DE19507965A1 - Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Druckplatte, die drehfest, je­ doch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte wenigstens ein Betätigungsmittel und ein Kraftspeicher vorgesehen sind, über den die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad, einklemm­ baren Kupplungsscheibe beaufschlagbar ist, wobei eine zumindest den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensierende Nachstellvorkehrung vorhanden ist, welche eine zwischen Betätigungsmittel oder Kraftspeicher und Druckplatte vorgesehene Verschleißkompensationseinrichtung umfaßt, die jeweils eine dem Verschleißzustand der Reibbelä­ ge entsprechende axiale Einstellung zwischen Betätigungs­ mittel oder Kraftspeicher und Druckplatte einnimmt, wobei beim Erreichen der dem aktuellen Verschleißzustand der Reibbeläge entsprechenden Einstellung die Verschleißkom­ pensationseinrichtung durch von der Druckplatte getragene bzw. vorgesehene Mittel in ihrer Nachstellfunktion begrenzt wird.

Derartige selbstnachstellende Kupplungen sind durch die DE-OS 43 06 505 vorgeschlagen worden.

Bei diesen bekannten Konstruktionen ist die zwischen Tellerfeder und Druckplatte vorgesehene Verschleißkom­ pensationseinrichtung, welche in vorteilhafter weise einen Nachstellring umfassen kann, gegenüber den Begrenzungs­ mitteln für die Kompensationseinrichtung bzw. den Ver­ schleißsensoren radial versetzt angeordnet. Die Verschleiß­ sensoren sind somit mit der Kompensationseinrichtung über einen verhältnismäßig langen Hebelarm bzw. radialen Ausleger verbunden, wodurch auch eine gewisse axiale Nachgiebigkeit aufgrund der vorhandenen Spiele bzw. der Elastizität der Bauteile zwischen den Verschleißsensoren und der Kompensa­ tionseinrichtung vorhanden ist. Dadurch besitzt die An­ sprechgenauigkeit der zumindest einen Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensierenden Nachstell­ einrichtung eine bestimmte Streuung.

Bei Ausführungsformen, bei denen die Verschleißsensoren über einen Reibeingriff an der Druckplatte gehaltert sind und dieser Reibeingriff verhältnismäßig nahe an den an die Reibfläche der Druckplatte angrenzenden Bereichen vorgesehen ist, besteht weiterhin das Problem, daß der Reibeingriff bzw. die Reibkrafteinstellung, mit der die Sensoren gegen­ über der Druckplatte in axialer Richtung gehaltert werden, infolge der vorhandenen starken Erwärmung einer verhältnis­ mäßig großen Streuung unterworfen ist. Es ist also bei einer derartigen Konstruktion äußerst schwierig, die erforderliche axiale Verlagerkraft für die Sensoren innerhalb enger Toleranzen zu halten, und zwar aufgrund der thermischen Belastung.

Die Genauigkeit der Nachstellung bei den bekannten Kon­ struktionen kann weiterhin durch eine infolge von Hitze­ einwirkung auftretende Topfung bzw. Verformung der Druck­ platte beeinträchtigt werden. Bei momentan auftretenden sehr hohen thermischen Belastungen der Druckplatte, z. B. infolge kurzfristiger sehr starker Reibarbeit oder partieller Erwärmung, kann bei ungünstiger Auslegung der Druckplatte die Topfung bzw. Tellerung derselben derart groß werden, daß eine Nachstellung in der Nachstellvorkehrung auftritt, ohne daß tatsächlich Verschleiß an den Reibbelägen vorhanden ist.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Funktionssicherheit der eingangs erwähnten Reibungskupp­ lungen bzw. Nachstellvorkehrungen zu verbessern, insbesonde­ re die vorerwähnten Störmöglichkeiten zu minimieren. Weiterhin sollen die Kupplungen einen einfachen Aufbau besitzen und eine preiswerte Herstellung gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die Verschleißkompensationseinrichtung und die eine unzulässige Nachstellung derselben gewährleistenden Mittel zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser bzw. auf gleicher radialer Höhe vorgesehen werden. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Kompensationseinrichtung und die Begrenzungsmittel in axialer Richtung der Kupplung betrachtet übereinander angeordnet sind. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der gesamten Nachstellvorkehrung kann gewähr­ leistet werden, daß eine thermische Verformung der Druck­ platte praktisch keine die Funktion der Vorkehrung beein­ trächtigende Auswirkung verursacht. Weiterhin kann der Materialeinsatz für die die Nachstellvorkehrung bildenden Bauteile verringert werden. Zudem wird durch die konzen­ trierte Anordnung der die Nachstellvorkehrung bildenden Bauteile eine gedrängte Bauweise gewährleistet.

Durch die zwischen den zum Ein- und Ausrücken der Rei­ bungskupplung vorgesehenen Betätigungsmitteln und der Druckplatte oder zwischen dem Kraftspeicher und der Druck­ platte wirksame Verschleißkompensationseinrichtung wird eine praktisch gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druck­ platte durch den Kraftspeicher gewährleistet. Es ist gemäß der Erfindung eine die Nachstellung der Kompensations­ einrichtung über den tatsächlich aufgetretenen Verschleißweg hinaus verhindernde Vorkehrung an der Druckplatte vor­ gesehen, wobei die Verschleißnachstellung und die Begrenzung dieser Nachstellung während eines Kupplungsausrückvorganges erfolgen.

Für die Funktion und den Aufbau der Reibungskupplung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zwischen Gehäuse und Druck­ platte eine axial verspannte Tellerfeder vorgesehen ist, die einen ringförmigen, den Kraftspeicher bildenden Grundkörper besitzt, von dem radial nach innen hin sich erstreckende Zungen zur Bildung von Betätigungsmitteln ausgehen, die mit radial äußeren Bereichen um eine vom Gehäuse bzw. Deckel getragene ringartige Abstützung verschwenkbar ist und mit radial weiter innen liegenden Bereichen die Druckplatte beaufschlagt.

Die Begrenzungsmittel der Kompensationseinrichtung können in einfacher Weise durch wenigstens einen Verschleißsensor ge­ bildet sein, der wenigstens ein gegenüber der Druckplatte verlagerbares Sensorbauteil besitzt, wobei dieses falls notwendig durch Anlage an einem axial festen Bauteil auch den Ausrückweg der Druckplatte limitieren kann. Das axial feste Bauteil kann dabei durch das Kupplungsgehäuse gebildet sein. In vorteilhafter Weise ist das Sensorbauteil derart ausgestaltet und an der Druckplatte angeordnet, daß über die Lebensdauer der Reibungskupplung ein praktisch gleich­ bleibender Ausrückweg der Druckplatte gegenüber dem Gehäuse erhalten bleibt.

Um einen einwandfreien Ausgleich des Belagverschleißes zu gewährleisten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Sensorbauteil gegenüber der Druckplatte axial verlagerbar gehaltert ist. Hierfür kann das Sensorbauteil entweder mit­ telbar oder unmittelbar mit der Druckplatte über eine eine Selbstnachstellung bzw. automatische Nachstelleinrichtung ermöglichende Verbindung gekoppelt sein, so daß es durch Anlage an wenigstens einem axial festen Bauteil gegenüber der Druckplatte entsprechend dem Belagverschleiß verlagert werden kann. Diese Verlagerung findet zweckmäßigerweise während eines Einkuppelvorganges statt. Der Anlagebereich für das Sensorbauteil kann am Kupplungsgehäuse und/oder an der Gegendruckplätte vorgesehen sein. Durch Anlage des Ver­ schleißsensors an dem entsprechenden axial festen Bauteil kann die Kompensationseinrichtung während eines Ausrückvor­ ganges sicher entlastet werden, wodurch bei Vorhandensein eines Belagverschleißes die Kompensationseinrichtung nachstellen kann, bis diese Nachstellung durch Zusammen­ wirken eines Nachstellelementes der Kompensationseinrichtung mit dem Sensorbauteil begrenzt wird. Die Begrenzung des Abhub- bzw. Ausrückweges der Druckplätte kann auch mittels eines zwischen dieser Druckplatte und dem Gehäuse vor­ gesehenen Anschlages erfolgen.

In vorteilhafter Weise können mehrere über den Umfang der Druckplatte verteilte Verschleißsensoren vorgesehen werden.

Die Sensorbauteile können einen Anlagebereich besitzen, der mit einem Gegenanlagebereich eines Kompensationsbauteiles bzw. eines Nachstellelementes der Kompensationseinrichtung beim Ausrücken der Reibungskupplung zusammenwirkt. Die eine selbsttätige Nachstellung eines Sensorbauteils ermöglichende Verbindung kann z. B. mittels eines Reibschlusses zwischen dem Sensorbauteil und der Druckplatte erzeugt werden, wobei bei Überschreitung einer bestimmten Kraft während eines Ein­ kuppelvorganges der Reibschluß überwunden wird, wodurch das Sensorbauteil gegenüber der Druckplatte entsprechend dem angefallenen aktuellen Verschleiß nachgestellt wird. Die selbsttätig nachstellende Verbindung kann jedoch auch über eine freilaufähnliche Vorkehrung erfolgen, die während eines Einkuppelvorganges eine Nachstellung des Sensorbauteils gegenüber der Druckplatte zuläßt, wohingegen beim Auskuppeln der Reibungskupplung das Sensorbauteil durch die Verbindung gegenüber der Druckplatte festgelegt bzw. blockiert wird.

Ein besonders einfacher und funktionssicherer Aufbau einer Nachstellvorkehrung zum Ausgleich des Belagverschleißes innerhalb einer Reibungskupplung kann dadurch gewährleistet werden, daß die Kompensationseinrichtung ein Auflagebauteil für den Kraftspeicher, wie insbesondere eine Tellerfeder, umfaßt und zwischen diesem Auflagebauteil und der Druck­ platte eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, die beim Ausrücken der Reibungskupplung eine selbsttätige Verschleiß­ nachstellung des Auflagebauteils bewirkt und beim Einrücken der Kupplung selbsthemmend ist. Das bedeutet, daß beim Entlasten des Auflagebauteils die Ausgleichseinrichtung freigegeben wird und beim Belasten des Auflagebauteils die Ausgleichseinrichtung ihre Einstellung beibehält, also blockiert wird bzw. ist. Hierfür kann es vorteilhaft sein, wenn das Auflagebauteil axial in Richtung von der Druck­ platte weg verlagerbar, in axialer Richtung auf die Druck­ platte zu jedoch arretierbar ist. Die Kompensationsein­ richtung kann dabei beim Ausrücken der Reibungskupplung freilaufähnlich wirken, beim Einrücken der Kupplung jedoch selbsthemmend sein.

Ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau der Reibungskupplung kann mittels einer Kompensationseinrichtung erzielt werden, die zwei sich aneinander abstützende Rampenanordnungen aufweist. Für die Funktion der Rampen­ anordnung kann es dabei besonders zweckmäßig sein, wenn die eine Rampenanordnung gegenüber der Druckplatte drehfest ist, und die andere Rampenanordnung gegenüber einem von der Tellerfeder beaufschlagbaren Kompensationsbauteil drehfest ist, wobei in vorteilhafter Weise dieses Kompensations­ bauteil gegenüber der Druckplatte verdrehbar gelagert ist.

Ein besonders einfacher Aufbau der Kompensationseinrichtung kann durch Verwendung eines ringförmigen Bauteiles zur Bil­ dung eines Kompensationsbauteiles gewährleistet werden. In vorteilhafter Weise kann dieses Kompensationsbauteil durch das Auflagebauteil für die Tellerfeder gebildet sein. Das ringförmige Bauteil kann über Rampen gegenüber der Druck­ platte abgestützt sein. Diese Rampen können mit Gegenrampen zusammenwirken, wobei diese Rampenanordnungen in vorteilhaf­ ter Weise über wenigstens ein Federelement zueinander verspannt sein können. Die Rampen können unmittelbar am ringförmigen, z. B. aus Blech hergestellten Bauteil angeformt sein. Die Gegenrampen können unmittelbar an der Druckplatte angeformt sein. Es kann jedoch auch wenigstens eine dieser Rampengruppen durch einzelne Bauteile, wie z. B. keilartige Bauteile, gebildet sein, die zwischen der Druckplatte und dem ringförmigen Bauteil angeordnet sein können.

Um eine selbsttätige Nachstellung der Kompensationsein­ richtung zu gewährleisten, können die Gegenrampen in Richtung der Rampen federbeaufschlagt sein. Diese Feder­ beaufschlagung kann mittels zwischen den die Rampen und die Gegenrampen bildenden Bauteilen verspannten Federn, wie z. B. Schraubenfedern, erfolgen. Um eine einwandfreie Halterung und Führung der die Rampen und Gegenrampen verspannenden Federn zu gewährleisten, kann es vorteilhaft-sein, wenn zu­ mindest die Endbereiche dieser Federn durch die die Rampen und Gegenrampen bildenden Bauteile geführt sind. Hierfür können die entsprechenden Bauteile Ansätze bzw. Vorsprünge aufweisen, die sich zumindest in die Endbereiche der vorge­ spannten Federn erstrecken und/oder Ausnehmungen besitzen, in denen die Federn geführt sind.

Durch entsprechende Wahl des Auflaufwinkels der Rampen und/oder der Gegenrampen sowie des Reibungskoeffizienten zwischen den Rampen und Gegenrampen kann die Kompensations­ einrichtung derart ausgelegt werden, daß eine Selbsthemmung bei axialer Verspannung erfolgen kann. Hierfür können die Rampen und/oder Gegenrampen derart ausgebildet werden, daß sie in axialer Richtung einen Steigungswinkel besitzen, der zwischen 4° und 20° liegt, vorzugsweise in der Größenordnung von 4° bis 10°. Es kann also durch eine entsprechende Auslegung der Kompensationseinrichtung gewährleistet werden, daß diese während der Einkuppelphase der Reibungskupplung selbsthemmend ist, so daß keine zusätzlichen Mittel erfor­ derlich sind, um eine ungewollte Rückstellung der Kom­ pensationseinrichtung zu vermeiden.

Die die Rampen und Gegenrampen verspannenden Kraftspeicher können derart vorgespannt sein, daß stets beim Auftreten bzw. Vorhandensein eines Belagverschleißes eine Nachstellung erfolgt, also die Verschleißnachstellung auch bei rotieren­ der Kupplung erfolgen kann. Die Federbeaufschlagung der Rampen und Gegenrampen kann dabei in vorteilhafter Weise derart erfolgen, daß die Funktion der übrigen Federn, wie insbesondere der Betätigungstellerfeder und der die Druck­ platte mit dem Gehäuse bzw. Deckel verbindenden Blattfedern, nicht bzw. praktisch nicht beeinflußt wird.

Für die Nachstellfunktion der Kompensationseinrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn beim Ausrücken der Kupp­ lung der Tellerfederweg im Durchmesserbereich der Druckplat­ tenbeaufschlagung durch die Tellerfeder größer ist als der Abhubweg der Druckplatte. Dieser Abhubweg kann durch Begrenzungsmittel festgelegt werden. Dadurch kann gewähr­ leistet werden, daß nach Anlage der Begrenzungsmittel an einem axial festen Bauteil, z. B. dem Kupplungsdeckel, die Kompensationseinrichtung entlastet und somit zur Nach­ stellung freigegeben wird.

Eine besonders vorteilhafte und gedrängte Bauweise der Reibungskupplung kann dadurch gewährleistet werden, daß die Rampenanordnungen, der Verschleißsensor und das Auflagebau­ teil für die Tellerfeder axial übereinander angeordnet werden. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Abstützung zwischen der Tellerfeder und dem an der Druckplatte abge­ stützten Auflagebauteil sowie die Abstützung zwischen dem Auflagebauteil und dem Sensorbauteil zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser erfolgen. Dadurch kann gewährleistet werden, daß infolge einer Vorformung der Druckplatte keine ungewollte Verstellung in der Nachstellvorkehrung erfolgt.

Die eine ungewollte Nachstellung der Verschleißkompensa­ tionseinrichtung verhindernden Mittel können in vorteilhaf­ ter Weise im radialen Erstreckungsbereich der Rampenanord­ nungen vorgesehen werden. Hierfür kann die Druckplatte im radialen Erstreckungsbereich der Rampenanordnungen axiale Vorsprünge aufweisen, auf denen jeweils ein Sensorbauteil axial verlagerbar aufgenommen ist. Diese axiale Verlager­ barkeit erfolgt dabei entgegen einer eine Selbstnachstellung ermöglichenden Verbindung. Diese Verbindung kann in vor­ teilhafter Weise durch eine Reibverbindung gebildet sein. Die Vorsprünge können durch Stifte gebildet sein, welche in Bohrungen der Druckplatte aufgenommen sind. Auf diesen Stift können hülsenartige Sensorbauteile reibend aufgenommen sein. Diese Sensorbauteile dienen als Anschlag für das druck­ plattenseitige Auflagebauteil der Tellerfeder. Die axiale Vorsprünge der Druckplatte erstrecken sich in vorteilhafter Weise durch dieses Auflagebauteil, wobei, sofern dieses Auflagebauteil gleichzeitig eine Rampenanordnung trägt, in diesem sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmungen vorgesehen sind, die eine Verdrehung dieses Bauteiles bzw. der Rampen gegenüber der Druckplatte zum Zwecke einer Nachstellung ermöglichen. Vorteilhaft kann es sein, wenn die axialen Vorsprünge der Druckplatte sowie die darauf aufge­ nommenen Sensorbauteile sich axial durch Ausnehmungen im Kupplungsdeckel erstrecken. In vorteilhafter Weise weist auch die Tellerfeder Ausnehmungen auf, durch welche sich die Sensorbauteile und die Vorsprünge axial erstrecken können. Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest annähernd ab dem Weg in Ausrückrich­ tung, von dem an die Druckplatte die Kupplungsscheibe nicht mehr oder nur noch unwesentlich beaufschlagt, der Kupplungs­ tellerfeder die Kraft eines weiteren Kraftspeichers über­ lagert wird. Diese Überlagerung kann dabei in vorteilhafter Weise derart erfolgen, daß der resultierende Kraft-Wegver­ lauf gegenüber dem Kraft-Wegverlauf der Kupplungstellerfeder egalisiert wird, das bedeutet also, die Kraftabweichung über den Ausrückweg betrachtet verringert bzw. minimiert wird. Eine derartige zusätzliche Feder, die ebenfalls durch eine Tellerfeder gebildet sein kann, kann als Kompensationsfeder bezeichnet werden. Bezüglich der Wirkungsweise einer derartigen Kompensationsfeder wird auf die deutsche Patent­ anmeldung P 43 17 586.4 verwiesen, deren diesbezüglichen Offenbarungsinhalt auch als in die vorliegende Erfindung integriert zu betrachtet ist.

Für die Funktion der Reibungskupplung, insbesondere zur Minimierung des Ausrückkraftverlaufes bzw. der maximal erforderlichen Ausrückkraft, kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn die zwischen Druckplatte und Gegen­ druckplatte einklemmbare Kupplungsscheibe Reibbeläge be­ sitzt, zwischen denen eine sogenannte Belagfederung, wie sie beispielsweise durch die DE-OS 36 31 863 bekannt geworden ist, angeordnet ist. Durch Verwendung einer derartigen Kupp­ lungsscheibe wird die Betätigung, insbesondere der Ausrück­ vorgang der Reibungskupplung, unterstützt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß im eingerückten Zustand der Reibungs­ kupplung die verspannte Belagfederung auf die Druckplatte eine Reaktionskraft ausübt, die der von der Anpreßtel­ lerfeder bzw. Betätigungstellerfeder auf diese Druckplatte ausgeübten Kraft entgegengerichtet ist. Beim Ausrückvorgang wird während der axialen Verlagerung der Druckplatte diese zunächst durch die federnd verspannte Belagfederung zurück­ gedrängt, wobei gleichzeitig, infolge des im Ausrückbereich vorhandenen verhältnismäßig steil abfallenden Kennlinien­ abschnittes der Anpreßtellerfeder, die von dieser auf die Druckplatte ausgeübte Kraft abnimmt. Mit der Abnahme der von der Anpreßtellerfeder auf die Druckplatte ausgeübten Kraft kann auch die von der Belagfederung auf diese Druckplatte ausgeübte Rückstellkraft abnehmen. Die effektiv zum Aus­ rücken der Reibungskupplung erforderliche Kraft ergibt sich aus der Differenz zwischen Rückstellkraft der Belagfederung und Anpreßkraft der Anpreßtellerfeder, wobei noch die Axialkraft der gegebenenfalls zwischen Druckplatte und Gehäuse verspannten Blattfedern zu berücksichtigen ist. Nach Entspannung der Belagfederung, also beim Abhub der Druck­ platte von den Reibbelägen bzw. Freigabe der Kupplungs­ scheibe durch die Druckplatte, wird die erforderliche Aus­ rückkraft hauptsächlich durch die Anpreßtellerfeder be­ stimmt. Die Kraft-Weg-Charakteristik der Belagfederung und die Kraft-Weg-Charakteristik der Anpreßtellerfeder sowie die Kraft-Weg-Charakteristik der Blattfedern können derart aufeinander abgestimmt sein, daß bei Freigabe der Kupplungs­ scheibe durch die Druckplatte die zum Betätigen der An­ preßtellerfeder erforderliche Kraft sich auf einem niedrigen Niveau befindet. Es könnte also durch Annäherung oder gar Angleichung der Belagfederungscharakteristik an den durch Anpreßtellerfeder und eventuell vorhandene Blattfedern gebildete bzw. resultierende Kraftverlauf bis zur Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine sehr geringe, im Extremfall praktisch überhaupt keine Betäti­ gungskraft für die Anpreßtellerfeder erforderlich sein.

Beim Abstimmen der einzelnen Federkräfte muß also die von den zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse wirksamen Blattfedern aufgebrachte Axialkraft berücksichtigt werden. Weiterhin ist bei der Auslegung der Kupplung zu beachten, daß die Verschiebe- bzw. Verstellkraft der Verschleißfühler bzw. Verschleißsensoren durch den wenigstens einen Anpreß­ kraftspeicher, wie insbesondere Tellerfeder, aufgebracht werden muß und somit dieser Kraftspeicher entsprechend stärker ausgebildet werden sollte. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verstellkraft der Verschleißsensoren derart bemessen ist, daß diese mit Sicherheit größer ist als die durch die Verspannung der Rampen und Gegenrampen erzeugte resultierende Axialkraft, welche über die Ver­ schleißsensoren abgefangen wird.

Anhand der Fig. 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläu­ tert.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung im Schnitt,

Fig. 2 einen in Umfangsrichtung betrachteten Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm mit verschiedenen Kennlinien, aus denen das Zusammenwirken der einzelnen Feder- und Nachstellele­ mente der Reibungskupplung gemäß Fig. 1 zu entnehmen ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Reibungskupplung 1 besitzt ein Gehäuse 2 und eine mit diesem drehfest verbunde­ ne, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe 3. Axial zwischen der Druckscheibe 3 und dem Deckel 2 ist eine Anpreßtellerfeder 4 verspannt, die um eine vom Gehäuse 2 getragene ringartige Schwenklagerung 5 verschwenkbar ist und die Druckscheibe 3 in Richtung einer mit dem Gehäuse 2 fest verbundenen Gegendruckplatte 6, wie zum Beispiel einem Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 8 zwischen den Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 eingespannt werden.

Die Druckscheibe 3 ist mit dem Gehäuse 2 über in Umfangs­ richtung bzw. tangential gerichtete Anlenkmittel in Form von Blattfedern drehfest verbunden. Bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel besitzt die Kupplungsscheibe 8 sogenannte Belagfedersegmente 10, die einen progressiven Drehmomentauf­ bau beim Einrücken der Reibungskupplung gewährleisten, indem sie über eine begrenzte axiale Verlagerung der beiden Reibbeläge 7 in Richtung aufeinander zu einen progressiven Anstieg der auf die Reibbeläge 7 einwirkenden Axialkräfte ermöglichen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Tellerfeder 4 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmi­ gen Grundkörper 4a, von dem radial nach innen hin ver­ laufende Betätigungszungen 4b ausgehen. Die Tellerfeder 4 ist dabei derart eingebaut, daß sie mit radial weiter außen liegenden Bereichen um die Schwenklagerung 5 kippbar ist und mit radial weiter innen liegenden Bereichen die Druckscheibe 3 beaufschlagt. Die Schwenklagerung 5 umfaßt eine Schwenk­ auflage 11, die hier durch einen am Gehäuse 2 zentrierten Drahtring gebildet ist. Die Betätigungstellerfeder 4 ist gegenüber dem Gehäuse 2 zentriert und gegen Verdrehung gesichert.

Die Kupplung 1 besitzt eine den axialen Verschleiß an den Reibflächen der Druckscheibe 3, der Gegendruckplatte 6 sowie der Reibbeläge 7 kompensierende Nachstellvorkehrung 12, die aus einer zwischen Anpreßtellerfeder 4 und Druckscheibe 3 vorgesehenen Verschleißkompensationseinrichtung 13 sowie aus einer einen Verschleiß feststellenden Sensoreinrichtung 14 besteht. Die beiden Einrichtungen 13 und 14 sind zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser vorgesehen. Weiterhin sind die Einrichtungen 13 und 14 axial übereinander angeordnet.

Die als Verschleißfühler wirksame Einrichtung 14 besitzt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung, vorzugsweise gleichmä­ ßig verteilten Verschleißsensoren 15. Die Verschleißsensoren 15 besitzen jeweils ein axial verlagerbares Element 16, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Buchse bzw. Hülse 16 gebildet ist. Eine solche als Sensorbauteil dienende Hülse 16 ist auf einem axialen Vorsprung der Druckplatte 3, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Stift 17 gebildet ist, aufgenommen. Der Stift 17 erstreckt sich axial und ist in einer Bohrung 18 der Druckplatte 3 fest aufgenommen. Die Hülse 16 ist über eine Reibverbindung mit dem Stift 17 gekoppelt. Hierfür kann die Hülse 16 in Längsrichtung geschlitzt sein und radial federn, wobei im entspannten Zustand der Hülse 16 deren Innendurch­ messer kleiner ist als der Außendurchmesser des Stiftes 17, so daß die Hülse 16 radial verspannt auf dem Stift 17 aufgenommen ist, wodurch zwischen der Hülse 16 und dem Stift 17 ein durch die Vorspannung der Hülse 16 bestimmter Reibwiderstand in axialer Richtung gegeben ist. Die Hülse 16 besitzt einen durch einen radialen Bund gebildeten Anschlag 19, der zumindest bei an den Reibbelägen 7 auftretendem Verschleiß sich axial am Gehäuse 2 abstützt. Der Anschlag­ bund 19 ist auf der der Druckplatte 3 abgekehrten Seite des Gehäuses 2 vorgesehen. Der Stift 17 und die Hülse 16 er­ strecken sich durch eine im Bodenbereich des Deckels 2 vorgesehene Öffnung 20. Weiterhin erstreckt sich der Stift 17 sowie in vorteilhafter Weise auch die Hülse 16 durch eine in der Tellerfeder 4 vorgesehene Öffnung 21. Beim Einrücken der Reibungskupplung und vorhandenem Verschleiß an den Reibbelägen 7 kommt das Sensorbauteil 16 mit seinem Anschlag 19 am Gehäuse 2 zur Anlage, wodurch gewährleistet wird, daß die Druckscheibe 3 entsprechend dem vorhandenen Belagver­ schleiß gegenüber dem Sensorbauteil 16 axial verlagert wird.

Die Verschleißkompensationseinrichtung 13 besitzt ein von der Tellerfeder 4 beaufschlagtes Kompensationsbauteil in Form eines im Querschnitt U-artig ausgebildeten Blechringes 22. Der Blechring 22 wird im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 durch die Tellerfeder 4 beaufschlagt und überträgt die von der Tellerfeder 4 aufgebrachte axiale Kraft auf die Druckscheibe 3. Radial innen besitzt der Blechring 22 einen ringförmigen, sich in axialer Richtung erstreckenden Randbereich. Radial außen besitzt der Blech­ ring 22 ebenfalls einen sich in axialer Richtung zur Druck­ scheibe 3 hin erstreckenden Randbereich 23.

Zwischen dem Kompensationsring 22 und der Druckscheibe 3 ist eine Ausgleichseinrichtung 24 vorgesehen, die beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 und vorhandenem Belagverschleiß eine selbsttätige Nachstellung des Kompensationsringes 22 ermöglicht und beim Einrücken der Kupplung selbsthemmend, also blockierend, wirkt. Dadurch wird gewährleistet, daß während der Einrückphase der Reibungskupplung 1 der Ring 22 eine definierte axiale Lage gegenüber der Druckscheibe 3 beibehält. Diese definierte Lage kann sich nur während eines Ausrückvorganges und entsprechend dem auftretenden Belag­ verschleiß verändern.

Die Nachstelleinrichtung 24 umfaßt mehrere, vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilte Paare von Rampen 25, 26 (Fig. 2), die sich in Umfangsrichtung erstrecken und - in axialer Richtung der Reibungskupplung 1 betrachtet - einen Höhenunterschied überbrücken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die eine Rampenanordnung 25 un­ mittelbar am ringförmigen Bauteil 22 angeformt. Hierfür ist der äußere sich axial erstreckende Randbereich 23 des Ringes 22 mit entsprechenden Anformungen bzw. Ausschnitten ver­ sehen. Die zweite Rampenanordnung 26 ist unmittelbar an der Druckscheibe 3 angeformt. Diese Rampenanordnung 26 ist durch Nocken bzw. axiale Vorsprünge 27 gebildet, die auf der dem Deckel 2 zugewandten Seite der Druckscheibe 3 vorgesehen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützen sich die paarweise zugeordneten Rampen 25, 26 unmittelbar anein­ ander ab. Die Auflauframpen 25, 26 sind gegeneinander verspannt. Hierfür sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 28 vorgesehen, die in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 1 betrachtet, zwischen dem Ausgleichsring 22 und der Druckscheibe 3 verspannt sind. Zur Halterung bzw. zur Führung der Federn 28 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einzelnen Nocken 27 Bohrungen vorgesehen, in denen die Federn 28 zumindest teilweise aufgenommen sind. Vorzugsweise sind wenigstens zwei derartige Federn 28 gleichmäßig in Umfangs­ richtung verteilt angeordnet.

Der Kompensations- bzw. Nachstellring 22 ist gegenüber der Druckscheibe 3 verdrehbar, und zwar derart, daß bei einer derartigen Verdrehung die Rampenanordnungen 25 und 26 aufeinander auflaufen. Um eine derartige Verdrehung des Ringes 22 zu ermöglichen, sind in diesem sich in Umfangs­ richtung erstreckende, längliche Ausnehmungen 28 vorgesehen, durch welche sich die Stifte 17 axial hindurcherstrecken.

Der Keilwinkel bzw. der Steigungswinkel 29 der Auflauframpen 25, 26 gegenüber einer zur Rotationsachse der Reibungskupp­ lung senkrechten Ebene ist derart gewählt, daß die beim Aufeinanderpressen der Auflauframpen 25, 26 entstehende Reibung ein Verrutschen zwischen diesen Rampen verhindert. Je nach Werkstoffpaarung im Bereich der Auflauframpen 25, 26 kann der Winkel 29 im Bereich zwischen 4 und 15°, vorzugs­ weise in der Größenordnung zwischen 4 und 8° liegen. Die Auflauframpen 25, welche mit dem Ring 22 drehfest sind, sind derart angeordnet, daß die Spitze des Steigungswinkels dieser Rampen 25, in die eine Nachstellung der Kompensa­ tionseinrichtung 13 bewirkende Drehrichtung 30 des Ringes 22 gegenüber der Druckscheibe 3 zeigt.

Die Verspannung durch die Kraftspeicher 28 der Auflauframpen 25, 26 sowie der Steigungswinkel 29 sind derart abgestimmt, daß die auf den Nachstellring 22 einwirkende resultierende Axialkraft kleiner ist als die erforderliche Verschiebekraft für die Verschleißsensoren 15.

Sofern zwischen der Druckscheibe 3 und einem axial festen Bauteil, wie insbesondere dem Gehäuse 2, keine die Aus­ rückbewegung der Druckscheibe 3 begrenzende Anschläge vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, wenn die vorerwähnte resultierende Axialkraft, welche auf den Nachstellring 22 einwirkt, in bezug auf die die Druckscheibe 3 mit dem Gehäuse 2 drehfest, jedoch axial verlagerbar verbindenden Blattfederelemente derart bemessen ist, daß die Nachstell­ funktion der Kompensationseinrichtung 13 gewährleistet ist. Hierfür kann es zweckmäßig sein, wenn die zwischen dem Gehäuse 2 und der Druckscheibe 3 vorgesehenen Blattfeder­ elemente im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 2 praktisch keine axiale Vorspannkraft mehr aufweisen bzw. die dann noch vorhandene axiale Vorspannkraft dieser Blatt­ federelemente geringer ist als die auf den Nachstellring 22 einwirkende axiale Nachstellkraft.

Für die meisten Anwendungsfälle ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Ausrückbewegung bzw. der Ausrückweg der Druck­ scheibe 3 durch wenigstens einen Anschlag auf vorzugsweise einen konstanten Weg begrenzt wird. Dieser Anschlag wird entsprechend dem auftretenden Verschleiß gegenüber der Druckscheibe 3 ebenfalls verlagert. Dieser Anschlag kann dabei unmittelbar in die Sensoreinrichtung 14 integriert sein. Dies kann z. B. durch Vorsehen einer Anschlagkontur am Sensorbauteil bzw. der Hülse 16 erfolgen, welche beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 am Deckel 2 nach einem definierten Weg anschlägt. In Fig. 1 ist ein derartiger Anschlag schematisch dargestellt und mit den Bezugszeichen 31 versehen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kommt ein solcher Anschlag 31 nach einem Ausrückweg von ca. 2 bis 3 mm der Druckscheibe 3 an den an eine Öffnung 20 angrenzenden Bereichen des Kupplungsdeckels 2 zur Anlage. Je nach Anwendungsfall kann der durch Anschläge 31 zulässige Ausrückweg der Druckscheibe 3 auch einen kleineren oder einen größeren Betrag aufweisen. Weiterhin können die Anschlagmittel, welche den Ausrückweg der Druckscheibe 3 begrenzen, durch eigene Mittel gebildet sein. Derartige Mittel sind beispielsweise durch die US-PS 4,207,972 bekannt geworden.

Weiterhin muß bei der Auslegung der Tellerfeder 4 berück­ sichtigt werden, daß die von dieser aufzubringende Anpreß­ kraft für die Druckscheibe 3 um die erforderliche Ver­ schiebekraft für den Verschleißfühler 16 und um die Ver­ spannkraft der zwischen Deckel und Druckscheibe 3 eventuell verspannten Blattfedern erhöht werden muß. Derartige Blattfederelemente bzw. Drehmomentübertragungsmittel zwischen Gehäuse 2 und Druckscheibe 3 sind beispielsweise durch die US-PS 4,615,424 bekannt geworden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Verschleißsensoren 15 in einem Bereich der Reibungskupplung 1 angeordnet, die gegenüber der Reibfläche 3a der Druckscheibe 3 verhältnis­ mäßig weit entfernt ist, so daß die thermische Belastung dieser Verschleißsensoren 15 auf ein Minimum reduziert wird. Auch findet in dem Bereich, in dem die Verschleißsensoren 15 angeordnet sind, eine Kühlung durch zirkulierende Luft statt. Durch diese Anordnung ist eine einwandfreie Funktion der Verschleißsensoren 15 gewährleistet.

Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit an den verschiedenen Auflagestellen zwischen den einzelnen Bauteilen der Nach­ stellvorkehrung 12 können zumindest die sich in Kontakt befindlichen Bereiche dieser Bauteile mit einer verschleiß­ festen Schicht versehen sein. Diese Schicht kann beispiels­ weise durch eine Chrom-, Nickel- oder Molybdänschicht gebildet sein. Es können jedoch auch im Bereich der Kon­ taktstellen besondere verschleißfeste Bauteile vorgesehen werden.

Vorzugsweise sind die zwischen der Druckscheibe 3 und dem Gehäuse 2 vorhandenen Drehmomentübertragungselemente, wie insbesondere Blattfedern, in axialer Richtung derart vorgespannt, daß sie beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 die Druckscheibe 3 in Richtung des Gehäuses 2 verlagern. Dadurch kann gewährleistet werden, daß praktisch über die gesamte Ausrückphase bzw. bis zum Wirksamwerden der eventu­ ell vorhandenen Begrenzungsmittel 31 der Ring 22 an der Tellerfeder 4 in Anlage bleibt. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die Nachstellvorkehrung 12 derart ausgebildet, daß die Kontaktbereiche zwischen den Rampen 25 und 26, der ringartige Abstützbereich zwischen dem Ausgleichsbauteil 22 und der Tellerfeder 4, sowie die Abstütz- bzw. Berührungs­ stellen zwischen dem Ausgleichsbauteil 22 und den Sensorbau­ teilen 16 - in axialer Richtung betrachtet - zumindest annähernd übereinander angeordnet sind bzw. zumindest annähernd auf einem gleichen Durchmesser vorgesehen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch die Anschlagbereiche 19 und 31 der Sensorbauteile 16 zumindest annähernd auf dem vorerwähnten Durchmesser vorgesehen.

Bei Verwendung von Anschlag- bzw. Wegbegrenzungsmitteln 31 wird der Ausrückweg der Kupplung im Bereich der Zungen­ spitzen 4c vorzugsweise derart gewählt, daß bei ausgerückter Kupplung die Tellerfeder 4 um einen geringen Betrag von dem Ring 22 abhebt. Dies bedeutet also, daß beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 der Tellerfederweg im Durchmesserbereich der Druckscheibenbeaufschlagung durch die Tellerfeder 4 größer ist als der durch die Wegbegrenzungsmittel 31 fest­ gelegte Abhubweg 32 der Druckscheibe 3.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Relativposition der einzelnen Bauteile entspricht dem Neuzustand der Reibungs­ kupplung. Bei axialem Verschleiß, insbesondere der Reibbelä­ ge 7, verlagert sich die Position der Druckscheibe 3 in Richtung der Gegendruckplatte 6, wodurch zunächst eine Veränderung der Konizität und somit auch der von der Tellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 aufgebrachten Anpreßkraft entsteht, und zwar vorzugsweise im Sinne einer Zunahme. Diese Veränderung bewirkt, daß die Druckscheibe 3 ihre axiale Position gegenüber den sich am Gehäuse 2 axial abstützenden Verschleißfühlern 16 ändert. Infolge der auf den Ring 22 einwirkenden Tellerfederkraft folgt dieser Ring 22 der durch Belagverschleiß verursachten Axialverschiebung der Gegendruckplatte 3, wodurch die Anschlagbereiche 33 des Ringes 22 axial von den als Gegen­ anschlag dienenden Bereichen 34 des Verschleißfühlers 16 abheben, und zwar um einen Betrag, der im wesentlichen dem Belagverschleiß entspricht. Der Ausgleichsring 22 behält seine axiale Lage während eines Einkuppelvorganges gegenüber der Druckscheibe 3 bei, weil er durch die Tellerfeder 4 in Richtung der Druckscheibe 3 beaufschlagt wird und die Verschleißkompensationseinrichtung 13 während des Einkuppel­ vorganges selbsthemmend ist, also als axiale Sperre wirkt. Beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 wird die Druckscheibe z. B. durch axial verspannte Blattfedern in Richtung des Gehäuses 2 beaufschlagt und so lange verlagert, bis die Wegbegrenzungsmittel 31 am Gehäuse 2 zur Anlage kommen. Bis zu diesem Ausrückweg, die dem Abhubweg der Druckscheibe 3 entspricht, bleibt die axiale Position des Ringes 22 gegen­ über der Druckscheibe 3 erhalten. Bei Fortsetzung des Ausrückvorganges bleibt die Druckscheibe 3 axial stehen, wohingegen der Ring 22 durch Rotation axial der Ausrückbewe­ gung der Tellerfeder im Bereich des Beaufschlagungsdurch­ messers folgt, und zwar so lange, bis die Anschlagbereiche 33 des Ringes 22 an den Gegenanschlagbereichen 34 der Ver­ schleißfühler 16 wieder zur Anlage kommen. Wird die Tel­ lerfeder 4 weiterhin in Ausrückrichtung verschwenkt, so hebt diese vom Nachstellring 22 ab, da letzterer, wie bereits beschrieben, durch die Verschleißfühler 16 gegenüber der Druckscheibe 3 axial zurückgehalten wird. Ein derartiger, zumindest geringfügiger Abhub der Tellerfeder 4 gegenüber dem Nachstellring 22 während eines Ausrückvorganges ist für die Funktion des Nachstellsystems 12 besonders vorteilhaft.

Durch die erfindungsgemäße Auslegung der Nachstellvorkehrung wird gewährleistet, daß auch bei Überweg im Bereich der Ausrückmittel 4b bzw. 35 oder bei Axialschwingungen der Druckplatte 3 keine Verstellung der Nachstellvorkehrung 12 erfolgen kann.

Wie bereits erwähnt, sind Abhubbegrenzungsmittel 31 für die Druckscheibe 3 bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Nachstellvorkehrung 12 nicht unbedingt erforderlich, da durch entsprechende Abstimmung des axialen Nachstellwider­ standes der Sensorbauteile 16 in bezug auf die auf das Ausgleichsbauteil 22 einwirkende Axialkraft und die auf die Druckscheibe 3 einwirkende, z. B. durch Blattfederelemente aufgebrachte Abhubkraft eine einwandfreie Funktion der Nachstellvorkehrung 12 gewährleistet werden kann. Der durch die Sensoreinrichtung 14 bzw. die Sensorbauteile 16 erzeugte axiale Verschiebewiderstand muß größer sein als die auf das Ausgleichsbauteil bzw. den Ring 22 einwirkende axiale Nachstellkraft, welche wiederum im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 1 größer sein muß als die auf die Druck­ scheibe 3 ausgeübte Abhubkraft. Diese Abhubkraft kann, wie bereits erwähnt, durch die zwischen dem Gehäuse bzw. Deckel 2 und der Druckscheibe 3 vorgesehenen Blattfederelemente aufgebracht werden. Diese Blattfederelemente sollen also im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 1 eine verhält­ nismäßig geringe axiale Vorspannkraft aufbringen, so daß diese Kraft durch die zwischen dem Ring 22 und der Druck­ scheibe 3 wirkende Axialkraft, die durch die Kraftspeicher 28 erzeugt wird, überwunden werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Nachstellvorkehrung 12 wird gewährleistet, daß über die gesamte Lebensdauer der Kupplung die Tellerfeder praktisch über den gleichen Kennlinienbe­ reich arbeitet und im eingerückten Zustand der Reibungskupp­ lung 1 eine praktisch konstant bleibende Verspannlage aufweist und somit auch eine praktisch gleichbleibende Anpreßkraft auf die Druckscheibe 3 aufbringt. Dadurch wird es möglich, eine Tellerfeder mit einer degressiven Kraft­ kennlinie über den Ausrückweg einzusetzen, und zwar vorzugs­ weise in Kombination mit einer Kupplungsscheibe, deren Beläge 7 über Federsegmente 10 gegeneinander abgefedert sind, wodurch die effektiv aufzubringende Ausrückkraft auf ein verhältnismäßig niedriges Niveau gebracht werden kann und über die Lebensdauer der Kupplung, sofern sich die Belagfederkennlinie über die Lebensdauer der Kupplung nicht wesentlich verändert, praktisch konstant gehalten werden kann.

Die Reibungskupplung 1 besitzt einen zusätzlichen Kraft­ speicher 36, der durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildet ist. Das tellerfederartige Bauteil 26 besitzt einen ringförmigen Grundkörper, von dem radial innen Ausleger in Form von Zungen 37 ausgehen. Das tellerfederartige Bauteil 36 ist radial außen am Deckel 2 schwenkbar gehalten.

Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß im montierten Zustand der Reibungskupplung 1 ein axialer Abstand bzw. ein Spiel 38 zwischen der Tellerfeder 4 - welche sich in einer dem eingerückten Zustand der Reibungskupplung 4 entsprechenden Position befindet - und dem tellerfederartigen Bauteil 36 - das sich in seiner entspannten Lage befindet - vorhanden ist. Der Abstand 36 soll vorzugsweise derart bemessen sein, daß bei einem Ausrückvorgang der Reibungskupplung 1 die um die Schwenklagerung 5 verschwenkte Tellerfeder 4 erst nach einem Verschwenkwinkel bzw. einem Ausrückweg das tellerfe­ derartige Bauteil 36 beaufschlagen kann, der zumindest annähernd einer Freigabe der Kupplungsscheibe 8 entspricht. Unter Freigabe der Kupplungsscheibe 8 bzw. der Reibbeläge 7 ist der Betätigungszustand der Reibungskupplung 1 zu verstehen, bei dem die Reibbeläge 7 praktisch nicht mehr zwischen den Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegen­ druckscheibe 6 eingespannt sind, also der Zustand der Reibungskupplung 1, bei dem praktisch kein Drehmoment von der Gegendruckplatte 6 auf die Kupplungsscheibe 8 übertragen werden kann. In diesem Betätigungszustand der Reibungskupp­ lung 1 sind die Belagfedersegmente 10 entspannt. Der Abstand 38 kann vorzugsweise derart bemessen sein, daß die Tel­ lerfeder 4 an dem tellerfederartigen Bauteil 36 kurz nach Freigabe der Reibbeläge 7 zur Anlage kommt. Das tellerfeder­ artige Bauteil 36 dient als Kompensationsfeder, die den Ausrückkraftverlauf der Reibungskupplung 1 nach Freigabe der Kupplungsscheibe 8 an die gewünschte Weg-Kraft-Charak­ teristik anpaßt. Durch entsprechende Auslegung der Kom­ pensationsfeder 36 kann im nach der Freigabe der Reibbeläge 7 verbleibenden Ausrückweg der Ausrückkraftverlauf "lineari­ siert" werden, das bedeutet, daß über diesen verbleibenden Restausrückweg die aufzubringende Ausrückkraft praktisch konstant gehalten werden kann oder aber zumindest die Veränderung zwischen Maximum und Minimum der Ausrückkraft über diesen Weg wesentlich verringert werden kann.

Im Zusammenhang mit den in das Diagramm gemäß Fig. 3 eingetragenen Kennlinien für den Einsatzfall bei einem Lastkraftwagen sei nun die Funktionsweise der vorbeschriebe­ nen Reibungskupplung 1 näher erläutert.

Die Linie 40 stellt den sich in Abhängigkeit der Konizi­ tätsveränderung der Tellerfeder 4 und unter Berücksichtigung der auf die Druckscheibe 3 eventuell einwirkenden Abhub­ mittel, wie insbesondere Blattfederelemente, ergebenden resultierenden Axialkraftverlauf dar, und zwar bei Ver­ formung der Tellerfeder 4 zwischen zwei Abstützungen, deren radialer Abstand dem radialen Abstand zwischen der Schwenk­ lagerung 5 und dem radial weiter innen liegenden Abstütz­ durchmesser 33 an der Druckscheibe 3 entspricht. Auf der Abszisse ist der relative Axialweg zwischen den beiden Auflagen und auf der Ordinate die von der Tellerfeder 4 und den zwischen Deckel 2 und Druckscheibe 3 eventuell vorhande­ nen Blattfederelementen erzeugte resultierende Kraft darge­ stellt. Der Punkt 41 repräsentiert die Einbaulage der Tel­ lerfeder 4 bei geschlossener Kupplung 1, also die Lage, bei der die Tellerfeder 4 für die entsprechende Einbaulage die maximale Anpreßkraft auf die Druckscheibe 3 ausübt. Der Punkt 41 kann durch Änderung der konischen Einbaulage der Tellerfeder 4 entlang der Linie 40 nach oben oder nach unten verschoben werden.

Die Linie 42 stellt die von den Belagfedersegmenten 10 aufgebrachte axiale Spreizkraft, welche zwischen den beiden Reibbelägen 7 wirkt, dar. In dieser Kennlinie sind wei­ terhin alle Federwirkungen, die gleichartig wie die Belagfe­ derung wirksam sind, enthalten, wie z. B. Deckelelastizität, Elastizität der Schwenklagerung oder gegebenenfalls elasti­ sche Mittel zwischen Tellerfeder und Druckplattenauflage oder dergleichen. Diese axiale Spreizkraft wirkt der von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten Axialkraft entgegen. Vorteilhaft ist es, wenn die für die maximal mögliche elastische Verformung der Federsegmente 10 erfor­ derliche Axialkraft wenigstens der von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 in eingerücktem Zustand der Reibungskupp­ lung 1 ausgeübten Kraft entspricht. Beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 entspannen sich die Federsegmente 10, und zwar über den Weg 43. Über diesen auch einer entsprechenden axialen Verlagerung der Druckscheibe 3 entsprechenden Weg 43 wird der Ausrückvorgang der Kupplung 1 unterstützt, das bedeutet also, daß eine geringere maximale Ausrückkraft aufgebracht werden muß, als diejenige, welche dem Ein­ baupunkt 41 bei Nichtvorhandensein der Belagfedersegmenten 10 entsprechen würde. Bei Überschreitung des Punktes 44 werden die Reibbeläge 7 freigegeben, wobei aufgrund des degressiven Kennlinienbereiches der Tellerfeder 4 die dann noch aufzubringende Ausrückkraft erheblich verringert ist gegenüber der, welche dem Punkt 41 entsprechen würde. Die Ausrückkraft für die Kupplung 1 würde ohne die Kompensa­ tionsfeder 36 so lange abnehmen, bis der auf der Abszissen­ achse befindliche Punkt 45 erreicht ist. Bei Überschreitung des Minimums bzw. des Talpunktes 45 der sinusartigen Kenn­ linie 40 während eines Ausrückvorganges der Reibungskupplung 1 nimmt die von der Tellerfeder 4 aufgebrachte Kraft wieder zu.

Wie aus dem durch die Punkte 44, 45, 46 verlaufenden Linien­ abschnitt zu entnehmen ist, ist ohne die Zusatzfeder 36 nach Freigabe der Reibbeläge 7 durch axiales Abheben der Druck­ scheibe 3 eine wesentliche Kraftveränderung im Ausrückkraft­ verlauf vorhanden. Diese Veränderung ist nachteilig, da eine genaue Dosierung des Ein- und Ausrückweges in diesem Bereich, insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Kraftveränderungen beidseits des Minimums 45, schwierig ist, dies sowohl bei fußbetätigten als auch insbesondere bei über einen Stellmotor betätigten Reibungskupplungen. Um diesen Nachteil zu vermeiden bzw. um einen gewünschten Ausrück­ kraftverlauf über den erforderlichen maximalen Lüftweg 47 der Druckscheibe 3 zu erhalten, ist das tellerfederartige Bauteil 36 vorgesehen, welches bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel eine Kraft-Weg-Kennlinie gemäß der strich­ lierten Linie 48 bewirkt (unter Berücksichtigung der Hebelverhältnisse). Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzen zumindest innerhalb des Lüftweges 47 die Tel­ lerfeder 4 und das tellerfederartige Bauteil 36 einen gegensinnigen Kraft-Weg-Verlauf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das tellerfederartige Bauteil 36 über den gesamten Bereich des Lüftweges 47 wirksam. Unter Lüftweg ist der Weg zu verstehen, welcher die Druckscheibe 3 nach Freigabe der Reibbeläge 7 bei Betätigung der Rei­ bungskupplung noch axial zurücklegt bzw. zurücklegen kann. Der Kräfteverlauf, der sich durch Überlagerung bzw. Addition der Federkennlinien 40 und 48 ergibt, ist mit 49 gekenn­ zeichnet. Dieser Verlauf 49 setzt beim Punkt 44 ein.

Der Einsatzpunkt für das tellerfederartige Bauteil 36 wird bestimmt durch den axialen Abstand 38 zwischen der Tel­ lerfeder 4 und dem tellerfederartigen Bauteil 36.

Der im Bereich der Zungenspitzen 4c bzw. des Anlagedurch­ messers, z. B. für ein Ausrücklager 35, erforderliche Aus­ rückweg für die Reibungskupplung 1 ist gegenüber dem aus Fig. 3 entnehmbaren möglichen axialen Verlagerungsweg 50 der Druckscheibe 3 um die Hebelübersetzung der Tellerfeder 4 entsprechend vergrößert. Diese Tellerfeder - bzw. Hebel­ übersetzung entspricht dem Verhältnis des radialen Abstandes zwischen Schwenklagerung 5 und Betätigungs- bzw. Anlage­ durchmesser 4d zum radialen Abstand zwischen der Schwenk­ lagerung 5 und Abstützdurchmesser 33 zwischen Tellerfeder 4 und Druckscheibe 3 bzw. Ring 22. Dieses Übersetzungsverhält­ nis liegt in den meisten Fällen in einer Größenordnung zwischen 3 : 1 bis 6 : 1, kann jedoch für manche Anwendungsfälle auch größer oder kleiner sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 liegt dieses Übersetzungs­ verhältnis in der Größenordnung von 6.

Der Verlauf der Ausrückkraft über den Lüftweg 47, bezogen auf den Betätigungsdurchmesser 4d im Bereich der Zungen­ spitzen 4c, ist ebenfalls entsprechend dem vorerwähnten Übersetzungsverhältnis gegenüber dem in Fig. 3 dargestell­ ten verringert.

In Fig. 3 ist weiterhin der Verlauf 51 der zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 über den Entspannungsweg 43 der Federelemente 10 im Bereich des Kontaktdurchmessers 33 zwischen Druckscheibe 3 und Tellerfeder 4 aufzubringenden Kraft dargestellt. Der Verlauf 51 entspricht der Differenz des Kraftverlaufes der Linie 40 zwischen den Punkten 41 und 44 und dem Kraftverlauf 42 der Federsegmente 10. Der Kraft­ verlauf im Bereich des Betätigungsdurchmessers 4d der Tel­ lerfederzungen 4c ist gegenüber dem Kraftverlauf 51 der Fig. 3 entsprechend der Hebelübersetzung der Tellerfeder 4 kleiner, wobei jedoch der im Bereich des Betätigungsdurch­ messers 4d erforderliche axiale Weg gegenüber dem Ent­ spannungsweg 43 der Federsegmente 10 um dieses Übersetzungs­ verhältnis entsprechend größer ist. Bei einer Auslegung der Reibungskupplung 1 entsprechend den Fig. 1 bis 3 wird also über einen Teil des Ausrückweges nur die Betätigungs- bzw. Haupttellerfeder 4 verschwenkt, und zwar solange, bis die Tellerfeder 4 an der Zusatz- bzw. Kompensationsfeder 36 zur Anlage kommt. Danach wird die Haupttellerfeder 4 mit der Kompensationsfeder 36 gemeinsam verschwenkt, wobei die Kraft-Weg-Verläufe dieser beiden Federn sich überlagern und einen resultierenden Verlauf 49 erzeugen, der sich zu­ mindest über einen Teilbereich des Lüftweges 47 erstreckt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann das Kraftminimum 45 der Tellerfeder 4 sehr nieder gewählt werden und, falls erforderlich, auch negative Werte annehmen, so daß das Minimum 45 auch unterhalb der Abszisse zu liegen kommen kann. Im letzteren Fall bildet die Tellerfeder 4 eine sogenannte Schnappfeder, die eine verspannte Lage aufweist, in der sie ohne äußere Krafteinwirkung verbleiben kann. Die Kompensationsfeder 36 wirkt zumindest in den dem Minimum 45 der Haupttellerfeder 4 benachbarten Bereichen.

Die Kompensationsfeder 36 bewirkt, daß zumindest in Teilbe­ reichen des Lüftweges 47 der Verlauf der zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 erforderlichen Kraft angehoben wird, so daß die auftretende Variation im Ausrückkraftverlauf erheblich verringert werden kann gegenüber derjenigen, welche in dem sich über den Lüftweg 47 erstreckenden Kenn­ linienbereich des Kraft-Weg-Verlaufes 40 der Tellerfeder 4 auftreten würde.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie­ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die durch Kombination von einzelnen in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merk­ malen bzw. Elementen gebildet werden können. Weiterhin können einzelne, in Verbindung mit den Figuren beschriebene Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich alleine genommen eine selbständige Erfindung darstellen.

Claims (25)

1. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, wobei zwi­ schen Gehäuse und Druckplatte wenigstens ein Betäti­ gungsmittel und ein Kraftspeicher vorgesehen sind, über den die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad, einklemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagbar ist, wobei eine zumindest den Verschleiß der Reibbeläge der Kupp­ lungsscheibe kompensierende Nachstellvorkehrung vorhan­ den ist, welche eine zwischen Betätigungsmittel oder Kraftspeicher und Druckplatte vorgesehene Verschleißkom­ pensationseinrichtung umfaßt, die jeweils eine dem Verschleißzustand der Reibbeläge entsprechende axiale Einstellung zwischen Betätigungsmittel oder Kraftspei­ cher und Druckplatte einnimmt, wobei beim Erreichen der dem aktuellen Verschleißzustand der Reibbeläge ent­ sprechenden Einstellung die Verschleißkompensations­ einrichtung durch von der Druckplatte getragene Mittel in ihrer Nachstellfunktion begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißkompensationsein­ richtung und die Mittel zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser vorgesehen sind.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Gehäuse und Druckplatte eine axial verspannte Tellerfeder vorgesehen ist, die einen ring­ förmigen Grundkörper zur Bildung des Kraftspeichers besitzt, von dem radial nach innen hin sich erstreckende Zungen ausgehen, die Tellerfeder mit radial äußeren Bereichen um eine vom Gehäuse getragene ringartige Abstützung verschwenkbar ist und mit radial weiter innen liegenden Bereichen die Druckplatte beaufschlagt.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Begrenzungsmittel für die Kompensa­ tionseinrichtung durch wenigstens einen Verschleißsensor gebildet sind, der ein gegenüber der Druckplatte verla­ gerbares Sensorbauteil besitzt.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorbauteil axial verlagerbar ist und mit der Druckplatte über eine, eine Selbstnach­ stellung ermöglichende Verbindung gekoppelt ist und durch Anlage an wenigstens einem axial festen Bauteil, wie dem Gehäuse nachstellbar ist.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das verlagerbare Sensorbauteil einen Anla­ gebereich aufweist, der mit einem Gegenanlagebereich eines Kompensationsbauteils der Kompensationseinrichtung beim Ausrücken der Reibungskupplung zusammenwirkt.

6. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung ein Auflagebauteil für den Kraftspeicher umfaßt und zwi­ schen diesem Auflagebauteil und der Druckplatte eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, die beim Ausrücken der Reibungskupplung eine selbsttätige Verschleißnach­ stellung des Auflagebauteils bewirkt und beim Einrücken der Kupplung selbsthemmend ist.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Auflagebauteil beim Ausrücken der Kupplung axial in Richtung von der Druckplatte weg verlagerbar ist, beim Einrücken der Kupplung in axialer Richtung auf die Druckplatte zu jedoch arretierbar ist.

8. Reibungskupplung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensations­ einrichtung zwei sich aneinander abstützende Rampen­ anordnungen aufweist.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß eine der Rampenanordnungen gegenüber der Druckplatte drehfest ist und die andere Rampenanordnung gegenüber einem vom Kraftspeicher beaufschlagbaren Kompensationsbauteil drehfest ist, wobei das Kompensa­ tionsbauteil gegenüber der Druckplatte verdrehbar ist.

10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung ein durch ein ringförmiges Bauteil gebildetes Kompensa­ tionsbauteil aufweist.

11. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsbauteil gleichzeitig das Auflagebauteil für die Tellerfeder bildet.

12. Reibungskupplung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Bauteil über Rampen gegenüber der Druckplatte abgestützt ist.

13. Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rampen mit Gegenrampen zusammenwirken.

14. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Rampen und Gegenrampen bzw. die Rampenanordnungen über Federn zueinander verspannt sind.

15. Reibungskupplung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegenrampen unmittelbar der Druck­ platte angeformt sind.

16. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenrampen in Umfangs­ richtung gegen die Rampen federbeaufschlagt sind.

17. Reibungskupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federbeaufschlagung mittels zwischen den die Rampen und die Gegenrampen bildenden Bauteilen verspannten Federn, wie z. B. Schraubenfedern, erfolgt.

18. Reibungskupplung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausrücken der Kupplung der Tellerfederweg im Durchmesserbereich der Druckplattenbeaufschlagung durch die Tellerfeder größer ist als der Abhubweg der Druckplatte.

19. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampenanordnungen, der Verschleißsensor und das Auflagebauteil für die Tel­ lerfeder axial übereinander angeordnet sind.

20. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung zwischen der Tellerfeder und dem an der Druckplatte abgestützten Auflagebauteil sowie die Abstützung zwischen dem Aufla­ gebauteil und dem Sensorbauteil zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser erfolgen.

21. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im radialen Erstreckungs­ bereich der Rampenanordnungen die Druckplatte axiale Vorsprünge aufweist, auf denen jeweils ein entgegen einer eine Selbstnachstellung ermöglichenden Verbindung axial verlagerbares Sensorbauteil aufgenommen ist.

22. Reibungskupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Vorsprünge und das Sensorbauteil durch Ausnehmungen im Kupplungsdeckel erstrecken.

23. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge und die darauf vorgesehenen Sensorbauteile sich durch in der Tellerfeder vorgesehenen Ausnehmungen erstrecken.

24. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest annähernd ab dem Weg in Ausrückrichtung, von dem an die Druckplatte die Kupplungsscheibe nicht mehr oder nur noch unwesentlich beaufschlagt, der Tellerfeder die Kraft eines weiteren Kraftspeichers überlagert wird und daß der daraus resultierende Kraft-Wegverlauf gegenüber dem Kraft-Wegverlauf der Tellerfeder egalisiert ist.

25. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe zwi­ schen ihren Reibbelägen eine in axialer Richtung wirksa­ me Federung aufweist.