Vor
spannkraft der Tellerfeder wird über die Hebelelemente auf
die Druckplatte übertragen. Bei diesem Typ von Kupplungs
deckelanordnung wird die Vorspannkraft der Tellerfeder
gemäß einem Hebelverhältnis der Hebelelemente vergrößert,
und somit wird eine Kraft, welche größer als die Vorspann
kraft der Tellerfeder ist, auf die Druckplatte ausgeübt.
Dementsprechend kann, selbst wenn die Vorspannkraft oder
eine Federkonstante der Tellerfeder auf einem niedrigen
Niveau eingestellt ist, immer noch eine ausreichende
Druckkraft auf die Druckplatte ausgeübt werden. Durch
Einstellen der Vorspannkraft oder der Federkonstante der
Tellerfeder auf ein niedriges Niveau wird eine
Widerstandskraft der Tellerfeder während des Ausrück
vorgangs verringert. Deshalb wird die Ausrücklast
vermindert und der Betrag an Kraft oder notwendiger
Fußkraft, um das Kupplungspedal niederzudrücken, wird
verringert.
Ein Ausrückmechanismus, welcher bei herkömmlichen Kupp
lungsdeckeln verwendet wird, umfaßt hauptsächlich eine
Buchse, ein Lager und ein äußeres Gehäuse oder einen Kra
gen. Die Buchse ist um den äußeren Umfang der Eingangswelle
des Getriebes angeordnet, wobei ein Ende des axialen Endes
der Buchse eine Schwungradseitenfläche der Rückhalte
einrichtung berührt. Ein innerer Laufring des Lagers ist
fest mit einem Ende der äußeren Umfangsfläche der Buchse
verbunden, welche benachbart dem Getriebe angeordnet ist.
Ein ringförmiges Gehäuse oder eine Hohlwelle ist fest mit
einem äußeren Laufring des Lagers verbunden. Eine zylindri
sche Hülse ist in die Buchse eingestemmt, um mit der inne
ren Umfangsfläche der Buchse in Eingriff zu treten. Die
Hülse berührt eine äußere Umfangsfläche der Eingangswelle
des Getriebes derart, daß die Hülse und die Eingangswelle
relativ zueinander in axialer Richtung gleiten können und
sich relativ zueinander in Umfangsrichtung drehen können.
Die Hülse besteht aus einem Material mit hoher Haltbarkeit
bzw. geringer Abnutzung. Eine ringförmige Aussparung kann
an der inneren Umfangsfläche der Buchse gebildet werden, um
ein Schmiermittel darin aufzunehmen.
Wenn sich die Kupplung mit dem Schwungrad im Eingriff
befindet, dreht sich diese Kupplungsdeckelanordnung syn
chron mit der Eingangswelle, so daß keine Relativdrehung
zwischen der Buchse und der Eingangswelle auftritt. Wenn
die Kupplung jedoch vom Schwungrad gelöst ist, hört die
Eingangswelle des Getriebes auf sich zu drehen, so daß eine
Relativdrehung zwischen der Buchse und der Eingangswelle
auftritt. Somit tritt eine Abnutzung der Hülse durch die
relative Drehbewegung zwischen ihnen auf.
Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, besteht
eine Notwendigkeit für eine Kupplung, welche die oben
erwähnten Probleme im Stand der Technik überwindet. Diese
Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der
Technik wie auch auf andere Notwendigkeiten, welche dem
Fachmann aus dieser Offenbarung deutlich werden.
Die US-48 90 708 beschreibt eine Kupplung zur Übertragung von
Drehmoment zwischen einem Schwungrad und einer Eingangswelle
eines Getriebes. Eine Kupplungsscheibenanordnung ist mit einem
Reibkupplungselement vorgesehen. Weiter zeigt die Druckschrift
eine Druckplatte sowie eine Rückhalteeinrichtung mit einem
Kupplungsdeckel und einem an der Rückhalteinrichtung angeord
neten elastischen Element. Weiter ist ein Hebelmechanismus
vorgesehen, um die Vorspannkraft des elastischen Elements ge
gen die Rückhalteeinrichtung zu verstärken. Die Kupplung weist
eine Hülse und eine Buchse auf. Die Hülse ist in die innere
Umfangsfläche der Buchse. Dadurch können sich die Hülse und
die Buchse nicht zueinander in Axialrichtung bewegen. Weiter
ist ein Lager am getriebeseitigen Ende der Buchse vorgesehen.
Die Buchse weist am motorseitigen Ende einen Flanschbereich
auf, welcher sich mit der Rückhaltevorrichtung in Kontakt be
findet, um auch einen Kontakt bei einem leichten Schrägstellen
der Rückhaltevorrichtung sicherzustellen. Dadurch kann die Er
zeugung von Schwingungen durch eine Schrägstellung zwischen
der Buchse und der Rückhaltevorrichtung verhindert werden.
Die US-50 69 323 offenbart eine Kupplung mit einer Buchse,
welche mit einem Gehäuse verbunden ist. Weiter ist ein Lager
vorgesehen, welches über einen Käfig und eine Buchse sowie ei
ner aus Harz hergestellten Hülse auf der Buchse in Axialrich
tung gleitbar ist. Ein innerer Laufring des Lagers weist einen
Fortsatz auf, welcher über einen Kupplungsmechanismus mit ei
ner Membranfeder verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplung der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Auf
bau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit insbesonde
re den Verschleiß durch Beschränkung einer Bewegung zwischen
dem Ausrückmechanismus und anderen Elementen der Kupplung ver
ringert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Haupt
anspruchs gelöst. Die Unteransprüche zeigen weitere vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Kupplung zu Übertragung von Drehmoment zwischen einem
Schwungrad eines Motors und einer Eingangswelle, welche
sich von einem Getriebe her erstreckt, vorgesehen. Die
Kupplung gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist hauptsächlich eine Kupplungsscheibenanordnung, eine
Kupplungsdeckelanordnung, ein rohrförmiges Element und
einen Ausrückmechanismus auf. Die Kupplungsscheibenanord
nung weist ein Reibkupplungselement auf, welches benachbart
dem Schwungrad angeordnet ist. Das Reibkupplungselement
befindet sich drehfest, d. h. relativ nicht-drehbar, mit der
Eingangswelle im Eingriff. Die Kupplungsdeckelanordnung
weist einen Kupplungsdeckel, eine Druckplatte, eine ring
förmige Rückhalteeinrichtung, ein elastisches Element und
ein Hebelelement auf. Der Kupplungsdeckel ist fest mit dem
Schwungrad verbunden. Die Druckplatte ist benachbart zum
Reibkupplungselement angeordnet. Eine ringförmige Rück
halteeinrichtung ist innerhalb des Kupplungsdeckels an
geordnet. Das elastische Element ist durch den Kupplungs
deckel gestützt bzw. gelagert und spannt die Rück
halteeinrichtung in Richtung des Schwungrads vor. Das
Hebelelement vergrößert die Vorspannkraft des elastischen
Elements gegen die Rückhalteeinrichtung durch ein
vorbestimmtes Hebelverhältnis und überträgt die verstärkte
Kraft auf die Druckplatte. Das rohrförmige Element ist fest
mit der Außenfläche bzw. dem Gehäuse des Getriebes
verbunden und erstreckt sich um die Eingangswelle derart,
daß die Innenfläche des rohrförmigen Elements von der
äußeren Fläche der Eingangswelle radial beabstandet ist.
Der Ausrückmechanismus ist vorgesehen, um die Rückhalte
einrichtung axial zu bewegen, um die Vorspannkraft des
elastischen Elements in Richtung der Druckplatte durch die
Kupplungsdeckelanordnung aufzuheben bzw. zu lösen. Der
Ausrückmechanismus weist eine Buchse auf, welche für eine
axiale Bewegung am äußeren Umfang des rohrförmigen Elements
abgestützt bzw. gelagert ist. Der Ausrückmechanismus weist
ebenfalls ein Lager auf, welches zwischen einem
schwungradseitigen Ende der Buchse der Rückhalteeinrichtung
angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Kupplung vorgesehen, welche eine Buchse aufweist, auf wel
che durch das Lager kein Drehmoment von der
Kupplungsdeckelanordnung übertragen wird. Die Buchse ist
auf der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Elements für
eine Axialbewegung abgestützt. Die Buchse ist fest an der
Seite des Getriebes gekuppelt. Die Buchse ist relativ nicht
drehbar mit dem zylindrischen Element verbunden und axial
gleitbar relativ zum zylindrischen Element.
Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfol
genden detaillierten Beschreibung deutlich, welche in Ver
bindung mit der beigefügten Zeichnung bevorzugte Ausfüh
rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart.
In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer zugbe
tätigten Kupplung gemäß einem bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines
Bereichs der in Fig. 1 dargestellten zugbetätigten
Kupplung; und
Fig. 3 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines
Bereichs eines modifizierten Ausrückmechanismus
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung.
Anfänglich bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine zugbetätigte
Kupplung 1 dargestellt, welche ein bevorzugtes Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die zugbetä
tigte Kupplung 1 ist zur Verwendung in Fahrzeugen, insbe
sondere in großen Lastkraftwagen, ausgelegt. Die zugbetä
tigte Kupplung 1 ist eine Vorrichtung zum selektiven
Bereitstellen von Drehmoment von einem Motorschwungrad 2 zu
einer Getriebeeingangswelle 3. In Fig. 1 stellt die Mittel
linie O-O die Drehachse der zugbetätigten Kupplung 1 dar.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zugbetätigte
Kupplung 1 eine Mehrfachkupplung, welche im wesentlichen
aus einer Doppel-Kupplungsscheibenanordnung bzw. Zwei-
Scheibenanordnung 4, einer Kupplungsdeckelanordnung 5 und
einer Ausrückvorrichtung oder einem Ausrückmechanismus 6
besteht. Selbstverständlich ist es für den Fachmann offen
sichtlich, daß der Aufbau der vorliegenden Erfindung eben
falls in einer Kupplung verwendet werden kann, welche eine
einzelne Kupplungsscheibenanordnung oder andere Anordnungen
von Bauteilen verwendet. Wie in den Fig. 1 und 2 darge
stellt, ist die zugbetätigte Kupplung 1 in einem Eingriffs
zustand dargestellt, um Drehmoment vom Motor (nicht
gezeigt) zum Getriebe (nicht gezeigt) zu übertragen. Insbe
sondere ist die Kupplungsdeckelanordnung 5 fest mit dem
Schwungrad 2 des Motors verbunden und drehbar mit der Ein
gangswelle des Getriebes gekuppelt. Die Kupplungsscheiben
anordnung 4 ist fest mit der Eingangswelle des Getriebes
gekuppelt, um sich mit ihr zu drehen. Der Ausrück- bzw.
Lösemechanismus 6 ist benachbart einer vorderen Abdeckung 7
(der Außenfläche) des Getriebes angeordnet und umgibt die
Eingangswelle 3.
Ein zylindrisches oder rohrförmiges Element 21 ist fest mit
der vorderen Abdeckung 7 verbunden. Das zylindrische Ele
ment 21 erstreckt sich von der vorderen Abdeckung 7 des
Getriebes in Richtung der Kupplungsdeckelanordnung 5, wobei
der Ausrückmechanismus 6 daran gekuppelt bzw. verbunden
ist. Die Eingangswelle 3 des Getriebes erstreckt sich von
der vorderen Abdeckung 7 durch die Mittelbohrung bzw. -öff
nung des zylindrischen Elements 21. Ein Raum wird in radia
ler Richtung zwischen der Innenfläche des zylindrischen
Elements 21 und der Außenfläche der Eingangswelle 3 auf
rechterhalten. Die Eingangswelle 3 weist vorzugsweise eine
derartige Länge auf, daß sie sich axial durch das zylindri
sche Element 21 und die Kupplungsscheibenanordnung 4
erstreckt, wobei die Spitze bzw. das Ende der Eingangswelle
3 benachbart dem Schwungrad 2 angeordnet ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Kupplungsscheibenanord
nung 4 in erster Linie aus einer ersten Kupplungsscheibe 31
und einer zweiten Kupplungsscheibe 32. Die erste Kupplungs
scheibe 31 und die zweite Kupplungsscheibe 32 weisen Dämp
fer zur Dämpfung von Torsionsschwingungen auf. Weiter wei
sen die erste Kupplungsscheibe 31 und die zweite Kupplungs
scheibe 32 Reibbeläge 31a und 32a auf, welche an ihren
jeweiligen äußeren Umfangsbereichen befestigt sind. Der
Reibbelag 31a der Kupplungsscheibe 31 ist benachbart der
Reibfläche des Schwungrads 2 angeordnet. Eine ringförmige
Zwischenplatte 33 ist zwischen einem der Reibbeläge 31a der
ersten Kupplungsscheibe 31 und einem der Reibbeläge 32a der
zweiten Kupplungsscheibe 32 angeordnet. Die ringförmige
Zwischenplatte 33 ist an ihrem äußeren Umfang mit mehreren
Vorsprüngen versehen. Diese Vorsprünge sind derart
ausgelegt, um mit einem Teil des Kupplungsdeckels 11
einzugreifen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Reibbeläge 31a und 32a anstelle einer Verbindung bzw.
Kupplung mit einer herkömmlichen Dämpfungsplatte an gegen
überliegenden Flächen einer ebenen Platte angebracht. Die
Eingangswelle 3 des Getriebes ist mit Mittelbereichen der
ersten und zweiten Kupplungsscheiben 31 und 32 im keilver
zahnten Eingriff. Somit dreht sich die Eingangswelle 3 des
Getriebes mit den ersten und zweiten Kupplungsscheiben 31
und 32.
Die Kupplungsdeckelanordnung 5 weist in erster Linie einen
Kupplungsdeckel 11, eine Druckplatte 12, eine Rückhalte
einrichtung 13 und eine konische Teller- bzw. Membranfeder
14 auf. Der Kupplungsdeckel 11 ist im allgemeinen als scha
lenförmiges Element ausgebildet, welches geeignet ist, mit
dem Schwungrad 2 fest verbunden zu werden. Der Kupplungs
deckel 11 umschließt die Kupplungsscheibenanordnung 4 zwi
schen sich und dem Schwungrad 2. Vorzugsweise ist der Kupp
lungsdeckel 11 mit dem Schwungrad 2 mittels Bolzen 35 an
seinem äußeren Umfangsbereich fest verbunden. Eine Mit
telöffnung ist an einem mittleren Bereich des Kupplungs
deckels 11 gebildet, um eine Erstreckung der Eingangswelle
3 in den Kupplungsdeckel 11 zu ermöglichen.
Die Druckplatte 12 ist ein ringförmiges Element, welches
innerhalb des Kupplungsdeckels 11 angeordnet ist. Die
Druckplatte 12 weist eine Druckfläche auf, welche dem Reib
belag 32a der zweiten Kupplungsscheibe 32 gegenüberliegt.
Ein äußerer Umfangsbereich der Druckplatte 12 ist mit dem
Kupplungsdeckel 11 über mehrere Bandplatten (strap plates)
47 verbunden. Ein Ende jeder dieser Bandplatten 47 ist fest
mit dem äußeren Umfangsbereich der Druckplatte 12 mittels
eines Bolzens 46 verbunden. Die anderen Enden der Bandplat
ten 47 sind fest mit dem Kupplungsdeckel 11 in einer her
kömmlichen Weise verbunden. Die Bandplatten 47 erstrecken
sich tangential zwischen der Druckplatte 12 und dem Kupp
lungsdeckel 11. Diese Bandplatten 47 ermöglichen der Druck
platte 12, sich in axialer Richtung relativ zum Kupplungs
deckel 11 zu bewegen, aber ermöglichen keine Relativdrehung
zwischen der Druckplatte 12 und dem Kupplungsdeckel 11.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, weist der Kupplungsdeckel
11 einen Schraubbereich 11a mit einem Gewinde auf, welcher
an der inneren Umfangswand des Kupplungsdeckels 11 gebildet
ist. Der Schraubbereich 11a ist mittels des Gewindes mit
einem ringförmigen Einstellbereich 38 verbunden, welcher
ein Außengewinde aufweist, welches mit dem Innengewinde des
Schraubbereichs 11a eingreift. Der Einstellring 38 weist
mehrere Vorsprünge 38a auf, welche an der Getriebeseite des
Einstellrings 38 gebildet sind. Die Vorsprünge 38 sind in
Umfangsrichtung voneinander beabstandet entlang der Getrie
beseite des Einstellrings 38 angeordnet.
Eine Arretier- bzw. Sicherungsplatte 36 ist zwischen dem
Einstellring 38 und dem Kupplungsdeckel 11 angeordnet, um
das Auftreten einer Relativdrehung zwischen dem Einstell
ring 38 und dem Kupplungsdeckel 11 zu verhindern. Die
Sicherungsplatte 36 ist mit dem Kupplungsdeckel 11 mittels
Bolzen 37 fest verbunden. Der innere Umfangsbereich der
Sicherungsplatte 36 befindet sich mit den Vorsprüngen 38a
im Eingriff, um zu verhindern, daß sich der Einstellring 38
relativ zum Kupplungsdeckel 11 dreht. Die Axialposition des
Einstellrings 38 kann durch Entfernen der Sicherungsplatte
36 und anschließendem Drehen des Einstellrings 38 relativ
zum Kupplungsdeckel 11 verändert werden. Der Einstellring
38 kann dann an seiner neuen Position relativ zum Kupp
lungsdeckel 11 durch Anbringen der Sicherungsplatte 36 fest
verbunden werden.
Die Rückhalteeinrichtung 13 ist ein ringförmiges Element,
welches um den äußeren Umfang der Eingangswelle 3 des
Getriebes angeordnet ist. Die Rückhalteeinrichtung 13 ist
innerhalb des Kupplungsdeckels 11 am Ende des Ausrückmecha
nismus 6 angeordnet. Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, weist
die Rückhalteeinrichtung 13 mehrere axiale Öffnungen 56
auf, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet am
äußeren Umfangsbereich 55 der Rückhalteeinrichtung 13 ange
ordnet sind. Die Rückhalteeinrichtung 13 ist mittels mehre
rer Stifte bzw. Bolzen 40 für eine Drehung mit dem Kupp
lungsdeckel 11 fest mit diesem verbunden. Ein Ende jedes
Stifts 40 ist fest mit dem Kupplungsdeckel 11 verbunden,
während das andere Ende des Stifts 40 innerhalb der Öffnun
gen 56 angeordnet ist. Die Stifte 40 erstrecken sich eben
falls durch Öffnungen, welche in der Tellerfeder 14 (wird
später beschrieben) gebildet sind. Im Ergebnis drehen sich
die Rückhalteeinrichtung 13 und die Tellerfeder 14 zusammen
mit dem Kupplungsdeckel 11 als einzelne Einheit, aber es
ist eine axiale Bewegung der Rückhalteeinrichtung 13
relativ zum Kupplungsdeckel 11 möglich.
Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Rück
halteeinrichtung 13 einen Eingriffsbereich 57 und eine
ringförmige Nut bzw. Aussparung 59 auf. Der Eingriffs
bereich 57 ist am inneren Umfang des getriebeseitigen
Bereichs der Rückhalteeinrichtung 13 gebildet und erstreckt
sich von der Rückhalteeinrichtung 13 radial nach innen. Die
ringförmige Aussparung 59 ist an der äußeren Umfangsfläche
der Rückhalteeinrichtung 13 gebildet. Die ringförmige Aus
sparung 59 befindet sich am schwungradseitigen Bereich der
Rückhalteeinrichtung 13 und öffnet sich nach außen in
radialer Richtung.
Die Tellerfeder 14 ist ein elastisches Element, welches im
allgemeinen eine scheibenförmige Gestalt aufweist. Natür
lich können auch andere Arten von elastischen Elementen
verwendet werden. Beispielsweise können mehrere Druckfedern
zwischen dem Kupplungsdeckel 11 und der Rückhalteeinrich
tung 13 angeordnet werden. Die Tellerfeder 14 befindet sich
innerhalb des Kupplungsdeckels 11 und ist axial zwischen
der Rückhalteeinrichtung 13 und dem Kupplungsdeckel 11
angeordnet. Das äußere Umfangsende der Tellerfeder 14 ist
gegen den Kupplungsdeckel 11 abgestützt. Das innere in
Umfangsrichtung befindliche Ende der Tellerfeder 14 ist
gegen den Eingriffsbereich 57 der Rückhalteplatte 13 abge
stützt. Die Tellerfeder 14 stellt eine vorbestimmte Druck
kraft gegen die Rückhalteeinrichtung 13 bereit.
Sechs Hebelelemente 15 sind zwischen der Druckplatte 12 und
der Rückhalteeinrichtung 13 vorgesehen. Die Hebelelemente
15 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Die
Hebelelemente 15 sind vorzugsweise z. B. durch Biegen bzw.
Umformen von rechteckigen Platten gebildet. Die Hebel
elemente 15 bilden einen Hebelmechanismus. Jedes Hebel
element 15 weist einen ersten Eingriffsbereich 42 an einem
inneren Umfangsende, einen zweiten Eingriffsbereich 43 an
einem äußeren Umfangsende und einen dritten Eingriffs
bereich 44 an einem Zwischenbereich zwischen den ersten und
zweiten Eingriffsbereichen 42 und 43 auf. Der erste Ein
griffsbereich 42 weist ein Paar von einander gegenüberlie
genden Eingriffsflächen auf. Diese Eingriffsflächen sind
axial einander gegenüberliegende Flächen, welche bogenför
mig verlaufen. Die Eingriffsflächen des ersten Eingriffs
bereichs 42 befinden sich mit beiden axialen Flächen der
ringförmigen Aussparung 59 im Eingriff. Somit sind die
Hebelelemente 15 innerhalb der ringförmigen Aussparung 59
der Rückhalteeinrichtung 13 durch die ersten Eingriffs
bereiche 42 axial schwenkbar. Mit anderen Worten verbinden
die ersten Eingriffsbereiche 42 der Hebelelemente 15 die
Hebelelemente 15 mit der Rückhalteeinrichtung 13 schwenkbar
für eine Bewegung in Axialrichtung. Die äußeren Umfangs
enden der Hebelelemente 15 sind jeweils in einer kreisför
migen Form gebogen. Die zweiten Eingriffsbereiche 43 sind
an der Getriebeseite der bogenförmigen äußeren Umfangsenden
der Hebelelemente 15 gebildet. Die zweiten Eingriffsberei
che 43 berühren die schwungradseitige Fläche des Einstell
rings 38. Die dritten Eingriffsbereiche 44 sind ebenfalls
an den äußeren Umfangsenden der Hebelelemente 15 gebildet.
Insbesondere befinden sich die dritten Eingriffsbereiche 44
von den zweiten Eingriffsbereichen 43 an gegenüberliegenden
Seiten der Hebelelemente 15. Mit anderen Worten stehen die
dritten Eingriffsbereiche 44 in Richtung des Schwungrads
vor, um den inneren Umfangsbereich der Druckplatte 12 zu
berühren.
Die Kraft der Tellerfeder 14 kann durch die vorher
beschriebenen Hebelelemente 15 vergrößert bzw. verstärkt
werden, so daß der Außendurchmesser der dritten Eingriffs
bereiche 44 kleiner gemacht werden kann. Deshalb kann die
Kupplungsdeckelanordnung 5 in radialer Richtung verkleinert
werden.
Der Ausrückmechanismus 6 besteht in erster Linie aus einer
Buchse 23 und einem Lager 24. Die Buchse 23 ist ein zylin
drisches oder rohrförmiges Element, welches um den äußeren
Umfang der Eingangswelle 3 angeordnet ist. Die Buchse 23
weist ein erstes Ende oder einen getriebeseitigen Bereich
23a und ein zweites Ende oder einen schwungradseitigen
Bereich 23b auf. Der schwungradseitige Bereich 23b der
Buchse 23 erstreckt sich in eine Mittelöffnung im Kupp
lungsdeckel 11. Die Buchse 23 ist derart angeordnet, daß
sie innerhalb der Mittelöffnung des Kupplungsdeckels 11
axial bewegbar ist. Insbesondere erstreckt sich der
schwungradseitige Bereich 23b der Buchse 23 derart in den
Kupplungsdeckel 11, daß er sich benachbart zur Kupplungs
scheibenanordnung 4 befindet. Der schwungradseitige Bereich
23b der Buchse 23 ist mit dem inneren Umfang der Rückhalte
einrichtung 13 gekuppelt. Der getriebeseitige Bereich 23a
der Buchse 23 erstreckt sich in Richtung des Getriebes und
liegt über dem zylindrischen oder rohrförmigen Element 21,
welches sich von der vorderen Abdeckung 7 des Getriebes
erstreckt.
Das Lager 24 ist ein Kuppel- bzw. Verbindungselement, wel
ches derart ausgelegt ist, um kein Drehmoment zwischen der
Rückhalteeinrichtung 13 und der Buchse 23 zu übertragen,
aber eine Kraft in axialer Richtung zwischen der Rückhalte
einrichtung 13 und der Buchse 23 zu übertragen. Das Lager
24 ist zwischen dem inneren Umfang der Rückhalteeinrichtung
13 und dem schwungradseitigen Bereich 23b des äußeren
Umfangs der Buchse 23 angeordnet. Genauer besteht das Lager
24 im wesentlichen aus einem inneren Laufring 25, einem
äußeren Laufring 26 und mehreren Kugeln (Wälzkörper) 27,
welche zwischen dem inneren Laufring 25 und dem äußeren
Laufring 26 angeordnet sind. Die axialen Endflächen des
inneren Laufrings 25 sind zwischen zwei Sprengringen 51 und
52 angeordnet, welche das Lager 24 fest mit der Buchse 23
verbinden. Der äußere Laufring 26 ist fest mit der inneren
Umfangsfläche 58 der Rückhalteeinrichtung 13 durch eine
Preßpassung verbunden. Die getriebeseitige Fläche des
äußeren Laufrings 26 berührt die Seitenfläche des
Eingriffsbereichs 57, welche dem Schwungrad gegenüber
liegt.
Eine kegel- bzw. konusförmige Feder 53 ist zwischen der
Getriebeseite des Sprengrings 52 und der axialen Endfläche
des inneren Laufrings 25 angeordnet. Die konusförmige Feder
53 spannt den inneren Laufring 25 des Lagers 24 gegen den
Sprengring 51 vor, d. h. das Lager 24 ist in Richtung des
Schwungrads vorgespannt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird ein kleiner Raum (in Radial
richtung) zwischen der inneren Umfangsfläche des inneren
Laufrings 25 und der äußeren Umfangsfläche der Buchse 23
aufrecht erhalten. Dieser radiale Raum stellt sicher, daß
keine größere Kraft auf das Lager 24 übertragen wird,
selbst wenn der Ausrückmechanismus 6 relativ zur Mitte der
Kupplungsdeckelanordnung 5 leicht exzentrisch bzw. außer
mittig ist.
Der Innendurchmesser des getriebeseitigen Bereichs 23a der
Buchse 23 ist größer als der des schwungradseitigen
Bereichs 23b. Die innere Umfangsfläche des getriebeseitigen
Bereichs 23a der Buchse 23 berührt die äußere Umfangsfläche
des zylindrischen Elements 21. Die Buchse 23 ist auf dem
zylindrischen Element 21 bewegbar abgestützt, um sowohl in
radialer Richtung als auch in axialer Richtung bewegbar zu
sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine ringförmige Ausspa
rung 60 an der inneren Umfangsfläche des getriebeseitigen
Bereichs 23a der Buchse 23 zur Aufnahme eines Schmiermit
tels gebildet. Das Schmiermittel wird in der Aussparung 60
zur Aufnahme des Schmiermittels zurückgehalten, um die
Gleitflächen zwischen der Buchse 23 und dem zylindrischen
Element 21 zu schmieren, um ein Festfressen bzw. Blockieren
der Gleitflächen zu verhindern. Das Element 48 und das
Gehäuse oder die Hohlwelle 49 sind fest miteinander verbun
den und an der äußeren Umfangsseite des getriebeseitigen
Bereichs 23a der Buchse 23 angeordnet. Wenn das Kupplungs
pedal betätigt wird, wird eine Vorspannkraft auf die Flä
chen des Gehäuses 49 ausgeübt, so daß das Gehäuse 49 in
Richtung des Getriebes bewegt wird.
Da das Lager 24 innerhalb des Kupplungsdeckels 11 angeord
net ist, sind im vorher erläuterten Ausrückmechanismus 6
die axialen Abmessungen des Ausrückmechanismus 6 in axialer
Richtung verringert, im Vergleich mit Ausrückmechanismen,
bei welchen das Lager außerhalb des Kupplungsdeckels ange
ordnet ist. Somit sind die Gesamtabmessungen der zugbetä
tigten Kupplung 1 durch die vorher erwähnte radiale Verrin
gerung der Kupplungsdeckelanordnung 5 und der axialen Ver
ringerung des Ausrückmechanismus 6 drastisch verringert.
Nachfolgend wird der Betrieb bzw. die Wirkungsweise der
Kupplung 1 im Detail beschrieben. Während des Eingriffs
bzw. im eingerückten Zustand der Kupplung verursacht die
Druckkraft der Tellerfeder 14, daß die Rückhalteeinrichtung
13 in Richtung des Schwungrads 2 gedrückt wird, welche
ihrerseits die Druckkraft auf die Druckplatte 12 über die
Hebelelemente 15 überträgt. Die Druckplatte 12 drückt die
Kupplungsscheibenanordnung 4 gegen das Schwungrad 2. Norma
lerweise wird die Rückhalteeinrichtung 13 in Richtung des
Schwungrads 2 durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 14
vorgespannt. Somit wird die Kupplung 1 normalerweise durch
die Tellerfeder 14 in der eingerückten Position gehalten.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die ersten Eingriffsbereiche 42
der Hebelelemente 15 und die zweiten Eingriffsbereiche 43
der Hebelelemente 15 radial voneinander durch einen
Umfangsabstand A beabstandet. Die zweiten Eingriffsbereiche
43 und die dritten Eingriffsbereiche 44 sind radial vonein
ander durch einen Umfangsabstand B beabstandet. Das Hebel
übersetzungsverhältnis der Hebelelemente 15 wird durch A/B
ausgedrückt. Die Druckkraft der Tellerfeder 14 wird mit A/B
multipliziert, wenn die Kraft auf die Druckplatte 12
ausgeübt wird. Durch Vergrößerung der auf die Druckplatte
12 ausgeübten Druckkraft kann die Vorspannkraft oder
Federkonstante der Tellerfeder 14 auf ein niederes Niveau
eingestellt werden.
Wenn der Fahrer das Kupplungspedal betätigt, bewegt sich
das Gehäuse oder der Kragen 49 des Ausrückmechanismus 6 in
Richtung des Getriebes. Als Ergebnis dieser Bewegung bewegt
sich die Rückhalteeinrichtung 13 gleichzeitig in Richtung
des Getriebes. Da insbesondere die Rückhalteeinrichtung 13
fest mit dem Gehäuse oder Kragen 49 durch die Buchse 23 und
das Lager 24 verbunden ist, verursacht die Axialbewegung
des Gehäuses oder Kragens 49, daß sich die Rückhalte
einrichtung 13 axial mitbewegt. Zu diesem Zeitpunkt stellt
die Tellerfeder 14 eine Last in einer Richtung entgegen der
Bewegung der Rückhalteeinrichtung 13 (d. h. einer Richtung
entgegen der Ausrückrichtung) bereit. Somit bewegt sich die
Tellerfeder 14 in eine Kupplungsausrückposition, welche in
Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt ist.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen dem Ausrückmecha
nismus 6 und der Eingangswelle 3 beschrieben. Während der
Betätigung des Ausrückmechanismus 6 wird die Buchse 23
axial über das rohrförmige oder zylindrische Element 21
bewegt. Wenn sich die Buchse 23 axial bewegt, gleitet die
innere Umfangsfläche der Buchse 23 auf der äußeren Umfangs
fläche des zylindrischen Elements 21. Sowohl die Buchse 23
als auch das zylindrische Element sind rohrförmige Ele
mente, welche sich zu keiner Zeit drehen. Überdies tritt
keine relative Drehung zwischen der Buchse 23 und dem
zylindrischen Element 21 auf. Deshalb kann eine Schleif
wirkung bzw. ein Abrieb infolge einer Gleitbewegung zwi
schen der Buchse 23 und dem zylindrischen Element 21 zum
Großteil verhindert werden. Ebenfalls ist bei dieser Anord
nung eine herkömmliche Hülse zwischen der Buchse 23 und dem
zylindrischen Element 21 nicht notwendig.
Die Buchse 23 ist derart aufgebaut, daß kein Drehmoment von
der Rückhalteeinrichtung 13 durch das Lager 24 übertragen
wird, wenn die Kupplung 1 sich im ausgerückten Kupplungs
zustand befindet. Auch tritt keine Relativdrehung zwischen
der Buchse 23 und der Eingangswelle 3 auf, wenn die Kupp
lung 1 sich im ausgerückten Kupplungszustand befindet.
Im eingerückten Zustand der Kupplung ist die Buchse 23 um
die Eingangswelle 3 durch das zylindrische Element 21 der
art abgestützt, daß die Buchse 23 mit radialem Abstand um
die Eingangswelle 3 angeordnet ist. Ebenfalls ist das
zylindrische Element 21 von der Eingangswelle 3 radial
beabstandet angeordnet. Deshalb tritt praktisch keine
Gleitbewegung infolge der Relativdrehung zwischen der Ein
gangswelle 3 und den beiden rohrförmigen Elementen (der
Buchse 23 und dem zylindrischen Element 21) auf.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt,
kann eine Hülse 61 auf der inneren Umfangsfläche der Buchse
23 angeordnet werden, um mit dem zylindrischen Element 21
in einen Gleiteingriff zu treten. Genauer ist die Hülse 61
ein zylindrisches Element, welches aus einem abriebwider
standsfähigen Material hergestellt ist. Die Hülse 61 ist in
die innere Umfangsfläche des getriebeseitigen Bereichs 23a
der Buchse 23 eingestemmt. Die Hülse 23 wird auf dem zylin
drischen Element 21 für eine Axialbewegung über die Hülse
61 abgestützt. Somit berührt die Buchse 23 das zylindrische
Element nicht direkt. Die Hülse 61 ist konstruiert, um ein
Festfressen bzw. Blockieren zwischen der Buchse 23 und dem
zylindrischen Element 21 zu verhindern.
Nachfolgend werden Wirkungen der Erfindung beschrieben. Bei
der Kupplung 1 gemäß der vorliegenden erfindungsgemäßen
Kupplung wird die Buchse 23 für eine Axialbewegung auf der
äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Elements 21 abge
stützt bzw. gelagert, welches fest mit dem Getriebe verbun
den ist. Da durch das Lager kein Drehmoment von der Kupp
lungsdeckelanordnung auf die Buchse 23 übertragen wird,
gleitet die Buchse 23 nur in axialer Richtung und dreht
sich nicht relativ zum zylindrischen Element 21. Als Ergeb
nis ist die Gleitbewegung zwischen dem Ausrückmechanismus
und anderen Elementen der Kupplung von Kraftfahrzeugen ver
hindert.
Zusammenfassend wurde insoweit eine zugbetätigte Kupplung 1
beschrieben, welche im wesentlichen eine Kupplungsscheiben
anordnung 4, eine Kupplungsdeckelanordnung 5, ein zylindri
sches oder rohrförmiges Element 21 und einen Ausrückmecha
nismus 6 aufweist. Die zugbetätigte Kupplung 1 ist ausge
legt, um den Rotationseingriff zwischen dem Ausrückmecha
nismus 6 und der Eingangswelle 3 des Getriebes zu verhin
dern. Das zylindrische Element 21 ist fest mit der vorderen
Abdeckung 7 des Getriebes gekuppelt und erstreckt sich in
radialer Richtung beabstandet um die Eingangswelle 3. Der
Ausrückmechanismus 6 ist ein Mechanismus zum Lösen der Vor
spannkraft durch die Tellerfeder 14 der Kupplungs
deckelanordnung 5. Der Ausrückmechanismus weist eine Buchse
23 und ein Lager 24 auf. Die Buchse 23 ist an einer Außen
fläche des zylindrischen Elements 21 für eine Axialbewegung
abgestützt. Das Lager 24 ist innerhalb des Kupplungsdeckels
11 angeordnet und befindet sich zwischen der Buchse 23 und
der Rückhalteeinrichtung 13.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen
Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfin
dung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung
sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
Claims (9)
1. Kupplung (1) zur Übertragung von Drehmoment zwischen einem
Schwungrad (2) eines Motors und einer Eingangswelle (3),
welche sich von einem Getriebe erstreckt, mit:
einer Kupplungsscheibenanordnung (4) mit in einem benach bart dem Schwungrad (2) angeordneten Reibkupplungselement (31, 32), wobei das Reibkupplungselement mit der Eingangs welle (3) des Getriebes drehfest verbunden ist;
einer Kupplungsdeckelanordnung (5) mit einem Kupplungs deckel (11), welcher fest mit dem Schwungrad (2) verbunden ist, einer Druckplatte (12), welche benachbart zum Reib kupplungselement (31, 32) angeordnet ist, einer innerhalb des Kupplungsdeckels (11) angeordneten Rückhalteeinrichtung (13), einem zwischen dem Kupplungsdeckel (11) und der Rück halteeinrichtung (13) angeordneten elastischen Element (14), um eine Vorspannkraft auf die Rückhalteeinrichtung (13) auszuüben, um die Rückhalteeinrichtung (13) in Rich tung des Schwungrads (2) vorzuspannen, einem Hebelme chanismus (15), welcher zwischen der Rückhalteeinrichtung (13) und der Druckplatte (12) gekuppelt ist, um die Vor spannkraft des elastischen Elements (14) gegen die Rückhal teeinrichtung (13) durch ein vorbestimmtes Hebelüberset zungsverhältnis zu verstärken, welche auf die Druckplatte (12) übertragen wird;
einem rohrförmigen Element (21), welches sich um die Ein gangswelle (3) erstreckt, wobei das rohrförmige Element (21) eine Öffnung aufweist, welche derart bemessen ist, um von der Eingangswelle (3) radial beabstandet zu sein; und
einem Ausrückmechanismus (6), welcher mit der Rückhal teeinrichtung (13) in Wirkverbindung steht, wobei der Ausrückmechanismus (6) eine Buchse (23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Element (21) fest mit dem Getriebe verbunden ist,
die Buchse (23) koaxial auf dem rohrförmigen Element (21) für eine Axialbewegung abgestützt ist, und
ein Lager (24) zwischen der Buchse (23) und der Rückhalteeinrichtung (13) angeordnet ist, wobei das Lager (24) innerhalb des Kupplungsdeckels (11) angeordnet ist.
einer Kupplungsscheibenanordnung (4) mit in einem benach bart dem Schwungrad (2) angeordneten Reibkupplungselement (31, 32), wobei das Reibkupplungselement mit der Eingangs welle (3) des Getriebes drehfest verbunden ist;
einer Kupplungsdeckelanordnung (5) mit einem Kupplungs deckel (11), welcher fest mit dem Schwungrad (2) verbunden ist, einer Druckplatte (12), welche benachbart zum Reib kupplungselement (31, 32) angeordnet ist, einer innerhalb des Kupplungsdeckels (11) angeordneten Rückhalteeinrichtung (13), einem zwischen dem Kupplungsdeckel (11) und der Rück halteeinrichtung (13) angeordneten elastischen Element (14), um eine Vorspannkraft auf die Rückhalteeinrichtung (13) auszuüben, um die Rückhalteeinrichtung (13) in Rich tung des Schwungrads (2) vorzuspannen, einem Hebelme chanismus (15), welcher zwischen der Rückhalteeinrichtung (13) und der Druckplatte (12) gekuppelt ist, um die Vor spannkraft des elastischen Elements (14) gegen die Rückhal teeinrichtung (13) durch ein vorbestimmtes Hebelüberset zungsverhältnis zu verstärken, welche auf die Druckplatte (12) übertragen wird;
einem rohrförmigen Element (21), welches sich um die Ein gangswelle (3) erstreckt, wobei das rohrförmige Element (21) eine Öffnung aufweist, welche derart bemessen ist, um von der Eingangswelle (3) radial beabstandet zu sein; und
einem Ausrückmechanismus (6), welcher mit der Rückhal teeinrichtung (13) in Wirkverbindung steht, wobei der Ausrückmechanismus (6) eine Buchse (23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Element (21) fest mit dem Getriebe verbunden ist,
die Buchse (23) koaxial auf dem rohrförmigen Element (21) für eine Axialbewegung abgestützt ist, und
ein Lager (24) zwischen der Buchse (23) und der Rückhalteeinrichtung (13) angeordnet ist, wobei das Lager (24) innerhalb des Kupplungsdeckels (11) angeordnet ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Buchse (23) einen schwungradseitigen Bereich (23b), welcher
innerhalb des Kupplungsdeckels (11) angeordnet ist, und ei
nen getriebeseitigen Bereich (23a) aufweist, welcher außer
halb des Getriebedeckels (11) angeordnet ist.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
getriebeseitige Bereich (23a) der Buchse (23) mit einem Ge
häuse (7) gekuppelt ist.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Buchse (23) eine Innenfläche mit einer
ringförmigen Aussparung (60) aufweist, welche zur Aufnahme
eines Schmiermittels geeignet ist.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Buchse (23) eine Innenfläche mit einer
daran gekuppelten Hülse (61) aufweist.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Hebelmechanismus (15) ein erstes Ende
(42), welches sich mit einer radialen Endfläche der Rück
halteeinrichtung (13) in Kontakt befindet, ein durch den
Kupplungsdeckel (11) abgestütztes zweites Ende (43) und ei
nen Zwischenbereich (44) aufweist, welcher sich in Richtung
der Druckplatte (12) erstreckt, um die Vorspannkraft vom
elastischen Element (14) auf die Druckplatte (12) zu über
tragen.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich
das zweite Ende (43) des Hebelmechanismus (15) mit einem
Einstellring (38) in Kontakt befindet, welcher für eine
axiale Einstellung einstellbar mit dem Kupplungsdeckel (11)
gekuppelt ist.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das elastische Element (14) eine konische Fe
der mit einem äußeren Umfangsende, welches sich mit dem
Kupplungsdeckel (11) im Eingriff befindet und einem inneren
Umfangsende, welches sich mit der Rückhalteeinrichtung (13)
im Eingriff befindet, ist.
9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Hebelmechanismus (15) mehrere in Umfangs
richtung voneinander beabstandete Hebelelemente aufweist.
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