JP2010537128A - 磨耗調節部を備えた摩擦クラッチ - Google Patents

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Abstract

本発明は、調節装置(2,50)を備えた摩擦クラッチ(30)であって、調節装置(2,50)は、クラッチ摩擦ライニングの磨滅に起因する、プレッシャプレート(31)とプレスプレート(32)との間の異常間隔の形式の磨耗を、皿ばね(8,35)とプレスプレートとの間の異常間隔を傾斜装置(1,32,59)によって調整することにより補償する、調節装置(2,50)を備えた摩擦クラッチ(30)に関する。傾斜装置とプレスプレートとは形状接続により互いに連結されている。形状接続は異常間隔の検出時に距離センサ(41,66)により短期間で異常間隔の補償のために解消される。

Description

本発明は、プレッシャプレートと、プレッシャプレートに対して線方向に制限され、プレッシャプレートに対して相対回動不能に配置されたプレスプレートとの間において押圧可能な摩擦ライニングを有する磨耗調節部を備えた摩擦クラッチであって、押圧された状態におけるプレッシャプレートの表面とプレスプレートの表面との間の間隔が距離センサにより測定され、測定された異常間隔に基づき当付け面とプレスプレートとの間に配置された傾斜装置により異常間隔を補償する。
適切な磨耗調節部を備えたこのような摩擦クラッチは公知である。通常、公知の摩擦クラッチにおいては、摩擦ライニングの押圧のための、プレッシャプレートに対して軸線方向に制限されて移動可能なプレスプレートの負荷のための、例えば皿ばねといった負荷手段と、プレスプレート自体との間に傾斜装置が設けられている。傾斜装置は、プレッシャプレート及びプレスプレートの間の軸線方向の異常間隔の際に顕著になる摩擦ライニングの磨耗時、異常間隔を傾斜の相互の移動により補償する。調節したくない場合には傾斜装置及び対応傾斜は、適切なエネルギ貯蔵体により提供することができる軸線方向力の作用に抗して互いに摩擦接続(reibschluessig:摩擦力による束縛)により回動に対して周方向に位置固定されている。いわゆる距離センサ又は磨耗センサが異常間隔を検知すると、摩擦は解消され、傾斜装置は大抵、傾斜及び対応傾斜が磨耗を再び補償し、新たな摩擦接続が傾斜を再び互いに位置固定するまで、ばね装置によりサポートされて回動する。
本発明は、磨耗調節部を備えたこのような摩擦クラッチを改良することを目的とする。特に調節の簡素化、信頼性の向上及び/又は構成部材の減少が極めて重要である。
上記目的は、プレッシャプレートと、プレッシャプレートに対して軸線方向に制限されかつ相対回転不能に、摩擦クラッチの閉鎖方向においてプレッシャプレートに対してばね負荷されて配置されているプレスプレートとの間において押圧可能な摩擦ライニングを有する磨耗調節部を備え、プレスプレートの、当付け面を有するレバー状のテンション装置を備え、押圧された状態におけるプレッシャプレートの表面とプレスプレートの表面との間の間隔を測定するための距離センサを備え、当付け面とプレスプレートとの間に配置された、距離センサによって検知された異常間隔を補償する傾斜装置を備えた摩擦クラッチにより達成される。この構成において、摩擦ライニングの押圧された状態における異常間隔が測定され、摩擦ライニングは弛緩された状態において補償され、傾斜装置とプレスプレートとは形状接続(formschluessig:形状による束縛)により互いに接続されており、この形状接続は異常間隔が存在する場合には解消される。
レバー状のテンション装置は、半径方向内側に向けられた、レリーズシステムによって負荷される皿ばね舌片を備えた皿ばねであってよい。皿ばねは半径方向外側にプレスプレートをプレッシャプレートに押圧し、半径方向内側においてプレッシャプレート及びプレスプレートに相対回動不能に結合された構成部材に支持される。
摩擦クラッチの構成は、摩擦クラッチの弛緩した状態において閉鎖される摩擦クラッチが押し開けられるか又は摩擦クラッチの弛緩した状態において開放される摩擦クラッチが押し閉められることにより、押圧されていてよい。これに対して択一的には、摩擦クラッチは、レバー状のテンション装置が閉鎖された状態における摩擦クラッチを引き開けるか、又は開放された状態における摩擦クラッチを引き閉めることにより引っ張られていてよい。2つのこのような摩擦クラッチは1つのケーシング内において組み合わされていわゆるダブルクラッチを形成することもできる。少なくとも1つの摩擦クラッチは提案した形式の調節部を有していて、2つの摩擦クラッチは有利には強制的に押し閉められる摩擦クラッチである。
傾斜装置は有利には、周にわたって分割された周方向で傾斜している傾斜を備えた環状部材から形成されていてよい。環状部材は適切に形成された、プレスプレートの対応傾斜と協働する。環状部材は周方向でばね負荷されていてよく、例えば引張ばねがプレスプレートに掛け込まれていてよく、環状部材によって押圧されていてよい。傾斜装置の他の形態において、個々の傾斜又は複数の傾斜を有するセグメントが設けられていてよい。セグメントは、調節が導入された場合に移動するようにエネルギ貯蔵体によって適切に負荷される。有利には、傾斜付きリングはエネルギ貯蔵体によって負荷することができ、エネルギ貯蔵体はプレスプレートと傾斜付きリングとの間において押圧されていて、摩擦クラッチが開放される場合、例えば両面で緊締された板ばねとして構成されたエネルギ貯蔵体の膨張部を、クラッチケーシング又は類似の軸線方向で固定の構成部材に対して押圧するといった各調節過程前に予負荷する。こうして摩擦クラッチの全寿命にわたる傾斜付きリングの回動のために必要な全エネルギはエネルギ貯蔵体において長く保持することができる。
プレスプレートと傾斜装置との間の形状接続は、互いに噛み合う2つの歯セグメントから成る歯列の噛合い(Verzahnung)により形成することができる。歯付きセグメントとは、その一般的な形式においては機械的な加工成形部であると理解することができる。機械的な加工成形部は他の歯セグメントの対応する加工成形部と共に形状接続を形成する。この場合は、2つの歯付きセグメントが、例えば異常間隔時、距離センサによって決定された調節の要請に基づき、例えば加工成形部が互いに旋回する、つまり少なくとも一方の加工成形部がその空間的な延在に沿って他方の加工成形部の作用領域から離れ、付加的に又は択一的に加工成形部はその延在方向に対して互いに垂直方向に分離されることにより互いに運動させたい場合のことである。有利には、歯付きセグメントは環状に構成されていてよい摩擦装置の周面に追従するので、歯付きセグメントは円弧状に構成されている。一方の歯付きセグメントは外側歯列を有しており、この外側歯列を有する歯付きセグメントに対応する歯付きセグメントは内側歯列を有している。摩擦クラッチは磨耗が調節された状態にない場合、2つの歯セグメントはプレスプレートと傾斜装置との形状接続を形成する。その結果、2つの部材の相互の移動若しくは回動が起こることはない。特に、内燃機関の回転不均等性、及び回転不均等がもたらす、2つの回転方向における相対加速度において、不都合な調節を回避することができる。一方の歯付きセグメントは距離センサに対応配置されており、他方の歯付きセグメントは傾斜装置に固く接続されていてよい。この場合、距離センサに対して配設された歯付きセグメントは距離センサにより持ち上げられ、つまり、この歯付きセグメントは軸線方向に移動し、その一方で傾斜装置、例えば傾斜付きリングに対して配設された歯付きセグメントは軸線方向に不動に配置されている。摩擦クラッチ、若しくはクラッチディスクに配置されている摩擦クラッチの摩擦ライニングの磨耗に基づき、閉鎖された状態においてプレッシャプレートと接触しており、そのためプレッシャプレートとプレスプレートとの間隔を常に検出する距離センサは、距離センサに対して配設されている歯付きセグメントを軸線方向の移動に導く種々異なる軸線方向距離を進む。
調節を行いたい場合、歯列の形状接続は、距離センサの調節により予め設定することができる異常間隔が存在する場合、有利には、歯付きセグメントの軸線方向の移動により解消されるので、プレスプレートと傾斜装置とは相互に回動可能である。一方の歯付きセグメントの、例えば歯列のプロフィルから旋回して外された他方の歯付きセグメントのプロフィルは、旋回方向にばね負荷されていてよく、その結果、調節過程が終了するまで、プリロードによって他方のプロフィルに向かい合って停止している。プリロードはばね負荷された距離センサにより加えることができる。このために引張ばねが距離センサを一方の端部でプレッシャプレートに引っ張ることができ、その一方で対向して配置された、例えばピン状の距離センサの他方の端部の領域において、軸線方向に移動可能な歯付きセグメントは軸線方向で固定的に収容されているか、又は位置固定されている。別の構成において、歯付きセグメント自体がプレスプレートによって押圧されていてよい。
傾斜装置とプレスプレートとの間の形状接続が、例えばクラッチライニングの磨耗の結果、プレッシャプレートとプレスプレートとの間の異常間隔が原因で解消されていると、傾斜装置とプレスプレートとに作用する、クラッチケーシングとプレスプレートとの間に取り付けられた、プレスプレートを戻すための板ばねの押圧する力が、摩擦クラッチの開放時、傾斜装置の傾斜とプレスプレートとの間の、傾斜装置の回動のためのエネルギ貯蔵体の始動トルクよりも小さな摩擦力をもたらす場合に初めて、異常間隔を減じるために、プレスプレートに対する傾斜装置の移動若しくは傾斜付きリングの回動が実施される。したがって、傾斜装置の調節は摩擦クラッチの開放によって行われるのではなく、摩擦クラッチがほとんど開放している場合に板ばねがほぼ力から解放されている場合に行われる。調節の適切なレリーズ点は板ばねの設計及び傾斜装置を調整するためのエネルギ貯蔵体からもたらされる。傾斜装置の回動が制限されて行われると有利である。つまり、傾斜装置がプレスプレートに対して回動する角度が予め設定されているということである。このことは、調節中に他方の歯付きセグメント上に軸線方向において位置する歯付きセグメントは、歯列を使用した場合においてプリロード下で1つの歯だけ回動する場合、他方の歯付きセグメントに即座に再び係止し、形状接続を再び形成することによりもたらすことができる。
傾斜装置の回動中に同じ歯溝への意図しない戻りを防止するために、ひいては異常間隔の補償を行わずに新たな形状接続を防止するために、歯付きセグメントはエネルギ貯蔵体の作用に抗して制限されて、有利には半分の歯の角度において移動可能に構成される。エネルギ貯蔵体は異常間隔の検知前に傾斜装置の回動方向でストッパに達するまでプリロードをかけられる。センサが異常間隔を検知するやいなや、軸線方向に移動可能な歯付きセグメントは歯列の噛合いから持ち上がり、限定的に移動可能な歯付きセグメントは、プリロードをかけられたエネルギ貯蔵体の弛緩下において、傾斜装置の回動方向に抗して歯と歯とが向かい合う位置にまで移動する。この位置で2つの歯付きセグメントの歯はオーバラップする。2つの機能−軸線方向に移動可能な機能及び回転方向で限定的に移動可能な機能−は、一方の歯付きセグメントにおいて実現されていてよく、距離センサにおける適切な歯付きセグメントの軸線方向の押圧のための、及び歯付きセグメントへの歯付きセグメントの限定的な移動のための構成部材が組み込まれていてよい。エネルギ貯蔵体は、圧縮時に膨張してプリロードを形成することができる板ばねである。制限された移動はプレスプレートに挿入されるピン、ねじ又はリベットにより実施されていてよい。ピン、ねじ又はリベットは、所望の移動に対応する開口を周方向に有する長孔内で案内される。
摩擦クラッチが完全に噛み合わされている場合の、異常間隔の検知直後に占められる、軸線方向にオーバラップする歯と歯が向かい合う位置により、いわば所定の調節に対する要望は記憶され、結果、摩擦クラッチは再び開放され、板ばねは、クラッチケーシング又はクラッチケーシング又はプレッシャプレートに対して配設されている軸線方向に不動の構成部材とプレスプレートとの間において、傾斜装置の引張ばねとの力平衡をもたらす。この力平衡の達成時、傾斜ユニットは移動し、2つの歯付きセグメントの歯のオーバラップの所定の角度の量の移動後に、軸線方向においてプリロード下にある歯付きセグメントは、噛合いを形成しつつ、かつ、形状接続を形成しつつ再び軸線方向で定置の歯付きセグメント内に入り込む。さらに、2つの歯付きセグメントは、歯列の半分の歯の量においてさらなる角度だけ連行され、エネルギ貯蔵体は歯付きセグメントの限定的な移動のために再びプリロードをかけられる。傾斜装置の傾斜の傾き量及びプレスプレートにおける対応する傾斜の傾き量、2つの歯付きセグメントの歯の幅及び摩擦ライニングの磨耗領域は、摩擦クラッチ若しくは摩擦ライニングの寿命にわたって、一調節インターバル内でほぼ一定のレリーズ力の場合に調節の有効な回数を設定することができるように互いに調整されている。約40〜60回の調節が有利であることが判った。
既述したように摩擦クラッチのための調節装置の解除を改良するために、距離センサに対して配設された歯付きセグメントを二分割することができる。それぞれの個々の部材は分けられ、他方の部材からは独立して距離センサによって制御される。2つの部材の歯又はプロフィルは半分の歯だけ互いに周方向にずらされており、その結果、一方の部材の歯は他方の部材の歯と共に形状接続を形成し、その一方で他方の部材の歯は、軸線方向に不動に配置された歯付きセグメントの軸線方向歯列上で歯と歯の向かい合う位置を形成する。これにより、本構成において有利には、別の場合には距離センサによって負荷される歯付きセグメントの2つの部材を同時に移動させなければならないのだが、傾斜装置に接続された歯付きセグメントでよい歯付きセグメントは、プリロードをかけられたエネルギ貯蔵体の作用下で、傾斜装置の回転方向に対して半分の歯だけ回動し、歯と歯の向かい合う位置を形成する第1の部材は同様に半分の歯だけ移動させられるも、第1の部材の歯はなお半分の歯の量だけ他方の歯付きセグメントの歯とオーバラップしているので、同じ軸線方向位置に留まる。この状態は、摩擦クラッチがレリーズされ、板ばねによる傾斜装置及びプレスプレートの押圧が低下する場合、傾斜装置は半分の歯だけストッパに達するまでプレスプレートに対して回動し、この場合に、エネルギ貯蔵体は傾斜装置を回動するためのエネルギ貯蔵体により再びプリロードをかけられる。回動により事前に歯付きセグメントに載置している部材の歯は歯列内に引き込まれ、調節過程前に歯列を形成する部材の歯は、次の調節過程まで、軸線方向で対応する歯付きセグメント上で歯と歯の向かい合う位置において留まる。これにより、分割されていない歯付きセグメントに対して例えば設定された、約0.1mmの異常間隔の解除は半分にされる。
有利には、ストッパの位置の変更により制御は、摩擦クラッチの調節された状態への歯付きセグメントの適合が既に行われ、ひいては形状接続が調節角度を考慮してプレスプレート及び傾斜装置がまだ押圧されている状態で行われるように変更することができる。その結果、押圧の解除時には調節された状態のための形状接続が既に調節されている。このために、例えば異常間隔に基づく距離センサの軸線方向の移動時、歯列の噛合いに位置する、距離センサに対して配設された歯付きセグメントの部材が歯列から持ち上げられる。これにより周方向にプリロードをかけられた歯付きセグメントは押圧の解消下で、距離センサに対して配設された歯付きセグメントの他方の部材の、回転する歯付きセグメント内への係止に至るまで回動する。弛緩されたエネルギ貯蔵体の状態は傾斜装置に対して配設された歯付きセグメントに存在する。距離センサに対して配設された歯付きセグメントの2つの部材はそのポジションを交換している。事前に噛み合っている部材が歯列上に位置し、事前に噛み合っていない部材が、傾斜装置に対して配設された歯付きセグメントの歯列内に位置する。全体的に、2つの歯付きセグメントは半分の歯だけ互いに回動されていて、互いに形状接続している。摩擦クラッチの開放時及びプレスプレートと傾斜装置との弛緩時、プレスプレートと傾斜装置とは互いに、回動方向で効果的な、傾斜装置の歯付きセグメントにおけるエネルギ貯蔵体の緊張下で、歯付きセグメントの歯列の半分の歯に相当する回動角度だけストッパに接するまで回動する。
既述の構成において、傾斜装置を回動させるための、及び一方の歯付きセグメントの限定的な移動のためのエネルギ貯蔵体にプリロードをかけるためのエネルギは、有利には、引張ばねとして構成されたエネルギ貯蔵体から別で引き出される。耐用年数にわたるエネルギ貯蔵体の容量が蓄えられている。有利には、各調節プロセス前に、調節したい角度の量の回動のために、及び歯付きセグメントの移動のためのエネルギ貯蔵体のプリロードのために十分な程度、プリロードをかけられるエネルギ貯蔵体を設けることができる。このために、傾斜装置の当付け面と、傾斜装置と結合された、所定のエネルギ貯蔵体の作用に対して軸線方向に制限されて移動可能な歯付きセグメントとの間において押圧される板ばねに支持されるエネルギ貯蔵体を設けることができる。プリロードは摩擦クラッチが閉鎖された状態において、クラッチケーシングとプレスプレートとの間において押圧される板ばねからもたらされる。板ばねは摩擦クラッチの開放中にエネルギ貯蔵体を軸線方向に不動の、クラッチケーシングといった構成部材に対してプリロードをかける。例えばエネルギ貯蔵体は、その端部において前記当付け面にて支持する膨張した板ばねであってよい。板ばねは、プレッシャプレート、クラッチケーシング又はクラッチケーシングに結合された構成部材に加工されているか又は設けられている当付け面においてプリロードをかけられる。
本発明は、調節装置を備えた摩擦クラッチであって、プレッシャプレートと、プレッシャプレートに対して軸線方向に制限され相対回動不能で、かつ摩擦クラッチの閉鎖方向でプレッシャプレートに対してばね負荷されて配置されたプレスプレートとの間で押圧可能な摩擦ライニングを備え、当付け面を有する、プレスプレートのレバー状のテンション装置を備え、押圧された状態におけるプレッシャプレート及びプレスプレートの摩擦面の間の間隔を検出するための距離センサを備え、当付け面とプレスプレートとの間に配置された、距離センサによって検出された異常間隔を補償するための傾斜装置を備えており、前記異常間隔を摩擦ライニングの押圧された状態において検出し、摩擦ライニングの弛緩された状態において補償する、調節装置を備えた摩擦クラッチにおいて、傾斜装置とプレスプレートとは互いに形状接続的に接続されており、形状接続は異常間隔が存在する場合に解消される。
好ましくは、レバー状のテンション装置は、半径方向内側に向けられた、レリーズシステムによって負荷される皿ばね舌片を備えた皿ばねであって、皿ばねはプレスプレートを半径方向外側にプレッシャプレートに押圧し、かつ、半径方向内側においてプレッシャプレートとプレスプレートとに相対回動不能に結合された構成部材に支持される。
好ましくは、傾斜装置は、周にわたって分配され周方向で傾斜している傾斜を備えた傾斜付きリングから形成されており、傾斜付きリングは対応して形成されたプレスプレートの対応傾斜と協働する。
好ましくは、傾斜装置は周方向にばね負荷されている。
好ましくは、プレスプレートと傾斜装置との間の前記形状接続は、互いに係合する2つの歯付きセグメントから成る歯列の噛合いにより形成される。
好ましくは、歯列の噛合いの形状接続は、異常間隔が存在する場合、歯付きセグメントが軸線方向に相互に移動することにより、歯付きセグメントの軸線方向の移動により解消される。
好ましくは、一方の歯付きセグメントは距離センサに対して配設されており、他方の歯付きセグメントは傾斜装置に対して配設されている。
好ましくは、距離センサに対して配設されている歯付きセグメントは摩擦クラッチの作動方向にばね負荷されている。
好ましくは、異常間隔が存在する場合、前記異常間隔を減じるためのプレスプレートに対する傾斜装置の回動は制限されて行われる。
好ましくは、一方の歯付きセグメントはエネルギ貯蔵体の作用に抗して、対応する歯付きセグメントに対して周方向に制限されて移動可能である。
好ましくは、エネルギ貯蔵体はプレスプレートと歯付きセグメントとの間に緊締されている板ばねである。
好ましくは、エネルギ貯蔵体は歯付きセグメントの制限された移動により弛緩され、かつ、傾斜装置の回動によりプリロードをかけられる。
好ましくは、距離センサに対して配設されている歯付きセグメントは2つのセグメント部分に分割されており、一方のセグメント部分の歯が、他方のセグメント部分の歯に対して半分の歯幅だけずらされている。
好ましくは、プレスプレートと傾斜装置との間で有効に配置されたエネルギ貯蔵体が調節中に弛緩され、摩擦クラッチの開放時に再びプリロードをかけられる。
摩擦クラッチのプレスプレートと調節装置とを備えたクラッチケーシングの構成の分解図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 ステップ毎の機能の概略的な断面図及び進展図である。 図1の詳細図である。 2つの部材から成る歯付きセグメントを備えた択一的な実施の形態を示した図である。 別の観点における図13の詳細図である。 図13の詳細図である。
本発明を図1〜15に基づき詳細に説明する。
図1にはプレスプレート1、調節装置2及びクラッチケーシング3の分解図が示されている。摩擦クラッチを完全にする、プレッシャプレートの部材及び摩擦ライニングを備えたクラッチディスクの部材、及びプレッシャプレートの部材とクラッチディスクの部材の間に配置されたライニング弾性部(Belagfederung)の部材は省略した。プレッシャプレートに対してプレスプレート1の摩擦面4は軸線方向に押圧されている。クラッチディスクは軸線方向において摩擦面4とプレッシャプレートの摩擦ライニングとの間に収容されている。プレッシャプレートは、シングルマスフライホイールの弾み車、又は、デュアルマスフライホイールの二次側又は駆動ユニットの駆動軸と共に配置されているディスク部分に設けられていてよい。クラッチケーシング3は軸線方向においてプレッシャプレートに堅固に接続されており、かつ、プレスプレート1を半径方向に収容する。プレスプレート1は板ばね5を介して相対回動不能でかつ軸線方向に移動可能に、リベット又はピン6,7によってクラッチケーシング3に接続されている。リベット又はピン6,7はそれぞれプレスプレート1及びクラッチケーシング3において対応して設けられている開口に固定される。板ばね5のプリロードは調節され、プレスプレート1は摩擦クラッチの開放状態においてクラッチディスクの摩擦ライニングから持ち上がり、摩擦クラッチの閉鎖時にはクラッチディスクのライニング弾性部の作用に抗して、クラッチディスクの摩擦ライニングをプレッシャプレートの摩擦面によって押圧する。プレスプレート1の運動は皿ばね8によってもたらされる。皿ばね8はリベット9を介して、前面側及び背面側のワイヤコイル10の介在下でクラッチケーシング3に固定される。皿ばね8はワイヤコイル10の直径上で環状のレバー面を備えた二腕式のレバーとして構成されており、皿ばね8の外側の力縁部11によって、平衡状態において摩擦クラッチの閉鎖状態がライニング弾性部の圧縮時に生じるようにプレスプレート1に負荷をかける。内方に突出する皿ばね舌片12は、運転者がクラッチペダルを介して操作するか、又は自動化されたクラッチアクチュエータによって作動させられるレリーズによって軸線方向にプレスプレート1を負荷すると、摩擦クラッチは、皿ばね8の移動距離にわたる典型的な力経過の作用に抗して、かつライニング弾性部の支持下及び板ばね5のプリロードの解消下で開放される。
クラッチディスクの摩擦ライニングは磨耗にさらされており、かつ場合によってはプレッシャプレートとプレスプレート1との間の間隔の減少という形で現れるセット損失(Setzverlust)にさらされている。補償されない場合は結果として皿ばね舌片12の起立が生じ、これにより変化した力関係が生じ、結果として高められたレリーズ力が生じる。したがって、軸線方向の間隔に関する損失の補償のために、磨耗によりもたらされた異常間隔は調節装置2により補償される。調節装置2は傾斜装置13により形成される。傾斜装置13は図示の実施の形態では、周面にわたって分配された傾斜15を備えた傾斜付きリング14である。傾斜付きリング14は、プレスプレート1に適切に設けられた、例えばエンボス加工により製造された対応傾斜16又は機械加工により製造された対応傾斜16に対して軸線方向において当接する。対応斜面16の反対の側では、傾斜付きリング14は皿ばね8に当接する。異常間隔が生じた際、対応傾斜16に対する傾斜付きリング14の回動によりこの異常間隔を補償するために、傾斜付きリング14は周方向でばね負荷される。このために図示の実施の形態では、2つの引張ばね17が使用される。これらの引張ばね17はクラッチケーシング3の所定の直径上で支持され、一方の端部18においてリベット19又は類似の固定手段により傾斜付きリング14に固定され、他方の端部においてリベット20又は類似の固定手段によりクラッチケーシング3に固定されている。クラッチケーシング3及びプレスプレート1は同じ回転方向を有し、通常、互いに固く接続されているので、両部材における引張ばね17の固定が可能である。引張ばね17に、引張ばね17のプリロードが全磨耗範囲にわたって傾斜付きリング14の回動にとって十分であるようにプリロードがかけられている。
制御されていない調節を回避するために、調節装置2においては制御装置が必要である。閉鎖されたひいては摩擦クラッチの、皿ばね8によって押圧されている状態にある間、傾斜15及び対応傾斜16の高い摩擦に基づく調整が、場合によっては駆動ユニットの回転不均等性に基づく高い加速差において可能である。摩擦クラッチが開放する場合には押圧は減少する。なぜならば、板ばね5の戻し力だけがなおクラッチケーシング3とプレスプレート1との間に、傾斜15及び対応傾斜16の押圧をもたらすからである。摩擦クラッチが完全に開放した状態では、押圧力はさらに減少する。調節の制御時に寿命にわたって場合によっては変化する摩擦力から十分に独立しているために、調節する必要がない限りは、傾斜装置13及びプレスプレート1は形状接続(Formschluss:形状による束縛)を介して、互いに回動に対して固定される。このために、環状部材14とプレスプレートとに歯付きセグメント21,22が設けられている。歯付きセグメント21,22は互いに歯列の噛合いを形成する。歯付きセグメント21は硬化された材料から製造されていて、収容部材23及びスペーサ24を介して傾斜付きリング14に収容される。プレスプレート1に対して配設された歯付きセグメント22は、記載の実施の形態においては制御部材25内に一体に収容されている。制御部材25はプレスプレート1で長孔26を介して周方向に制限されて移動可能に収容されている。開口27は遊びを形成しないで制御部品25を固定する。このことは、結果的に、開口27及び隣り合う長孔26の間に設けられた弾性的な領域が制御部材25の移動時に膨らみ、ひいては制御部材25を弛緩する方向にプリロードをかける、つまり板ばねの形式のエネルギ貯蔵体28の機能を有する、ということをもたらす。有利には、この機能は、圧縮ばね、引張ばね等の別個に配置されたばね装置により果たすこともできる、と理解される。さらに歯付きセグメント22は、プレスプレートに対して軸線方向で弾性的に構成されている。したがって、制御部材25の機能を満たすために、有利にはばね鋼が使用される。歯付きセグメント22の歯は有利には硬化されている。
調節過程を導入するために、2つの歯付きセグメント21,22の形状接続を分離する必要がある。このことは制御部材25に軸線方向で弾性的に懸架された歯付きセグメント22の、噛合い部から皿ばね8の方向への移動により行われるので、歯付きセグメント22は歯付きセグメント21上に位置するようになる。距離センサ66により軸線方向の移動は制御される。距離センサ66はプレッシャプレートとプレスプレート1との間の間隔を検出し、調節された間隔を下回る場合、歯付きセグメント22の移動は歯付きセグメント21を介してもたらされる。
以下に、調節の機能を図2〜11に基づいて種々異なる機能状態において概略的に説明する。断面した図2及び図3は、進展図として、プレッシャプレート31と、プレスプレート32と、摩擦ライニング34及びライニング弾性部を備えたクラッチディスク33と、皿ばね35とを備えた閉鎖された摩擦クラッチ30を磨耗のない状態で示している。プレスプレート32は傾斜装置37と当接して接触している対応傾斜36を有している。傾斜装置37はエネルギ貯蔵体38によって回転方向に負荷される。傾斜装置に、歯付きセグメント39が軸線方向及び周方向に不動に配置されている。歯付きセグメント40は距離センサ41を介してプレスプレート32の移動距離(Weg)に連結されている。距離センサ41はプレッシャプレート31に対する距離を測定し、摩擦ライニング34の軸線方向での減少時、プレスプレート32の距離を検知する。歯付きセグメント39は制御部材(図示せず)内に統合されている。制御部材は傾斜36の傾きに抗してエネルギ貯蔵体43によってプリロードをかけられている。磨耗のない状態において、歯付きセグメント40の軸線方向の位置は歯付きセグメントに対して、歯列の噛合いひいては形状接続がなお保証されているように調節されている。その結果、エネルギ貯蔵体43のプリロードは歯列の噛合いにより吸収され、弛緩した状態はストッパに達するまで起こらない。
図4,5には、摩擦クラッチ30が開放し始める状態が記載されている。距離センサ41はプレスプレート32に対してばね弾性的に負荷をかけられており、プレスプレート32の運動に抗して移動するので、機能状態においてはなおプレッシャプレート31に接触したままである。したがって、軸線方向において距離センサ41と連結している歯付きセグメント40は歯付きセグメント39内に比較的深く沈む。
図6,7には、完全に開放された状態にある調節されていない摩擦クラッチ30の状態が示されている。距離センサ41はプレッシャプレート31から持ち上がる。2つの歯付きセグメント39,40間の形状接続は維持されたままである。
図8,9には、磨耗を伴う閉鎖された摩擦クラッチ30の状態が示されている。プレスプレート32は摩擦ライニング34の減少していくライニング肉厚の結果、摩擦クラッチ30が閉鎖された場合にはプレッシャプレート31近辺に位置決めされる。結果として、長さにおいて常に一定で、プレッシャプレート31に接する距離センサ41は、プレスプレート32に対する自身の位置から磨耗を伴わずにプレスプレート32を超えて突出し、歯付きセグメント40は歯付きセグメント39との歯列の噛合いから移動する。歯列の噛合いには対応力がないので、制御部材42のプリロードは解消され、制御部材42は傾斜装置37の回転方向に対向してストッパ44にまで移動し、その結果、歯付きセグメント39,40の歯は軸線方向で歯と歯が対向した位置に来る。このように形状接続の解消は距離センサ41の位置から独立するので、摩擦クラッチ30の開放時に歯付きセグメント40は歯付きセグメント39との形状接続をもはや形成することはなく、エネルギ貯蔵体43によってストッパ44における回動位置に保持される。
図10,11には、摩擦クラッチ30が開放した場合の調節位置が示されている。摩擦クラッチ30が開放し始めるにつれて、プレスプレート32及び傾斜装置37の傾斜の間の形状接続が解消される場合、摩擦ライニング34及び摩擦ライニング34のライニング弾性部からプレスプレート32が浮揚した後に、単に板ばねによってのみなおクラッチカバーとプレスプレート32との間に維持される押圧はさらに解消され、エネルギ貯蔵体38により形成された応力は傾斜装置37の始動トルク(Losbrechkraft)に達する。傾斜装置37が続いて対応傾斜36に沿って回動し、歯付きセグメント40は再び歯付きセグメント39内に入り込む。このために歯付きセグメント40は軸線方向に、例えば距離センサ41内に統合されている引張ばねにより押圧されている。傾斜装置37の回転運動中、エネルギ貯蔵体43は、元のプリロードに達するまで圧縮される、つまりプリロードをかけられる。調節過程により、プレスプレート32とプレッシャプレート31との間の元の間隔が再び形成されていて、歯付きセグメント39は、調節前と同じ個所にある歯付きセグメント40に対して歯1つ分だけ回動している。周方向における歯付きセグメント39の拡大に対して、歯付きセグメント39は、磨耗調節の最大の回数、一般的には40〜80回にある。このことは約0.1mmの調節の1ストロークにおいては、4〜8mmの摩擦ライニングの磨耗範囲に相当する。プレスプレート32及び傾斜装置37の傾斜量、及び歯付きセグメント39,40の歯の幅は、所定の磨耗範囲に調和されている。
図12は、図1の調節装置2のほぼ現物に近い詳細図が、距離センサ41を収容している制御部材25の一部分と共に示されている。距離センサ28はセンサケーシング29によってプレスプレート1に固く結合されている。センサケーシング29はセンサピン45を有している。センサピン45の一端部はプレッシャプレートと接触接続しており、他方の端部は溝46を有している。溝46内に制御部材25が、軸線方向の連行を行うと同時にまた、調節中に制限された周方向における距離センサ28に対する制御部材の移動を行うことができるように係合する。ピン45はセンサケーシング29に対して軸線方向にばね弾性的に負荷されており、その結果、制御部材25は軸線方向でプレスプレートに向かってプリロードをかけられる。このためにエネルギ貯蔵体はセンサケーシング29の内部に配置されていてよい。択一的又は付加的には、制御部材25自体は軸線方向にプリロードをかけられていてよい。
制御部材25は、歯付きセグメント22が一体に設けられている領域を有する。歯付きセグメント22の歯47は磨耗状態に応じて、歯付きセグメント21の相対する歯48と歯列の噛合いを形成する。各調節後に歯付きセグメント21は歯付きセグメント22における歯48の1つだけ移動し、最終的に摩擦クラッチ若しくはクラッチディスクの摩擦ライニングの磨耗限界にまで達する。歯付きセグメント21は記載の実施の形態においては、硬化された挿入部材として構成されている。硬化された挿入部材は収容部品23,24を介して傾斜付きリング14に収容されている。
図13は、調節装置50を備えたプレスプレート49の択一的な実施の形態を示す。調節装置50において、歯付きセグメント52が傾斜装置51に固く結合された載置面をスライドすることにより、傾斜装置51に対して配設されている歯付きセグメント52は収容部53の領域において周方向に制限されて移動可能であり、載置面においてピン、リベット又はねじが固定されている。ピン、リベット又はねじは、周方向に向いていて、歯付きセグメント52に設けられた長孔54内に係合する。歯付きセグメント52は、プレスプレート49と傾斜装置51との形状接続中にエネルギ貯蔵体を介して傾斜装置51の回転方向Dに抗してプリロードをかけられている。このために記載の実施の形態においては、歯付きセグメント52は板ばねの形式のエネルギ貯蔵体55と組み合わされている。板ばねは一方の側において板ばねの受け複合部に固く結合されており、かつ、他方の開放された側で、エネルギ貯蔵体55の長孔を貫通して係合する固定手段56を介して結合されている、若しくは螺合されているか、リベット留めされているか、又はピン留めされている。回転方向Dにおける傾斜付きリング51の回動時に、エネルギ貯蔵体55は固定手段により連行されると同時に、歯付きセグメント52と歯付きセグメント57との歯列の噛合いにより他方の端部において固定され、これにより膨張しかつプリロードをかけられる。傾斜付きリング51とプレスプレート49との間の形状接続の解消時に応力は分解され、これにより歯付きセグメント52は回転方向Dに移動する。長孔54におけるストッパ又は形状接続の新たな形成は回転運動に対して制限されて作用する。
傾斜装置51及びプレスプレートとの間の形状接続は、プレスプレートの側において、セグメント部分58,59を備えた2つに分けられた歯付きセグメント57により形成される。セグメント部分58,59はそれぞれ固く、プレスプレート49に対して回動可能でなくプレスプレート49に結合されている。引張力及び推進力のサポートのために、例えば駆動ユニットの相対加速時、セグメント部分58,59はそれぞれ2つの方向において、上側の支持アーム62,63及び下側の支持アーム64,65によって支持部60,61に支持されている。支持部60,61はプレスプレート49に固く結合されている。セグメント部分58,59はこれにより軸線方向に弾性的にまた相対回動不能に支持され、かつ、軸線方向に互いに依存せずに距離センサ66により枢着される。
図14には、図13に示した距離センサ66の配置を下方から見た詳細図が示されている。距離センサ66は半径方向に拡幅したつば67又はリムを有している。つば67又はリムには2つのセグメント部分が軸線方向に支持される。記載の実施の形態には、つば67は距離センサ66と結合された別個の部材、例えば距離センサ66のねじ山に配置されているナットに設けられている。その結果、つば67は距離センサ66に対して相対的に調節可能であり、つば67の外側歯列を介して所望の調節位置において位置固定可能である。2つのセグメント部分58,59は異なる長さのそれぞれ1つの側面部68,69を形成する。これにより下側の支持アーム64,65は軸線方向に上下になって通過することができる。2つの側面部68,69は距離センサ66に加工された溝70に案内されていてよい。特別な実施の形態において、溝70における案内は摩擦が少ないように支承されて行われ、その結果、プレスプレート49において軸線方向に移動可能に適切に距離センサ66が固定されている場合、支持アーム62,63,64,65を省略することができる。
2つのセグメント部分58,59自体それぞれがつば67に対して押圧されている。記載の実施の形態では、下側の支持アーム64,65の基部に取り付けられた、軸線方向に支持されている圧縮ばね71,72はそれぞれ、セグメント部分58,59を傾斜装置51(図13)に配置された、ストッパ53,54を有する構成部材73に押圧している。セグメント部分はプレスプレート又は傾斜装置に設けられた他の構成部材又は距離センサ66の他の構成部材に押圧されていてもよい。
図15から、2つのセグメント部分58,59の配置が周方向で、セグメント58の歯74がセグメント59の歯75に比べて半分の歯だけずらされて行われることを見て取ることができる。その結果、一方のセグメント部分の歯は隙間を埋めており、歯付きセグメント52の歯と噛合い−ひいては傾斜ユニットとプレスプレートとの形状接続−を形成し、他方のセグメント部材の歯は軸線方向で歯付きセグメント52上において、調節が行われない限りは、歯付きセグメント52の歯と、歯と歯とが対峙する位置を形成する。
この実施の形態の調節の記載は、図13,14,15に基づき行われる。図15に示した調節から出発して、プレッシャプレートとプレスプレート49との異常間隔においては、距離センサ66はセグメント部分58が歯列の噛合いから持ち上がり、歯付きセグメント52がもはや押圧されない程度に偏向される。これにより、エネルギ貯蔵体55のプリロードは解消され、歯付きセグメントは半分の歯だけ移動し、その結果、2つのセグメント部分58,59は歯付きセグメント52上で圧縮ばね71,72の作用に抗して当接する。摩擦クラッチの次の開放時には、傾斜装置51の弛緩が増すに伴い、回転方向Dにおける傾斜装置51の回動は、傾斜装置51とプレスプレート49との間において有効な1つ又は複数のエネルギ貯蔵体76の作用下で行われる。歯付きセグメントはさらに回動し、セグメント部分59は、圧縮ばね72の作用下で歯付きセグメント52との歯列の噛合い部内に、形状接続を新たに形成しつつ係止する。この場合、歯付きセグメント58は歯付きセグメント52上において歯と歯とが対峙する位置に留まる。次の調節過程は同様のパターンに基づき入れ代わったセグメント部分によって行われる。ストッパ54が周方向で負荷をかけることにより、傾斜装置51の回動中にエネルギ貯蔵体55が再びプリロードをかけられることに注意されたい。
図13〜15に対する調節の択一的な制御は、調節されていない位置から、調節された位置への形状接続の交番が、異常間隔の検出時に既に距離センサ66により行われるように実施することができる。長孔54の位置は、歯付きセグメント52との噛合いからの、部分58,59の一方の部分の軸線方向の移動時、即座にエネルギ貯蔵体55のプリロードが歯付きセグメント57に対する歯付きセグメント52の回動をもたらすように調節される。回動により軸線方向のプリロード下にある、それまでは噛み合っていなかった部分59,58が、歯付きセグメント52と噛み合い、また歯付きセグメント52との形状接続を形成する。2つの歯付きセグメントは半分の歯だけ互いに回動された位置に設けられ、長孔54はピンの他の端部において位置決めされていて、かつ、エネルギ貯蔵体55は弛緩されているか、又は少なくともほぼ弛緩されている。摩擦クラッチはこうして開放され、プレスプレート49と傾斜装置51との間の軸線方向の応力が解消されると、プレスプレート49と傾斜装置51とはエネルギ貯蔵体76の作用下でエネルギ貯蔵体55の作用に抗して回動する。これによりエネルギ貯蔵体55は再び緊張させられる。プレスプレート49と傾斜装置51との間の回動は、傾斜装置51に挿入されたピンによる長孔54の制限部への到達により制限される。この回動中に歯付きセグメント52,57は形状接続を維持したままで共に回動する。
記載の実施の形態において、傾斜装置に収容されたピンと結合している長孔54により形成されている制御ストッパは、傾斜装置51に対して配設された一方の歯付きセグメントと傾斜装置との間の他の個所に設けられていてもよい。
1 プレスプレート、 2 調節装置、 3 クラッチケーシング、 4 摩擦面、 5 板ばね、 6,7 ピン、 8 皿ばね、 9 リベット、 10 ワイヤリング、 11 力縁部、 12 皿ばね舌片、 13 傾斜装置、 14 傾斜付きリング、 15 傾斜、 16 対応傾斜、 17 引張ばね、 18 端部、 19,20 リベット、 21,22 歯付きセグメント、 23 収容部材、 24 スペーサ、 25 制御部材、 26 長孔、 27 開口、 28 エネルギ貯蔵体、 29 センサケーシング、 30 摩擦クラッチ、 31 プレッシャプレート、 32 プレスプレート、 33 クラッチディスク、 34 摩擦ライニング、 35 皿ばね、 36 対応傾斜、 37 傾斜装置、 38 エネルギ貯蔵体、 39,40 歯付きセグメント、 41 距離センサ、 42 制御部材、 43 エネルギ貯蔵体、 44 ストッパ、 45 センサピン、 46 溝、 47,48 溝、 49 プレスプレート、 50 調節装置、 51 傾斜装置、 52 歯付きセグメント、 53 収容部、 54 長孔、 55 エネルギ貯蔵体、 56 固定手段、 57 歯付きセグメント、 58,59 セグメント部分、 60,61 支持部、 62,63 上側の支持アーム、 64,65 下側の支持アーム、 66 距離センサ、 67 つば、 68,69 側面部、 70 溝、 71,72 圧縮ばね、 73 構成部材、 74,75 歯、 76 エネルギ貯蔵体、 D 回転方向

Claims (14)

  1. 調節装置(2,50)を備えた摩擦クラッチ(30)であって、プレッシャプレート(31)と、該プレッシャプレート(31)に対して軸線方向に制限され相対回動不能で、かつ摩擦クラッチ(30)の閉鎖方向でプレッシャプレート(31)に対してばね負荷されて配置されたプレスプレート(1,32,49)との間で押圧可能な摩擦ライニング(34)を備え、当付け面を有する、プレスプレート(1,32,49)のレバー状のテンション装置を備え、押圧された状態におけるプレッシャプレート(31)及びプレスプレート(1,32,49)の摩擦面(4)の間の間隔を検出するための距離センサ(41,66)を備え、前記当付け面とプレスプレート(1,32,49)との間に配置された、距離センサ(41,66)によって検出された異常間隔を補償するための傾斜装置(13,37,51)を備えており、前記異常間隔を摩擦ライニング(34)の押圧された状態において検出し、摩擦ライニング(34)の弛緩された状態において補償する、調節装置を備えた摩擦クラッチにおいて、
    傾斜装置(13,37,51)とプレスプレート(1,32,49)とは互いに形状接続的に接続されており、該形状接続は異常間隔が存在する場合に解消されることを特徴とする、調節装置を備えた摩擦クラッチ。
  2. 前記レバー状のテンション装置は、半径方向内側に向けられた、レリーズシステムによって負荷される皿ばね舌片(12)を備えた皿ばね(8,35)であって、該皿ばね(8,35)はプレスプレート(1,32,49)を半径方向外側にプレッシャプレート(31)に押圧し、かつ、半径方向内側においてプレッシャプレート(31)とプレスプレート(1,32,49)とに相対回動不能に結合された構成部材に支持されることを特徴とする、請求項1記載の摩擦クラッチ。
  3. 傾斜装置(13,37,51)は、周にわたって分配され周方向で傾斜している傾斜(15)を備えた傾斜付きリング(14)から形成されており、該傾斜付きリング(14)は対応して形成されたプレスプレート(1,32,49)の対応傾斜(16)と協働することを特徴とする、請求項1又は2記載の摩擦クラッチ。
  4. 傾斜装置(13,37,51)は周方向にばね負荷されていることを特徴とする、請求項3記載の摩擦クラッチ。
  5. プレスプレート(1,32,49)と傾斜装置(13,37,51)との間の前記形状接続は、互いに係合する2つの歯付きセグメント(21,22;39,40;52,57)から成る歯列の噛合いにより形成されることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか一項記載の摩擦クラッチ。
  6. 前記歯列の噛合いの形状接続は、異常間隔が存在する場合、歯付きセグメント(21,22;39,40;52,57)が軸線方向に相互に移動することにより、歯付きセグメント(21,22;39,40;52,57)の軸線方向の移動により解消されることを特徴とする、請求項5記載の摩擦クラッチ。
  7. 一方の歯付きセグメント(22,40,57)は距離センサ(41,66)に対して配設されており、他方の歯付きセグメント(21,39,52)は傾斜装置(13,37,51)に対して配設されていることを特徴とする、請求項5又は6記載の摩擦クラッチ。
  8. 距離センサ(41,66)に対して配設されている歯付きセグメント(22,40,57)は摩擦クラッチ(30)の作動方向にばね負荷されていることを特徴とする、請求項7記載の摩擦クラッチ。
  9. 異常間隔が存在する場合、前記異常間隔を減じるためのプレスプレート(1,32,49)に対する傾斜装置(13,37,51)の回動は制限されて行われることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一項記載の摩擦クラッチ。
  10. 一方の歯付きセグメント(22,40,57)はエネルギ貯蔵体(28,43,55)の作用に抗して、対応する歯付きセグメント(21,39,57)に対して周方向に制限されて移動可能であることを特徴とする、請求項9記載の摩擦クラッチ。
  11. エネルギ貯蔵体(28,55)はプレスプレート(1,32,47)と歯付きセグメント(22,40,52)との間に緊締されている板ばねであることを特徴とする、請求項10記載の摩擦クラッチ。
  12. エネルギ貯蔵体(28,43,55)は歯付きセグメント(22,40,52)の制限された移動により弛緩され、かつ、傾斜装置(13,37,51)の回動によりプリロードをかけられることを特徴とする、請求項10又は11記載の摩擦クラッチ。
  13. 距離センサ(66)に対して配設されている歯付きセグメント(57)は2つのセグメント部分(58,59)に分割されており、一方のセグメント部分(58)の歯(74)が、他方のセグメント部分(59)の歯(75)に対して半分の歯幅だけずらされていることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか一項記載の摩擦クラッチ。
  14. 前記プレスプレートと前記傾斜装置との間で有効に配置されたエネルギ貯蔵体が調節中に弛緩され、前記摩擦クラッチの開放時に再びプリロードをかけられることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか一項記載の摩擦クラッチ。
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