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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Multifunktionsfeder für den Einsatz in einer Getriebenabe mit einem Planetengetriebe und einer Rücktrittbremse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Beim Bremsvorgang, ausgelöst durch eine Rücktrittbewegung an der Tretkurbel, wird ein Bremskonus axial unter die Bremssegmente geschoben und presst diese mit Unterstützung der Gegenkraft vom Festkonus nach außen gegen die Nabenhülse. Während der Antriebsphase wird der Bremskonus vom Planetenradträger mitgenommen und beim Übergang in die Bremsphase von der Friktion der Multifunktionsfeder angehalten. Bei der Rückwärtsbewegung des Planetenradträgers gleiten entsprechend geformte Schrägen am Planetenradträger und am Bremskonus aneinander vorbei, so dass der Bremskonus axial verschoben und unter die Bremssegmente gedrückt wird, wodurch diese zur Erzeugung der Bremsreibung, nach außen an die Nabenhülse gepresst werden. Damit zum einen verhindert wird, dass sich der Bremskonus beim Bremsvorgang anfänglich mit dem Planetenradträger rückwärts dreht und zum anderen der Bremskonus nach dem Bremsen wieder in seine Ausgangslage am Planetenradträger zurückgekehrt ist, wird zwischen dem Bremskonus und dem Festkonus, wie in der
DE 27 52 737 C2 2 gezeigt, eine Friktionsfeder eingebaut. Diese Friktionsfeder umschlingt auf der Festkonusseite die feststehende Nabenachse und liegt auf der anderen Seite mit ihren Windungen am Festkonus-Innendurchmesser an. Die Friktionsfeder sichert den Bremskonus gegen ein Verdrehen beim Einleiten des Bremsvorganges, so dass sich der Bremskonus bei der Rückwärtsbewegung des Planetenradträgers auf dem Bewegungsgewinde in Richtung Festkonus schraubt. Erst wenn der Planetenradträger wieder in Antriebsrichtung gedreht wird, transportiert das Bewegungsgewinde den Bremskonus wieder in die Ausgangsstellung zurück und öffnet damit die Bremse. Der wirksame Haltedurchmesser auf der Festkonusseite bzw. auf der Nabenachse ist relativ klein und erfordert somit eine hohe Federvorspannung, damit die Friktionsfeder beim Einleiten des Bremsvorganges nicht auf der Nabenachse durchrutscht.
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Besser eignet sich die in der
DE 24 26 167 C3 2 gezeigte Anordnung der Friktionsfeder. Diese Friktionsfeder umschlingt auf der Bremskonusseite den entsprechenden, zylindrischen Abschnitt und legt sich auf der Festkonusseite an dessen Innendurchmesser an. Die Federenden bilden jeweils einen Kraftschluss mit dem Konusteil, der sich beim Bremsvorgang bzw. bei einer Rückwärtsbewegung des Planetenradträgers noch verstärkt. Der von der Friktionsfeder festgehaltene Bremskonus wird beim Rückwärtsdrehen des Planetenradträgers über das Bewegungsgewinde in Richtung Festkonus bewegt und spreizt dabei die Bremssegmente auf. Die Verschiebung des Bremskonus bewirkt auch eine Kompression der Friktionsfeder. Diese Kompression kann allerdings, nach Beendigung des Bremsvorganges, zum Zurückstellen des Bremskonus in die Ausgangslage nicht genutzt werden, da dies aufgrund der Ausführung des Bewegungsgewindes und der Verdrehsperre durch die Friktionsfeder verhindert wird. Die Rückstellung des Bremskonus erfolgt über das Bewegungsgewinde erst, wenn der Planetenradträger in Antriebsrichtung gedreht wird. Da die Friktionsfeder als Schraubenfeder mit annähernd gleichbleibendem Federdurchmesser ausgebildet ist, ergibt sich bei maximaler Kompression eine große Blocklänge, wofür ein entsprechender Bauraum bereitgestellt wird. Zudem wird das zum Einleiten des Bremsvorganges erforderliche Haltemoment im Wesentlichen durch die umschlingenden Windungen radial in den zylindrischen Abschnitt am Bremskonus eingeleitet. Eine Relativbewegung zwischen dem axial am Bremskonus anliegenden Federende, auch wenn dieses wie üblich angeschliffen ist und der entsprechenden Anlagefläche am Bremskonus, führt in der Antriebsphase zu örtlichen Einlaufspuren und zu Reibrostbildung.
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Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für den Einsatz zwischen dem Brems- und Festkonus eine Multifunktionsfeder zu schaffen, die gegenüber den herkömmlichen Friktionsfedern weniger Bauraum benötigt, einen weichen Axialkraftverlauf an den Federenden aufweist, der Bildung von Einlaufspuren und Reibrost entgegenwirkt sowie eine einfache, verwechslungsfreie und selbst zentrierende Montage ermöglicht.
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Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird mit dem Gegenstand von Anspruch 1 gelöst, im Wesentlichen durch eine Multifunktionsfeder mit drei verschiedenen Federabschnitten.
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Diese Multifunktionsfeder ist so konzipiert, dass sie auf der Bremskonusseite mit ca. zwei aneinander liegenden Windungen unter leichter Vorspannung den zylindrischen Halteabschnitt am Bremskonus umschlingt und dabei in Antriebsrichtung ein geringes Mitnahmemoment erzeugt, aber in Bremsrichtung für eine drehfeste Verbindung sorgt. Auf der Festkonusseite legt sich die Multifunktionsfeder mit ca. zwei aneinander liegenden Windungen unter starker Vorspannung von innen an eine entsprechende Aussparung im Festkonus an. Beide Endabschnitte werden mit ca. einer steilen, axial federnden Windung verbunden.
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Die Multifunktionsfeder verfügt neben den aneinander anliegenden Windungen auf der Festkonusseite, die sich von innen an eine entsprechende Aussparung des Festkonus anschmiegen und die Feder fixieren, noch über einen weiteren, ohne nennenswerte Steigung, innen liegenden bzw. nach innen auslaufenden Windungsabschnitt. Der innen liegende Windungsabschnitt auf der Festkonusseite der Multifunktionsfeder engt die radiale Querschnittsfläche so ein, dass ein Auffädeln dieser Federseite auf den Halteabschnitt am Bremskonus verhindert wird. So wird sichergestellt, dass die Multifunktionsfeder stets richtig ausgerichtet montiert wird, da sich diese Federseite optisch von der Bremskonusseite deutlich unterscheidet und der verengte Innendurchmesser der Feder auf der Festkonusseite nicht über den zylindrischen Halteabschnitt am Bremskonus passt. Die beiden Federwindungen im Festkonus stützen das zum Festhalten des Bremskonus erforderliche Moment durch eine entsprechend große Friktion in Bremsrichtung ab. Der Außendurchmesser der aneinanderliegenden Windungen auf der Festkonusseite der Multifunktionsfeder, ist zur Erzeugung der erforderlichen Vorspannung, geringfügig größer als der entsprechende Innendurchmesser der Aussparung am Festkonus. Da die Multifunktionsfeder linksgängig gewickelt ist, wird die Federmontage am Festkonus durch eine geringfügige Drehung der Feder gegen den Uhrzeigersinn erleichtert, was noch durch eine entsprechende Trichterkontur am Festkonus unterstützt wird. Die Multifunktionsfeder sitzt dabei relativ verdrehfest im Festkonus und stützt das in Bremsrichtung wirkende und über den Bremskonus in die Feder eingeleitete Drehmoment ab. Das sich in Antriebsrichtung, gegen die Wickelrichtung der Feder, aufbauende Friktionsmoment führt zur festen Verklemmung der Feder im Festkonus.
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Die Multifunktionsfeder ist neben den anliegenden Windungen auf der Bremskonusseite, die sich unter Vorspannung um den zylindrischen, mit einer Montageschräge versehenen, Halteabschnitt am Bremskonus schlingen, noch mit einem weiteren, ca. halben Windungsabschnitt ausgestattet. Dieser Windungsabschnitt hat keine nennenswerte Steigung und ist nach außen aufgeweitet, zudem ist das Endstück des aufgeweiteten Windungsabschnittes leicht in Richtung Federkörper abgewinkelt. Der aufgeweitete Windungsabschnitt macht die Multifunktionsfeder ansatzweise zu einer kegeligen Druckfeder mit vorteilhaften Eigenschaften. Zum einen bringt der aufgeweitete Windungsabschnitt eine Montageerleichterung beim Auffädeln der Multifunktionsfeder auf den Bremskonus, was noch durch eine Anfasung am zylindrischen Abschnitt unterstützt wird. Zum anderen kann die axiale Abstützkraft der Feder auf einen größeren Windungsabschnitt verteilt werden, wodurch die Reibrostbildung vermindert wird. Damit das scharfkantige Drahtende in der Antriebsphase, wenn die Multifunktionsfeder steht und der Bremskonus mit der Planetenraddrehzahl umläuft, nicht axial mit dem Bremskonus in Berührung kommt, ist das Endstück des Federdrahtes leicht in Richtung Federkörper abgewinkelt. Der aufgeweitete und ohne Steigung verlaufende Windungsabschnitt ermöglicht einen zur Achse fluchtenden Einbau sowie eine korrekte axiale Anlage am Bremskonus, das übliche Anschleifen des Federendes entfällt. Der aufgeweitete Windungsabschnitt wirkt sich auch positiv auf die Schmierung der am Bremskonus anliegenden Windung aus, da bei einer Drehung des Bremskonus in Antriebsrichtung, wenn eine minimale Reibung gefordert wird, das Schmiermittel durch die spiralförmige Anordnung der letzten Windung zum Friktionszentrum gefördert wird. Das Federende wird, als Folge des Axialdruckes während des Bremsvorganges, durch die benachbarte Federwindung nach außen gedrückt und überlappt diese in einem Teilbereich. Dadurch erhöht sich sowohl die Friktion des axial anliegenden Federabschnittes als auch die Friktion der radial anliegenden benachbarten Federwindung. Bei einer geringfügigen Verdrehung in Bremsdrehrichtung unterstützt die Reibung des axial anliegenden Windungsabschnittes durch seine Verengungstendenz den Schling- und Halteeffekt am Bremskonus. Das am Bremskonus in die Multifunktionsfeder eingeleitete Haltemoment wird durch ein entsprechendes Friktionsmoment am Festkonus aufgefangen. Dieses Friktionsmoment reicht aus, um das Drehen des Bremskonus zu verhindern, wenn der Planetenradträger rückwärts gedreht wird und sich dabei die Schrägflächen am Bremskonus und am Planetenradträger gegeneinander verschieben und somit die axiale Bewegung des Bremskonus bewirken. Übersteigt allerdings das am Bremskonus in die Multifunktionsfeder eingeleitete Moment einen vorgegebenen Wert, so verhindert eine Relativbewegung zwischen dem Federende und dem Festkonus eine Überbelastung bzw. eine mögliche Beschädigung der Feder.
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Die beiden Endabschnitte der Multifunktionsfeder mit den anliegenden Windungen werden von einer, relativ steil verlaufenden, federnden Windung verbunden. Dieser Federabschnitt der Multifunktionsfeder hat zum einen die Aufgabe, das Friktionsmoment von der Bremskonusseite zur Festkonusseite weiterzuleiten und zum anderen, die axiale Rückstellung des Bremskonus nach dem Bremsvorgang einzuleiten bzw. zu bewerkstelligen. Um den Bremskonus aus der Bremsposition in die Ausgangslage zu schieben, ist eine steile Federkennlinie zur Erzeugung einer anfänglich hohen Rückstellkraft erforderlich. Die Länge des federnden Abschnittes ist auf den Einbauraum abgestimmt und so bemessen, dass idealerweise, während der Antriebsphase, keine axiale Federkraft am Bremskonus ansteht, da ein Axialdruck am Bremskonus eine weitere, zusätzlich zur Umschlingungsfriktion, wirkende Reibung an der Konusflanke erzeugt, wodurch sich das Risiko einer unerwünschten Reibrostbildung erhöht. An der Multifunktionsfeder steht in Antriebsrichtung, aufgrund der leichten Vorspannung der den Bremskonus umschlingenden Federwindungen, stets ein geringes gegen die Wickelrichtung wirkendes und die Feder öffnendes Friktionsmoment an. Wird nun eine Bremsbewegung in Wickelrichtung der Feder eingeleitet, so muss zunächst die leichte Federaufweitung, verursacht durch das gegen die Wickelrichtung wirkende Antriebsfriktionsmoment, abgebaut werden, bevor das um ein vielfaches größere, in Wickelrichtung wirkende Abstützmoment von der Multifunktionsfeder aufgenommen werden kann. Hierbei wird die Feder verspannt und der Federdurchmesser zieht sich zusammen. Dieser Belastungswechsel von der Antriebsphase in die Bremsphase ist mit einem unerwünschten Totweg an der Feder verbunden. Dieser Effekt wird größer, wenn die Anzahl der nicht aneinander anliegenden Windungen steigt. Es ist somit vorteilhaft, die Multifunktionsfeder mit einer möglichst kleinen Anzahl federnder Windungen, vorzugsweise mit nur einer federnden Windung auszustatten. Der Wickelradius für die federnde Windung ist so gewählt, dass der Außendurchmesser dieser Windung im komprimierten Zustand kleiner ist, als der Innendurchmesser der aneinander anliegenden Windungen auf der Festkonusseite. Wird nun die Multifunktionsfeder auf Block gedrückt, so findet die federnde Windung innerhalb der aneinander liegenden Windungen genügend Freiraum, wodurch eine minimale Blocklänge erzielt wird.
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Die Aufteilung der Multifunktionsfeder in drei funktionell verschiedene Abschnitte erlaubt eine voneinander unabhängig einstellbare Friktion am Brems- und am Festkonus sowie eine bedarfsgerechte Abstimmung der axialen Federkraft. Diese Federkraft sollte im eingebauten Zustand in der Antriebsphase gegen Null gehen und in der Bremsphase einen definierten Wert ergeben, um den Bremskonus nach dem Bremsvorgang, wenn der Planetenradträger wieder in Antriebsrichtung dreht, unverzüglich in seine Ausgangslage in Richtung Planetenradträger zu schieben. Der Einsatz von Steigzähnen anstelle von Bewegungsgewinden zwischen Planetenradträger und Bremskonus ermöglicht die Freigabe des Bremskonus aus der Bremsstellung schon nach einer kleinen Drehbewegung des Planetenradträgers in Antriebsrichtung. Mit einer hohen axialen Federkraft wird erreicht, dass auch der Bremskonus unverzüglich die Bremse freigibt und sich wieder an den Planetenradträger anlegt.
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Die funktionsbedingte, differenzierte Gestaltung der Multifunktionsfeder auf der Bremskonus- und der Festkonusseite gewährleistet eine einfache, verwechslungsfreie und selbst zentrierende Montage.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei die Zeichnungen lediglich als nicht beschränkendes Beispiel anzusehen sind.
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1 zeigt die Funktionsteile einer Rücktrittbremse in einer Getriebenabe mit einer Multifunktionsfeder im Teilschnitt
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2 zeigt den Sitz der Multifunktionsfeder am Bremskonus im Teilschnitt
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3 zeigt den Sitz der Multifunktionsfeder im Festkonus im Teilschnitt
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4 zeigt die 3D-Darstellung der Multifunktionsfeder aus verschiedenen Perspektiven
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1 zeigt die Funktionsteile einer Rücktrittbremse in einer Getriebenabe mit einer Multifunktionsfeder 1 als zentrales Bauteil. Sie sorgt für eine kraftschlüssige Verbindung von Festkonus 2 und Bremskonus 3. Der Bremskonus 3 wird in Antriebsrichtung über ein richtungsabhängiges Gesperre 4 vom Planetenradträger 5 angetrieben. Die Multifunktionsfeder 1 ist an ihren Enden mit aneinander anliegenden Windungen 6 ausgestattet. Auf der Bremskonusseite umschlingen aneinander anliegende Windungen 6 unter Vorspannung einen zylindrischen Halteabschnitt 7 am Bremskonus 3. Aufgrund der Wickelrichtung öffnet sich die Umschlingung in Antriebsrichtung, so dass nur ein geringes Friktionsmoment entsteht. In Bremsrichtung verhindern die sich zusammenziehenden, aneinander anliegenden Windungen 6 eine Relativbewegung zwischen dem Bremskonus 3 und der Multifunktionsfeder 1. Auf der Festkonusseite legen sich die aneinander anliegenden Windungen 6 unter Vorspannung an die Aussparung 8 im Festkonus 2 an. Die Federvorspannung ist so dimensioniert, dass beim Rücktritt bzw. beim Bremsvorgang keine Relativbewegung zwischen den aneinander anliegenden Windungen 6 und dem Festkonus 2 auftritt. Dadurch wird der Bremskonus 3 von der Multifunktionsfeder 1 festgehalten und die Schrägen bzw. die Steigzähne des richtungsabhängigen Gesperres 4 gleiten aneinander vorbei und bewirken eine axiale Verschiebung des Bremskonus 3. Bei der Verschiebung des Bremskonus 3 in Richtung Festkonus 2 werden die Bremssegmente 9 entlang des Verschiebekonus 15 am Bremskonus 3 und am Festkonus 2 nach außen gegen die Nabenhülse gepresst und deren Drehbewegung abgebremst. Das Bremsmoment wird vom Festkonus 2 über einen Hebel 16 in den Rahmen abgeleitet. Nach dem Bremsvorgang, wenn sich der Planetenradträger 5 wieder in Antriebsrichtung dreht, drückt die zwischen den beiden Endabschnitten angeordnete federnde Windung 10 den Bremskonus 3 in seine Ausgangslage am Planetenradträger 5 zurück.
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Der Endabschnitt der Multifunktionsfeder 1 verfügt auf der Bremskonusseite über einen steigungsfreien, aufgeweiteten Windungsabschnitt 11 der in der Antriebsphase leicht am Bremskonus 3 anliegt und in der Bremsphase die Feder axial abstützt. Der aufgeweitete Windungsabschnitt 11 kann radial und axial ausweichen und legt sich während der Federkompression über einen großen Winkelbereich axial am Bremskonus an, wodurch das übliche Anschleifen des Federendes entfallen kann. Zudem zieht sich der aufgeweitete Windungsabschnitt 11 bei einer geringfügigen Drehbewegung in Wickelrichtung zusammen und drückt dabei auf die benachbarte Windung, wodurch die radiale Friktion am Halteabschnitt noch zusätzlich erhöht wird. Der aufgeweitete Windungsabschnitt 11 erleichtert die Montage der Multifunktionsfeder 1 auf dem Halteabschnitt 7. Dies wird auch noch durch eine Anfasung 12 unterstützt.
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Der Endabschnitt der Multifunktionsfeder 1 ist auf der Festkonusseite mit einem steigungsfreien, innen liegenden Windungsabschnitt 13 ausgestattet, über den sich die Feder in der Bremsphase axial am Festkonus 2 abstützt. Auch dieser innen liegende Windungsabschnitt 13 legt sich über einen größeren Winkelbereich axial an den Festkonus 2 an und sorgt so für einen axial fluchtenden Einbau der Feder, wodurch das übliche Anschleifen dieses Federendes entfallen kann. Der innen liegende Windungsabschnitt 13 verengt den freien radialen Federquerschnitt so stark, dass ein unbeabsichtigtes Aufschieben der Festkonusseite der Multifunktionsfeder 1 auf den Halteabschnitt 7 am Bremskonus 3 verhindert wird. Das Einschieben der Multifunktionsfeder 1 in die Aussparung 8 am Festkonus 2 wird durch eine leichte Drehung der Feder in Wickelrichtung und durch eine Trichterkontur 14 an der Aussparung 8 erleichtert.
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2 zeigt den Sitz der Multifunktionsfeder 1 am Bremskonus 3. Dieser Bremskonus 3 ist mit einem Verschiebekonus 15, einer mit Steigzähnen versehenen Kontur für das richtungsabhängige Gesperre 4 und dem Halteabschnitt 7 ausgestattet. Beim Bremsvorgang erfolgt aufgrund des richtungsabhängigen Gesperres 4 eine axiale Verschiebung des Bremskonus 3 in Richtung der Bremssegmente 9. Diese werden vom Verschiebekonus 15, der an der Innenkontur der Bremssegmente 9 entlang gleitet, nach außen gegen die zylindrische Bremsfläche an der Nabenhülse gepresst. Die Multifunktionsfeder 1 sitzt unter Vorspannung auf dem zylindrischen Halteabschnitt 7 und liegt mit dem aufgeweiteten Windungsabschnitt 11, während der Antriebsphase leicht am Bremskonus 3 an. Die aneinander anliegenden Windungen 6 umschlingen den Halteabschnitt 7 mit einer geringen Vorspannung, damit sich die, den Halteabschnitt 7 umschlingenden, Windungen bei einer geringen Drehbewegung des Bremskonus 3 in Bremsrichtung bzw. in Wickelrichtung zusammenziehen. Dabei wird der Bremskonus 3 festgehalten, um sich nicht durch die Relativbewegung des richtungsabhängigen Gesperres 4 zu verdrehen, sondern damit er sich axial in Richtung Bremssegmente 9 verschiebt.
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Nach dem Bremsvorgang stellt die federnde Windung 10 der Multifunktionsfeder 1 die Rückstellkraft zur Verfügung. Die federnde Windung 10 ist so dimensioniert, dass sie im komprimierten Zustand die benötigte Rückstellkraft aufbringt, um den Bremskonus 3 schnell wieder in seine Ausgangslage zu bringen. Anschließend soll das Federende aber nur noch mit gegen Null gehender axialer Kraft am Bremskonus 3 anliegen. In Antriebsrichtung darf nur eine geringe definierte Friktion wirksam werden, die von den aneinender anliegenden Windungen 6, die den Halteabschnitt umschlingen, erzeugt wird. Eine durch axiale Federkraft verursachte Friktion ist somit unerwünscht. Zur Montageerleichterung der Multifunktionsfeder 1 auf den Bremskonus 2 trägt der aufgeweitete Windungsabschnitt 11 bei, zudem ist eine Anfasung 12 am Halteabschnitt 7 vorgesehen.
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3 zeigt den Sitz der Multifunktionsfeder 1 im Festkonus 2, der das Bremsmoment der Bremssegmente sowie das Friktionsmoment der Multifunktionsfeder 1 über einen Hebel 16 am Rahmen abstützt. Der Endabschnitt der Multifunktionsfeder 1 auf der Festkonusseite liegt mit den aneinander anliegenden Windungen 6 unter Vorspannung in der Aussparung 8 an und stützt sich axial mit dem innen liegenden Windungsabschnitt 13 am Festkonus 2 ab. Der innen liegende Windungsabschnitt 13 hat keine Steigung und verringert den freien Federquerschnitt soweit, dass eine falsche Montage auf dem Halteabschnitt verhindert wird. Das Einlegen der Multifunktionsfeder 1, mit den vorgespannten aneinander anliegenden Windungen 6, in die Aussparung 8 wird durch eine Drehung der Feder in Wickelrichtung und durch die Trichterkontur 14 erleichtert. Die Länge und die geforderte axiale Federkraft der Multifunktionsfeder 1 wird im Wesentlichen durch die federnde Windung 10 definiert. Es hat sich zur Reduzierung eines ungewollten Verdrehspieles beim Belastungswechsel des in Antriebsrichtung leicht schleifenden aber in Bremsrichtung sperrenden Endabschnittes der Multifunktionsfeder 1 als vorteilhaft erwiesen, wenn möglichst wenig federnde Windungen 10 vorhanden sind.
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4 zeigt die Multifunktionsfeder 1 in verschiedenen Perspektiven. Alle Federfunktionen wie z. B. die Friktionserzeugung und Verstärkung in Bremsrichtung; die Bereitstellung der axialen Federkraft; die weiche Krafteinleitung; die korrekte, koaxiale Einbaulage; die leichte und verwechslungsfreie Montage; die Verbesserung des Schmierverhaltens sowie die Reduzierung von Reibrostbildung werden von speziell gestalteten bzw. geformten Federabschnitten übernommen. An den beiden Endabschnitten befinden sich zur Erzeugung des Friktionsmomentes aneinander anliegende Windungen 6. Sie umschlingen auf der Bremskonusseite unter Vorspannung den Halteabschnitt bzw. schmiegen sich auf der Festkonusseite von innen unter Vorspannung an die entsprechende Aussparung an. Die Endabschnitte werden mit der federnden Windung 10 verbunden. Sie hat einen annähernd linearen Federkraftverlauf und erzeugt in der Bremsphase eine hohe Rückstellkraft auf den Bremskonus, während in der Antriebsphase nur eine sehr geringe axiale Kraft am Bremskonus anstehen soll. Das Federende auf der Festkonusseite ist mit einem steigungsfreien, innen liegenden Windungsabschnitt 13 ausgestattet, das zum einen eine gut ausgerichtete axiale Anlage der Multifunktionsfeder 1 am Festkonus gewährleistet und zum anderen durch Verringerung des Federendquerschnittes eine versehentliche Falschmontage auf dem Halteabschnitt des Bremskonus verhindert.
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Auf der Bremskonusseite befindet sich am Federende ein steigungsfreier, nach außen aufgeweiteter Windungsabschnitt 11. Dadurch ergeben sich gleich mehrere Vorteile: Die axiale Kraftabstützung am Bremskonus erfolgt wegen des größer werdenden Wickeldurchmessers sehr weich. Beim Übergang von der Antriebsrichtung in die Bremsrichtung erhöht sich aufgrund der axialen Verschiebung des Bremskonus die axiale Reibung zwischen dem aufgeweiteten Federabschnitt 11 und dem Bremskonus, die Feder erfährt eine Kraftkomponente in Wickelrichtung, wodurch sich der aufgeweitete Windungsabschnitt 11 nach innen zusammen zieht und somit auf die benachbarte Windung drückt. Hierdurch erhöht sich die Umschlingungs- bzw. Haltekraft der aneinander anliegenden Windungen 6 auf den Halteabschnitt. Verursacht durch die Drehzahl des Bremskonus in der Antriebsphase wird der Schmierstoff von der Fliehkraft nach außen befördert. Am leicht am Bremskonus anliegenden aufgeweiteten Windungsabschnitt 11 wird der Schmierstoff aufgefangen und aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Federende und dem Bremskonus entlang des axial anliegenden aufgeweiteten Windungsabschnittes 11 wieder nach innen in den Bereich der aneinander anliegenden Windungen 6 transportiert, was zu einer in der Antriebsphase erwünschten geringen Friktion führt.
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Zur Vermeidung der Reibrostbildung an der Anlagefläche der Multifunktionsfeder 1 am Bremskonus ist das Endstück des aufgeweiteten Windungsabschnittes 11 in Richtung Federkörper abgewinkelt. Da das, im Gegensatz zum Bremskonus, feststehende Federendstück in der Antriebsphase ständig an der drehenden Bremskonusflanke anliegt, kann sich eine scharfe Kante bzw. ein Grat am Endstück der relativ harten Feder leicht in die Oberfläche der Konusflanke einschleifen und sich Reibrost bilden. Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, ist dieses Federende mit einem abgewinkelten Endstück 17 ausgestattet. Hierdurch ergeben sich zwischen dem Federende und der Konusflanke eine relativ große, abgerundete Anlauffläche und ein flacher Anlaufwinkel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Multifunktionsfeder
- 2
- Festkonus
- 3
- Bremskonus
- 4
- Richtungsabhängiges Gesperre
- 5
- Planetenradträger
- 6
- Aneinander anliegende Windungen
- 7
- Halteabschnitt
- 8
- Aussparung
- 9
- Bremssegment
- 10
- Federnde Windung
- 11
- Aufgeweiteter Windungsabschnitt
- 12
- Anfasung
- 13
- Innenliegender Windungsabschnitt
- 14
- Trichterkontur
- 15
- Verschiebekonus
- 16
- Hebel
- 17
- Abgewinkeltes Endstück
