DE19755081A1 - Reibungskupplung - Google Patents
ReibungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Aus der DE 44 14 033 A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, die ein
Kupplungsgehäuse aufweist, wobei ein solches Kupplungsgehäuse
üblicherweise an einer Schwungmasse vorgesehen ist. Dem Kupplungs
gehäuse ist ein Anpreßmittel in Form einer Membranfeder für eine Anpreß
platte zugeordnet, die zur Druckbeaufschlagung einer Seite einer Kupplungs
scheibe vorgesehen ist, deren gegenüberliegende Seite sich in üblicher
Weise an einer Gegenandruckfläche abstützt. Die radial inneren Enden des
Anpreßmittels stehen mit dem Ausrücklager eines Ausrückers in Wirkver
bindung, wobei dieser Ausrücker gemäß der DE 44 07 665 A1 ausgebildet
sein kann. Bei einem derartigen Ausrücker, der hydraulisch arbeitet, wird
bei Druckbeaufschlagung eines Kolbens derselbe in Richtung zum Anpreß
mittel ausgefahren, wodurch dieses verformt wird und dadurch über die
Anpreßplatte wirkungsmäßig mit der Kupplungsscheibe verbunden oder von
dieser getrennt wird.
Nachteilig bei derartigen Reibungskupplungen ist, daß für jeden Ein- oder
Ausrückvorgang das Anpreßmittel stets in seinem Verformungszustand
und/oder in seiner Lage erheblich geändert werden muß, was, sofern es sich
bei dem Anpreßmittel um eine Membranfeder handelt, stets mit einer
Änderung von deren Spannung einhergeht. Bei dieser Verformung des
Anpreßmittels ist erhebliche Arbeit über den Ausrücker einzubringen. Da der
Ausrücker über ein Fußpedal üblicherweise vom Fahrer bedient werden
muß, ist dem letzteren entweder eine hohe Betätigungskraft zuzumuten
oder es müssen entsprechende Übersetzungen im Ein- oder Ausrückweg
vorgesehen sein, was sich nachteilig auf den Ausrückweg innerhalb der
Reibungskupplung auswirkt. Dieses Problem kann sich bei Verschleiß noch
dadurch verstärken, daß die vom Fahrer aufzubringenden Pedalkräfte infolge
der Verschleißkurve einer Membranfeder weiter erhöhen können. Demzu
folge muß, wenn dies dem Fahrer erspart bleiben soll, ein aufwendiger
Verschleißausgleich vorgesehen sein, der entweder in der Reibungskupplung
vorgesehen und entsprechend dem in der DE 42 39 289 A1 ausgebildeten
Verschleißausgleich mechanisch wirksam ist, oder aber es ist bin hydrauli
scher Verschleißausgleich innerhalb des Ausrücksystems vorgesehen.
Insgesamt gesehen, mag durch solche Maßnahmen die vom Fahrer
aufzubringende Kraft zwar einigermaßen konstant haltbar sein, jedoch bleibt
der hohe technische Aufwand und die dennoch zu leistende Verformungs
arbeit am Anpreßmittel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausrücker in einer
Reibungskupplung so auszubilden, daß bei einem Ein- oder Ausrückvorgang
die aufzubringende Arbeit minimal ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Reibungskupplung
gelöst. Durch die Maßnahme, den erfindungsgemäßen Ausrückmechanismus
so arbeiten zu lassen, daß eine vom Anpreßmittel unterbrechungsfrei
gelieferte Anpreßkraft in einer ersten Position des Ausrückmechanismus von
der Anpreßplatte fernzuhalten und in einer zweiten Position auf die
letztgenannte zu übertragen, wird erreicht, daß der Ein- oder Ausrückvor
gang durchgeführt werden kann, ohne hierbei das Anpreßmittel einer
wesentlichen Verformungs- und/oder Lageänderung zu unterwerfen. Da das
Anpreßmittel demnach während des gesamten Aus- oder Einrückvorgangs
ununterbrochen vorgespannt und damit wirksam bleibt, muß keine
Verformungsarbeit über den Ausrücker in die Reibungskupplung eingebracht
werden. Statt dessen wird lediglich die über den Bewegungsteil dem
Ausrückers in den Ausrückmechanismus eingebrachte Bewegung als Arbeit
eingebracht, um den Ein- oder Ausrückvorgang durchzuführen, wobei diese
Arbeit sehr gering ist im Hinblick auf die Arbeit, die üblicherweise für eine
Lage- und/oder Formänderung am Anpreßmittel zu leisten ist. Dies kommt
daher, daß über den Ausrückmechanismus die im gespannt bleibenden
Anpreßmittel enthaltene Energie lediglich positionsabhängig zur Anpreß
platte oder weg von dieser geleitet wird, insgesamt aber der Reibungskupp
lung nicht entzogen wird. Es muß demnach jeweils gerade soviel Energie
zugeführt werden, daß die besagte Stellbewegung am Ausrückmechanismus
erfolgen kann, wobei diese Energie im wesentlichen zur Überwindung von
Reibungsverlusten aufzubringen ist. Bei reibungsarmer Ausbildung des
Ausrückmechanismus, beispielsweise infolge des Einbaus von Wälzlagern
an Problemstellen, ist die zuzuführende Energie auf einen vernachlässigbar
geringen Wert reduzierbar. Dadurch genügt ein extrem kleiner Stellantrieb,
beispielsweise in Form eines Elektromotors, um den Bewegungsteil des
Ausrückmechanismus anzutreiben. Derart kleine Stellantriebe können,
wegen ihrer geringen Trägheit, innerhalb kürzester Zeit hochbeschleunigt
werden, wodurch ein sehr rasches Ein- oder Ausrücken realisiert werden
kann. Des weiteren sind aufgrund der geringen aufzubringenden Arbeit
Getriebeübersetzungen verzichtbar, so daß die Reibungskupplung
konstruktiv sehr einfach ausgebildet werden kann. Auch ohne derartige
Getriebeübersetzungen ist wegen der geringen Kräfte ein möglicher
Verschleiß an den Reibbelägen der Reibungskupplung für den Fahrer nicht
spürbar, insbesondere, wenn das von ihm benutzte Fußpedal über eine
elektrische Leitung und eine Steuerung mit dem als Elektromotor ausgebilde
ten Stellantrieb verbunden sein sollte.
Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß der zuvor beschriebene Vorteil der
erfindungsgemäßen Reibungskupplung, nämlich der geringen für einen Ein-
oder Ausrückvorgang einzubringenden Arbeit bzw. Energie, ein Optimum
annimmt, wenn die in den Ausrückmechanismus eingeleitete Bewegung
senkrecht zur Wirkrichtung der durch das Anpreßmittel erzeugten Anpreß
kraft ist, da in diesem Fall der Ein- oder Ausrückvorgang die geringst
mögliche Verformungs- und/oder Lageänderung am Anpreßmittel, im
Idealfall überhaupt keine derartige Änderung auslöst.
Wie bereits eingangs angesprochen, ist es das Ziel der vorliegenden
Erfindung, die bei herkömmlichen Reibungskupplungen erforderlichen hohen
Ausrückkräfte, die aus der zum Ausrücken vorgenommenen Verformung
einer Membranfeder resultieren, auf ein minimales Ausmaß zu senken, so
daß die Möglichkeit geschaffen wird, durch leicht gebaute Stellantriebe
Kupplungsvorgänge vorzunehmen, oder die durch einen Fahrzeugfahrer
aufzubringende manuelle Betätigungskraft so gering wie möglich zu halten.
Es wird daher gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
eine Reibungskupplung vorgeschlagen, umfassend eine Kupplungsscheibe,
welche vermittels eines Kraftspeichers vorzugsweise Membranfeder,
Schraubenfeder oder dergleichen, gegen eine Gegendruckfläche drückbar
ist, gekennzeichnet durch eine im Kraftübertragungsweg zwischen
Kraftspeicher und Kupplungsscheibe angeordnete Kraftübertragungs-Hebel
anordnung mit wenigstens einem dem Kraftspeicher zugeordneten
ersten Hebelbereich und wenigstens einem der Kupplungsscheibe zugeord
neten zweiten Hebelbereich, und dadurch, daß zur Durchführung von Ein-
und Ausrückvorgängen ein Hebelverhältnis einer Hebellänge des wenigstens
einen ersten Hebelbereichs zu einer Hebellänge des wenigstens einen
zweiten Hebelbereichs veränderbar ist.
Bei einer derart aufgebauten Reibungskupplung kann lediglich durch
Verändern der Hebellängen die tatsächlich auf die Kupplungsscheibe
ausgeübte Druckkraft verändert und somit soweit reduziert werden, daß im
Extremfall, d. h. dem Ausrückfall, die Kupplungsscheibe durch den
Kraftspeicher im wesentlichen nicht mehr beaufschlagt ist und somit
freigegeben ist.
Dabei kann vorgesehen sein, daß zur Veränderung des Hebelverhältnisses
die Hebellänge des wenigstens einen ersten Hebelbereichs oder/und des
wenigstens einen zweiten Hebelbereichs veränderbar ist.
Der wenigstens eine erste Hebelbereich und der wenigstens eine zweite
Hebelbereich sind vorzugsweise an wenigstens einem schwenkbar
angeordneten Hebelelement vorgesehen.
Eine sehr effiziente Kraftübertragung bei einfachem Aufbau kann erhalten
werden, wenn zumindest in einem eingerückten Zustand der Reibungskupp
lung jeweils der erste und der zweite Hebelbereich bezüglich eines
Schwenkbereichs des wenigstens einen Hebelelements an der gleichen Seite
angeordnet sind.
Zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen wird vorgeschlagen daß
zur Veränderung des Hebelverhältnisses ein Abstand zwischen dem
Schwenkbereich des wenigstens einen Hebelelements und einem Ab
stützbereich des Kraftspeichers an dem wenigstens einen Hebelelement
veränderbar ist. Es sei hier jedoch erwähnt, daß es gleichwohl möglich ist,
auch den axialen Abstand zwischen dem Schwenkbereich des wenigstens
einen Hebelelements und einem Abstützbereich, mit welchem das wenig
stens eine Hebelelement auf die Kupplungsscheibe oder eine zwischenge
schaltete Komponente einwirkt, zu verändern.
Vorzugsweise ist der Kraftspeicher an dem wenigstens einen Hebelelement
über ein Abstützelement abgestützt und das Abstützelement ist zur
Veränderung des Hebelverhältnisses entlang einer Verschiebebahn an dem
wenigstens einen Hebelelement verlagerbar.
Wie bereits erwähnt, ist es ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden
Erfindung, die zum Betätigen der erfindungsgemäßen Kupplung erforderliche
Kraft so gering wie möglich zu halten. Dies bedeutet auch, daß Sorge dafür
getragen werden muß daß unabhängig von den verschiedenen Betätigungs
zuständen keine Kraft aufgewandt werden muß, um die Kupplung in einem
Betätigungszustand zu halten. Um dies zu erreichen, wird vorgeschlagen,
daß die Verschiebebahn einen derartigen Verlauf aufweist, daß für alle
Bereiche der Verschiebebahn bei Abstützung in einem jeweiligen der
Bereiche eine näherungsweise in Verschieberichtung verlaufende Tangenten
linie an der Verschiebebahn im wesentlichen orthogonal zu einer Kraftein
wirkungsrichtung steht, in welcher eine Abstützkraft des Kraftspeichers auf
den jeweiligen Bereich einwirkt. Ein derartiger Aufbau hat zur Folge, daß in
jedem Positionierungszustand der Kupplung, d. h. in jedem Abstützbereich,
keine Kraftkomponente vorhanden ist, welche dazu führt, daß eine
zwangsweise Relativbewegung zwischen dem Abstützelement und der
Verschiebebahn mit dementsprechender Verstellung der Kupplung
hervorgerufen wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß es unter
Umständen gewünscht sein kann, eine derartige selbsttätige Verschiebung
des Abstützelement und somit Bewegung der Kupplung in einer Richtung
vorzusehen, beispielsweise in Richtung auf den eingerückten Zustand zu.
Dies beinhaltet zum einen einen Sicherheitsaspekt, da beispielsweise bei
Ausfall eines Stellantriebs die Kupplung zwangsweise in ihren eingerückten
Zustand geht. Darüber hinaus ist bei einer Ausgestaltung der Kupplung, bei
der die Betätigung manuell ohne Zwischenschaltung von Stellantrieben
erfolgt, eine derartige Ausgestaltung vorteilhaft, da nach Ausrücken und
darauf folgendem Freigeben des Kupplungspedals die Kupplung wiederum
selbsttätig in ihrem eingerückten Zustand geht.
Um das vorangehend angesprochene Merkmal, daß keine selbsttätige
Verschiebung der Kupplung in irgendeine Stellung vorliegt, zu realisieren, ist
es möglich, die Verschiebebahn derart auszubilden, daß sie in Verschiebe
richtung einen gekrümmten Verlauf, vorzugsweise kreisförmig gekrümmten
Verlauf aufweist.
Das wenigstens eine Hebelelement kann derart aufgebaut sein, daß es
ausgehend von seinem Schwenkbereich eine zunehmende Dicke aufweist.
Diese Dickenzunahme kann derart sein, daß die Dicke entsprechend dem
gekrümmten Verlauf der Verschiebebahn für das Abstützelement zunimmt.
Die Betätigung der Kupplung kann so ausgelegt sein, daß das Abstützele
ment bezüglich des Kraftspeichers im wesentlichen feststeht und daß die
Verlagerung des Abstützelements durch Bewegung, vorzugsweise
Verdrehung, des Kraftspeichers erzeugbar ist. Das heißt, zum Ausrücken
und Einrücken wird der gesamte Kraftspeicher in Bewegungseinheit mit dem
Abstützelement verlagert.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß das Abstützelement zur
Verlagerung entlang der Verschiebebahn bezüglich des wenigstens einen
Hebelelements und bezüglich des Kraftspeichers verlagerbar ist.
Um im ausgerückten Zustand eine vollständige Entlastung der Kupplungs
scheibe zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß in diesem Zustand eine
Hebellänge des ersten Hebelbereichs im Bereich von Null ist.
Alternativ oder darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß in einem
ausgerückten Zustand der Reibungskupplung der erste Hebelbereich
bezüglich eines Schwenkbereichs des wenigstens einen Hebelelements an
einer anderen Seite angeordnet ist als der zweite Hebelbereich. Diese
Anordnung führt dazu, daß wahlweise der Hebel von der Kupplungsscheibe
weg bewegt wird und diese freigibt.
Das wenigstens eine Hebelelement ist vorzugsweise an einer bezüglich der
Gegendruckfläche in Richtung einer Krafteinleitung durch den Kraftspeicher
im wesentlichen nicht verlagerbaren Komponente schwenkbar gehalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine
Reibungskupplung vor, umfassend eine Kupplungsscheibe, welche durch
einen Kraftspeicher, vorzugsweise Membranfeder, Schraubenfeder oder
dergleichen, gegen eine Gegendruckfläche drückbar ist, und eine im
Kraftübertragungsweg des Kraftspeichers angeordnete Übertragungsanord
nung. Bei einer derartigen Reibungskupplung ist eine Abstützlänge der
Übertragungsanordnung zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen
der Reibungskupplung veränderbar.
Auch damit kann erreicht werden, daß bei Durchführung von Ein- und
Ausrückvorgängen die Lage des Kraftspeichers nahezu unverändert bleibt
oder nur in geringfügigem Ausmaß verändert wird, d. h. zur Durchführung
von Ausrückvorgängen nicht zwangsweise verändert wird. Vielmehr wird
die Längenveränderung, die erforderlich ist, um der Kupplungsscheibe ein
ausreichendes Abheben von der Gegendruckfläche zu ermöglichen, durch
Verändern der Länge der Übertragungsanordnung erhalten.
Dabei ist vorzugsweise die Übertragungsanordnung im Kraftübertragungs
weg zwischen Kraftspeicher und Kupplungsscheibe angeordnet.
Die Abstützlänge kann beispielsweise ein axialer Abstand zwischen einem
an der Kupplungsscheibe anliegenden Bereich der Abstützanordnung und
einem durch den Kraftspeicher beaufschlagten Bereich derselben sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Reibungskupplung vorgesehen, umfassend eine Kupplungsscheibe, welche
durch einen Kraftspeicher, vorzugsweise Membranfeder, Schraubenfeder
oder dergleichen gegen eine Gegendruckfläche drückbar ist, wobei der
Kraftspeicher mit einem ersten Abstützende an einer in einer ersten
Abstützkrafteinleitungsrichtung im wesentlichen nicht verlagerbaren ersten
Komponente abgestützt ist und mit einem zweiten Abstützende zum
Drücken der Kupplungsscheibe in Richtung auf die Gegendruckfläche zu
ausgebildet ist, wobei zur Durchführung von Ein- und Auskuppelvorgängen
der Reibungskupplung die durch den zweiten Abstützbereich ausgeübte
Druckkraft wahlweise in Richtung zur Kupplungsscheibe oder in Richtung
zu einer bezüglich der ersten Komponente in einer der ersten Abstützkraft
einleitungsrichtung entgegengesetzten zweiten Abstützkrafteinleitungs
richtung im wesentlichen nicht verlagerbaren zweiten Komponente leitbar
ist. Auch hier kann durch die wahlweise einstellbare Kraftflußrichtung zum
Ausrücken der Kupplung die Kupplungsscheibe von der Beaufschlagung
durch den Kraftspeicher freigegeben werden.
Um dies zu ermöglichen, kann beispielsweise eine Kraftflußrichtungs-Um
schaltanordnung vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, die durch
den Kraftspeicher im Bereich des zweiten Abstützendes ausgeübte Kraft
wahlweise in Richtung zur Kupplungsscheibe oder in Richtung zur zweiten
Komponente zu leiten.
Die Kraftflußrichtungs-Umschaltanordnung kann beispielsweise eine
Übertragungshebelanordnung mit wenigstens einem dem Kraftspeicher
zugeordneten ersten Hebelbereich und wenigstens einem der Kupplungs
scheibe zugeordneten zweiten Hebelbereich umfassend wobei die Über
tragungshebelanordnung an einem bezüglich der zweiten Komponente in der
zweiten Abstützkrafteinleitungsrichtung im wesentlichen nicht verlagerbaren
Bauteil oder an der zweiten Komponente schwenkbar angeordnet ist.
Bei Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen besteht im allgemeinen das Problem,
daß mit zunehmender Betriebslebensdauer sich auch die Reibbeläge der
Kupplungsscheiben abnutzen und somit die Axialerstreckung des zwischen
der Gegendruckfläche und beispielsweise einer Anpreßplatte oder der
gleichen angeordneten Bereichs der Kupplungsscheibe sich verändert. Diese
Veränderung hat jedoch zur Folge, daß auch im eingerückten Zustand eine
Lageveränderung der die Kupplungsscheibe gegen die Gegendruckfläche
pressenden Komponenten auftritt. Daraus kann sich eine Veränderung der
Kraftcharakteristik ergeben, die durch den Kraftspeicher vorgesehen ist, so
daß beispielsweise der Fahrer über die Lebensdauer der Kupplung hinweg
ein sich änderndes Ein- und Auskuppelverhalten wahrnimmt.
Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die erfindungsgemäße
Reibungskupplung ferner eine Verschleißerfassungs/Ausgleichs-Anordnung
umfaßt zum Kompensieren von im Betrieb der Reibungskupplung auf
tretendem Verschleiß von Reibbelägen der Kupplungsscheibe.
Die Verschleißerfassungs-Ausgleichsanordnung umfaßt vorzugsweise eine
im Kraftübertragungsweg zwischen Kraftspeicher und Kupplungsscheibe,
vorzugsweise zwischen Kraftspeicher und einer Anpreßplatte, angeordnete
Verschleißkompensationsvorrichtung, wobei dann vorzugsweise deren
Axialerstreckungslänge entsprechend einer durch den Verschleiß hervor
gerufenen Dickenverringerung der Kupplungsscheibe, insbesondere der
Reibbeläge derselben, vergrößerbar ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform, welche zudem in
einfacher und sicher funktionierender Weise realisierbar ist, wird vor
geschlagen, daß die Verschleißkompensationsvorrichtung wenigstens ein in
Umfangsrichtung um die Kupplungsdrehachse oder/und in radialer Richtung
verlagerbares Kompensationselement, vorzugsweise Kompensationsring
element, Keilelement oder dergleichen, umfaßt, welches wenigstens eine
Schrägfläche aufweist, die an einer komplementären Schrägfläche zur
Vergrößerung der Axialerstreckung der Verschleißkompensationsvorrichtung
abgleiten kann.
Alternativ ist es möglich, daß die Verschleißkompensationsvorrichtung
wenigstens ein an einer Anpreßplatte derart angeordnetes Kompensations
element umfaßt, daß es entlang einer zur Kupplungsdrehachse vorzugs
weise im wesentlichen parallelen Achse bezüglich der Anpreßplatte nur in
einer von der Kupplungsscheibe weg weisenden Richtung verlagerbar ist.
Bei einem weiteren alternativen Aufbau kann eine Übertragungshebelanord
nung vorgesehen sein, an welcher der Kraftspeicher einerseits und eine
Anpreßplatte oder dergleichen andererseits abgestützt sind, wobei die
Übertragungshebelanordnung wenigstens ein Hebelelement mit zwei
bezüglich einander verschwenkbaren Hebelelementabschnitten umfaßt und
wobei die Verschleißkompensationsvorrichtung ein zwischen die beiden
Hebelelementabschnitte einschiebbares und in der Einschieberichtung
vorgespanntes Kompensationskeilelement umfaßt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Reibungskupplung, teilweise in Schnittdarstellung,
mit Tangentenlinie an der Verschiebebahn im wesentlichen
orthogonal zu einem Ausrücker, wobei dieser oberhalb der
Mittenlinie in Schnittdarstellung, unterhalb in Draufsicht mit
einem Ausrückhebel dargestellt ist;
Fig. 2 eine andere Ausführung des Ausrückhebels;
Fig. 3 eine perspektivische, teilweise weggeschnittene Darstellung
einer alternativen Ausgestaltungsart einer erfindungsgemäßen
Reibungskupplung;
Fig. 4 eine Explosionsansicht der in Fig. 3 gezeigten Reibungskupp
lung;
Fig. 5 eine Teil-Längsschnittansicht der in Fig. 3 gezeigten Reibungs
kupplung;
Fig. 6 ein Hebelelement der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Reibungs
kupplung, wobei die Bilder a) bis c) verschiedene Betätigungs
zustände darstellen; und
Fig. 7-9 schematische Teil-Längsschnittdarstellungen, welche ver
schiedene Ausgestaltungsformen von Reibungskupplungen mit
automatischem Verschleißausgleich zeigen.
Auf einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeugs ist eine Schwungmasse 1 über Paßstifte 51 zentriert und
über Befestigungsmittel 3 befestigt. Auf einem radial äußeren Durchmesser
ist die Schwungmasse 1 umgriffen von einem Kupplungsgehäuse 9, das zur
Aufnahme einer Anpreßplatte 8 sowie einer Kupplungsscheibe 6 vorgesehen
ist, die im radial inneren Bereich eine Nabe 12 aufweist, über welche sie
über eine Verzahnung 5 in Eingriff mit einer Getriebewelle 4 steht. Im radial
äußeren Bereich ist die Kupplungsscheibe 6 mit Reibbelägen 7 versehen,
wobei der von der Anpreßplatte 8 abgewandte Reibbelag 7, an einer
Gegenandruckfläche 52 zur Anlage bringbar ist, die an der Schwungmasse
1 vorgesehen ist.
Die Anpreßplatte 8 besteht aus Anpreßelementen 10, 11, die axial mit
Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen sich eine Wälzlagerung
14 aufnehmen.
Auf einem ortsfesten Trägerteil 15, der beispielsweise an einem nicht näher
gezeigten Bauteil des Kraftfahrzeuges befestigt ist, ist ein Anpreßmittel 16,
wie beispielsweise eine Membranfeder 17 angeordnet, die sich einerseits an
einer Stützwand 45 des Trägerteils 15 und andererseits an einem Bewe
gungsteil 20 eines Ausrückmechanismus 34 des Ausrückers 18 abstützt,
wobei das Bewegungsteil 20 durch ein Rad 22 mit einer Außenverzahnung
23 gebildet wird. Über diese Außenverzahnung 23 steht das Rad in
Wirkeingriff mit einem Antriebselement 26 eines Stellantriebs 25, wobei
dieses Antriebselement als Zahnstange bei einem linearen Stellantrieb oder
als Ritzel 28 bei einem rotierenden Stellantrieb ausgebildet sein kann. Der
Stellantrieb selbst kann als hydraulisches Element oder als Elektromotor 33
vorgesehen sein. Ebenso ist es denkbar, statt der Zahnverbindung zwischen
Rad 22 und Antriebselement 26 eine Reibverbindung oder eine Riemenver
bindung vorzusehen. Im Falle der Verwendung eines Elektromotors 33 kann
dieser über eine elektrische Leitung 53 und eine Steuerung 55 mit einem
Fußpedal 54 verbunden werden, das vom Fahrer zum Ein- oder Ausrücken
der Kupplung betätigt wird.
An dem Rad 22 sind, verteilt über den Umfang, mehrere Aufnehmer 30 für
jeweils eine Lagerung 32 vorgesehen, die im Sinne von Reibungsarmut
vorzugsweise mit Wälzkörpern ausgestattet ist. Diese Lagerung 32 wirkt mit
einem Ausrückhebel 36 zusammen, der über einen am Trägerteil 15
befestigten Hebelaufnehmer 40 und eine Achse 41 schwenkbar am
Trägerteil 15 aufgenommen ist und an seiner der Lagerung 32 zugewandten
Senke eine Steuerkurve 38 aufweist, auf welcher die Lagerung 32 abrollt,
sobald das Rad 22 einer Bewegung unterworfen ist. Dadurch bedingt, ist die
Lagerung 32 als Folgeelement 31 für die Steuerkurve 38 wirksam.
In der unteren Hälfte der Fig. 1 erkennt man, daß, wenn sich die Lagerung
32 in der Darstellung oberhalb der Achse 41 am Hebelaufnehmer 40
befindet, der Ausrückhebel 36 so geschwenkt wird, daß ein der Anpreß
platte 8 zugewandter Anpreßnocken 43 vom Anpreßelement 11 der
Anpreßplatte 8 abgehoben ist. Umgekehrt wird, wenn sich die Lagerung 32
in der Darstellung unterhalb des Hebelaufnehmers 40 befindet, der
Anpreßnocken 43 unter der Wirkung des Anpreßmittels 16 gegen das
Anpreßelement 11 gedrückt, und zwar je mehr, je näher die Lagerung 32 an
die Auslenkung der Steuerkurve 38 in Richtung zum Rad 22 kommt. In der
letztgenannten Stellung wird die Kraft des Anpreßmittels über das Rad 22,
das verschiebbar auf dem Trägerteil 15 angeordnet ist, und die mit diesem
Rad 22 verbundene Lagerung 32 auf den Ausrückhebel 36 gegeben, der die
Anpreßplatte 8 in Richtung Schwungmasse 1 belastet und demnach als
Druckelement 35 wirksam ist. In der anderen möglichen Endstellung der
Lagerung 32 kommt der Ausrückhebel 36 an einem ortsfesten Anschlag 42
zur Anlage, wobei dieser Anschlag vorzugsweise am Trägerteil 15
vorgesehen ist. In dieser Stellung des Ausrückhebels 38 wird die vom
Anpreßmittel 16 bereitgestellte Anpreßkraft auf den Anschlag 42 übertagen
und bleibt demnach innerhalb des Trägerteils 15. Eine Übertragung der
Anpreßkraft auf die Anpreßplatte 8 wird mit dieser Einstellung des
Ausrückmechanismus 34 also verhindert.
Axial zwischen dem Anpreßmittel und dem Rad 22 ist eine Gleitscheibe 47
zum Ausgleich eventueller Relativbewegungen vorgesehen. Diese kann
vorzugsweise mit Teflon beschichtet sein.
Die Funktion des Ausrückers der erfindungsgemäßen Reibungskupplung ist
wie folgt:
Der Verformungszustand des Anpreßmittels 16 wird während des Ein- oder Ausrückens im wesentlichen nicht geändert. Zum Ausrücken wird beispiels weise das Fußpedal 54 vom Fahrer niedergetreten, woraufhin über eine elektrische Leitung 53 ein Signal in einer Steuerung 55 ausgelöst wird, das über die Fortsetzung der Leitung 53 in den Elektromotor 33 gelangt, woraufhin dieser zum Antrieb des Rades 22 beschleunigt wird. Das Rad befindet sich anfänglich in einer Position, in welcher die Lagerung 32, bezogen auf Fig. 1, den maximalen Abstand von der Mittenachse 50 aufweist und in die zugeordnete Rundung der Steuerkurve 38 am Aus rückhebel 36 eingreift, diesen somit unter der Wirkung des Anpreßmittels 16 mit seinem Anpreßnocken 43 fest gegen das Anpreßelement 11 drückt, welches seinerseits über die Wälzlagerung 14 und das Anpreßelement 10 die Anpreßkraft auf die Reibebeläge 7 der Kupplungsscheibe 6 überträgt, so daß die Reibbeläge 7 zwischen dem Anpreßelement 10 und der Gegen-Andruckfläche 52 der Schwungmasse 1 eingespannt sind. Durch die zuvor beschriebene, über den Elektromotor 33 eingeleitete Bewegung am Rad 22 wird die Lagerung 32 auf der Steuerkurve 38 des Ausrückhebels 36 abgerollt, und zwar in der Fig. 1 in Richtung zur Mittenachse 50. Sobald bei dieser Abrollbewegung die Achse 41 am Hebelaufnehmer 40 überschritten ist, wird der Ausrückhebel 36 in Richtung zum Anschlag 42 verschwenkt und damit der entsprechende Teil des Ausrückhebels 36 an dem Anschlag 42 zur Anlage gebracht. In dieser Position ist der Anpreßnocken 43 des Ausrückhebels 36 vom Anpreßelement 11 abgehoben, so daß die Anpreß kraft des hinsichtlich seines Verformungszustandes unverändert gebliebenen Anpreßmittels 16 am Anschlag 42 aufgenommen wird, und demnach nicht mehr auf die Anpreßplatte 8 gelangen kann. Dadurch ist über das Anpreß element 11 und die Wälzlagerung 14 auch das Anpreßelement 10 in Achsrichtung frei, woraufhin die Einspannung der Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 6 zwischen diesem Anpreßelement und der Gegen andruckfläche 52 aufgehoben wird.
Der Verformungszustand des Anpreßmittels 16 wird während des Ein- oder Ausrückens im wesentlichen nicht geändert. Zum Ausrücken wird beispiels weise das Fußpedal 54 vom Fahrer niedergetreten, woraufhin über eine elektrische Leitung 53 ein Signal in einer Steuerung 55 ausgelöst wird, das über die Fortsetzung der Leitung 53 in den Elektromotor 33 gelangt, woraufhin dieser zum Antrieb des Rades 22 beschleunigt wird. Das Rad befindet sich anfänglich in einer Position, in welcher die Lagerung 32, bezogen auf Fig. 1, den maximalen Abstand von der Mittenachse 50 aufweist und in die zugeordnete Rundung der Steuerkurve 38 am Aus rückhebel 36 eingreift, diesen somit unter der Wirkung des Anpreßmittels 16 mit seinem Anpreßnocken 43 fest gegen das Anpreßelement 11 drückt, welches seinerseits über die Wälzlagerung 14 und das Anpreßelement 10 die Anpreßkraft auf die Reibebeläge 7 der Kupplungsscheibe 6 überträgt, so daß die Reibbeläge 7 zwischen dem Anpreßelement 10 und der Gegen-Andruckfläche 52 der Schwungmasse 1 eingespannt sind. Durch die zuvor beschriebene, über den Elektromotor 33 eingeleitete Bewegung am Rad 22 wird die Lagerung 32 auf der Steuerkurve 38 des Ausrückhebels 36 abgerollt, und zwar in der Fig. 1 in Richtung zur Mittenachse 50. Sobald bei dieser Abrollbewegung die Achse 41 am Hebelaufnehmer 40 überschritten ist, wird der Ausrückhebel 36 in Richtung zum Anschlag 42 verschwenkt und damit der entsprechende Teil des Ausrückhebels 36 an dem Anschlag 42 zur Anlage gebracht. In dieser Position ist der Anpreßnocken 43 des Ausrückhebels 36 vom Anpreßelement 11 abgehoben, so daß die Anpreß kraft des hinsichtlich seines Verformungszustandes unverändert gebliebenen Anpreßmittels 16 am Anschlag 42 aufgenommen wird, und demnach nicht mehr auf die Anpreßplatte 8 gelangen kann. Dadurch ist über das Anpreß element 11 und die Wälzlagerung 14 auch das Anpreßelement 10 in Achsrichtung frei, woraufhin die Einspannung der Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 6 zwischen diesem Anpreßelement und der Gegen andruckfläche 52 aufgehoben wird.
Zum Einrücken wird das Fußpedal wieder entlastet, woraufhin über die
Steuerung 55 und die Leitung 53 dem Elektromotor 33 ein Signal zugeführt
wird, welches für einen Antrieb desselben in umgekehrter Drehrichtung
sorgt und damit das Rad 22 in einer Richtung gedreht wird, in welcher die
Lagerung 32 in deren andere Endstellung bewegt wird, in welcher sie über
die Steuerkurve 38 wieder eine Übertragung der Anpreßkraft vom Anpreß
mittel 16 über die Lagerung 32 auf den Ausrückhebel 36 und von diesem
über dessen Anpreßnocken 43 auf das Anpreßelement 11 herstellt. Das
letztgenannte ist hierbei über die Wälzlagerung 14 mit dem Anpreßelement
10 verbunden, um eine Relativbewegung zwischen den beiden Anpreß
elementen 10, 11 reibungsfrei zu gestalten, da das Anpreßelement 10 mit
der Kupplungsscheibe 6 und der Schwungmasse 1 rotiert, während das
Anpreßelement 11 möglichst drehungsfrei mit dem Ausrückhebel 36 des
Ausrückers 18 in Wirkverbindung stehen soll. Aus Gründen der Reibungs
armut ist auch die Lagerung 32, wie aus Fig. 1 entnehmbar, vorzugsweise
als Wälzlagerung hergestellt.
Wie in der unteren Hälfte der Fig. 1 bei 60 gezeigt, kann die Kupplungs
scheibe 6 im Bereich ihrer Reibbeläge mit einer Belagfederung ausgebildet
sein. Diese Belagfederung wirkt bei Durchführung von Ein- und Ausrückvor
gängen dann dem Kraftspeicher entgegen, so daß bei geeigneter Auswahl
beziehungsweise Abstimmung der Charakteristik der Belagfederung 60
einerseits und der Kraftcharakteristik des Kraftspeichers beziehungsweise
der Membranfeder 16 andererseits ein weiter verbessertes, d. h. hinsichtlich
des erforderlichen minimalen Kraftaufwands weiter optimiertes Ausrück
verhalten erhalten werden kann.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung des Ausrückhebels 36, wobei dieser
nicht über eine Achse schwenkbar gelagert ist, sondern über einen
Vorsprung 56 in einer Vertiefung 57 des Anschlags 42 am Trägerteil 15
eingreift und durch die als Folgeelement 31 dienende Lagerung 32 an dem
Anschlag in Anlage gehalten wird. In dieser Position des Folgeelementes 31
wird eine vom Anpreßmittel 16 erzeugte Anpreßkraft in den Anschlag 42
eingeleitet, während nach einer Bewegung, durch welche das Folgeelement
31 in Fig. 2 nach unten bewegt wird, der Ausrückhebel 36 in Richtung zum
Anpreßelement 11 der Anpreßplatte 8 gedrückt wird. In der in Fig. 2
dargestellten Position ist demnach die Reibungskupplung ausgerückt,
während sie bei Überführung des Folgeelementes in die zuletzt beschriebene
Position nach unten eingerückt ist. Ansonsten unterscheidet sich die
Ausführung nach Fig. 2 von derjenigen nach Fig. 1 nicht, so daß keine
weitergehende Beschreibung erforderlich erscheint.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen eine weitere Ausgestaltungsart einer erfindungs
gemäßen Kraftfahrzeug-Reibungskupplung 100, welche den gleichen
funktionellen Prinzipien wie die vorangehend beschriebene Ausgestaltungs
form untergeordnet ist, welche jedoch hinsichtlich der Bewegungserzeugung
zur Durchführung von Aus- und Einrückvorgängen konstruktiv anders
aufgebaut ist.
Mit Bezug auf die Fig. 4 werden anhand der dort erkennbaren Explosions
zeichnung zunächst die einzelnen Komponenten dieser Kraftfahrzeug-
Reibungskupplung 100 beschrieben.
Beginnend in Fig. 4 links ist zunächst das Schwungrad 102 dargestellt,
welches mit einem Anlasserzahnkranz 104 versehen ist und in an sich
bekannter Weise zur Ankopplung an eine Kurbelwelle oder dergleichen einer
Brennkraftmaschine ausgebildet ist. In der Darstellungsreihenfolge folgt
dann eine als Scheibenkörper schematisch dargestellte Kupplungsscheibe
106, welche im allgemeinen den gleichen Aufbau aufweisen kann wie die
in Fig. 1 gezeigte Kupplungsscheibe, d. h. mit Reibbelägen und gegebenen
falls Belagfederung ausgebildet sein kann. Folgend auf die Kupplungsscheibe
106 ist eine Anpreßplatte 108 erkennbar. An die Anpreßplatte 108 schließt
sich ein Lagerungsring 110 an, an welchem sich in nachfolgend detailliert
beschriebener Art und Weise ein Hebelträgerring 112 in axialer Richtung
abstützen kann. Ein Abstützelementträgerring 114 ist axial zwischen dem
Hebelträgerring 112 und einem als Membranfeder ausgebildeten Kraft
speicher 116 angeordnet. Der Kraftspeicher, d. h. die Membranfeder 116,
ist über einen Federträger 118 mit einem mit Steilgewinde versehenen Ring
120 fest verbunden. Zwischen einem Kupplungsgehäuse 122 und der
Membranfeder 116 ist ein Lagerring 121 angeordnet, über welchen die
Membranfeder 116 am Gehäuse 122 um eine Drehachse A drehbar
abgestützt ist. Ein Ausrückerring 124 mit komplementärer Steilverzahnung
zum Eingriff in die Steilverzahnung des Rings 120 ist mit einem Aus
rückmechanismus 126 zu verbinden. Der Ausrückmechanismus 126 kann
von herkömmlichem Aufbau sein, so daß er zur Durchführung von Ein- und
Ausrückvorgängen in Richtung der Drehachse A hin- und herverlagerbar ist.
Die durch die vorangehend beschriebenen Komponenten gebildete
Kraftfahrzeug-Reibungskupplung ist in den Fig. 3 und 5 im Zusammenbau
gezeigt. Man erkennt, daß in an sich bekannter Weise das Gehäuse 122 in
einem radial äußeren Bereich mit dem Schwungrad 104 fest verbunden ist.
Im Gehäuse 122 ist in Achsrichtung verlagerbar die Anpreßplatte 108 derart
angeordnet, daß zwischen dieser und dem Schwungrad 104 die Kupplungs
scheibe 106 klemmbar ist. Es sei hier noch einmal darauf hingewiesen, daß
in Fig. 5, ebenso wie in den Fig 3 und 4, die Kupplungsscheibe 106 in
vereinfachter Weise als Ringkörper dargestellt ist. Es ist selbstverständlich,
daß die Kupplungsscheibe 106 in ihrem radial äußeren Bereich Reibbeläge,
gegebenenfalls mit Belagfederung, tragen kann.
Im Gehäuse 122 ist eine Ringnut 128 vorgesehen, in welcher der Lage
rungsring 110 aufgenommen ist. Am so bezüglich des Gehäuses 122
festgelegten Lagerungsring 110 stützt sich der Hebelträgerring 112 ab. Wie
auch in den Fig. 3 und 4 erkennbar, weist der Hebelträgerring 112 eine
Mehrzahl von U-förmigen in Umfangsrichtung gerichteten, d. h. einseitig
offenen, Ausschnitten 130 auf. Diese Ausschnitte 130 bilden somit Zungen,
an welchen Laufbahnelemente 132 durch Nietbolzen oder dergleichen
festgelegt sind. Die Zungen bilden zusammen mit den Laufbahnelementen
132 zusammen jeweils Hebelelemente 134, welche in nachfolgend
beschriebener Art und Weise durch ihre Anbindung an den Hebelträgerring
112 in Richtung der Drehachse A verschwenkbar sind.
In den Laufbahnen oder Verschiebebahnen 136 der Laufbahnelemente 132
sind jeweilige Kugel- oder Rollelemente 138 bewegbar, welche durch den
Abstützelementträgerring 114 nach Art eines Käfigs gehalten sind. Das
heißt, alle in den verschiedenen Laufbahnen 136 der verschiedenen
Hebelelemente 134 laufenden Kugeln 138, welche Abstützelemente für die
Membranfeder 116 bilden, sind durch den Abstützelementträgerring 114
miteinander zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt.
Auf den einzelnen Kugeln stützt sich die Membranfeder 116 in Achsrichtung
ab, wobei die Membranfeder 116 entsprechende Laufbahnen 140 aufweist.
An ihrem radial inneren Bereich stützt sich die Membranfeder 116 dann an
entsprechenden Lagerungselementen oder Kugeln 142 ab, welche an dem
Ring 122 gehalten sind. Auch hier können in der Membranfeder 116 und im
Gehäuse 122 wieder entsprechende Laufbahnen vorgesehen sein.
Noch weiter radial innen ist die Membranfeder 116 durch Nietbolzen,
Schrauben oder dergleichen 146 mit dem sternartig ausgebildeten Feder
träger 118 fest verbunden. Dieser ist wiederum, wie bereits erwähnt, mit
dem Ring 120 fest verbunden, wobei, wie insbesondere in den Fig. 2 und
4 erkennbar, der Ring 120 sich durch eine zentrale Öffnung 148 des
Gehäuses 122 hindurch erstreckt, so daß der Ausrückerring 124 in den Ring
20 eingreifen kann.
Man erkennt in Fig. 5 also, daß die Membranfeder 116 in einer ersten
Krafteinleitungsrichtung R1 permanent das Gehäuse 122 belastet und in
einer der ersten Krafteinleitungsrichtung R1 entgegengesetzten Kraftein
leitungsrichtung R2 in nachfolgend beschriebener Art und Weise entweder -
im eingerückten Zustand - die Kraft in Richtung zur Anpreßplatte 108 und
somit zur Kupplungsscheibe 106 leitet oder - im ausgerückten Zustand, die
Kraft über den Hebelträgerring 112 und den Lagerungsring 110 in das
Gehäuse 122 einleitet.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kupplung 100 wird nachfolgend
beschrieben.
Es wird zunächst der in Fig. 3 dargestellte ausgerückte Zustand der
Kupplung beschrieben. In diesem ausgerückten Zustand der Kupplung ist
vermittels des Ausrückmechanismus 126, den Ausrückerring 124 und den
Ring 120 der Federträger 118 und somit die Membranfeder 116 in der
Darstellung der Fig. 3 in größtmöglichem Ausmaß entgegen dem Uhrzeiger
sinn verlagert. Das heißt, die an den Abstützelementträgerring 114
getragenen Kugeln 138 liegen an denjenigen Enden der jeweiligen Verschie
bebahnen 136, welche im Bereich oder über dem Anbindungspunkt der die
Laufbahnelemente 132 tragenden Zungen an den Hebelträgerring 112
liegen. Das heißt, die Membranfeder 116 beaufschlagt direkt den Hebel
trägerring 112 in seinem im wesentlichen nicht verformbaren Bereich, so
daß ein Kraftrückschluß über das Gehäuse 122 erzeugt wird. Durch diesen
erzeugten Kraftrückschluß und die dabei hervorgerufene Entlastung der
Anpreßplatte 108 kann diese beispielsweise durch an sich bekannte
Tangentialblattfedern vom Schwungrad 102 und somit der Kupplungs
scheibe 106 weg bewegt werden, wobei diese Bewegung gegebenenfalls
durch eine Belagfederung der Kupplungsscheibe 106 unterstützt werden
kann.
Soll nun die Kupplung ausgehend von diesem Zustand eingerückt werden,
so wird der Ausrückmechanismus 126 axial verlagert, d. h. wird in der
Darstellung der Fig. 3 von dem Gehäuse 122 nach oben weggezogen.
Durch diese Axialverlagerung des Ausrückmechanismus 126 und somit des
Ausrückerrings 124 wird zwangsweise der Ring 120 in Drehung versetzt,
und zwar derart, daß er sich in der Darstellung der Fig. 3 im Uhrzeigersinn
verdreht. Dies hat zur Folge, daß auch die Membranfeder 116 sich im
Uhrzeigersinn verdreht, wobei bei dieser Verdrehbewegung die Kugeln 138
in den Laufbahnen 136 der Hebelelemente 134 und den entsprechenden
Laufbahnen 140 der Membranfeder 116 abrollen. Diese Verdrehbewegung
dauert an, bis die Kugeln 138 an den jeweils anderen Enden der Laufbahnen
136, 140 angelangt sind. Da die Laufbahnelemente 132 keilförmig
ausgestaltet sind, d. h. deren Dicke ausgehend von dem durch die
Anbindung der Zungen an den Hebelträgerring 112 vorgesehenen Bereich
zunimmt, werden die Hebelelemente 134 nunmehr durch die Anpreßplatte
116 in Richtung auf die Anpreßplatte 108 zu verschwenkt, wodurch die
Membranfeder 108 gegen die Kupplungsscheibe 106 gepreßt wird und die
Kupplungsscheibe 106 zwischen der Anpreßplatte 108 und Kupplungs
scheibe 104 geklemmt wird.
Die Kinematik beim Übergang vom Ausrückzustand zum Einrückzustand
wird mit Bezug auf die Fig. 6a) bis 6c) noch einmal verdeutlicht. Zunächst
zeigt die Fig. 6a) den ausgerückten Zustand. In diesem Zustand beauf
schlagt die Membranfeder 116 die Hebelelemente 134 etwa im Bereich der
Anbindung derselben an den Hebelträgerring 112, welcher Bereich in der
Fig. 6 mit S gekennzeichnet ist. Man erkennt, daß im ausgerückten Zustand
eine durch das Hebelelement 134 vorgesehene Hebellänge eines der
Membranfeder zugeordneten Hebelbereichs 150 gleich 0 ist, wohingehend
eine Hebellänge L2 eines der Anpreßplatte, d. h. Kupplungsscheibe,
zugeordneten Hebelbereichs 152 eine Lange L2 aufweist. Das heißt, die
durch die Membranfeder ausgeübte Kraft FM wird vollständig in den
Schwenkpunkt S und somit ins Gehäuse eingeleitet, wohingegen möglicher
weise eine durch die Anpreßplatte in entgegengesetzter Richtung ausgeübte
Kraft FA, beispielsweise hervorgerufen durch Tangentialblattfedern oder eine
Belagfederung, die Hebelelemente 134 in der Darstellung der Fig. 6 nach
oben verschwenkt. Findet nun beim Einrücken die vorangehend beschrie
bene Drehbewegung statt, so verlagert sich der Kraftbeaufschlagungspunkt
durch die Membranfeder, d. h. der in der Fig. 6 mit FM bezeichnete
Kraftpfeil, zunehmend vom Schwenkbereich S weg. Es wird dann die
Hebellänge L1 des der Membranfeder zugeordneten Hebelbereichs 150
vergrößert. Die Hebellänge L2 des der Kupplungsscheibe oder Anpreßplatte
zugeordneten Hebelbereichs 152 bleibt dahingegen unverändert. Ent
sprechend dem sich verändernden Hebelverhältnis L1/L2 nimmt auch die
Krafteinwirkung zu, mit welcher die Membranfeder 116 die Kupplungs
scheibe 106 zwischen der Anpreßplatte 108 und Schwungrad 104 klemmt.
Im eingerückten Zustand, welcher in Fig. 6c) gezeigt ist, stimmen die
Hebellängen L1 und L2 überein, so daß hier ein Hebelverhältnis von 1/1
gegeben ist. Es wird darauf hingewiesen, daß in gleicher Weise der
Beaufschlagungspunkt des Hebelbereichs 150 durch die Membranfeder in
der Darstellung der Fig. 6c) noch weiter rechts liegen kann, so daß ein
Hebelverhältnis erhalten wird, welches größer als 1 ist.
In der Fig. 6 ist ferner jeweils eine Tangentenlinie T an der Verschiebebahn
beziehungsweise Laufbahn 132 des Hebelelements 134 dargestellt. Die
Krümmung, d. h. der Verlauf der Laufbahn 132 ist derart gewählt, daß für
alle Verschwenklagen, d. h. alle Zustände zwischen ausgerücktem und
eingerücktem Zustand der Kupplung die Tangentenlinie in dem Punkt in
dem momentan der Hebelbereich 150 durch die Membranfeder beaufschlagt
ist, orthogonal zur Kraftbeaufschlagungsrichtung durch die Kraft FM der
Membranfeder steht. Dies hat zur Folge, daß keine durch eine mögliche
Schrägrichtung dieser Kraft erzeugten Verschiebekraftkomponenten
vorhanden sind, welche zur einer selbsttätigen und zwangsweisen
Verdrehung der Membranfeder in irgendeine Richtung führen. Der Grund für
diese spezielle Ausgestaltung der Verschiebebahn 132 am Hebelbereich 152
ist, daß damit in allen Lagen nur ein sehr geringer Kraftaufwand erforderlich
ist, um die Membranfeder in einer Richtung weiterzudrehen. Wesentlich
dabei ist jedoch, daß in beiden Verdrehrichtungen dann der gleiche
Kraftaufwand erforderlich ist. Zwar hat eine derartige Ausgestaltung der
Hebelelemente 134 zur Folge, daß im Übergang vom ausgerückten zum
eingerückten Zustand der Oberflächenbereich des Hebelelements oder der
Hebelelemente 134, welcher durch die Membranfeder 116 beaufschlagt
wird, zunehmend näher an die Kupplungsscheibe heranrückt, d. h. die
Membranfeder 116 in einem bestimmten Ausmaß entspannt wird, wie dies
durch die Zunahme des Abstands P in den Fig. 6b) und 6c) erkennbar ist.
Diese geringfügige Entspannung der Membranfeder wird jedoch angesichts
der dann zum Verdrehen erforderlichen minimalen Kraft akzeptiert, da dann
immer noch die zum Ausrücken erforderliche Kraft im wesentlichen durch
die zu überwindenden Reibkräfte bestimmt wird. In jedem Falle ist zu
erkennen, daß zum Ausrücken der Kupplung nicht die Membranfeder in ihrer
Lage verändert wird, sondern das Hebelverhältnis der Hebelbereiche 160,
152 zueinander verändert wird, um somit entsprechend dem Hebelverhältnis
die durch die Membranfeder eingeleitete Kraft zu verändern. Dies entspricht
der gesteuerten Verformung der Membranfeder zur Durchführung von
Ausrückvorgängen bei herkömmlichen Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen.
Es wird hier noch einmal darauf hingewiesen, daß es auch vorteilhaft sein
kann, die Tangentenlinien L in der Darstellung der Fig. 6 geringfügig im
Uhrzeigersinn zu verkippen, so daß in jedem Zustand eine Kraftkomponente
vorhanden ist, die die Kupplung selbsttätig in den eingekuppelten Zustand
bewegt. In gleicher Weise ist auch, wenn dies gewünscht wird, ein
Verkippen der Tangentenlinien T im Gegenuhrzeigersinn möglich. Dies führt
dazu, daß die Kupplung sich selbsttätig in ihren ausgerückten Zustand
bewegen wird. Auch ist grundsätzlich eine derartige Ausgestaltung der
Hebelelemente möglich, daß beim Übergang zwischen eingerücktem und
ausgerücktem Zustand die Membranfeder sich praktisch überhaupt nicht
verformt.
Die vorangehende Beschreibung zeigt, daß die in den Fig. 3 bis 6 darge
stellte Kupplung die folgenden wesentlichen konstruktiven und funktionellen
Prinzipien aufweist:
- 1. Zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen wird das Hebel verhältnis eines ersten Hebelbereichs, welcher der Membranfeder zugeordnet ist beziehungsweise durch diese beaufschlagt ist, zu einer Hebellänge eines zweiten Hebelbereichs, welcher der Kupplungs scheibe zugeordnet ist, beziehungsweise diese beaufschlagt, verändert. Das heißt, die Be- und Entlastung wird durch gezieltes Einstellen dieses Hebelverhältnisses hervorgerufen, so daß zumindest dann, wenn die Hebellänge des der Membranfeder zugeordneten ersten Hebelbereichs beziehungsweise aller der Membranfeder zugeordneten ersten Hebelbereiche im Bereich von 0 ist, die Mem branfeder die Kupplungsscheibe nicht mehr beaufschlagt. Dies entspricht einem Zustand bei herkömmlichen Kupplungen, in welchen durch gezieltes Verformen der Membranfeder deren Krafteinwirkung auf die Kupplungsscheibe beziehungsweise Anpreßplatte zunehmend verringert und aufgehoben worden ist.
- 2. Zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen wird im wesentli chen nicht eine Lageveränderung der Membranfeder ausgenutzt, wie dies bei herkömmlichen Kupplungen der Fall ist, bei welchen die axiale Baulänge der Membranfeder verkürzt wird, um der Kupplungs scheibe Lüftspiel zu geben, sondern es wird die Abstützlänge einer zwischen Membranfeder und Kupplungsscheibe wirkenden Abstütz anordnung verändert. Dies ist insbesondere in den Fig. 6a) bis 6c) erkennbar.
- 3. Die Be- und Entlastung der Kupplungsscheibe beziehungsweise Anpreßplatte durch die Membranfeder wird nicht dadurch verändert, daß durch Verformen dem Membranfeder deren Krafteinwirkung verändert wird, sondern wird durch gezielte Leitung der Kraft flußrichtung der durch die Membranfeder ausgeübten Druckkraft hervorgerufen. Das heißt, zum Umschalten zwischen eingerücktem und ausgerücktem Zustand wird der Kraftflußweg von einer Ein wirkung auf die Kupplungsscheibe weg zu einer Einwirkung auf ein bezüglich des Gehäuses feststehendes Bauteil beziehungsweise das Gehäuse selbst umgeschaltet. Es ist somit dann über das Gehäuse eine Kraftrückkopplung und ein geschlossener Kraftkreislauf gegeben. Das heißt, diejenigen Komponenten, welche durch die Membranfeder 116 beaufschlagt werden, sind im eingerückten Zustand Kom ponenten, welche in Krafteinleitungsrichtung bezüglich einander verlagerbar sind, und sind im ausgerückten Zustand Komponenten, welche in Krafteinleitungsrichtung bezüglich einander nicht ver lagerbar sind.
Es wird hier darauf hingewiesen, daß all die vorangehend beschriebenen
Prinzipien auch bei dem mit bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen
Kupplungsaufbau verwirklicht sind.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Fig. 7 bis 9 eine Weiterbildung einer
erfindungsgemäßen Kupplung beschrieben, bei welcher zusätzlich dafür
Sorge getragen ist, daß ein im Betrieb auftretender Verschleiß der Reibbe
läge der Kupplungsscheibe nicht zu einer Änderung der Kraftcharakteristik
der Kupplung führt.
Man erkennt in Fig. 7 wiederum das Kupplungsgehäuse 122, an welchem
der Kraftspeicher, d. h. die Membranfeder 116 abgestützt ist. Die Mem
branfeder 116 beaufschlagt Abstützelemente 138, welche bei dieser
Ausgestaltungsform beispielsweise durch Rollenelemente 138 gebildet sind,
die an einem Abstützelementträgerring 114 getragen sind. Ferner sind
wieder Hebelelemente 134 vorgesehen, die an einem in Fig. 7 nicht
gezeigten Hebelträgerring schwenkbar getragen sind. Ein konstruktiver
Unterschied besteht darin, daß in der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltungs
form zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen nicht die Mem
branfeder 116 verdreht wird, sondern daß der Abstützelementträgerring 114
in Umfangsrichtung verdreht wird, um somit die Abstützelemente 138
bezüglich Membranfeder 116 einerseits und Hebelelement 134 andererseits
in Richtung eines Pfeils D zu verlagern. Bei Annäherung der Abstützele
mente 138 an den Schwenkbereich S der Hebelelemente 134 werden die
Hebelelemente 134 zunehmend in Richtung auf die Anpreßplatte 106 zu
verschwenkt, so daß wieder die vorangehend beschriebene Ein- und
Ausrückcharakteristik erhalten wird.
Man erkennt in Fig. 7, daß die Hebelelemente 134 eine allgemein mit 160
bezeichnete Verschleißkompensationsvorrichtung beaufschlagen, welche in
der darstellen Ausgestaltungsform mit zwei bezüglich einander in Umfangs
richtung verlagerbaren Nachstellringen 162, 164 als Kompensations
elemente ausgebildet ist. Die Ringe 162, 164 sind durch Vorspannelemente
derart bezüglich einander in Umfangsrichtung vorgespannt, daß sie mit in
der Fig. 7 erkennbaren aneinander anliegenden Schrägflächen 163, 165
aneinander abgleiten können und dabei die Axialerstreckung der Verschleiß
kompensationsvorrichtung 160 verlängern. Es sei hier darauf hingewiesen,
daß anstelle der sich in Umfangsrichtung verlagernden Ringe 162, 164
ebenso einzelne Keilelemente vorgesehen sein können, welche sich dann
entweder in Umfangsrichtung oder in radialer Richtung verlagern können.
Auch ist es ausreichend, jeweils ein einziges der Ring- oder Keilelemente
verlagerbar auszugestalten; das andere Keil- oder Ringelement kann
entweder bezüglich der Anpreßplatte 108 oder den Hebelelementen 134
feststehend ausgebildet sein oder in diese Komponenten selbst integriert
sein. Im eingerückten Zustand ist die Verschleißkompensationsvorrichtung
160 durch die Membranfeder 116 beaufschlagt, so daß eine Relativver
drehung der beiden Nachstellringe 162, 164 nicht auftreten kann.
Man erkennt in Fig. 7 ferner, daß an der Anpreßplatte 108 wenigstens ein
sogenannter Spielgeber 166 angeordnet ist. Dieser umfaßt einen an der
Anpreßplatte 108 festgelegten Bolzen 168, welcher in Reibungsklemmsitz
in einer Hülse 170 gehalten ist. Die Hülse 170 ist in einer Öffnung in einem
radialen Vorsprung 172 des Gehäuses 122 in Achsrichtung mit einem
vorbestimmten Verschiebeweg w frei verlagerbar. Der Verschiebeweg w ist
derart bemessen, daß er dem bei Durchführung von Ein- und Ausrückvor
gängen vorzusehenden Lüftspiel für die Kupplungsscheibe entspricht. Das
heißt, die Anpreßplatte 108 kann sich unter Vorspannung von Tangential
blattfedern oder dergleichen bei Durchführung von Ein- und Ausrückvor
gängen um den Verschiebeweg w bewegen, eine Weiterbewegung,
beispielsweise auf das Gehäuse 122 zu, ist durch einen Radialvorsprung
173 der Hülse 170 verhindert.
Tritt ein Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe auf, so wird der
zum Einrücken der Kupplung durch die Anpreßplatte 108 durchzuführende Hub
größer als der Weg w. Das heißt, bereits bevor die Anpreßplatte 108 an der
Kupplungsscheibe anliegt, stößt die Hülse 170 mit ihrem an der Außenseite
des Gehäuses angeordneten Radialvorsprung 171 am Gehäuse an und ist
dann nicht mehr weiter bewegbar. Unter der Krafteinwirkung der Mem
branfeder 116 bewegt sich jedoch die Anpreßplatte 108 zusammen mit dem
oder den Bolzen 168 weiter vom Gehäuse 122 weg, wobei dadurch die in
den Hülsen 170 mit Reibkraftschluß gehaltenen Bolzen 168 zwangsweise
bezüglich der Hülsen 170 verschoben werden. Bei einem nachfolgenden
Ausrückvorgang kann die Anpreßplatte 108 sich jedoch lediglich wiederum
um den Weg w in Richtung auf das Gehäuse 116 zurückbewegen, so daß
nach Durchlaufen des Wegs w und weiter anhaltendem Ausrückvorgang,
d. h. Verdrehen des Abstützelementträgerrings 114, die Beaufschlagung der
Verschleißkompensationsvorrichtung 160 durch die Membranfeder 116
aufgehoben wird und die dann nicht mehr belasteten Nachstellringe 162,
64 zur Kompensation des Verschleißes sich geringfügig bezüglich einander
verdrehen können, bis der Ring 162 wieder an den Hebeln 134 anstößt und
durch diese und die Membranfeder 116 an einer weiteren Verdrehung
gehindert wird. Es wird dadurch exakt der Verschleiß ausgeglichen, der
vorangehend zu einer Relativverschiebung zwischen den Bolzen 168 und
den Hülsen 170 geführt hat.
Durch das Vorsehen der Verschleißkompensationsvorrichtung 160 in
Verbindung mit dem Spielgeber 166 oder gegebenenfalls mehreren
Spielgebern 166 kann gewährleistet werden, daß die Membranfeder 116
immer in ihrem optimalen Arbeitsbereich gehalten wird, beziehungsweise,
daß die Schwenklagen der einzelnen Hebelelemente 134 in ihren eingerück
ten beziehungsweise ausgerückten Zuständen jeweils konstant bleiben, so
daß auch der Aus- und Einrückvorgang, initiiert durch die Verdrehung des
Abstützelementträgerrings 114 über die Betriebslebensdauer einer derart
aufgebauten Kupplung unverändert bleibt.
Es sei hier darauf hingewiesen, daß der Spielgeber 166 in verschiedensten
Weisen aufgebaut sein kann und die dargestellte Ausgestaltungsform
lediglich exemplarisch ist.
Die Fig. 8 zeigt eine alternative Ausgestaltungsart der Verschleißkom
pensationsvorrichtung 160. Der restliche Aufbau der dort gezeigten
Kupplung 100 entspricht dem in Fig. 7 gezeigten und mit Bezug auf die Fig.
7 beschriebenen Aufbau, so daß im folgenden darauf nicht mehr eingegan
gen wird.
Die Verschleißkompensationsvorrichtung 160 umfaßt in Fig. 8 jedem
Hebelelement 134 zugeordnet ein kappenartiges Nachstellelement oder
Kompensationselement 174, das teilweise in eine Ausnehmung 176 in der
Anpreßplatte 108 ragt. Ferner ist in der Ausnehmung 176, d. h. am Boden
der Ausnehmung 176 ein keilartig ausgebildetes Blockierelement 178
vorgesehen. An beiden Keilflächen des Blockierelements 178 sind Kugeln
180 oder Rollen oder dergleichen abgestützt, welche sich ferner an der
Innenwandung der hohl ausgebildeten Nachstellelemente 174 abstützen. Die
Nachstellelemente 174 sind ferner durch Federelemente 184 in Richtung auf
das Gehäuse 122 zu vorgespannt. Bei Beaufschlagung durch die Mem
branfeder 116 werden die Nachstellelemente 174 in Richtung auf die
Anpreßplatte 108 zu gedrückt, wobei die Kugeln 180 zwischen dem
Blockierelement 178 und dem Nachstellelement 174 geklemmt werden und
somit eine Verlagerung der Nachstellelemente 174 in dieser Richtung
verhindern. Eine vorangehend beschriebene und beim Ausrücken auf
tretende Entlastung der Nachstellelemente 174 hat zur Folge, daß die
Federelemente 184 diese auf das Gehäuse 122 zu drücken, wobei in dieser
Bewegungsrichtung eine Bewegung der Nachstellelemente 174 durch die
Kugeln 180 nicht behindert wird. Erst eine nachfolgende Beaufschlagung
der Nachstellelemente 174 durch die Membranfeder 116 beziehungsweise
die Hebelelemente 134 führt zum erneuten Klemmen der Kugeln 180, wobei
in diesem Zustand jedoch die Nachstellelemente 174 bezüglich der
Anpreßplatte 108 geringfügig auf das Gehäuse 122 zu verlagert sind. Diese
Verlagerung entspricht wieder dem zuvor durch Relativverschiebung
zwischen Bolzen 168 und Hülse 170 erfaßten Verschleiß von Reibbelägen.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausgestaltungsform sind die Hebelelemente
34 zweiteilig ausgebildet. Die Hebelelemente 134 umfassend zwei
Hebelelementabschnitte 186, 188, welche im Schwenkbereich S der
Hebelelemente 134 bezüglich einander schwenkbar gehalten sind. Der
Hebelelementabschnitt 188 weist in seinem vorn Schwenkbereich S
entfernten Bereich einen Abstützabschnitt 190 auf, an welchem ein
Federelement 192 sich abstützt. Das Federelement 192 beaufschlagt ein
Schiebekeilelement 194 und drückt dieses in Richtung auf den Schwenkbe
reich S zu.
Wird bei Auftreten von Verschleiß eine Verlagerung der Anpreßplatte 108
beim Ausrückvorgang durch den Spielgeber 166 nach Durchlaufen des
Wegs w wieder angehalten und wird dabei jedes der Hebelelemente 134
zumindest kurzzeitig von der kraftmäßigen Beaufschlagung durch die
Membranfeder 116 freigegeben, so werden in entsprechender Weise die
beiden Hebelelementabschnitte 186, 188 zur Verschwenkbewegung
bezüglich einander freigegeben und das Federelement 122 kann das
Verschiebekeilelement 194 in Richtung auf den Schwenkbereich S zu
bewegen. Die Bewegung hält an, bis der Hebelelementabschnitt 186
wiederum an den Abstützelementen 138 anstößt und der Hebelelement
abschnitt 188 an der Anpreßplatte 108 anstößt. Auch dabei ist dann der
zuvor durch den Spielgeber 166 oder die Spielgeber 166 erfaßte Verschleiß
durch Vergrößern der axialen Erstreckung der Verschleißkompensationsvor
richtung 160, welche in dieser Ausgestaltungsform in die Hebelelemente
134 integriert ist, kompensiert worden.
Die Anzahl der Spielgeber oder/und der Kompensationselemente kann
entsprechend den Anforderungen ausgewählt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Ausgestaltung der Verschleißkom
pensationsvorrichtung und die Ausgestaltung des oder der Spielgeber
unabhängig von der restlichen Ausgestaltung der Kupplung ist. Das heißt,
jede der vorangehend beschriebenen und gezeigten Kupplungen kann mit
den in den Fig. 7 bis 9 gezeigten Verschleißkompensationsvorrichtungen
kombiniert werden.
Claims (42)
1. Reibungskupplung mit zumindest einer Schwungmasse (1), einem
Kupplungsgehäuse (9), dem ein Anpreßmittel (16) für eine Anpreß
platte (10) zugeordnet ist, die zur Druckbeaufschlagung einer Seite
einer Kupplungsscheibe (6) vorgesehen ist, deren gegenüberliegende
Seite sich an einer Gegenandruckfläche abstützt, und mit einem
Ausrücker (18), durch den an der Anpreßplatte (10) eine Bewegung
auslösbar ist, durch welche das Anpreßmittel (15) wirkungsmäßig mit
der Kupplungsscheibe (6) verbindbar oder von dieser trennbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch einen den Ausrücker (18) mit der Anpreßplatte (8)
verbindenden Ausrückmechanismus (34) eine über einen Bewegungs
teil (20) eingeleitete Bewegung und/oder Kraft auf ein mit der
Anpreßplatte (8) in Wirkverbindung bringbares Druckelement (35)
übertragbar ist, um dieses aus einer ersten Position, in welcher es die
vom Anpreßmittel (16) zur Verfügung gestellte Anpreßkraft von der
Anpreßplatte (8) fernhält, in eine zweite Position zu bewegen, in
welcher es die Anpreßkraft dem Anpreßmittels (16) auf die Anpreß
platte (8) leitet,
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausrückmechanismus (34) axial zwischen dem Anpreßmittel (16)
und der Anpreßplatte (8) angeordnet ist und aufgrund einer durch die
Bewegung des Bewegungsteils (20) bedingten Lageänderung anderer
Bauteile, wie beispielsweise des Druckelementes (35), die Anpreß
kraft wahlweise zur Anpreßplatte (8) leiten kann.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement (35) des Ausrückmechanismus (34) an seiner
dem Anpreßmittel (16) zugewandten Seite eine Steuerkurve (38) mit
Steigung in Erstreckungsrichtung einer Mittenachse (50) der
Anpreßplatte (8) aufweist, entlang der bei Bewegung des Bewe
gungsteils (20) ein mit diesem in Antriebsverbindung stehendes
Folgeelement (31) geführt wird.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Folgeelement (31) als eine Lagerung (32) ausgebildet ist.
5. Reibungskupplung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckelement (35) durch einen Ausrückhebel (36)
gebildet ist, der um eine zur Mittenachse (50) der Anpreßplatte (8)
winklig, vorzugsweise windschief angeordnete Achse (41) schwenk
bar ist.
6. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (8) in Achsrichtung aufein
ander folgend zwei relativ zueinander drehbare Anpreßelemente (10,
11) aufweist.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckelement (35) über einen Anpreßnocken (43) auf die
Anpreßplatte (8) einwirkt.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Anpreßelemente (10, 11) über eine Wälzlagerung (14)
miteinander verbunden sind.
9. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungsteil (20) des Ausrückmechanismus (34) eine Bewe
gungseinleitung im wesentlichen senkrecht zur Mittenachse (50) der
Anpreßplatte (8) ermöglicht.
10. Reibungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungsteil (20) als Rad (22) ausgebildet ist, das mit einem
Antriebselement (26) eines Stellantriebs (25) in Verbindung steht.
11. Reibungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rad (22) mit Außenverzahnung (23) ausgebildet ist, in die als
Antriebselement (26) ein Ritzel (28) eines Stellantriebs (25), um
fassend einen Elektromotor (33), eingreift.
12. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausrücker (18) zusammen mit dem Anpreßmittel (16) auf einem
ortsfesten, eine Getriebewelle (4) umschließenden Trägerteil (15)
angeordnet ist.
13. Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungsteil (20) drehbar auf dem Trägerteil (15) gelagert ist.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Trägerteil (15) eine Stützwand (45) für das
Anpreßmittel (16) aufweist, das mit seiner Gegenseite den Bewe
gungsteil (20) des Ausrückmechanismus (34) beaufschlagt, dessen
Druckelement (35) bei unterbrochener Axialkraftübertragung vom
Anpreßmittel (16) zur Anpreßplatte (8) an einem ortsfesten Anschlag
(42), der vorzugsweise an dem Trägerteil (15) vorgesehen ist, zur
Anlage kommt.
15. Reibungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stellantrieb (33) über eine elektrische Kabelverbindung (53) und
eine Steuerung (55) mit einem Kupplungspedal (54) in Wirkver
bindung steht.
16. Reibungskupplung, umfassend eine Kupplungsscheibe (106), welche
vermittels eines Kraftspeichers (116), vorzugsweise Membranfeder
(116), Schraubenfeder oder dergleichen, gegen eine Gegendruck
fläche (102) drückbar ist,
gekennzeichnet durch
eine im Kraftübertragungsweg zwischen Kraftspeicher (116) und
Kupplungsscheibe (106) angeordnete Kraftübertragungs-Hebelanord
nung (134) mit wenigstens einem dem Kraftspeicher (116) zugeord
neten ersten Hebelbereich (150) und wenigstens einem der Kupp
lungsscheibe (106) zugeordneten zweiten Hebelbereich (152), und
dadurch, daß zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen ein
Hebelverhältnis einer Hebellänge (L1) des wenigstens einen ersten
Hebelbereichs (150) zu einer Hebellänge (L2) des wenigstens einen
zweiten Hebelbereichs (152) veränderbar ist.
17. Reibungskupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Veränderung des Hebelverhältnisses die Hebellänge (L1) des
wenigstens einen ersten Hebelbereichs (150) oder/und des wenig
stens einen zweiten Hebelbereichs (152) veränderbar ist.
18. Reibungskupplung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch
wenigstens ein schwenkbar angeordnetes Hebelelement (134), an
welchem der wenigstens eine erste Hebelbereich (150) und der
wenigstens eine zweite Hebelbereich (152) vorgesehen sind.
19. Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest in einem eingerückten Zustand der Reibungskupplung
(100) jeweils der erste und der zweite Hebelbereich (150, 150)
bezüglich eines Schwenkbereichs (S) des wenigstens einen Hebel
elements (135) an der gleichen Seite angeordnet sind.
20. Reibungskupplung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Veränderung des Hebelverhältnisses ein Abstand
zwischen dem Schwenkbereich (S) des wenigstens einen Hebelele
ments (134) und einem Abstützbereich des Kraftspeichers (116) an
dem wenigstens einen Hebelelement (134) veränderbar ist.
21. Reibungskupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kraftspeicher (116) an dem wenigstens einen Hebelelement (134)
über wenigstens ein Abstützelement (138) abgestützt ist und daß das
wenigstens eine Abstützelement (138) zur Veränderung des Hebel
verhältnisses entlang einer Verschiebebahn 136) an dem wenigstens
einen Hebelelement (134) verlagerbar ist.
22. Reibungskupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verschiebebahn (136) einen derartigen Verlauf aufweist, daß für
alle Bereiche der Verschiebebahn (136) bei Abstützung in einem
jeweiligen der Bereiche eine näherungsweise in Verschieberichtung
verlaufende Tangentenlinie (T) an der Verschiebebahn (136) im
wesentlichen orthogonal zu einer Krafteinwirkungsrichtung steht, in
welcher eine Abstützkraft (FM) des Kraftspeichers (116) auf den
jeweiligen Bereich einwirkt.
23. Reibungskupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verschiebebahn (136) in Verschieberichtung einen gekrümmten
Verlauf, vorzugsweise kreisförmig gekrümmten Verlauf aufweist.
24. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Hebelelement (134)
ausgehend von seinem Schwenkbereich (S) eine zunehmende Dicke
aufweist.
25. Reibungskupplung nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dicke des wenigstens einen Hebelelements (134)
entsprechend dem gekrümmten Verlauf der Verschiebebahn (136) für
das Abstützelement (138) zunimmt.
26. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützelement (138) bezüglich des
Kraftspeichers (116) im wesentlichen feststeht und daß die Ver
lagerung des Abstützelements (138) durch Bewegung, vorzugsweise
Verdrehung, des Kraftspeichers (116) erzeugbar ist.
27. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützelement (138) zur Verlagerung
entlang der Verschiebebahn (136) bezüglich des wenigstens einen
Hebelelements (134) und bezüglich des Kraftspeichers (116)
verlagerbar ist.
28. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem ausgerückten Zustand der Reibungs
kupplung (100) eine Hebellänge (L1) des ersten Hebelbereichs (150)
im Bereich von Null ist.
29. Reibungskupplung nach Anspruch 18 und optional einem der
Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in einem
ausgerückten Zustand der Reibungskupplung (100) der erste
Hebelbereich (150) bezüglich eines Schwenkbereichs (S) des
wenigstens einen Hebelelements (134) an einer anderen Seite
angeordnet ist als der zweite Hebelbereich (152).
30. Reibungskupplung nach Anspruch 18 und optional einem der
Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens
eine Hebelelement (134) an einer bezüglich der Gegendruckfläche
(102) in Richtung (R2) einer Krafteinleitung durch den Kraftspeicher
(116) im wesentlichen nicht verlagerbaren Komponente (112)
schwenkbar gehalten ist.
31. Reibungskupplung, umfassend eine Kupplungsscheibe (106), welche
durch einen Kraftspeicher (116), vorzugsweise Membranfeder (116),
Schraubenfeder oder dergleichen, gegen eine Gegendruckfläche (102)
drückbar ist, und eine im Kraftübertragungsweg des Kraftspeichers
(116) angeordnete Übertragungsanordnung (108, 112, 134), optional
in Verbindung mit einem oder mehreren der Merkmale der vor
angehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abstützlänge der Übertragungsanordnung (108, 112, 134)
zur Durchführung von Ein- und Ausrückvorgängen der Reibungskupp
lung (100) veränderbar ist.
32. Reibungskupplung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragungsanordnung (108,112, 134) im Kraftübertragungs
weg zwischen Kraftspeicher (116) und Kupplungsscheibe (106)
angeordnet ist.
33. Reibungskupplung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abstützlänge ein axialer Abstand zwischen einem
an der Kupplungsscheibe (106) anliegenden Bereich der Abstütz
anordnung (108, 112, 134) und einem durch den Kraftspeicher (116)
beaufschlagten Bereich derselben ist.
34. Reibungskupplung- umfassend eine Kupplungsscheibe (106), welche
durch einen Kraftspeicher (116), vorzugsweise Membranfeder (116),
Schraubenfeder oder dergleichen gegen eine Gegendruckfläche (102)
drückbar ist, wobei der Kraftspeicher (116) mit einem ersten
Abstützende an einer in einer ersten Abstützkrafteinleitungsrichtung
(R1) im wesentlichen nicht verlagerbaren ersten Komponente (122)
abgestützt ist und mit einem zweiten Abstützende zum Drücken der
Kupplungsscheibe (106) in Richtung auf die Gegendruckfläche (102)
zu ausgebildet ist, wobei zur Durchführung von Ein- und Auskuppel
vorgängen der Reibungskupplung (100) die durch den zweiten
Abstützbereich ausgeübte Druckkraft (FM) wahlweise in Richtung zur
Kupplungsscheibe (196) oder in Richtung zu einer bezüglich der
ersten Komponente (122) in einer der ersten Abstützkrafteinleitungs
richtung (R1) entgegengesetzten zweiten Abstützkrafteinleitungs
richtung (R2) im wesentlichen nicht verlagerbaren zweiten Kom
ponente (112) leitbar ist, optional in Verbindung mit einem oder
mehreren Merkmalen der vorhergehenden Ansprüche.
35. Reibungskupplung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch eine
Kraftflußrichtungs-Umschaltanordnung (134, 138), welche dazu
ausgebildet ist, die durch den Kraftspeicher (116) im Bereich des
zweiten Abstützendes ausgeübte Kraft wahlweise in Richtung zur
Kupplungsscheibe (105) oder in Richtung zur zweiten Komponente
(112) zu leiten.
36. Reibungskupplung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftflußrichtungs-Umschaltanordnung (134, 138) eine Über
tragungshebelanordnung (134) mit wenigstens einem dem Kraft
speicher (116) zugeordneten ersten Hebelbereich (150) und wenig
stens einem der Kupplungsscheibe (106) zugeordneten zweiten
Hebelbereich (152) umfaßt, wobei die Übertragungshebelanordnung
(134) an einem bezüglich der zweiten Komponente (112) in der
zweiten Abstützkrafteinleitungsrichtung (R2) im wesentlichen nicht
verlagerbaren Bauteil oder an der zweiten Komponente (112)
schwenkbar angeordnet ist.
37. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner
umfassend eine Verschleißerfassungs/Ausgleichs-Anordnung (160,
166) zum Kompensieren von im Betrieb der Reibungskupplung (100)
auftretendem Verschleiß von Reibbelägen der Kupplungsscheibe.
38. Reibungskupplung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verschleißerfassungs/Ausgleichs-Anordnung (160, 166) eine im
Kraftübertragungsweg zwischen Kraftspeicher (116) und Kupplungs
scheibe, vorzugsweise zwischen Kraftspeicher (115) und einer
Anpreßplatte (108), angeordnete Verschleißkompensationsvor
richtung (160) umfaßt.
39. Reibungskupplung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Axialerstreckungslänge der Verschleißkompensationsvorrichtung
(160) entsprechend einer durch den Verschleiß hervorgerufenen
Dickenverringerung der Kupplungsscheibe, insbesondere der
Reibbeläge derselben, vergrößerbar ist.
40. Reibungskupplung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verschleißkompensationsvorrichtung (150)
wenigstens ein in Umfangsrichtung um die Kupplungsdrehachse (A)
oder/und in radialer Richtung verlagerbares Kompensationselement
(162, 164), vorzugsweise Kompensations-Ringelement (162,154),
Keilelement oder dergleichen, umfaßt, welches wenigstens eine
Schrägfläche (163) aufweist, die an einer komplementären Schräg
fläche (165) zur Vergrößerung der Axialerstreckung der Verschleiß
kompensationsvorrichtung (160) abgleiten kann.
41. Reibungskupplung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verschleißkompensationsvorrichtung (160)
wenigstens ein an einer Anpreßplatte (108) derart angeordnetes
Kompensationselement (176) umfaßt, daß es entlang einer zur
Kupplungsdrehachse vorzugsweise im wesentlichen parallelen Achse
bezüglich der Anpreßplatte (108) nur in einer von der Kupplungs
scheibe weg weisenden Richtung verlagerbar ist
42. Reibungskupplung nach Anspruch 37, 38 oder 39, gekennzeichnet
durch eine Übertragungshebelanordnung (134), an welcher der
Kraftspeicher (116) einerseits und eine Anpreßplatte (108) oder
dergleichen andererseits abgestützt sind, wobei die Übertragungs
hebelanordnung (134) wenigstens ein Hebelelement (134) mit zwei
bezüglich einander verschwenkbaren Hebelelementabschnitten (186,
188) umfaßt und wobei die Verschleißkompensationsvorrichtung
(160) ein zwischen die beiden Hebelelementabschnitte (186, 188)
einschiebbares und in der Einschieberichtung vorgespanntes
Kompensationskeilelement (194) umfaßt.
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