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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft allgemein Doppelscheibenkupplungen zur Drehmomentübertragung in Kraftfahrzeugen.
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HINTERGRUND
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Reibungskupplungen zur Verwendung bei der Übertragung von Drehmoment zwischen einem Kraftfahrzeugmotor und einem Getriebe sind allgemein bekannt. Eine bekannte Reibungskupplungskonstruktion enthält zwei Reibscheiben, eine Druckplatte, eine Zwischenplatte und einen Kupplungsdeckel, die drehbar um eine gemeinsame Achse montiert sind. Die Kupplungsscheiben, die Druckplatte und die Zwischenplatte sind relativ zueinander axial bewegbar, so dass die Druckplatte in Bezug auf den Deckel bewegt werden kann, um die beiden Reibscheiben und die dazwischen eingefügte Zwischenplatte axial gegen ein Motorschwungrad zu drücken. Eine Reihe von Antriebsbügeln, die jeweils allgemein ein oder mehrere nachgiebige Elemente enthalten, die geschichtet sind, um eine Blattfeder zu bilden, sind an den Rändern der Zwischenplatte und der Druckplatte positioniert, um eine Vorspannkraft gegen die Platten zu schaffen. Bei Einrückung der Kupplung werden die Zwischenplatte, die Druckplatte und die Reibscheiben gegen das Motorschwungrad gepresst, so dass eine Drehung des Schwungrads eine Drehung der Reibscheiben bewirkt. Während der Ausrückung der Kupplung spannen die Antriebsbügel die Zwischenplatte und die Druckplatte in eine Richtung von dem Schwungrad weg vor, um die Zwischenplatte und die Druckplatte von den Reibscheiben zu trennen.
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Bei vielen herkömmlichen Reibungskupplungen kann die axiale Bewegung der Zwischenplatte während der Einrückung und Ausrückung der Kupplung unkontrolliert werden. Das heißt, dass ein gleichzeitiges Ineingriffbringen der Zwischenplatte und der Druckplatte mit den Reibscheiben und ein gleichzeitiges Außereingriffbringen der Reibscheiben mit der dazwischen eingefügten Zwischenplatte nicht in der gewünschten Weise erfolgen können. Wenn die Reibscheiben aufeinanderfolgend und nicht gleichzeitig in Eingriff gebracht werden, kann das Reibmaterial an einer Reibscheibe schneller verbraucht werden als das Reibmaterial auf der anderen Reibscheibe, wodurch die Nutzungslebensdauer der Kupplung reduziert wird.
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Um ein nahezu gleichzeitiges Ineingriffbringen der Reibscheiben sicherzustellen, sind verschiedene Konstruktionen vorgeschlagen worden, die erzwingen, dass der Weg der Zwischenplatte mit dem Druckplattenweg weitgehend übereinstimmt. Eine bekannte Konstruktion enthält einen Mechanismus, der ein an der radial äußeren Seite der Zwischenplatte angeschraubtes Trennelement und einen Hebel enthält, der an der Mitte der Antriebsbügel angebracht ist, die die Druckplatte vorspannen. Ein Ineingriffbringen des Trennelementes mit dem Hebel begrenzt die Axialbewegung der Zwischenplatte auf ungefähr die Hälfte der Axialbewegung der Druckplatte während der Einrückung und Ausrückung der Kupplung. Demgemäß werden die Reibscheiben durch die Zwischenplatte und die Druckplatte nahezu gleichzeitig in Eingriff gebracht, wodurch ein im Wesentlichen gleichmäßiger Verschleiß der Reibscheiben und eine sanfte Einrückung der Kupplung erzielt werden.
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Ferner sind die früheren Mechanismen, um ein gleichzeitiges Ineingriffbringen zu erreichen, nicht einstellbar. Demgemäß besteht ein Bedarf nach einer vereinfachten Vorrichtung, die in einfacher und kostengünstiger Weise an einer Kupplung befestigt werden kann, um die gewünschte Steuerung des Zwischenplattenwegs relativ zu dem Druckplattenweg zu erreichen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, sind anschauliche Ausführungsformen in Einzelheiten dargestellt. Obwohl die Zeichnungen einige Ausführungsformen darstellen, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet, so dass manche Merkmale vergrößert, entfernt oder teilweise aufgeschnitten sein können, um die vorliegende Erfindung besser veranschaulichen und erläutern zu können. Ferner sind die hierin angegebenen Ausführungsforen lediglich beispielhaft und nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder in sonstiger Weise die Ansprüche auf die genauen Formen und Konfigurationen zu begrenzen oder beschränken, wie sie in den Zeichnungen veranschaulicht und in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind.
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1 zeigt eine Umgebungsansicht, die eine in einem Schwerlastfahrzeug montierte Kupplung veranschaulicht.
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2 zeigt eine Ansicht der Kupplung, aufgenommen im Wesentlichen entlang der Linie 2-2 nach 1.
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3 zeigt eine Schnittansicht der Kupplung, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 3-3 nach 2.
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4 zeigt eine Schnittansicht der Kupplung, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 4-4 nach 2.
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5 zeigt eine Perspektivansicht der Kupplung, aufgenommen im Wesentlichen entlang der Sichtlinie 5-5 nach 2.
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6 zeigt eine vergrößerte, teilweise weggeschnittene Ansicht des Abschnitts A nach 5.
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7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereiches 7 nach 3 gemäß einer Ausführungsform, wobei einige Details der Deutlichkeit wegen entfernt sind.
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8 zeigt eine Schnittansicht der Kupplung, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 3-3 nach 2, gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei einige Details der Deutlichkeit wegen entfernt sind.
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9 zeigt eine vergrößerte, teilweise weggeschnittene Perspektivansicht eines Abschnitts der Kupplung nach 8, ähnlich der Ansicht nach 6.
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10 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereiches 10 nach 8, wobei einige Details der Deutlichkeit wegen entfernt sind.
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11 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform nach 8, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 4-4 nach 2.
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12 zeigt eine Perspektivansicht der Ausführungsform nach 8, aufgenommen im Wesentlichen entlang der Sichtlinie 5-5 nach 2.
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13 zeigt eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kupplung, wobei einige Details der Deutlichkeit wegen entfernt sind.
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14 zeigt eine Endansicht der Kupplung nach 13.
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15 zeigt eine Schnittansicht, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 15-15 nach 14.
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16 zeigt eine Explosionsansicht der Kupplung nach 13.
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17 zeigt eine Schnittansicht, geschnitten im Wesentlichen entlang der Linie 17-17 nach 14, wobei die Linie 17-17 an der Achse der Kupplung gedreht ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 veranschaulicht ein Fahrzeug V, das eine Kabine C (und) eine Schwerlastkupplung 20 aufweist, die wahlweise Drehmoment von einem Motorschwungrad 24 auf eine angetriebene Welle 38 eines Fahrzeuggetriebes T überträgt. Das Schwungrad 24 ist das antreibende Glied, das Drehmoment liefert, das wahlweise zu dem Getriebe T übertragen wird. Eine standardgemäße Kupplungsausrückanordnung 42 wird verwendet, um eine Ausrückung der Kupplung 20 von dem Schwungrad 24 zu bewirken. Eine derartige Bewegung der Ausrückanordnung R wird durch Niederdrücken eines Kupplungspedals CP in einer Fahrzeugkabine C oder durch eine elektronische Kupplungsanordnung (FCA) erreicht. Das Kupplungspedal CP kann mit der Ausrückanordnung 42 mechanisch verbunden sein. Ein voller Hub des Pedals CP rückt die Kupplung 20 vollständig aus, indem die Ausrückanordnung 42 in eine äußerst rechte Stellung (in der Richtung des Pfeils R) bewegt wird.
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Bezugnehmend auf die 2–6 ist die Kupplung 20 als eine Doppelscheiben-Reibungskupplung veranschaulicht, die allgemein durch eine Achse A-A (3) definiert ist. Die Kupplung 20 enthält einen Deckel 22, der in lösbarer Weise an dem Schwungrad 24 des Verbrennungsmotors E gesichert ist. Zwischen dem Deckel 22 und dem Schwungrad 24 sind eine erste Reibscheibe 26 neben dem Schwungrad 24 und eine Zwischenplatte 28 neben der ersten Reibscheibe 26 angeordnet. Eine zweite Reibscheibe 30 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 32 der Zwischenplatte 28 angeordnet, und die Druckplatte 34 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 36 der zweiten Reibscheibe 30 angeordnet. Die erste und die zweite Reibscheibe 26, 30 sind an der Getriebeeingangswelle 38 drehfest gesichert, jedoch in Bezug auf diese axial bewegbar.
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Die Zwischenplatte 28 und die Druckplatte 34 sind gemeinsam mit dem Deckel 22 drehfest gesichert und wie die Reibscheiben 26 und 30 in Bezug auf diesen axial bewegbar. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform liegt die Druckplatte 34 an einer Tellerfeder 40, an, die die Druckplatte 34 in bewegbarer Weise mit einem Ausrückmechanismus 42 verbindet. Der Ausrückmechanismus 42 wird durch einen Fahrzeugführer wahlweise gesteuert, um die Kupplung 20 einzurücken und auszurücken. Jedoch wird erkannt, dass die Kupplung 20 außer mit einer Tellerfeder mit vielfältigen Klemmkraft erzeugenden Ausrückmechanismen eingesetzt werden kann. Ein gut bekanntes Beispiel ist die Verwendung mehrerer Hebel und Druckfedern. Eine weitere Alternative ist eine Fliehkraft betätigte Kupplung, die sowohl eine Zwischenplatte als auch eine Druckplatte aufweist. In der Fliehkraft betätigten Kupplung wird die Klemmkraft durch verschwenkte Gewichte erzeugt, die bei einer Drehung der Kupplungsanordnung radial nach außen schwenken.
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Indem nun speziell auf die 4 und 5 Bezug genommen wird, sind die Zwischenplatte 28 und die Druckplatte 34 durch einen ersten bzw. zweiten Antriebsbügel 44 bzw. 46 mit dem Deckel 22 bewegbar verbunden. Die Antriebsbügel 44, 46 enthalten vorzugsweise mehrere nachgiebige Elemente, die geschichtet sind, um gemeinsam eine Blattfeder zu bilden, wie dies bekannt ist. Der erste Antriebsbügel 44 stellt eine Kraft auf der Zwischenplatte 28 zur Vorspannung der Zwischenplatte 28 in einer Richtung zu der Druckplatte 34 hin bereit. In ähnlicher Weise stellt der zweite Antriebsbügel 46 eine gegen die Druckplatte 34 wirkende Kraft bereit um sicherzustellen, dass die Druckplatte 34 mit der Tellerfeder 40 in ständigem Kontakt steht. Dabei übt die Tellerfeder 40 eine Klemmkraft gegen die Druckplatte 34 aus, wenn eine Einrückung der Kupplung 20 erwünscht ist. Während 4 und 5 lediglich ein Paar von Antriebsbügeln 44, 46 für jede der Zwischenplatte 28 bzw. der Druckplatte 34 zeigt, sind in den veranschaulichten beispielhaften Ausführungsformen mehrere Antriebsbügel 44 und 46 rings um die Ränder der Zwischenplatte 28 und der Druckplatte 34 verteilt.
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Erneut bezugnehmend auf 4 ist ein erstes Ende 48 des zweiten Antriebsbügels 46 an einem Flanschabschnitt 50 der Druckplatte 34 durch ein Befestigungsmittel 52, wie beispielsweise einen Niet oder dergleichen, starr gesichert. Ein zweites Ende des zweiten Antriebsbügels 46 ist durch ein Antriebsbügel-Befestigungsmittel 56, wie beispielsweise einen Gewindebolzen oder dergleichen, mit dem Deckel 22 lösbar verbunden. Eine Zwischenlegscheibe 58 kann zwischen einem Kopf 59 des Befestigungsmittels 56 und dem zweiten Antriebsbügel 46 angeordnet sein um sicherzustellen, dass ein passender Anpressdruck über das zweite Ende 54 des zweiten Antriebsbügels 46 verteilt wird.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 4 ist ein erstes Ende 60 des ersten Antriebsbügels 44 mit der Zwischenplatte 28 durch ein Befestigungsmittel 64, wie beispielsweise einen Niet oder dergleichen, starr gesichert, während ein zweites Ende 62 des ersten Antriebsbügels 44 mit dem Deckel 22 lösbar verbunden ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der erste Antriebsbügel 44 vorzugsweise durch das Befestigungsmittel 56, das ein Gewindebolzen oder dergleichen sein kann, an dem Deckel 22 befestigt. Eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 66 erstreckt sich zwischen dem zweiten Ende 62 des ersten Antriebsbügels 44 und dem zweiten Ende 54 des zweiten Antriebsbügels 46. Demgemäß sind der erste Antriebsbügel 44 und der zweite Antriebsbügel 46 mit einem einzigen Befestigungsmittel 56 an dem Deckel 22 starr befestigt, obwohl der erste Antriebsbügel 44 und der zweite Antriebsbügel 46 gegebenenfalls nicht mit einem einzigen Befestigungsmittel an dem Deckel 22 befestigt sein können.
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Bezugnehmend auf die 6 und 7 enthält die Zwischenplatte 28 mehrere Zwischenbefestigungsabschnitte 70, die eine darin ausgebildete Öffnung 72 aufweisen, und die Druckplatte 34 enthält mehrere Druckbefestigungsabschnitte 74 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 76. Mehrere Vorspannelemente 80 sind zwischen der Zwischenplatte 28 und der Druckplatte 34 eingefügt. Jedes Vorspannelement 80 enthält ein erstes Ende 82, das sich gegen einen der Druckbefestigungsabschnitts 74 abstützt, und ein zweites Ende 84, das sich gegen einen der Zwischenbefestigungsabschnitte 70 abstützt. Wie in 7 veranschaulicht, werden die Vorspannelemente 80, wenn die Reibscheiben 26, 30 das Schwungrad 24, die Zwischenplatte 28 und die Druckplatte 34 berühren, derart zusammengedrückt, dass die Vorspannelemente 80 eine (zu der Achse A-A im Wesentlichen parallele) axiale Kraft ausüben, um die Druckplatte 34 von der Zwischenplatte 28 weg zu drängen. In der veranschaulichten Ausführungsform enthält die Kupplung 20 vier Vorspannelemente 80, obwohl eine andere geeignete Anzahl der Vorspannelemente verwendet werden kann.
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Jedes Vorspannelement 80 enthält ein erstes Halteelement 90, das durch dieses hindurchgeführt ist. Wie veranschaulicht, ist das erste Element 90 durch eine der Öffnungen 72 der Zwischenplatte 28 verschiebbar hindurchgeführt und mit einer der Öffnungen 76 der Druckplatte 34 gekoppelt, um dem ersten Element 90 zu ermöglichen, sich innerhalb der Öffnung 72 axial zu verschieben, wenn sich die Zwischenplatte 28 in Axialrichtung relativ zu der Druckplatte 34 bewegt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Element 90 innerhalb der Öffnung 76 schraubbar aufgenommen, obwohl das erste Element 90 mit der Druckplatte 34 und der Zwischenplatte 28 auf jede beliebige geeignete Weise gekoppelt sein kann, um das Vorspannelement 80 in einer gewünschten Stellung zu halten und dabei der Zwischenplatte 28 zu gestatten, sich relativ zu der Druckplatte 34 axial zu bewegen.
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Wenn die Kupplung 20 ausgerückt wird, das heißt, wenn die Ausrückanordnung 42 von der Druckplatte 34 weg bewegt wird, wird die Druckplatte 34 aufgrund der Vorspannkraft des zweiten Antriebsbügels 46 getrieben, um sich von dem Schwungrad 24 weg zu bewegen. Nahezu gleichzeitig bewegt sich die Zwischenplatte 28 aufgrund der Vorspannkraft des ersten Antriebsbügels 44 automatisch von dem Schwungrad 24 weg. Aufgrund der Vorspannkraft, die das Vorspannelement 80 zwischen der Druckplatte 34 und der Zwischenplatte 28 ausübt, ist die axiale Strecke, über die sich die Zwischenplatte 28 hinweg bewegt, ungefähr gleich der Hälfte der axialen Strecke, über die sich die Druckplatte 34 hinweg bewegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die erste und die zweite Reibscheibe 26, 30 nahezu gleichzeitig außer Eingriff gebracht werden.
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Es ist zu erkennen, dass eine Axialbewegung der Zwischenplatte 28 relativ zu der Druckplatte 34 durch Veränderung der Federkonstanten des Vorspannelementes 80, des ersten Antriebsbügels 44 und des zweiten Antriebsbügels 46 leicht modifiziert werden kann. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Federkonstanten des ersten Antriebsbügels und des Vorspannelementes in etwa gleich, obwohl je nach Wunsch andere Federkonstanten verwendet werden können.
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Bezugnehmend auf die 8–12 ist eine modifizierte beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in Einzelheiten veranschaulicht. In diesem beispielhaften Ansatz ist eine Kupplung 220 vorgesehen, die der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Kupplung 20 im Wesentlichen ähnlich ist, mit wenigstens einer Ausnahme, dass nämlich das Vorspannelement einstellbar vorgespannt sein kann, wie dies in größeren Einzelheiten nachstehend erläutert ist.
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Die Kupplung 220 enthält einen Deckel 222, der an dem Schwungrad 224 des Verbrennungsmotors E lösbar gesichert ist. Zwischen dem Deckel 222 und dem Schwungrad 224 sind eine erste Reibscheibe 226 neben dem Schwungrad 224 und eine Zwischenplatte 228 neben der ersten Reibscheibe 226 angeordnet. Eine zweite Reibscheibe 230 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 232 der Zwischenplatte 228 angeordnet, und eine Druckplatte 234 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 236 der zweiten Reibscheibe 230 angeordnet. Die erste und die zweite Reibscheibe 226, 230 sind auf der Getriebeeingangswelle 238 drehfest gesichert, jedoch in Bezug auf diese axial bewegbar.
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Die Zwischenplatte 228 und die Druckplatte 234 sind gemeinsam mit dem Deckel 222 drehfest gesichert und wie die Reibscheiben 226 und 230 in Bezug auf diesen axial bewegbar. In der veranschaulichten Ausführungsform liegt die Druckplatte 234 an einer Tellerfeder 240 an, die die Druckplatte 234 mit einem Ausrückmechanismus 242 bewegbar verbindet. Der Ausrückmechanismus 242 wird durch einen Fahrzeugführer wahlweise gesteuert, um die Kupplung 20 einzurücken und auszurücken. Jedoch versteht es sich, dass die Kupplung 20 außer mit einer Tellerfeder mit vielfältigen Klemmkraft erzeugenden Ausrückmechanismen verwendet werden kann. Ein allgemein bekanntes Beispiel ist die Verwendung von mehreren Hebeln und Druckfedern. Eine weitere anschauliche Alternative ist eine Fliehkraft betätigte Kupplung, die sowohl eine Zwischenplatte als auch eine Druckplatte aufweist. In der Fliehkraft betätigten Kupplung wird die Klemmkraft durch verschwenkte Gewichte erzeugt, die bei einer Drehung der Kupplungsanordnung radial nach außen schwenken.
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Indem nun speziell auf die 9, 11 und 12 Bezug genommen wird, sind die Zwischenplatte 228 und die Druckplatte 234 mit dem Deckel 222 über einen ersten bzw. zweiten Antriebsbügel 244 bzw. 246 bewegbar verbunden. Die Antriebsbügel 244, 246 enthalten vorzugsweise mehrere elastische Elemente, die zusammengeschichtet sind, um eine Blattfeder zu bilden, wie dies bekannt ist. Der erste Antriebsbügel 244 erzeugt eine Kraft auf die Zwischenplatte 228 zur Vorspannung der Zwischenplatte 228 in eine Richtung zu der Druckplatte 234 hin. In ähnlicher Weise erzeugt der zweite Antriebsbügel 246 eine Kraft gegen die Druckplatte 234 um sicherzustellen, dass die Druckplatte 234 mit der Tellerfeder 240 in ständigem Kontakt steht. Dabei übt die Tellerfeder 240 eine Klemmkraft gegen die Druckplatte 234 aus, wenn ein Einrücken der Kupplung 220 erwünscht ist. während die 4, 5 und 9 nur ein einzelnes Paar von Antriebsbügeln 244, 246 für jede von der Zwischenplatte 228 bzw. der Druckplatte 234 zeigen, sind in der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform mehrere Antriebsbügel 244 und 246 um die Ränder der Zwischenplatte 228 und der Druckplatte 234 verteilt.
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Erneut bezugnehmend auf 11 ist ein erstes Ende 248 des zweiten Antriebsbügels 246 mit einem Flanschabschnitt 250 der Druckplatte 234 durch ein Befestigungsmittel 252, wie beispielsweise einen Niet oder dergleichen, starr gesichert. Ein zweites Ende 254 des zweiten Antriebsbügels 246 ist mit dem Deckel 222 durch ein Antriebsbügel-Befestigungsmittel 256, wie beispielsweise einen Gewindebolzen oder dergleichen, lösbar verbunden. Eine Zwischenlegscheibe 258 kann zwischen einem Kopf 259 des Befestigungsmittels 256 und dem zweiten Antriebsbügel 246 angeordnet sein um sicherzustellen, dass ein passender Anpressdruck über das zweite Ende 254 des zweiten Antriebsbügels 246 verteilt wird.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 11 ist ein erstes Ende 260 des ersten Antriebsbügels 244 an der Zwischenplatte 228 durch ein Befestigungsmittel 264, wie beispielsweise eine Niet oder dergleichen, starr gesichert, während ein zweites Ende 262 des ersten Antriebsbügels 244 mit dem Deckel 222 lösbar verbunden ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der erste Antriebsbügel 244 vorzugsweise durch ein Befestigungsmittel 256, das ein Gewindebolzen oder dergleichen sein kann, an dem Deckel 222 befestigt. Eine im Wesentlichen zylindrische Hülse 266 erstreckt sich zwischen dem zweiten Ende 262 des ersten Antriebsbügels 244 und dem zweiten Ende 254 des zweiten Antriebsbügels 246. Demgemäß sind der erste Antriebsbügel 244 und der zweite Antriebsbügel 246 an dem Deckel 222 mittels eines einzigen Befestigungsmittels 256 starr befestigt, obwohl der erste Antriebsbügel 244 und der zweite Antriebsbügel 246 gegebenenfalls nicht mit einem einzigen Befestigungsmittel an dem Deckel 222 starr befestigt sein können.
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Bezugnehmend auf 10 enthält die Zwischenplatte 228 mehrere Zwischenbefestigungsabschnitte 270 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 272, und die Druckplatte 234 enthält mehrere Druckbefestigungsabschnitte 274, die eine darin ausgebildete Öffnung 276 aufweisen. Mehrere Vorspannelemente 280 sind zwischen der Zwischenplatte 228 und der Druckplatte 234 eingefügt. Jedes Vorspannelement 280 enthält ein erstes Ende 282, das sich an einem der Druckbefestigungsabschnitte 274 abstützt, und ein zweites Ende 284, das sich an einem der Zwischenbefestigungsabschnitte 270 abstützt. Wie in 8 veranschaulicht, werden die Vorspannelemente 280, wenn die Reibscheiben 226, 230 das Schwungrad 224, die Zwischenplatte 228 und die Druckplatte 234 berühren, derart zusammengedrückt, dass die Vorspannelemente 280 eine Axialkraft (im Wesentlichen parallel zu der Achse B-B) ausüben, um die Druckplatte 234 von der Zwischenplatte 228 weg zu drängen. In der veranschaulichten Ausführungsform enthält die Kupplung 220 vier Vorspannelemente 280, obwohl eine andere geeignete Anzahl von Vorspannelementen verwendet werden kann.
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Jedes Vorspannelement 280 enthält ein längliches erstes Element 290, das durch dieses hindurchgeführt ist. Das erste Element 290 weist ein daran angebrachtes Koppelelement 292, wie beispielsweise eine Gewindemutter, auf. Das erste Element 290 enthält einen Bund 294 mit einem größeren Durchmesser als der Rest des ersten Elementes 290. Wie veranschaulicht, ist das erste Element 290 durch eine der Öffnungen 272 der Zwischenplatte 228 verschiebbar hindurchgeführt und in einer der Öffnungen 276 der Druckplatte 234 einschraubbar aufgenommen, um dem ersten Element 290 zu ermöglichen, sich in der Öffnung 272 axial zu verschieben, während die Zwischenplatte 228 sich axial relativ zu der Druckplatte 234 bewegt. Das erste Element 290 ist in der Öffnung 276 eingeschraubt, wie dies allgemein bei 300 angezeigt ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Element 290 in der Öffnung 276 einschraubbar aufgenommen, um den Bund 234 axial relativ zu der Druckplatte 234 zu verstellen, obwohl das erste Element 290 mit der Druckplatte 234 und der Zwischenplatte 228 auf jede beliebige geeignete Weise gekoppelt sein kann, um das Vorspannelement 280 in einer gewünschten Stellung zu halten und dabei der Zwischenplatte 228 zu gestatten, sich axial relativ zu der Druckplatte 234 zu bewegen.
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Wie am besten in 10 veranschaulicht, wird das Vorspannelement 280 zusammengedrückt, wenn die zweite Reibscheibe 230 zwischen der Druckplatte 234 und der Zwischenplatte 228 eingeklemmt ist. Die Schraubverbindung zwischen dem ersten Element 290 und der Druckplatte 234 ermöglicht dem Vorspannelement, wenn es sich in der Konfiguration nach 10 befindet, je nach Wunsch vorgespannt zu werden. Demgemäß kann ein Benutzer durch Einstellung der ersten Elemente 290 die Geschwindigkeit des Wegrückens zwischen der Druckplatte 234 und der Zwischenplatte 228 erhöhen oder verringern. In einer Ausführungsform der Einstellung der Vorspannung kann ein Benutzer einen gewählten ersten Betrag der Vorspannkraft für das Vorspannelement bestimmen. Nach einem Betrieb für eine Zeitspanne können in dem Fall, dass der Verschleiß an einer der Reibscheiben 226, 230 den an der anderen übersteigt, die ersten Elemente 290 relativ zu der Druckplatte 234 gedreht werden, um die axiale Position der ersten Elemente 290 relativ zu der Druckplatte 234 zu verändern, wodurch die Vorspannung an den Vorspannelementen 288 verändert wird. Diese Veränderung der Vorspannung kann zu einer größeren Verschleißrate an der Reibscheibe, von der festgestellt wurde, dass sie ein geringeres Verschleißmaß aufweist, im Vergleich zu der Reibscheibe, bei der festgestellt wurde, dass sie das größere Verschleißmaß aufweist, führen, wodurch die Lebensdauer der Kupplung 220 erhöht wird. Das Koppelelement 292 kann verwendet werden, um eine unerwünschte Drehung des ersten Elementes 290 zu verhindern, wie dies bekannt ist.
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Obwohl die ersten Elemente 90, 290 mit ein Gewinde tragenden Flächenabschnitten veranschaulicht sind, können die ersten Elemente 90, 290 beliebige Oberflächenmerkmale zur axialen Zurückhaltung wenigstens einer von der Druckplatte und der Zwischenplatte relativ zu dem ersten Element enthalten. Während ferner das erste Element 290 mit einem Bund 294 zur axialen Rückhaltung des Vorspannelementes 280 relativ zu dem ersten Element veranschaulicht ist, kann das erste Element 290 ein beliebiges Oberflächenmerkmal enthalten, das sich zur axialen Zurückhaltung des Vorspannelementes 280 relativ zu dem ersten Element 290 eignet.
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Bezugnehmend auf die 13–16 ist eine modifizierte beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems in Einzelheiten veranschaulicht. In diesem beispielhaften Ansatz ist eine Kupplung 420 vorgesehen, die der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Kupplung 20 im Wesentlichen ähnlich ist, mit wenigstens einer Ausnahme, dass nämlich die Antriebsbügel gegebenenfalls nicht verwendet werden. Speziell können die ersten Antriebsbügel 44 weggelassen und die Zwischenplatte mit dem Deckel, dem Schwungrad und der Druckplatte in der hierin beschriebenen Weise drehfest gekoppelt werden.
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Die Kupplung 420 enthält einen Deckel 422, der an einem Schwungrad 424 einer Brennkraftmaschine, wie beispielsweise des Verbrennungsmotors E, lösbar gesichert ist. Zwischen dem Deckel 422 und dem Schwungrad 424 sind eine erste Reibscheibe 426 neben dem Schwungrad 424 und eine Zwischenplatte 428 neben der ersten Reibscheibe 426 angeordnet. Eine zweite Reibscheibe 430 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 432 der Zwischenplatte 428 angeordnet, und eine Druckplatte 434 ist neben einer dem Getriebe zugewandten Seite 436 der zweiten Reibscheibe 430 angeordnet. Die erste und die zweite Reibscheibe 426, 430 sind auf einer Getriebeeingangswelle 438 drehfest gesichert, jedoch in Bezug auf diese axial bewegbar.
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Die Zwischenplatte 428 und die Druckplatte 434 sind gemeinsam mit dem Deckel 422 und dem Schwungrad 424 drehfest gesichert und wie die Reibscheiben 426 und 430 in Bezug auf diesen axial bewegbar. In der veranschaulichten Ausführungsform liegt die Druckplatte 434 an einer Tellerfeder 440 an, die die Druckplatte 434 mit einem Ausrückmechanismus 442 bewegbar verbindet. Der Ausrückmechanismus 442 wird durch einen Fahrzeugführer wahlweise gesteuert, um die Kupplung 420 einzurücken und auszurücken. Jedoch versteht es sich, dass die Kupplung 420 außer mit einer Tellerfeder mit vielfältigen Klemmkraft erzeugenden Ausrückmechanismen verwendet werden kann. Ein allgemein bekanntes Beispiel ist die Verwendung von mehreren Hebeln und Druckfedern. Eine weitere anschauliche Alternative ist eine Fliehkraft betätigte Kupplung, die sowohl eine Zwischenplatte als auch eine Druckplatte aufweist. In der Fliehkraft betätigten Kupplung wird die Klemmkraft durch verschwenkte Gewichte erzeugt, die bei einer Drehung der Kupplungsanordnung radial nach außen schwenken. Wie in größeren Einzelheiten nachstehend erläutert, enthält das Schwungrad 424 mehrere im Wesentlichen zylindrische Öffnungen 444 zur Führung der Zwischenplatte in Axialrichtung relativ zu dem Schwungrad 424.
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Der Deckel 422 enthält mehrere Schwungradbefestigungsabschnitte 450. Die Zwischenplatte 428 enthält mehrere Ansätze 452 (13 und 16), die zwischen zwei der Schwungradbefestigungsabschnitte 450 eingefügt sind, um die Zwischenplatte 428 drehfest mit dem Deckel 422 zu koppeln. Die Ansätze 452 enthalten im Wesentlichen rohrförmige Ausrichtelemente 454, die sich von diesen aus erstrecken. Wie am besten in 17 zu sehen, ist die Zwischenplatte 428 mit dem Deckel 222 über mehrere Antriebsbügel 446 drehfest verbunden. Die Antriebsbügel 446 können mehrere elastische Elemente enthalten, die zusammengeschichtet sind, um eine Blattfeder zu bilden, wie dies bekannt ist. Der Antriebsbügel 458 stellt eine Kraft gegen die Druckplatte 434 bereit um sicherzustellen, dass die Druckplatte 434 in ständigem Kontakt mit der Tellerfeder 440 steht. Dabei übt die Tellerfeder 440 eine Klemmkraft gegen die Druckplatte 434 aus, wenn ein Einrücken der Kupplung 420 erwünscht ist. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform sind mehrere Antriebsbügel 446 um die Ränder der Zwischenplatte 428 und der Druckplatte 434 verteilt.
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Erneut bezugnehmend auf 17 ist ein erstes Ende 460 des Antriebsbügels 458 an einem Flanschabschnitt 462 der Druckplatte 434 durch ein Befestigungsmittel 464, wie beispielsweise einen Niet oder dergleichen, starr gesichert. Ein zweites Ende 466 des Antriebsbügels 446 ist durch ein Antriebsbügel-Befestigungsmittel 468, wie beispielsweise einen Gewindebolzen oder dergleichen, mit dem Deckel 422 lösbar verbunden.
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Bezugnehmend auf die 15 und 16 enthält die Zwischenplatte 428 mehrere Zwischenbefestigungsabschnitte 470 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 472, und die Druckplatte 434 enthält mehrere Druckbefestigungsabschnitte 474 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 476. Mehrere Vorspannelemente 480 sind zwischen der Zwischenplatte 428 und der Druckplatte 434 eingefügt. Jedes Vorspannelement 480 enthält ein erstes Ende 482, das sich an einem der Druckbefestigungsabschnitte 474 abstützt, und ein zweites Ende 484, das sich an einem der Zwischenbefestigungsabschnitte 470 abstützt. Wenn die Reibscheiben 426, 430 das Schwungrad 424, die Zwischenplatte 428 und die Druckplatte 434 berühren, sind die Vorspannelemente 480 derart zusammengedrückt, dass die Vorspannelemente 480 eine Axialkraft (im Wesentlichen parallel zu der Achse C-C) ausüben, um die Druckplatte 434 von der Zwischenplatte 428 weg zu drängen. In der veranschaulichten Ausführungsform enthält die Kupplung 420 vier Vorspannelemente 480, obwohl eine andere geeignete Anzahl von Vorspannelementen verwendet werden kann.
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Jedes Vorspannelement 480 enthält ein längliches erstes Element 490, das hindurchgeführt ist. Das erste Element 490 weist ein Koppelelement 492, wie beispielsweise eine Gewindemutter, das daran befestigt ist, auf. Das erste Element 490 enthält einen Bund 494, der einen größeren Durchmesser als der Rest des ersten Elementes 490 aufweist. Wie veranschaulicht, ist das erste Element 490 durch eine der Öffnungen 472 der Zwischenplatte 428 verschiebbar hindurchgeführt und in einer der Öffnungen 476 der Druckplatte 434 durch Einschrauben aufgenommen, um dem ersten Element 490 zu ermöglichen, sich axial innerhalb der Öffnung 472 zu verschieben, während die Zwischenplatte 428 sich axial relativ zu der Druckplatte 434 bewegt. Das erste Element 490 ist an der Öffnung 476 angeschraubt, wie dies allgemein bei 500 angezeigt ist. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das erste Element 490 in der Öffnung 476 durch Einschrauben aufgenommen, um den Bund 494 axial relativ zu der Druckplatte 434 zu verstellen, obwohl das erste Element 490 mit der Druckplatte 434 und der Zwischenplatte 428 auf jede beliebige geeignete Weise gekoppelt sein kann, um das Vorspannelement 480 in einer gewünschten Position zu halten, während dabei der Zwischenplatte 428 ermöglicht ist, sich axial relativ zu der Druckplatte 434 zu bewegen.
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Wie am besten in 15 veranschaulicht, ist das Vorspannelement 480 zusammengedrückt, wenn die zweite Reibscheibe 430 zwischen der Druckplatte 434 und der Zwischenplatte 428 eingeklemmt ist. Die Schraubverbindung zwischen dem ersten Element 490 und der Druckplatte 434 ermöglicht dem Vorspannelement, in der gewünschten Weise vorbelastet zu werden, wenn es sich in der Konfiguration nach 10 befindet. Demgemäß kann ein Benutzer durch Einstellen des ersten Elementes 490 die Geschwindigkeit des Wegrückens zwischen der Druckplatte 434 und der Zwischenplatte 428 erhöhen oder verringern. In einer Ausführungsform der Einstellung der Vorspannung kann ein Benutzer eine gewählte erste Größe der Vorspannkraft für das Vorspannelement bestimmen. Nach einem Betrieb für eine Zeitspanne können für den Fall, dass der Verschleiß an einer der Reibscheiben 426, 430 größer ist als an der anderen, die ersten Elemente 490 relativ zu der Druckplatte 434 gedreht werden, um die axiale Position der ersten Elemente 490 relativ zu der Druckplatte 434 zu verändern, wodurch die Vorspannkraft an den Vorspannelementen 488 verändert wird. Diese Veränderung der Vorspannkraft kann zu einer vergrößerten Verschleißrate an der Reibscheibe, bei der festgestellt wurde, dass sie das geringere Maß an Verschleiß aufweist, im Vergleich zu der Reibscheibe, bei der festgestellt wurde, dass sie das größere Verschleißmaß aufweist, führen, wodurch die Lebensdauer der Kupplung 20 erhöht wird. Das Koppelelement 492 kann verwendet werden, um eine unerwünschte Drehung des ersten Elementes 490 zu verhindern, wie dies bekannt ist. Ferner kann das Vorspannelement 488 gegebenenfalls nicht vorgespannt sein.
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Die Ausrichtelemente 454 erstrecken sich in die Öffnungen 444 hinein und lassen sich axial relativ zu diesen bewegen, während sich die Zwischenplatte 428 axial relativ zu dem Schwungrad 424 bewegt. In einer anderen Ausführungsform können mehrere Vorspannelemente 490, wie beispielsweise Schraubenfedern, zwischen der Zwischenplatte 428 und dem Schwungrad 424 eingefügt sein, um die Zwischenplatte 428 zu treiben, sich im wesentlichen in der Richtung des Pfeiles R zu bewegen, während sich die Druckplatte 434 im Wesentlichen in der Richtung des Pfeiles R bewegt. Die kombinierte Kraft der Vorspannelemente 510 der Kupplung 420 kann in etwa gleich der kombinierten Kraft der Vorspannelemente 480 sein, um die Zwischenplatte dazu zu treiben, sich um etwa die Hälfte der axialen Strecke hinweg zu bewegen, über die sich die Druckplatte 434 relativ zu dem Schwungrad während der Kupplungseinrückung und -ausrückung bewegte.
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Obwohl die Schritte zum Betätigen und Zusammenbauen der Kupplungen 20, 220, 420 in einer Reihenfolge aufgelistet sein können, können die Schritte in anderen Reihenfolgen durchgeführt oder derart kombiniert werden, dass ein Vorgang mehrere Schritte ausführen kann. Ferner kann ein Schritt oder können Schritte initiiert werden, bevor ein anderer Schritt oder andere Schritte beendet ist/sind, oder ein Schritt kann bzw. Schritte können nach der Initiierung und vor der Beendigung von (während der Durchführung von) anderen Schritten initiiert und beendet werden.
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Die vorstehende Beschreibung wird präsentiert, um lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Verfahren und Systeme gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen und zu beschreiben. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf irgendeine präzise offenbarte Form zu beschränken. Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können und Elemente der Erfindung durch äquivalente Mittel ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Rahmen abzuweichen. Folglich besteht die Absicht, dass die Erfindung nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt sein soll, die als die beste Art, die zur Ausführung dieser Erfindung vorgesehen ist, offenbart ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen. Die Erfindung kann anders, als speziell erläutert und veranschaulicht ist, in die Praxis umgesetzt werden, ohne dass von ihrem Rahmen oder Schutzumfang abgewichen wird. Der Schutzumfang der Erfindung ist lediglich durch die folgenden Ansprüche beschränkt.
