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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrscheibenkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer axial verlagerbaren Anpressplatte, die zum Einklemmen mehrerer Kupplungsscheiben zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte / Gegendruckplatte bzw. einem Deckel / Kupplungsdeckel, unter Zwischenlage / Zwischenschaltung zumindest einer Zwischenplatte angeordnet und ausgelegt ist, wobei die Anpressplatte mit der Gegenplatte über eine wenigstens eine Blattfeder enthaltende federnde Anbindungseinrichtung verbunden ist, und mit einem Abhubbolzen / Kontaktbolzen, der an der Zwischenplatte befestigt ist und in wenigstens einer Betriebsstellung in Anlage mit einer zwischenplattenzugewandten Oberfläche der Blattfeder steht.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Mehrscheibendoppelkupplungen bekannt. So offenbart bspw. die
WO 2015/144171 A2 eine Mehrscheibendoppelkupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer ersten Getriebeeingangswelle und/oder einer zweiten Getriebeeingangswelle. Die Mehrscheibenkupplung weist eine erste Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der ersten Getriebeeingangswelle, wobei die erste Teilkupplung eine erste Gegenplatte, mindestens eine über eine erste Zwischenplattenrückstellfeder mit der ersten Gegenplatte verbundene relativ zur ersten Gegenplatte axial verlagerbare erste Zwischenplatte und eine über eine erste Anpressplattenrückstellfeder mit der ersten Gegenplatte verbundene relativ zur ersten Gegenplatte und zur ersten Zwischenplatte axial verlagerbare erste Anpressplatte zum Verpressen von ersten Reibbelägen einer ersten Kupplungsscheibe zwischen der ersten Gegenplatte und der ersten Zwischenplatte sowie zwischen der ersten Zwischenplatte und der ersten Anpressplatte aufweist, und eine zweite Teilkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der zweiten Getriebeeingangswelle auf, wobei die zweite Teilkupplung eine zweite Gegenplatte, mindestens eine über eine zweite Zwischenplattenrückstellfeder mit der zweiten Gegenplatte verbundene relativ zur zweiten Gegenplatte axial verlagerbare zweite Zwischenplatte und eine über eine zweite Anpressplattenrückstellfeder mit der zweiten Gegenplatte verbundene relativ zur zweiten Gegenplatte und zur zweiten Zwischenplatte axial verlagerbare zweite Anpressplatte zum Verpressen von zweiten Reibbelägen einer zweiten Kupplungsscheibe zwischen der zweiten Gegenplatte und der zweiten Zwischenplatte sowie zwischen der zweiten Zwischenplatte und der zweiten Anpressplatte aufweist. Ferner verfügt die Kupplung über ein die erste Gegenplatte mit der zweiten Gegenplatte drehfest verbundenes Hauptverbindungselement, insbesondere Nietverbindung, wobei das Hauptverbindungselement zur ersten Anpressplattenrückstellfeder, zur ersten Zwischenplattenrückstellfeder, zur zweiten Anpressplattenrückstellfeder und zur zweiten Zwischenplattenrückstellfeder in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung versetzt angeordnet ist. Durch das zu den mehreren Rückstellfedern der jeweiligen als Mehrscheibenkupplung ausgestalteten Teilkupplungen versetzt angeordnete Hauptverbindungselement ist eine Übertragung eines besonders hohen Drehmoments bei unterschiedlichen Bauformen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe einer leicht montierbaren Reibungskupplung ermöglicht.
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Ferner offenbart die
DE 10 2012 223 998 A1 eine Drehmitnahmeeinrichtung zwischen zwei um eine gemeinsame Drehachse drehgekoppelten und axial gegeneinander verlagerbaren Bauteilen mit mehreren über den Umfang verteilten Blattfedern, an deren Enden in Längsrichtung beabstandet jeweils eine Öffnung vorgesehen ist, sowie die Öffnungen durchgreifende mit jeweils einem Bauteil verbundene Befestigungsmittel, sowie eine Reibungskupplung mit dieser. Um die Steifigkeit der Blattfedern zu erhöhen und Spannungsrissen vorzubeugen, sind in Längsrichtung der Blattfedern zumindest im Bereich der Öffnungen aus einer Ebene der Blattfedern tretende Anformungen vorgesehen.
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In der
DE 10 2014 211 884 A1 ist eine Blattfeder für ein Mehrscheibenreibpaket, aufweisend eine Festanbindung, eine Anpressplattenanbindung und zumindest eine Zwischenplattenanbindung offenbart. Zwischen jeder der Anbindungen ist ein Blattfederelement angeordnet, wobei die Blattfeder einstückig ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Mehrscheibenreibpaket für eine Reibkupplung, aufweisend zumindest eine der folgenden Komponenten: eine Anpressplatte und eine Zwischenplatte, welche zur Drehmomentübertragung auf korrespondierende Reibscheiben mit jeweils der zumindest einen benachbarten Reibscheibe verpressbar sind; zumindest ein erstes Blattfederelement mit Anbindung, mittels dessen die Anpressplatte mit einem axial fixierten Bauteil einer Reibkupplung axial bewegbar und rotatorisch fixierbar anbindbar ist; zumindest ein zweites Blattfederelement mit Anbindung, mittels dessen eine Zwischenplatte relativ zu einem axial fixierten Bauteil einer Reibkupplung axial bewegbar und rotatorisch fixierbar befestigt ist, wobei das zumindest eine zweite Blattfederelement zwischen der Zwischenplatte und der Anpressplatte angeordnet ist und einer Zwischenplatte und einer Anpressplatte fixiert ist.
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Ferner zeigt die
DE 10 2010 047 525 A1 verschiedene Ausführungsformen einer Blattfeder. Weiterer Stand der Technik ist bspw. aus der
WO 2015/144170 A2 bekannt.
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Die aus dem Stand der Technik bereits bekannten Systeme haben jedoch den Nachteil, dass sich der Arbeitsweg zwischen der Anpressplatte und der Zwischenplatte ungleich verteilt, wodurch die Lebensdauer der Blattfeder aufgrund von schnellerem Verschleiß verkürzt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern und insbesondere eine Mehrscheibenkupplung vorzusehen, welche eine genaue Verteilung des Abhubs zwischen Anpressplatte und Zwischenplatte ermöglicht.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine gattungsgemäße Mehrscheibenkupplung dadurch gelöst, dass die Oberfläche der Blattfeder eine in Richtung des Abhubbolzens konvex ausgebildete Form besitzt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
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So ist es von Vorteil, dass die konvexe Form als ein integraler Bestandteil der Blattfeder ausgebildet ist oder durch ein an der Blattfeder angebrachtes separates Bauteil bedingt ist. Durch die integrale Ausgestaltung kann die Einzelteilanzahl reduziert werden, wohingegen ein separat angebrachtes Bauteil kostengünstiger sein kann und leichter austauschbar ist.
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Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die konvexe Form durch eine Sicke in der Blattfeder hervorgerufen ist oder das separate Bauteil ein so genannter Sickenbolzen ist. Die sickenförmige Ausprägung der konvexen Form ermöglicht eine zusätzliche Versteifung der Blattfeder.
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Die Sicke als eine längliche / rinnenförmige, ovale oder kreisförmige Sicke auszubilden, oder den Sickenbolzen mit einer pilzartigen oder halbkugelförmigen Ausprägung auszuformen, hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Diese Formen eignen sich für eine gleichverteilte Krafteinleitung in die Blattfeder.
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Ferner vorteilhaft ist es, dass der Abhubbolzen auf seiner der Blattfeder zugewandten Seite flach / plan / abgeplattet / eben ausgestaltet ist. Hierdurch ist eine im Vergleich zum Stand der Technik bessere Krafteinleitung in die Blattfeder möglich.
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Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass die Anbindungseinrichtung als Blattfederpaket, bestehend aus zumindest zwei oder mehr Blattfedern, aufgebaut ist. Dies erhöht im Vergleich zu der Ausführungsform mit nur einer Blattfeder die Steifigkeit und verlängert die Lebensdauer jeder einzelnen Blattfeder.
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Zur Krafteinleitung von dem Abhubbolzen zur Blattfeder, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass nur eine Blattfeder, mehrere oder alle Blattfedern eine konvexe Form in einem Kontaktbereich mit dem Abhubbolzen aufweist / aufweisen.
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Abhängig vom Aufbau der Mehrscheibenkupplung ist es von Vorteil, dass die Blattfeder entweder flach oder vorgewellt ausgestaltet ist.
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Um den Arbeitsweg der Anpressplatte und der Zwischenplatte aufeinander abzustimmen / zu synchronisieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Position der konvexen Form entlang der Längsachse der Blattfeder abhängig von den Abständen der Anpressplatte und der Gegenplatte jeweils zur Zwischenplatte gezielt vorbestimmt ist.
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Über die Positionierung der konvexen Form entlang der Längsachse der Blattfeder kann somit gewährleistet werden, dass sich die Anpressplatte und die Zwischenplatte aufeinander abgestimmt bewegen, und somit die Reibbeläge der Kupplungsscheiben mit der Anpressplatte, der Zwischenplatte, bzw. der Gegenplatte gleichmäßig in Reibkontakt / Reibschluss gebracht werden können.
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Bei der Anordnung der konvexen Form hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine höchste Erhebung auf der konvexen Form gleich weit von den Längskanten der Blattfeder entfernt ist. Dadurch ist eine symmetrische Krafteinleitung in die Blattfeder gewährleistet.
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Mit anderen Worten wird eine Mehrscheibenkupplung vorgeschlagen, insbesondere eine Zweischeibenkupplung, deren Anpressplatte über gesickte Blattfeder am Kupplungsdeckel angebunden ist. Die Sicken sind in dem Bereich der Blattfedern ausgebildet, in denen der Weg der Zwischendruckplatte abgegriffen wird, d.h., bei einer Zweischeibenkupplung mit gleich dicken Kupplungsscheiben auf der halben Länge der Blattfedern, durch die die Anpressplatte am Kupplungsdeckel angebunden ist.
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Dadurch kann eine genauere Verteilung des Abhubs zwischen der Anpressplatte und der Zwischenplatte realisiert werden, wodurch sich die Blattfederlebensdauer erhöht, da die Blattfedern symmetrisch belastet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:
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1 einen Ausschnitt einer Mehrscheibenkupplung im Querschnitt;
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2 eine vergrößerte Detailansicht II einer Anbindungseinrichtung aus 1 in einer ersten Ausführungsform im Querschnitt;
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3 eine Sickenblattfeder;
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4 die in 1 gezeigte Anbindungseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform mit ovalförmiger Sicke;
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5 die Sickenblattfeder mit ovalförmiger Sicke in perspektivischer Ansicht;
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6 die Anbindungseinrichtung aus 1 in einer dritten Ausführungsform mit einem Sickenbolzen;
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7 eine perspektivische Ansicht eines Blattfederpakets mit Sickenbolzen;
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8 eine Draufsicht einer gekrümmt / bananenförmig ausgebildeten Blattfeder mit Sicke bzw. Sickenblattfeder; und
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9 eine Seitenansicht der in 8 gezeigten Sickenblattfeder.
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Die Figuren sind hierbei lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.
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1 zeigt ausschnittsweise eine Querschnittsansicht einer Mehrscheibenkupplung 1, welche als Zweischeibenkupplung ausgebildet ist und neben einer Anpressplatte 2 und einer Gegenplatte 3 zwischen zwei Kupplungsscheiben (in dieser Ansicht nicht sichtbar) angeordnete Zwischenplatte 4 aufweist.
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Die Anpressplatte 2 ist mit der Gegenplatte 3 über eine wenigstens eine Blattfeder 5 enthaltende Anbindungseinrichtung 6 verbunden. Die Zwischenplatte 4 ist über einen an ihr befestigten Abhubbolzen 7 bzw. Kontaktbolzen 7 mit der Anbindungseinrichtung 6 an einem in Richtung des Abhubbolzens 7 konvexförmig ausgebildeten Bereich 8 der Blattfeder in Kontakt.
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Die Anbindungseinrichtung 6 ist in dieser Ausführungsform als ein Blattfederpaket 9 ausgebildet, welches aus mehreren Blattfedern 5 besteht. Die Funktion der Gegenplatte 3 wird hier von einem (Kupplungs-)Deckel 10 erfüllt / übernommen.
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Darüber hinaus ist eine weitere Anbindungseinrichtung 11 in Form eines Blattfederpakets 12 zu erkennen, welche die Zwischenplatte 4 mit dem Kupplungsdeckel 10 bzw. der Gegenplatte 3 zur Momentübertragung verbindet.
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2 zeigt eine vergrößerte und vereinfacht dargestellte Detailansicht II (siehe 1), welche die Anbindungseinrichtung 6 als Teil eines Koppelmechanismus zwischen dem Deckel 3, der Anpressplatte 2 und der Zwischenplatte 4 (hier nicht gezeigt) abbildet. Die Anbindungseinrichtung 6 ist als das Blattfederpaket 9, hier beispielhaft bestehend aus drei Blattfedern 5 ausgebildet. Das Blattfederpaket 9 ist über einen Befestigungsbolzen 13, bspw. einen Niet 14 an einem Ende mit dem Deckel 3 verbunden. An einem, dem einen Ende gegenüberliegenden anderen Ende der Anbindungseinrichtung 6 ist das Blattfederpaket 9 über einen Befestigungsbolzen 15 bspw. einen Niet 16 mit der Anpressplatte verbunden.
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Das Blattfederpaket 9 besteht hier aus drei Blattfedern 5, wobei nur eine Blattfeder 5 eine Sicke 17 aufweist, und daher auch als Sickenblattfeder 18 bezeichnet werden kann. Die Sickenblattfeder 18 ist hierbei eine äußere Blattfeder 5, d.h. eine der Blattfedern, die nur in Kontakt mit einer Blattfeder 5 innerhalb des Blattfederpakets 9 ist.
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Genauer gesagt, ist die Sickenblattfeder 18 diejenige äußere Blattfeder, die dem Abhubbolzen 7 zugewandt ist. Im Bereich der Sicke 17 befindet sich der Abhubbolzen 7 mit der Anbindungseinrichtung 6 bzw. dem Blattfederpaket 9 in Anlagekontakt. Hierbei ist der Abhubbolzen 7 zur besseren Krafteinleitung flach ausgebildet. Die Sickenblattfeder 18 weist in diesem ersten Ausführungsbeispiel eine kreisförmige Sicke 19 auf.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Sickenblattfeder 18 mit kreisförmiger Sicke 19. An ihren beiden Enden entlang einer Längsachse 20 ist jeweils eine Öffnung 21 ausgebildet, über die die Sickenblattfeder 18 mit Hilfe des Befestigungsbolzens 13 bzw. 15 an dem Deckel 3 bzw. der Anpressplatte 2 befestigt ist. Die Sicke 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel sowohl bzgl. der Längsachse 20 als auch bzgl. einer Querachse 22 symmetrisch angeordnet.
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4 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform des Detailausschnitts II aus 1, welcher im Wesentlichen der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform ähnelt. Die in 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 2 gezeigten Ausführungsform lediglich darin, dass die Sickenblattfeder 18 als Sicke 17 eine ovalförmige bzw. ovale Sicke 23 aufweist, welche mit dem flach ausgebildeten Abhubbolzen 7 in Anlagekontakt ist.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Sickenblattfeder 18 mit der ovalförmig ausgebildeten Sicke 23, welche sowohl bezogen auf die Längsachse 20 als auch bezogen auf die Querachse 22 symmetrisch angeordnet / positioniert ist. Auch diese Ausführungsform der Sickenblattfeder 18 weist an ihren beiden Enden in Längsrichtung die Öffnungen 21 auf, über die die Sickenblattfeder 18 mittels der Befestigungsbolzen 13 bzw. 15 an dem Kupplungsdeckel 3 bzw. der Anpressplatte 4 befestigt ist.
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6 zeigt eine dritte mögliche Ausführungsform der Anbindungseinrichtung 6, welche den Deckel 3 mit der Anpressplatte 4 verbindet zusammen mit dem Koppelmechanismus, welcher die Anbindungseinrichtung 6, und damit die Anpressplatte 4, über den Abhubbolzen 7 mit der Zwischenplatte 4 verbindet bzw. in Kontakt bringt. Die hier gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von den in 2 bzw. 4 gezeigten Ausführungsformen darin, dass die Anbindungseinrichtung 6 als ein Blattfederpaket 24 ausgebildet ist, welches aus mehreren (hier drei) Blattfedern 5 besteht, wovon keine als eine Sickenblattfeder 18 ausgebildet ist. Die Blattfedern 5 des Blattfederpakets 24 weisen alle an der gleichen Position eine Öffnung 25 auf (hier in Längsrichtung der Blattfeder 5 mittig), in welche ein Sickenbolzen 26 hindurchgeführt / eingesteckt / eingepresst / befestigt ist.
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Der Sickenbolzen 26 ist in dieser Ausführungsform als ein pilzförmiger Sickenbolzen 27 ausgebildet. Alternativ sind auch andere Ausprägungen, wie bspw. ein halbkugelförmiger Sickenbolzen, möglich. Der mit den Blattfedern 5 verbundene Sickenbolzen 26 ist mit dem flach ausgeführten Abhubbolzen 7 in Anlagekontakt.
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Ein weiterer Unterschied dieser Ausführungsform zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in 2 und 4 besteht darin, dass hier die Anbindungseinrichtung 6 um einen Winkel α zur Horizontalen nach unten geneigt ist.
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Blattfederpakets 24 bestehend aus drei Blattfedern 5, welche über den pilzförmigen Sickenbolzen 27 miteinander verbunden sind. Wie auch schon in den anderen Ausführungsformen weisen die Blattfedern 5 an ihren beiden Enden in Längsrichtung die Öffnungen 21 auf, über die das Blattfederpaket 24 über den Befestigungsbolzen 13 bzw. 15 mit dem Deckel 3 bzw. der Anpressplatte 4 verbunden ist.
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8 zeigt die Sickenblattfeder 18 mit der kreisförmigen Sicke 19 in einer Draufsicht. Die Sickenblattfeder ist hier als eine gekrümmte / bananenförmige Sickenblattfeder 18 ausgebildet. Alternativ können die Sickenblattfeder 18 wie auch die anderen Blattfedern 5 der Anbindungseinrichtung 6 auch gerade ausgebildet sein.
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9 zeigt eine Seitenansicht der Sickenblattfeder 18 mit kreisförmiger Sicke 19 aus 8. Die hier gezeigte Ausführungsform der Sickenblattfeder 18 ist eine vorgewellte Sickenblattfeder 18. Der Begriff „vorgewellt“ beschreibt hierbei, dass das eine Ende in Längsrichtung der Blattfeder zu dem anderen Ende in Längsrichtung der Blattfeder einen vertikalen Höhenunterschied h aufweist. Alternativ kann die Blattfeder auch flach ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrscheibenkupplung
- 2
- Anpressplatte
- 3
- Gegenplatte
- 4
- Zwischenplatte
- 5
- Blattfeder
- 6
- Anbindungseinrichtung
- 7
- Abhubbolzen
- 8
- konvexförmiger Bereich
- 9
- Blattfederpaket
- 10
- (Kupplungs-)Deckel
- 11
- Anbindungseinrichtung
- 12
- Blattfederpaket
- 13
- Befestigungsbolzen
- 14
- Niet
- 15
- Befestigungsbolzen
- 16
- Niet
- 17
- Sicke
- 18
- Sickenblattfeder
- 19
- kreisförmige Sicke
- 20
- Längsachse
- 21
- Öffnung
- 22
- Querachse
- 23
- ovalförmige Sicke
- 24
- Blattfederpaket
- 25
- Öffnung
- 26
- Sickenbolzen
- 27
- pilzförmiger Sickenbolzen
- 28
- Kontaktbereich
- α
- Winkel
- h
- Höhenunterschied / Höhenversatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/144171 A2 [0002]
- DE 102012223998 A1 [0003]
- DE 102014211884 A1 [0004]
- DE 102010047525 A1 [0005]
- WO 2015/144170 A2 [0005]
