WO2008040280A1 - Selbstnachstellende reibungskupplung - Google Patents

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WO2008040280A1
WO2008040280A1 PCT/DE2007/001608 DE2007001608W WO2008040280A1 WO 2008040280 A1 WO2008040280 A1 WO 2008040280A1 DE 2007001608 W DE2007001608 W DE 2007001608W WO 2008040280 A1 WO2008040280 A1 WO 2008040280A1
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WO
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spring
friction clutch
lever spring
lever
clutch according
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/001608
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Reimnitz
Oswald Friedmann
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Priority to CN2007800374525A priority patent/CN101523071B/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/75Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/757Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located on or inside the clutch cover, e.g. acting on the diaphragm or on the pressure plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/583Diaphragm-springs, e.g. Belleville

Definitions

  • the invention relates to a friction clutch with a housing, a rotationally fixed to the housing, but axially limited movable pressure plate, provided between the housing and the pressure plate, a total annular disk-shaped lever spring, the inner peripheral edge for moving the pressure plate is axially movable and located on the housing or the pressure plate is supported by ramp surfaces whose axial thickness changes in the circumferential direction, and a wear adjustment device which causes wear of friction linings of the clutch by means of a freewheeling toothed engagement relative rotation between the lever spring and the housing.
  • friction clutches One characteristic of friction clutches is that the linings of the clutch disc wear during the course of operation. In order to achieve the same contact pressure and thus the same transmittable torque despite the resulting thinner clutch disc, an extension of the actuation path of the clutch is required without readjustment. In order to achieve a consistent behavior over the service life (same engagement forces and paths), wear adjusting devices are known which compensate for the consequences of lining wear.
  • a consequence of the lining wear is the extension of the actuating travel of the clutch. Since the pressure plate, in order to come into contact with the friction lining, must be moved by the distance by which the friction linings have become thinner, there is a linear relationship between wear and increase of the actuating travel. This increase in travel is thus a good criterion for detecting the clutch wear and triggering the wear adjustment.
  • the increase in the engagement path can be detected in two ways:
  • the second way to detect the increase in the Einschweges is to evaluate the length of the Eingurwegs. If the distance between the start and end point of the engagement system exceeds a predetermined level, the wear adjustment is reduced, as a result of which the engagement travel is shortened again.
  • the advantage of this option is that start and end point are not stationary with respect to the clutch.
  • the wear adjustment is able to compensate in addition to the lining wear and installation tolerances of the coupling.
  • the starting point is determined by the position of the engagement system, and the wear adjustment ensures at the first actuation of the clutch after assembly that the excessively long engagement travel is shortened to the required level. For the safe operation of the clutch, it is therefore crucial that the starting position defined by the engagement system does not change over the life of the clutch, because the wear adjustment can not distinguish between starting point shift and pad wear.
  • the invention has for its object to provide a friction clutch of the type described above with a functionally reliable and simple in construction Verschl direnachstellvorraum.
  • a friction clutch with a housing, a rotationally fixed to the housing, but axially limited movable pressure plate, provided between the housing and the pressure plate, a total annular disc-shaped lever spring whose inner peripheral edge is axially movable to move the pressure plate and the supported on the housing or the pressure plate over ramp surfaces, the axial thickness changes in the circumferential direction, and a wear adjustment, which causes wear of friction linings of the clutch by means of a freewheeling meshing engagement a displacement of the support on the ramp surfaces in the circumferential direction, which contains wear adjustment: a with an outer, radially slotted peripheral ring and trained by this radially inwardly directed spokes drive spring whose spokes are radially fixedly connected at their radially inner ends with the lever spring and which is supported on a radially outer portion of the lever spring, connected on one side of the slot with the lever spring with respect to the circumferential direction and on the other side of the slot is provided with a pawl for engaging in a tooth
  • the drive spring provided according to the invention, it is ensured that its pawl, in the event of a suprathreshold deformation of the lever spring, i. After a predetermined wear of the pressed between the pressure plate and a counter-plate friction linings, the pawl passes over the teeth in the freewheeling direction and then comes in an axially displaced tooth engagement with the toothing, so that the lever spring is rotated relative to the toothing to a certain extent, in Result of taking over ramp surfaces axial support of the lever spring leads to wear compensation.
  • the auxiliary spring may be biased.
  • the auxiliary spring can be integrated in the drive spring.
  • the auxiliary spring may be formed by an elastic element which is connected at least at one point with the drive spring.
  • the auxiliary spring may be disposed between the edges of the slot of the peripheral edge of the drive spring.
  • Another possibility is to arrange the additional spring between spokes of the drive spring.
  • the additional spring may also be formed as a leg spring whose torque exerts a tangential force on the drive spring. - A -
  • the generally radially directed spokes of the drive spring are stiff in the longitudinal direction and allow movement of the outer peripheral edge of the drive spring in its circumferential direction.
  • the spokes may be formed by a wire which is hung radially inward in the lever spring and is radially outwardly connected to the peripheral ring of the drive spring.
  • the spokes may be connected via circumferentially extending bending arms with the peripheral ring of the drive spring.
  • the spokes are connected via meander-shaped intermediate regions with the peripheral ring of the drive spring.
  • spokes may also be connected to the lever spring via bent end regions.
  • the pawl may be formed by a spring arm, at the end of which at least one tooth is formed, which is urged into elastic engagement with the toothing.
  • pawls which engage in one or more corresponding toothings, wherein the tooth engagements are mutually offset.
  • the drive spring and the toothing can be arranged on different sides of the lever spring.
  • the slot adjacent, not provided with a pawl end portion of the peripheral ring may be rigidly connected to the lever spring.
  • connection between the drive spring and the lever spring in such a way that the circumferential ring of the drive spring is connected between two limited sides of the slot arranged attacks limited in the circumferential direction relative to the lever spring is movable.
  • One of the stops can be formed by a further pawl, which engages in a corresponding toothing.
  • the invention can be used for a wide variety of friction clutches, depressed friction clutches, pulled-in friction clutches, pushed-on friction clutches, etc.
  • the invention is particularly well suited for use in friction clutches actuated by an actuator, since readjustment to update the characteristic curve is easily assured is feasible.
  • FIG. 3 is a plan view of the arrangement of FIG. 2 for further explanation of the principle of the invention
  • FIG. 4 is a plan view of a lever spring with drive spring and auxiliary spring
  • FIG. 5 is a view of Fig. 4, taken along the line V-V,
  • FIG. 14 is a partial perspective view of a coupling with an adjusting ring between the lever spring and the pressure plate
  • FIG. 15 is a plan view of parts of the clutch in a comparison with FIG. 14 modified embodiment.
  • Fig. 16 is a perspective view of parts of the coupling with different auxiliary springs.
  • Fig. 1 shows, in order to facilitate the basic understanding of the invention, a per se known friction clutch 10 with the axis of rotation A-A.
  • the clutch includes a cover or a housing 12, which is rigidly connected to a counter-pressure plate 14, which is for example rigidly connected to a flywheel of an internal combustion engine.
  • a rotatably with the housing 12 but axially slidably connected pressure plate 16 is provided by the friction linings 18 are pressed against the platen 14, which friction linings are attached to a clutch disc 20 which is non-rotatably connected to a shaft 21, such as a transmission input shaft ,
  • a lever spring 22 is provided which consists of individual circumferentially juxtaposed and interconnected lever elements and a total annular disc-shaped plate spring which is supported in the illustrated example at its outer peripheral edge 24 on the housing 12 and at its inner Peripheral edge 26 by means of an actuator 28 is axially movable.
  • the actuator 28 includes, for example, a concentric with the axis AA ring bearing, so that a linear movement of a stationary actuator in a linear movement of the inner peripheral edge 26 of the rotating lever spring 22 can be implemented.
  • the lever spring 22 cooperates via ramp surfaces 29 with lugs 30 of the pressure plate, wherein the ramp surfaces are formed in the circumferential direction with different thickness, so that a relative rotation between the pressure plate 16 and the lever spring 22 to compensate for wear, for example friction linings 18 or other wear in elements of Coupling possible.
  • Dotted the position of the lever spring 22 is shown, in which the pressure plate 16 is pressed against the friction linings 18, that is, the clutch is closed or fed is pressing.
  • the position of the lever spring 22 shown in solid lines corresponds to the open or not engaged state of the clutch.
  • the coupling can be constructed by simple redesign as a pressed, drawn or pressed-on or pulled-up coupling.
  • FIG. 2 in conjunction with FIG. 3, shows the basic principle of the wear adjusting device according to the invention.
  • 2 shows a half section through the lever spring with associated components and
  • FIG. 3 shows a plan view of elements of FIG. 2 for explaining the wear adjustment.
  • the lever spring 22 is connected in its radially inner region, for example, by rivets 31 with spokes 32 of a total of 34 designated drive spring, which is composed of the spokes and an outer, the spokes connecting annular disc-shaped peripheral ring 36.
  • the drive spring 34 is supported on the lever spring 22 via the spacers 38, which are riveted, for example, with the lever spring and have a spherical surface toward the peripheral ring 36.
  • the lever spring 22 When the clutch is engaged, the lever spring 22 is moved at its inner peripheral edge 26 as shown in FIG. 2 by the distance s to the left and pivots about an abutment which forms a force edge 40 and, for example, by the housing or a support on the pressure plate sixteenth is formed.
  • the ring axis of this pivot bearing is advantageously in the region in which the spacers 38 are connected to the lever spring 22.
  • Fig. 3 illustrates the conditions in supervision and additionally shows other essential functional details of the arrangement.
  • the peripheral ring 36 is provided with a radial gap or slot 42.
  • An end 44 of the peripheral ring 36 adjacent to the slot 42 is fixed in the circumferential direction relative to the housing 12 (FIG. 1) of the coupling or a housing-fixed part of the coupling.
  • the other, adjacent to the slot 42 end 46 of the peripheral ring 36 is provided with a pawl 48 which consists of a pointing away from the slot 42 spring arm 50 having at its free end at least one tooth 52 which is urged by the spring arm 50 radially outward into engagement with a toothing 54.
  • the toothing 54 is formed on the housing 12 or on a separate component, for example an adjusting ring.
  • the tooth engagement is such that a movement of the pawl 48 relative to the toothing 54 in the counterclockwise direction the pawl overcomes the toothing under elastic deformation of the spring arm 50 in the sense of a freewheel, whereas in the opposite direction a torque-transmitting engagement between the tooth 52 and Gearing 54 is.
  • the slotted peripheral ring 36 When the slotted peripheral ring 36 is pulled inwardly from the extended position corresponding to the unactuated position of the clutch or the extended position shown in FIG. 2 by operating the clutch around the radial path d (dashed line position), it covers itself constant circumferential length from a larger angle range, ie the width of the slot 42 decreases by the amount ⁇ . Since the end 44 of the peripheral ring 36 is fixed in the tangential direction, this leads to a tangential movement or movement in the circumferential direction by the distance ⁇ of the provided with the pawl 48 end 46 of the peripheral ring. This is made possible by the fact that the circumferential ring 36 is connected to the lever spring 22 via flexible spokes 32 (not shown in FIG.
  • the described basic principle can be used in different ways for wear adjustment:
  • the drive spring 34 causes in case of pad wear, a rotation of the pawl 48 relative to the toothing 54, which is formed as a peripheral gear segment and extends over a circumferential angular range sufficient to compensate for the total wear. Which component is fixed and which rotates depends on the construction.
  • the lever spring is provided with ramps and is rotatable relative to the clutch housing. The drive spring can then rotate together with the lever spring. The ramps of the lever spring change the axial position of the pressure plate and compensate for the wear.
  • the lever spring-drive spring composite in the clutch housing is secured against rotation.
  • the toothing is then part of the ramped adjusting ring, wherein the ramps can be arranged both between the lever spring and the adjusting ring and between the adjusting ring and a component rotatably connected with pressure plate.
  • the wear adjustment must overcome the rotational force occurring at the contact points due to the inclination of the ramps as the ramp mechanism is rotated.
  • the force acting in the circumferential direction of the drive spring can be supported by additional springs whose force counteracts the Tangentialweg the drive spring when engaging the clutch.
  • the additional springs are thus tensioned when engaging the clutch.
  • stored energy is then available to drive the ramp mechanism. Since the drive and the additional spring relax for wear adjustment, it is expedient to bias the additional springs to ensure a sufficient level of force at the end of the adjustment. If the spring stiffness of the additional springs is significantly smaller than the tangential stiffness of the drive spring, this has a positive effect on the accuracy of the wear adjustment.
  • the function of the additional springs can be realized by different types of springs and arrangements, of which examples are described below:
  • FIG. 4 and 5 show details of an embodiment of a lever spring 22 with drive spring 34, wherein the same reference numerals as in Figs. 1 to 3 are used.
  • the toothing 54 is formed on the housing 12 itself or a housing-fixed ring segment.
  • the lever spring 22 is pivoted counterclockwise about its engagement with the housing 12 in order to actuate the clutch, so that the pressure plate 16 (FIG. 1) is pressed against the friction linings via a connecting member 56.
  • the lever spring 22 is advantageously formed also the outer peripheral edge forming the force edge 40 from which individual segments protrude radially inwardly, the radially inner edges of which form the inner circumferential edge 26.
  • the auxiliary springs can be arranged only between themselves relatively moving parts of the drive spring and the drive spring and lever spring. If the lever spring does not rotate relative to the coupling, the additional springs can also be supported on other fixed parts, such as housing, connecting element between lever spring and pressure plate (tie rod) or the pressure plate itself. This has the additional advantage that the playful centering of the lever spring is permanently pushed into a defined position.
  • the additional spring can be made in one piece with the drive spring, which is possible by means of meandering webs between the gap or slot 42 of the drive spring 34 or between the spokes 32 and the drive spring edge.
  • the webs are elastically bent and serve in this way as energy storage. Another possibility is to completely dispense with additional elements and to reinforce a truss structure of the drive spring so that the spring effect is created by the deformation of the framework.
  • the additional springs can also be formed by elastic elements, which are made of separate sheets. An example of this will be explained below with reference to FIG. 16.
  • the additional spring 56 may also be formed as a leg spring, which will be explained with reference to FIGS. 15 and 16 below.
  • the essential components of the drive spring 34 are the spokes 32, the peripheral ring 36, the pawl 48 and the connection between the peripheral ring 36 and the lever spring 22.
  • the task of the spokes is to guide the peripheral ring 36 radially exactly, but not to impede it during the tangential movement. This results in the following requirements for the spokes: In the longitudinal direction, the spokes must be as stiff as possible. In the direction of movement of the peripheral ring (circumferential direction) they should be flexible or movable. In the axial direction of the coupling, the spokes should be sufficiently stiff to prevent lifting of the drive spring from its support on the lever spring, unless the drive spring are guided in any other way. It should be noted that the support of the drive spring on the lever spring does not necessarily have to be made separately from the lever spring formed spacers, but can also be formed integrally formed with the lever spring bulges.
  • Fig. 6 shows a spoke 32, which is designed as a wire hanger.
  • the wire hanger is hooked in the lever spring 22 and the peripheral ring 36 and thus can guide the drive spring radially.
  • the thickness of the spoke can be used as a spacer to ensure an axial distance between the peripheral ring 36 and the force edge 40 of the lever spring 22.
  • the spokes 32 may also be designed as sheet metal parts.
  • Fig. 7 shows an embodiment in which the spoke 32 is formed integrally with the peripheral ring 36.
  • the spoke 32 is formed integrally with the peripheral ring 36.
  • the bore 60 in the peripheral edge 36 has no effect on the connection of the spoke 32.
  • Such holes are required when the spacers 38 (Fig. 1) are not attached to the lever spring but to the drive spring.
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the spoke 32 is integrally formed and connected to the peripheral ring 36 via a bending arm 58, wherein the flexibility of the bending arm 58 away from the peripheral ring 36 is limited by a stopper 60. Due to the elastic deformability of the bending arm 58, the spoke 32 is movable, the other end is rotatably connected to the lever spring 22. This rotatable connection can be realized for example with a step rivet, which runs through the eye at the end of the spoke and is riveted to the lever spring. The tensile force is transmitted from the spoke via the stopper 60 directly to the peripheral ring 36, so that the bending arm does not have to transmit this force.
  • the formation of the spokes of FIG. 8 is particularly suitable for drive springs with rigid peripheral ring 36, since the peripheral ring is decoupled by the stop-Biegearm combination of the pivotal movement of the lever spring.
  • Fig. 9 shows a spoke 32, whose length is increased by the fact that it extends radially inwardly starting from the riveting point 60 with the lever spring, then bent over almost 180 ° and then extends to the peripheral ring 36.
  • the spoke knee is supported on the lever spring, for example via a dome 62.
  • FIG. 10 shows an embodiment of a spoke 32, which is bent on both sides on its radially inner end and ends in projections provided with rivet holes 60.
  • the two-sided riveting an unwanted rotation is excluded, improves the durability of the riveting and reduces the hysteresis of the drive spring.
  • the flexurally soft part is pulled far inwards. This forms a yoke, which connects the rivets and at the middle of the actual spoke attacks. Since the elastically connected spokes on both sides also deform on both sides, the spokes are thinnest in the middle and become thicker on both sides. Another way to train the spokes long, lies in the meandering training. This allows flexible spokes to be made with a short overall length.
  • Fig. 11 shows an embodiment in which the spoke emanates in two arms from the peripheral ring 36, which extend radially inwardly, then bent by 180 ° to end in a common arm 64 with a rivet hole 60.
  • the common arm 64 is thickened and has two radially spaced rivet holes 60.
  • a main task of the peripheral ring 36 of the drive spring 34 is to keep the distance between the spokes 32 constant, because this creates the desired tangential motion from the radial movement of the peripheral edge.
  • the peripheral ring should therefore be as stiff as possible in the circumferential direction. Its edge can connect the spokes both over a round shape (see Fig. 4), as well as straight (see Fig. 13, which shows a plan view of a drive spring 34).
  • the peripheral ring can also be arched radially inwardly between spokes and / or consist of several parts that are movably connected in the area of the spoke connection. Another option is to use the peripheral ring as energy storage for the rotation of the ramp mechanism.
  • the peripheral ring is used as a spring, which is tensioned by its radial movement and causes the wear adjustment when disengaging the clutch.
  • the force level can be increased by biasing the peripheral ring.
  • the peripheral ring is made with a larger diameter and contracted when riveting the spokes 32 with the lever spring 22.
  • the pawl 48 of the drive spring 34 is used in conjunction with the toothing 54 for both wear sensing and power transmission.
  • a tooth at the end of the spring arm is sufficient.
  • several teeth are advantageous.
  • the teeth are urged by the spring arm 50 from the inside to the teeth.
  • the radial movements of the drive spring are compensated elastically by the spring arm, so that the pawl does not lift off the toothing. It is advantageous to spring the pawl from radially inward to the toothing and to adjust the spring arm during adjustment. to stress on pressure. With appropriate design of the components and a respective reverse arrangement is possible.
  • the pawl can protrude between the individual segments of the lever spring. This is particularly easy with lever springs with embossed ramps possible, as shown in Fig. 14. The inclination of the ramps results in a tangential opening between the segments of the lever spring.
  • a plurality of pawls can be used, which engage in a common toothing or a special toothing in each case and thus prevent unintentional turning back of the ramp mechanism. If two pawls are offset by half a tooth pitch, the angle of rotation is halved between the locked stages, as always a pawl locks, but the other half has already covered the way to the next tooth halfway.
  • the drive spring 34 shown in FIG. 13 has a plurality of pawls.
  • peripheral ring 36 In operation, when the peripheral ring 36 tends to move away from the lever spring 22, the peripheral ring 36 must be supported from the other side. This is also possible by means of additional elements or parts of the two springs.
  • An adjustable stop replaces the fixed tangential connection of the peripheral ring 36 with the lever spring by limiting the Tangentialweg there.
  • a second stop In order for a gap to form on this stop when the clutch is open, a second stop must receive the tangential forces of the additional springs or the pretensioned drive spring on the other side of the circumferential ring (near the pawl). If a clutch designed in this way is engaged, a tangential movement also occurs immediately on the drive spring. However, since there is a gap at one end of the peripheral ring, the drive spring can not move the other, biased against the stop end. The latch does not move. Instead, the tangential motion leads to a reduction in the gap.
  • a wear adjustment depends on the position of the adjustable stop.
  • FIGs. 15 and 16 is shown how the stopper can be performed as an eccentric.
  • An alternative to the adjustable stop is a second pawl. If this first has to slide back so far until their teeth are in the tooth root of a reference toothing, resulting in Beginning of the engagement of the clutch a phase in which the main pawl does not move.
  • a stationary switching position for the wear adjustment can be defined by the reference teeth.
  • the reference toothing also offers the possibility to change the switching point as the lining wear increases, by varying the tooth width. As a result, occurring in the course of operations changes in the clutch, such as setting of springs, embedding the pads or contact wear, be kept.
  • FIGS. 14 to 16 The exemplary embodiments illustrated in FIGS. 14 to 16 are explained below:
  • the spokes 32 are formed similarly as in FIG. 9.
  • the pawl 48 of the drive spring 34 is guided axially on a region 65 of the lever spring 22, so that it can not be released axially from the toothing 54, which is formed on an adjusting ring 66.
  • the adjusting ring is disposed between the pressure plate 16 and ramps 29 of the lever spring 22, which is held against rotation by means of housing-fixed centering pin 68.
  • the outer peripheral edge 24 of the lever spring is supported on the housing or cover of the clutch, not shown.
  • the spokes 32 are provided both according to FIG. 9 and according to FIG. 10.
  • the adjustment takes place in turn via a rotatable adjusting ring 66 which is provided with an inner toothing 54 via a circumferential segment.
  • the peripheral ring 36 of the drive spring 34 is radially immovable by means of the bolt 70, but connected in the circumferential direction or tangentially movable with the lever spring 22.
  • a stop 72 which is adjustable in the axial direction, for example by means of an eccentric, is provided.
  • the auxiliary spring is designed as a leg spring 56 ', one leg of which is fixedly connected to the coupling housing and whose other leg is rotatably mounted at 74 and 76 is connected in the axial direction fixed to the drive spring 34.
  • the spring body exerts a torque on the leg, which tends to rotate the leg about an axis which results through the center of the spring body and the bearing point. Due to the distance of the junction of the leg and drive spring to the axis of rotation, the torque exerts a tangential force on the drive spring.
  • Fig. 16 shows an arrangement similar to Fig. 15, showing two different auxiliary springs which may be used individually or together.
  • the riveted with the lever spring 22 spokes 32 of the drive spring are in turn as shown in FIGS. 9 and 10, formed.
  • the drive spring 34 is similar to FIG. 15 with the lever spring 22 via a pin 70 radially immovable, but tangentially connected. The mobility is limited by an advantageous manner by means of an eccentric adjustable stop 72.
  • the leg spring 56 ' is of similar design as in the embodiment according to Fig. 15.
  • the additional spring 56" forms a non-closed ring, which at its ends with the lever spring connected, for example riveted, is, and is connected in an intermediate region via a bolt with the drive spring 34 such that forces are transmitted only in the tangential direction.
  • the auxiliary spring 56 can also be fastened to the housing or cover of the coupling, to the tie rod or to the pressure plate The force effect results from the deformation of the bow-shaped, non-closed spring ring
  • the lever spring 22 is curved next to the spokes upwards and thus supports the auxiliary spring.
  • the centrifugal forces acting on the additional spring during operation hardly affect the drive spring. This is achieved by the symmetrical shape of the additional spring and the symmetrical arrangement of the connection point between additional and drive spring, which also transmits only forces in the tangential direction.
  • a spring corresponding to the spring 66 can also be produced as a bent wire part.
  • the invention described above by way of example can be varied in many ways, as long as the basic idea remains to connect a drive spring with a lever spring such that upon axial displacement of the inner circumference of the lever spring, reducing the outer diameter of a slotted peripheral ring of the drive spring on the peripheral ring attached pawl can move in a toothing and the toothing twisted at a return deformation of the drive spring relative to the drive spring or lever spring.
  • the diameter reduction can be minimal, because the function of the movement of the pawl in the circumferential direction is crucial.
  • the invention can be used for substantially all types of friction clutches and is also suitable for use in dual clutches, as used for example for parallel gearbox.
  • the described features can be used individually and in different combinations. LIST OF REFERENCE NUMERALS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Eine Reibungskupplung enthält ein Gehäuse (12) eine mit dem Gehäuse drehfest, jedoch axial begrenzt beweglich verbundenen Anpressplatte (16), einer zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte vorgesehenen, insgesamt ringscheibenförmigen Hebelfeder (22), deren innerer Umfangsrand zum Bewegen der Anpressplatte axial beweglich ist und die sich am Gehäuse oder der Anpressplatte über Rampenflächen (29) abstützt, und einer Verschleißnachstelleinrichtung, die bei Verschleiß von Reibbelägen der Kupplung mittels eines mit Freilauf ausgebildeten Zahneingriffs eine Verschiebung der Abstützung auf den Rampenflächen in Umfangsrichtung bewirkt, welche Verschleißnachstelleinrichtung enthält: eine mit einem äußeren, radial geschlitzten ümfangsring (36) und von diesem radial einwärts gerichteten Speichen (32) ausgebildete Antriebsfeder (34), deren Speichen an ihren radial inneren Enden mit der Hebelfeder radial fest verbunden sind und die sich an einem radial äußeren Bereich der Hebelfeder abstützt, an einer Seite des Schlitzes (42) mit der Hebelfeder bezüglich der Umfangsrichtung verbunden ist und an der. anderen Seite des Schlitzes mit einer Klinke (48) für einen Eingriff in eine Verzahnung (54) versehen ist, die an einem Bauteil ausgebildet ist.

Description

Selbstnachstellende Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einem Gehäuse, einer mit dem Gehäuse drehfest, jedoch axial begrenzt beweglich verbundenen Anpressplatte, einer zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte vorgesehenen, insgesamt ringscheibenförmigen Hebelfeder, deren innerer Umfangsrand zum Bewegen der Anpressplatte axial beweglich ist und die sich am Gehäuse oder der Anpressplatte über Rampenflächen abstützt, deren axiale Dicke sich in Umfangsrichtung ändert, und einer Verschleißnachstelleinrichtung, die bei Verschleiß von Reibbelägen der Kupplung mittels eines mit Freilauf ausgebildeten Zahneingriffs einer Relativverdrehung zwischen der Hebelfeder und dem Gehäuse bewirkt.
Eine Eigenart von Reibungskupplungen liegt darin, dass die Beläge der Kupplungsscheibe im Betriebsverlauf verschleißen. Um trotz der dadurch dünner werdenden Kupplungsscheibe die gleiche Anpresskraft und somit das gleiche übertragbare Moment zu erreichen, ist ohne Nachstellung eine Verlängerung des Betätigungsweges der Kupplung erforderlich. Um über die Lebensdauer ein gleich bleibendes Verhalten zu erzielen (gleiche Einrückkräfte und -wege), sind Verschleißnachstelleinrichtungen bekannt, die die Folgen des Belagverschleißes ausgleichen.
Eine Folge des Belagverschleißes ist die Verlängerung des Betätigungsweges der Kupplung. Da die Anpressplatte, um in Anlage an den Reibbelag zu gelangen, um die Strecke zusätzlich bewegt werden muss, um die die Reibbeläge dünner geworden sind, besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Verschleiß und Zunahme des Betätigungsweges. Diese Wegzunahme ist somit ein gutes Kriterium, um den Kupplungsverschleiß zu erfassen und die Verschleißnachstellung auslösen. Die Zunahme des Einrückweges kann auf zwei Arten erfasst werden:
- Sensieren über den Schaltpunkt
Bei dieser Variante wird erfasst, ob der Betätigungsweg eine bestimmte, zur Kupplung ortsfeste Position erreicht oder nicht. Wird diese Position überschritten, stellt die Verschleißnachstellung nach und verkürzt dem Betätigungs- bzw. Einrückweg. Die nachfolgende Betätigung der Kupplung erreicht die Schaltposition nicht mehr, so dass die Verschleißnachstellung erst wieder wirksam wird, wenn genügend Belagverschleiß folgt. - Sensieren über Schaltweg
Die zweite Möglichkeit, die Zunahme des Einrückweges zu erfassen, besteht darin, die Länge des Einrückwegs auszuwerten. Übersteigt der Abstand zwischen Start- und Endpunkt des Einrücksystems ein vorgegebenes Maß, so stellt die Verschleißnachstellung nach, wodurch sich der Einrückweg wieder verkürzt. Der Vorteil dieser Möglichkeit liegt darin, dass Start- und Endpunkt bezüglich der Kupplung nicht ortsfest sind. Somit ist die Verschleißnachstellung in der Lage, neben dem Belagverschleiß auch Einbautoleranzen der Kupplung auszugleichen. Der Startpunkt wird dabei durch die Position des Einrücksystems festgelegt, und die Verschleißnachstellung sorgt bei der ersten Betätigung der Kupplung nach der Montage dafür, dass sich der zu lange Einrückweg auf das geforderte Maß verkürzt. Für die sichere Funktion der Kupplung ist es daher entscheidend, dass sich die durch das Einrücksystem definierte Startposition über die Lebensdauer der Kupplung nicht ändert, denn die Verschleißnachstellung kann nicht zwischen Startpunktverschiebung und Belagverschleiß unterscheiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung der eingangs beschriebenen Art mit einer funktionssicheren und im Aufbau einfachen Verschleißnachstellvorrichtung auszurüsten.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Reibungskupplung mit einem Gehäuse, einer mit dem Gehäuse drehfest, jedoch axial begrenzt beweglich verbundenen Anpressplatte, einer zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte vorgesehenen, insgesamt ringscheibenförmigen Hebelfeder, deren innerer Umfangsrand zum Bewegen der Anpressplatte axial beweglich ist und die sich am Gehäuse oder der Anpressplatte über Rampenflächen abstützt, deren axiale Dicke sich in Umfangsrichtung ändert, und einer Verschleißnachstelleinrichtung, die bei Verschleiß von Reibbelägen der Kupplung mittels eines mit Freilauf ausgebildeten Zahneingriffs eine Verschiebung der Abstützung auf den Rampenflächen in Umfangsrichtung bewirkt, welche Verschleißnachstelleinrichtung enthält: eine mit einem äußeren, radial geschlitzten Um- fangsring und von diesem radial einwärts gerichteten Speichen ausgebildete Antriebsfeder, deren Speichen an ihren radial inneren Enden mit der Hebelfeder radial fest verbunden sind und die sich an einem radial äußeren Bereich der Hebelfeder abstützt, an einer Seite des Schlitzes mit der Hebelfeder bezüglich der Umfangsrichtung verbunden ist und an der anderen Seite des Schlitzes mit einer Klinke für einen Eingriff in eine Verzahnung versehen ist, die an einem Bauteil ausgebildet ist, dessen Verdrehung relativ zu der Klinke eine Verschiebung der Abstützung auf den Rampenflächen in Umfangsrichtung bewirkt, wobei die Antriebsfeder mit der Hebelfeder derart zusammenwirkt, dass sich bei einer axialen Verschiebung des inneren Umfangsrandes der Hebelfeder das mit der Klinke versehene Ende des Umfangsringes der Antriebsfeder unter Abnahme des Durchmessers des Umfangsrings in Richtung auf das andere Ende des Umfangsrings bewegt, so dass die Verzahnung von der Klinke in Freilauf- richtung überfahrbar ist und bei der Rückverschiebung des inneren Umfangsrandes der Hebelfeder in einen axial verschobenen Zahneingriff mit der Verzahnung bringbar ist, wodurch bei Rückkehr der Hebelfeder in ihre Ausgangslage die Hebelfeder durch die ihre Ausgangsform wieder annehmende Antriebsfeder relativ zu der Verzahnung verdreht wird.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Antriebsfeder ist gewährleistet, dass deren Klinke bei einer überschwelligen Verformung der Hebelfeder, d.h. nach einem vorbestimmten Verschleiß der zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte eingepressten Reibbeläge, die Klinke die Verzahnung in Freilaufrichtung überfährt und anschließend in einem axial verschobenen Zahneingriff mit der Verzahnung kommt, so dass die Hebelfeder relativ zu der Verzahnung um ein bestimmtes Maß verdreht wird, das in Folge der über Rampenflächen erfolgenden axialen Abstützung der Hebelfeder zu einem Verschleißausgleich führt.
Vorteilhaft ist wenigstens eine, die Relativverdrehung zwischen der Hebelfeder und der Verzahnung bei der Rückkehr der Antriebsfeder in deren Ausgangsform unterstützende Zusatzfeder vorgesehen, die beim Verformen der Hebelfeder gespannt wird und sich beim Entformen der Hebelfeder entspannt.
Für eine erhöhte Wirksamkeit kann die Zusatzfeder vorgespannt sein.
Die Zusatzfeder kann in die Antriebsfeder integriert sein.
Die Zusatzfeder kann durch ein elastisches Element gebildet sein, das zumindest an einer Stelle mit der Antriebsfeder verbunden ist.
Die Zusatzfeder kann zwischen den Rändern des Schlitzes des Umfangsrandes der Antriebsfeder angeordnet sein.
Eine weitere Möglichkeit ist, die Zusatzfeder zwischen Speichen der Antriebsfeder anzuordnen.
Die Zusatzfeder kann auch als eine Schenkelfeder ausgebildet sein, deren Drehmoment eine tangentiale Kraft auf die Antriebsfeder ausübt. - A -
Vorteilhafterweise sind die insgesamt radial gerichteten Speichen der Antriebsfeder in Längsrichtung steif und ermöglichen eine Bewegung des äußeren Umfangsrandes der Antriebsfeder in deren Umfangsrichtung.
Die Speichen können durch einen Draht gebildet sein, der radial innen in die Hebelfeder eingehängt ist und radial außen mit dem Umfangsring der Antriebsfeder verbunden ist.
Die Speichen können über in Umfangsrichtung verlaufende Biegearme mit dem Umfangsring der Antriebsfeder verbunden sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Speichen über mäanderförmige Zwischenbereiche mit dem Umfangsring der Antriebsfeder verbunden.
Alternativ können die Speichen auch über abgebogene Endbereiche mit der Hebelfeder verbunden sein.
Vorteilhaft ist, den Umfangsrand der Antriebsfeder derart auszubilden, dass er einen Energiespeicher für die Nachstellung der Kupplung bildet.
Die Klinke kann durch einen Federarm gebildet sein, an dessen Ende wenigstens ein Zahn ausgebildet ist, der in elastische Anlage an die Verzahnung gedrängt ist.
Es können mehrere Klinken vorgesehen sein, die in eine oder mehrere entsprechende Verzahnungen eingreifen, wobei die Zahneingriffe gegenseitig versetzt sind.
Die Antriebsfeder und die Verzahnung können an unterschiedlichen Seiten der Hebelfeder angeordnet sein.
Der dem Schlitz benachbarte, nicht mit einer Klinke versehene Endbereich des Umfangsrings kann starr mit der Hebelfeder verbunden sein.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Verbindung zwischen Antriebsfeder und Hebelfeder derart zu gestalten, dass der Umfangsring der Antriebsfeder zwischen zwei auf ver- schiedenen Seiten des Schlitzes angeordneten Anschlägen begrenzt in Umfangsrichtung relativ zur Hebelfeder beweglich ist.
Einer der Anschläge kann durch eine weitere Klinke gebildet sein, die in einer entsprechenden Verzahnung eingreift.
Die Erfindung kann für unterschiedlichste Reibungskupplungen eingesetzt werden, zugedrückte Reibungskupplungen, zugezogene Reibungskupplungen, aufgedrückte oder aufgezogene Reibungskupplungen usw. Die Erfindung eignet sich besonders gut zur Verwendung in Reibungskupplungen, die mittels eines Aktors betätigt sind, da eine Nachstellung zur Aktualisierung der Kennlinie auf einfache Weise sicher durchführbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine an sich bekannte Reibungskupplung,
Fig. 2 ein Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Verschleißnachstellung,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2 zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Funktionsprinzips,
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Hebelfeder mit Antriebsfeder und Zusatzfeder,
Fig. 5 eine Ansicht der Fig. 4, geschnitten längs der Linie V-V,
Fig. 6 eine Schnittansicht der Hebelfeder und der Antriebsfeder mit einer Drahtspeiche,
Fig. 7 eine Aufsicht auf einen Teil der Antriebsfeder mit einteilig mit dem Umfangsring ausgebildeter Speiche,
Fig. 8-12 Teilaufsichten auf die Antriebsfeder mit verschiedenen Ausführungsformen von Speichen, Fig. 13 eine Gesamtaufsicht auf eine Antriebsfeder,
Fig. 14 eine perspektivische Teilansicht einer Kupplung mit einem Verstellring zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte,
Fig. 15 eine Aufsicht auf Teile der Kupplung in einer gegenüber Fig. 14 veränderten Ausführungsform und
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht von Teilen der Kupplung mit unterschiedlichen Zusatzfedern.
Fig. 1 zeigt, um das grundsätzliche Verständnis der Erfindung zu erleichtern, eine an sich bekannte Reibungskupplung 10 mit der Drehachse A-A.
Die Kupplung enthält einen Deckel bzw. ein Gehäuse 12, der bzw. das starr mit einer Gegendruckplatte 14 verbunden ist, die beispielsweise starr mit einer Schwungscheibe einer Brennkraftmaschine verbunden ist. Weiter ist eine mit dem Gehäuse 12 drehfest, jedoch axial verschiebbar verbundene Anpressplatte 16 vorgesehen, mittels der Reibbeläge 18 gegen die Gegendruckplatte 14 pressbar sind, welche Reibbeläge an einer Kupplungsscheibe 20 angebracht sind, die drehfest mit einer Welle 21, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, verbunden ist. Zum axialen Bewegen der Anpressplatte 16 ist eine Hebelfeder 22 vorgesehen, die aus einzelnen in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Hebelelementen besteht und insgesamt eine ringscheibenförmige Tellerfeder bildet, die sich im dargestellten Beispiel an ihren äußeren Umfangsrand 24 an dem Gehäuse 12 abstützt und an ihrem inneren Umfangsrand 26 mittels eines Betätigungsgliedes 28 axial beweglich ist. Das Betätigungsglied 28 enthält beispielsweise ein mit der Achse A-A konzentrisches Ringlager, so dass eine lineare Bewegung eines ortsfesten Aktors in eine lineare Bewegung des inneren Umfangsrandes 26 der sich drehenden Hebelfeder 22 umsetzbar ist. Die Hebelfeder 22 wirkt über Rampenflächen 29 mit Ansätzen 30 der Anpressplatte zusammen, wobei die Rampenflächen in Umfangsrichtung mit unterschiedlicher Dicke ausgebildet sind, so dass eine Relativdrehung zwischen der Anpressplatte 16 und der Hebelfeder 22 einem Ausgleich von Verschleiß beispielsweise Reibbeläge 18 oder sonstigen Verschleiß in Elementen der Kupplung ermöglicht. Gepunktet ist die Stellung der Hebelfeder 22 eingezeichnet, in der die Anpressplatte 16 gegen die Reibbeläge 18 gedrückt ist, d.h. die Kupplung geschlossen oder zuge- drückt ist. Die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung der Hebelfeder 22 entspricht dem offenen bzw. nicht eingerückten Zustand der Kupplung.
In an sich bekannter Weise kann die Kupplung durch einfache Umkonstruktion als zugedrückte, zugezogene oder aufgedrückte bzw. aufgezogene Kupplung konstruiert sein.
Fig. 2 zeigt in Verbindung mit Fig. 3 das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Verschleißnachstellvorrichtung. Dabei zeigt Fig. 2 einen Halbschnitt durch die Hebelfeder mit zugehörigen Bauteilen und Fig. 3 eine Aufsicht auf Elemente der Fig. 2 zur Erläuterung der Verschleißnachstellung.
Gemäß Fig. 2 ist die Hebelfeder 22 in ihrem radial inneren Bereich beispielsweise durch Nieten 31 mit Speichen 32 einer insgesamt mit 34 bezeichneten Antriebsfeder verbunden, die aus den Speichen und einem äußeren, die Speichen verbindenden, ringscheibenförmigen Umfangsring 36 zusammengesetzt ist. Die Antriebsfeder 34 stützt sich an der Hebelfeder 22 über die Distanzstücke 38 ab, die beispielsweise mit der Hebelfeder vernietet sind und zu dem Umfangsring 36 hin eine ballige Oberfläche aufweisen.
Wenn die Kupplung eingerückt wird, wird die Hebelfeder 22 an ihrem inneren Umfangsrand 26 gemäß Fig. 2 um die Strecke s nach links bewegt und schwenkt dabei um eine Gegenlagerung, die einen Kraftrand 40 bildet und beispielsweise durch das Gehäuse oder eine Auflage an der Anpressplatte 16 gebildet ist. Die Ringachse dieser Schwenklagerung liegt vorteilhafter Weise in dem Bereich, in dem die Distanzstücke 38 mit der Hebelfeder 22 verbunden sind.
Wie aus der Fig. 2 unmittelbar ersichtlich, bleibt beim Verschwenken der Hebelfeder 22 der Abstand zwischen den Nieten 30 und dem Kraftrand 40 im Wesentlichen konstant, so dass sich das durch die Hebelfeder 22, der Antriebsfeder 34 und das Distanzstück 38 gebildete Dreieck derart verformt, dass sich die Antriebsfeder 34 unter Abgleiten auf dem Distanzstück 38 mit ihrem Umfangsring 36 um die Strecke d radial einwärts bewegt.
Fig. 3 verdeutlicht die Verhältnisse in Aufsicht und zeigt zusätzlich weitere funktionswesentliche Details der Anordnung. Der Umfangsring 36 ist mit einem radialen Spalt bzw. Schlitz 42 versehen. Ein dem Schlitz 42 benachbartes Ende 44 des Umfangsrings 36 ist in Umfangsrich- tung relativ zu dem Gehäuse 12 (Fig. 1) der Kupplung bzw. einem gehäusefestem Teil der Kupplung fixiert. Das andere, an den Schlitz 42 grenzende Ende 46 des Umfangsrings 36 ist mit einer Klinke 48 versehen, die aus einem vom Schlitz 42 wegzeigenden Federarm 50 besteht, der an seinem freien Ende wenigstens einen Zahn 52 aufweist, der von dem Federarm 50 radial auswärts in Eingriff in eine Verzahnung 54 gedrängt ist. Die Verzahnung 54 ist am Gehäuse 12 oder an einem eigenen Bauteil beispielsweise einem Verstellring, ausgebildet. Wie ersichtlich, ist der Zahneingriff derart, dass einer Bewegung der Klinke 48 relativ zu der Verzahnung 54 in Gegenuhrzeigerrichtung die Klinke die Verzahnung unter elastischer Verformung des Federarms 50 im Sinne eines Freilaufes überläuft, wohingegen in Gegenrichtung ein Drehmoment übertragender Eingriff zwischen dem Zahn 52 und der Verzahnung 54 besteht.
Wenn der geschlitzte Umfangsring 36 aus der ausgezogenen Stellung, die der nicht betätigten Stellung der Kupplung bzw. der in Fig. 2 ausgezogenen Stellung entspricht, durch Betätigen der Kupplung um den Radialweg d nach innen gezogen wird (gestrichelt dargestellte Stellung), deckt er aufgrund seiner konstanten Umfangslänge einen größeren Winkelbereich ab, d.h. die Breite des Schlitzes 42 nimmt um das Maß Δ ab. Da das Ende 44 des Umfangsrings 36 in tangentialer Richtung festgelegt ist, führt dies zu einer Tangentialbewegung bzw. Bewegung in Umfangsrichtung um die Strecke Δ des mit der Klinke 48 versehenen Endes 46 des Umfangsrings. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Umfangsring 36 über biegeweiche Speichen 32 (in Fig. 3 nicht dargestellt) mit der Hebelfeder 22 verbunden ist und die Berührstellen zwischen dem Umfangsring 36 und den Distanznieten 38 bzw. der Hebelfeder eine tangentiale Gleitbewegung zulassen. Durch diesen Mechanismus entsteht ein nahezu lineares Verhältnis zwischen Einrückweg bzw. Schwenkwinkel der Hebelfeder 22 und dem Tangenti- alweg Δ der Antriebsfeder bzw. von deren Umfangsring 36. Im Normalfall reicht der Tangenti- alweg an der Klinke 48 gerade nicht aus, um in den nächsten Zahn der Verzahnung 54 zu springen. Mit zunehmendem Kupplungsverschleiß erhöht sich jedoch die Tangentialbewegung und die Klinke erreicht die nächste Zahnlücke. Beim nachfolgenden Öffnen der Kupplung schiebt die Antriebsfeder bzw. der Umfangsring 36 die Klinke fest in die Verzahnung zurück, wobei die Klinke an einem Zurückgleiten gehindert ist und die Antriebsfeder somit über die Klinke eine Tangentialkraft auf den Rampenmechanismus 30, 32 (Fig. 1) ausübt, so dass durch eine Relativverdrehung zwischen der Hebelfeder und dem Gehäuse eine Nachstellung erzielt wird. Das Verhältnis von d zu Δ lässt sich durch die Konstruktion des Verbandes Hebelfeder-Antriebsfeder beeinflussen.
Das geschilderte Grundprinzip lässt sich in unterschiedlicher Weise zur Verschleißnachstellung nutzen: Die Antriebsfeder 34 bewirkt bei Belagverschleiß eine Verdrehung der Klinke 48 relativ zu der Verzahnung 54, die als Umfangsverzahnungssegment ausgebildet ist und über einen Um- fangswinkelbereich reicht, der zum Ausgleich des gesamten Verschleißes ausreicht. Welches Bauteil dabei feststeht und welches sich dreht, hängt von der Konstruktion ab. Wenn die Verzahnung feststeht, wird die Hebelfeder mit Rampen versehen und ist relativ zum Kupplungsgehäuse verdrehbar. Die Antriebsfeder kann sich dann zusammen mit der Hebelfeder verdrehen. Die Rampen der Hebelfeder verändern die Axialposition der Anpressplatte und gleichen den Verschleiß aus.
Wenn die Antriebsfeder dazu genutzt wird, um einen Verstellring d anzutreiben, wird der Hebelfeder-Antriebsfeder-Verbund im Kupplungsgehäuse gegen Verdrehen gesichert. Die Verzahnung ist dann Teil des mit Rampen versehenen Verstellrings, wobei die Rampen sowohl zwischen der Hebelfeder und dem Verstellring als auch zwischen dem Verstellring und einem mit Anpressplatte drehfest verbundenem Bauteil angeordnet sein können.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Reibungskupplung erläutert:
- Zusatzfedern
Die Verschleißnachstellung muss beim Verdrehen des Rampenmechanismus die infolge der Schrägung der Rampen auftretende Abtriebskraft und die Reibung an den Kontaktstellen ü- berwinden. Die in Umfangsrichtung wirkende Kraft der Antriebsfeder kann durch Zusatzfedern unterstützt werden, deren Kraft beim Einrücken der Kupplung dem Tangentialweg der Antriebsfeder entgegenwirkt. Die Zusatzfedern werden somit beim Einrücken der Kupplung gespannt. Beim Ausrücken steht dann gespeicherte Energie zum Antreiben des Rampenmechanismus zur Verfügung. Da sich die Antriebs- und die Zusatzfeder zur Verschleißnachstellung entspannen, ist es zweckmäßig, die Zusatzfedern vorzuspannen, um auch am Ende der Nachstellung ein ausreichendes Kraftniveau sicherzustellen. Wenn die Federsteifigkeit der Zusatzfedern deutlich kleiner ist als die Tangentialsteifigkeit der Antriebsfeder, wirkt sich das positiv auf die Genauigkeit der Verschleißnachstellung aus. Die Funktion der Zusatzfedern lässt sich durch unterschiedliche Federtypen und Anordnungen realisieren, von denen nachfolgend Beispiele beschrieben sind:
Fig. 4 und 5 zeigen Details einer Ausführungsform einer Hebelfeder 22 mit Antriebsfeder 34, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 3 verwendet sind. Im dargestellten Beispiel ist die Verzahnung 54 am Gehäuse 12 selbst oder einem gehäusefesten Ringsegment ausgebildet. Die Hebelfeder 22 wird gemäß Fig. 5 zur Betätigung der Kupplung im Gegenuhrzeigersinn um ihre Anlage an dem Gehäuse 12 verschwenkt, so dass die Anpressplatte 16 (Fig. 1) über ein Verbindungsglied 56 in Anlage an die Reibbeläge ge- presst wird.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist zwischen den beiden über den Schlitz 42 getrennten Enden 44 und 46 des Umfangsrings 36 der Antriebsfeder 34 eine als Druckfeder ausgebildete Zusatzfeder 56 vorgespannt angeordnet, die beim Betätigen der Kupplung zusätzlich komprimiert wird und nachfolgend die Verdrehung des Umfangsrings 36 relativ zu der Verzahnung 54 unterstützt.
Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich, ist die Hebelfeder 22 aus einem vorteilhafter Weise auch den Kraftrand 40 bildenden äußeren Umfangsrand gebildet, von dem einzelne Segmente radial einwärts vorstehen, deren radial innere Ränder den inneren Umfangsrand 26 bilden.
Für die Anordnung der Ausbildung der Zusatzfeder (n) gibt es zahlreiche weitere Möglichkeiten:
Wenn sich die Hebel- und Antriebsfeder relativ zum Kupplungsgehäuse drehen, können die Zusatzfedern nur zwischen sich relativ zueinander bewegenden Teilen der Antriebsfeder bzw. der Antriebsfeder und Hebelfeder angeordnet werden. Dreht sich die Hebelfeder nicht relativ zur Kupplung, können die Zusatzfedern auch an anderen feststehenden Teilen, wie Gehäuse, Verbindungsglied zwischen Hebelfeder und Anpressplatte (Zuganker) oder der Anpressplatte selbst abgestützt werden. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass die spielbehaftete Zentrierung der Hebelfeder permanent in eine definierte Lage geschoben wird.
Die Zusatzfeder kann einteilig mit der Antriebsfeder ausgeführt sein, was durch mäanderför- mige Stege zwischen dem Spalt bzw. Schlitz 42 der Antriebsfeder 34 oder zwischen den Speichen 32 und dem Antriebsfederrand möglich ist. Die Stege werden dabei elastisch gebogen und dienen auf diese Weise als Energiespeicher. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, auf zusätzliche Elemente vollständig zu verzichten und eine Fachwerkstruktur der Antriebsfeder derart zu verstärken, dass durch die Verformung des Fachwerks die Federwirkung entsteht. Die Zusatzfedern können auch durch elastische Elemente gebildet werden, die aus separaten Blechen gefertigt sind. Ein Beispiel dafür wird nachfolgend anhand der Fig. 16 erläutert.
Neben der anhand der Fig. 4 geschilderten Ausbildung der Zusatzfeder 56 als Schraubendruckfeder kann die Zusatzfeder auch als Schenkelfeder ausgebildet sein, was anhand der Fig. 15 und 16 nachfolgend erläutert werden wird.
- Gestaltung der Antriebsfeder
Die wesentlichen Komponenten der Antriebsfeder 34 sind deren Speichen 32, der Umfangs- ring 36, die Klinke 48 und die Verbindung zwischen Umfangsring 36 und Hebelfeder 22.
- Speichen
Aufgabe der Speichen ist es, den Umfangsring 36 radial exakt zu führen, ihn aber bei der Tangentialbewegung nicht zu behindern. Daraus ergeben sich folgende Anforderungen an die Speichen: In Längsrichtung müssen die Speichen möglichst steif sein. In Bewegungsrichtung des Umfangsrings (Umfangsrichtung) sollen sie biegeweich oder beweglich gelagert sein. In axialer Richtung der Kupplung sollen die Speichen ausreichend steif sein, um ein Abheben der Antriebsfeder von ihrer Auflage auf der Hebelfeder zu verhindern, sofern die Antriebsfeder nicht auf andere Weise geführt sind. An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Auflage der Antriebsfeder auf der Hebelfeder nicht zwangsläufig über getrennt von der Hebelfeder ausgebildete Distanzstücke erfolgen muss, sondern auch über einteilig mit der Hebelfeder ausgebildete Ausbauchungen erfolgen kann.
Nachfolgend werden einige Speichenformen erläutert, die die vorstehend geschilderten Anforderungen erfüllen:
Fig. 6 zeigt eine Speiche 32, die als Drahtbügel ausgeführt ist. Der Drahtbügel wird in der Hebelfeder 22 und im Umfangsring 36 eingehakt und kann somit die Antriebsfeder radial führen. Die Dicke der Speiche kann als Distanzstück genutzt werden, um einen axialen Abstand zwischen dem Umfangsring 36 und dem Kraftrand 40 der Hebelfeder 22 sicherzustellen. Die Speichen 32 können auch als Blechteile ausgeführt sein.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Speiche 32 einteilig mit dem Umfangsring 36 ausgebildet ist. Um beim seitlichen Auslenken der Speiche eine gleichmäßige Spannungsverteilung zu gewährleisten, wird der Querschnitt der Speiche 32 gemäß Fig. 7 in Richtung Um- fangsring 36 immer breiter. Die Bohrung 60 im Umfangsrand 36 hat keine Auswirkungen auf die Anbindung der Speiche 32. Solche Bohrungen sind erforderlich, wenn die Distanzstücke 38 (Fig. 1) nicht an der Hebelfeder sondern an der Antriebsfeder befestigt sind.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Speiche 32 über einen Biegearm 58 einteilig mit dem Umfangsring 36 ausgebildet und verbunden ist, wobei die Verbiegbarkeit des Biegearms 58 weg vom Umfangsring 36 durch einen Anschlag 60 begrenzt ist. Infolge der elastischen Verformbarkeit des Biegearms 58 ist die Speiche 32 beweglich, deren anderes Ende drehbar mit der Hebelfeder 22 verbunden ist. Diese drehbare Verbindung lässt sich beispielsweise mit einer Stufenniete realisieren, die durch das Auge am Ende der Speiche verläuft und mit der Hebelfeder vernietet ist. Die Zugkraft wird von der Speiche über den Anschlag 60 direkt auf den Umfangsring 36 übertragen, so dass der Biegearm diese Kraft nicht übertragen muss. Die Ausbildung der Speichen gemäß Fig. 8 ist besonders für Antriebsfedern mit steifem Umfangsring 36 geeignet, da der Umfangsring durch die Anschlag-Biegearm-Kombination von der Schwenkbewegung der Hebelfeder abgekoppelt ist.
Der Vorteil elastisch angebundener Speichen 32 ist deren spielfreie Lagerung. Um jedoch keine zu hohen Biegespannungen zu verursachen, müssen die Speichen dann möglichst lang und dünn sein.
Fig. 9 zeigt eine Speiche 32, deren Länge dadurch vergrößert ist, dass sie ausgehend von der Vernietungsstelle 60 mit der Hebelfeder radial einwärts verläuft, dann um fast 180° umgebogen ist und anschließend zum Umfangsring 36 verläuft. Um zu verhindern, dass die Speiche im Bereich der Umlenkung seitlich ausweicht, wird das Speichenknie an der Hebelfeder beispielsweise über eine Kuppe 62 abgestützt.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer Speiche 32, die an ihrem radial inneren Ende beidseitig umgebogen ist und in mit Nietlöchern 60 versehenen Ansätzen endet. Durch die beidseitige Vernietung ist eine ungewollte Drehung ausgeschlossen, die Haltbarkeit der Vernietung verbessert und die Hysterese der Antriebsfeder vermindert. Um die wirksame Speichenlänge zu vergrößern, ist der biegeweiche Teil weit nach innen gezogen. Dadurch bildet sich ein Joch, das die Nietstellen miteinander verbindet und an dessen Mitte die eigentliche Speiche angreift. Da sich die beidseitig elastisch verbundenen Speichen auch auf beiden Seiten verformen, sind die Speichen in der Mitte am dünnsten und werden zu beiden Seiten hin dicker. Eine weitere Möglichkeit, die Speichen lang auszubilden, liegt in der mäanderförmigen Ausbildung. Damit werden bei kurzer Baulänge biegeweiche Speichen ermöglicht.
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Speiche in zwei Armen vom Umfangsring 36 ausgeht, die radial einwärts verlaufen, dann um 180° abgebogen sind, um in einem gemeinsamen Arm 64 mit einem Nietloch 60 zu enden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 ist der gemeinsame Arm 64 verdickt und weist zwei radial beabstandete Nietlöcher 60 auf.
- Umfangsring der Antriebsfeder
Eine Hauptaufgabe des Umfangsrings 36 der Antriebsfeder 34 liegt darin, den Abstand zwischen den Speichen 32 konstant zu halten, denn dadurch entsteht aus der Radiaibewegung des Umfangsrandes die gewünschte Tangentialbewegung. Der Umfangsring sollte daher in Umfangsrichtung möglichst steif sein. Sein Rand kann die Speichen sowohl über eine runde Form verbinden (vgl. Fig. 4), als auch gerade verlaufen (vgl. Fig. 13, die eine Aufsicht auf eine Antriebsfeder 34 zeigt). Der Umfangsring kann zwischen Speichen auch radial einwärts gewölbt sein und/oder aus mehreren Teilen bestehen, die im Bereich der Speichenanbindung beweglich verbunden sind. Eine weitere Option besteht darin, den Umfangsring als Energiespeicher für das Verdrehen des Rampenmechanismus zu nutzen. Dazu wird der Umfangsring als Feder genutzt, der durch seine Radialbewegung gespannt wird und beim Ausrücken der Kupplung die Verschleißnachstellung bewirkt. Das Kraftniveau kann durch das Vorspannen des Umfangsrings erhöht werden. Dazu wird der Umfangsring mit einem größeren Durchmesser hergestellt und beim Vernieten der Speichen 32 mit der Hebelfeder 22 zusammengezogen.
- Klinke
Die Klinke 48 der Antriebsfeder 34 dient in Verbindung mit der Verzahnung 54 sowohl zur Verschleißsensierung als auch zur Kraftübertragung. Für die Funktion der Klinke ist ein Zahn am Ende des Federarms ausreichend. Aus Sicherheits- und Verschleißgründen sind jedoch mehrere Zähne vorteilhaft. Die Zähne werden von dem Federarm 50 von innen an die Verzahnung gedrängt. Die radialen Bewegungen der Antriebsfeder werden von dem Federarm elastisch ausgeglichen, so dass die Klinke nicht von der Verzahnung abhebt. Es ist vorteilhaft, die Klinke von radial innen an die Verzahnung anzufedern und den Federarm beim Nachstel- len auf Druck zu belasten. Bei entsprechender Gestaltung der Bauteile ist auch eine jeweils umgekehrte Anordnung möglich.
Wenn es aus konstruktiven Gründen sinnvoll ist, die Antriebsfeder 34 und die Verzahnung 54 bzw. einen damit ausgebildeten Verstellring auf verschiedenen Seiten der Hebelfeder 22 anzuordnen, kann die Klinke zwischen den einzelnen Segmenten der Hebelfeder hindurchragen. Dies ist besonders einfach bei Hebelfedern mit eingeprägten Rampen möglich, wie in Fig. 14 dargestellt. Durch die Neigung der Rampen ergibt sich eine tangentiale Öffnung zwischen den Segmenten der Hebelfeder.
Um das Rampensystem gegen dynamische Umfangsbeschleunigungen abzusichern, können mehrere Klinken eingesetzt werden, die in eine gemeinsame Verzahnung oder eine jeweils spezielle Verzahnung eingreifen und auf diese Weise ein ungewolltes Zurückdrehen des Rampenmechanismus verhindern. Wenn zwei Klinken um eine halbe Zahnteilung versetzt werden, halbiert sich der Drehwinkel zwischen den eingerasteten Stufen, da immer eine Klinke sperrt, die andere jedoch den Weg bis zum nächsten Zahn schon halb zurückgelegt hat. Die in Fig. 13 dargestellte Antriebsfeder 34 weist mehrere Klinken auf.
- Verbindung von Umfangsring der Antriebsfeder und der Hebelfeder Für die Funktion der Verschleißnachstellung ist ein konstanter Abstand zwischen dem Kraftrand 40 der Hebelfeder und dem Umfangsring 36 erforderlich (vgl. Fig. 2). Wenn die Verschleißnachstellung so aufgebaut ist, dass in den Speichen der Antriebsfeder nur Zugkräfte wirken, tendieren der Umfangsring 36 der Antriebsfeder 34 und der äußere Umfangsrand 24 der Hebelfeder 22 zur gegenseitigen Annäherung. Diese Annäherung kann durch Distanzelemente entgegengewirkt werden, die beispielsweise als Nieten ausgeführt sind, die mit einer der beiden Bauteile vernietet sind und an dem anderen Bauteil lose anliegen. Solche Distanzelemente ermöglichen, dass der äußere Umfangsrand 24 der Hebelfeder 22 und der Umfangsring 36 auf gleichen Durchmessern liegen. Weiter ermöglicht eine solche Anordnung einen nahezu linearen Zusammenhang zwischen Einrückweg der Kupplung und Tangentialwerg der Antriebsfeder.
Wenn zur Abstandshaltung Sicken oder Auswölbungen verwendet werden, kann auf zusätzliche Elemente verzichtet werden. Ein Beispiel dafür ist in Fig. 16 dargestellt. Da der äußere Umfangsrand 24 und der Umfangsring 36 auf unterschiedlichen Durchmessern liegen, kann die Kontur der Hebelsegmente der Hebelfeder 22 derart gestaltet werden, dass der Umfangs- ring 36 direkt auf ihnen aufliegt. Dadurch sind auf einfache Weise große Kontaktflächen realisierbar und hat ein Kontaktverschleiß kaum Einfluss auf den axialen Abstand. Wenn der Querschnitt des Umfangsrings im Bereich der Kontaktstellen verändert wird, weicht der Um- fangsrand aufgrund der unterschiedlichen Steifigkeiten von der idealen Kreisform ab. Durch diesen Polygoneffekt kann die Pressungsverteilung der Kontaktflächen beeinflusst werden.
Wenn der Umfangsring 36 im Betrieb die Tendenz hat, sich von der Hebelfeder 22 zu entfernen, muss der Umfangsring 36 von der anderen Seite her abgestützt werden. Dies ist e- benfalls durch Zusatzelemente oder Teile der beiden Federn möglich.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, hat die Anbindung des Randes bzw. Endes des Umfangsrings, das keine Klinke trägt, an die Hebelfeder großen Einfluss aus der Funktion der Nachstellung. Wenn dieses Ende fest mit der Hebelfeder verbunden ist, führt das andere, mit der Klinke versehene Ende (in Beispiel der Fig. 4 das Ende 46) eine Tangentialbewegung aus, sobald die Hebelfeder 22 bewegt wird. Die Verschleißnachstellung verhält sich dann so, wie eingangs unter Sensieren über den Schaltweg beschrieben. Wenn keine feste tangentiale Verbindung zwischen dem Umfangsring 36 und der Hebelfeder 22 besteht, kann die Verschleißnachstellung an einer bezüglich der Kupplung ortsfesten Position schalten, so dass eine Verschleißnachstellung entsprechend der eingangs genannten Sensierung über den Schaltpunkt erfolgt. Dazu sind zwei Anschläge erforderlich. Ein einstellbarer Anschlag ersetzt die feste tangentiale Verbindung des Umfangsrings 36 mit der Hebelfeder, indem er dort den Tangentialweg begrenzt. Damit bei offener Kupplung an diesem Anschlag eine Lücke entsteht, muss an der anderen Seite des Umfangsrings (in der Nähe der Klinke) ein zweiter Anschlag die Tangentialkräfte der Zusatzfedern bzw. der vorgespannten Antriebsfeder aufnehmen. Wird eine derart konstruierte Kupplung eingerückt, entsteht an der Antriebsfeder ebenfalls sofort eine Tangentialbewegung. Da sich an dem einen Ende des Umfangsrings jedoch eine Lücke befindet, kann die Antriebsfeder das andere, gegen den Anschlag vorgespannte Ende nicht verschieben. Die Klinke bewegt sich nicht. Stattdessen führt die Tangentialbewegung zu einer Verringerung der Lücke. Beim weiteren Einrücken trifft der Antriebsfederrand auf den einstellbaren Anschlag und beginnt dann die Klinke gegen die Vorspannung zu verschieben. Bei welchem Einrückweg der Kupplung die Tangentialbewegung der Klinke ausreicht, um in den nächsten Zahn der Verzahnung zu springen und damit eine Verschleißnachstellung auszulösen, hängt von der Stellung des einstellbaren Anschlags ab. In den Fig. 15 und 16 ist dargestellt, wie der Anschlag als Exzenter ausgeführt werden kann. Eine Alternative zu dem verstellbaren Anschlag stellt eine zweite Klinke dar. Wenn diese erst soweit zurückrutschen muss, bis ihre Zähne im Zahngrund einer Referenzverzahnung liegen, ergibt sich zu Beginn des Einrückweges der Kupplung eine Phase, in der sich die Hauptklinke nicht bewegt. Dadurch kann durch die Referenzverzahnung eine ortsfeste Schaltposition für die Verschleißnachstellung definiert werden. Die Referenzverzahnung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, den Schaltpunkt bei zunehmendem Belagverschleiß zu verändern, indem die Zahnweite variiert wird. Dadurch können im Betriebsverlauf auftretende Veränderungen der Kupplung, wie Setzen von Federn, Einbetten der Beläge oder Kontaktverschleiß, vorgehalten werden.
Im Folgenden werden die in den Fig. 14 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert:
Bei der Ausführungsform der Fig. 14 sind die Speichen 32 ähnlich wie in Fig. 9 ausgebildet. Die Klinke 48 der Antriebsfeder 34 ist an einem Bereich 65 der Hebelfeder 22 axial geführt, so dass sie axial nicht von der Verzahnung 54 freikommen kann, die an einem Verstellring 66 ausgebildet ist. Der Verstellring ist zwischen der Anpressplatte 16 und Rampen 29 der Hebelfeder 22 angeordnet, die mittels gehäusefestem Zentrierbolzen 68 drehfest gehalten ist. Der äußere Umfangsrand 24 der Hebelfeder stützt sich am nicht dargestellten Gehäuse bzw. Deckel der Kupplung ab.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 sind die Speichen 32 sowohl gemäß Fig. 9 als auch gemäß Fig. 10 vorgesehen. Die Verstellung erfolgt wiederum über einen verdrehbaren Verstellring 66, der über ein Umfangssegment mit einer inneren Verzahnung 54 versehen ist. Der Umfangsring 36 der Antriebsfeder 34 ist mittels des Bolzens 70 radial unbeweglich, jedoch in Umfangsrichtung bzw. tangential beweglich mit der Hebelfeder 22 verbunden. Zur Begrenzung der tangentialen Beweglichkeit ist ein in axialer Richtung beispielsweise mittels eines Exzenters verstellbarer Anschlag 72 vorgesehen.
Die Zusatzfeder ist als eine Schenkelfeder 56' ausgeführt, deren einer Schenkel fest mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist und deren anderer Schenkel bei 74 drehbar gelagert ist und bei 76 in axialer Richtung fest mit der Antriebsfeder 34 verbunden ist. Der Federkörper übt ein Drehmoment auf den Schenkel aus, das das Bestreben hat, den Schenkel um eine Achse zu verdrehen, die sich durch das Zentrum des Federkörpers und die Lagerstelle ergibt. Aufgrund des Abstandes der Verbindungsstelle von Schenkel- und Antriebsfeder zur Drehachse übt das Drehmoment eine tangentiale Kraft auf die Antriebsfeder aus.
Fig. 16 zeigt eine der Fig. 15 ähnliche Anordnung, wobei zwei verschiedene Zusatzfedern dargestellt sind, die einzeln oder zusammen verwendet werden können. Die mit der Hebelfeder 22 vernieteten Speichen 32 der Antriebsfeder sind wiederum wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, ausgebildet. Die Antriebsfeder 34 ist ähnlich wie in Fig. 15 mit der Hebelfeder 22 über einen Bolzen 70 radial unbeweglich, jedoch tangential beweglich verbunden. Die Beweglichkeit ist durch einen vorteilhafter Weise mittels eines Exzenters einstellbaren Anschlags 72 begrenzt. Die Schenkelfeder 56' ist ähnlich ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15. Zusätzlich ist eine weitere Zusatzfeder 56" vorgesehen, die als e- bene Blechfeder ausgebildet ist. Insgesamt bildet die Zusatzfeder 56" einen nicht geschlossenen Ring, der an seinen Enden mit der Hebelfeder verbunden, beispielsweise vernietet, ist, und in einem Zwischenbereich über einen Bolzen mit der Antriebsfeder 34 derart verbunden ist, dass Kräfte nur in tangentialer Richtung übertragen werden. Alternativ kann die Zusatzfeder 56" auch am Gehäuse bzw. Deckel der Kupplung, an dem Zuganker oder der Anpressplatte befestigt werden. Die Kraftwirkung entsteht durch das Verformen des bügelartigen, nicht geschlossenen Federrings. Um zu verhindern, dass die Zusatzfeder 56" auf den Speichen 32 der Antriebsfeder 34 aufliegt, ist die Hebelfeder 22 neben den Speichen nach oben gewölbt und stützt somit die Zusatzfeder ab. Die im Betrieb auf die Zusatzfeder wirkenden Fliehkräfte wirken sich kaum auf die Antriebsfeder aus. Erreicht wird dies durch die symmetrische Form der Zusatzfeder und die symmetrische Anordnung der Verbindungsstelle zwischen Zusatz- und Antriebsfeder, die zusätzlich nur Kräfte in tangentialer Richtung überträgt. Eine der Feder 66" entsprechende Feder kann auch als Drahtbiegeteil hergestellt werden.
Weiter sind in Fig. 16 die Rampenflächen 29 des Verstellrings sichtbar, wobei der Verstellring an den dunkel dargestellten Stellen durch den zu der Anpressplatte führenden Zuganker abgestützt wird.
Die vorstehend beispielhaft beschriebene Erfindung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden, solange die Grundidee erhalten bleibt, eine Antriebsfeder mit einer Hebelfeder derart zu verbinden, dass bei einer axialen Verschiebung des inneren Umfangs der Hebelfeder sich unter Verringerung des Außendurchmessers eines geschlitzten Umfangsrings der Antriebsfeder eine am Umfangsring angebrachte Klinke sich in einer Verzahnung verschieben kann und die Verzahnung bei einer Rückverformung der Antriebsfeder relativ zur Antriebsfeder bzw. Hebelfeder verdreht. Dabei kann die Durchmesserverringerung minimal sein, weil für die Funktion die Bewegung der Klinke in Umfangsrichtung entscheidend ist. Die Erfindung kann für weitgehend alle Arten von Reibungskupplungen eingesetzt werden und eignet sich auch zur Anwendung in Doppelkupplungen, wie sie beispielsweise für Parallelschaltgetriebe verwendet werden. Die beschriebenen Merkmale können einzeln und in unterschiedlichen Kombinationen verwendet werden. Bezuαszeichenliste
Reibungskupplung 68 Zentrierbolzen
Gehäuse 70 Bolzen
Gegendruckplatte 72 Anschlag
Anpressplatte 74 Lagerung
Reibbeläge 76 Verbindung
Kupplungsscheibe 78 Bolzen
Welle
Hebelfeder äußerer Umfangsrand innerer Umfangsrand
Betätigungsglied
Rampe
Ansatz
Nieten
Speichen
Antriebsfeder
Umfangsring
Distanzstück
Kraftrand
Schlitz
Ende
Ende
Klinke
Federarm
Zahn
Verzahnung
Zusatzfeder
Biegearm
Nietloch
Kuppe
Arm
Führungsbereich
Verstellring

Claims

Patentansprüche
1. Reibungskupplung mit einem Gehäuse (12), einer mit dem Gehäuse drehfest, jedoch axial begrenzt beweglich verbundenen Anpressplatte (16), einer zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte vorgesehenen, insgesamt ringscheibenförmigen Hebelfeder (22), deren innerer Umfangsrand zum Bewegen der Anpressplatte axial beweglich ist und die sich am Gehäuse oder der Anpressplatte über Rampenflächen (29) abstützt, deren axiale Dicke sich in Umfangsrichtung ändert, und einer Verschleißnachstelleinrichtung, die bei Verschleiß von Reibbelägen (18) der Kupplung mittels eines mit Freilauf ausgebildeten Zahneingriffs eine Verschiebung der Abstützung auf den Rampenflächen in Umfangsrichtung bewirkt, welche Verschleißnachstelleinrichtung enthält: eine mit einem äußeren, radial geschlitzten Umfangsring (36) und von diesem radial einwärts gerichteten Speichen (32) ausgebildete Antriebsfeder (34), deren Speichen an ihren radial inneren Enden mit der Hebelfeder (22) radial fest verbunden sind und die sich an einem radial äußeren Bereich der Hebelfeder abstützt, an einer Seite des Schlitzes (42) mit der Hebelfeder bezüglich der Umfangsrichtung verbunden ist und an der anderen Seite des Schlitzes mit einer Klinke (48) für einen Eingriff in eine Verzahnung (54) versehen ist, die an einem Bauteil ausgebildet ist, dessen Verdrehung relativ zu der Klinke eine Verschiebung der Abstützung auf den Rampenflächen in Umfangsrichtung bewirkt, wobei die Antriebsfeder mit der Hebelfeder derart zusammenwirkt, dass sich bei einer axialen Verschiebung des inneren Umfangsrandes der Hebelfeder das mit der Klinke versehene Ende (46) des Umfangsringes der Antriebsfeder unter Abnahme des Durchmessers des Umfangsrings in Richtung auf das andere Ende (44) des Umfangsrings bewegt, so dass die Verzahnung von der Klinke in Freilaufrichtung überfahrbar ist und bei der Rückverschiebung des inneren Umfangsrandes der Hebelfeder in einen axial verschobenen Zahneingriff mit der Verzahnung bringbar ist, wodurch bei Rückkehr der Hebelfeder in ihre Ausgangslage die Hebelfeder durch die ihre Ausgangsform wieder annehmende Antriebsfeder relativ zu der Verzahnung verdreht wird.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 , wobei wenigstens eine die Relativverdrehung zwischen der Hebelfeder (22) und der Verzahnung (54) bei der Rückkehr der Antriebsfeder in deren Ausgangsform unterstützende Zusatzfeder (56) vorgesehen ist, die beim Verformen der Hebelfeder gespannt wird und sich beim Entformen der Hebelfeder entspannt.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, wobei die Zusatzfeder (56) vorgespannt ist.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Zusatzfeder in die Antriebsfeder integriert ist.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Zusatzfeder durch ein elastisches Element (56, 56', 56") gebildet ist, das zumindest an einer Stelle mit der Antriebsfeder verbunden ist.
6. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eine Zusatzfeder (56) zwischen den Rändern des Schlitzes (42) des Umfangsrandes (36) der Antriebsfeder (34) angeordnet ist.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eine Zusatzfeder zwischen Speichen der Antriebsfeder angeordnet ist.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eine Zusatzfeder als eine Schenkelfeder (56') ausgebildet ist, deren Drehmoment eine tangentiale Kraft auf die Antriebsfeder (34) ausübt.
9. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die insgesamt radial gerichteten Speichen (32) der Antriebsfeder (34) in Längsrichtung steif sind und eine Bewegung des äußeren Umfangsrandes der Antriebsfeder in deren Umfangsrichtung ermöglichen.
10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Speichen (32) in axialer Richtung der Kupplung eine Steifigkeit aufweisen, die ein Abheben der Antriebsfeder (34) von der Hebelfeder (22) verhindert.
11. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Speichen (32) durch einen Draht gebildet sind, der radial innen in die Hebelfeder eingehängt ist und radial außen mit dem Umfangsring (36) der Antriebsfeder (34) verbunden ist.
12. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Speichen (32) über in Umfangsrichtung verlaufende Biegearme (58) mit dem Umfangsring (36) der Antriebsfeder (34) verbunden sind.
13. Reibungskupplung nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Speichen (32) über mäanderförmige Zwischenbereiche mit dem Umfangsring (36) der Antriebsfeder verbunden sind.
14. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Speichen (32) über abgebogene Endbereiche mit der Hebelfeder (22) verbunden sind.
15. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Umfangsring (36) der Antriebsfeder (34) derart ausgebildet ist, dass er einen Energiespeicher für die Nachstellung der Kupplung bildet.
16. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Klinke (48) durch einen Federarm (50) gebildet ist, an dessen Ende wenigstens ein Zahn (52) ausgebildet ist, der elastisch in Anlage an die Verzahnung (54) gedrängt ist.
17. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei mehrere Klinken vorgesehen sind, die in eine oder mehrere entsprechende Verzahnungen eingreifen, deren Zahneingriffe gegenseitig versetzt sind.
18. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 17; wobei die Antriebsfeder (34) und die Verzahnung (54) an unterschiedlichen Seiten der Hebelfeder angeordnet sind,
19. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der dem Schlitz (42) benachbarte, nicht mit einer Klinke versehene Endbereich des Umfangsrings (36) starr mit der Hebelfeder (22) verbunden ist.
20. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Umfangsring (36) der Antriebsfeder (34) zwischen zwei auf verschiedenen Seiten des Schlitzes (42) angeordneten Anschlägen begrenzt in Umfangsrichtung relativ zur Hebelfeder beweglich ist.
21. Reibungskupplung nach Anspruch 20, wobei einer der Anschläge durch eine weitere Klinke gebildet ist , die in eine Verzahnung eingreift.
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