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TECHNISCHES GEBIET
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Vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Motorräder (ein Zweirad, ein Buggy etc.) haben normalerweise eine Kupplungsvorrichtung zum Ermöglichen oder Unterbinden einer Kraftübertragung von einer Antriebsmaschine auf ein Getriebe. Die Kupplungsvorrichtung hat ein Kupplungsgehäuse, eine Kupplungsnabe, einen Kupplungsbereich und eine Druckplatte. Das Kupplungsgehäuse ist mit der Kurbelwelle einer Antriebsmaschine verbunden. Die Kupplungsnabe ist mit einer Getriebeseite verbunden. Der Kupplungsbereich ist zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Kupplungsnabe angeordnet, um eine Kraftübertragung zu ermöglichen oder zu unterbinden. Die Druckplatte ist zur Druckbeaufschlagung des Kupplungsbereichs vorgesehen.
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Eine Kupplungsvorrichtung, die in PTL 1 beschrieben ist, hat einen Nockenmechanismus zum Erhöhen einer Berührungsanpresskraft, die auf die Kupplungsnabe und die Druckplatte ausgeübt wird. Der jeweilige Nockenmechanismus besteht aus geneigten Flächen einer Öffnung und jenen eines Vorsprungs, der in der Öffnung angeordnet ist.
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DOKUMENTLISTE
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PATENTLITERATUR
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- PTL 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2013-96421
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ÜBERSICHT
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Technisches Problem
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Bei der vorstehenden Kupplungsvorrichtung muss die Öffnung eine größere Umfangsdimension haben als der Vorsprung, so dass der Vorsprung in der Öffnung angeordnet werden kann. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, dass zwischen den Schrägflächen des Vorsprungs und jenen der Öffnung unvermeidbar große Lücken oder Zwischenräume entstehen.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung anzugeben, bei welcher ein Zwischenraum zwischen einander gegenüberliegenden Nockenflächen klein gestaltet werden kann.
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Problemlösung
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Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes Drehelement, ein zweites Drehelement, einen Kupplungsbereich, ein Stützelement und einen Nockenmechanismus. Das erste Drehelement hat einen ersten Druckausübungsbereich. Das erste Drehelement ist so angeordnet, dass dieses sich um eine Drehachse drehen kann. Das zweite Drehelement hat einen zweiten Druckausübungsbereich, der in einer axialen Richtung in einem Abstand von dem ersten Druckausübungsbereich angeordnet ist. Das zweite Drehelement ist so angeordnet, dass dieses sich um die Drehachse drehen kann. Ferner ist das zweite Drehelement in der axialen Richtung außerhalb des ersten Drehelements angeordnet. Der Kupplungsbereich ist zwischen dem ersten Druckausübungsbereich und dem Druckausübungsbereich angeordnet. Der Kupplungsbereich ist konfiguriert für das Ermöglichen und Unterbinden einer Kraftübertragung. Das Stützelement ist in der axialen Richtung außerhalb des zweiten Drehelements angeordnet. Das Stützelement ist konfiguriert für eine Drehung als Einheit mit dem ersten Drehelement. Der Nockenmechanismus ist ausgebildet zum Trennen des Stützelements von dem zweiten Drehelement in der axialen Richtung, wenn das Stützelement und das zweite Drehelement relativ zueinander gedreht werden. Der Nockenmechanismus hat erste bis vierte Nockenflächen. Die erste und die zweite Nockenfläche sind in dem Stützelement enthalten. Die dritte und die vierte Nockenfläche sind in dem zweiten Drehelement enthalten. Die erste und die zweite Nockenfläche sind derart geneigt, dass diese axial nach innen weisen und in einer Umfangsrichtung einander axial gegenüberliegen. Die dritte Nockenfläche liegt der ersten Nockenfläche gegenüber. Die vierte Nockenfläche liegt der zweiten Nockenfläche gegenüber.
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Gemäß dieser Konfiguration sind die erste und die zweite Nockenfläche in dem Stützelement enthalten und sind so geneigt, dass sie axial nach innen weisen. Ferner sind die dritte und die vierte Nockenfläche in dem zweiten Drehelement enthalten und sind so geneigt, dass sie axial nach außen weisen. In einem Zustand also, in dem die erste und die zweite Nockenfläche zwischen der dritten und der vierten Nockenfläche angeordnet sind, kann der minimale Abstand zwischen der dritten Nockenfläche und der vierten Nockenfläche kleiner gestaltet werden als der maximale Abstand zwischen der ersten Nockenfläche und der zweiten Nockenfläche. Das Ergebnis ist, dass sich der Abstand zwischen der ersten Nockenfläche und der dritten Nockenfläche klein gestaltet lässt. Ferner kann auch der Abstand zwischen der zweiten Nockenfläche und der vierten Nockenfläche klein gestaltet werden.
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Vorzugsweise umfasst die Kupplungsvorrichtung ferner ein Druckelement. Das Druckelement ist zwischen dem zweiten Drehelement und dem Stützelement angeordnet. Das Druckelement beaufschlagt das zweite Drehelement und das Stützelement mit Druck, so dass das zweite Drehelement und das Stützelement in der axialen Richtung voneinander wegbewegt werden.
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Das erste Drehelement kann als Druckplatte ausgebildet sein, die so angeordnet ist, dass sie sich in der axialen Richtung bewegen kann. Ferner kann das zweite Drehelement als Kupplungsnabe vorgesehen sein, die so angeordnet ist, dass sie sich in der axialen Richtung nicht bewegen kann.
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Alternativ kann das erste Drehelement eine Kupplungsnabe sein, eine Kupplungsnabe sein, die sich in der axialen Richtung nicht bewegen kann. Ferner kann das zweite Drehelement eine Druckplatte sein, die so angeordnet ist, dass sie sich in der axialen Richtung bewegen kann.
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Vorzugsweise hat das Stützelement einen ersten Nockenbereich, der innen axial vorspringt. Eine der umfangsseitigen Endflächen des ersten Nockenbereichs ist die erste Nockenfläche. Die andere der umfangsseitigen Endflächen des ersten Nockenbereichs ist die zweite Nockenfläche. Das zweite Drehelement hat einen zweiten Nockenbereich, der axial innen vertieft ist. Eine der umfangsseitigen Innenwandflächen des zweiten Nockenbereichs ist die dritte Nockenfläche. Die andere der umfangsseitigen Innenwandflächen des zweiten Nockenbereichs ist die vierte Nockenfläche.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß vorliegender Erfindung kann ein Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Nockenflächen klein gestaltet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht einer Kupplungsvorrichtung;
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2 ist eine Schnittansicht eines Nockenmechanismus;
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3 zeigt den Nockenmechanismus schematisch;
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4 ist eine Schnittansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer Modifikation;
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5 ist eine Schnittansicht eines Nockenmechanismus gemäß der Modifikation.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel wird in einem Motorrad verwendet. 1 ist eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung. 2 hingegen ist eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung mit Fokus hauptsächlich auf einen Nockenmechanismus. Es sollte beachtet werden, dass in der folgenden Beschreibung der Begriff "Drehachse" eine Drehachse O der Kupplungsvorrichtung bezeichnet. Der Begriff "axiale Richtung" bedeutet eine Erstreckungsrichtung der Drehachse O der Kupplungsvorrichtung. Der Begriff "axial außerhalb" bedeutet eine von einem Eingangszahnrad 10 abliegende Seite, während der Begriff "axial innerhalb" eine zahnradnahe Seite des Eingangszahnrads 10 bedeutet. Insbesondere entspricht die obere Seite in 1 der axialen Außenseite und die untere Seite in 1 der axialen Innenseite. Der Begriff "Umfangsrichtung" bedeutet eine Umfangsrichtung eines imaginären Kreises um die Drehachse O, während der Begriff "radiale Richtung" eine Richtung des imaginären Kreises um die Drehachse O bedeutet.
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[Kupplungsvorrichtung]
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Kupplungsvorrichtung 100 ausgebildet zum Ermöglichen und Blockieren der Kraftübertragung von einer Antriebsmaschine auf ein Getriebe. Die Kupplungsvorrichtung 100 hat ein Kupplungsgehäuse 2, eine Hubplatte 3 (beispielhaftes Stützelement), eine Druckplatte 4 (beispielhaftes erstes Drehelement), eine Kupplungsnabe 5 (beispielhaftes zweites Drehelement), einen Kupplungsbereich 6 und einen Nockenmechanismus 7. Außerdem hat die Kupplungsvorrichtung 100 eine Mehrzahl von Druckelementen 8.
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[Kupplungsgehäuse]
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Das Kupplungsgehäuse 2 hat einen Scheibenbereich 21 und einen rohrförmigen Bereich 22 und ist mit dem Eingangszahnrad 10 verbunden. Das Eingangszahnrad 10 ist ein annähernd ringförmiges Element, in welches die von der Antriebsmaschine (in den Zeichnungen nicht gezeigt) erzeugte Kraft eingeleitet wird. Das Eingangszahnrad 10 kämmt mit einem Antriebszahnrad (in den Zeichnungen nicht gezeigt), das an einer antriebsmaschinenseitigen Kurbelwelle befestigt ist.
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Der Scheibenbereich 21 hat eine Mehrzahl von Vorsprüngen 21a, die axial innen vorspringen und in der Umfangsrichtung in Abständen aufeinander ausgerichtet sind. Das Eingangszahnrad 10 ist über eine Mehrzahl von Schraubenfedern 11 mit dem Scheibenbereich 21 verbunden. Die mehrzähligen Vorsprünge 21 des Scheibenbereichs 21 und die mehrzähligen Schraubenfedern 11 sind in eine Öffnung 10a eingesetzt, die in dem Eingangszahnrad 10 enthalten ist. Ferner sind das Kupplungsgehäuse 2 und das Eingangszahnrad 10 über eine Platte 12 und Niete 13 verbunden. Die Schraubenfedern 11 sind zum Absorbieren von Vibrationen vorgesehen, die von der Antriebsmaschine ausgehen.
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Der rohrförmige Bereich 22 erstreckt sich von der äußeren Umfangskante des Scheibenbereichs 21 axial nach außen. Der rohrförmige Bereich 22 hat eine Mehrzahl von Ausschnitten 22a, die sich in der axialen Richtung erstrecken und in der Umfangsrichtung in Abständen aufeinander ausgerichtet sind.
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[Hubplatte]
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Die Hubplatte 3 ist axial außerhalb der Kupplungsnabe 5 angeordnet. Die Hubplatte 3 wird als Einheit mit der Druckplatte 4 gedreht. Die Hubplatte 3 hat im Wesentlichen eine Scheibenform und hat in ihrem mittleren Bereich eine Öffnung 31. Ein Freigabemechanismus (in den Zeichnungen nicht gezeigt) ist mit der Öffnung 31 verbunden. Die Hubplatte 3 ist mit der Druckplatte 4 verbunden. Die Hubplatte 3 hat eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 32. Die Durchgangsöffnungen 32 sind in der Umfangsrichtung in Abständen angeordnet. Ferner erstrecken sich die Durchgangsöffnungen 32 in der axialen Richtung. Bolzen 15 durchgreifen die Durchgangsöffnungen 32. Es ist zu beachten, dass die Durchgangsöffnungen 32 erste Nockenbereiche 71 durchgreifen, die noch zu beschreiben sind. Es ist auch zu beachten, dass die Hubplatte 3 bei vorliegender Erfindung auch die Funktion eines Stützelements hat. Mit anderen Worten: die Hubplatte 3 stützt in seiner Funktion als Stützelement die Druckelemente 8.
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[Druckplatte]
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Die Druckplatte 4 ist in der axialen Richtung mit einem Abstand von der Hubplatte 3 angeordnet. Ferner ist die Druckplatte 4 radial innerhalb des rohrförmigen Bereichs 22 des Kupplungsgehäuses 2 angeordnet.
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Die Druckplatte 4 hat einen ersten Druckausübungsbereich 41. Die Druckplatte 4 hat eine Scheibenform, und ihr äußerer Umfangsbereich entspricht dem ersten Druckausübungsbereich 41. Der erste Druckausübungsbereich 41 hat eine Ringform Der erste Druckausübungsbereich 41 weist axial nach außen. Mit anderen Worten: der erste Druckausübungsbereich 41 ist in der axialen Richtung der Hubplatte 3 zugewandt.
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Die Druckplatte 4 ist an einem Vorsprung 52 der Kupplungsnabe 5 befestigt, der noch zu beschreiben ist. Insbesondere hat die Druckplatte 4 eine Öffnung in ihrem mittleren Bereich. Der Vorsprung 52 der Kupplungsnabe 5 sitzt in der Öffnung der Druckplatte 4. Die Druckplatte 4 kann sich in der axialen Richtung bewegen. Mit anderen Worten: die Druckplatte 4 gleitet in der axialen Richtung auf dem Vorsprung 52 der Kupplungsnabe 5. Ferner ist Druckplatte 4 um Drehachse O drehbar angeordnet. Die Druckplatte 4 kann sich relativ zur Kupplungsnabe 5 drehen.
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Die Druckplatte 4 hat eine Mehrzahl von Schraubenöffnungen 42a. Im Einzelnen hat die Druckplatte 4 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 42, deren jeder eine Schraubenöffnung 42a hat, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Die jeweiligen Vorsprünge 42 springen axial nach außen vor. Die jeweiligen Vorsprünge 42 sind in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet. Die Vorsprünge 42 erstrecken sich jeweils axial innenseitig von noch zu beschreibenden zweiten Nockenbereichen 72.
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Die Bozen 15 sind jeweils in die Schraubenöffnungen 42a des Vorsprungs 42 oder der Druckplatte 4 geschraubt. Solchermaßen konfiguriert werden die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 als Einheit gedreht und sind dabei aneinander befestigt. Ferner werden die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 als Einheit in der axialen Richtung bewegt. Es sollte beachtet werden, dass die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 in der axialen Richtung relativ zur Kupplungsnabe 5 bewegbar sind.
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[Kupplungsnabe]
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Die Kupplungsnabe 6 ist um die Drehachse O drehbar angeordnet. Die Kupplungsnabe 6 ist axial außerhalb der Druckplatte 4 angeordnet. Ferner ist die Kupplungsnabe 5 axial zwischen der Hubplatte 3 und der Druckplatte 4 angeordnet. Die Kupplungsnabe 5 ist radial innerhalb des rohrförmigen Bereichs 22 des Kupplungsgehäuses 2 angeordnet.
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Die Kupplungsnabe 5 hat einen zweiten Druckausübungsbereich 51. Der zweite Druckausübungsbereich 51 ist in dem äußeren Umfangsbereich der Kupplungsnabe 5 enthalten. Der zweite Druckausübungsbereich 51 hat eine Ringform. Der zweite Druckausübungsbereich 51 weist axial nach innen. Mit anderen Worten: der zweite Druckausübungsbereich 51 weist in der axialen Richtung zur Druckplatte 4. Der zweite Druckausübungsbereich 51 ist in der axialen Richtung mit einem Abstand von dem ersten Druckausübungsbereich 41 angeordnet. Der zweite Druckausübungsbereich 51 liegt dem Kupplungsbereich 6 gegenüber. Der Kupplungsbereich 6 ist zwischen dem ersten Druckausübungsbereich 41 und dem zweiten Druckausübungsbereich 51 angeordnet. Mit anderen Worten: der erste Druckausübungsbereich 41, der Kupplungsbereich 6 und der zweite Druckausübungsbereich 51 sind in der axialen Richtung in dieser Reihenfolge angeordnet. Wenn der Kupplungsbereich 6 entfernt wird, liegen der erste Druckausübungsbereich 41 und der zweite Druckausübungsbereich 51 einander gegenüber.
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Die Kupplungsnabe 5 hat eine annähernde Scheibenform und hat in ihrem mittleren Bereich einen Vorsprung 52. Der Vorsprung 52 erstreckt sich derart, dass er axial nach innen vorspringt. Der Vorsprung 52 hat eine sich axial erstreckende Keilöffnung 52a in seinem mittleren Bereich. Eine (nicht gezeigte) Eingangswelle des Getriebes befindet sich mit der Keilöffnung 52a im Eingriff. Eine Schubplatte 14 ist zwischen dem Vorsprung 52 und dem mittleren Bereich des Eingangszahnrads 10 vorgesehen. Die Kupplungsnabe 5 wird in der axialen Richtung nicht bewegt.
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Die Kupplungsnabe 5 hat eine Mehrzahl von Vertiefungen 53. Die jeweiligen Vertiefungen 53 sind axial nach innen vertieft. Die jeweiligen Vertiefungen 53 sind in der Umfangsrichtung in Abständen aufeinander ausgerichtet. Ein Ende jedes Druckelements 8 ist in einer jeweiligen Vertiefung 53 aufgenommen.
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[Kupplungsbereich]
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Der Kupplungsbereich 6 umfasst mindestens eine erste Kupplungsplatte 61 und mindestens eine zweite Kupplungsplatte 62. Die erste Kupplungsplatte und die zweite Kupplungsplatte 61 und 62 sind zwischen dem ersten Druckausübungsbereich 41 und dem zweiten Druckausübungsbereich 51 angeordnet. Die Kraftübertragung zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und der Kupplungsnabe 61 über die erste und die zweite Kupplungsplatte 61 und 62 wird zugelassen oder blockiert. Beide Arten von Kupplungsplatten 61 und 62 sind ringförmig und sind in der axialen Richtung alternierend angeordnet.
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Die wenigstens eine erste Kupplungsplatte 61 kann sich axial bezüglich des Kupplungsgehäuse 2 bewegen, kann sich jedoch relativ zu diesem nicht drehen. Mit anderen Worten: die wenigstens eine erste Kupplungsplatte 61 wird als Einheit mit dem Kupplungsgehäuse 2 gedreht. Im Detail hat die wenigstens eine erste Kupplungsplatte 61 jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen an ihrer äußeren Peripherie. Die Eingriffsvorsprünge springen von der Kupplungsplatte radial nach außen vor. Die Eingriffsvorsprünge kämmen mit den Ausschnitten 22a in dem rohrförmigen Bereich 22 des Kupplungsgehäuses 2. Reibelemente sind an beiden Flächen der jeweils wenigstens einen ersten Kupplungsplatte 61 befestigt. Das axial äußerste der Reibelemente, die an der wenigstens einen ersten Kupplungsplatte 61 befestigt sind, können mit dem zweiten Druckausübungsbereich 51 der Kupplungsnabe 5 reibschlüssig im Eingriff sein.
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Die wenigstens eine zweite Kupplungsplatte 62 hat jeweils eine Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen an ihrem inneren Umfangsende. Die Eingriffsvorsprünge kämmen mit Eingriffsnuten 43 in der Druckplatte 4 oder der Kupplungsnabe 5. Deshalb kann sich die wenigstens eine zweite Kupplungsplatte 62 bezüglich der Druckplatte 4 oder Kupplungsnabe 5 axial bewegen, jedoch relativ zu diesen nicht drehen. Mit anderen Worten: die wenigstens eine zweite Kupplungsplatte 62 wird als Einheit mit der Druckplatte 4 oder der Kupplungsnabe 5 gedreht.
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Der erste Druckausübungsbereich 41 drückt den Kupplungsbereich 6 axial nach außen. Der erste Druckausübungsbereich 41 kann mit dem axial innersten der Reibelemente, die an der ersten und an der zweiten Kupplungsplatte 61 und 62 befestigt sind, reibschlüssig in Eingriff gebracht werden. Ein aktivierter Zustand der Kupplung (ein Zustand, der eine Kraftübertragung zulässt) wird hergestellt, wenn der Kupplungsbereich 6 durch den ersten Druckausübungsbereich 41 und den zweiten Druckausübungsbereich 51 mit Druck beaufschlagt wird, während der Kupplungsbereich 6 zwischen die beiden Druckausübungsbereiche geschaltet ist.
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[Nockenmechanismus]
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Nockenmechanismus 7 ausgebildet zum axialen Trennen der Hubplatte 3 und der Kupplungsnabe 5 voneinander, wenn die Hubplatte 3 und die Kupplungsnabe 5 relativ zueinander gedreht werden.
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Der Nockenmechanismus 7 hat die ersten Nockenbereiche 71 und die zweiten Nockenbereiche 72. Die ersten Nockenbereiche 71 sind konfiguriert für eine Drehung als Einheit mit der Hubplatte 3 und der Druckplatte 4. Die ersten Nockenbereiche 71 sind einstückig mit der Hubplatte 3 ausgebildet. Mit anderen Worten: die ersten Nockenbereiche 71 sind der Teil der Hubplatte 3.
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Die ersten Nockenbereiche 71 springen axial nach innen vor. Ferner verjüngen sich die ersten Nockenbereiche 71 allmählich axial nach innen. Die ersten Nockenbereiche 71 weisen jeweils die sich axial erstreckenden Durchgangsöffnungen 32 auf. Die Bolzen 15 erstrecken sich jeweils in den Durchgangsöffnungen 32.
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Jeder erste Nockenbereich 71 hat eine erste Nockenfläche 711 und eine zweite Nockenfläche 712. Mit anderen Worten: die erste Nockenfläche 711 und die zweite Nockenfläche 712 sind in der Hubplatte 3 enthalten. Im Detail ist die erste Nockenfläche 711 eine der umfangsseitigen Endflächen jedes ersten Nockenbereichs 71. Zum anderen ist die zweite Nockenfläche 712 die andere der umfangsseitigen Endflächen jedes ersten Nockenbereichs 71.
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Die erste Nockenfläche 711 ist eine Schrägfläche. Die erste Nockenfläche 711 ist in der Umfangsrichtung zu einer ersten Seite geneigt. Ferner ist die erste Nockenfläche 711 axial nach innen geneigt. Mit anderen Worten: die ersten Nockenfläche 711 ist in der axialen Richtung zur Druckplatte 4 hin geneigt. Es sollte beachtet werden, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die in Umfangsrichtung erste Seite die rechte Seite in 2 ist. Die erste Nockenfläche 711 bildet eine der umfangsseitigen Endflächen jedes ersten Nockenbereichs 71.
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Die zweite Nockenfläche 712 ist eine Schrägfläche. Die zweite Nockenfläche 712 ist in der Umfangsrichtung zu einer zweiten Seite geneigt. Mit anderen Worten: die zweite Nockenfläche 712 liegt der ersten Nockenfläche 711 in der Umfangsrichtung gegenüber. Die zweite Nockenfläche 712 ist in der axialen Richtung derselben Seite zugewandt wie die erste Nockenfläche 711. Insbesondere ist die zweite Nockenfläche 712 axial nach innen geneigt. Mit anderen Worten: die zweite Nockenfläche 712 ist in der axialen Richtung zur Druckplatte 4 hin geneigt. Es sollte beachtet werden, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die in Umfangsrichtung zweite Seite die linke Seite in 2 ist. Die zweite Nockenfläche 712 bildet die andere der umfangsseitigen Endflächen des ersten Nockenbereichs 711.
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Die zweiten Nockenbereiche 72 sind für eine Drehung als Einheit mit der Kupplungsnabe 5 ausgebildet. Im Detail sind die Nockenbereiche 72 einstückig mit der Kupplungsnabe 5 ausgebildet. Mit anderen Worten: die zweiten Nockenbereiche 72 sind Teil der Kupplungsnabe 5. Die zweiten Nockenbereich 72 sind axial nach innen vertieft. Die zweiten Nockenbereiche 72 verjüngen sich allmählich axial nach innen. Es sollte beachtet werden, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweiten Nockbereiche 72 die Kupplungsnabe 5 in der axialen Richtung durchgreifen. Die ersten Nockenbereich 71 sind jeweils in den zweiten Nockenbereichen 72 angeordnet.
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Jeder zweite Nockenbereich 72 hat jeweils eine dritte Nockenfläche 721 und eine vierte Nockenfläche 722. Die dritte Nockenfläche 721 und die vierte Nockenfläche 722 sind in der Kupplungsnabe 5 enthalten. Im Detail ist die dritte Nockenfläche 721 eine der innenumfangsseitigen Wandflächen jedes zweiten Nockenbereichs 72. Die vierte Nockenfläche 722 ist die andere der innenumfangsseitigen Wandflächen jedes zweiten Nockenbereichs 72.
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Die dritte Nockenfläche 721 ist eine Schrägfläche. Die dritte Nockenfläche 721 ist in der Umfangsrichtung zur zweiten Seite geneigt. Ferner ist die dritte Nockenfläche 721 axial nach außen geneigt. Mit anderen Worten: die dritte Nockenfläche 721 ist in der axialen Richtung zu Hubplatte 3 hin geneigt.
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Die dritte Nockenfläche 721 liegt der ersten Nockenfläche 711 gegenüber. Es sollte beachtet werden, dass die dritte Nockenfläche 721 mit einem Abstand von der ersten Nockenfläche 711 angeordnet sein kann oder alternativ in Kontakt mit der ersten Nockenfläche 711 angeordnet sein kann. Die dritte Nockenfläche 721 bildet eine der umfangsseitigen Endflächen jedes zweiten Nockenbereichs 72.
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Bei Betrachtung in der axialen Richtung sind die erste Nockenfläche 711 und die dritte Nockenfläche 721 einander überlappend angeordnet. Es sollte beachtet werden, dass sich die erste Nockenfläche 711 und die dritte Nockenfläche 721 in ihrer Gesamtheit überlappen können oder dass sich alternativ nur ein Teil der ersten Nockenfläche 711 mit einem Teil der dritten Nockenfläche 721 überlappen kann.
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Die vierte Nockenfläche 722 ist eine Schrägfläche. Die vierte Nockenfläche 722 ist zu der in Umfangsrichtung ersten Seite geneigt. Mit anderen Worten: die vierte Nockenfläche 722 liegt der dritten Nockenfläche 721 in der Umfangsrichtung gegenüber bzw. ist dieser zugewandt. Ferner ist die vierte Nockenfläche 722 nach außen geneigt. Mit anderen Worten: die vierte Nockenfläche 722 ist in der axialen Richtung zur Hubplatte 3 hin geneigt.
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Die vierte Nockenfläche 722 liegt der zweiten Nockenfläche 712 gegenüber. Es sollte beachtet werden, dass die vierte Nockenfläche 722 in einem Abstand von der zweiten Nockenfläche 712 oder alternativ in Kontakt mit der zweiten Nockenfläche 712 angeordnet sein kann. Die vierte Nockenfläche 722 bildet die die andere der umfangsseitigen Endflächen jedes zweiten Nockenbereichs 72.
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Bei Betrachtung in der axialen Richtung überlappen die zweiten Nockenfläche 712 und die vierte Nockenfläche 722 einander. Es sollte beachtet werden, dass sich die zweiten Nockenfläche 712 und die vierte Nockenfläche 722 in ihrer Gesamtheit überlappen können oder dass alternativ nur ein Teil der zweiten Nockenfläche 712 einen Teil der vierten Nockenfläche 722 überlappen kann.
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Wie in 3 gezeigt ist, kann ein Neigungswinkel α der jeweiligen ersten und zweiten Nockenfläche 711 und 721 relativ zu einer Ebene, die senkrecht zur axialen Richtung angeordnet ist, so bemessen sein, dass dieser in einen Bereich von etwa 20 bis 70 Grad fällt. Ähnlich kann ein Neigungswinkel β der jeweiligen zweiten und vierten Nockenfläche 712 und 722 relativ zu der Ebene, die senkrecht zur axialen Richtung angeordnet ist, derart bemessen sein, dass dieser in einen Bereich von etwa 20 bis 70 grad fällt. Der Neigungswinkel α der jeweiligen ersten und zweiten Nockfläche 711 und 721 ist gleich dem Neigungswinkel β der jeweiligen zweiten und vierten Nockenfläche 712 und 722. Es sollte beachtet werden, dass der Neigungswinkel α der jeweiligen ersten und zweiten Nockenfläche 711 und 721 sich von dem Neigungswinkel β der jeweiligen zweiten und vierten Nockenfläche 712 und 722 unterscheiden kann. Zum Beispiel kann der Neigungswinkel β der jeweiligen zweiten und vierten Nockenfläche 712 und 722 größer bemessen sein als der Neigungswinkel α der jeweiligen ersten und dritten Neigungsfläche 711 und 721. Mit dieser Einstellung kann in einem Zustand, in dem die Kupplungsvorrichtung 100 in der Umfangsrichtung zur ersten Seite gedreht wird, zum Beispiel eine Kupplungskraft erzeugt werden, die geringer ist, wenn ein Drehmoment von der Kupplungsnabe 5 in die Kupplungsvorrichtung 100 eingeleitet wird, als wenn ein Drehmoment von dem Eingangszahnrad 10 in die Kupplungsnabe 5 eingeleitet wird.
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[Druckelement]
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, sind die Druckelemente 8 zwischen der Hubplatte 3 und der Kupplungsnabe 5 angeordnet. Die Druckelemente 8 drücken die Hubplatte 3 und die Kupplungsnabe 5 einander entgegengesetzt in die axiale Richtung. Zum Beispiel sind die Druckelemente 8 Schraubenfedern.
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[Funktionsweise]
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Als nächstes erfolgt die Beschreibung der Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung 100. Es sollte beachtet werden, dass man von einer Drehung der Kupplungsvorrichtung 100 in der Umfangsrichtung zur ersten Seite ausgeht. Wenn in der Kupplungsvorrichtung 100 kein Ausrückvorgang stattfindet, werden die Hubplatte 3 und die Kupplungsnabe 5 durch die Druckelemente 8 in die entgegengesetzte Richtung zueinander beaufschlagt. Daher wird die Hubplatte 3 axial nach außen bewegt. Die Hubplatte 3 ist mit der Druckplatte 4 verbunden. Daher wird die Druckplatte 4 axial in die gleiche Richtung bewegt wie die Hubplatte 3. Mit anderen Worten: die Druckplatte 4 wird axial nach außen bewegt. Das Ergebnis ist, dass der Kupplungsbereich 6 durch den ersten Druckausübungsbereich 41 und den zweiten Druckausübungsbereich 51 mit Druck beaufschlagt wird, während der Kupplungsbereich 6 zwischen den ersten und den zweiten Druckausübungsbereich geschaltet ist, und in den Zustand überführt wird, in dem die Kraftübertragung ermöglicht wird.
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In diesem Zustand wird ein Drehmoment von der Antriebsmaschine in das Eingangszahnrad 10 und in das Kupplungsgehäuse 2 eingeleitet und dann über den Kupplungsbereich 6 auf die Kupplungsnabe 5 und die Druckplatte 4 übertragen. Ferner halten der ersten Druckausübungsbereich 41 und den zweiten Druckausübungsbereich 51 in Verbindung mit der Drehung der ersten Nockenbereiche 71 zusammen mit der Druckplatte 4 den Kupplungsbereich 6 mit einer größeren Kraft, während der Kupplungsbereich 6 zwischen die Druckausübungsbereiche geschaltet ist. Dementsprechend wird die Einrückkraft der Kupplung erhöht.
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Im Detail werden die ersten Nockenbereiche 71 durch das Drehmoment von der Druckplatte 4 in der Umfangsrichtung relativ zu den zweiten Nockenbereichen 72 gedreht. Mit dieser relativen Drehung werden die erste und die dritte Nockenfläche 711 und 721 in der axialen Richtung aneinandergedrückt. Dadurch wird die Hubplatte 3 mit der ersten Nockenfläche 711 axial nach außen bewegt. In Verbindung mit dieser Bewegung der Hubplatte 3 wird der erste Druckausübungsbereich 41 der Druckplatte 4 in der axialen Richtung hin zu dem zweiten Druckausübungsbereich 51 bewegt. Die Einrückkraft der Kupplung wird dadurch erhöht.
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Wenn andererseits ein Fahrer den Drosselgriff betätigt, um die Beschleunigung zu verringern, werden die zweiten Nockenbereiche 72 durch das Drehmoment von der Kupplungsnabe 5 relativ zu den ersten Nockenbereichen 71 in der Umfangsrichtung zur ersten Seite gedreht. Mit dieser relativen Drehung werden die zweite Nockenfläche 712 und die vierte Nockenfläche 722 in der axialen Richtung gegeneinander gedrückt. Dadurch wird die Hubplatte 3 mit der zweiten Nockenfläche 712 axial nach außen bewegt. In Verbindung mit dieser Bewegung der Hubplatte 3 wird der erste Druckausübungsbereich 41 der Druckplatte 4 in der axialen Richtung hin zu dem zweiten Druckausübungsbereich 51 bewegt. Die Einrückkraft der Kupplung wird dadurch erhöht.
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Wenn der Fahrer den Kupplungshebel drückt, wird die Betätigungskraft über ein Kupplungsseil etc. auf den Ausrückmechanismus übertragen. Die Hubplatte 3 wird gegen die Druckkraft der Druckelemente 8 durch den Ausrückmechanismus axial nach innen bewegt. In Verbindung mit dieser Bewegung der Hubplatte 3 wird die mit der Hubplatte 3 verbundene Druckplatte 4 axial nach innen bewegt. Der durch die Druckplatte 4 auf den Kupplungsbereich 6 ausgeübte Druck wird dadurch aufgehoben und der Kupplungsbereich 6 in den deaktivierten Zustand gebracht. In diesem deaktivierten Zustand der Kupplung wird die Drehung von dem Kupplungsgehäuse 2 nicht auf die Kupplungsnabe 5 übertragen.
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[Herstellungsverfahren]
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Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung der in Kupplungsvorrichtung 100, die wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, wird nachfolgend erläutert. Zunächst wird eine Druckplatte 4 hergestellt. Dann wird die Kupplungsnabe 5 an der Druckplatte 4 angeordnet. Insbesondere wird die Position der Kupplungsnabe 5 bezüglich der Druckplatte 4 derart ausgerichtet, dass sich jeder Vorsprung 42 der Druckplatte 4 zwischen der dritten Nockenfläche 721 und der vierten Nockenfläche 722 jedes zweiten Nockenbereichs 72 erstreckt.
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Im Anschluss werden die Druckelemente 8 jeweils in den Vertiefungen oder Ausnehmungen 53 der Kupplungsnabe 5 angeordnet. Danach erfolgt die Anordnung der Hubplatte 3 über der Kupplungsnabe 5. Im Detail wird die Hubplatte 3 so angeordnet, dass die ersten Nockenbereiche 71 jeweils innerhalb der zweiten Nockenbereiche 72 liegen. Dabei wird die Hubplatte 3 derart angeordnet, dass die Schraubenöffnungen 42a der Druckplatte 4 und die Durchgangsöffnungen 32 der Hubplatte 3 aufeinander ausgerichtet sind. Bei dieser Konfiguration liegen die ersten Nockenflächen 711 den dritten Nockenflächen 721 jeweils gegenüber, wohingegen die zweiten Nockenflächen 712 jeweils den vierten Nockenflächen 722 gegenüberliegen.
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Danach werden die Bolzen 15 jeweils durch die Durchgangsöffnungen 32 der Hubplatte 3 gesteckt und jeweils in die Schraubenöffnungen 42a der Druckplatte 4 eingeschraubt. Solchermaßen werden die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 aneinander befestigt.
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[Merkmale]
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Gemäß der vorstehenden Kupplungsvorrichtung 100 hat jeder erste Nockenbereich 71 eine Form, die sich axial nach innen allmählich verjüngt, wohingegen jeder zweite Nockenbereich 72 eine Form hat, die sich axial nach außen allmählich verjüngt. Aus diesem Grund kann der minimale Abstand zwischen der dritten Nockenfläche 721 und der vierten Nockenfläche 722 kleiner gestaltet werden als der maximale Abstand zwischen der ersten Nockenfläche 711 und der zweiten Nockenfläche 712. Der Spalt zwischen der ersten Nockenfläche 711 und der dritten Nockenfläche 721 und der Spalt zwischen der zweiten Nockenfläche 712 und der vierten Nockenfläche 722 lässt sich daher schmal gestalten.
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[Modifikationen]
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Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind vielfältige Änderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Modifikation 1
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Bei der Kupplungsvorrichtung 100 gemäß vorstehender Ausführungsform wird der deaktivierte Zustand der Kupplung hergestellt, indem die Hubplatte 3 axial nach innen bewegt wird. Jedoch ist vorliegende Erfindung auch bei der Kupplungsvorrichtung 100 anwendbar, bei welcher der deaktivierte Zustand der Kupplung hergestellt wird, indem die Hubplatte 3 axial nach außen bewegt wird.
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4 ist eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 100, bei welcher der deaktivierte oder ausgerückte Zustand der Kupplung hergestellt wird, indem die Hubplatte 3 axial nach außen bewegt wird. Wie in 4 gezeigt ist, ist die Druckplatte 4 bei dieser Kupplungsvorrichtung 100 axial außerhalb der Kupplungsnabe 5 angeordnet. Mit anderen Worten: die Druckplatte 4 entspricht dem zweiten Drehelement der vorliegenden Erfindung, wohingegen die Kupplungsnabe 5 dem ersten Drehelement der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Es wird nicht die Hubplatte 3 als Einheit mit der als erstes Drehelement vorgesehenen Kupplungsnabe 5 gedreht, sondern das Stützelement 9. Ferner hat bei der Kupplungsvorrichtung 100 gemäß Modifikation 1 die Hubplatte 3 nicht die Funktion des erfindungsgemäßen Stützelements. Mit anderen Worten: die Kupplungsvorrichtung 100 weist das Stützelement 9 getrennt von der Hubplatte 3 auf, und das Stützelement 9 entspricht dem Stützelement der vorliegenden Erfindung. Das Stützelement 9 stützt auch die Druckelemente 8. Es sollte beachtet werden, dass die Hubplatte 3 mit der Druckplatte 4 einstückig ausgebildet ist.
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Die Kupplungsnabe 5 hat einen ersten Druckausübungsbereich 51. Der erste Druckausübungsbereich 51 weist axial nach außen. Die Druckplatte 4 hat einen zweiten Druckausübungsbereich 41. Der zweite Druckausübungsbereich 41 weist axial nach innen. Wenn der Kupplungsbereich 6 entfernt wird, liegen der erste Druckausübungsbereich 51 und der zweite Druckausübungsbereich 41 einander in der axialen Richtung gegenüber.
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Wie 5 zeigt, sind die erste Nockenfläche 711 und die zweite Nockenfläche 712 in dem Stützelement 9 enthalten. Die dritte Nockenfläche 721 und die vierte Nockenfläche 722 hingegen sind in der Druckplatte 4 enthalten. Es sollte beachtet werden, dass die Konfigurationen ansonsten ähnlich sind wie jeden in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel.
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Modifikation 2
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind als Beispiel der Druckelemente 8 Schraubenfedern angegeben. Anstelle der Schraubenfedern können jedoch auch Scheibenfedern verwendet werden.
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Modifikation 3
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In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurden die Nockenbereiche 71 als Teil der Hubplatte 3 beschrieben. Die Nockenbereich 71 können jedoch auch von der Hubplatte 3 getrennte Elemente sein. Die zweiten Nockenbereiche 72 wurden als Teil der Kupplungsnabe 5 beschrieben. Jedoch können die zweiten Nockebereiche 72 auch von der Kupplungsnabe 5 getrennte Elemente sein.
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Modifikation 4
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In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform sind die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 durch Bolzen 15 miteinander verbunden. Die Hubplatte 3 und die Druckplatte 4 können jedoch ebenso durch andere Befestigungselemente aneinander befestigt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kupplungsvorrichtung
- 3
- Hubplatte
- 4
- Druckplatte
- 5
- Kupplungsnabe
- 6
- Kupplungsbereich
- 7
- Nockenmechanismus
- 71
- erster Nockenbereich
- 711
- erste Nockenfläche
- 712
- zweite Nockenfläche
- 72
- zweiter Nockenbereich
- 721
- dritte Nockenfläche
- 722
- vierte Nockenfläche
- 9
- Druckelement
