DE19911667A1 - Reibungskupplung - Google Patents
ReibungskupplungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/58—Details
- F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Anpreßplatte wenigstens eine Tellerfeder vorgesehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit
einer Anpreßplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Ge
häuse verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Anpreßplatte wenigstens eine
verspannbare Tellerfeder vorgesehen ist, welche die Anpreßplatte in Richtung
einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte wie einem Schwungrad ein
klemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagt, wobei die Reibungskupplung eine
zumindest den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensierende
automatische Nachstelleinrichtung besitzt, die gewährleistet, daß über die Le
bensdauer der Reibungskupplung die Tellerfeder im eingerückten Zustand der
Reibungskupplung zumindest annähernd den gleichen Verspannungszustand,
also zumindest annähernd die gleiche Konizität besitzt, wodurch über die Lebens
dauer der Reibungskupplung eine zumindest annähernd gleichbleibende Anpreß
kraft auf die Anpreßplatte bzw. einen zumindest annähernd gleichbleibenden Aus
rückkraftverlauf gewährleistet wird. Eine solche Reibungskupplung wird auch als
selbsteinstellende Kupplung bezeichnet.
Die selbsteinstellende Kupplung hat sich mittlerweile in Fahrzeugen ausgezeich
net bewährt. Besonders bei stark motorisierten Fahrzeugen konnte mit der
selbsteinstellenden Kupplung das Betätigen der Kupplung deutlich komfortabler
gestaltet werden. Auch ist mit der selbsteinstellenden Kupplung das Ziel, mit einer
Kupplung die gesamte Fahrzeuglebensdauer abzudecken, erreicht.
Trotz des Mehraufwands für die selbsteinstellenden Kupplung, konnten die Ge
samtkosten für das Kupplungssystem (Kupplung + Betätigung) sogar in einigen
Fällen reduziert werden, z. B. durch
- - Wegfall eines Servoverstärkers
- - Reduzierung der Kupplungsgröße
- - Reduzierung der Variantenvielfalt bei Kupplung und Betätigungssystem
Selbstnachstellende Kupplungen sind beispielsweise durch die DE-OS 42 39 291,
DE-OS 43 06 505, DE-OS 42 39 289, DE-OS 195 24 827 und DE-OS 197 07 785
vorgeschlagen worden.
Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich solche selbstnachstellende
Kupplungen, bei denen die Tellerfeder insbesondere in Abhängigkeit des Belag
verschleißes verlagert wird und wie sie z. B. durch die DE-OS 195 24 827 (paral
lele FR 2 723 992, US 5 628 389) und dem vorerwähnten Stand der Technik
bekannt geworden sind. Es wird daher auf diese Anmeldungen bezüglich
des grundsätzlichen Aufbaues und der Funktionsweise besonders hingewie
sen, so daß auf eine diesbezügliche vollkommene bzw. ausführliche Be
schreibung in der vorliegenden Anmeldung verzichtet wird. Diese Anmel
dungen sollen also als in die vorliegende integriert betrachtet werden.
Bei konventionellen Kupplungen steigt mit zunehmendem Belagverschleiß
die Betätigungskraft (FA) an. Bei der selbsteinstellenden Kupplung wird der
Belagverschleiß über ein Verschleißnachstellsystem ausgeglichen, so daß
praktisch keine Veränderung der Betätigungskraft (FA) auftritt.
Die erfindungsgemäße selbsteinstellende Kupplung unterscheidet sich von der
konventionellen Kupplung im wesentlichen durch eine Nachführung der Tellerfe
der bei Verschleiß (Bild 1 und 2b). Die Nachführung erfolgt so, daß unabhängig
vom Verschleiß (hauptsächlich Belagverschleiß), die Winkellage der Tellerfeder
und somit die Betätigungs- und Apreßkräfte konstant bleiben. Realisiert wird die
ser Verschleißausgleich bei einer erfindungsgemäßen Kupplung, indem die
Haupttellerfeder nicht, wie bei der konventionellen Kupplung, fest am Kupplungs
deckel angenietet oder über Laschen eingehängt, sondern nur mit einer definier
ten Kraft (Sensorkraft) axial gegen den Deckel verspannt wird. Zwischen Tellerfe
der und Kupplungsdeckel befindet sich eine Rampenanordnung, die mit Rampen
am Deckel zusammenwirkt und in Umfangrichtung, zum Beispiel über Druckfe
dern, angetrieben wird.
Die Abstütz- bzw. Sensorkraft wird so dimensioniert, daß sie normalerweise der
z. B. auf die Spitzen von Tellerfederzungen einwirkenden Betätigungskraft wider
stehen kann. Wird bei Verschleiß der Beläge infolge der dabei auftretenden Ent
spannung der Tellerfeder die Betätigungskraft höher und reicht die Abstütz- bzw.
Sensorkraft als Gegenkraft an der Tellerfeder nicht mehr aus, bewegt sich die
Tellerfeder axial in Richtung Motor vom Deckel weg. Das dabei entstehende Spiel
wird über den vorgespannten Rampenmechanismus, der zwischen Tellerfeder
und Kupplungsdeckel angeordnet ist, ausgeglichen. Der Nachstellvorgang dauert
so lange, bis die Betätigungskraft auf die Abstütz- bzw. Sensorkraft und damit auf
das gewünschte Niveau abgesunken ist, so daß zumindest annähernd die ur
sprüngliche Tellerfeder-Winkellage wieder erreicht ist.
Der Vorgang der Verschleißnachstellung und die an der Tellerfeder angreifenden
Kräfte sind im Bild 2b schematisch dargestellt.
In Bild 2a ist die Tellerfeder einer konventionellen Kupplung symbolisch im Dreh
punkt fest gelagert dargestellt. Die Tellerfeder liefert ein Drehmoment, was beim
Betätigen (Drehen) der Tellerfeder über die Betätigungskraft (FA) an den Tellerfe
derzungen überwunden wird. Bei Verschleiß ändert sich die Winkellage der Tel
lerfeder, was aufgrund der tellerfedertypischen Kennlinie einen Anstieg des Tel
lerfederdrehmoments und der Betätigungskraft bedeutet.
Bei einer erfindungsgemäßen selbsteinstellenden Kupplung ist die Tellerfeder im
Gegensatz zur konventionellen Kupplung nicht fest gelagert, sondern nur axial
über die Sensorkraft abgestützt (Bild 2b). Im Neuzustand besteht ein Kräftegleich
gewicht zwischen Sensorkraft und Betätigungskraft. Bei Verschleiß steigt die Be
tätigungskraft an und drückt die Tellerfeder gegen die Sensorkraft nach links, so
daß der federvorgespannte Keil auf der rechten Tellerfederseite entlastet wird und
nachstellen kann. Am Ende des Nachstellvorgangs hat die Tellerfeder wieder die
Ausgangswinkellage erreicht, und zwischen Sensorkraft und Betätigungskraft be
steht wieder ein Kräftegleichgewicht.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde Reibungskupplungen der
vorerwähnten Bauart bezüglich des Aufbaues und insbesondere der Herstellungs
kosten noch weiter zu optimieren. Insbesondere soll der Zusammenbau der ein
zelnen Bauteile vereinfacht werden, wobei auch die Anzahl an Bauteilen weiter
reduziert werden soll. Außerdem soll die Funktion der erfindungsgemäßen Rei
bungskupplungen noch verbessert werden.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird dies dadurch erzielt,
daß die Nachstelleinrichtung in Umfangsrichtung verlaufende Rampen aufweist
und zwischen Tellerfeder und Gehäuse wirksam ist, wobei die Tellerfeder einstük
kige Anformungen besitzt, die sich an vom Gehäuse getragenen Rampen abstüt
zen. Die Anformungen der Tellerfeder können sich dabei an den am Gehäuse
vorgesehenen Rampen der Nachstelleinrichtung praktisch punkt- oder linienförmig
abstützen. Besonders zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn diese Anformungen
ebenfalls Rampen bilden, welche zumindest annähernd den gleichen Steigungs
winkel wie die deckelseitigen Rampen aufweisen.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Tellerfeder kann das üblicherweise zwi
schen dem Kupplungsdeckel und der Tellerfeder vorgesehene ringförmige Nach
stellelement, welches in Bild 1 als Verstellring bezeichnet ist, entfallen. Bei einer
derartigen Ausgestaltung der Tellerfeder muß diese zum Zwecke der Nachstel
lung gegenüber dem Gehäuse verdrehbar sein. Hierfür können zwischen dem
Gehäuse und der Tellerfeder Federmittel, z. B. Druckfedern, vorgesehen werden,
welche auf die Tellerfeder in tangentialer bzw. Umfangsrichtung einwirken und
zwar in ähnlicher Weise wie die in Bild 1 dargestellte Druckfeder auf den Verstell
ring einwirkt.
Obwohl die Tellerfederanformungen durch Anprägungen, z. B. in den radial inne
ren Bereichen des ringförmigen Grundkörpers und/oder in den Wurzelbereichen
der Tellerfederzungen gebildet sein können, ist es besonders vorteilhaft, wenn
diese Anformungen durch axial aufgestellte Laschen gebildet sind. Eine derartige
Ausgestaltung hat den Vorteil, daß, sofern die Laschen Rampen zur Bildung der
Nachstelleinrichtung aufweisen sollen, diese Rampen beim Ausstanzen der Tel
lerfeder angeformt werden können. Sofern Anprägungen verwendet werden, kön
nen diese in Umfangsrichtung der Tellerfeder ebenfalls Rampen bilden.
In besonders vorteilhafter Weise können die Anformungen bzw. die Laschen am
radial inneren Randbereich des ringförmigen Grundkörpers vorgesehen werden,
wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn die Laschen - in Umfangsrich
tung der Tellerfeder betrachtet - jeweils im Bereich zweier benachbarter Zungen
vorgesehen sind. Derartige Laschen können beim Ausstanzen der Tellerfeder aus
einer Platine hergestellt werden und sich vom radial inneren Randbereich des
ringförmigen Grundkörpers zunächst radial nach innen erstrecken. Nach dem
axialen Umbiegen bzw. Umlegen der Laschen ist also die Material dicke dieser
Laschen in radialer Richtung ausgerichtet, wohingegen die Laschen in Umfangs
richtung erstreckungsmäßig ein mehrfaches der Materialdicke aufweisen können.
Bei Tellerfedern mit radial nach innen gerichteten Zungen, welche durch Schlitze
voneinander getrennt sind, die radial außen in lochförmige Erweiterungen ein
münden, können die Laschen beim Ausstanzen auch derart ausgerichtet sein, daß
sie von einer radial gerichteten Seite der lochförmigen Erweiterungen ausgehen
und sich im Bereich der Erweiterungen in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer
Richtung erstrecken. Nach dem axialen Aufstellen der Laschen haben diese also
in Umfangsrichtung der Tellerfeder betrachtet eine Erstreckung, die der Material
dicke entspricht. Die radiale Erstreckung kann ein Mehrfaches dieser Materialdik
ke betragen. Derartige Laschen sind also radial innerhalb des ringförmigen
Grundkörpers der Tellerfeder vorgesehen und erstrecken sich jeweils ausgehend
von dem Wurzelbereich einer Tellerfederzunge in Umfangsrichtung.
Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung kann außerdem insbe
sondere noch dadurch vereinfacht werden, daß zumindest ein Teil der auf die
Kupplungstellerfeder eine axiale Kraft in Richtung der Gehäuserampen erzeugen
den Federmittel einstückig mit der Tellerfeder ausgebildet werden. Diese Mittel
können in besonders vorteilhafter Weise durch sich am Gehäuse mit Vorspan
nung abstützende Zungen gebildet werden, welche ebenfalls vom Innenrand des
ringförmigen Grundkörpers der Tellerfeder ausgehen können. Für manche An
wendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn diese Federmittel
durch wenigstens ein getrenntes auf die Tellerfeder montiertes federndes Bauteil
gebildet ist. Sofern die mit axialer Vorspannung sich am Gehäuse abstützenden
Zungen einstückig sind mit der Tellerfeder, kann es besonders vorteilhaft sein,
wenn diese vorgespannten Zungen, ausgehend vom elastischen Grundkörper der
Tellerfeder, sich zunächst radial nach innen erstrecken, radial innen einen Um
lenkbereich aufweisen, der übergeht in einen radial nach außen zurücklaufenden
Zungenabschnitt. Derartige Zungen können also in vorteilhafter Weise haarna
delförmig bzw. schlaufenförmig ausgebildet werden, wodurch die Biegelänge bzw.
Torsionslänge wesentlich vergrößert werden kann, was sich wiederum auf die in
diesen Zungen auftretenden Spannungen und die Lebensdauer positiv auswirkt.
In vorteilhafter Weise kann die Tellerfeder für eine erfindungsgemäße Reibungs
kupplung einen ringförmigen Grundkörper aufweisen, von dem sowohl radial nach
innen gerichtete zur Betätigung der Kupplung dienende Zungen ausgehen, als
auch Zungen zur Abstützung der Tellerfeder am Gehäuse. Für manche Einsatz
fälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Zungen zur Abstützung der Tellerfeder am
Gehäuse derart ausgebildet sind, daß sie ebenfalls zumindest ein Teil der Aus
rückkraft in die Tellerfeder einleiten können.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit einer erfindungsgemäßen
Tellerfeder für eine Reibungskupplung zeichnet sich dadurch aus, daß die Teller
feder einen ringförmigen als Energiespeicher ausgebildeten Grundkörper besitzt,
von dessen radial inneren Bereich zwei Arten von schlaufen- bzw. haarnadelför
mig ausgebildeten Zungen ausgehen, von denen die erste Art sich immer mit Vor
spannung am Gehäuse abstützt, wohingegen sich die zweite Art von Zungen erst
während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung am Gehäuse abstützt. Die
erste Art von Zungen übt also stets eine Rückhaltekraft bzw. Abstützkraft auf die
Tellerfeder aus, wohingegen die zweite Art von Zungen erst während der Betäti
gung der Reibungskupplung durch Abstützung am Gehäuse verspannt wird, so
daß sie eine zusätzliche Axialkraft auf die Tellerfeder ausübt. Durch eine derartige
Ausgestaltung der Tellerfeder kann der Ausrückkraftverlauf bzw. der Verlauf, der
zum Betätigen der Reibungskupplung erforderlichen Kraft, gezielt beeinflußt wer
den. Insbesondere kann dadurch über einen bestimmten Teilbereich des gesam
ten Ausrückweges der Ausrückkraftverlauf angehoben werden. Dadurch kann die
Überwegsicherheit der entsprechenden Reibungskupplung erheblich verbessert
werden, so daß sichergestellt ist, daß keine unbeabsichtigte Nachstellung durch
die automatische Nachstelleinrichtung erfolgt. Vorzugsweise kommt die zweite Art
von Zungen erst dann zur Wirkung, wenn die Anpreßplatte der Reibungskupplung
die mit letzterer zusammenwirkende Kupplungsscheibe bzw. deren Reibbeläge
entlastet bzw. zumindest im Wesentlichen entlastet hat.
In vorteilhafter Weise können die zwischen Tellerfedergrundkörper und Kupp
lungsdeckel vorgespannten und/oder während der Betätigung der Reibungs
kupplung verspannbaren Zungen zumindest teilweise ebenfalls als Ausrückzun
gen zum Verschwenken der Tellerfeder herangezogen werden. Dies ist insbeson
dere dann von Vorteil, wenn die Tellerfeder nur schlaufenförmige bzw. haarna
delförmige Zungen aufweist, die zur Erzeugung einer axialen Abstützkraft für die
Tellerfeder dienen.
Bei einer Tellerfeder mit einem ringförmigen als Energiespeicher dienenden
Grundkörper, von dem sowohl radial nach innen sich erstreckende Betätigungs
zungen als auch schlaufen- bzw. haarnadelförmige Zungen ausgehen, kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn diese Zungen in Bezug aufeinander derart ange
ordnet und ausgebildet sind, daß - in Umfangsrichtung der Tellerfeder betrachtet -
zwischen den radial verlaufenden Seitenschenkeln der schlaufen- bzw. haarna
delförmigen Zungen wenigstens eine Betätigungszunge aufgenommen ist. In vor
teilhafter Weise können die radial verlaufenden Seitenschenkel einer solchen
schlaufen- bzw. haarnadelförmigen Zunge zwei oder mehr Betätigungszungen
zwischen sich aufnehmen.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Figurenbeschreibung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Reibungs
kupplung,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III gemäß Fig. 2
des zwischen Kupplungsdeckel und Tellerfeder angeord
neten Nachstellringes,
Fig. 4 eine teilweise Ansicht einer erfindungsgemäßen Tellerfe
der zur Verwendung bei einer erfindungsgemäßen Rei
bungskupplung,
Fig. 5 eine Ansicht entsprechend dem Schnitt V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine teilweise Ansicht einer weiteren, erfindungsgemäß
ausgestalteten Tellerfeder,
Fig. 7 einen teilweise dargestellten Schnitt durch eine Rei
bungskupplung mit einer Tellerfeder gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine weitere Teilansicht einer erfindungsgemäßen Tel
lerfeder,
Fig. 9 eine zusätzliche Teilansicht einer Tellerfeder gemäß der
Erfindung,
Fig. 9a eine vergrößerte Einzelheit der Fig. 9,
Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X der Fig. 8,
Fig. 11 einen teilweise dargestellten Schnitt durch eine Rei
bungskupplung mit einer Tellerfeder gemäß den Fig.
9 und 10,
Fig. 11a einen teilweise dargestellten Schnitt durch eine Rei
bungskupplung, die ähnlich aufgebaut ist wie die gemäß
Fig. 11,
Fig. 12 eine weitere teilweise in Ansicht dargestellte Tellerfeder,
Fig. 13 einen Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII der Fig. 12,
Fig. 14 einen teilweise dargestellten Schnitt durch eine Rei
bungskupplung mit einer Tellerfeder gemäß den Fig.
12 und 13.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Reibungskupplung 1 besitzt ein aus Blech
hergestelltes Gehäuse 2 und eine mit diesem drehfest verbundene jedoch axial
begrenzt verlagerbare Druckscheibe 3. Axial zwischen der Druckscheibe 3 und
dem Deckel 2 ist eine Anpreßtellerfeder 4 verspannt, die auf radialer Höhe eines
deckelseitig vorgesehenen ringförmigen Abstützbereiches 5 nach Art eines zwei
armigen Hebels verschwenkbar ist. Mit radial weiter außen liegenden Bereichen
4a beaufschlagt die Tellerfeder 4 die Druckscheibe 3. Die Druckscheibe 3 ist mit
dem Gehäuse 2 über in Umfangsrichtung bzw. tangential gerichtete Blattfedern
drehfest verbunden. Die Reibungskupplung 1 ist, wie aus Bild 1 ersichtlich, bei
Gebrauch auf eine Gegendruckplatte montiert, wobei zwischen der Reibfläche
dieser Gegendruckplatte und der Reibfläche 3a der Druckscheibe 3 die Reibbe
läge einer Kupplungsscheibe einspannbar sind, und zwar aufgrund der durch die
Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten Axialkraft. Beim Montieren der
Reibungskupplung 1 auf die Gegendruckplatte wird die Druckscheibe 3 in den
durch den Deckel 2 umschlossenen Raum hineingedrängt. Dabei wird die Tel
lerfeder 4 um den Abstützbereich 5 entsprechend verschwenkt. Der auf der dem
Deckel 2 zugewandten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene ringförmige Abstütz
bereich 5 ist durch eine ringartige Schwenkauflage 6 gebildet, die bei dem darge
stellten Ausführungsbeispiel durch ein ringförmiges Blechformteil gebildet ist. Die
ses Blechformteil 6 ist Bestandteil einer selbsttätigen bzw. automatischen Nach
stelleinrichtung 7, welche eine Kompensation zumindest des an den Reibbelägen
der entsprechenden Kupplungsscheibe auftretenden Verschleißes durch eine
axiale Nachstellung der Tellerfeder 4 ermöglicht.
Die Tellerfeder 4 besitzt einen ringförmigen als Energiespeicher dienenden
Grundkörper 11, von dessen Innenrand radial nach innen gerichtete Zungen 12
ausgehen, die als Betätigungsmittel dienen. Die Tellerfeder 4 trägt weiterhin in
axialer Richtung nachgiebige Federmittel 13, die sich am Gehäuse 2 axial abstüt
zen und die Tellerfeder 4 bzw. deren Grundkörper 11 axial in Richtung des Ab
stützbereiches 5, also axial gegen die ringartige Schwenkauflage 6 beaufschlagen
bzw. ziehen. Die axial nachgiebigen Federmittel 13 sind bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel einstückig mit der Tellerfeder 4 ausgebildet. Die Federmittel
13 sind durch längliche Laschen bzw. Zungen gebildet, die schlaufenförmig bzw.
haarnadelförmig ausgebildet sind. Die laschenförmigen Federmittel 13 sind am
radial inneren Randbereich des ringförmigen Tellerfedergrundkörpers 11 ange
formt. Ausgehend vom elastisch verformbaren Grundkörper 11 der Tellerfeder 4
erstrecken sich die Federmittel 13 über einen länglichen Abschnitt 14 zunächst
radial nach innen. Der Abschnitt 14 geht in einen Umlenkbereich 15 über, der sei
nerseits wiederum in einen radial nach außen verlaufenden länglichen Abschnitt
16 einmündet. Durch eine derartige Ausgestaltung der laschenartigen Zungen 13
wird eine verhältnismäßig lange Biege- bzw. Torsionsstrecke zwischen der Ver
bindung der Abschnitte 14 mit der Tellerfeder 4 bzw. deren Grundkörper 11 und
der deckelseitigen Abstützung 17 erzielt. Der freie Endabschnitt 18 der schlau
fenförmigen Federmittel 13 stützt sich mit Vorspannung auf der der Druckscheibe
3 bzw. dem Tellerfedergrundkörper 11 abgewandten Seite 19 des Deckels 2 ab.
Die Formgebung der Federmittel 13 sowie der Abstand zwischen der deckelseiti
gen Abstützung 17 für die Federmittel 13 und dem Abstütz- bzw. Abwälzbereich 5
für die Tellerfeder 4 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, daß die laschenar
tigen Federmittel 13 sich in einem verspannten Zustand befinden. Die freien End
bereiche 18 der schlaufenförmigen Fegermittel 13 und/oder der Deckel 2 besitzen
eine Krümmung, die eine ballige Abstützfläche 18a bildet.
Das Gehäuse bzw. der Deckel 2 trägt Rampen 20, an denen sich die Federmittel
13 über ihre Endbereiche 18 abstützen. Bei dem dargestellten Ausführungsbei
spiel sind die Rampen 20 einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet. Die eine
Rampe 20 bildende Fläche verändert ihr in axialer Richtung betrachtetes Niveau
zumindest in Unfangsrichtung.
Im Neuzustand der Reibungskupplung 1 befinden sich die Abstützbereiche bzw.
die freien Endbereiche 18 der schlaufennartigen Federmittel 13 in den Bereichen
der Rampen 20, welche in bezug auf die Rückseite 19 des Deckels 2 am weite
sten hervorstehen.
Das ringartige Blechbauteil 6 der selbsttätigen Nachstelleinrichtung 7 bildet ein
Nachstellelement. Das ringartige Bauteil 6 besitzt in Umfangsrichtung sich er
streckende und axial ansteigende Auflauframpen 21, die über den Umfang des
Bauteils 23 verteilt sind.
Bei dem als Prägeteil ausgebildeten, ringförmigen Blechformteil 6 sind die Auflauf
rampen 21 durch axial ausgerichtete Laschen 22 gebildet, welche über den Um
fang des Teiles 6 - vorzugsweise im gleichen winkelmäßigen Abstand - verteilt
sind. Die Laschen 22 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an der radial
äußeren Kontur des Nachstellelementes 6 angeformt bzw. vorgesehen. Diese
Laschen 22 könnten jedoch auch an der inneren Kontur des Bauteils 6 vorgese
hen werden.
Radial innen besitzt das Nachstellelement 6 wenigstens eine axial verlaufende
Lasche 23, die vorzugsweise einstückig mit dem Blechbauteil bzw. dem Nach
stellelement 6 ausgebildet ist und in eine zwischen Tellerfederzungen vorgesehe
ne Ausnehmung eingreift. Über diese wenigstens eine Lasche 23 ist das Nach
stellelement 6 mit der Tellerfeder 4 drehfest verbunden. Bei Vorhandensein von
wenigstens 2, vorzugsweise 3 oder gegebenenfalls mehr solcher Laschen 23
kann das Nachstellelement gegenüber der Tellerfeder 4 auch zentriert werden.
Die Auflauframpen 21 stützen sich axial an Gegenauflauframpen 24 ab, die bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar am Deckel 2 angeformt sind.
Der Steigungs- bzw. Aufstellwinkel der Rampen 21 und Gegenrampen 24 liegt
vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 6 und 12°, wobei dieser Winkel in
der Größenordnung von 8,5° liegen kann.
Der Winkel der Rampen 21, 24 ist derart gewählt, daß die beim Aufeinander
pressen der Rampen 21 und 24 entstehende Reibung ein Verrutschen zwischen
diesen Rampen verhindert. Hierfür können die Rampen 21 und/oder die Rampen
24 auch entsprechend aufgerauht sein bzw. radial verlaufende Riefen aufweisen.
Die radial verlaufenden Riefen können dabei in vorteilhafter Weise eine Höhe in
der Größenordnung zwischen 0,05 und 0,5 mm aufweisen, vorzugsweise in der
Größenordnung zwischen 0,15 und 0,3 mm. Die Breite bzw. die Teilung der ein
zelnen hintereinander angeordneten Riefen kann in vorteilhafter Weise in der
Größenordnung zwischen 0,5 und 2 mm liegen, vorzugsweise in der Größenord
nung zwischen 0,5 und 1 mm. Die einzelnen Riefen bilden vorzugsweise eine
keilförmige Vertiefung. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn die radial verlaufen
den Riefen der Rampen 21 und/oder 24 in Umfangsrichtung mäanderartig bzw.
wellenförmig verlaufen. Ein sägezahnartiger Verlauf der Riefen in Umfangsrich
tung ist ebenfalls vorteilhaft. Sofern sowohl die Rampen 21 als auch 24 derartige
Riffelungen aufweisen, greifen diese axial ineinander, so daß die innerhalb der
Kupplung 1 erfolgende Nachstellung des Verschleißes schrittweise erfolgt, und
zwar in Abhängigkeit des Betrages, um den die jeweiligen Riefen bzw. Riffelungen
der Rampen 21 und 24 axial ineinander greifen.
Wie aus Fig. 1, welche lediglich die Hälfte der Draufsicht einer Reibungskupp
lung 1 darstellt, erkennbar ist, besitzt die Tellerfeder 4 sechs haarnadelförmige
Federlaschen 13, die - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils paarweise ein
Paar von Zungen 12 zwischen sich aufnehmen.
Die Zungen 12 sowie die laschenartige Federmittel 13 sind durch Umschneiden
hergestellt.
Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die Zungen 12 und die Laschen
13 bezüglich ihres radialen Verlaufes derart aufeinander abgestimmt, daß deren
radial inneren Bereiche bzw. Spitzen 25, 26, welche zum Betätigen der Reibungs
kupplung 1 von einem Ausrücker beaufschlagbar sind, sich zumindest annähernd
auf gleicher axialer Höhe befinden, so daß auch die Laschen 13 als Betätigungs
zungen herangezogen werden können. Hierfür können die zwischen den ringför
migen Grundkörper 11 der Tellerfeder 4 und den radial inneren Bereichen 25, 26
verlaufende Abschnitte 14 und Zungen 12 - in Achsrichtung der Reibungskupp
lung 1 betrachtet - zumindest annähernd den gleichen Höhenverlauf bzw. Ni
veauverlauf besitzen.
Bezüglich der Bemessung bzw. winkelmäßige Ausgestaltung der Rampen 21 und
24 sowie der Rampen 20 sowie der grundsätzlichen Funktionsweise der Rei
bungskupplung 1 wird ausdrücklich auf die DE-OS 195 24 827 (parallele FR 27
23 992 und US 56 28 389) verwiesen, deren Inhalt als in die vorliegende Anmel
dung integriert zu betrachten ist.
Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, besitzt das Nachstellelement Anlage- bzw.
Anschlagbereiche 27, die durch radial nach außen hervorstehende Laschen bzw.
Zungen gebildet sind. Diese Laschen bzw. Zungen 27 können während einer Be
tätigung der Reibungskupplung 1 mit der Tellerfeder 4 zusammenwirken. Die
axiale relative Anordnung der Laschen bzw. Anschlagbereiche 27 in Bezug auf die
mit diesen zusammenwirkenden Bereichen der Tellerfeder 4 ist derart getroffen,
daß bei Überschreitung eines bestimmten Ausrückweges bzw. Verschwenkweges
der Tellerfeder 4, letztere an den Laschen 27 zur Anlage kommt und sich dort ab
stützt. Diese gegenseitige Abstützung erfolgt vorzugsweise zumindest annähernd
bei Erreichen des Sollausrückweges bzw. des entsprechenden Verschwenkwin
kels der Tellerfeder 4. Diese gegenseitige Abstützung kann jedoch auch kurz vor
oder kurz nach dem Erreichen des Sollausrückweges erfolgen. Diese gegenseiti
ge Abstützung zwischen den Laschen 27 und der Tellerfeder 4 gewährleistet, daß
auch bei Überschreitung des Sollausrückweges keine ungewollte Nachstellung
durch die automatische Nachstelleinrichtung 7 erfolgt. Es wird also dadurch eine
Verdrehung des Nachstellelementes 6 verhindert.
Vorzugsweise sind mehrere, wenigstens 3 solcher Zungen gleichmäßig über den
Umfang des Nachstellelementes 6 verteilt vorgesehen.
Die in Fig. 4 dargestellte Tellerfeder 104 unterscheidet sich gegenüber der in
Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Tellerfeder im wesentli
chen dadurch, daß die radial inneren Bereiche 115, welche die von dem Tellerfe
dergrundkörper 111 radial nach innen verlaufenden Abschnitte 114 und die radial
nach außen zurücklaufenden Abschnitte 116 der schlaufen- bzw. haarnadelför
migen Federzungen 13 miteinander verbinden, nicht bogenförmig ausgebildet
sind, sondern eine tellerfederzungenspitzenähnliche Ausgestaltung aufweisen.
Durch eine derartige Formgebung der Bereiche 115 ergibt sich auf Höhe des
Durchmessers 115a eine bessere Abstützung für das Ausrücklager, welches auf
die Bereiche 115 beim Betätigen der entsprechenden Reibungskupplung axial
einwirkt.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Endbereiche 118 der schlaufenförmigen
Federmittel 113 bereits im unverbauten Zustand der Tellerfeder 111 derart ver
schränkt bzw. verdrillt, daß sie gegenüber einer Referenzebene einen Winkel 128
bilden. Die Verschränkung eines freien Endbereiches 118 entsprechend dem
Winkel 128 kann durch Verdrillen zumindest eines Teilbereiches des Abschnittes
116 erfolgen.
Der Winkel 118 entspricht zumindest annähernd dem Rampenwinkel der am Ge
häuse vorgesehenen Rampen (20 in Fig. 1). Der Winkel 128 liegt vorzugsweise
in der Größenordnung zwischen 6 und 12°. Zweckmäßig kann es sein, wenn die
ser Winkel 128 in der Größenordnung von 8,5° liegt. Der Winkel 128 kann jedoch
auch geringfügig größer oder kleiner sein als der Steigungswinkel der vom Deckel
getragenen Rampen (20 in Fig. 1). Durch die bei der Montage der Tellerfeder 4
am entsprechenden Deckel erfolgende federnde Verspannung der schlaufenarti
gen Federmittel 113 kann sich der Rampenwinkel 128 der freien Endbereiche 118
an den Steigungswinkel der vom Deckel getragenen Rampen anpassen. Diese
Anpassung erfolgt durch eine entsprechende elastische Verformung entlang der
schlaufenartigen Federmittel 113.
Wie aus Fig. 5 weiterhin ersichtlich ist, können die Seitenkanten der freien End
bereiche 118 in vorteilhafter Weise eine Anfasung 129 aufweisen. Diese Anfasun
gen können in vorteilhafter Weise beim Herstellen der Tellerfeder 104 durch An
prägungen gebildet werden. Durch die Anbringung von Anfasungen 129 kann
gewährleistet werden, daß bei einer Relativverdrehung der Bereiche 118 bzw. der
Tellerfeder 104 gegenüber dem entsprechenden Kupplungsdeckel kein Verhaken
bzw. Schaben, also keine Spanbildung erfolgt. Die Anfasungen 129 ermöglichen
also ein einwandfrei es Gleiten zwischen den freien Endbereichen 118 und den
zugeordneten, vom Deckel getragenen Rampen.
Eine Ausgestaltung der freien Endbereiche gemäß Fig. 5 kann grundsätzlich bei
allen in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Tellerfederausführungen
Anwendung finden.
Die Tellerfeder 204 gemäß Fig. 6 besitzt ebenfalls einen als Energiespeicher
dienenden ringförmigen Grundkörper 211, von dessen radial inneren Randbereich
verschiedenartige, schlaufenförmige bzw. haarnadelförmige Federzungen 213,
230 ausgehen. Wie aus Fig. 6 zu entnehmen ist, sind die Federzungen 213, 230
in Umfangsrichtung der Tellerfeder 204 betrachtet, alternierend angeordnet. Es ist
aus Fig. 6 zu entnehmen, daß die teilweise dargestellte Tellerfeder 204 über den
Umfang betrachtet insgesamt jeweils sechs Zungen 213 und 230 besitzt. Es kann
jedoch auch vorteilhaft sein, wenn das anzahlmäßige Verhältnis zwischen den
Federzungen 213 und 230 2 : 1, 3 : 1, oder 4 : 1 beträgt. Dieses Verhältnis zwischen
den Zungen 213 und 230 kann jedoch auch umgekehrt sein.
Die in Fig. 7 dargestellte Reibungskupplung 201 besitzt eine Tellerfeder 204
gemäß Fig. 6. Die Kupplung 201 besitzt einen ähnlichen Aufbau und eine ähnli
che Funktionsweise wie diejenige gemäß den Fig. 1 bis 3. Lediglich die Tel
lerfeder 204 ist anders ausgebildet.
Wie in Verbindung mit Fig. 7 zu erkennen ist, sind alle schlaufenartigen Feder
zungen 213, 230 derart ausgebildet, daß sich deren radial inneren Bereiche 226,
231 zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe befinden und als Anlaufberei
che für ein Ausrücklager zur Betätigung der Reibungskupplung 201 dienen.
Wie aus Fig. 7 weiterhin erkennbar ist, besitzen die vom ringförmigen Tellerfe
dergrundkörper 211 ausgehende und sich radial nach innen hin erstreckenden
Abschnitte 214, 232 der schlaufenförmigen Federzungen 213, 230 zumindest an
nähernd den gleichen Verlauf, wohingegen die radial nach außen gerichteten Ab
schnitte 216, 233 einen unterschiedlichen Niveauverlauf besitzen. Die Tellerfeder
204 bzw. die Federzungen 216, 230 sind derart ausgebildet, daß im in die Rei
bungskupplung 201 montierten Zustand der Tellerfeder 204 die Federzungen 213
gegen die deckelseitigen Rampen derart verspannt sind, daß die durch diese Ver
spannung bewirkte Axialkraft auf die Tellerfeder 104 ausreichend groß ist, um die
Tellerfeder 204 um die ringförmige Abstützauflage 205 zu verschwenken, und
zwar bei Betätigung der Reibungskupplung 201.
Die freien Endabschnitte 218 sind ähnlich ausgebildet wie die freien Endab
schnitte 118 gemäß Fig. 5. Die freien Endabschnitte 234 der Federzungen 230
sind wie aus Fig. 6 ersichtlich, in Umfangsrichtung etwas schmäler als die freien
Endabschnitte 218 ausgebildet. Bezüglich der winkelmäßigen Aufstellung und der
Ausbildung der Seitenkanten können die freien Endbereiche 234 jedoch ähnlich
ausgebildet sein wie die freien Endbereiche 218. Dies ist zweckmäßig, da auch
die freien Endbereiche 234 während der Betätigung der Reibungskupplung 201
bzw. nach Durchfahren eines bestimmten Ausrückweges bzw. Verschwenkwinkels
der Tellerfeder 204 ebenfalls mit den am Deckel 202 vorgesehenen Rampen 220
zusammenwirkt. Letzteres erfolgt, um die auf die Tellerfeder 204 einwirkende,
resultierende Axialkraft, welche die Tellerfeder 204 gegen den Deckel 202 zieht,
nach einem bestimmten Ausrückweg zu erhöhen, da dadurch die Überwegsicher
heit beim Ausrücken der Reibungskupplung vergrößert werden kann. Dies ermög
licht eine ungewollte Nachstellung innerhalb der automatischen Nachstelleinrich
tung 207 zu unterdrücken. Die freien Endbereiche 234 kommen an den Rampen
220 vorzugsweise erst dann zur Anlage, wenn die Anpreßplatte 203 die Reibbelä
ge der entsprechend zugeordneten Kupplungsscheibe freigegeben hat. Der zum
Betätigen der Reibungskupplung 201 erforderliche Kraftverlauf zum Verschwen
ken der Tellerfeder 204 wird also durch die Federzungen 230 verändert, wobei
diese Federzungen 230 zumindest über einen Teilbereich desjenigen verbleiben
den Ausrückbereiches wirksam sind, der wenigstens annähernd ab derjenigen
Kupplungsbetätigungsposition beginnt, von der an die Anpreßplatte 203 die ent
sprechende Kupplungsscheibe bzw. die entsprechenden Reibbeläge nicht mehr
oder nur noch unwesentlich beaufschlagt.
Durch die Federzungen 233 kann also zumindest am Ende des vollen Sollaus
rückweges bzw. auch bei Überschreitung dieses Sollausrückweges gewährleistet
werden, daß die dann im Bereich der Zungenspitzen 226, 231 anstehende Aus
rückkraft kleiner bleibt als die auf die Tellerfeder 204 axial in Richtung des Dek
kels 202 einwirkende resultierende Abstützkraft, welche gewährleistet, daß das
ringförmige Nachstellelement 206 zwischen Tellerfeder 204 und Deckel 202 axial
eingespannt bleibt. Dies wird dadurch erzielt, daß die Federzungen 233 auf die
Tellerfeder 204 eine Axialkraft ausüben, welche der von den Federzungen 213
aufgebrachte Axialkraft parallel geschaltet ist.
Bezüglich der Wirkungsweise der Federzungen 230 wird ausdrücklich auf die DE-
OS 197 07 785 verwiesen, welche ähnlich wirksame Federmittel, jedoch in Zu
sammenhang mit einem etwas anderem Kupplungsaufbau, beschreibt. Insbeson
dere wird auf die im Zusammenhang mit Fig. 3 dieser DE-OS beschriebene Wir
kungsweise verwiesen, so daß eine diesbezügliche nähere Beschreibung in der
vorliegenden Anmeldung nicht erforderlich ist.
Die in Fig. 8 dargestellte Tellerfeder 304 besitzt einen ringförmigen, als Energie
speicher dienenden Grundkörper 311. Vom radial inneren Randbereich des ring
förmigen Grundkörpers 311 verlaufen wiederum Betätigungszungen 312 radial
nach innen. Die Zungen 312 sind durch Schlitze 312a, welche radial außen in
Erweiterungen 312b einmünden, voneinander getrennt. Von den radial inneren
Bereichen des ringförmigen Grundkörpers 311 gehen weiterhin schlaufenförmig
bzw. haarnadelförmig ausgebildete Federzungen 313 aus. Die Federzungen 313
besitzen einen Abschnitt 314, der radial nach innen verläuft und in einen bogen
förmigen Umlenkbereich 315 übergeht. An den Umlenkbereich 315 schließt sich
dann ein radial nach außen verlaufender, zungenförmiger Abschnitt 316 an, der in
Form eines verbreiterten freien Endbereiches 318 ausläuft. Wie aus Fig. 8 er
sichtlich, sind die schlaufenförmigen Federzungen 313 derart ausgebildet, daß sie
Betätigungszungen 312 - in Umfangsrichtung der Tellerfeder 304 betrachtet - um
greifen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umgreifen die Federzungen
313 jeweils zwei Zungen 312. Die schlaufenförmigen Federzungen 313 können
jedoch auch derart ausgebildet werden, daß sie lediglich eine Zunge 312 oder
mehr als zwei Zungen 312 umgreifen bzw. einschließen. Durch eine derartige
Ausgestaltung kann die insgesamt vorhandene Biegelänge der Federzungen 313
vergrößert werden, so daß die in diesen Federzungen auftretenden Maximalspan
nungen verringert werden können. Insbesondere kann durch eine derartige Aus
gestaltung der Federzungen 313 eine Torsionszone 315a gebildet werden. Die
Lebensdauer der Tellerfeder 304 kann damit verlängert werden, da insbesondere
die Bruchgefahr innerhalb der Federzungen 313 erheblich verringert werden kann.
Die Feder 304 bzw. die einzelnen Zungen 312, 313 werden durch entsprechendes
Umschneiden bzw. Ausstanzen gebildet.
Vorzugsweise sind die Zungenspitzen 326 zumindest gegenüber den Umlenkbe
reichen 315 - in axialer Richtung der Tellerfeder betrachtet - derart versetzt, daß
eine einwandfreie Betätigung der Zungenspitzen 326 mittels eines Ausrücklagers
gewährleistet ist. Durch diesen Versatz kann auch gewährleistet werden, daß die
Elastizität der Federzungen 313 nicht durch das Ausrücklager beeinträchtigt wird.
Sofern das Ausrücklager ein mit der Kupplungstellerfeder 304 synchron mitlaufen
den Lagerring aufweist, kann dieser im radialen Erstreckungsbereich der axial
gegenüberliegenden Abschnitte der Federzungen 313 Rücksprünge bzw. Vertie
fungen aufweisen, welche einen Kontakt zwischen diesem Ausrücklagerring und
den Zungen 313 verhindert. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Ausrücklager
ringes können die Zungenspitzen 326 und die in Umfangsrichtung benachbarten
Bereiche der Federzungen 213 sich zumindest annähernd - in axialer Richtung
der Tellerfeder 304 betrachtet - auf gleicher Höhe befinden.
Die in den Fig. 9 bis 11 dargestellte Tellerfeder 404 besitzt einen ringförmigen,
als Energiespeicher dienenden Grundkörper 411, von dessen Innenrand radial
nach innen gerichtete Zungen 412 sowie in axialer Richtung elastische Zungen
413, die schlaufenförmig bzw. haarnadelförmig ausgebildet sind, ausgehen. Be
züglich der möglichen Ausgestaltung der Zungen 412 und 413 sowie deren in
Achsrichtung der Tellerfeder 404 betrachteten, radialen Niveauverlauf relativ zu
einander wird auf die bereits beschriebenen Ausführungsformen von Tellerfedern
bzw. Reibungskupplungen verwiesen, so daß eine diesbezügliche Wiederholung
nicht erforderlich ist. Im konkret dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die
Zungen 412, 413 eine ähnliche Anordnung und Ausgestaltung wie die Zungen 12,
13 gemäß Fig. 1 und 2.
Die Tellerfeder 404 unterscheidet sich gegenüber den voranbeschriebenen da
durch, daß sie am Innenrand des ringförmigen Grundkörpers 411 zusätzliche La
schen 435 aufweist. Diese Laschen 435 werden zur Bildung von axial ansteigen
den Auflauframpen 421 herangezogen. Diese Laschen 435, die also einstückig
mit der Tellerfeder 404 ausgebildet sind, übernehmen die Funktion des Nachstel
lelements 6 gemäß Fig. 2. Durch eine derartige Ausgestaltung der Tellerfeder
404 kann also das ringförmige Nachstellelement 6 gemäß Fig. 2, welches zwi
schen Tellerfeder 4 und Kupplungsdeckel 2 angeordnet ist, eingespart werden.
Wie aus der unteren Hälfte der Fig. 9 ersichtlich ist, werden die Laschen 435
durch Umschneiden bzw. Ausstanzen gebildet. Bei dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel sind die Laschen 435 durch eine U-artige Umschneidung 436 gebil
det, wobei die Seitenschenkel der U-artigen Umschneidung 436 radial nach au
ßen weisen. In diese U-artigen Umschneidungen 436 münden radial verlaufende
Schlitze 437 bzw. radiale Ausschnitte 438, 439, welche in die Ausgangsplatine
aus Federstahl der Tellerfeder 404 eingebracht wurden, um die Zungen 412, 413
zu bilden. Die genaue Form der zur Bildung der Tellerfeder 404 erforderlichen
Ausschnitte bzw. Umschneidungen kann aus Fig. 9 entnommen werden. Es ist
ersichtlich, daß die Schlitze 437 bzw. die Ausschnitte 438, 439 radial innen
und/oder radial außen verengte Bereiche, also Bereiche mit einer geringeren
Breite, aufweisen.
Wie aus Fig. 9 weiterhin ersichtlich ist, sind die Laschen 435 angrenzend an die
üblicherweise zwischen den Wurzelbereichen der Zungen 412,413 vorhanden
Erweiterungen 440 vorgesehen, was insbesondere aus der oberen Hälfte der Fig.
9 ersichtlich ist. In der unteren Hälfte ist auch der Steigungswinkel 441 der
Bereiche erkennbar, welche nach dem axialen Aufstellen der Laschen 435 die
Rampen 421 bilden, die mit entsprechend angepaßten Rampen 424 am Deckel
402 zusammenwirken. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, kann somit die selbsttätige
bzw. automatische Nachstelleinrichtung 407 besonders einfach ausgestaltet wer
den.
Die mit der Tellerfeder 404 integral ausgebildeten Rampen 421 können grund
sätzlich auch bei Reibungskupplungen Verwendung finden, bei denen die auf die
Tellerfeder 404 einwirkende axiale Abstützkraft nicht durch integrale Federmittel
413 aufgebracht wird, sondern beispielsweise durch andere, entweder mittelbar
oder unmittelbar auf die Tellerfeder 404 einwirkenden Federmittel. Diesbezüglich
wird auf den eingangs erwähnten Stand der Technik verwiesen. Gegebenenfalls
müßten dann zwischen der Tellerfeder 404 und dem Kupplungsgehäuse 402 Fe
dermittel, zum Beispiel Druckfedern, vorgesehen werden, welche eine Verdrehung
der Tellerfeder 404 gegenüber dem Deckel 402 bewirken, und zwar in Nachstell
richtung der Nachstelleinrichtung 407. In Bild 1 ist eine solche Druckfeder gezeigt.
Derartige Federmittel sind ebenfalls durch den vorerwähnten Stand der Technik
bekannt geworden. Hierfür eignen sich insbesondere tangential bzw. in Umfangs
richtung angeordnete Schraubenfedern, die zwischen Gehäuse 402 und Tellerfe
der 404 verspannt werden. Zumindest ein Teil der auf die Tellerfeder 404 einwir
kenden resultierenden Abstützkraft kann mittels blattfederartiger Federmittel 442
aufgebracht werden, die zwischen Gehäuse 402 und Anpreßplatte 403 verspannt
sind. In vorteilhafter Weise können hierfür blattfederartige Federmittel 442 ver
wendet werden, wie sie durch die deutsche Patentanmeldung 197 54 537 vorge
schlagen wurden.
Wie aus der Vergrößerung der Fig. 9a eines Teilbereiches einer Auflauframpe
421 ersichtlich ist, können die Auflauframpen 421 Rillen bzw. Riefen 443 aufwei
sen, welche, wie in der oberen Hälfte der Fig. 9 angedeutet, nach axialer Auf
stellung der Zungen 435 in radialer Richtung verlaufen. Die deckelseitigen Auf
lauframpen 424 besitzen vorzugsweise ebenfalls derartige komplementäre Anfor
mungen 443. Die Riefen bzw. die Riffelungen 443 bilden also im Bereich der ent
sprechenden Auflauframpen 421 bzw. 424 einen zahnstangenartigen Abschnitt.
Die Höhe bzw. Tiefe 444 der Riefen 443 kann zwischen 0,1 und 0,5 mm vorzugs
weise in der Größenordnung von 0,15 bis 0,3 mm liegen. Der Abstand bzw. die
Teilung 445 zwischen den einzelnen Riefen bzw. Anformungen 443 kann zwi
schen 0,5 und 3 mm liegen, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,8
und 1,5 mm.
Die in Fig. 11 a dargestellte Reibungskupplung 501 unterscheidet sich gegen
über der in Fig. 11 dargestellten dadurch, daß die Federzungen 513, welche auf
die Tellerfeder 504 eine Axialkraft in Richtung des Kupplungsgehäuses 502 aus
üben, sich mit ihren freien Endbereichen 518 an Rampen 520 des Deckels 502
abstützen, welche durch Anformungen 546 gebildet sind, die gleichzeitig die dek
kelseitigen Rampen 524 für die automatische Nachstelleinrichtung 507 bilden. Die
Rampen 524 sind also durch die Unterseite der Anformungen 546 und die Ram
pen 520 durch die Oberseite dieser Anformungen 546 gebildet. Die radial nach
außen gerichteten Abschnitte 516 der schlaufenförmigen Zungen 513 sind hierfür
entsprechend verlängert und deren Geometrie entsprechend angepaßt worden.
Die in den Fig. 12 bis 14 dargestellte Tellerfeder 604 bzw. Reibungskupplung
601 unterscheiden sich gegenüber den Ausgestaltungen gemäß den Fig. 9 bis
11 im wesentlichen dadurch, daß die Abstützungen 635, welche einteilig mit der
Tellerfeder 604 ausgebildet sind und mit den deckelseitigen Auflauframpen 624
der automatischen Nachstelleinrichtung 607 zusammenwirken, ursprünglich in
Umfangsrichtung der Tellerfeder 604 gelegt waren, wie dies aus der unteren
Hälfte der Fig. 12 ersichtlich ist. Die die Zungen bzw. Laschen 635 bildenden U-
förmigen Ausschnitte 636 sind ebenfalls entsprechend ausgerichtet, so daß die
Seitenschenkel der U-förmigen Ausschnitte 636 in Umfangsrichtung der Tellerfe
der 604 weisen. Wie aus der oberen Hälfte der Fig. 12 ersichtlich ist, bilden die
axial hochgestellten Bereiche 646 der Zungen bzw. Laschen 635 radial verlaufen
de Abschnitte. Die Stirnflächen 621 der Laschenbereiche 646, welche mit den
Rampen 624 des Deckels 602 zusammenwirken, können in Umfangsrichtung der
Reibungskupplung 601 bzw. der Tellerfeder 604 betrachtet, eine Neigung aufwei
sen, die derjenigen der Rampen 624 zumindest annähernd entspricht.
Die Stirnflächen 621 der Laschenbereiche 646 sowie die Rampen 624 können
weiterhin in radialer Richtung betrachtet einen balligen bzw. gekrümmten Verlauf
besitzen, wodurch die Bewegung bzw. die Abwälzung beim Betätigen der Teller
feder 604 zwischen den Stirnflächen 621 und den Rampen 624 optimiert werden
kann.
Die radiale Ausbildung der Stirnflächen 621 und der Rampen 624 in Bezug auf
einander kann auch derart vorgenommen werden, daß beim Betätigen der Rei
bungskupplung 601 die Kontaktbereiche zwischen den Rampen 624 und den
Stirnflächen 621 sich radial verlagern. So kann beispielsweise der Auflage- bzw.
Kontaktpunkt bei ausgerückter Reibungskupplung 601 im radial äußeren Bereich
647 der Stirnflächen 621 vorhanden sein, wohingegen bei eingerückter Reibungs
kupplung 601 dieser Auflage bzw. Kontaktpunkt im radial inneren Bereich 648 der
Stirnflächen 621 vorhanden sein kann. Dadurch ergibt sich beim Betätigen der
Tellerfeder 604 eine Veränderung deren Hebelverhältnis, wodurch der zum Aus
rücken der Reibungskupplung erforderliche Kraftverlauf, der auf die Zungenspit
zen 626 einwirkt, beinflußt werden kann.
Grundsätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest diejenigen Bereiche des
entsprechenden Deckels, auf denen sich die die entsprechende Tellerfeder axial
tragenden Zungen 13, 113, 213, 230, 313, 413, 513 abstützen und beim Verschwen
ken der Tellerfeder abwälzen oder gleitend bewegen, verschleißverringernde
Maßnahmen aufweisen. Hierfür können beispielsweise diese Deckelbereiche ge
härtet sein und/oder eine den Verschleiß verringernde Beschichtung aufweisen.
Eine derartige Beschichtung kann zum Beispiel durch eine Phosphatschicht,
durch eine Hartnickelschicht oder eine andere geeignete Beschichtungen gebildet
sein. Für manche Anwendungsfälle kann es auch ausreichend sein, wenn diese
Bereiche mit einem temperaturbeständigen Fett dünn beschichtet werden. Der
Verschleißschutz kann jedoch auch durch eine Zwischenlage, die gehärtet sein
kann, gebildet werden, wobei diese Zwischenlage ringförmig ausgebildet werden
kann. Gegebenenfalls kann die Zwischenlage derart steif ausgebildet werden, daß
sie unmittelbar die Rampen bzw. Abstützbereiche für die entsprechenden Zungen
bildet, so daß dann derartige Rampen bzw. Bereiche nicht unmittelbar in den Dek
kel eingebracht werden müssen. In vorteilhafter Weise können die vorerwähnten
Bereiche stromlos vernickelt werden (Kaltvernickeln), wobei es gegebenenfalls
auch sinnvoll sein kann, wenn der gesamte Deckel vernickelt wird, da dadurch
auch die am Deckel vorgesehenen Rampen für die Nachstelleinrichtung einen
Korrosions- und Verschleißschutz erhalten. Diese Rampen der Nachstellein rich
tung können jedoch auch mit einem anderen Verschleißschutz versehen werden,
und zwar gemäß zumindest einer der vorbeschriebenen Lösungen.
Die an dem Nachstellelement, zum Beispiel 6 gemäß Fig. 2, oder an der Teller
feder, zum Beispiel 404 gemäß Fig. 9, vorgesehenen Rampen 21 bzw. 421 kön
nen ebenfalls eine entsprechende Beschichtung aufweisen. Gegebenenfalls kann
auch die ganze Tellerfeder mit einer solchen Beschichtung versehen werden.
Für manche Einsatzfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn die sich am Deckel
abstützenden Bereiche 18, 118, 218, 234, 318, 518 eine zumindest den Verschleiß
verringernde Beschichtung besitzen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An
melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder
Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil
dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili
gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines
selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen
Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfin
dungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche
unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung be
schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und
Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom
binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab
wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung
und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeich
nungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinde
risch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder
zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie
Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Claims (16)
1. Reibungskupplung zur Verwendung in einem Antriebsstrang, mit einer ge
genüber einem Gehäuse drehfesten, jedoch axial begrenzt verlagerbaren
Anpressplatte, wobei zwischen Gehäuse und Anpressplatte wenigstens eine
Tellerfeder mit einem ringförmigen Grundkörper und von diesem radial nach
innen verlaufenden Zungen vorgesehen ist, welche die Anpressplatte in
axialer Richtung vom Gehäuse weg beaufschlagt, die Reibungskupplung
weiterhin eine einen zumindest annähernd konstanten Verspannungszu
stand der Tellerfeder über die Lebensdauer der im Antriebsstrang montierten
Reibungskupplung gewährleistende Nachstelleinrichtung aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung in Umfangsrichtung verlau
fende Rampen aufweist und zwischen Tellerfeder und Gehäuse wirksam ist,
wobei die Tellerfeder einstückige Anformungen besitzt, die sich an vom Ge
häuse getragenen Rampen abstützen.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tel
lerfederanformungen durch axial aufgestellte Laschen gebildet sind.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anformungen am radial inneren Randbereich des ringförmigen Grund
körpers vorgesehen sind.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß - in
Umfangsrichtung der Tellerfeder betrachtet - die Anformungen jeweils im
Bereich zweier benachbarter Zungen vorgesehen sind.
5. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen durch Schlitze voneinander ge
trennt sind, welche radial außen in lochförmige Erweiterungen einmünden,
weiterhin die Anformungen durch Laschen gebildet sind, die, bevor sie axial
aufgestellt wurden, radial innerhalb des ringförmigen Grundkörpers und aus
gehend von einer Zunge sich im Bereich einer Erweiterung tangential bzw. in
Umfangsrichtung erstrecken.
6. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die sich an den Deckelrampen abstützenden Flächen der An
formungen und/oder die Deckelrampen eine radiale Riffelung aufweisen.
7. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tellerfeder axial in Richtung der Gehäuserampen unter der Wirkung
einer Rückhaltekraft steht, welche durch einstückig mit der Tellerfeder aus
gebildete, sich am Gehäuse mit Vorspannung abstützende Zungen erzeugt
wird.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vor
gespannten Zungen, ausgehend vom elastischen Grundkörper der Tellerfe
der, sich zunächst radial nach innen erstrecken, radial innen einen Umlenk
bereich besitzen, der in einen radial nach außen hin zurücklaufenden Zun
genabschnitt übergeht.
9. Reibungskupplung nach Reibung 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorgespannten Zungen haarnadelförmig ausgebildet sind.
10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeich
net, daß die Tellerfeder einen ringförmigen Grundkörper aufweist, von dem
sowohl radial nach innen gerichtete, zur Betätigung der Kupplung dienende
Zungen ausgehen als auch Zungen zur Abstützung der Tellerfeder am Ge
häuse.
11. Reibungskupplung, insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder einen ringför
migen, als Energiespeicher ausgebildeten Grundkörper besitzt, von dessen
radial inneren Bereich zwei Arten von haarnadelförmig ausgebildeten Zun
gen ausgehen, von denen die erste Art sich immer mit Vorspannung am Ge
häuse abstützt, wohingegen sich die zweite Art von Zungen erst während
des Ausrücksvorganges der Reibungskupplung am Gehäuse abstützt.
12. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vorgespannten Zungen zumindest teilweise ebenfalls Aus
rückzungen zum Verschwenken der Tellerfeder bilden.
13. Reibungskupplung insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder nur haarnadelförmige
Zungen aufweist.
14. Reibungskupplung, insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder einen ringför
migen, als Energiespeicher dienenden Grundkörper aufweist, von dem radial
nach innen sich erstreckende Betätigungszungen sowie schlaufen- bzw.
haarnadelförmige Zungen ausgehen, wobei - in Umfangsrichtung der Tel
lerfeder betrachtet - zwischen den radial verlaufenden Seitenschenkeln der
schlaufen- bzw. haarnadelförmigen Zungen wenigstens eine Betätigungs
zunge aufgenommen ist.
15. Reibungskupplung zur Verwendung in einem Antriebsstrang, mit einer ge
genüber einem Gehäuse drehfesten, jedoch axial begrenzt verlagerbaren
Anpressplatte, wobei zwischen Gehäuse und Anpressplatte wenigstens eine
Tellerfeder mit einem ringförmigen Grundkörper und von diesem radial nach
innen verlaufenden Zungen vorgesehen ist, welche die Anpressplatte in
axialer Richtung vom Gehäuse weg beaufschlagt, die Reibungskupplung
weiterhin eine einen zumindest annähernd konstanten Verspannungszu
stand der Tellerfeder über die Lebensdauer der im Antriebsstrang montierten
Reibungskupplung gewährleistende Nachstelleinrichtung aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tellerfeder axial in Richtung des Gehäuses unter
der Wirkung einer Rückhaltekraft steht, welche durch einstückig mit der Tel
lerfeder ausgebildete, sich am Gehäuse mit Vorspannung abstützende Zun
gen erzeugt wird, wobei von dem als Energiespeicher dienenden Grundkör
per radial nach innen sich erstreckende Betätigungszungen sowie schlaufen
bzw. haarnadelförmige Zungen zur Abstützung am Gehäuse ausgehen,
wobei - in Umfangsrichtung der Tellerfeder betrachtet - zwischen den radial
verlaufenden Seitenschenkeln der schlaufen- bzw. haarnadelförmigen Zun
gen wenigstens eine Betätigungszunge aufgenommen ist.
16. Reibungskupplung zur Verwendung in einem Antriebsstrang, mit einer ge
genüber einem Gehäuse drehfesten, jedoch axial begrenzt verlagerbaren
Anpressplatte, wobei zwischen Gehäuse und Anpressplatte wenigstens eine
Tellerfeder mit einem ringförmigen Grundkörper und von diesem radial nach
innen verlaufenden Zungen vorgesehen ist, welche die Anpressplatte in
axialer Richtung vom Gehäuse weg beaufschlagt, die Reibungskupplung
weiterhin eine einen zumindest annähernd konstanten Verspannungszu
stand der Tellerfeder über die Lebensdauer der im Antriebsstrang montierten
Reibungskupplung gewährleistende Nachstelleinrichtung aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tellerfeder axial in Richtung des Gehäuses unter
der Wirkung einer Rückhaltekraft steht, welche durch einstückig mit der Tel
lerfeder ausgebildete, sich am Gehäuse mit Vorspannung abstützende Zun
gen erzeugt wird, wobei von den radial inneren Bereichen des als Energie
speicher ausgebildeten Grundkörpers zwei Arten von haarnadelförmig aus
gebildeten Zungen ausgehen, von denen die erste Art sich immer mit Vor
spannung am Gehäuse abstützt, wohingegen sich die zweite Art von Zungen
erst während des Ausrücksvorganges der Reibungskupplung am Gehäuse
abstützt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19911667A DE19911667B4 (de) | 1998-03-19 | 1999-03-16 | Reibungskupplung |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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