-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftspeicher für eine Reibungskupplung,
wie sie beispielsweise im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen eingesetzt
wird.
-
Mit
den zunehmend drehmomentenstärker werdenden
Antriebsmotoren in Kraftfahrzeugen werden auch die Drehmoment übertragenden
Systembereiche eines Antriebsstrangs stärker belastet bzw. müssen dazu
in der Lage sein, entsprechend hohe Drehmomente zu übertragen.
Die in Reibungskupplungen übertragbaren
Drehmomente sind im Wesentlichen bestimmt durch die Größe der wirksamen Reibflächen sowie
die Kraft, mit welcher diese Reibflächen gegeneinander gepresst
werden. Diese Kraft wiederum wird im Allgemeinen bei Kupplungen
des Normal-Geschlossen-Typs
durch so genannte Kraftspeicher, beispielsweise Membranfedern, erzeugt. Da
derartige Reibungskupplungen grundsätzlich auch wesentlichen Bauraumbeschränkungen
unterliegen und insofern eine beliebige Vergrößerung der Reibflächen nicht
möglich
ist bzw. der Größe der Reibflächen eine
definierte Grenze gesetzt ist, besteht grundsätzlich die Anforderung, zur
Erhöhung der übertragbaren
Drehmomente die Anpresskraft, mit welcher die Reibflächen gegeneinander
gepresst werden, zu erhöhen.
Hier wird versucht, durch entsprechende Formgebung im Bereich der
Kraftspeicher, also beispielsweise der Membranfedern, dafür zu sorgen,
dass diese Kräfte
erzeugt werden können. Die
dafür vorgesehenen
Formgebungen bzw. Bearbeitungsmaßnahmen können jedoch nicht verhindern,
dass in verschiedenen Bereichen der Kraftspeicher sehr hohe Belastungen
auftreten. Auch bestehen fertigungstechnische Probleme insofern,
als diese Kraftspeicher im Allgemeinen aus Federstahlblech ausgestanzt
werden, so dass der ringartige Kraftspeicherkörper mit den zur Betätigung dienenden
Betätigungsabschnitten
integral bereitgestellt wird. Einerseits können zur Herstellung derartiger Kraftspeicher
Federstahlbleche nur bis zu einer begrenzten Dicke bearbeitet werden,
andererseits führt das
Bestreben, möglichst
große
Federkräfte
zu erzeugen, insbesondere im Übergangsbereich
zwischen den Betätigungsabschnitten
und dem ringartigen Kraftspeicherkörper zu erheblichen Belastungen.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftspeicher
für eine
Reibungskupplung bereitzustellen, welcher in einfacher Art und Weise an
die im Bereich einer Reibungskupplung auftretenden Anforderungen
anpassbar ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
einen Kraftspeicher für
eine Reibungskupplung, umfassend einen im Wesentlichen ringartigen Kraftspeicherkörper sowie
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend an dem
Kraftspeicherkörper
vorgesehenen und sich von diesem weg erstreckenden Betätigungsabschnitten,
welche Betätigungsabschnitte
von dem Kraftspeicherkörper
separat ausgebildet sind und mit diesem zur Kraftübertragung
verbunden sind.
-
Durch
das Aufteilen des Kraftspeichers in zwei voneinander unabhängig gefertigte
Bereiche, nämlich
den ringartigen Kraftspeicherkörper
einerseits, also denjenigen Bereich, welcher zur Bereitstellung
der Einrückkraft
ausgebildet ist, und die Betätigungsabschnitte
andererseits, also diejenigen Bereiche, welche durch ein Ausrückersystem
beaufschlagt werden, um den Kraftspeicherkörper entgegen seiner eigenen
Vorspannwirkung zu verformen, wird es möglich, für diese beiden elementaren
Bereiche des Kraftspeichers jeweils optimierte Materialien einzusetzen
und diese Bereiche auch mit optimierter Formgebung auszugestalten.
-
Zur
Herstellung der Verbindung zwischen dem Kraftspeicherkörper und
den Betätigungsabschnitten
kann bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform
vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte mit
dem Kraftspeicherkörper
durch Verkleben oder/und Verschweißen oder/und Verlöten verbunden
ist. Weiterhin ist es möglich,
dass wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte
mit dem Kraftspeicherkörper
durch jeweils wenigstens ein Befestigungsorgan, vorzugsweise Nietbolzen,
verbunden ist.
-
Vor
allem bei Kraftspeichern, die zur Bereitstellung sehr hoher Einrückkräfte ausgebildet
sein sollen und bei welchen dementsprechend auch sehr hohe Ausrückkräfte über die
Betätigungsabschnitte übertragen
werden müssen,
wird gemäß einem
weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, dass
wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte
den Kraftspeicherkörper
an beiden Seiten übergreifende
und zwischen sich aufnehmende Befestigungsbereiche aufweist.
-
Um
dabei eine stabile verliersichere Kopplung bereitstellen zu können, kann
auch hier vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsbereiche
von wenigstens einem Betätigungsabschnitt mit
dem Kraftspeicherkörper
durch wenigstens ein Befestigungsorgan fest verbunden ist. Selbstverständlich können auch
bei dieser Variante die Betätigungsabschnitte
oder zumindest ein Teil davon durch Verkleben, Verlöten oder
Verschweißen
mit dem Kraftspeicherkörper
verbunden werden.
-
Weiterhin
kann eine stabile Kopplung der Betätigungsabschnitte mit dem Kraftspeicherkörper dadurch
erlangt werden, dass der Kraftspeicherkörper zwischen den an beiden
Seiten desselben angeordneten Befestigungsbereichen in Klemmgriff
gehalten ist.
-
Zur
festen Kopplung des Kraftspeicherkörpers mit den Betätigungsabschnitten
kann weiterhin vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsbereiche
sich über
die gesamte radiale Erstreckung des Kraftspeicherkörpers in
dem mit dem Betätigungsabschnitt
zusammenwirkenden Bereich desselben erstreckt und an oder nahe seinem
radial inneren Endbereich oder/und an oder nahe seinem radial äußeren Endbereich
mit dem anderen Befestigungsbereich verbunden ist. Eine sehr stabile
und gleichwohl einfach zu realisierende Ausgestaltungsform kann
hier vorsehen, dass der andere Befestigungsbereich wenigstens einen
Befestigungsabschnitt aufweist, der mit dem einen Befestigungsbereich
integral verbunden ist, wobei weiter vorgesehen sein kann, dass
der andere Befestigungsbereich einen den Kraftspeicherkörper an
seinem äußeren Endbereich übergreifenden
und mit dem einen Befestigungsbereich integral ausgebildeten ersten
Befestigungsabschnitt aufweist und einen den Kraftspeicherkörper an
einem inneren Endbereich übergreifenden
und mit dem einen Befestigungsbereich integral verbundenen zweiten
Befestigungsabschnitt aufweist.
-
Alternativ
kann vorgesehen sein, dass der andere Befestigungsbereich wenigstens
einen Befestigungsabschnitt aufweist, der mit dem einen Befestigungsbereich
durch wenigstens ein Befestigungsorgan, vorzugsweise Nietbolzen,
verbunden ist.
-
Ferner
kann zum möglichst
einfachen Herstellen der festen Verbindung zwischen den Betätigungsabschnitten
und dem Kraftspeicherkörper
vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsabschnitte
des anderen Befestigungsbereichs mit dem Kraftspeicherkörper in
Rasteingriff steht oder bringbar ist.
-
Bei
einer aus Herstellungskosten vorteilhaften Ausgestaltungsform kann
vorgesehen sein, dass wenigstens ein Betätigungsabschnitt durch Ausstanzen
oder Ausschneiden aus Blechmaterial gebildet ist, wobei es dann
weiter möglich
ist, dass wenigstens einer der Betätigungsbereiche wenigstens
teilweise durch Umformen eines Blechrohlings gebildet ist.
-
Eine
alternative Variante der Kopplung zwischen den Betätigungsabschnitten
und dem Kraftspeicherkörper
kann dadurch erlangt werden, dass an dem Kraftspeicherkörper für wenigstens
einen Betätigungsabschnitt
eine Befestigungsformation vorgesehen ist, welche mit einem Betätigungsabschnitt in
Befestigungseingriff steht oder bringbar ist. Da der Kraftspeicherkörper im
Allgemeinen ebenfalls als Stanzteil aus einem Federstahlblechgrundmaterial bereitgestellt
wird, kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die Befestigungsformation
wenigstens einen hakenartigen Befestigungsvorsprung umfasst, welcher
den Betätigungsabschnitt übergreift. Diese
hakenartigen Befestigungsvorsprünge
können dann
durch Vorsehen entsprechender Ausstanzungen und Umformungsvorgänge bereitgestellt
werden.
-
Hier
kann eine sehr stabile Kopplung dadurch erlangt werden, dass wenigstens
ein hakenartiger Befestigungsvorsprung durch eine Öffnung in dem
Betätigungsabschnitt
hindurchgreift oder/und dass die Befestigungsformation für wenigstens
einen Betätigungsabschnitt
wenigstens zwei radial versetzte Befestigungsvorsprünge umfasst.
-
Gemäß einer
weiteren Variante ist es hier möglich,
dass die Befestigungsformation für
wenigstens einen Betätigungsabschnitt
eine Einführöffnung umfasst,
wobei radial innerhalb der Einführöffnung ein
erster Abstützbereich
an dem Kraftspeicherkörper
vorgesehen ist, welcher bei eingeführtem Betätigungsabschnitt an einer ersten
Seite desselben liegt, und radial außerhalb der Einführöffnung ein
zweiter Abstützbereich
an dem Kraftspeicherkörper
vorgesehen ist, welcher bei eingeführtem Betätigungsabschnitt an einer der
ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite desselben liegt.
-
Um
bei dieser Variante dafür
zu sorgen, dass die Betätigungsabschnitte
in definierter Radiallage bezüglich
des Kraftspeicherkörpers
gehalten werden können,
wird vorgeschlagen, dass an dem Betätigungsabschnitt ein mit dem
Kraftspeicherkörper
zusammenwirkender Radialbewegungsanschlag vorgesehen ist.
-
Da
im Allgemeinen aus Kostengründen
oder aus Gründen
der leichteren Herstellbarkeit die Betätigungsabschnitte aus Blechmaterial
gebildet werden, kann zum Erhöhen
der Steifigkeit derselben vorgesehen sein, dass wenigstens ein Betätigungsabschnitt
wenigstens einen sich im Wesentlichen radial bezüglich einer Drehachse erstreckenden
Biegungsbereich aufweist.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug,
bei welcher ein erfindungsgemäßer Kraftspeicher
vorgesehen ist.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Draufsicht eines
erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
2 eine Schnittansicht des
Kraftspeichers der 1,
geschnitten längs
einer Linie II-II in 1;
-
3 eine vergrößerte Ansicht
des Details III in 2;
-
4 eine der 1 entsprechende Ansicht einer alternativen
Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
5 eine Schnittdarstellung
des Kraftspeichers der 4,
geschnitten längs
einer Linie V-V in 4;
-
6 das Detail VI in 5 vergrößert;
-
7 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
einer alternativen Ausgestaltungsart eines Kraftspeichers;
-
8 eine Schnittansicht des
Kraftspeichers der 7,
geschnitten längs
einer Linie VIII-VIII in 7;
-
9 eine perspektivische Ansicht
eines bei dem Kraftspeicher der 7 und 8 eingesetzten Betätigungsabschnitts;
-
10 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
11 eine Schnittansicht des
in 10 dargestellten
Kraftspeichers, geschnitten längs
einer Linie XI-XI in 10;
-
12 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
13 eine Schnittansicht des
in 12 gezeigten Kraftspeichers,
geschnitten längs
einer Linie XIII-XIII in 12;
-
14 eine perspektivische
Ansicht eines bei dem Kraftspeicher der 12 und 13 eingesetzten
Betätigungsabschnitts;
-
15 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
16 eine Schnittansicht des
in 15 gezeigten Kraftspeichers,
geschnitten längs
einer Linie XVI-XVI in 15;
-
17 das in 16 im Kreis XVII dargestellte Detail
vergrößert;
-
18 eine perspektivische
Ansicht eines wesentlichen Teils eines bei dem Kraftspeicher der 15 – 17 eingesetzten
Betätigungsschnitts;
-
19 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
20 den Kraftspeicher der 19, geschnitten längs einer
Linie XX-XX in 19;
-
21 das im Kreis XXI in 20 erkennbare Detail vergrößert;
-
22 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
23 eine Schnittansicht des
in 22 gezeigten Kraftspeichers,
geschnitten längs
einer Linie XXIII-XXIII in 22;
-
24 das im Kreis XXIV in 23 gezeigte Detail vergrößert;
-
25 einen bei dem Kraftspeicher
der 22 – 24 eingesetzten Betätigungsabschnitt
in perspektivischer Ansicht;
-
26 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
27 eine Schnittansicht des
in 26 dargestellten
Kraftspeichers, geschnitten längs
einer Linie XXVII-XXVII in 26;
-
28 eine perspektivische
Ansicht eines bei dem Kraftspeicher der 26 und 27 eingesetzten
Betätigungsabschnitts;
-
29 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
eines alternativ ausgestalteten erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
30 eine Schnittansicht des
in 29 dargestellten
Kraftspeichers, geschnitten längs
einer Linie XXX-XXX in 29;
-
31 einen Kraftspeicherkörper des
in den 29 und 30 gezeigten Kraftspeichers
in perspektivischer Ansicht;
-
32 einen Betätigungsabschnitt
des in den 29 und 30 gezeigten Kraftspeichers
in perspektivischer Ansicht;
-
33 eine weitere der 1 entsprechende Ansicht
einer alternativen Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers;
-
34 den Kraftspeicher der 33, geschnitten längs einer
Linie XXXIV-XXXIV
in 33;
-
35 einen Betätigungsabschnitt
des in den 33 und 34 gezeigten Kraftspeichers
in perspektivischer Ansicht;
-
36 einen Kraftspeicherkörper des
in den 33 und 34 gezeigten Kraftspeichers
in perspektivischer Ansicht.
-
In
den 1 – 3 ist ein Kraftspeicher 10 gemäß einer
ersten Ausgestaltungsform dargestellt. Der Kraftspeicher 10 umfasst
einen ringartigen Kraftspeicherkörper 12,
wobei ringartig hier bezogen ist auf eine Drehachse A des Kraftspeichers 10 bei
Rotation in einer Reibungskupplung. Der Kraftspeicher 10 umfasst
ferner eine Mehrzahl von Betätigungsabschnitten 14,
welche im Wesentlichen langgestreckt ausgebildet sind und in Umfangsrichtung
aufeinander folgend an dem Kraftspeicherkörper 12 vorgesehen
sind, so dass sie sich näherungsweise
radial erstrecken. Die Betätigungsabschnitte 14 sind
hier in der Axialansicht nach radial innen in ihrer Umfangsabmessung
sich verjüngend
ausgebildet, so dass der gegenseitige Abstand von in Umfangsrichtung
unmittelbar aufeinander folgenden Betätigungsabschnitten 14 näherungsweise
gleich bleibt. In ihrem radial innersten Endbereich weisen die Betätigungsabschnitte 14 durch
Umformung derselben gebildete Anlagebereiche 16 für einen
Ausrücker
auf.
-
In
der in den 1 – 3 dargestellten Ausgestaltungsvariante
sind die Betätigungsabschnitte 14 mit
dem Kraftspeicherkörper 12 materialschlüssig verbunden.
Das heißt,
es werden zunächst
der Kraftspeicherkörper 12 und
die Betätigungsabschnitte 14 voneinander
separat hergestellt, beispielsweise durch Ausstanzen aus jeweiligen
Blechmaterialien und Umformen, so dass die für den nachfolgenden Betrieb
geeigneten Formen erhalten werden, und werden dann beispielsweise
durch Ankleben, Anlöten
oder Anschweißen
fest verbunden.
-
Auf
diese Art und Weise kann ein Kraftspeicher 10 erhalten
werden, der in den verschiedenen Systembereichen desselben jeweils
optimiert angepasst ist. Der Kraftspeicherkörper 12 kann aus für die erforderlichen
Einrückkräfte speziell
aus gewähltem Material,
ausgewählt
hinsichtlich der Materialzusammensetzung und der Materialstärke, hergestellt
werden. Entsprechendes gilt für
die Betätigungsabschnitte 14.
Weiter wird durch das separate Ausgestalten der Betätigungsabschnitte 14 vermieden, dass
im Bereich der Verbindung derselben mit dem Kraftspeicherkörper 12 eine
lokale Spannungserhöhung
bei Betätigung
erzeugt wird, die so groß ist, dass über die
Betriebslebensdauer hinweg sich erhebliche Ermüdungserscheinungen einstellen
können.
-
In
den 4 – 6 ist eine Abwandlung dieses Kraftspeichers 10 gezeigt,
bei welcher nunmehr die einzelnen Betätigungsabschnitte 14 in
ihrem radial äußeren und
sich mit dem Kraftspeicherkörper 12 überlappenden
Bereich durch Nietbolzen 18 fest verbunden sind. Hierfür ist sowohl
in jedem der Betätigungsabschnitte 14 als
auch im Kraftspeicherkörper 12 jeweils
eine Durchgangsöffnung 20, 22 vorgesehen,
durch welche hindurch dann die Nietbolzen 18 eingesetzt
werden können.
Selbstverständlich
ist es hier auch möglich,
bei den verschiedenen Betätigungsabschnitten 14 mehrere
derartige Nietbolzen 18 einzusetzen, sofern die Festigkeit
dies erfordert. Auch können
hier selbstverständlich
andere Befestigungselemente, beispielsweise Schraubbolzen o.dgl.
zum Einsatz gelangen.
-
Eine
weitere Variante ist in den 7 – 9 gezeigt. Man erkennt insbesondere
in der 9, dass die Betätigungsabschnitte 14 nicht
mehr nur durch flache Blechteile gebildet sind, sondern einen im
Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt aufweisen. Es sind also zwei U-Schenkel 24, 26 vorgesehen,
die durch einen Verbindungssteg 28 miteinander verbunden
sind und in jeweiligen Biegungsbereichen 30, 32 in
diesen Verbindungssteg 28 übergehen. Diese Biegungsbereiche 30, 32 erstrecken
sich ebenso wie die U-Schenkel 24, 26 und der
Verbindungssteg 28 im Wesentlichen radial und sorgen somit in Verbindung mit
den U-Schenkeln 24, 26 zu einer erheblichen Versteifung
der Betätigungsabschnitte 14.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass bei den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen, ebenso
wie bei nachfolgend noch zu beschreibenden Ausgestaltungsformen,
verschiedene Arten der festen Kopplung der Betätigungsabschnitte 14 mit
dem Kraftspeicher 12 kombiniert sein können. So kann selbstverständlich die
Verbindung unter Einsatz von Befestigungsorganen, wie z.B. den beschriebenen Nietbolzen 18,
kombiniert sein mit einer materialschlüssigen Verbindung, also einer
Lötverbindung, einer
Schweißverbindung
oder einer Klebeverbindung.
-
Nachfolgend
wird eine alternative Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers beschrieben.
Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich
Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen
unter Hinzufügung
eines Anhangs "a" bezeichnet.
-
Bei
der in den 10 und 11 dargestellten Variante
dieser Ausgestaltungsart sind die einzelnen Betätigungsabschnitte 14a beispielsweise
durch Ausstanzen aus Blechmaterial gebildet und sind so orientiert,
dass sie mit ihren Flachseiten näherungsweise
in Richtung der Drehachse A orientiert sind. Am radial äußeren Bereich
weisen die Betätigungsabschnitte 14a zwei
Befestigungsbereiche 34a, 36a auf. Diese sind
zueinander so positioniert, dass sie zwischen sich den Kraftspeicherkörper 12a aufnehmen,
so dass der Befestigungsbereich 34a an einer Seite 38a des
Kraftspeicherkörpers 12a positioniert ist,
während
der Befestigungsbereich 36a an der anderen Seite 40a des
Kraftspeicherkörpers 12a positioniert
ist. Man erkennt, dass beispielsweise der Befestigungsbereich 34a sich über den
gesamten radialen Erstreckungsbereich des Kraftspeicherkörpers 12a erstreckt,
während
der an der Seite 40a positionierte bzw. dort auch anliegende
Befestigungsbereich 36a nur einen Radialabschnitt des Kraftspeicherkörpers 12a von
radial innen nach außen
hin übergreift.
-
Durch
die beiden Befestigungsabschnitte 34a, 36a, welche
an den beiden Seiten bzw. Axialseiten 38a, 40a den
Kraftspeicherkörper 12a in
radialer Richtung zumindest teilweise übergreifen, wird eine zur Betätigungskraftübertragung
stabile und somit die erforderliche Verformung des Kraftspeicherkörpers 12a zulassende
Kopplung geschaffen. Insbesondere kann zur verliersicheren Kopplung
zwischen dem Kraftspeicherkörper 12a und
den Betätigungsabschnitten 14a vorgesehen
sein, dass der gegenseitige Abstand der Befestigungsbereiche 34a, 36a so
bemessen ist, dass diese beim Aufschieben von radial innen auf den
Kraftspeicherkörper 12a diesen zwischen
sich einspannen, so dass ein Klemmsitz erhalten wird. Wie vorangehend
bereits angesprochen, kann die stabile Halterung dadurch unterstützt werden,
dass beispielsweise die Betätigungsabschnitte 14a noch
zusätzlich
materialschlüssig
mit dem Kraftspeicherkörper 12a verbunden
werden.
-
In
den 12 – 14 ist eine Abwandlung dieser
Ausgestaltungsform gezeigt, bei welcher die Betätigungsabschnitte 14a in
einer der Ausgestaltungsform gemäß den 7 – 9 entsprechenden
Art und Weise aufgebaut sind. Man erkennt vor allem in 14, dass die Betätigungsabschnitte 14a mit U-förmigem Profil
ausgebildet sind und die beiden U-Schenkel 24a und 26a,
den Verbindungssteg 28a und die Biegungsbereiche 30a, 32a aufweisen.
Auf diese Art und Weise werden wieder sehr steife Betätigungsabschnitte 14a erhalten.
-
Der
Befestigungsabschnitt 34a ist als den Verbindungssteg 28a radial
verlängernder
Materialbereich der Betätigungsabschnitte 14a ausgestaltet. Der
Befestigungsbereich 36a umfasst hier zwei Befestigungsbereichsabschnitte 44a, 46a,
die jeweils in radialer Verlängerung
der U-Schenkel 24a, 26a ausgestaltet sind. Der
zur Aufnahme des Kraftspeicherkörpers 12a erforderliche
Zwischenraum zwischen dem Befestigungsbereich 34a und den
beiden Befestigungsbereichsabschnitten 44a, 46a kann
dadurch erzeugt werden, dass beim Ausstanzen oder Ausschneiden der
Rohlinge für
die Betätigungsabschnitte 14a zwischen
den dann noch in einer Ebene mit dem Befestigungsbereich 34a liegenden
Befestigungsbereichsabschnitten 44a, 46a ein später auch in
radialer Verlängerung
der Biegungsbereiche 30a, 32a liegender Zwischenraum 48a bzw. 49a bereitgestellt
wird.
-
Auch
hier kann die feste Ankopplung der Betätigungsabschnitte 14a an
den Kraftspeicherkörper 12a durch
Klemmwirkung erlangt werden. Alternativ oder zusätzlich können die vorangehend bereits
angesprochenen Nietbolzen 18a vorgesehen sein, welche sowohl
den Kraftspeicherkörper 12a als
auch den Verbindungssteg 28a der jeweiligen Betätigungsabschnitte 14a durchsetzen
und somit eine zusätzliche
verliersichere Kopplung schaffen. Selbstverständlich ist auch hier wieder
eine materialschlüssige
Kopplung möglich.
-
Die 15 – 18 zeigen
eine Abwandlung der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform. Bei
der in diesen Figuren gezeigten Ausgestaltungsform ist der Befestigungsbereich 34a derart
ausgestaltet, dass er sich über
die gesamte radiale Erstreckung des Kraftspeicherkörpers 12a erstreckt
und im Wesentlichen durch einen auch ganz nach radial innen sich
erstreckenden Körperabschnitt 50a der
Betätigungsabschnitte 14a gebildet
ist. Im radial äußersten
Bereich ist dieser Körperabschnitt 50a umgebogen,
so dass ein U-förmiger
Endabschnitt gebildet ist. In diesem Biegungsbereich 52a ist
somit der Befestigungsbereich 34a integral verbunden mit
einem radial äußeren Abschnitt 54a des
an der anderen Seite 40a des Kraftspeicherkörpers 12a liegenden
Befestigungsbereichs 36a. Somit übergreifen die Betätigungsabschnitte 14a den
Kraftspeicherkörper 12a radial
außen
und sind dort mit diesem fest verbunden. Ein weiterer Abschnitt 56a des
an der Seite 40a des Kraftspeicherkörpers 12a liegenden
Befestigungsbereichs 36a ist bei jedem der Betätigungsabschnitte 12a durch
ein separates plattenartiges Bauteil 58a bereitgestellt,
das mit seinem radial äußeren Bereich
die Seite 40a des Kraftspeicherkörpers 12a übergreift,
mit seinem radial inneren Bereich durch einen oder mehrere Nietbolzen 60a o.dgl.
mit dem Körperbereich 50a des
jeweiligen Betätigungsabschnitts 14a und
somit auch dem anderen Befestigungsbereich 34a fest verbunden
ist und mit einem Stufenabschnitt 62a von radial innen
her am Kraftspeicherkörper 12a anliegt.
-
Somit
ist bei dieser Ausgestaltungsform der Kraftspeicherkörper 12a wiederum
von beiden axialen Seiten 38a, 40a stabil an den
Betätigungsabschnitten 14a verankert.
Auch bei dieser Ausgestaltungsform können die Betätigungsabschnitte 14a bzw.
der Körperbereich 50a zusammen
mit dem daran vorgesehenen Befestigungsbereich 34a und
dem Abschnitt 54a des anderen Befestigungsbereichs 36a in
einfacher Art und Weise durch Umformen eines Blechrohlings hergestellt
werden. Auch das Teil 58a kann aus Blechmaterial ausgebildet
sein, kann jedoch auch als spanabhebend bearbeitetes Bauteil ausgestaltet
sein. Es sei hier darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich denkbar
ist, die Teile 58a der jeweiligen Betätigungsabschnitte 14a integral
miteinander zu verbinden, d.h. beispielsweise an einem Ringelement
vorzusehen.
-
Die 19 – 21 zeigen
eine Variante, bei welcher wiederum der Befestigungsbereich 34a mit dem
Körperbereich 50a eines
jeweiligen Betätigungsabschnitts 14a integral
verbunden ist und sich über
die gesamte radiale Erstreckung des Kraftspeicherkörpers 12a erstreckend
ausgebildet ist, diesen nach radial außen sogar noch überragt.
Der radial innen liegende Abschnitt 66a des anderen Befestigungsbereichs 36a ist
mit dem Körperbereich 50a ebenfalls
integral ausgestaltet, was beispielsweise dadurch erfolgen kann,
dass hier die Betätigungsabschnitte 14a durch
spanabhebende Bearbeitung eines Metallrohlings erhalten werden.
Selbstverständlich
ist auch hier die stanztechnische Herstellung aus Blechmaterial
möglich,
wobei dann der jeweilige Abschnitt 66a durch Ausstanzen
und Umformen einer Lasche gebildet werden könnte. Der radial äußere Abschnitt 68a des
Befestigungsbereichs 36a ist als separates Bauteil 70a ausgeführt und
ist mit dem anderen Befestigungsbereich 34a in dem den
Kraftspeicherkörper 12a nach
radial außen
hin überragenden Abschnitt
durch Nietbolzen 64a o.dgl. fest verbunden.
-
Die 22 – 25 zeigen
eine Variante, bei welcher die beiden an den beiden axialen Seiten 38a, 40a des
Kraftspeicherkörpers 12a zu
positionierenden Befestigungsbereiche 34a, 36a integral
an den jeweiligen Betätigungsabschnitten 14a ausgestaltet sind.
-
Man
erkennt in 25, dass
der an der Seite 38a zu positionierende Befestigungsbereich 34a wieder
mit dem Körperbereich 12a bzw.
hier dem Verbindungssteg 28 der Betätigungsabschnitte 14a integral ausgestaltet
ist und so geformt bzw. bemessen ist, dass er den Kraftspeicherkörper 12a radial
nach außen
hin übergreift.
An den hier wieder vorgesehenen U-Schenkeln 24a, 26a sind
die nach radial außen greifenden
Abschnitte 44a, 46a vorgesehen, welche somit den
Kraftspeicherkörper 12a an
seiner Seite 40a von radial innen her übergreifen. Im radial äußeren Endbereich
des Befestigungsbereichs 34a ist über einen Biegungsbereich 52a mit
diesem integral verbunden wieder ein Abschnitt 72a des
Befestigungsbereichs 36a. Dieser hier im Wesentlichen rastlaschenartig
ausgebildete Abschnitt 72a ist so geformt, dass er beim
Anbringen eines jeweiligen Betätigungsabschnitts 14a am
Kraftspeicherkörper 12a über den äußeren Umfangsbereich
des Kraftspeicherkörpers 12 rastet,
so dass dieser Kraftspeicherkörper 12 in
seinem radial äußeren Bereich
zwischen dem Befestigungsbereich 34a und dem rastlaschenartig
ausgebildeten Abschnitt 72a des Befestigungsbereichs 36a positioniert
ist. Bei der in den 22 – 24 dargestellten Ausgestaltungsvariante
können
also die Betätigungsabschnitte 14a mit
allen insbesondere zur Anbindung an den Kraftspeicherkörper 12a erforderlichen
Bereichen als integral ausgestaltete Bauteile bereitgestellt werden,
was für
eine hohe Stabilität,
für geringe
Fertigungskosten und für
einen einfachen Zusammenbau sorgt.
-
Eine
alternative Ausgestaltungsform hierzu ist in den 26 – 28 gezeigt. Man erkennt hier,
dass der radial äußere Abschnitt 72a des
Befestigungsbereichs 36a hier nicht als Rastlaschenabschnitt
geformt ist, sondern zu einer U-förmigen Endform des Betätigungsabschnitts 14a führt, mit
welchem dieses den Kraftspeicherkörper 12a radial außen stabil übergreift.
Der. radial innere Abschnitt 74a des Befestigungsbereichs 36a ist
nunmehr als vom Verbindungssteg 28a ausgebogener Rastlaschenabschnitt ausgebildet,
welcher beim Anbringen eines jeweiligen Betätigungsabschnitts 14a am
Kraftspeicherkörper 12a diesen
nunmehr radial innen rastartig übergreift
und somit für
eine Halterung der beiden Bauteile aneinander sorgt. Auch hier sind
wieder die beiden U-Schenkel 24a, 26a vorgesehen,
die nunmehr jedoch in Richtung vom Kraftspeicherkörper 12a weg gebogen
sind. Diese U-Schenkel 24a, 26a erfüllen hier
also keine Funktion im Zusammenhang mit der Ankopplung der Betätigungsabschnitte 14a an
den Kraftspeicherkörper 12a.
Hier dienen sie wiederum zur Versteifung der Betätigungsabschnitte 14a.
-
Eine
alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers
ist in den 29 – 32 gezeigt. Komponenten,
welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw.
Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter
Hinzufügung
eines Anhangs "b" bezeichnet.
-
Bei
der in den 29 – 32 gezeigten Ausgestaltungsform
ist am Kraftspeicherkörper 12b in
Zuordnung zu jedem daran festzulegenden Betätigungsabschnitt 14b eine
Befestigungsformation 76b vorgesehen. Diese umfasst in
der dargestellten Ausgestaltungsform zwei radial gestaffelt liegende
hakenartige Befestigungsabschnitte 78b, 80b. Da
im Allgemeinen der Kraftspeicherkörper 12b aus Federstahlblech
gefertigt ist, können
diese hakenartigen Befestigungsvorsprünge durch Ausschneiden oder Ausstanzen
von nach radial innen sich im Wesentlichen erstreckenden Laschen
und Ausbiegen dieser Laschen generiert werden, so dass diese Befestigungsabschnitte 78b, 80b mit
geringem axialen Versatz bezüglich
des verbleibenden Teils des Kraftspeicherkörpers 12b sich nach
radial innen erstrecken. An den Betätigungsabschnitten 12b sind
in Zuordnung zu den Befestigungsvorsprüngen 78b, 80b Durchgriffsöffnungen 82b, 84b vorgesehen.
Zum Anbringen der Betätigungsabschnitte 14b werden
diese Öffnungen 82b, 84b mit
den Befestigungsvorsprüngen 78b ausgerichtet.
Beim axialen Heranführen
der Betätigungsabschnitte 14b treten
die Befestigungsvorsprünge 78b, 80b durch
die Öffnungen 82b, 84b hindurch,
so dass eine nachfolgende geringfügige Verschiebung der Betätigungsabschnitte 14b nach radial
außen
zu einer stabilen Kopplung führt.
Hier kann die Lage der Befestigungsvorsprünge 78b, 80b so
gewählt
werden, dass die Betätigungsabschnitte 14b nachfolgend
durch Klemmwirkung am Kraftspeicherkörper 12b gehalten
sind.
-
Bei
dieser Ausgestaltungsform könnten
beispielsweise am radial äußeren Bereich
der Betätigungsabschnitte 14b kleine
Rastvorsprünge
gebildet sein, die nach dem Verlagern der Betätigungsabschnitte 14b nach
radial außen
bezüglich
des Kraftspeicherkörpers 12b in
dem den äußeren Umfangsbereich
des Kraftspeicherkörpers 12b radial übergreifenden
Abschnitt der Betätigungsabschnitte 14b den
Kraftspeicherkörper 12b axial übergreifen
und beispielsweise am Außenumfangsbereich
fest anliegen, um eine Zurückverlagerung
der Betätigungsabschnitte 14b nach
radial innen zuverlässig
verhindern zu können.
-
In
den 33 – 36 ist eine Variante gezeigt, bei
welcher am Kraftspeicherkörper 12b in
Zuordnung zu den daran festzulegenden Betätigungsabschnitten 14b jeweils
sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Einführöffnungen 86b ausgebildet
sind. Diese liegen in einem radial mittleren Bereich des Kraftspeicherkörpers 12b,
weisen also sowohl zum Außenumfang
als auch zum Innenumfang einen bestimmten Abstand auf. Radial innerhalb
und radial außerhalb
der Einführöffnungen 86b sind
am Kraftspeicherkörper 12b Abstützbereiche 88b, 90b gebildet,
die durch entsprechende Verformung des Kraftspeicherkörpers, beispielsweise
im Bereich der Abstützbereiche 90b,
einen axialen Versatz zueinander aufweisen. Um hier den für den Aufbau
des Kraftspeicherkörpers 12b bereitgestellten ringartigen
Rohling sowohl bei den Abstützbereichen 88b als
auch den radial äußeren Abstützbereichen 90b so
wenig als möglich
verformen zu müssen,
können
die radial inneren und die radial äußeren Abstützabschnitte 88b, 90b aus
der sonstigen Ebene des Kraftspeicherkörpers 12b in entgegengesetzter Richtung
heraus verformt sein, wie dies in 36 erkennbar
ist.
-
Die
Betätigungsabschnitte 14b werden
bei dieser Ausgestaltungsform mit ihrem radial äußeren, im Wesentlichen eben
ausgestalteten Bereich 92b von radial innen her durch die
Einführöffnungen 86b hindurchgeführt, bis
sie an dem Kraftspeicherkörper 12b im
Bereich der radial äußeren Abstützbereiche 90b in
Anlage kommen. Hier kann beispielsweise ein Radialanschlag 94b an
den Betätigungsabschnitten 14b durch
Bilden einer sich in Längsrichtung
derselben erstreckenden Ausformung bereitgestellt werden. Auch könnten bei
völlig
ebener Ausgestaltung der Betätigungsabschnitte 14b in
Umfangsrichtung vorstehende Schulterbereiche für eine derartige Radialabstützung sorgen.
-
Die
in 35 erkennbare Ausgestaltungsform
hat weiter den Vorteil, dass die durch Umformen des Blechrohlings
für den
jeweiligen Betätigungsabschnitt 14b gebildete
und sich im Wesentlichen radial erstreckende Ausformung gleichzeitig
auch zur Versteifung desselben beiträgt. Bei dieser Ausgestaltungsform
ist weiterhin vorgesehen, dass die einzelnen Betätigungsabschnitte 14b bezüglich des
Kraftspeicherkörpers 12b derart
positioniert sind, dass die radial inneren Abstützbereiche 88b an
derjenigen Seite der Betätigungsabschnitte 14b liegen,
welche in diejenige Richtung weist, in welcher auch eine Beaufschlagung
zur Durchführung
eines Ausrückvorgangs
erfolgt. Bei der in 33 gezeigten
Anordnung würde
also die Betätigungskraft,
ausgeübt
von einem Ausrücken,
im Wesentlichen orthogonal zur Zeichenebene und in Richtung auf
die Zeichenebene zu erfolgen. Die nicht erkennbare in dieser Richtung abgewandte
Seite der Betätigungsabschnitte 14b stützt sich
dann an den hier verdeckten Abstützbereichen 88b ab,
während
unter Hebelwirkung dann die außerhalb
der Radialanschläge 94b liegenden
Bereiche der Betätigungsabschnitte 14b sich
an den erkennbaren Abstützbereichen 90b abstützen. Auf
diese Art und Weise wird eine sehr stabile, im Wesentlichen über die
ganze Radialerstreckung des Kraftspeicherkörpers 12b verteilte
Abstützung
der Betätigungsabschnitte 14b am
Kraftspeicherkörper 12b bei Durchführung von
Ausrückvorgängen erlangt.
-
Abschließend sei
noch einmal darauf hingewiesen, dass selbstverständlich verschiedene Arten der
Anbindung von Betätigungsabschnitten
an den Kraftspeicherkörper
kombiniert werden können. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
die verschiedenen oder mehrere Betätigungsabschnitte eines Kraftspeichers
in verschiedener Art und Weise an den Kraftspeicherkörper anzubinden.
Zum Vermeiden von Unwuchten ist es jedoch vorteilhaft, den Kraftspeicher
symmetrisch auszugestalten, d.h. die verschiedenen Betätigungsabschnitte
in gleicher Art und Weise am Kraftspeicherkörper anzubinden.
-
Ein
wesentlicher Vorteil der vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Kraftspeicher
ist, dass durch die separate Ausgestaltung des Kraftspeicherkörpers von
den Betätigungsabschnitten
die Einstellung individueller Kraft-Weg-Charakteristiken möglich ist,
ohne Rücksicht
auf den speziellen Aufbau der Betätigungsabschnitte, insbesondere
die Stärke
des hierfür
verwendeten Blechmaterials, nehmen zu müssen. So ist es beispielsweise
möglich, den
Kraftspeicherkörper
aus sehr dünnem
Material, beispielsweise Blechmaterial, herzustellen, und die Betätigungsabschnitte
aus sehr dickem und somit steifem Blechmaterial herzustellen. Auf
diese Art und Weise können
vergleichsweise "weiche" Kraftspeicher realisiert
werden, und zwar unabhängig
von der Ausgestaltung der Betätigungsabschnitte.
Weiterhin ist es möglich,
den Kraftspeicherkörper
einerseits oder/und die Betätigungsabschnitte
andererseits in verschiedener Art und Weise zu behandeln, beispielsweise
durch Wärmebehandlung,
durch spezielle Härtverfahren
o.dgl., um auch hier durch ein optimiertes Betriebsverhalten zu
unterstützen.