Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckplatte, die drehfest,
jedoch axial begrenzt verlagerbar, mit einem Gehäuse verbun
den ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte wenigstens
eine verspannbare Anpreßfeder wirksam ist, die die Druck
platte in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegen
druckplatte, wie einem Schwungrad, einklemmbaren Kupplungs
scheibe beaufschlagt.
Derartige Kupplungen sind beispielsweise durch die
DE-OS 24 60 963, die DE-PS 24 41 141 und 8 98 531 sowie die
DE-AS 12 67 916 bekannt geworden.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derar
tige Reibungskupplungen bezüglich der Funktion und Lebens
dauer zu verbessern. Insbesondere sollen durch die Erfindung
die zur Betätigung derartiger Reibungskupplungen erforderli
chen Kräfte reduziert werden und über deren Lebensdauer ein
praktisch geichbleibender Ausrückkraftverlauf gewährleistet
werden. Weiterhin sollen die erfindungsgemäßen Reibungskupp
lungen in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise
herstellbar sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß eine den
Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe selbsttätig
kompensierende Nachstellvorkehrung vorhanden ist, die eine
praktisch gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druck
platte durch die Anpreßfeder bewirkt, und die Reibungskupp
lung Betätigungsmittel zum Ein- und Ausrücken besitzt sowie
eine Vorkehrung aufweist, die während des Ausrückvorganges,
zumindest über einen Teilbereich des Betätigungsweges der
Betätigungsmittel und/oder des Ausrückwegs der Druckplatte,
einen allmählichen Abbau des von der Reibungskupplung bzw.
der Kupplungsscheibe übertragbaren Momentes bewirkt. Durch
eine derartige Vorkehrung kann ebenfalls erzielt werden, daß
während des Einrückvorganges der Reibungskupplung und bei
Beginn der Einspannung der Reibbeläge zwischen Druck- und
Gegendruckplatte ein allmählicher bzw. progressiver Aufbau
des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes erfolgt.
Durch die erfindungsgemäße Auslegung einer Reibungskupplung
wird gewährleistet, daß die Anpreßtellerfeder, über die
Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet, praktisch immer
die gleiche Vorspannung bei eingerückter Reibungskupplung
besitzt und somit eine praktisch gleichbleibende Kraftbeauf
schlagung der Druckplatte gegeben ist. Weiterhin kann durch
die zusätzliche Vorkehrung, welche einen allmählichen Abbau
des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes während
eines Ausrückvorganges bewirkt, eine Reduzierung bzw. Mini
mierung des Ausrückkraftverlaufes bzw. der maximal erforder
lichen Ausrückkraft erzielt werden. Dies ist darauf zurück
zuführen, daß die Vorkehrung die Betätigung, insbesondere
den Ausrückvorgang, der Reibungskupplung unterstützt.
Hierfür kann die Vorkehrung axial federnd nachgiebige Mittel
aufweisen, die auf die Betätigungsmittel und/oder auf die
Anpreßfeder und/oder auf die Druckplatte und/oder auf die
Gegendruckplatte eine Reaktionskraft ausüben, die der von
der Anpreßfeder auf die Druckplatte ausgeübten Kraft
entgegengerichtet und in Serie geschaltet ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Vorkehrung der
Reibungskupplung derart angeordet ist, daß sie während des
Ausrückvorganges über einen Teilabschnitt des axialen Verla
gerungsweges der durch die Anpreßfeder beaufschlagten
Druckplattenbereiche einen allmählichen Abbau des von der
Reibungskupplung bzw. der Kupplungsscheibe übertragbaren
Momentes bewirkt.
Für manche Anwendungsfälle kann die Vorkehrung in vorteil
hafter Weise im Kraftfluß zwischen der Schwenklagerung der
Betätigungsmittel bzw. zwischen der Anpreßfeder und den
Befestigungsstellen, wie Verschraubungen, des Gehäuses an
der Gegendruckplatte vorgesehen werden.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft
sein, wenn die Vorkehrung im Kraftfluß zwischen der Schwenk
lagerung der Betätigungsmittel bzw. zwischen der Anpreßfeder
und der Reibfläche der Druckplatte vorgesehen ist. Eine
derartige Anordnung ist z. B. durch die DE-OS 37 42 354 und
die DE-OS 14 50 201 vorgeschlagen worden.
Für weitere Anwendungsfälle kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die Vorkehrung axial zwischen zwei Rücken an
Rücken angeordneten Reibbelägen der Kupplungsscheibe
vorgesehen wird, also durch eine sogenannte "Belagfederung"
gebildet ist, z. B. durch zwischen den Belägen vorgesehene
Belagfedersegmente. Derartige Vorkehrungen sind beispiels
weise durch die DE-OS 36 31 863 bekannt geworden.
Eine weitere Möglichkeit, einen progressiven Momentenaufbau
bzw. -abbau zu erzielen, ist durch die DE-OS 21 64 297
vorgeschlagen worden, bei der das Schwungrad zweiteilig
ausgebildet ist und das die Gegendruckplatte bildende
Bauteil axial federnd gegenüber dem mit der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteil abgestützt ist.
Für die Funktion und den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Reibungskupplung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die
Vorkehrung eine axiale, federnde Nachgiebigkeit zwischen
Kupplungsbauteilen ermöglicht, wobei die Vorkehrung derart
angeordnet und ausgestaltet ist, daß bei geöffneter Kupplung
die auf die Vorkehrung einwirkende Kraft am kleinsten ist
und über den Schließvorgang der Kupplung, also über den
Einrückweg der Kupplung, die auf die Vorkehrung einwirkende
Kraft allmählich auf das Maximum ansteigt, wobei dieser
Anstieg zweckmäßigerweise nur über einen Teilbereich des
Schließweges bzw. Einrückweges der Betätigungsmittel bzw.
der Druckplatte stattfindet. Besonders vorteilhaft kann es
sein, wenn die Vorkehrung derart ausgelegt ist, daß die
allmähliche Abnahme bzw. die allmähliche Zunahme des von der
Reibungskupplung übertragbaren Momentes über zumindest
annähernd 40 bis 70% des Betätigungsweges der Betätigungs
mittel und/oder des maximal axialen Weges der Druckplatte
erfolgt. Der restliche Bereich des entsprechenden Weges wird
zur einwandfreien Trennung des Kraftflusses und zum Aus
gleich von eventuell vorhandenen Verformungen an den
Kupplungsbauteilen, wie insbesondere der Kupplungsscheibe,
der Druckplatte sowie der Gegendruckplatte, benötigt.
Um die zur Betätigung der erfindungsgemäßen Reibungskupplung
erforderlichen Kräfte zu minimieren, kann es besonders vor
teilhaft sein, wenn die Anpreßfeder, zumindest über einen
Teil des Ausrückweges der Reibungskupplung, einen degressi
ven Kraft-Weg-Verlauf besitzt, das bedeutet also, daß die
Anpreßfeder, zumindest über einen Teilbereich ihres Kompres
sions- bzw. Verformungsweges, einen abfallenden Kraftverlauf
besitzt. Dadurch kann erzielt werden, daß beim Ausrück
vorgang der Reibungskupplung die Federkraft der Vorkehrung
der Kraft der Anpreßfeder entgegenwirkt, so daß über einen
Teilbereich des Ausrückweges die Verspannung bzw. Verformung
der Anpreßfeder durch die Federkraft der Vorkehrung unter
stützt wird, wobei gleichzeitig, infolge des im Ausrück
bereich vorhandenen degressiven bzw. abfallenden Kraft-Weg-
Verlaufes der Anpreßfeder, die von letzterer auf die
Druckplatte bzw. die Reibbeläge ausgeübte Kraft abnimmt. Der
effektiv zum Ausrücken der Reibungskupplung erforderliche
Kraftverlauf ergibt sich, soweit keine zusätzlichen, sich
überlagernden Federwirkungen vorhanden sind, aus der
Differenz zwischen dem von der Vorkehrung aufgebrachten
Kraftverlauf und dem Kraftverlauf der Anpreßfeder. Bei Abhub
der Druckplatte von den Reibbelägen bzw. Freigabe der
Kupplungsscheibe durch die Druckplatte wird der erforderli
che verbleibende Ausrückkraftverlauf bzw. die erforderliche
Ausrückkraft hauptsächlich durch die Anpreßfeder bestimmt.
Die Kraft-Weg-Charakteristik der Vorkehrung und die Kraft-
Weg-Charakteristik der Anpreßfeder können derart aufeinander
abgestimmt sein, daß bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch
die Druckplatte die zum Betätigen der Anpreßfeder erforder
liche Kraft auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau
befindet. Es kann also durch Annäherung oder gar Angleichung
der Federcharakteristik bzw. Kraftcharakteristik der
Vorkehrung an die Anpreßfedercharakteristik bis zur Freigabe
der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine sehr
geringe, im Extremfall praktisch gar keine Betätigungskraft
für die Anpreßfeder erforderlich sein.
Als Anpreßfeder eignet sich in besonders vorteilhafter Weise
eine Tellerfeder, die einerseits um eine vom Gehäuse getra
gene ringartige Schwenklagerung verschwenkbar sein kann und
andererseits die Druckplatte beaufschlagt. Dabei kann die
Tellerfeder einen Ringkörper aufweisen, von dem radial nach
innen hin gerichtete Zungen ausgehen, welche die Betäti
gungsmittel bilden. Die Betätigungsmittel können jedoch auch
durch Hebel gebildet sein, die z. B. am Gehäuse schwenkbar
gelagert sind. Die Anpreßkraft für die Druckplatte kann
jedoch auch durch andere Federarten, wie z. B. Schraubenfe
dern, aufgebracht werden, die in der Reibungskupplung derart
angeordet sind, daß die von diesen auf die Druckplatte
ausgeübte Axialkraft im eingerückten Zustand der Reibungs
kupplung am größten ist und diese Kraft sich während des
Ausrückvorganges verringert. Dies kann z. B. durch Schräg
stellung von Schraubenfedern gegenüber der Rotationsachse
der Reibungskupplung erfolgen.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Tellerfeder am
Gehäuse zwischen zwei Auflagen verschwenkbar abgestützt ist,
zur Bildung einer sogenannten Kupplung der gedrückten
Bauart. Bei derartigen Kupplungen werden die Betätigungs
mittel zum Ausrücken der Reibungskupplung üblicherweise in
Richtung der Druckplatte beaufschlagt. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf Kupplungen der gedrückten Bauart be
schränkt, sondern umfaßt auch Kupplungen der gezogenen
Bauart, bei denen die Betätigungsmittel zum Ausrücken der
Reibungskupplung üblicherweise in Richtung von der Druck
platte weg beaufschlagt werden.
In besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße
Reibungskupplung eine Tellerfeder aufweisen, die derart
ausgelegt ist, daß sie einen sinusartigen Kraft-Weg-Verlauf
aufweist und die derart eingebaut ist, daß im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung ihr Betriebspunkt auf dem, dem
ersten Kraftmaximum folgenden, degressiven Kennlinienbereich
vorgesehen ist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein,
wenn die Tellerfeder ein Kräfteverhältnis von 1 : 0,4 bis
1 : 0,7 zwischen dem ersten Kraftmaximum und dem darauffol
genden -minimum aufweist.
Besonders vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die Rei
bungskupplung über ein an den Betätigungsmitteln, wie z. B.
an den Zungenspitzen der Tellerfeder, angreifendes Aus
rücksystem betätigbar ist, wobei das Ausrücksystem ein
Kupplungspedal aufweisen kann, das ähnlich wie ein Gaspedal
ausgebildet und im Kraftfahrzeuginnenraum angeordnet ist.
Eine derartige Ausgestaltung des Kupplungspedales kann
besonders vorteilhaft sein, da durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung die zum Ausrücken der Reibungskupplung
erforderliche Kraft bzw. der Kraftverlauf auf ein sehr
niedriges Niveau gebracht werden kann so daß über ein
Gaspedal-ähnlich ausgebildetes Kupplungspedal eine bessere
Dosierbarkeit der Betätigungskraft möglich ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Reibungskupp
lung und die damit verbundene Möglichkeit der Reduzierung
der über die Lebensdauer der Reibungskupplung maximal
auftretenden Anpreßfederkräfte können die Bauteile ent
sprechend verkleinert bzw. in ihrer Festigkeit reduziert
werden, wodurch eine erhebliche Verbilligung in der Her
stellung erfolgen kann. Durch Reduzierung der Ausrückkräfte
werden weiterhin die Reibungs- und Elastizitätsverluste in
der Kupplung und im Ausrücksystem verringert und somit der
Wirkungsgrad des Systems Reibungskupplung/Ausrücksystem
wesentlich verbessert. Es kann somit das ganze System
optimal ausgelegt werden und dadurch der Kupplungskomfort
wesentlich verbessert werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist allgemein bei Rei
bungskupplungen anwendbar und insbesondere bei solchen, wie
sie beispielsweise durch die DE-PS 29 16 755, DE-PS
29 20 932, DE-OS 35 18 781, DE-OS 40 92 382, FR-OS
26 05 692, FR-OS 26 06 477, FR-OS 25 99 444, FR-OS
25 99 446, GB-PS 15 67 019, US-PS 49 24 991, US-PS
41 91 285, US-PS 40 57 131, JP-GM 3-25 026, JP-GM 3-123, JP-
GM 2-1 24 326, JP-GM 1-1 63 218, JP-OS 51-1 26 452, JP-GM 3-19 131,
JP-GM 3-53 628 vorgeschlagen worden sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die
älteren Anmeldungen DE-P 42 07 528.9, deren Inhalt ausdrück
lich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Erfindung
gehört.
Die Verwendung einer Reibungskupplung mit einem selbst
tätigen bzw. automatischen Ausgleich zumindest des Belagver
schleißes - wodurch eine zumindest über die Lebensdauer der
Reibungskupplung annähernd gleichbleibende Einspannkraft der
Kupplungsscheibe gewährleistet ist - ist insbesondere in
Verbindung mit Kupplungsaggregaten vorteilhaft, bei denen
die Reibungskupplung, die Kupplungsscheibe und die Gegen
druckplatte, wie zum Beispiel einem Schwungrad, eine
Montageeinheit bzw. ein Modul bilden. Bei einer derartigen
Montageeinheit ist es aus Kostengründen vorteilhaft, wenn
das Kupplungsgehäuse mit der Gegendruckplatte über eine
nicht lösbare Verbindung, wie zum Beispiel Schweißverbindung
oder Formverbindung, zum Beispiel durch plastische Material
verformung, verbunden ist. Durch eine derartige Verbindung
können die üblicherweise verwendeten Befestigungsmittel, wie
Schrauben, entfallen. Bei solchen Montageeinheiten ist ein
Auswechseln der Kupplungsscheibe bzw. der Kupplungsbeläge
wegen Überschreitung der Verschleißgrenze ohne Zerstörung
von Bauteilen, wie zum Beispiel dem Kupplungsgehäuse,
praktisch nicht möglich. Durch Einsatz einer verschleißnach
stellenden Kupplung kann die Montageeinheit derart ausgelegt
werden, daß diese über die gesamte Fahrzeuglebensdauer eine
einwandfreie Funktion garantiert. Es kann also aufgrund der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verschleißreserve der
Kupplungsscheibe und die Nachstellreserve der Reibungskupp
lung bzw. des Kupplungsmoduls so groß dimensioniert werden,
daß die Kupplungslebensdauer und somit auch die Lebensdauer
der Montageeinheit mit Sicherheit zumindest diejenige des
Fahrzeuges erreichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn eine eine Verschleißnachstellvorkeh
rung aufweisende Reibungskupplung mit einem sogenannten
Zweimassenschwungrad kombiniert wird, wobei die Reibungs
kupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe auf der
einen mit einem Getriebe verbindbaren Schwungmasse montier
bar ist und die zweite Schwungmasse mit der Abtriebswelle
einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Zweimassenschwun
gräder, bei denen die erfindungsgemäße Reibungskupplung
Verwendung finden kann, sind zum Beispiel bekannt geworden
durch die DE-OS 37 21 712, 37 21 711, 41 17 571, 41 17 582
und 41 17 579. Der gesamte Inhalt dieser Anmeldungen gehört
auch zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Erfindung, so
daß die in diesen Anmeldungen beschriebenen Merkmale in
beliebiger Weise mit den in der vorliegenden Erfindung
beschriebenen Merkmalen kombiniert werden können. Ins
besondere kann das Kupplungsgehäuse bzw. der Kupplungsdeckel
über eine nicht ohne Zerstörung lösbare Verbindung mit der
sie tragenden Schwungmasse verbunden sein, wie dies zum
Beispiel für verschiedene Ausführungsformen in der DE-
OS 41 17 579 gezeigt und beschrieben ist.
Durch Einsatz einer Reibungskupplung mit einer Vorkehrung,
welche zumindest den Belagverschleiß ausgleicht, kann
weiterhin eine Optimierung in der Auslegung der Reibungs
kupplung erfolgen, insbesondere des die Verspannkraft für
die Kupplungsscheibe aufbringenden Kraftspeichers. Dieser
Kraftspeicher kann also derart ausgelegt werden, daß er
praktisch lediglich die zur Übertragung des gewünschten
Drehmomentes erforderliche Einspannkraft für die Kupplungs
scheibe aufbringt. Der Kraftspeicher kann durch zumindest
eine Tellerfeder oder durch eine Mehrzahl von Schraubenfe
dern gebildet sein. Weiterhin ist die Verwendung einer
selbstnachstellenden Reibungskupplung in Verbindung mit
Zweimassenschwungrädern vorteilhaft, bei denen der zwischen
den beiden Schwungmassen angeordnete drehelastische Dämpfer
radial außerhalb der Kupplungsscheibe bzw. des äußeren
Reibdurchmessers der Reibfläche der mit dem Getriebe
verbindbaren Schwungmasse vorgesehen ist. Bei derartigen
Zweimassenschwungrädern muß der Reibdurchmesser der Kupp
lungsscheibe kleiner sein als bei konventionellen Kupp
lungen, so daß die Anpreßkraft entsprechend dem Verhältnis
der mittleren Reibradien erhöht werden muß, um ein definier
tes Motordrehmoment übertragen zu können. Bei Verwendung
einer konventionellen Kupplung würde dies zu einer Erhöhung
der Ausrückkraft führen. Durch den Einsatz einer verschleiß
nachstellenden Kupplung mit einem über den Ausrückweg
progressiven Abbau des von der Kupplungsscheibe übertrag
baren Drehmomentes gemäß dem Anspruch 1 kann jedoch eine
Ausrückkraftabsenkung erzielt werden, wodurch eine Erhöhung
der Ausrückkraft vermieden werden kann oder durch entspre
chende Auslegung der Reibungskupplung gar eine Ausrückkraft
absenkung gegenüber einer konventionellen Kupplung erzielt
werden kann.
Es kann also durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Reibungskupplung gewährleistet werden, daß trotz reduziertem
Reibbelagaußendurchmesser und der dadurch erforderlichen
höheren Anpreßkraft die Ausrückkraft niedrig gehalten werden
kann. Durch die niedrigere Ausrückkraft wird auch die Bela
stung des Wälzlagers, über die die beiden Schwungmassen
relativ zueinander verdrehbar sind, reduziert. Weiterhin
wird durch die Verschleißnachstellung die Lebensdauer der
Kupplung erhöht, so daß ein Auswechseln der Teile, ins
besondere der Kupplungsscheibe während der Lebensdauer des
Kraftfahrzeuges, nicht mehr erforderlich ist. Es kann also
der Kupplungsdeckel fest mit der mit dem Getriebe verbind
baren Schwungmasse verbunden werden, zum Beispiel durch
Vernieten oder Verschweißen. Dies ist besonders dann
vorteilhaft, wenn ein beschränkter Einbauraum bzw. be
schränkte Konturen der Kupplungsglocke vorhanden sind, die
eine Verbindung des Kupplungsdeckels mit dem getriebeseiti
gen Schwungrad in herkömmlicher Weise durch Verschrauben
nicht mehr ermöglichen.
Bei Reibungskupplung mit integrierter Nachstellvorkehrung
für den Belagverschleiß werden bei konventioneller Befesti
gung der aus Reibungskupplung und Schwungrad bestehenden
Kupplungseinheit an der Abtriebswelle einer Brennkraftma
schine Axial-, Dreh- und Taumelschwingungen auf die Kupp
lungseinheit übertragen, welche durch die Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine, wie insbesondere Kurbelwelle, angeregt
werden. Damit die Kupplungseinheit bzw. die Nachstellvor
kehrung in ihrer Funktion durch solche Schwingungen nicht
beeinträchtigt werden und insbesondere eine unerwünschte
Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung unterdrückt
wird, müssen bei der Auslegung der Nachstellvorkehrung die
Trägheitskräfte derjenigen Bauteile, welche auf diese
Vorkehrung einwirken, berücksichtigt werden. Um diese
insbesondere durch Axial- und Taumelschwingungen verursach
ten unerwünschten Nebeneffekte bzw. der damit verbundene
höhere Aufwand für die Auslegung einer Nachstellvorkehrung
zum Ausgleich des Belagverschleißes zu vermeiden, wird gemäß
einem weiteren Erfindungsgedanken, die die Nachstellvor
kehrung aufweisende Kupplungseinheit gegenüber den von der
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeregten Axial- und
Biegeschwingungen weitgehend entkoppelt. Dies kann dadurch
geschehen,daß die Kupplungseinheit über ein axial elasti
sches bzw. federnd nachgiebiges Bauteil mit der Abtriebs
welle der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Die Steifigkeit
dieses Bauteils ist dabei derart bemessen, daß die durch die
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine an der Kupplungseinheit
erzeugten Axial- und Taumel- bzw. Biegeschwingungen durch
dieses elastische Bauteil zumindest auf ein Maß gedämpft
bzw. unterdrückt werden, daß eine einwandfreie Funktion der
Reibungskupplung, insbesondere deren Nachstellvorkehrung
gewährleistet. Derartige elastische Bauteile sind beispiels
weise durch die EP-OS 03 85 752 und 04 64 997 sowie das SAE
Technical Paper 9 00 391 bekannt geworden. Der Inhalt dieser
Veröffentlichungen soll ebenfalls zum Offenbarungsinhalt der
vorliegenden Erfindung gehören. Durch die Verwendung eines
elastischen Bauteils ist es möglich, eine unerwünschte
Verschleißnachstellung, verursacht durch Axialschwingungen
der Druckplatte relativ zum Kupplungsdeckel - insbesondere
bei ausgerückter Reibungskupplung - durch Schwungradschwin
gungen und/oder Schwingungen der Tellerfeder zu beseitigen.
0211Derartige Schwingungen können bei Kupplungsaggregaten bzw.
Kupplungseinheiten ohne eine diese Schwingungen zumindest im
wesentlichen unterdrückende Vorkehrung, wie insbesondere
eine axial nachgiebige Scheibe, zu einer veränderten
Einstellung unabhängig vom Verschleißzustand der Kupplungs
scheibe führen, wobei die Tellerfeder der Reibungskupplung
in der Anpreßkraft gegen ein Kraftminimum heruntergeregelt
werden könnte, wodurch die Übertragung des gewünschten
Momentes nicht mehr gewährleistet wäre.
Gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung kann eine
Reibungskupplung mit einem selbsttätigen bzw. automatischen
Ausgleich, die insbesondere entsprechend der vorliegenden
Erfindung ausgebildet sein kann, in vorteilhafter Weise in
einer Antriebseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
Verwendung finden, welche aus einem automatischen oder halb
automatischen Getriebe und einer zwischen einem Antriebs
motor, wie einer Brennkraftmaschine, und Getriebe angeordne
ten, zumindest in Abhängigkeit der Betätigung des Getriebes
gesteuert bzw. geregelt betätigbaren Reibungskupplung be
steht. Die Reibungskupplung ist vorzugsweise vollautomatisch
betätigbar. Eine automatisierte bzw. vollautomatische
Betätigung einer Reibungskupplung ist beispielsweise durch
die DE-OS 40 11 850.9 vorgeschlagen worden, so daß bezüglich
der Wirkungsweise und der erforderlichen Mittel auf diese
Schrift verwiesen wird.
Bei den bisher bekannten Antriebseinheiten mit automatischem
oder halbautomatischem Getriebe und konventioneller Rei
bungskupplung bestanden bisher erhebliche Probleme für die
Kupplungsbetätigung und die Auslegung der dazu erforderli
chen Aktuatoren, wie z. B. Kolben/Zylindereinheiten und/oder
Elektromotoren. Aufgrund der bei konventionellen Kupplungen
erforderlichen verhältnismäßig hohen Ausrückkräfte sind sehr
stark bzw. groß dimensionierte Aktuatoren erforderlich. Dies
bedeutet großes Bauvolumen, hohes Gewicht und hohe Kosten.
Auch sind derartig groß ausgelegte Aktuatoren aufgrund ihrer
Massenträgheit in der Ansprechzeit verhältnismäßig langsam.
Bei Verwendung von Stellzylindern ist außerdem ein größerer
Volumenstrom an Druckmittel erforderlich, so daß auch die
Versorgungspumpe verhältnismäßig groß dimensioniert werden
muß, um die gewünschte Betätigungszeit für die entsprechende
Reibungskupplung zu gewährleisten. Um die vorerwähnten Nach
teile teilweise zu beheben, ist beispielsweise durch die
DE-OS 33 09 427 vorgeschlagen worden, die Betätigungskraft
zum Ausrücken der Kupplung durch entsprechende Kompensa
tionsfedern zu reduzieren, um dadurch kleiner dimensionierte
Aktuatoren einsetzen zu können. Da die Ausrückkraft bei
konventionellen Kupplungen jedoch über die Lebensdauer sehr
stark schwankt, das heißt die Ausrückkraft ist im Neuzustand
relativ gering und steigt über die Lebensdauer mit zunehmen
dem Belagverschleiß an, kann über eine Kompensationsfeder
nur ein Teil der normalerweise erforderlichen Ausrückkraft
abgebaut werden. Unter Berücksichtigung sämtlicher Toleran
zen wird trotz Einsatz von Kompensationsfedern eine Ausrück
leistung der Aktuatoren erforderlich sein, die größer ist
als die für eine neue konventionelle Kupplung. Durch den
Einsatz einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung mit
Belagverschleißausgleich in Verbindung mit einer Antriebs
einheit, bestehend aus einem Motor und einem automatischen
oder halbautomatischen Getriebe, kann die Ausrückkraft
gegenüber dem vorerwähnten Stand der Technik ganz erheblich
abgesenkt werden, und zwar direkt in der Kupplung, wobei
dieser Ausrückkraftwert bzw. Ausrückkraftverlauf der neuen
Kupplung über die gesamte Lebensdauer derselben praktisch
unverändert erhalten bleibt. Hierdurch ergeben sich wesent
liche Vorteile für die Auslegung der Aktuatoren, da deren
Antriebsleistung oder Betätigungsleistung entsprechend
nieder gehalten werden kann, wobei auch die im gesamten
Ausrücksystem auftretenden Kräfte bzw. Drücke entsprechend
geringer sind. Dadurch werden die im Ausrücksystem auf
tretenden Verluste infolge Reibung oder Elastizität der
Bauteile beseitigt bzw. auf ein Minimum reduziert.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reibungskupplung, ins
besondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckplatte, die
drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem
Gehäuse
verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte eine
Anpreßtellerfeder axial verspannt ist, die einerseits um
eine vom Gehäuse getragene Schwenklagerung verschwenkbar ist
und andererseits die Druckplatte in Richtung einer zwischen
dieser und einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad,
einklemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagt, wobei eine den
Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensieren
de Nachstellvorkehrung vorhanden ist.
Automatische Nachstelleinrichtungen, die eine praktisch
gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch
die Anpreßtellerfeder bewirken sollen, sind beispielsweise
durch die DE-OS 29 16 755 und 35 18 781 bekannt geworden.
Die in Abhängigkeit von mindestens einem Sensor verstell
baren Nachstelleinrichtungen sind dabei zwischen der
Druckscheibe und der Anpreßtellerfeder angeordnet bzw.
wirksam. Infolge der Anlenkung der Druckscheibe am Gehäuse
über tangential angeordnete Blattfedern deren Kraft, weil
diese der Anpreßkraft der Tellerfeder entgegengerichtet ist,
nur relativ gering sein darf kann die eine verhältnismäßig
große Masse besitzende Druckscheibe bei ausgerückter
Reibungskupplung axial schwingen, dabei also von der
Tellerfeder abheben, wodurch die Funktion der Kupplung nicht
nur beeinträchtigt wird, sondern die Kupplung sogar zum
Sicherheitsrisiko wird, weil nämlich die Nachstelleinrich
tung in geöffnetem Zustand nachstellt, bis die Druckplatte
an der Kupplungsscheibe anliegt, also die Kupplung nicht
mehr trennen kann. Aus diesem Grunde haben sich derartige
Nachstelleinrichtungen in der Praxis nicht durchgesetzt.
Der vorliegenden Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrun
de, diese Nachteile zu beseitigen und Nachstellvorkehrungen
zu schaffen, die in der Praxis auf breiter Basis und auch
bei rauhem Betrieb einsetzbar sind, die einen einfachen
Aufbau und eine dauerhaft sichere Funktion besitzen, die
weiterhin einen geringen Einbauraum benötigen und die
preiswert in der Herstellung sind. Außerdem sollen die
erforderlichen Ausrückkräfte gering sein, über die Lebens
dauer gering bleiben und die Lebensdauer von Reibungs
kupplungen darüber hinaus noch erhöht werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei einer Reibungskupplung mit von einer Tellerfeder belast
baren Druckplatte, bei der die Anpreßkraft durch eine Tel
lerfeder erzeugt wird, welche einerseits an einem Bauteil,
wie einem Gehäuse abgestützt ist und die andererseits um
eine am Gehäuse in kreisförmiger Anordnung vorgesehene
Schwenklagerung verschwenkbar ist, zwischen Deckel und
Tellerfeder eine selbsttätige, die gehäuseseitige Auflage
verschleißabhängig vom Gehäuse wegverlagernde Nachstell
einrichtung wirksam ist, die von einer Vorschubeinrichtung
weitertransportierbar ist und die Tellerfeder in Richtung
auf die Schwenklagerung unter der Wirkung einer Abstützkraft
steht. Diese Abstützkraft ist zweckmäßigerweise permanent
vorhanden, so daß die Tellerfeder entgegen der Ausrückkraft
lediglich kraftschlüssig und zwar durch eine Federkraft und
nicht durch formschlüssig angelenkte Mittel, abgestützt ist.
Die Tellerfeder ist dabei über ihren Arbeitsbereich mit
degressiver Kennlinie eingebaut, und zwar derart, daß die
Abstützkraft und die Tellerfederkraft derart aufeinander
abgestimmt sind, daß die Abstützkraft bei der vorgesehenen
Einbaulage der Tellerfeder und ohne verschleißbedingte
Konizitätsveränderung und über den Ausrückweg der Tel
lerfeder größer ist als die von der Tellerfeder aufgebrachte
der Abstützkraft entgegenwirkende Kraft, bei verschleiß
bedingter Änderung der Konizität der Tellerfeder die
Abstützkraft über Teilbereiche des Ausrückweges der Tel
lerfeder geringer ist als die Form der Tellerfeder gegen die
Abstützkraft aufgebrachte Kraft. Die Abstützkraft kann dabei
durch ein einziges Federelement oder zumindest im wesent
lichen durch ein einziges Federelement oder Federelementsy
stem aufgebracht werden. Unter "Abstützkraft" ist gleichwohl
die Summe aller gegen die Tellerfeder wirksamen Federkräfte
- soweit sie bemerkbar auftreten - zu verstehen, also z. B.
auch oder nur die durch (Drehmomentübertragungs- bzw. Ab
hub-) Blattfedern wirksamen Kräfte, die (Rest-) Federung von
Belagfederung oder deren "Ersatz".
Als Kraftspeicher, der die Abstützkraft zumindest im
wesentlichen aufbringt, kann zweckmäßigerweise eine Feder
verwendet werden, die über die Nachstellung ihre Gestalt
ändert, z. B. eine Tellerfeder. Die die Abstützkraft auf
bringenden Kraftspeicher können aber auch durch die Blatt
federn gebildet sein.
Eine die Abstützkraft aufbringende Tellerfeder kann direkt
an der Tellerfeder auflagern, z. B. auf der radialen Höhe der
axial verlagerbaren, deckelseitigen Abstützung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nachstelleinrichtung
axial zwischen Tellerfeder und Deckel angeordnet ist. Die
Nachstellanordnung kann in besonders zweckmäßiger Weise
Auflaufflächen, wie Rampen, enthalten.
Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß die Tellerfeder
über die Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet,
praktisch immer die gleiche Konizität bzw. Verspannung bei
eingerückter Reibungskupplung besitzt und eine praktisch
gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte und
damit der Kupplungsscheibe - unabhängig vom Verschleiß der
Reibbeläge, der Druckplatte selbst oder anderer Elemente,
wie der deckel- oder druckplattenseitigen Abstützungen, der
Tellerfeder oder Reibfläche der Schwungscheibe - gegeben
ist. Durch die erfindungsgemäße Maßgabe wird darüber hinaus
gewährleistet, daß die Masse der Druckplatte durch die der
Nachstelleinrichtung nicht erhöht wird. Sie ist weiterhin in
einem Bereich untergebracht, in welchem sie vor Einwirkungen
des Scheibenabriebes geschützt und in welchem sie von der
Quelle der Reibungshitze weiter entfernt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungs
gemäßen Reibungskupplung kann dadurch erzielt werden, daß
die Anpreßtellerfeder am Gehäuse zwischen zwei Auflagen -
von denen die der Druckplatte zugewandte in Richtung der An
preßtellerfeder federbelastet ist - verschwenkbar abgestützt
ist, wobei die von der Anpreßtellerfeder beim Ausrücken der
Kupplung auf die federbelastete Auflage einwirkende Kraft
bei Belagverschleiß zunimmt und dann größer wird als die auf
die federbelastete Auflage einwirkende Gegenkraft bzw.
Abstützkraft. Die Anpreßtellerfeder besitzt dabei einen
derartigen Kennlinienverlauf, daß, ausgehend von ihrer
konstruktiv definierten Einbaulage in der Reibungskupplung,
bei einer durch Reibbelagverschleiß bedingten Entspannungs
richtung die von ihr dann aufgebrachte Kraft und damit auch
die benötigte Ausrückkraft zunächst zunimmt und bei einer
gegenüber der definierten Einbaulage weiter verformten bzw.
verspannten Position die von ihr aufbringbare Kraft beim
Ausrückvorgang abnimmt. Durch eine derartige Anordnung und
Auslegung der Anpreßtellerfeder ist gewährleistet, daß bei
auftretendem Belagverschleiß sich stets wieder ein Gleichge
wicht zwischen der von der Anpreßtellerfeder auf die Auflage
beim Ausrücken ausgeübten Kraft und der auf die federbela
stete Auflage einwirkenden Gegenkraft einstellen kann, weil
beim Überschreiten der Abstützkraft durch die von der
Tellerfeder auf die Auflage ausgeübte Kraft die Tellerfeder
die Sensorfeder von der deckelseitigen Auflage wegverlagert
und die Nachstelleinrichtung weiterverdreht werden kann
durch die Kraft der Vorschubeinrichtung. Damit wird die
Auflage axial verlagert, bis die vom Sensor ausgeübte Kraft
ein Weiterdrehen und eine weitere axiale Verlagerung der
Auflage verhindert.
Besonders vorteilhaft kann es, wie bereits erwähnt, sein,
wenn die Anpreßtellerfeder in die Reibungskupplung derart
eingebaut ist, daß sie zumindest über einen Teil des
Ausrückbereiches, vorzugsweise praktisch über den gesamten
Ausrückbereich der Reibungskupplung, eine abfallende
Kraftkennlinie besitzt. Die Einbaulage der Anpreßtellerfeder
kann dabei derart sein, daß im ausgerückten Zustand der
Reibungskupplung die Anpreßtellerfeder praktisch das Minimum
bzw. den Talpunkt ihres sinusförmigen Kraft-Weg-Verlaufes
erreicht oder überschreitet.
Die auf die federbelastete Auflage ausgeübte Gegenkraft kann
in vorteilhafter Weise durch einen Kraftspeicher erzeugt
werden, der im wesentlichen eine konstante Kraft zumindest
über den vorgesehenen Nachstellbereich aufbringt. In
besonders vorteilhafter Weise eignet sich hierfür eine
entsprechend ausgebildete und im vorgespannten Zustand in
die Reibungskupplung eingebaute Tellerfeder.
Die Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung kann in beson
ders vorteilhafter Weise bei Reibungskupplungen Verwendung
finden mit einer Anpreßtellerfeder, die mit radial äußeren
Bereichen die Druckplatte beaufschlagt und über radial
weiter innen liegende Bereiche zwischen zwei Schwenkauflagen
am Gehäuse gelagert ist. Bei dieser Bauart kann die Tel
lerfeder als zweiarmiger Hebel wirken.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Reibungskupplungen mit
Tellerfedern, die gleichzeitig die Ausrückhebel in Form von
Tellerfederzungen angeformt haben, begrenzt, sondern er
streckt sich auch auf andere Kupplungsaufbauten, bei denen
z. B. die Tellerfeder über zusätzliche Hebel betätigt wird.
Um eine einwandfreie Nachstellung des Verschleißes bzw. eine
optimale Anpreßkraft für die Reibungskupplung zu gewähr
leisten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die auf
der der federbelasteten Auflage abgewandten Seite der
Anpreßtellerfeder vorgesehene Gegenauflage derart ausgebil
det ist, daß sie axial in Richtung der Druckplatte automa
tisch bzw. selbsttätig verlagerbar, in Gegenrichtung jedoch
durch eine Vorkehrung selbsttätig bzw. automatisch arretier
bar ist. Die Nachstellung der Gegenauflage, also der
deckelseitigen Auflage, kann mittels eines Kraftspeichers
erfolgen, der diese Gegenauflage in Richtung Druckplatte
bzw. gegen die Anpreßtellerfeder beaufschlagt. Es kann also
die Gegenauflage entsprechend der durch den Belagverschleiß
bedingten Verlagerung der federbeaufschlagten Auflage
selbsttätig nachstellen, wodurch eine spielfreie Schwenk
lagerung der Anpreßtellerfeder gewährleistet werden kann.
Die Gegenauflage kann mittels einer zwischen Anpreßteller
feder und Deckel vorgesehenen Nachstelleinrichtung axial
verlagerbar sein. Die Nachstelleinrichtung kann dabei ein
ringförmiges, also in sich zusammenhängendes Bauteil besit
zen, das zumindest im eingerückten Zustand der Reibungskupp
lung von der Anpreßtellerfeder axial beaufschlagt wird.
Durch Verdrehung des ringförmigen Bauteils bei auftretendem
Verschleiß und während des Ausrückvorganges kann die
Schwenklagerung entsprechend dem Belagverschleiß nach
gestellt werden. Hierfür kann in besonders vorteilhafter
Weise die Nachstellvorkehrung bzw. das ringförmige Bauteil
dieser Nachstellvorkehrung in axialer Richtung ansteigende
Nachstellrampen besitzen. Weiterhin kann es von Vorteil
sein, wenn das ringförmige Bauteil die Gegenauflage trägt,
wobei letztere durch einen Drahtring gebildet sein kann.
Dieser Drahtring kann in einer umlaufenden Ringnut des
Bauteils aufgenommen und mit diesem über Formschluß ver
bunden sein. Der Formschluß kann dabei als Schnappverbindung
ausgebildet sein.
Die Auflauframpen können mit zylinderförmigen oder kugelähn
lichen Abwälzkörpern zur Nachstellung zusammenwirken.
Besonders vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn die Auflauf
rampen mit korrespondierenden Gegenauflauframpen zusammenar
beiten, da dann durch entsprechende Wahl des Auflaufwinkels
dieser Rampen eine Selbsthemmung bei axialer Verspannung der
Rampen erfolgen kann. Die Gegenauflauframpen können von
einem ringartigen Bauteil getragen sein, das zwischen dem
die Auflauframpen tragenden Bauteil und dem Deckel angeord
net sein kann. Ein besonders einfacher Aufbau kann jedoch
durch Einbringung der Gegenauflauframpen in das Gehäuse
gewährleistet werden. Letzteres kann in besonders einfacher
Weise bei Blechgehäusen erfolgen, da die Gegenauflauframpen
angeprägt werden können. Die Anprägung kann dabei in radial
verlaufenden Bereichen des Gehäuses erfolgen.
Um eine preisgünstige Herstellung der Reibungskupplung zu
gewährleisten, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn
wenigstens ein Teil der Nachstelleinrichtung aus Kunststoff
hergestellt ist. Derartige Kunststoffteile können durch
Spritzen gefertigt werden. Als Kunststoff eignen sich in
besonders vorteilhafter Weise Thermoplaste, wie z. B.
Polyamid. Der Einsatz von Kunststoffen wird deshalb möglich,
weil sich die Nachstelleinrichtung in einem den Hitzeein
wirkungen nur wenig ausgesetzten Bereich befinden. Darüber
hinaus ergibt sich infolge des geringeren Gewichtes auch ein
geringeres Massenträgheitsmoment.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken kann die
Nachstellvorkehrung derart ausgebildet sein, daß sie - in
Ausrückrichtung der Reibungskupplung betrachtet - frei
laufähnlich wirkt, in der der Ausrückrichtung entgegenge
setzten Richtung jedoch selbsthemmend ist. Hierfür können
die Auflauframpen und/oder die Gegenauflauframpen derart
ausgebildet werden, daß sie in axialer Richtung einen
Steigungswinkel besitzen, der zwischen 4 und 20 Grad liegt,
vorzugsweise in der Größenordnung von 5 bis 12 Grad. In
vorteilhafter Weise werden die Auflauframpen und/oder
Gegenauflauframpen derart ausgebildet, daß eine Selbst
hemmung durch Reibungseingriff stattfindet. Die Selbshemmung
kann aber auch durch einen Formschluß erreicht bzw. unter
stützt werden, indem z. B. eine der Rampen weich und die
andere mit einer Profilierung ausgestaltet ist, oder indem
beide Rampen Profilierungen aufweisen. Durch diese Maßnahmen
ist gewährleistet, daß keine zusätzlichen Mittel erfor
derlich sind, um eine ungewollte Rückstellung zu vermeiden.
Die Nachstelleinrichtung kann besonders vorteilhaft und
einfach sein, wenn die in Umfangsrichtung wirksame Vor
schubeinrichtung als vorgespannt eingebaute Feder ausgebil
det ist, die wenigstens ein die Auflauframpen tragendes
Bauteil und/oder ein die Gegenauflauframpen bzw. Gegen
auflaufbereiche tragendes Bauteil in Nachstellrichtung
federnd beaufschlagt. Die Federbeaufschlagung kann dabei in
vorteilhafter Weise derart erfolgen, daß die Funktion der
übrigen Federn, wie insbesondere der Betätigungstellerfeder
und der die axial nachgiebige Auflage beaufschlagenden Feder
nicht bzw. praktisch nicht beeinflußt wird.
Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn
die Nachstellvorkehrung mehrere verlagerbare Nachstell
elemente, wie z. B. in radialer und/oder in Umfangsrichtung
verlagerbare Nachstellkeile oder Wälzkörper besitzt.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Nachstellvor
kehrung drehzahlabhängig ist. So kann z. B. die auf einzelne
Elemente der Nachstellvorkehrung einwirkende Fliehkraft zur
Betätigung und/oder zur Verriegelung der Nachstelleinrich
tung bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine
herangezogen werden. Insbesondere kann die Nachstellvor
kehrung durch fliehkraftabhängige Mittel ab einer bestimmten
Drehzahl, blockiert werden, was z. B. bei zumindest annä
hernder Leerlaufdrehzahl oder Drehzahl unterhalb der
Leerlaufdrehzahl erfolgen kann, so daß die Verschleißnach
stellung nur bei geringen Drehzahlen stattfindet. Dies hat
den Vorteil, daß keine ungewollten Nachstellungen, die durch
Schwingungen bei hohen Drehzahlen entstehen könnten,
auftreten.
Ein besonders einfacher und funktionssicherer Aufbau der
Nachstelleinrichtung kann dadurch gewährleistet werden, daß
die relativ zum Gehäuse verlagerbaren Teile, welche Auflauf
rampen und/oder Gegenauflauframpen bzw. Gegenauflaufbereiche
besitzen, federnd belastet sind. Sofern nur ein entsprechen
des Bauteil mit den entsprechenden Rampen bzw. Bereichen
vorhanden ist, das gegenüber dem Gehäuse verlagerbar ist,
wird dieses beaufschlagt. Besonders vorteilhaft kann es
dabei sein, wenn die Federbelastung eine Kraft in Umfangs
richtung erzeugt.
Für den Aufbau und die Funktion der Reibungskupplung kann es
weiterhin von Vorteil sein, wenn die als Scheibenfeder, wie
Tellerfeder ausgebildete Sensorfeder sich mit ihrem radial
äußeren Bereich an einem axial festen Bauteil, wie dem
Gehäuse abstützt und mit radial weiter innen liegenden
Bereichen die dem Deckel abgekehrte Abwälzauflage beauf
schlagt. Diese Abwälzauflage kann auch einteilig mit der
Sensorfeder ausgebildet sein, so daß also die Sensortel
lerfeder auch die Auflage bildet. Zur Halterung der Sensor
feder in verspannter Lage kann das Gehäuse Abstützbereiche
tragen. Diese Abstützbereiche können durch einzelne, am
Gehäuse angebrachte Abstützelemente gebildet sein. Vor
teilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die Abstützbereiche
einteilig mit dem Gehäuse sind, z. B. können am Gehäuse
Anprägungen oder ausgeschnittene und verformte Bereiche
vorgesehen werden, welche die Sensorfeder zur Abstützung
axial untergreifen.
Für die Funktion der Reibungskupplung, insbesondere zur
Minimierung des Ausrückkraftverlaufes bzw. der maximal
erforderlichen Ausrückkraft kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte
einklemmbare Kupplungsscheibe Reibbeläge besitzt, zwischen
denen eine sogenannte Belagfederung, wie sie beispielsweise
durch die DE-OS 36 31 863 bekannt geworden ist, vorgesehen
ist. Durch Verwendung einer derartigen Kupplungsscheibe wird
die Betätigung, insbesondere der Ausrückvorgang der Rei
bungskupplung, unterstützt. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß im eingerückten Zustand der Reibungskupplung die ver
spannte Belagfederung auf die Druckplatte eine Reaktions
kraft ausübt, die der von der Anpreßtellerfeder bzw.
Betätigungstellerfeder auf diese Druckplatte ausgeübten
Kraft entgegengerichtet ist. Beim Ausrückvorgang wird
während der axialen Verlagerung der Druckplatte diese
zunächst durch die federnd verspannte Belagfederung zurück
gedrängt, wobei gleichzeitig infolge des im Ausrückbereich
vorhandenen verhältnismäßig steil abfallenden Kennlinienab
schnittes der Anpreßtellerfeder die von dieser auf die
Druckplatte ausgeübte Kraft abnimmt. Mit der Abnahme der von
der Anpreßtellerfeder auf die Druckplatte ausgeübten Kraft
nimmt auch die von der Belagfederung auf diese Druckplatte
ausgeübte Rückstellkraft abnehmen. Die effektiv zum Aus
rücken der Reibungskupplung erforderliche Kraft ergibt sich
aus der Differenz zwischen Rückstellkraft der Belagfederung
und Anpreßkraft der Anpreßtellerfeder. Nach Entspannung der
Belagfederung, also bei Abhub der Druckplatte von den
Reibbelägen bzw. Freigabe der Kupplungsscheibe durch die
Druckplatte wird die erforderliche Ausrückkraft hauptsäch
lich durch die Anpreßtellerfeder bestimmt. Die Kraft-Weg-
Charakteristik der Belagfederung und die Kraft-Weg-Charak
teristik der Anpreßtellerfeder können in besonders vor
teilhafter Weise derart aufeinander abgestimmt sein, daß bei
Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte die zum
Betätigen der Anpreßtellerfeder erforderliche Kraft sich auf
einem niedrigen Niveau befindet. Es kann also durch gezielte
Abstimmung oder gar Angleichung der Belagfederungscharakte
ristik an die Anpreßtellerfedercharakteristik bis zur
Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine
sehr geringe, im Extremfall praktisch gar keine, Betäti
gungskraft für die Anpreßtellerfeder zur Überwindung des
restlichen Abtriebes erforderlich sein. Weiterhin kann die
Charakteristik der Anpreßtellerfeder derart ausgelegt
werden, daß nach freigegebener Kupplungsscheibe die dann
noch von der Anpreßtellerfeder einer Verschwenkung ent
gegengesetzte Kraft bzw. die zum Verschwenken der Anpreßtel
lerfeder erforderliche Kraft sich gegenüber der von dieser
Anpreßtellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupp
lung aufgebrachten Anpreßkraft auf einem sehr niedrigen
Niveau befindet. Es sind auch Auslegungen möglich, bei denen
bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur
eine sehr geringe bzw. praktisch keine Kraft erforderlich
ist, um die Anpreßtellerfeder zum Ausrücken der Kupplung zu
betätigen. Derartige Reibungskupplungen können so ausgelegt
werden, daß die Betätigungskräfte in der Größenordnung
zwischen 0 und 200 N liegen.
Gemäß einem zusätzlichen erfinderischen Gedanken kann die
Reibungskupplung derart ausgelegt werden, daß zumindest
annähernd bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die
Druckplatte die von der Anpreßtellerfeder aufgebrachte
Axialkraft sich im Nullbereich befindet, wobei bei Fort
setzung des Ausrückvorganges die von der Anpreßtellerfeder
aufgebrachte Kraft negativ werden kann, also eine Umkehrung
der Kraftwirkung der Anpreßtellerfeder stattfindet. Dies
bedeutet, daß bei vollständig ausgerückter Reibungskupplung
diese praktisch von selbst geöffnet bleibt und nur durch
äußere Krafteinwirkung der Einkuppelvorgang wieder eingelei
tet werden kann.
Anhand der Fig. 1 bis 37 sei die Erfindung näher erläu
tert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung in Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 1
und 2 verwendeten Verstellring,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 einen bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 1
und 2 verwendeten Abstützring,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7 und 7a eine Feder, die eine Verdrehkraft auf den
Verstellring ausübt,
die Fig. 8 bis 11 Diagramme mit verschiedenen Kennlinien,
aus denen das Zusammenwirken der einzelnen Feder- und
Nachstellelemente der erfindungsgemäßen Reibungskupplung zu
entnehmen sind,
die Fig. 12 und 13 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit
einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung, wobei Fig. 13
einen Schnitt gemäß der Linie XIII der Fig. 12 darstellt,
Fig. 14 den bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 12
und 13 verwendeten Verstellring in Ansicht,
die Fig. 15 bis 17 Einzelheiten einer weiteren Reibungs
kupplung mit einer Ausgleichsvorkehrung,
die Fig. 18 und 19 Diagramme mit verschiedenen Kenn
linien, aus denen das Zusammenwirken der Anpreßtellerfeder
und der Belagfederung sowie die dadurch entstehende Aus
wirkung auf den Ausrückkraftverlauf der Reibungskupplung zu
entnehmen sind,
Fig. 20 eine weitere erfindungsgemäße Reibungskupplung in
Teilansicht,
Fig. 20a eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles A der
Fig. 20,
Fig. 21 einen Schnitt gemäß der Linie XXI der Fig. 20,
Fig. 22 eine Teilansicht eines bei einer Reibungskupplung
gemäß den Fig. 20 bis 21 verwendbaren Verstellringes,
die Fig. 23 und 24 weitere Ausführungsvarianten erfin
dungsgemäßer Reibungskupplungen,
Fig. 25 einen Verstellring in Ansicht, der bei einer
Reibungskupplung gemäß den Fig. 12 und 13 oder 20 bis 21
einsetzbar wäre,
die Fig. 26 und 27 zusätzliche Ausführungsvarianten von
Reibungskupplungen,
Fig. 28 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung in Ansicht,
Fig. 29 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 28,
Fig. 30 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 28,
Fig. 31 einen Teilschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig.
28,
Fig. 32 einen bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 28
und 29 verwendeten Verstellring in Ansicht,
die Fig. 33 und 34 Details weiterer erfindungsgemäßer
Ausführungsformen von Reibungskupplungen,
die Fig. 35 ein in zwei Massen aufgeteiltes Schwungrad mit
Drehschwingungsdämpfer und einer Reibungskupplung gemäß der
vorliegenden Erfindung,
die Fig. 36 und 37 eine Drehmomentübertragungseinrichtung
mit einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Reibungskupplung 1
besitzt ein Gehäuse 2 und eine mit diesem drehfest verbunde
ne, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe 3. Axial
zwischen der Druckscheibe 3 und dem Deckel 2 ist eine
Anpreßtellerfeder 4 verspannt, die um eine vom Gehäuse 2
getragene ringartige Schwenklagerung 5 verschwenkbar ist und
die Druckscheibe 3 in Richtung einer über Schrauben 6a mit
dem Gehäuse 2 fest verbundenen Gegendruckplatte 6, wie zum
Beispiel einem Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die
Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 8 zwischen den Reibflächen
der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 eingespannt
werden.
Die Druckscheibe 3 ist mit dem Gehäuse 2 über in Umfangs
richtung bzw. tangential gerichtete Blattfedern 9 drehfest
verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Kupplungsscheibe 8 sogenannte Belagfedersegmente 10,
die, wie an sich bekannt, einen progressiven Drehmoment
aufbau beim Einrücken der Reibungskupplung 1 gewährleisten,
indem sie über eine begrenzte axiale Verlagerung der beiden
Reibbeläge 7 in Richtung aufeinander zu einen progressiven
Anstieg der auf die Reibbeläge 7 einwirkenden Axialkräfte
ermöglichen. Es könnte jedoch auch eine Kupplungsscheibe
verwendet werden, bei der die Reibbeläge 7 axial praktisch
starr auf eine Trägerscheibe aufgebracht wären.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Tellerfeder 4 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmi
gen Grundkörper 4a, von dem radial nach innen hin ver
laufende Betätigungszungen 4b ausgehen. Die Tellerfeder 4
ist dabei derart eingebaut, daß sie mit radial weiter außen
liegenden Bereichen die Druckscheibe 3 beaufschlagt und mit
radial weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenkla
gerung 5 kippbar ist.
Die Schwenklagerung 5 umfaßt zwei Schwenkauflagen 11, 12,
die hier durch Drahtringe gebildet sind und zwischen denen
die Tellerfeder 4 axial gehaltert bzw. eingespannt ist. Die
auf der Druckscheibe 3 zugewandten Seite der Tellerfeder 4
vorgesehene Schwenkauflage 11 ist axial in Richtung des
Gehäuses 2 mittels eines Kraftspeichers 13 kraftbeauf
schlagt. Der Kraftspeicher 13 ist durch eine Tellerfeder
bzw. durch ein tellerfederartiges Bauteil 13 gebildet, das
sich mit seinem äußeren Randbereich 13a am Gehäuse 2
abstützt und mit radial weiter innen liegenden Abschnitten
die Schwenkauflage 11 gegen die Betätigungstellerfeder 4 und
somit auch in Richtung des Gehäuses 2 axial beaufschlagt.
Die zwischen der Druckscheibe 3 und der Betätigungstel
lerfeder 4 vorgesehene Tellerfeder 13 besitzt einen äußeren
ringförmigen Randbereich 13b, von dessen Innenrand radial
nach innen verlaufende Zungen 13c ausgehen, die sich an der
Schwenkauflage 11 abstützen.
Zur Abstützung des tellerfederartigen Bauteils 13 sind bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Gehäuse 2 zusätzli
che Mittel 14 befestigt, die eine Schwenkauflage für das
tellerfederartige Bauteil 13 bilden. Diese zusätzlichen
Mittel können durch angeheftete oder angenietete segmentför
mige Einzelteile 14 gebildet sein, die über den Umfang
gleichmäßig verteilt sein können. Die Mittel 14 können
jedoch auch durch ein kreisringförmiges, in sich geschlosse
nes Bauteil gebildet sein. Weiterhin können die Abstütz
mittel 14 unmittelbar aus dem Gehäuse 2 herausgeformt sein,
z. B. durch im axialen Bereich des Gehäuses 2 eingebrachte
Anprägungen oder durch zungenförmige Ausschnitte, die nach
dem Einlegen und Verspannen des tellerfederartigen Bauteils
13 unter den äußeren Randbereich dieses Bauteils 13 durch
Materialverformung gedrängt werden. Weiterhin kann zwischen
den Abstützmitteln 14 und dem tellerfederartigen Bauteil 13
eine bajonettartige Verbindung bzw. Verriegelung vorhanden
sein, so daß das tellerfederartige Bauteil 13 zunächst
vorgespannt und dessen radial äußere Bereiche axial über die
Abstützmittel 14 gebracht werden können. Danach können durch
eine entsprechende Verdrehung des tellerfederartigen
Bauteils 13 gegenüber dem Gehäuse 2 die Abstützbereiche des
Bauteils 13 zur Anlage an den Abstützmitteln 14 gebracht
werden. Die Abstützbereiche des tellerfederartigen Bauteils
13 können dabei durch am ringförmigen Grundkörper 13b radial
nach außen hin hervorstehende Ausleger gebildet sein.
Zur Drehsicherung der Betätigungstellerfeder 4 und gegebe
nenfalls des tellerfederartigen Bauteils 13 sowie zur
Zentrierung der Drahtringe 11, 12 sind am Gehäuse 2 axial
sich erstreckende Zentrierungsmittel in Form von Niet
elementen 15 befestigt. Die Nietelemente 15 besitzen jeweils
einen axial sich erstreckenden Schaft 15a, der sich axial
durch einen zwischen benachbarten Tellerfederzungen 4b
vorgesehenen Ausschnitt erstreckt und der von an der ihm
zugeordneten Zunge 13c der Tellerfeder 13 angeformten
Bereichen 13d teilweise umgriffen werden kann.
Das tellerfederartige Bauteil bzw. die Tellerfeder 13 ist
als Sensorfeder ausgebildet, die über einen vorbestimmten
Arbeitsweg eine zumindest im wesentlichen annähernd kon
stante Kraft erzeugt. Über diese Sensorfeder 13 wird die auf
die Zungenspitzen 4c einwirkende Kupplungsausrückkraft abge
fangen, wobei stets ein zumindest annäherndes Gleichgewicht
zwischen der durch die Ausrückkraft auf die Schwenkauflage
11 erzeugte Kraft und der durch die Sensortellerfeder 13 auf
diese Schwenkauflage 11 ausgeübte Gegenkraft herrscht. Unter
Ausrückkraft ist die Kraft zu verstehen, die während der
Betätigung der Reibungskupplung 1 auf die Zungenspitzen 4c
bzw. auf die Ausrückhebel der Tellerfederzungen ausgeübt
wird.
Die gehäuseseitige Schwenkauflage 12 ist über eine Nach
stellvorkehrung 16 am Gehäuse 2 abgestützt. Diese Nachstell
vorkehrung 16 gewährleistet, daß bei einer axialen Ver
lagerung der Schwenkauflagen 11 und 12 in Richtung der
Druckscheibe 3 bzw. in Richtung der Gegendruckplatte 6 kein
ungewolltes Spiel zwischen der Schwenkauflage 12 und dem
Gehäuse 2 bzw. zwischen der Schwenkauflage 12 und der
Tellerfeder 4 entstehen kann. Dadurch wird gewährleistet,
daß keine ungewollten Tot- bzw. Leerwege bei der Betätigung
der Reibungskupplung 1 entstehen, wodurch ein optimaler
Wirkungsgrad und dadurch eine einwandfreie Betätigung der
Reibungskupplung 1 gegeben ist. Die axiale Verlagerung der
Schwenkauflagen 11 und 12 erfolgt bei axialem Verschleiß an
den Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte
6 sowie der Reibbeläge 7. Die Wirkungsweise der automati
schen Nachstellung der Schwenklagerung 5 wird noch im
Zusammenhang mit den Diagrammen gemäß den Fig. 8 bis 11
näher erläutert.
Die Nachstellvorkehrung 16 umfaßt ein federbeaufschlagtes
Nachstellelement in Form eines ringartigen Bauteils 17, das
in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Das ringartige
Bauteil 17 besitzt in Umfangsrichtung sich erstreckende und
axial ansteigende Auflauframpen 18, die über den Umfang des
Bauteils 17 verteilt sind. Das Nachstellelement 17 ist in
die Kupplung 1 derart eingebaut, daß die Auflauframpen 18
dem Gehäuseboden 2a zugewandt sind. Auf der den Auflaufram
pen 18 abgekehrten Seite des Nachstellelementes 17 ist die
durch einen Drahtring gebildete Schwenkauflage 12 in einer
rillenförmigen Aufnahme 19 (Fig. 2) zentrisch positioniert.
Die Aufnahme 19 kann dabei derart ausgebildet sein, daß die
Schwenkauflage 12 am Nachstellelement 17 auch in axialer
Richtung gesichert ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen,
daß zumindest abschnittsweise die an die Aufnahme 19
angrenzenden Bereiche des Nachstellelementes 17 die Schwen
kauflage 12 klammernd festhalten bzw. eine Schnappverbindung
für die Schwenkauflage 12 bilden. Bei Verwendung unter
schiedlicher Werkstoffe für die Schwenkauflage 12 und das
Nachstellelement 17 kann es zweckmäßig sein, um die bei
großen Temperaturänderungen entstehenden Ausdehnungsunter
schiede zu kompensieren, wenn die als Drahtring ausgelegte
Schwenkauflage 12 offen ist, also über den Umfang zumindest
an einer Stelle getrennt ist, wodurch eine Bewegung des
Drahtringes 12 gegenüber der Aufnahme 19 in Umfangsrichtung
ermöglicht wird und damit der Drahtring 12 sich an den
Durchmesser der Aufnahme 19 anpassen kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Nach
stellelement 17 aus Kunststoff, wie z. B. aus einem hitzebe
ständigen Thermoplast hergestellt, der zusätzlich noch
faserverstärkt sein kann. Dadurch läßt sich das Nachstell
element 17 in einfacher Weise als Spritzteil herstellen. Das
Nachstellelement 17 kann jedoch auch als Blechformteil oder
durch Sintern hergestellt werden. Weiterhin kann bei ent
sprechender Werkstoffwahl die Schwenkauflage 12 mit dem
Nachstellelement 17 einstückig ausgebildet werden. Die
Schwenkauflage 11 kann unmittelbar durch die Sensorfeder 13
gebildet sein. Hierfür können die Spitzen der Zungen 13c
entsprechende Anprägungen bzw. Anformungen, wie z. B. Sicken
aufweisen.
Der Nachstellring 17 wird durch die axial verlaufenden
Bereiche 15a der über den Umfang gleichmäßig verteilten
Niete 15 zentriert. Hierfür besitzt der Nachstellring 17
Zentrierungskonturen 20, die durch in Umfangsrichtung sich
erstreckende Ausnehmungen 21 gebildet sind, welche radial
innerhalb der Schwenkauflage 11 liegen. Zur Bildung der
Ausnehmungen 21 besitzt der Nachstellring 17 am inneren
Randbereich radial nach innen sich erstreckende Nocken 22,
die radial innere Konturen der Ausnehmungen 21 begrenzen.
Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, sind in Umfangsrichtung
betrachtet, zwischen den gleichmäßig verteilten Ausnehmungen
21 jeweils 5 Auflauframpen 18 vorgesehen. Die Ausnehmungen
21 sind in Umfangsrichtung derart ausgebildet, daß diese
zumindest einen Verdrehwinkel des Nachstellringes 17 gegen
über dem Gehäuse 2 ermöglichen, der über die gesamte Lebens
dauer der Reibungskupplung 1 eine Nachstellung des an den
Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6
sowie den Reibbelägen 7 auftretenden Verschleißes gewährlei
stet. Dieser Nachstellwinkel kann je nach Auslegung der
Auflauframpen in der Größenordnung zwischen 8 und 60 Grad
liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von 10 bis 30
Grad. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dieser
Verdrehwinkel im Bereich von 12 Grad, wobei der Aufstell
winkel 23 der Auflauframpen 18 ebenfalls im Bereich von
12 Grad liegt. Dieser Winkel 23 ist derart gewählt, daß die
beim Aufeinanderpressen der Auflauframpen 18 des Nachstell
ringes 17 und der Gegenauflauframpen 24 des in den Fig.
5 und 6 dargestellten Abstützringes 25 entstehende Reibung
ein Verrutschen zwischen den Auflauframpen 18 und 24
verhindert. Je nach Werkstoffpaarung im Bereich der Auflauf-
18 und Gegenauflauframpen 24 kann der Winkel 23 im Bereich
zwischen 4 und 20 Grad liegen.
Der Nachstellring 17 ist in Umfangsrichtung federbelastet,
und zwar in Nachstelldrehrichtung, also in die Richtung,
welche durch Auflaufen der Rampen 18 an den Gegenrampen 24
des Abstützringes 25 eine axiale Verlagerung des Nachstell
ringes in Richtung Druckscheibe 3, das bedeutet also in
axialer Richtung vom radialen Gehäuseabschnitt 2a weg
bewirkt. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel wird die Federbelastung des Nachstell
ringes 17 durch wenigstens eine ringförmige Schenkelfeder 26
gewährleistet, welche z. B. zwei Windungen besitzen kann und
an einem ihrer Enden einen radial verlaufenden Schenkel 27
besitzt, der drehfest mit dem Nachstellring 17 ist, und am
anderen Ende einen axial verlaufenden Schenkel 28 aufweist,
der drehfest am Gehäuse 2 eingehängt ist. Die Feder 27 ist
federnd verspannt eingebaut.
Der in den Fig. 5 und 6 gezeigte Abstützring 25 ist
ebenfalls durch ein ringförmiges Bauteil gebildet, welches
Gegenauflauframpen 24 besitzt, welche komplementäre Flächen
zu den durch die Auflauframpen 18 begrenzten Flächen bilden,
wobei die durch die Auflauframpen 18 und Gegenauflauframpen
24 begrenzten Flächen auch kongruent sein können. Der
Anstellwinkel 29 der Gegenauflauframpe 24 entspricht dem
Winkel 23 der Auflauframpen 18. Wie durch einen Vergleich
der Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, sind die Auflauframpen
18 und die Gegenauflauframpen 24 in Umfangsrichtung ähnlich
verteilt. Der Abstützring 25 ist mit dem Gehäuse 2 drehfest
verbunden. Hierfür besitzt der Abstützring 25 über den
Umfang verteilte Ausnehmungen 30, durch welche sich die
Vernietungsansätze der Niete 15 hindurcherstrecken.
In Fig. 2 ist strichliert eine weitere ringförmige Schen
kelfeder 26a angedeutet, die, ähnlich wie die Schenkelfeder
26 an ihren Endbereichen abgebogen sein kann, um eine
drehfeste Verbindung mit einerseits dem Gehäuse 2 und
andererseits dem Nachstellelement 17 zu gewährleisten. Diese
Feder 26a ist ebenfalls federnd verspannt eingebaut, so daß
sie auf das Nachstellelement 17 eine Verdrehkraft ausübt.
Die Verwendung von zwei Schenkelfedern 26, 26a kann für
manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein, da bei Rotation der
Reibungskupplung 1 infolge der auf die Feder 26 bzw. 26a
einwirkenden Fliehkräfte eine Federkraftverstärkung auf
tritt. Durch Verwendung zweier Schenkelfedern kann die zum
Beispiel an der Feder 26 auftretende Kraftverstärkung durch
die von der Schenkelfeder 26a aufgebrachte Kraft kompensiert
werden. Hierfür sind die Schenkelfedern 26 und 26a derart
gewickelt, daß sie zumindest unter Fliehkrafteinfluß auf das
Nachstellelement 17 Kräfte erzeugen, die in Umfangsrichtung
entgegengesetzt wirken. Die beiden Schenkelfedern 26, 26a
können eine oder mehrere Windungen besitzen, weiterhin
können diese Schenkelfedern 26, 26a unterschiedliche
Windungsdurchmesser aufweisen, wie dies in Fig. 2 darge
stellt ist, wobei die normalerweise damit verbundenen und
auf die Federn 26, 26a einwirkenden Fliehkräfte, welche
unterschiedlich große Umfangskräfte am Nachstellelement 17
erzeugen würden, durch entsprechende Auslegung der Draht
stärke und/oder der Windungszahl der einzelnen Federn 26,
26a zumindest annähernd ausgeglichen werden können. In Fig.
2 ist die Feder 26 radial innerhalb des Nachstellelementes
17 und die Feder 26a radial außerhalb dieses Nachstell
elementes 17 angeordnet. Beide Federn könnten jedoch durch
entsprechende Auslegung auch radial innerhalb oder radial
außerhalb des Nachstellelementes 17 angeordnet sein.
In Fig. 7 ist die Schenkelfeder 26 in Draufsicht darge
stellt. In entspanntem Zustand der Schenkelfeder 26 sind die
Schenkel 27, 28 um einen Winkel 31 versetzt, der in der
Größenordnung zwischen 40 und 120 Grad liegen kann. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel 31 in
der Größenordnung von 85 Grad. Mit 32 ist die relative Lage
des Schenkels 27 gegenüber dem Schenkel 28 dargestellt, die
dieser bei neuen Reibbelägen 7 in der Reibungskupplung 1
einnimmt. Mit 33 ist diejenige Stellung des Schenkels 27
dargestellt, die dem maximal zulässigen Verschleiß an den
Reibbelägen 7 entspricht. Der Nachstellwinkel 34 liegt bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung
von 12 Grad. Die Feder 26 ist derart ausgebildet, daß im
entspannten Zustand dieser Feder 26 zwischen den beiden
Schenkeln 27, 28 nur eine Drahtwindung 35 verläuft. Im
übrigen Umfangsbereich liegen zwei Drahtwindungen axial
übereinander. Die Feder 26a ist ähnlich wie die Feder 26
ausgebildet, besitzt jedoch einen größeren Wicklungsdurch
messer und eine andere Verspannrichtung in bezug auf das
Nachstellelement 17 gemäß Fig. 2. Die durch die Feder 26
auf den Nachstellring 17 ausgeübte Kraft ist jedoch größer
als die der Feder 26a.
Im Neuzustand der Reibungskupplung 1 greifen die Auflaufram
pen 18 und Gegenauflauframpen 24 bildenden axialen Nocken
18a, 24a am weitesten axial ineinander, das bedeutet, daß
die aufeinander liegenden Ringe 17 und 25 den geringsten
axialen Bauraum benötigen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind
die Gegenauflauframpen 24 bzw. die diese bildenden nocken
förmigen Ansätze 24a durch ein eigenes Bauteil gebildet. Die
Gegenauflauframpen 24 können jedoch unmittelbar durch das
Gehäuse 2 gebildet sein, zum Beispiel durch Anprägen von
nockenförmigen Ansätzen, die sich in den Gehäuseraum er
strecken können. Das Anprägen ist insbesondere bei Blechge
häusen bzw. Deckeln vorteilhaft, die einteilig ausgebildet
sind.
Um den Verstellring 17 vor der Montage der Reibungskupplung
1 in seiner zurückgezogenen Lage zu halten, besitzt dieser
im Bereich der Nocken 22 Angriffsbereiche 36 für ein Verdreh-
bzw. Rückhaltemittel, das sich andererseits am Gehäuse 2
abstützen kann. Derartige Rückhaltemittel können bei der
Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Reibungskupplung 1
vorgesehen werden und nach der Montage der Reibungskupplung
1 auf das Schwungrad 6 entfernt werden, wodurch die Nach
stelleinrichtung 16 aktiviert wird. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind hierfür im Deckel bzw. Gehäuse 2 in
Umfangsrichtung gelegte längliche Ausnehmungen 37 und im
Nachstellring 17 eine Vertiefung bzw. ein Absatz 38 vorgese
hen. Die in Umfangsrichtung gelegten länglichen Ausnehmungen
37 müssen dabei zumindest eine derartige Erstreckung aufwei
sen, daß der Nachstellring 17 entsprechend dem größtmögli
chen Verschleißnachstellungswinkel zurückgedreht werden
kann. Es kann auch nach dem Zusammenbau der Reibungskupplung
1 ein Verdrehwerkzeug axial durch die Schlitze 37 des
Deckels hindurchgeführt und in die Ausnehmungen 38 des
Verstellringes 17 eingeführt werden. Danach kann der Ring 17
mittels des Werkzeuges zurückgedreht werden, so daß dieser
in Richtung des radialen Bereiches 2a des Gehäuses 2
verlagert wird und gegenüber diesem Bereich 2a seinen
geringsten axialen Abstand einnimmt. In dieser Position wird
dann der Nachstellring 17 gesichert, zum Beispiel durch eine
Klammer oder einen Stift, der in eine fluchtende Ausnehmung
des Deckels und des Nachstellringes 17 eingreift und ein
Verdrehen dieser beiden Bauteile verhindert. Dieser Stift
kann nach der Montage der Reibungskupplung 1 auf das
Schwungrad 6 entfernt werden, so daß, wie bereits erwähnt,
die Nachstellvorrichtung 16 freigegeben wird. Die Schlitze
37 im Gehäuse 2 sind derart ausgebildet, daß bei der
Demontage bzw. nach der Demontage der Reibungskupplung 1 von
dem Schwungrad 6 der Nachstellring 17 in seine zurückgezoge
ne Lage gebracht werden kann. Hierfür wird die Kupplung 1
zunächst ausgerückt, so daß die Betätigungstellerfeder 4 auf
die Schwenkauflage 12 keine Axialkraft ausübt und somit eine
einwandfreie Verdrehung des Nachstellringes 17 gewährleistet
ist.
Im Zusammenhang mit den in die Diagramme gemäß den Fig.
8 bis 11 eingetragenen Kennlinien sei nun die Funktionsweise
der vorbeschriebenen Reibungskupplung 1 näher erläutert.
Die Linie 40 in Fig. 8 zeigt die in Abhängigkeit von der
Konizitätsveränderung der Tellerfeder 4 erzeugte Axialkraft,
und zwar bei Verformung der Tellerfeder 4 zwischen zwei
Abstützungen, deren radialer Abstand dem radialen Abstand
zwischen der Schwenklagerung 5 und dem radial äußeren
Abstützdurchmesser 3a an der Druckscheibe 3 entspricht. Auf
der Abszisse ist der relative Axialweg zwischen den beiden
Auflagen und auf der Ordinate die von der Tellerfeder
erzeugte Kraft dargestellt. Der Punkt 41 repräsentiert die
Einbaulage der Tellerfeder 4 bei geschlossener Kupplung 1,
also die Lage, bei der die Tellerfeder 4 für die entspre
chende Einbaulage die maximale Anpreßkraft auf die Druck
scheibe 3 ausübt. Der Punkt 41 kann durch Änderung der
konischen Einbaulage der Tellerfeder 4 entlang der Linie 40
nach oben oder nach unten verschoben werden.
Die Linie 42 stellt die von den Belagfedersegmenten 10
aufgebrachte axiale Spreizkraft, welche zwischen den beiden
Reibbelägen 7 wirkt, dar. Diese axiale Spreizkraft wirkt der
von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten
Axialkraft entgegen. Vorteilhaft ist es, wenn die für die
mögliche elastische Verformung der Federsegmente 10 erfor
derliche Axialkraft wenigstens der von der Tellerfeder 4 auf
die Druckscheibe 3 ausgeübten Kraft entspricht. Beim Aus
rücken der
Reibungskupplung 1 entspannen sich die Federsegmente 10, und
zwar über den Weg 43. Über diesen auch einer entsprechenden
axialen Verlagerung der Druckscheibe 3 entsprechenden Weg 43
wird der Ausrückvorgang der Kupplung 1 unterstützt, das
bedeutet also, daß eine geringere maximale Ausrückkraft
aufgebracht werden muß, als diejenige, welche dem Ein
baupunkt 41 bei Nichtvorhandensein der Belagfedersegmente
10 entsprechen würde. Bei Überschreitung des Punktes 44
werden die Reibbeläge 7 freigegeben, wobei aufgrund des
degressiven Kennlinienbereiches der Tellerfeder 4 die dann
noch aufzubringende Ausrückkraft erheblich verringert ist
gegenüber der, welche dem Punkt 41 entsprechen würde. Die
Ausrückkraft für die Kupplung 1 nimmt solange ab, bis das
Minimum bzw. der Talpunkt 45 der sinusartigen Kennlinie 40
erreicht ist. Bei Überschreitung des Minimums 45 steigt die
erforderliche Ausrückkraft wieder an, wobei der Ausrückweg
im Bereich der Zungenspitzen 4c derart gewählt ist, daß
selbst bei Überschreitung des Minimums 45 die Ausrückkraft
nicht die am Punkt 44 anstehende maximale Ausrückkraft
überschreitet, vorzugsweise unterhalb dieser bleibt. Es soll
also der Punkt 46 nicht überschritten werden.
Die als Kraftsensor dienende Feder 13 hat einen Weg-Kraft-
Verlauf entsprechend der Linie 47 der Fig. 9. Diese Kennli
nie 47 entspricht derjenigen, welche erzeugt wird, wenn das
tellerfederartige Bauteil 13 aus der entspannten Lage in
seiner Konizität verändert wird, und zwar zwischen zwei
Schwenkauflagen, die einen radialen Abstand besitzen, der
dem radialen Abstand zwischen den Schwenkauflagen 11 und 14
entspricht. Wie die Kennlinie 47 zeigt, besitzt das tel
lerfederartige Bauteil 13 einen Federweg 48, über den die
von ihr erzeugte Axialkraft praktisch konstant bleibt. Die
in diesem Bereich 48 erzeugte Kraft ist dabei derart
gewählt, daß diese der im Punkt 44 der Fig. 8 anstehenden
Ausrückkraft der Kupplung zumindest annähernd entspricht.
Die von der Sensorfeder 13 aufzubringende Abstützkraft ist
gegenüber der dem Punkt 44 entsprechenden Kraft der Tel
lerfeder 4 entsprechend der Hebelübersetzung dieser Tel
lerfeder 4 verringert. Dieses Übersetzungsverhältnis liegt
in den meisten Fällen in der Größenordnung zwischen 1:3
bis 1:5, kann jedoch für manche Anwendungsfälle auch
größer oder kleiner sein.
Die erwähnte Tellerfederübersetzung entspricht dem Verhält
nis zwischen dem radialen Abstand der Schwenklagerung 5 zur
Abstützung 3a und dem radialen Abstand der Schwenklagerung
5 zum Anlagedurchmesser 4c, z. B. für ein Ausrücklager.
Die Einbaulage des tellerfederartigen Elements 13 in der
Reibungskupplung 1 ist derart gewählt, daß dieses im Bereich
der Schwenklagerung 5 einen axialen Federweg in Richtung der
Reibbeläge 7 durchfahren kann, der sowohl zumindest dem
axialen Nachstellweg der Druckscheibe 3 in Richtung der
Gegendruckplatte 6 entspricht, welcher infolge des Reibflä
chen- und Reibbelagverschleißes entsteht, als auch eine
zumindest annähernd konstante axiale Abstützkraft für die
Schwenklagerung 5 gewährleistet. Das bedeutet, daß der
lineare Bereich 48 der Kennlinie 47 zumindest eine Länge
haben sollte, die dem erwähnten Verschleißweg entspricht,
vorzugsweise größer als dieser Verschleißweg ist, da dadurch
auch Einbautoleranzen zumindest teilweise ausgeglichen
werden können.
Um einen praktisch gleichbleibenden bzw. definierten Frei
gabepunkt 44 der Reibbeläge 7 beim Ausrücken der Reibungs
kupplung 1 zu erhalten, kann eine sogenannte Doppelsegment
belagfederung zwischen den Reibbelägen 7 verwendet werden,
also eine Belagfederung, bei der paarweise einzelne Feder
segmente Rücken an Rücken vorgesehen sind, wobei die
einzelnen Paare von Segmenten eine gewisse axiale Vor
spannung relativ zueinander aufweisen können, so daß die
insgesamt durch die Belagfederung aufgebrachte Axialkraft
bei nicht eingespannter Kupplungsscheibe 8 zumindest der mit
dem Punkt 44 korrespondierenden Ausrückkraft an der Tel
lerfeder 4 entspricht, vorzugsweise etwas höher liegt. Durch
Vorspannung der zwischen den Belägen vorgesehenen Feder
mittel kann erzielt werden, daß die über die Betriebsdauer
auftretenden Einbettungsverluste der Segmente in die
Rückseite der Beläge zumindest im wesentlichen ausgeglichen
bzw. kompensiert werden. Unter Einbettungsverlusten sind die
Verluste zu verstehen, welche durch Einarbeitung der
Segmente in die Rückseite der Beläge entstehen. Zweckmäßig
ist es, wenn die Vorspannung der zwischen den Belägen
vorgesehenen Federung in der Größenordnung von 0,3 mm bis
0,8 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 mm, liegt.
Durch eine entsprechende Begrenzung des axialen Federwegs
zwischen den beiden Reibbelägen 7 sowie durch eine definier
te Vorspannung der zwischen den Reibbelägen wirksamen
Federung kann weiterhin erzielt werden, daß zumindest beim
Ausrücken der Reibungskupplung 1 die Druckplatte 3 über
einen definierten Weg 43 durch die zwischen den Belägen
vorgesehene Federung zurückgedrängt wird. Um einen definier
ten Weg 43 zu erhalten, kann der axiale Weg zwischen den
Reibbelägen durch entsprechende Anschläge sowohl in Ent
spannungsrichtung als auch in Verspannungsrichtung der
Belagfederung 10 begrenzt werden. Als Belagfederungen können
die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung in vorteil
hafter Weise solche eingesetzt werden, wie sie z. B. durch
die Patentanmeldung P 42 06 880.0, welche ausdrücklich zum
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung hinzugenommen sei,
bekannt geworden sind.
Um eine optimale Funktion der Reibungskupplung 1 bzw. der
einen automatischen Ausgleich des Belagverschleißes gewähr
leistenden Nachstellvorrichtung sicherzustellen, ist es
sinnvoll, daß über den Ausrückkraftverlauf 49 gemäß Fig. 10
betrachtet, die zunächst durch die Belagfederung 10 und die
Sensorfeder 13 auf die Tellerfeder 4 ausgeübten und sich
addierenden Kräfte sowie die nach dem Abheben der Druck
scheibe 3 von den Reibbelägen 7 dann nur noch von der
Sensorfeder 13 auf die Tellerfeder 4 ausgeübte Kraft größer,
jedoch zumindest gleich sind bzw. ist, als die im Bereich 4c
der Tellerfederzungenspitzen angreifende und sich ent
sprechend Fig. 10 über den Ausrückweg verändernde Ausrück
kraft.
Die bisherige Betrachtung entspricht einer ganz bestimmten
Einbaulage der Tellerfeder 4, und es wurde noch kein
Verschleiß an den Reibbelägen 7 berücksichtigt.
Bei axialem Verschleiß, insbesondere der Reibbeläge 7,
verlagert sich die Position der Druckscheibe 3 in Richtung
der Gegendruckplatte 6, wodurch eine Veränderung der Konizi
tät und somit auch der von der Tellerfeder im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung 1 aufgebrachten Anpreßkraft
entsteht, und zwar im Sinne einer Zunahme. Diese Veränderung
bewirkt, daß der Punkt 41 in Richtung Punkt 41′ wandert, und
der Punkt 44 in Richtung des Punktes 44′. Durch diese
Veränderung wird das beim Ausrücken der Kupplung 1 ursprüng
lich vorhandene Kräftegleichgewicht im Bereich der Schwenk
auflage 11 zwischen der Betätigungstellerfeder 4 und der
Sensorfeder 13 gestört. Die durch den Belagverschleiß
verursachte Erhöhung der Tellerfederanpreßkraft für die
Druckscheibe 3 bewirkt auch eine Verschiebung des Verlaufes
der Ausrückkraft im Sinne einer Zunahme. Der dadurch ent
stehende Ausrückkraftverlauf ist in Fig. 10 durch die
strichlierte Linie 50 dargestellt. Durch die Erhöhung des
Ausrückkraftverlaufes wird während des Ausrückvorganges der
Reibungskupplung 1 die von der Sensorfeder 13 auf die
Tellerfeder 4 ausgeübte Axialkraft überwunden, so daß die
Sensorfeder 13 im Bereich der Schwenklagerung 5 um einen
axialen Weg nachgibt, der im wesentlichen dem Verschleiß der
Reibbeläge 7 entspricht. Während dieser Durchfederungsphase
der Sensorfeder 13 stützt sich die Tellerfeder 4 am Beauf
schlagungsbereich 3a der Druckscheibe 3 ab, so daß diese
Tellerfeder 4 ihre Konizität verändert und somit auch die in
dieser gespeicherten Energie bzw. das in dieser gespeicherte
Drehmoment und demzufolge auch die durch die Tellerfeder 4
auf die Schwenkauflage 11 bzw. die Sensorfeder 13 und auf
die Druckscheibe 3 ausgeübte Kraft. Diese Veränderung
erfolgt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 8 erkennbar ist
im Sinne einer Verringerung der von der Tellerfeder 4
aufgebrachten Kräfte. Diese Veränderung findet solange
statt, bis die von der Tellerfeder 4 im Bereich der Schwen
kauflage 11 auf die Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft im
Gleichgewicht ist mit der von der Sensorfeder 13 erzeugten
Gegenkraft. Das bedeutet, daß in dem Diagramm gemäß Fig. 8
die Punkte 41′ und 44′ wieder in Richtung der Punkte 41 und
44 wandern. Nachdem dieses Gleichgewicht wieder hergestellt
ist, kann die Druckscheibe 3 wieder von den Reibbelägen 7
abheben. Während dieser Nachstellphase des Verschleißes bei
einem Ausrückvorgang der Reibungskupplung 1 wird das Nach
stellelement 17 der Nachstellvorrichtung 16 durch die
vorgespannte Feder 26 verdreht, wodurch auch die Schwenkauf
lage 12 entsprechend dem Belagverschleiß nachwandert, und
somit eine spielfreie Schwenklagerung 5 der Tellerfeder 4
gewährleistet ist. Nach dem Nachstellvorgang entspricht der
Ausrückkraftverlauf wiederum der Linie 49 gemäß Fig. 10.
Die Linien 50 und 51
der Fig. 10 repräsentieren den axialen Weg der Druckscheibe
3 bei einem Ausrückkraft-Weg-Verlauf entsprechend den Linien
49, 50.
Im Diagramm gemäß Fig. 11 ist der Kräfteverlauf der bei
einem Ausrückvorgang auf das Gehäuse 2 bzw. auf die Tel
lerfeder 13 ausgeübten Kraft dargestellt, wobei die Ex
tremwerte gekappt wurden. Ausgehend von der eingerückten
Stellung gemäß Fig. 1 wirkt auf das Gehäuse 2 und somit
auch auf die Druckscheibe 3 zunächst eine Kraft, die dem
Einbaupunkt 41 (Fig. 8) der Tellerfeder 4 entspricht.
Während des Ausrückvorganges nimmt die durch die Tellerfeder
4 auf das Gehäuse 2 bzw. die Schwenkauflage 12 ausgeübte
Axialkraft entsprechend der Linie 52 der Fig. 11 ab, und
zwar bis zu dem Punkt 53. Bei Überschreitung des Punktes 53
in Ausrückrichtung würde bei einer konventionellen Kupplung,
bei der die Tellerfeder axial fest am Gehäuse schwenkbar
gelagert ist, also die Schwenkauflage 11 axial unnachgiebig
mit dem Gehäuse 2 verbunden wäre, eine axiale Richtungs
umkehrung der Krafteinwirkung durch die Tellerfeder 4 auf
das Gehäuse 2 auf radialer Höhe der Schwenklagerung 5
stattfinden. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung wird im
Bereich der Schwenklagerung 5 die durch die axiale Umkehrung
der durch die Tellerfeder 4 im Bereich der Schwenklagerung
5 erzeugte Kraft durch die Sensorfeder 13 abgefangen. Bei
Erreichen des Punktes 54 hebt die Tellerfeder 4 von dem
Beaufschlagungsbereich 3a der Druckscheibe 3 ab. Bis zumin
dest zu diesem Punkt 54 wird der Ausrückvorgang der Rei
bungskupplung 1 durch die von der Belagfederung 10 aufge
brachte Axialkraft unterstützt. Die von der Belagfederung 10
aufgebrachte Kraft nimmt dabei mit zunehmendem Ausrückweg im
Bereich 4c der Zungenspitzen bzw. mit zunehmendem axialen
Ausrückhub der Druckscheibe 3 ab. Die Linie 52 stellt also
eine resultierende der über den Ausrückvorgang betrachteten,
einerseits im Zungenspitzenbereich 4 c einwirkenden Ausrück
kraft und andererseits der im radialen Bereich 3a auf die
Tellerfeder 4 durch die Belagfederung 10 ausgeübten Axial
kraft dar. Bei Überschreitung des Punktes 54 in Ausrückrich
tung wird die von der Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage
11 ausgeübte Axialkraft durch die von der Sensortellerfeder
13 aufgebrachte Gegenkraft abgefangen, wobei diese beiden
Kräfte zumindest nach Entlastung der Reibbeläge 7 durch die
Druckscheibe 3 im Gleichgewicht sind und bei Fortsetzung des
Ausrückvorganges die von der Sensorfeder 13 im Bereich der
Schwenklagerung 5 aufgebrachte Axialkraft vorzugsweise etwas
größer wird als die anstehende Ausrückkraft. Der Teilbereich
55 der Kennlinie 52 des Diagramms gemäß Fig. 11 zeigt, daß
mit zunehmendem Ausrückweg die Ausrückkraft bzw. die von der
Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage 11 ausgeübte Kraft
kleiner wir 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004239289 00004 99880d gegenüber der am Punkt 54 anstehenden Ausrück
kraft. Die strichlierte Linie 56 entspricht einem Zustand
der Reibungskupplung 1, bei dem im Bereich der Reibbeläge 7
ein Verschleiß aufgetreten ist, jedoch noch keine Nach
stellung im Bereich der Schwenklagerung 5 erfolgt ist. Auch
hier ist erkennbar, daß die durch den Verschleiß verursachte
Änderung der Einbaulage der Tellerfeder 4 eine Erhöhung der
auf das Gehäuse 2 und auf die Schwenkauflage 11 bzw. auf die
Sensorfeder 13 ausgeübten Kräfte bewirkt. Dies hat ins
besondere zur Folge, daß der Punkt 54 in Richtung des
Punktes 54′ wandert, was bewirkt, daß beim erneuten Ausrück
vorgang der Reibungskupplung 1 die von der Tellerfeder 4 auf
die Sensorfeder 13 im Bereich der Schwenkauflage 11 ausge
übten Axialkraft größer ist als die Gegenkraft der Sensorfe
der 13, wodurch der bereits beschriebene Nachstellvorgang
durch axiales Ausfedern der Sensorfeder 13 erfolgt. Durch
diesen Nachstellvorgang wird der Punkt 54′ wieder in
Richtung des Punktes 54 verlagert, wodurch der gewünschte
Gleichgewichtszustand im Bereich der Schwenkauflagerung 5
zwischen der Tellerfeder 4 und der Sensorfeder 13 wieder
hergestellt ist.
In der Praxis findet die beschriebene Nachstellung konti
nuierlich bzw. in sehr kleinen Schritten statt, so daß die
zum besseren Verständnis der Erfindung in den Diagrammen
dargestellten großen Punkteverschiebungen und Kennlinienver
schiebungen normalerweise nicht auftreten.
Es können über die Betriebszeit der Reibungskupplung 1 sich
einige Funktionsparameter bzw. Betriebspunkte verändern. So
kann zum Beispiel durch eine unsachgemäße Betätigung der
Reibungskupplung 1 eine Überhitzung der Belagfederung 10
erfolgen, die ein Setzen, also eine Verringerung der axialen
Federung der Belagfederung bzw. Belagsegmente 10 zur Folge
haben kann. Durch eine entsprechende Auslegung der Kennlinie
40 der Tellerfeder 4 und entsprechende Anpassung des Ver
laufes 47 der Sensorfeder 13 kann jedoch eine betriebs
sichere Funktion der Reibungskupplung gewährleistet werden.
Ein axiales Setzen der Belagfederung 10 hätte lediglich zur
Folge, daß die Tellerfeder 4 eine gegenüber der in Fig. 1
dargestellten Lage durchgedrücktere Lage einnehmen würde,
wobei die von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe ausge
übte Anpreßkraft etwas geringer wäre, wie dies im Zusammen
hang mit der Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 erkennbar ist.
Weiterhin würde eine entsprechende axiale Verformung der
Sensorfeder 13 und damit eine entsprechende axiale Verla
gerung der Schwenkauflage 11 erfolgen.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken kann die auf
die Betätigungstellerfeder 4 einwirkende resultierende
Abstützkraft mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge 7
ansteigen. Der Anstieg kann dabei auf einen Teilbereich des
insgesamt maximal zugelassenen Verschleißweges der Reibbelä
ge 7 begrenzt sein. Der Anstieg der Abstützkraft für die
Betätigungstellerfeder 4 kann dabei durch entsprechende
Auslegung der Sensorfeder 13 erfolgen. In Fig. 9 ist
strichliert und mit dem Bezugszeichen 47a gekennzeichnet ein
entsprechender Kennlinienverlauf über den Bereich 48 darge
stellt. Durch einen Anstieg der Abstützkraft für die Betäti
gungstellerfeder 4 mit zunehmendem Verschleiß kann ein
Anpreßkraftabfall der Betätigungstellerfeder 4 für die
Druckplatte 3, bedingt durch eine Abnahme der Belagfederung,
z. B. durch Einbettung der Segmente in die Beläge, zumindest
teilweise kompensiert werden. Besonders vorteilhaft kann es
dabei sein, wenn die Abstützkraft für die Betätigungsteller
feder 4 proportional zum Setzen der Belagfederung bzw.
proportional zur Segmenteinbettung in die Beläge ansteigt.
Dies bedeutet, daß mit Verringerung der Scheibendicke im
Bereich der Beläge, also Verkleinerung des Abstandes
zwischen den Reibflächen der Beläge infolge der Segment
einbettung und/oder eines Setzens der Belagfederung und/oder
des Belagverschleißes, die erwähnte Abstützkraft ansteigen
soll. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Kraft
anstieg derart erfolgt, daß dieser über einen ersten
Teilbereich größer ist als in einem sich daran anschließen
den zweiten Teilbereich, wobei die beiden Teilbereiche sich
innerhalb des Bereiches 48 gemäß Fig. 9 befinden. Letztere
Auslegung ist vorteilhaft, weil der größte Teil der er
wähnten Einbettung zwischen den Federsegmenten und den
Belägen hauptsächlich innerhalb eines gegenüber der gesamten
Lebensdauer der Reibungskupplung geringen Zeitraumes erfolgt
und danach die Verhältnisse zwischen den Federsegmenten und
den Reibbelägen sich praktisch stabilisieren. Das bedeutet,
daß ab einer bestimmten Einbettung keine wesentliche
Änderung bezüglich der Einbettung mehr stattfindet. Ein
Anstieg der Abstützkraft für die Betätigungstellerfeder kann
auch über wenigstens einen Teil des Abriebverschleißes der
Reibbeläge erfolgen.
Bei der vorangegangenen Beschreibung des Nachstellvorganges
zum Ausgleich des Reibbelagverschleißes wurden die durch die
Blattfeder 9 eventuell aufgebrachten Axialkräfte nicht
berücksichtigt. Bei einer Vorspannung der Blattfedern 9 im
Sinne eines Abhubes der Druckscheibe 3 von dem entsprechen
den Reibbelag 7, also im Sinne einer Anpressung der Druck
scheibe 3 gegen die Tellerfeder 4 findet eine Unterstützung
des Ausrückvorganges statt. Es überlagert sich die von den
Blattfedern 9 aufgebrachte Axialkraft mit den von der
Sensorfeder 13 und der Tellerfeder 4 aufgebrachten Kräften
sowie mit der Ausrückkraft. Dies wurde des besseren Ver
ständnisses wegen bei der Beschreibung der Diagramme gemäß
den Fig. 8 bis 11 nicht berücksichtigt. Die die Betäti
gungstellerfeder 4 im ausgerückten Zustand der Reibungskupp
lung 1 gegen die deckelseitige Abwälzauflage 12 beauf
schlagende Gesamtkraft ergibt sich durch Addition der
Kräfte, welche hauptsächlich durch die Blattfederelemente 9,
durch die Sensorfeder 13 und durch die vorhandene Ausrück
kraft auf die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübt werden. Die
Blattfederelemente 9 können dabei derart zwischen dem Deckel
2 und der Druckplatte 3 verbaut sein, daß mit zunehmendem
Verschleiß der Reibbeläge 7 die durch die Blattfedern 9 auf
die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübte Axialkraft größer
wird. So kann z. B. über den Weg 48 gemäß Fig. 9 und somit
auch über den Verschleißausgleichsweg der Nachstellvor
kehrung 16 die von den Blattfedern 9 aufgebrachte axiale
Kraft einen Verlauf gemäß der Linie 47b aufweisen. Aus Fig.
9 ist auch zu entnehmen, daß mit zunehmender Durchfederung
der Sensorfeder 13 die von den Blattfedern 9 auf die
Druckplatte 3 ausgeübte Rückstellkraft, welche auch auf die
Betätigungstellerfeder 4 wirkt, zunimmt. Durch Addition des
Kraftverlaufes gemäß den Kennlinien 47b und der Tellerfeder
kennlinie ergibt sich der resultierende Kraftverlauf,
welcher axial auf die Tellerfeder 4 einwirkt, und zwar im
Sinne eines Andrückens der Tellerfeder 4 gegen die deckel
seitige Schwenkauflage 12. Um einen Verlauf gemäß der Linie
47a zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Sensortellerfeder
derart auszulegen, daß sie einen Kennlinienverlauf ent
sprechend der Linie 47c der Fig. 9 aufweist. Durch Addition
des Kraftverlaufes gemäß Linie 47c und des Kraftverlaufes
gemäß der Linie 47b ergibt sich dann der Kraftverlauf gemäß
Linie 47a. Es kann also durch eine entsprechende Vorspannung
der Blattfedern 9 die von der Sensorfeder aufzubringende
Abstützkraft bzw. der Abstützkraftverlauf reduziert werden.
Durch entsprechende Ausgestaltung und Anordnung der Blattfe
derelemente 9 kann ebenfalls eine Abnahme der Belagfederung
und/oder eine Einbettung der Belagfedersegmente in die
Beläge zumindest teilweise kompensiert werden. Es kann also
dadurch gewährleistet werden, daß die Tellerfeder 4 im
wesentlichen den gleichen Betriebspunkt bzw. den gleichen
Betriebsbereich beibehält, so daß die Tellerfeder 4 über die
Lebensdauer der Reibungskupplung im wesentlichen eine
zumindest annähernd konstante Anpreßkraft auf die Druck
platte 3 ausübt. Weiterhin muß bei der Auslegung der
Reibungskupplung, insbesondere der Sensorfeder 13 und/oder
der Blattfedern 9, die durch die auf das Nachstellelement 17
einwirkenden Nachstellfedern 26 und/oder 26a erzeugte
resultierende Axialkraft, welche der Sensorfeder 13 und/oder
den Blattfedern 9 entgegenwirkt, berücksichtigt werden.
Bei einer Auslegung der Reibungskupplung 1 mit vorgespannten
Blattfedern 9 muß noch berücksichtigt werden, daß durch die
Vorspannung der Blattfedern 9 die von der Druckplatte 3 auf
die Reibbeläge 7 ausgeübte Axialkraft beeinflußt wird. Das
bedeutet also, daß bei einer Vorspannung der Blattfedern 9
in Richtung der Betätigungstellerfeder 4 die von der
Tellerfeder 4 aufgebrachte Anpreßkraft um die Vorspannkraft
der Blattfedern 9 verringert ist. Es bildet sich also bei
einer derartigen Reibungskupplung 1 ein resultierender
Anpreßkraftverlauf für die Druckplatte 3 bzw. für die
Reibbeläge 7, der sich durch Überlagerung des Anpreßkraft
verlaufes der Tellerfeder 4 mit dem Verspannungsverlauf der
Blattfedern 9 ergibt. Unter der Annahme, daß - über den
Betriebsbereich der Reibungskupplung 1 betrachtet - die
Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 den resultierenden Kraftverlauf
aus Betätigungstellerfeder 4 und vorgespannten Blattfedern
9 im Neuzustand der Reibungskupplung 1 darstellt, würde sich
mit Verringerung des Abstandes zwischen der Druckplatte 3
und der Gegendruckplatte 6 infolg von Belagverschleiß eine
Verschiebung des resultierenden Verlaufes im Sinne einer
Reduzierung ergeben. In Fig. 8 ist strichliert eine Linie
40a dargestellt, die beispielsweise einem Gesamtbelagver
schleiß von 1,5 mm entspricht. Durch diese über die Lebens
dauer der Reibungskupplung auftretende Verschiebung der
Linie 40 in Richtung der Linie 40a verringert sich die beim
Ausrücken der Reibungskupplung 1 durch die Tellerfeder 4 auf
die Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft, und zwar aufgrund
des mit zunehmendem Verschleiß durch die Blattfedern 9 auf
die Tellerfeder 4 ausgeübten Gegenmomentes. Dieses Gegen
moment ist aufgrund des radialen Abstandes zwischen der
Schwenklagerung 5 und dem Beaufschlagungsdurchmesser 3a
zwischen Betätigungstellerfeder 4 und Druckplatte 3 vorhan
den. Bei Auslegung der Reibungskupplung 1 ist es besonders
wichtig, daß die durch Belagverschleiß erfolgende Zunahme
der Verspannung der Blattfedern 9 kleiner ist als die
infolge des gleichen Belagverschleißes erfolgende Ausrück
kraftzunahme, die das zur Nachstellung erforderliche
Durchschwenken der Sensorfeder 13 bewirkt. Ansonsten würde
die Anpreßkraft der Druckplatte 3 für die Reibbeläge 7 in
eingerücktem Zustand der Reibungskupplung abfallen, und es
könnte überhaupt keine Nachstellung erfolgen.
Die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Reibungskupplung
101 unterscheidet sich im wesentlichen gegenüber der in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Reibungskupplung 1 dadurch,
daß der Nachstellring 117 durch Schraubenfedern 126 in
Umfangsrichtung belastet ist. Bezüglich seiner Funktion und
Wirkungsweise bezüglich des Verschleißausgleiches der
Reibbeläge entspricht der Nachstellring 117 dem Nachstell
ring 17 gemäß den Fig. 2 bis 4. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel sind drei Schraubenfedern 126 vor
gesehen, die über den Umfang gleichmäßig verteilt und
zwischen Kupplungsgehäuse 2 und Nachstellring 117 vor
gespannt sind.
Wie insbesondere aus Fig. 14 hervorgeht, besitzt der
Nachstellring 117 am Innenumfang radiale Vorsprünge bzw.
Abstufungen 127, an denen sich die bogenförmig angeordneten
Schraubenfedern 126 mit einem ihrer Enden zur Beaufschlagung
des Nachstellringes 117 in Umfangsrichtung abstützen können.
Die anderen Endbereiche der Federn 126 stützen sich an vom
Kupplungsgehäuse 2 getragenen Anschlägen 128 ab. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Anschläge 128
durch schraubenähnliche Verbindungselemente gebildet, welche
mit dem Deckel 2 verbunden sind. Diese Anschläge 128 können
jedoch auch durch axiale Anformungen, die einteilig mit dem
Kupplungsgehäuse 2 ausgestaltet sind, gebildet sein. So
können z. B. die Anschläge 128 durch aus einem Blechgehäuse
2 axial herausgeformte Anprägungen oder Laschen gebildet
sein. Wie insbesondere aus den Fig. 13 und 14 zu entneh
men ist, kann der Ring 117 am Innenumfang derart ausgebildet
werden, daß zumindest im wesentlichen im Bereich der
Erstreckung der Federn 126 und vorzugsweise auch über den
zur Nachstellung des Verschleißes erforderlichen Verdrehwin
kel des Ringes 117 bzw. über den Entspannungsweg der Federn
126 eine Führung 129 vorhanden ist, die eine axiale Halte
rung und radiale Abstützung der Federn 126 gewährleistet.
Die Federführungen 129 sind bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel durch, im Querschnitt betrachtet, im
wesentlichen halbkreisartig ausgebildete Vertiefungen
gebildet, deren Begrenzungsflächen im wesentlichen an den
Querschnitt der Schraubenfedern 126 angepaßt sind.
Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß bei
drehender Reibungskupplung eine einwandfreie Führung der
Federn 126 gegeben ist, so daß diese axial nicht ausweichen
können. Zur zusätzlichen Sicherung der Schraubenfedern 126
kann, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, der Deckel 2 an
seinem radial inneren Randbereich axiale Anformungen 130
besitzen, welche die Federn 126 in Achsrichtung überlappen.
Anstatt einzelner Anformungen 130 kann der Deckel 2 auch
einen über den Umfang durchlaufenden und axialen Innenrand
130 besitzen. Der Innenrand 130 kann zur Begrenzung der
Entspannung der Tellerfeder 4 dienen.
Eine Führung der Nachstellfedern 126 gemäß den Fig. 12
bis 14 hat den Vorteil, daß bei sich drehender Kupplungs
einheit 1 die Einzelwindungen der Federn 126 sich unter
Fliehkrafteinwirkung an dem Nachstellring 117 radial
abstützen können, wobei die von den Federn 126 in Umfangs
richtung aufgebrachten Verstellkräfte infolge der zwischen
den Federwindungen und dem Nachstellring 117 erzeugten
Reibwiderstände verringert oder gar vollständig aufgehoben
werden. Die Federn 126 können sich also bei Rotation der
Reibungskupplung 101 (infolge der die Federwirkung unter
drückenden Reibkräfte) praktisch starr verhalten. Dadurch
kann erzielt werden, daß wenigstens bei Drehzahlen oberhalb
der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine der Nachstell
ring 117 nicht durch die Federn 126 verdreht werden kann.
Dadurch kann erzielt werden, daß ein Ausgleich des Reibbe
lagverschleißes nur bei Betätigung der Reibungskupplung 101
bei Leerlaufdrehzahl bzw. zumindest annähernd bei Leerlauf
drehzahl stattfindet. Die Blockierung des Nachstellringes
117 kann jedoch auch derart erfolgen, daß nur bei still
stehender Brennkraftmaschine, also sich nicht drehender
Reibungskupplung 101 eine Nachstellung aufgrund des Belag
verschleißes stattfinden kann.
Eine Blockierung des Nachstellvorganges bei Rotation der
Reibungskupplung 1 bzw. bei Überschreitung einer bestimmten
Drehzahl kann auch bei einer Ausführungsform gemäß den
Fig. 1 und 2 von Vorteil sein. Hierfür können beispiels
weise am Gehäuse 2 Mittel vorgesehen werden, die unter
Fliehkrafteinwirkung am Nachstellelement 17 eine Verdreh
sicherung bewirken, und zwar entgegen der durch die Schen
kelfeder 26 und/oder 26a erzeugten Verstellkraft. Die
Blockiermittel können dabei durch mindestens ein unter
Fliehkrafteinwirkung radial nach außen drängbares Gewicht
gebildet sein, das sich beispielsweise am Innenrand des
Ringes 17 abstützt und dort eine Reibung erzeugen kann, die
am Ring 17 ein Haltemoment hervorruft, das größer ist als
das von den Verstellfedern auf den Ring 17 ausgeübte
Verdrehmoment.
Zur radialen Abstützung zumindest eines Teilbereiches der
Erstreckung der Federn 126 können auch vom Gehäuse 2 getra
gene Abstützmittel vorgesehen werden. Diese Abstützmittel
können bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 12 und 13
mit den Anschlägen 128 einteilig ausgebildet sein. Hierfür
können die Anschläge 128 winkelförmig ausgebildet sein, so
daß sie jeweils einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Bereich besitzen, der sich zumindest über einen Teilab
schnitt der Erstreckung einer Feder 126 in diese hineiner
streckt. Dadurch kann zumindest ein Teil der Federwindungen
geführt und zumindest in radialer Richtung abgestützt
werden.
Wie aus Fig. 13 zu entnehmen ist, ist der in Fig. 2
vorgesehene Drahtring 11 entfallen und durch im Zungen
spitzenbereich der Sensorfeder 113 angebrachte Anformungen
111 ersetzt worden. Hierfür sind die Zungen 113c im Bereich
ihrer Spitzen auf ihrer der Betätigungstellerfeder 4 zuge
wandten Seite ballig ausgebildet.
In den Fig. 15 bis 17 ist eine weitere Ausführungs
variante einer erfindungsgemäßen Verschleißnachstellung
dargestellt, bei der anstatt eines ringförmigen Nachstell
ringes einzelne Nachstellelemente 217 verwendet sind. Diese
Nachstellelemente sind über den Umfang des Deckels 202
gleichmäßig verteilt. Die Nachstellelemente 217 sind durch
knopf- bzw. scheibenförmige Bauteile gebildet, die eine sich
in Umfangsrichtung erstreckende und axial ansteigende
Auflauframpe 218 besitzen. Die ringförmigen Nachstell
elemente 217 besitzen eine zentrale Ausnehmung bzw. Bohrung
219, durch welche sich die vom Deckel getragenen axialen
stiftartigen Ansätze 215a erstrecken, so daß die ringförmi
gen Nachstellelemente 218 drehbar auf diesen Ansätzen 215a
gelagert sind. Am Deckel 202 sind Anprägungen 225 vor
gesehen, welche Gegenauflauframpen 224 für die Rampen 218
bilden. Zwischen einem Nachstellelement 217 und dem Deckel
202 ist ein Federelement 226 verspannt, welches das Nach
stellelement 217 in die eine Nachstellung bewirkende
Drehrichtung beaufschlagt. Das Federelement 226 kann sich,
wie aus Fig. 15 hervorgeht, um einen axialen Ansatz 215a
erstrecken, also schraubenfederähnlich ausgebildet sein. An
den Endbereichen einer Feder 226 sind Anformungen, wie z. B.
Abbiegungen bzw. Schenkel vorgesehen zur Abstützung des
einen Federendes am Gehäuse 202 und des anderen Federendes
an dem entsprechenden Nachstellelement 217. Bei einer
axialen Verlagerung der Tellerfeder 204 bzw. der Sensorfeder
213 im Bereich der Schwenkauflage 205 werden die Nachstell
elemente 218 verdreht und die Verlagerung durch Auflaufen
der Rampen 218 an den Rampen 224 ausgeglichen.
Die axiale Abstützung der Sensortellerfeder 213 am Gehäuse
202 erfolgt mittels Laschen 214, die aus dem axial ver
laufenden Bereich des Gehäuses 202 herausgeformt und radial
nach innen unter die äußeren Bereiche der Sensorfeder 213
gedrängt wurden.
Die ringförmigen Nachstellelemente 218 haben den Vorteil,
daß diese weitgehend fliehkraftunabhängig bezüglich ihrer
Nachstellwirkung ausgebildet werden können.
Anstatt der in Fig. 14 dargestellten rotierenden bzw. sich
verdrehenden Nachstellelemente 217 könnten auch einzelne
keilartige Nachstellelemente verwendet werden, die in
radialer und/oder in Umfangsrichtung zur Verschleißnachstel
lung verlagerbar sind. Diese keilartigen Nachstellelemente
können eine längliche Ausnehmung aufweisen, durch welche
sich ein axialer Ansatz 215a zur Führung des entsprechenden
Nachstellelementes erstrecken kann. Die keilförmigen
Nachstellelemente können aufgrund der auf sie einwirkenden
Fliehkraft nachstellend wirken. Es können jedoch auch
Kraftspeicher vorgesehen werden, die die keilförmigen Nach
stellelemente in Nachstellrichtung beaufschlagen. Zur
einwandfreien Führung der keilartigen Nachstellelemente kann
das Gehäuse 202 Anformungen besitzen. Die gegenüber einer
zur Rotationsachse der Reibungskupplung senkrecht ver
laufenden Ebene mit einem bestimmten Auflaufwinkel ver
laufenden Keilflächen der Nachstellelemente können gehäuse
seitig und/oder auf der Seite der Betätigungstellerfeder
vorgesehen werden. Bei Verwendung von derartigen keilförmi
gen Einzelelementen ist es zweckmäßig, diese aus einem
leichten Werkstoff herzustellen, um die auf sie einwirkenden
Fliehkräfte auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Werkstoffpaarung zwischen den die Nachstellrampen
bildenden Bauteilen ist vorzugsweise derart gewählt, daß
über die Betriebsdauer der Reibungskupplung keine, eine
Nachstellung verhindernde Haftung zwischen den Auflauframpen
und Gegenauflauframpen auftreten kann. Um eine solche
Haftung zu vermeiden, kann wenigstens eines dieser Bauteile
mit einer Beschichtung zumindest im Bereich der Rampen oder
Gegenrampen versehen sein. Durch derartige Beschichtungen
kann insbesondere Korrosion bei Verwendung zweier metalli
scher Bauteile vermieden werden. Ein Haften bzw. Festkleben
zwischen den die Nachstellrampen bildenden Bauteilen kann
weiterhin dadurch vermieden werden, daß die sich aneinander
abstützenden und die Rampen sowie Gegenrampen bildenden
Bauteile aus einem Material mit unterschiedlichem Aus
dehnungskoeffizienten hergestellt sind, so daß infolge der
während des Betriebes der Reibungskupplung auftretenden
Temperaturschwankungen die sich in Kontakt befindlichen
Flächen, welche Nachstellrampen bilden, relativ zueinander
eine Bewegung vollführen. Dadurch werden die die Auflaufram
pen und Gegenauflauframpen bildenden Bauteile relativ
zueinander stets beweglich gehalten. Es kann also ein Haften
bzw. Festkleben zwischen diesen Teilen nicht erfolgen, da
durch die unterschiedlichen Ausdehnungen diese Teile stets
voneinander wieder losgebrochen bzw. gelöst werden. Ein
Lösen der Nachstellrampen kann auch dadurch erzielt werden,
daß aufgrund unterschiedlicher Festigkeit und/oder Aus
bildung der Teile die auf diese Teile einwirkenden Flieh
kräfte unterschiedliche Dehnungen bzw. Bewegungen ver
ursachen, die wiederum ein Haften bzw. Festkleben der Teile
vermeiden.
Um eine Haftverbindung zwischen Auflauframpen und Gegenauf
lauframpen zu vermeiden, kann auch zumindest eine Vorkehrung
vorgesehen werden, die beim Ausrücken der Reibungskupplung
bzw. bei Verschleißnachstellung eine Axialkraft auf das bzw.
die Nachstellelemente ausübt. Hierfür kann das Nachstellele
ment 17, 117 mit einem Bauteil axial gekoppelt werden, das
Bereiche besitzt, die bei auftretendem Verschleiß sich axial
verlagern. Diese Koppelung kann insbesondere im Bereich der
Schwenklagerung 5 erfolgen, und zwar mit der Betätigungstel
lerfeder 4 und/oder der Sensorfeder 13.
Im Diagramm gemäß Fig. 18 ist eine Anpreßtellerfederkennli
nie 340 dargestellt, die einen Talpunkt bzw. ein Minimum 345
besitzt, in dem die von der Anpreßtellerfeder aufgebrachte
Kraft verhältnismäßig gering ist (ca. 450 Nm). Das Maximum
der Tellerfeder mit der Weg-Kraft-Kennlinie 340 liegt in der
Größenordnung von 7600 Nm. Die Kennlinie 340 wird durch
Verformung einer Tellerfeder zwischen zwei radial beabstan
deten Abstützungen erzeugt, und zwar, wie dies in Verbindung
mit der Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 und im Zusammenhang mit
der Tellerfeder 4 beschrieben wurde.
Die Tellerfederkennlinie 340 kann mit einer Belagfederkenn
linie 342 kombiniert werden. Wie aus Fig. 18 zu entnehmen
ist, ist der Weg-Kraft-Verlauf der Belagfedersegmentkenn
linie 342 an die Anpreßtellerfederkennlinie 340 angenähert
bzw. die beiden Kennlinien verlaufen nur in einem geringen
Abstand voneinander, so daß die entsprechende Reibungskupp
lung mit einer sehr geringen Kraft betätigt werden kann. Im
Wirkbereich der Belagfederung ergibt sich die theoretische
Ausrückkraft aus der Differenz zweier vertikal übereinander
liegender Punkte der Linien 340 und 342. Eine solche Diffe
renz ist mit 360 gekennzeichnet. Die tatsächlich erforderli
che Ausrückkraft verringert sich um die entsprechende
Hebelübersetzung der Betätigungselemente, wie z. B. Tellerfe
derzungen. Dies wurde ebenfalls in Verbindung mit der
Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 sowie den Diagram
men gemäß den Fig. 8 bis 11 beschrieben.
In Fig. 18 ist strichliert eine weitere Betätigungstel
lerfederkennlinie 440 dargestellt, welche ein Minimum bzw.
einen Talpunkt 445 besitzt, in dem die von der Tellerfeder
aufgebrachte Kraft negativ ist, also nicht in Einrück
richtung der entsprechenden Reibungskupplung, sondern in
Ausrückrichtung wirkt. Dies bedeutet, daß bei Überschreitung
des Punktes 461 während der Ausrückphase die Reibungskupp
lung selbsttätig offen bleibt. Der Tellerfederkennlinie 440
kann eine Belagfederungskennlinie entsprechend der Linie 442
zugeordnet werden.
In Fig. 19 ist der zum Ausrücken der entsprechenden Rei
bungskupplung auf die Betätigungshebel, wie die Tellerfeder
zungen, aufzubringende Ausrückkraftverlauf für die zugeord
neten Kennlinien 340 und 342 bzw. 440 und 442 dargestellt.
Wie ersichtlich ist, ist der Ausrückkraftverlauf 349, der
den Kennlinien 340, 342 zugeordnet ist, stets im positiven
Kraftbereich, das bedeutet, daß, um die Kupplung im ausge
rückten Zustand zu halten, stets eine Kraft in Ausrückrich
tung erforderlich ist. Der Ausrückkraftverlauf 449, der den
Kennlinien 440 und 442 zugeordnet ist, besitzt einen Teilbe
reich 449a, in dem die Ausrückkraft zunächst abnimmt und
dann vom positiven in den negativen Kraftbereich übergeht,
so daß die entsprechende Reibungskupplung im ausgerückten
Zustand keine Haltekraft benötigt.
Bei der in den Fig. 20, 20a und 21 dargestellten Ausfüh
rungsform einer Reibungskupplung 501 ist die Sensortellerfe
der 513 am Kupplungsdeckel 502 axial über eine bajonett
artige Verbindung 514 abgestützt. Hierfür besitzt die
Sensorfeder 513 radial sich vom Außenumfang des ringförmigen
Grundkörpers 513b erstreckende Laschen 513d, die sich an
radialen Bereichen 502a, in Form von aus dem Deckelmaterial
herausgeformten Laschen, axial abstützen. Die Deckellaschen
502a sind aus dem im wesentlichen axial verlaufenden
Randbereich 502b des Deckels herausgeformt, wobei es zweckmä
ßig ist, wenn hierfür die Laschen 502a zumindest teilweise
durch einen Freischnitt 502c oder 502d aus dem Deckelmateri
al zunächst herausgeformt sind. Durch zumindest teilweises
Umschneiden der Laschen 502a können diese in ihre Soll
position leichter verformt werden. Wie insbesondere aus
Fig. 21 zu entnehmen ist, sind die Laschen 502a und die
Ausleger bzw. Zungen 513d derart aufeinander abgestimmt, daß
eine Zentrierung der Sensorfeder 513 gegenüber dem Deckel
502 erfolgen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzen die Laschen 502a hierfür eine kleine axiale
Abstufung 502e.
Um eine einwandfreie Positionierung der Sensorfeder 513 ge
genüber dem Gehäuse 502 während der Herstellung der bajo
nettartigen Verriegelungsverbindung 514 zu gewährleisten,
sind wenigstens drei vorzugsweise über den Umfang des
Deckels 502 gleichmäßig verteilte Laschen 502a in Bezug auf
die anderen Deckelbereiche derart abgestimmt, daß nach einer
definierten Relativverdrehung zwischen der Sensorfeder 513
und dem Deckel 502 die entsprechenden Ausleger 513d an einem
Umfangsanschlag 502f zur Anlage kommen und somit eine
weitere Relativverdrehung zwischen Sensorfeder 513 und
Deckel 502 vermieden wird. Der Anschlag 502f ist bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel, wie dies insbesondere aus
Fig. 20a hervorgeht, durch einen axialen Absatz des Deckels
502 gebildet. Aus Fig. 20a geht weiterhin hervor, daß
wenigstens einzelne, vorzugsweise drei Laschen 502a eine
weitere Verdrehbegrenzung 502g zwischen dem Deckel 502 und
den Zungen 513d der Sensorfeder 513 bilden. Bei dem darge
stellten Beispiel bilden die gleichen Laschen 502a die
Verdrehsicherungen 502f und 502g für beide Drehrichtungen.
Die eine Entriegelung zwischen der Sensorfeder 513 und dem
Deckel 502 vermeidenden Anschläge 502g sind durch axiale, in
radialer Richtung verlaufende Abkantungen der Zungen 502a
gebildet. Durch die Umfangsanschläge 502f und 5O2g ist eine
definierte Positionierung in Umfangsrichtung der Sensorfeder
513 gegenüber dem Deckel 502 gegeben. Zur Herstellung der
Verriegelungsverbindung 514 wird die Sensorfeder 513 axial
in Richtung des Deckels 502 verspannt, so daß die Zungen
513d axial in die Freischnitte 502c und 502d eintauchen und
axial über die Deckelabstützungen 502a zu liegen kommen.
Danach können der Deckel 502 und die Sensorfeder 513 relativ
zueinander verdreht werden, bis einige der Zungen 513d an
den Verdrehbegrenzungen 502f zur Anlage kommen. Daraufhin
erfolgt eine teilweise Entspannung der Sensorfeder 513, so
daß einige der Zungen 513d, in Umfangsrichtung betrachtet,
zwischen die entsprechenden Anschläge 502f und 502g zu
liegen kommen und alle Zungen 513d an den deckelseitigen
Abstützungen 502a auflagern. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der bajonettartigen Verriegelung 514 wird
gewährleistet, daß bei der Montage der Reibungskupplung 1
die Zungen 513d nicht neben den deckelseitigen Auflagen 502a
zu liegen kommen.
Bei den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen ist der
die eigentliche Federkraft der Sensorfeder 513 aufbringende
kreisringförmige Grundkörper, z. B. 513b, radial außerhalb
des Beaufschlagungsbereiches bzw. Abstützbereiches zwischen
Druckplatte und Betätigungstellerfeder vorgesehen. Für
manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein,
wenn der kreisringförmige Grundkörper der Sensortellerfeder
radial innerhalb des Beaufschlagungsdurchmessers zwischen
Druckplatte und Betätigungstellerfeder vorgesehen ist. Das
bedeutet also für eine Ausführungsform gemäß den Fig. 1
und 2, daß der die axiale Verspannkraft der Sensorfeder 13
aufbringende Grundkörper 13b radial innerhalb des Beauf
schlagungsbereiches 3a zwischen Betätigungstellerfeder 4 und
Druckplatte 3 vorgesehen ist.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 20 bis 21 sind die
deckelseitigen Gegenauflauframpen 524 durch nockenförmige
Anprägungen, die in das Blechgehäuse 502 eingebracht sind,
gebildet. Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform die
zwischen dem Gehäuse 502 und dem Nachstellring 517 verspann
ten Schraubenfedern 526 durch Führungsdorne 528, die eintei
lig mit dem Nachstellring 517 ausgebildet sind und sich in
Umfangsrichtung erstrecken, geführt. Diese Führungsdorne 528
können, wie dies insbesondere aus Fig. 21 hervorgeht, in
axialer Richtung einen länglichen Querschnitt aufweisen, der
an den inneren Durchmesser der Federn 526 angepaßt ist. Die
Führungen 528 erstrecken sich zumindest über einen Teilbe
reich der Längenerstreckung der Federn 526 in diese hinein.
Dadurch kann zumindest ein Teil der Federwindungen geführt
und zumindest in radialer Richtung abgestützt werden.
Weiterhin kann ein Ausknicken bzw. ein Herausspringen der
Federn 526 in axialer Richtung vermieden werden. Durch die
Dorne 548 kann die Montage der Reibungskupplung wesentlich
erleichtert werden.
In Fig. 22 ist der Nachstellring 517 teilweise dargestellt.
Der Nachstellring 517 besitzt radial nach innen verlaufende
Anformungen 527, welche die dornartigen, in Umfangsrichtung
sich erstreckenden Führungsbereiche 528 für die Schraubenfe
dern 526 tragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Federaufnahmebereiche 528 einteilig mit dem als
Spritzteil hergestellten Kunststoffring 517 ausgebildet. Die
Federführungsbereiche bzw. Federaufnahmebereiche 528 können
jedoch auch durch einzelne Bauteile oder alle gemeinsam
durch ein einziges Bauteil gebildet sein, welche bzw.
welches mit dem Nachstellring 517, z. B. über eine Schnapp
verriegelung, verbunden werden bzw. wird. So können alle
Führungsbereiche 528 durch einen gegebenenfalls über den
Umfang offenen Ring gebildet sein, der mit dem Nachstellring
517 über wenigstens drei Verbindungsstellen, vorzugsweise
als Schnappverriegelung ausgebildet, gekoppelt ist.
Ähnlich wie in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 be
schrieben, können sich die Schraubenfedern 526 noch zusätz
lich, z. B. aufgrund von Fliehkrafteinwirkung, an entspre
chend ausgebildeten Bereichen des Deckels 502 und/oder des
Nachstellringes 517 radial abstützen.
Die deckelseitigen Abstützungen für die Schraubenfedern 526
sind durch aus dem Deckelmaterial herausgeformte und in
axialer Richtung sich erstreckende Flügel oder durch axiale
Wandungen bildende Anprägungen 526 gebildet. Diese Ab
stützbereiche 526a für die Federn 526 sind dabei zweckmäßi
gerweise derart ausgebildet, daß die entsprechenden Enden
der Federn geführt werden und somit gegen eine unzulässige
Verlagerung in axialer und/oder radialer Richtung gesichert
sind.
Bei der in Fig. 23 dargestellten Ausführungsform einer
Kupplung 601 ist die Sensorfeder 613 auf der der Druckplatte
603 abgekehrten Seite des Gehäuses 602 vorgesehen. Durch
Anordnung der Sensorfeder 613 außerhalb des Gehäuseinnenrau
mes, welcher die Druckplatte 603 aufnimmt, kann die thermi
sche Beanspruchung der Sensorfeder 613 verringert werden,
wodurch die Gefahr eines Setzens dieser Feder 613 aufgrund
einer thermischen Überbeanspruchung vermieden wird. Auch
erfolgt auf der äußeren Seite des Gehäuses 602 eine bessere
Kühlung der Feder 613.
Die Abstützung der auf der dem Deckel abgekehrten Seite der
Betätigungstellerfeder 604 vorgesehenen Schwenkauflage 611
erfolgt über Abstandsniete 615, die sich axial durch ent
sprechende Ausnehmungen der Tellerfeder 604 und des Gehäuses
602 erstrecken und mit der Sensorfeder 613 axial verbunden
sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Abstandsniete 615 mit der Sensorfeder 613 vernietet.
Anstelle von Abstandsnieten 615 können auch andere Mittel
verwendet werden die eine Verbindung zwischen der Abwälz
auflage 611 und der Sensorfeder 613 herstellen. So könnte
z. B. die Sensorfeder 613 im radial inneren Bereich axial
sich erstreckende Laschen aufweisen, welche die Abwälz
auflage 611 mit entsprechenden radialen Bereichen abstützen
oder gar diese Abwälzauflage 611 durch entsprechende
Anformungen unmittelbar bilden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 24 erstreckt sich die
Sensorfeder 713 radial innerhalb der Schwenklagerung 715 für
die Betätigungstellerfeder 704. Die Sensorfeder 713 ist an
ihren radial inneren Bereichen am Deckel 702 abgestützt
hierfür besitzt der Deckel 702 axial sich durch entsprechen
de Schlitze bzw. Ausnehmungen der Tellerfeder 704 erstrec
kende Laschen 715, welche die Sensortellerfeder 713 axial
abstützen. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante könnte
auch die Sensorfeder 713 an ihrem inneren Randbereich
Laschen aufweisen, die sich in axialer Richtung durch
entsprechende Öffnungen der Tellerfeder 704 axial hindurch
erstrecken und deckelseitig abstützen.
Der in Fig. 25 dargestellte Nachstellring 817 kann bei
einer Reibungskupplung gemäß den Fig. 20 bis 21 verwendet
werden. Der Nachstellring 817 besitzt radial innen Anformun
gen 827, die sich radial erstrecken. Die Anformungen 827
besitzen radiale Ansätze 827a, die Abstützbereiche für die
in Umfangsrichtung zwischen Kupplungsdeckel und Verstellring
817 verspannten Schraubenfedern 826 bilden. Zur Führung und
Erleichterung der Montage der Schraubenfedern 826 ist ein
Ring 528 vorgesehen, der am Außenumfang unterbrochen bzw.
offen ist. Der Ring 528 ist mit den radialen Anformungen
827a verbunden. Hierfür können die Anformungen 827a in
Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefungen bzw. Nuten
aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß sie in Ver
bindung mit dem Ring 828 eine Schnappverbindung bilden. Die
deckelseitigen Abstützungen für die Nachstellfedern 826 sind
durch axiale Laschen 826a des Kupplungsdeckels gebildet. Die
axialen Laschen 826a besitzen jeweils einen axialen Ein
schnitt 826b zur Aufnahme des Ringes 828. Die Einschnitte
826b sind dabei derart ausgebildet, daß der Ring 828
gegenüber den Laschen 826a eine axiale Verlagermöglichkeit,
zumindest entsprechend dem Verschleißweg der Reibungskupp
lung, besitzt. Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn die
in die radialen Anformungen 827a eingebrachten Vertiefungen
zur Aufnahme des Ringes 828 und die Ausschnitte 826b, in
axialer Richtung betrachtet, gegensinnig ausgebildet sind,
oder mit anderen Worten, daß die Vertiefungen in den
Anformungen 827a in die eine axiale Richtung und die
Ausschnitte 826b in die andere axiale Richtung offen sind.
Bei der in Fig. 26 dargestellten Ausführungsform einer
Reibungskupplung 901 findet die Abstützung der Betätigungs
tellerfeder 904 in Ausrückrichtung in einen mittleren
Bereich des Grundkörpers 904a der Tellerfeder 904 statt.
Radial außen stützt sich der Grundkörper 904a an der
Druckplatte 903 ab und erstreckt sich radial nach innen hin
über die Schwenklagerung 905 hinaus. Das bedeutet, daß die
Schwenklagerung 905 vom Innenrand des Grundkörpers 904a der
Tellerfeder 905 bzw. den Schlitzenden, welche die Zungen der
Tellerfeder 904 bilden, im Vergleich zu den bisher bekannten
Tellerfederkupplungen, verhältnismäßig weit entfernt ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das radiale
Breitenverhältnis der radial innerhalb der Schwenklagerung
905 vorgesehenen Grundkörperbereiche zu den radial außerhalb
der Schwenklagerung 905 vorhandenen Grundkörperbereichen in
der Größenordnung von 1:2. Zweckmäßig ist es, wenn dieses
Verhältnis zwischen 1:6 und 1:2 liegt. Durch eine
derartige Abstützung der Betätigungstellerfeder 904 kann
eine Beschädigung bzw. eine Überbeanspruchung des Tel
lerfedergrundkörpers 904a im Bereich der Schwenklagerung 905
vermieden werden.
In Fig. 26 ist weiterhin strichliert eine axiale Anformung
903a, welche an der Druckplatte 903 vorgesehen ist, angedeu
tet. Über derartige an der Druckplatte 903, insbesondere im
Bereich der Auflagenocken 903b, vorgesehene Anformungen 903a
kann die Betätigungstellerfeder 904 gegenüber der Kupplung
901 zentriert werden. Es kann also die Betätigungstel
lerfeder 904 über eine Außendurchmesserzentrierung in
radialer Richtung gegenüber dem Deckel 902 gehaltert werden,
so daß die in Fig. 26 ebenfalls dargestellten Zentrierniete
bzw. Bolzen 915 entfallen können. Obwohl nicht dargestellt,
kann die Außendurchmesserzentrierung auch über aus dem
Material des Deckels 902 herausgeformte Laschen oder
Anprägungen erfolgen.
Bei der Reibungskupplung 901 ist die Sensorfeder 913 derart
ausgebildet, daß der die Kraft aufbringende Grundkörper 913a
radial innerhalb der Nocken 903b vorgesehen ist. Zur Abstüt
zung der Betätigungstellerfeder 904 einerseits und zur eige
nen Abstützung am Deckel 902 andererseits besitzt die
Sensorfeder 913 radiale Ausleger bzw. Zungen, die sich
einerseits vom Grundkörper 913a radial nach innen hin
erstrecken und andererseits vom Grundkörper 913a ausgehend
radial nach außen hin erstrecken.
Bei der in Fig. 27 dargestellten Ausführungsvariante einer
Reibungskupplung 1001 ist die der Ausrückkraft der Reibungs
kupplung bzw. der Verschwenkkraft der Betätigungstellerfeder
1004 entgegengerichtete Kraft durch eine Sensorfeder 1013
aufgebracht, welche zwischen dem Gehäuse 1002 und der Druck
platte 1003 axial verspannt ist. Bei einer derartigen
Ausführungsform wird die Betätigungstellerfeder 104 im Schwenk-
bzw. Kippbereich 1005 nicht durch eine Schwenklagerung in
Ausrückrichtung abgestützt. Die Anlage der Tellerfeder 1004
an der deckelseitigen Schwenkauflage bzw. Abstützauflage
1012 wird durch die Vorspannkraft der Sensorfeder 1013
gewährleistet. Diese Sensorfeder ist derart ausgelegt, daß
während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung 1001 die
von dieser Sensorfeder 1013 aufgebrachte Axialkraft auf die
Tellerfeder 1004 größer ist bzw. wird als die Ausrückkraft
der Reibungskupplung 1001. Es muß dabei gewährleistet sein,
daß, wenn kein Verschleiß an den Reibbelägen vorhanden ist,
die Tellerfeder 1004 stets an der deckelseitigen Abstützung
bzw. den Verschwenkauflagen 1012 in Anlage bleibt. Hierfür
muß, in ähnlicher Weise, wie dies im Zusammenhang mit den
bisherigen Ausführungsformen beschrieben wurde, eine Abstim
mung zwischen den einzelnen in axialer Richtung wirksamen
und sich überlagernden Kräften erfolgen. Diese Kräfte,
welche durch die Sensorfeder 1013, durch die Belagfederung
durch die zwischen der Druckplatte 1003 und dem Gehäuse 1002
eventuell vorgesehenen Blattfederelemente, durch die
Betätigungstellerfeder 1004, durch die Ausrückkraft für die
Reibungskupplung 1001 und durch die auf den Nachstellring
1017 einwirkenden Nachstellfederelemente erzeugt werden,
müssen entsprechend aufeinander abgestimmt werden.
Die in den Fig. 28 und 29 dargestellte Reibungskupplung
1 besitzt ein Gehäuse 2 und eine mit diesem drehfest
verbundene, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe
3. Axial zwischen der Druckscheibe 3 und dem Deckel 2 ist
eine Anpreßtellerfeder 4 verspannt, die um eine vom Gehäuse
2 getragene ringartige Schwenklagerung 5 verschwenkbar ist
und die Druckscheibe 3 in Richtung einer mit dem Gehäuse 2
fest verbundenen Gegendruckplatte 6, wie zum Beispiel einem
Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 7 der
Kupplungsscheibe 8 zwischen den Reibflächen der Druckscheibe
3 und der Gegendruckplatte 6 eingespannt werden.
Die Druckscheibe 3 ist mit dem Gehäuse 2 über in Umfangs
richtung bzw. tangential gerichtete Anlenkmittel in Form von
Blattfedern 9 drehfest verbunden. Bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel besitzt die Kupplungsscheibe 8 sogenannte
Belagfedersegmente 10, die einen progressiven Drehmomentauf
bau beim Einrücken der Reibungskupplung gewährleisten, indem
sie über eine begrenzte axiale Verlagerung der beiden
Reibbeläge 7 in Richtung aufeinander zu einen progressiven
Anstieg der auf die Reibbeläge 7 einwirkenden Axialkräfte
ermöglichen. Es könnte jedoch auch eine Kupplungsscheibe
verwendet werden, bei der die Reibbeläge 7 axial praktisch
starr auf wenigstens eine Trägerscheibe aufgebracht wären
und ein Ersatz an anderer Stelle für die Belagfedersegmente
10 vorgesehen werden, z. B. zwischen Tellerfeder 4 und
Druckscheibe 3.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Tellerfeder 4 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmi
gen Grundkörper 4a, von dem radial nach innen hin ver
laufende Betätigungszungen 4b ausgehen. Die Tellerfeder 4
ist dabei derart eingebaut, daß sie mit radial weiter außen
liegenden Bereichen die Druckscheibe 3 beaufschlagen und mit
radial weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenk
lagerung 5 kippbar ist. Die Schwenklagerung 5 umfaßt zwei
Schwenkauflagen 11, 12, die hier durch Drahtringe gebildet
sind und zwischen denen die Tellerfeder axial gehaltert bzw.
eingespannt ist. Zur Drehsicherung der Betätigungstel
lerfeder 4 und zur Zentrierung sowie Halterung der Drahtrin
ge 11, 12 gegenüber dem Gehäuse 2 sind Haltemittel in Form
von Nietelementen 15 am Deckel befestigt, die sich jeweils
mit einem axial sich erstreckenden Schaft 15a durch einen
zwischen benachbarten Tellerfederzungen 4b vorgesehenen
Ausschnitt erstrecken.
Die Kupplung 1 besitzt eine den axialen Verschleiß an den
Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6
sowie der Reibbeläge 7 kompensierende Nachstellvorkehrung,
die aus einer zwischen Anpreßtellerfeder 4 und Druckscheibe
3 vorgesehenen Verschleißkompensationseinrichtung 16 sowie
aus den Ausrückweg der Druckscheibe 3 limitierenden Begren
zungsmitteln 17, die als Wegsensor ausgebildet sind,
besteht.
Die als Verschleißfühler wirksamen Begrenzungsmittel 17 be
sitzen jeweils eine Buchse 18, die in einer Bohrung 20 der
Druckscheibe 3 drehfest aufgenommen ist. Die Buchse 18
bildet einen Schlitz 21, durch den sich axial zwei Blattfe
derelemente 22 erstrecken. Die Blattfederelemente 22 stützen
sich aneinander ab, wobei wenigstens ein Blattfederelement
gewölbt ist, vorzugsweise beide Blattfederelemente gegensin
nig gewölbt sind. Die Blattfederelemente 22 sind in der
Buchse mit einer definierten Vorspannung aufgenommen und
sind somit entgegen eines vorbestimmten Reibwiderstandes
gegenüber der Buchse 18 in axialer Richtung der Kupplung 1
verlagerbar. Die axiale Länge der Blattfederelemente 22 ist
derart gewählt, daß bei eingerückter Reibungskupplung 1
diese Blattfederelemente gegenüber einem axial festen
Kupplungsbauteil - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gegenüber dem äußeren Randbereich 23 des Gehäuses 2 - ein
definiertes Spiel 24 aufweisen, das dem vorbestimmten
Ausrückweg der Druckscheibe 3 entspricht. Bei eingerückter
Reibungskupplung kommen die Blattfederelemente 22 mit ihrem
dem Gehäuse 2 abgewandten Ende 22a an der Gegendruckplatte
6 zur Anlage, wodurch gewährleistet wird, daß bei Verschleiß
der Reibbeläge 7 die Druckscheibe 3 entsprechend diesem
Belagverschleiß gegenüber den Blattfederelementen 22 axial
verlagert wird, und zwar entgegen der Wirkung des Reib
schlusses zwischen den Blattfederelementen 22 und der Buchse
18, die vorzugsweise aus Kunststoff oder aus einem Reibwerk
stoff besteht.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bohrung
20, in welche die Buchse 18 durch Einpressen sowohl in
axialer als auch in Umfangsrichtung festgelegt ist, in einem
Druckplattennocken 25 vorgesehen, der sich radial nach außen
erstreckt und an dem jeweils ein Blattfederelement 9 über
eine Nietverbindung 9 a angelenkt ist. Ein Verschieben der
Buchse 18 in Richtung der Gegendruckplatte 6 kann auch
dadurch vermieden werden, daß die Buchse 18 an ihrem dem
Gehäuse 2 zugewandten Ende einen Bund 18a besitzt, über den
sie sich an der Druckscheibe 3 abstützen kann. Ein Aus
wandern der Buchse 18 aus der Bohrung 20 in Richtung des
Gehäuses bzw. Kupplungsdeckels 2 kann dadurch vermieden
werden, daß, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet
ist, die Blattfedern 9 die Buchse 18 teilweise radial
übergreift und gegebenenfalls zusätzlich fest in die Bohrung
20 axial verspannt. Ein Verdrehen der Buchse kann weiterhin
dadurch verhindert werden, daß die Buchse eine Profilierung,
insbesondere einen Absatz aufweist, der die die Buchse
übergreifenden Bereiche 19 der Blattfedern 9 aufnimmt.
Die Verschleißkompensationseinrichtung 16 besitzt ein von
der Tellerfeder 4 beaufschlagtes Kompensationsbauteil in
Form eines im Querschnitt U-förmigen Blechringes 26, der in
Fig. 5 in Draufsicht dargestellt ist. Das Kompensations
bauteil 26 besitzt auf der der Tellerfeder 4 zugewandten
Seite des Bodens 27 wenigstens einen ringförmigen axialen
Vorsprung 28 oder mehrere Vorsprünge 28, die über den Umfang
vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind und durch in das
Blechmaterial eingeprägte Sicken gebildet sind. Segment
artige Vorsprünge 28 gewährleisten, daß im Bereich zwischen
in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen 28 radiale
Durchlässe zwischen dem Tellerfedergrundkörper 4a und dem
Kompensationsring 26 gebildet sind, die einen Luftdurchlaß
zur Kühlung ermöglichen. Wie insbesondere aus Fig. 29
ersichtlich ist, ist der Kompensationsring 26 gegenüber der
Druckscheibe 3 zentriert. Hierfür besitzt die Druckscheibe
3 wenigstens eine Abstufung 29, die die radial innere, sich
axial erstreckende Wandung 30 des Kompensationsringes 26
zentrisch zur Druckscheibe 3 positioniert. Die Abstufung 29
kann durch eine sich über den Umfang erstreckende geschlos
sene Fläche gebildet sein, oder aber auch durch über den
Umfang im Abstand voneinander vorgesehene segmentförmige
Flächen. Der Kompensationsring 26 besitzt weiterhin eine
radial äußere sich axial erstreckende Wandung 31, die
gemeinsam mit der inneren Wandung 30 und dem Boden 27 einen
ringförmigen Freiraum 26a bildet. Radial außen besitzt der
Kompensationsring 26 radiale Ausleger bzw. Nocken 32, die
Anschläge bilden, welche mit Gegenanschlägen 33 der axial
verlagerbaren Bauteile in Form von Blattfederelementen 22
der Verschleißfühler 17 zusammenwirken. Die Gegenanschläge
33 sind durch an die Blattfederelemente 22 angeformte Nasen
gebildet, die radial nach innen weisen und die Ausleger 32
übergreifen. Dadurch wird die axiale Verlagerung des Kompen
sationsringes 26 in Richtung von der Druckscheibe 3 weg,
also in Richtung des Gehäuses, durch die Gegenanschläge 33
begrenzt.
Zwischen dem Kompensationsring 26 und der Druckscheibe 3 ist
eine Ausgleichseinrichtung 34 vorgesehen, die beim Ausrücken
der Reibungskupplung 1 und Vorhandensein von Belagverschleiß
eine selbsttätige Nachstellung des Kompensationsringes 26
ermöglicht und beim Einrücken der Kupplung selbsthemmend,
also blockierend, wirkt, wodurch gewährleistet wird, daß
während der Einrückphase der Reibungskupplung 1 der Kombina
tionsring 26 eine definierte axiale Lage gegenüber der
Druckscheibe 3 beibehält. Diese definierte Lage kann nur
während eines Ausrückvorganges und entsprechend dem auftre
tenden Belagverschleiß sich verändern.
Die Nachstelleinrichtung 34 umfaßt mehrere, vorzugsweise
über den Umfang gleichmäßig verteilte Paare von Keilen 35,
36, die in dem ringförmigen Freiraum 26a des Blechringes 26
aufgenommen sind. Die sich an einer ringförmigen Fläche 37
der Druckscheibe 3 abstützenden Keile 36 sind mit dem
Blechring 26 drehfest, jedoch axial verlagerbar verbunden.
Hierfür besitzt der Blechring 26 im Bereich seiner axial
sich erstreckenden Wandungen 30, 31 Anformungen in Form von
Sicken 38, 39, die im Bereich des Freiraumes 26a Vorsprünge
bilden, welche in entsprechend angepaßte Vertiefungen bzw.
Nuten 40, 41 der Keile 36 eingreifen. Die Nuten 40, 41 bzw.
die Anformungen 38, 39 verlaufen in axialer Richtung der
Kupplung 1. Wie auch aus Fig. 30 ersichtlich ist, sind die
Keile 35 im wesentlichen axial zwischen dem Boden 27 des
Blechringes 26 und den Keilen 36 aufgenommen. Die Keile 35
und 36 bilden in Umfangsrichtung sich erstreckende und axial
ansteigende Auflauframpen 42, 43, über die die einem Paar
zugeordneten Keile 35, 36 sich gegeneinander abstützen. Die
Keile 35 stützen sich andererseits am Boden 27 des Ringes 26
ab und sind gegenüber diesem Ring 26 in Umfangsrichtung ver
lagerbar. Die Auflauframpen 42, 43 sind gegeneinander ver
spannt. Hierfür sind Kraftspeicher in Form von Schraubenfe
dern 44 in dem Ringraum 26a aufgenommen, welche sich mit
einem Ende an einem mit dem Ring 26 drehfesten Keil 36 und
mit ihrem anderen Ende an einem in Umfangsrichtung verlager
baren Keil 35 abstützen. Zur Halterung der Kraftspeicher 44
besitzen die Keile 35, 36 an ihren den entsprechenden Kraft
speichern zugewandten Enden Vorsprünge 45, 46, welche in die
Federwindungen eingreifen und somit die Federenden halten.
Die Federn 44 werden weiterhin durch die Wandbereiche 30, 31
und den Boden 27 des Ringes 26 geführt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aus
gleichsring 26 gegenüber der Druckscheibe 3 gegen Verdrehung
gesichert. Hierfür sind, wie aus Fig. 31 ersichtlich ist,
an der Druckscheibe 3 axiale Vorsprünge in Form von Stiften
47 vorgesehen, die sich axial durch Ausnehmungen 48, die im
Bereich der Ausleger 32 vorgesehen sind, erstrecken. Durch
diese Verdrehsicherung wird gewährleistet, daß während des
Betriebes der Reibungskupplung die Anschlagbereiche der
Laschen 32 stets unterhalb der Begrenzungsnasen 33 der
Blattfederelemente 22 positioniert bleiben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Keile 35,
36 aus einem hitzebeständigen Kunststoff, wie zum Beispiel
aus einem Duroplast oder Thermoplast, hergestellt, der
zusätzlich noch faserverstärkt sein kann. Dadurch lassen
sich die als Nachstellelemente wirkenden Keile 35, 36 in
einfacher Weise als Spritzteile herstellen. Vorteilhaft kann
es jedoch auch sein, wenn wenigstens einer der Keile 35, 36
eines Paares aus Reibmaterial, wie zum Beispiel Belagmateri
al, hergestellt ist. Die Keile bzw. Nachstellelemente 35, 36
können jedoch auch als Blechformteil oder als Sinterteil
hergestellt sein. Der Steigungswinkel sowie die Erstreckung
und der Auflauframpen 42, 43 sind derart ausgelegt, daß über
die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 eine Nach
stellung des an den Reibflächen der Druckscheibe 3 und der
Gegendruckplatte 6 sowie den Reibbelägen 7 auftretenden
Verschleißes gewährleistet ist. Der Keilwinkel 49 bzw. der
Steigungswinkel 49 der Auflauframpen 42, 43 gegenüber einer
zur Rotationsachse der Reibungskupplung senkrechten Ebene
ist derart gewählt, daß die beim Aufeinanderpressen der
Auflauframpen 42, 43 entstehende Reibung ein Verrutschen
zwischen diesen Rampen verhindert. Je nach Werkstoffpaarung
im Bereich der Auflauframpen 42, 43 kann der Winkel 49 im
Bereich zwischen 5 und 20 Grad, vorzugsweise in der Größen
ordnung von 10 Grad liegen. Die in Umfangsrichtung verlager
baren Keile 35 sind derart angeordnet, daß diese mit ihrer
Keilspitze in Drehrichtung 50 zeigen.
Die Verspannung durch die Kraftspeicher 44 der Auflauframpen
42, 43 sowie der Steigungswinkel 49 sind derart ausgelegt,
daß die auf den Nachstellring 26 einwirkende resultierende
Axialkraft kleiner ist als die erforderliche Verschiebekraft
der Verschleißfühler 22 der Begrenzungsmittel 17.
Weiterhin muß bei der Auslegung der Tellerfeder 4 berück
sichtigt werden, daß die von dieser aufzubringende Anpreß
kraft für die Druckscheibe 3 um die erforderliche Ver
schiebekraft für die Verschleißfühler 22 und um die Ver
spannkraft der zwischen Deckel 2 und Druckscheibe 3 ver
spannten Blattfedern 9 erhöht werden muß. Weiterhin müssen
die einzelnen Bauteile derart ausgelegt sein, daß der
Auflageverschleiß zwischen Tellerfeder 4 und Auflagering 26
sowie der Anlageverschleiß zwischen den Verschleißfühlern 22
und der Gegendruckplatte 6 bzw. zwischen den Verschleiß
fühlern und dem Gehäuse 2 im Verhältnis zum Verschleiß an
den Belägen 7 gering bleiben.
Um eine ungewollte Verstellung zwischen den Auflauframpen
42, 43 bzw. den Nachstellelementen 35, 36 in Fig. 30 zu
vermeiden, können im Bereich wenigstens einer der Auflauf
rampen 42, 43 kleine Vorsprünge vorgesehen sein, die sich an
der anderen Rampe verhaken. Die Vorsprünge können dabei
derart ausgelegt sein, daß eine Nachstellung zum Verschleiß
ausgleich ermöglicht ist, ein Abrutschen der Rampen relativ
zueinander jedoch verhindert wird. Besonders zweckmäßig kann
es auch sein, wenn beide Auflauframpen 42, 43 Vorsprünge
aufweisen, die ineinander greifen. Diese Vorsprünge können
beispielsweise durch eine sehr geringe Höhe aufweisende
sägezahnähnliche Profilierung gebildet sein, die eine
Relativverschiebung der Rampen 42, 43 nur in Verschleißnach
stellring ermöglicht. Eine derartige Profilierung ist in
Fig. 3 über einen Teilbereich der Erstreckung der Rampen
42, 43 schematisch dargestellt und mit 43a gekennzeichnet.
Bei Anwendungsfällen, bei denen lediglich eine der Auflauf
rampen 42,43 Vorsprünge aufweist, können diese derart
ausgebildet sein, daß sie eine höhere Härte aufweisen als
das die andere Auflauframpe bildende Material, so daß
zumindest ein geringes Eindringen bzw. Festkrallen der
Vorsprünge an der diese abstützenden Auflauframpe erfolgen
kann.
Um zu verhindern, daß die gewölbten bzw. gewellten Blattfe
dern 22 infolge der bei einem Einkuppelvorgang an der Druck
scheibe 3 entstehenden sehr hohen Temperaturen ihre Ver
spannkraft verlieren, sind die Buchsen 18 vorzugsweise aus
einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hohem
Reibwert hergestellt. Die Keile 35, 36 können aus dem
gleichen Werkstoff gefertigt sein.
Um eine bessere Kühlung der Kupplung, insbesondere der
Druckscheibe 3, zu ermöglichen, können in der Druckscheibe
3 radial verlaufende und über den Umfang verteilte Nuten,
von denen in Fig. 29 eine strichliert dargestellt und mit
51 gekennzeichnet ist, vorgesehen sein. Diese radialen Nuten
51 sind, in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen jeweils
zwei benachbarten Keilpaaren vorgesehen und erstrecken sich
zwischen dem Ring 26 und der Druckscheibe 3. Es könnte auch
im Bereich der Federn 44 der Ring 26 von dem Boden 27
ausgehende axiale Ausschnitte aufweisen, wodurch zwischen
der Tellerfeder 4 und dem Ring 26 radiale Durchlässe
gebildet wären.
Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit an den verschiedenen
Auflagestellen können die entsprechenden Bereiche mit einer
verschleißfesten Schicht versehen werden, wie zum Beispiel
Hartverchromung, Molybdänbeschichtung oder aber es können im
Bereich der Kontaktstellen besondere verschleißfeste
Bauteile vorgesehen werden. So können zum Beispiel an den
Verschleißfühlern 22 Kunststoffschuhe im Anlagebereich zur
Gegendruckplatte 6 und zum Gehäuse 2 vorgesehen werden.
Die das Drehmoment auf die Druckscheibe 3 übertragenden
Blattfedern 9 sind zwischen der Druckscheibe 3 und dem
Gehäuse 2 derart vorgespannt, daß sie beim Ausrücken der
Reibungskupplung 1 die Druckscheibe 3 in Richtung des
Gehäuses 2 verlagern. Dadurch wird gewährleistet, daß
praktisch über die gesamte Ausrückphase bzw. bis zum Wirk
samwerden der Begrenzungsmittel 17 der Ring 26 an der
Tellerfeder 4 in Anlage bleibt.
Der Ausrückweg der Kupplung im Bereich der Zungenspitzen 4c
wird vorzugsweise derart gewählt, daß bei ausgerückter Kupp
lung der Außenrand der Tellerfeder 4 um einen geringen
Betrag von dem Ring 26 abhebt. Dies bedeutet also, daß beim
Ausrücken der Reibungskupplung 1 der Tellerfederweg im
Durchmesserbereich der Druckscheibenbeaufschlagung durch die
Tellerfeder 4 größer ist als der durch die Wegbegrenzungs
mittel 22 festgelegte Abhubweg 24 der Druckscheibe 3.
Die in Fig. 29 dargestellte Relativposition der einzelnen
Bauteile entspricht dem Neuzustand der Reibungskupplung. Bei
axialem Verschleiß, insbesondere der Reibbeläge 7, verlagert
sich die Position der Druckscheibe 3 in Richtung der Gegen
druckplatte 6, wodurch zunächst eine Veränderung der Konizi
tät und somit auch der von der Tellerfeder im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung 1 aufgebrachten Anpreßkraft
entsteht, und zwar vorzugsweise im Sinne einer Zunahme.
Diese Veränderung bewirkt, daß die Druckscheibe 3 ihre
axiale Position gegenüber den sich an der Gegendruckplatte
6 axial abstützenden Verschleißfühlern 22 ändert. Infolge
der auf den Ring 26 einwirkenden Tellerfederkraft folgt
dieser Ring 26 der durch Belagverschleiß verursachten
Axialverschiebung der Gegendruckplatte 3, wodurch die
Anschlagbereiche 32 des Ringes 26 axial von den als Gegen
anschlag dienenden Bereichen in Form von Nasen 33 der
Verschleißfühler 22 abheben, und zwar um einen Betrag, der
im wesentlichen dem Belagverschleiß entspricht. Der Aus
gleichsring 26 behält seine axiale Lage während eines
Einkuppelvorganges gegenüber der Druckscheibe 3 bei, weil er
durch die Tellerfeder 4 in Richtung der Druckscheibe 3
beaufschlagt wird und die Verschleißkompensationseinrichtung
34 während des Einkuppelvorganges selbsthemmend ist, also
als axiale Sperre wirkt. Beim Ausrücken der Reibungskupp
lung 1 wird die Druckscheibe durch die Blattfedern 9 in
Richtung des Gehäuses 2 beaufschlagt und solange verlagert,
bis die Verschleißfühler 22 am Gehäuse 2 bzw. an den
Gehäuseanschlagbereichen 23 zur Anlage kommen. Bis zu diesem
Ausrückweg, die dem Abhubweg der Druckscheibe 3 entspricht,
bleibt die axiale Position des Ringes 26 gegenüber der
Druckscheibe 3 erhalten. Bei Fortsetzung des Ausrückvor
ganges bleibt die Druckscheibe 3 axial stehen, wohingegen
der Ring 26 axial der Ausrückbewegung der Tellerfeder im
Bereich des Beaufschlagungsdurchmessers folgt, und zwar
solange, bis die Anschlagbereiche 32 des Ringes 26 an den
Gegenanschlagbereichen 33 der Verschleißfühler 22 wieder zur
Anlage kommen. Die axiale Verlagerung des Ausgleichsringes
26 wird durch die Keile 35 bewirkt, die durch die Federn 44
beaufschlagt sind. Diese Keile 35 werden solange gegenüber
den Keilen 36 in Umfangsrichtung verlagert, bis der Ring 26
gegen die Gegenanschläge 33 der Verschleißfühler 22 ver
spannt ist. Der Abhub der Druckscheibe 3 wird bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel über die Blattfedern 9
gewährleistet, die derart zwischen Gehäuse 2 und Druck
scheibe 3 eingebaut sind, daß diese eine axiale Vorspannung
aufweisen, welche die Druckscheibe 3 in Richtung des
Gehäuses 2 drängt. Wird die Tellerfeder 4 weiterhin in
Ausrückrichtung verschwenkt, so hebt diese mit ihrem radial
äußeren Bereich vom Nachstellring 26 ab, da letzterer, wie
bereits beschrieben, durch die Verschleißfühler 22 gegenüber
der Druckscheibe 3 axial zurückgehalten wird. Ein der
artiger, zumindest geringfügiger Abhub der Tellerfeder 4
gegenüber dem Nachstellring 26 während eines Ausrückvor
ganges ist für die Funktion des Nachstellsystems 17 + 34
besonders vorteilhaft.
Die erfindungsgemäße Nachstellvorkehrung 17 + 34 gewährlei
stet, daß die Nachstellung am Auflagering 26 durch die Nach
stellkeile 35, 36 immer entsprechend dem Belagverschleißbe
trag erfolgt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Nach
stellring 26 zwischen den Nachstellmitteln in Form von
Keilen 35, 36 und den Verschleißfühlern 22 axial eingespannt
ist, wodurch verhindert wird, daß das Kompensationsbauteil
in Form des Ringes 26 um einen größeren Betrag als der
entsprechende Belagverschleiß nachgestellt wird. Weiterhin
wird durch die erfindungsgemäße Auslegung der Nachstellvor
kehrung gewährleistet, daß auch bei Überweg im Bereich der
Ausrückmittel, wie den Tellerfederzungen 4b, oder bei
Axialschwingungen der Druckplatte keine Verstellung der
Nachstellvorkehrung 17 + 34 erfolgen kann, da die Ver
schleißfühler 21 auch bei einem harten Aufschlag am Gehäuse
2 gegenüber der Druckscheibe 3 durch die selbstsperrende
Verschleißkompensationseinrichtung 34 axial abgestützt wird,
und zwar über die Gegenanschläge 32. Es können also im
ausgekuppelten Zustand der Reibungskupplung auf die Ver
schleißfühler 22 axiale Kräfte in Richtung der Gegendruck
platte 6 einwirken, die größer sind als die kraftschlüssige
Verbindung zwischen den Verschleißfühlern 22 und der Druck
scheibe 3, ohne daß die Verschleißfühler gegenüber dieser
Druckscheibe 3 axial verlagert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Nachstellvorkehrung wird gewähr
leistet, daß über die gesamte Lebensdauer der Kupplung die
Tellerfeder praktisch über den gleichen Kennlinienbereich
arbeitet und im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1
eine praktisch konstant bleibende Verspannlage aufweist und
somit auch eine praktisch gleichbleibende Anpreßkraft auf
die Druckscheibe 3 aufbringt. Dadurch wird es möglich, eine
Tellerfeder mit einer degressiven Kraftkennlinie über den
Ausrückweg einzusetzen, und zwar vorzugsweise in Kombination
mit einer Kupplungsscheibe, deren Beläge 7 über Federsegmen
te 10 gegeneinander abgefedert sind, wodurch die effektiv
aufzubringende Ausrückkraft auf ein verhältnismäßig niedri
ges Niveau gebracht werden kann und über die Lebensdauer der
Kupplung, sofern sich die Belagfederkennlinie über die
Lebensdauer der Kupplung nicht wesentlich verändert, prak
tisch konstant gehalten werden kann. Beim Ausrücken einer
solchen Kupplung wird die Tellerfeder 4 um ihre Deckellage
rung 5 verschwenkt, wobei über einen vorbestimmten Teilbe
reich des axialen Ausrückweges der Druckscheibe 3 die
Federsegmente 10 sich entspannen und somit die von den
Federsegmenten 10 aufgebrachte Axialkraft den Ausrückvorgang
der Reibungskupplung 1 unterstützt. Das bedeutet also, daß
eine geringere maximale Ausrückkraft aufgebracht werden muß
als diejenige, welche in der eingerückten Lage der Kupplung
1 theoretisch resultiert aus der Einbaulage der Tellerfeder
4 und der Blattfedern 9. Sobald der Feder- bzw. Entspan
nungsbereich der Segmente 10 überschritten wird, werden die
Reibbeläge 7 freigegeben, wobei aufgrund des degressiven
Kennlinienbereiches, in dem die Tellerfeder 4 arbeitet, die
dann noch aufzubringende Ausrückkraft bereits erheblich
verringert ist gegenüber der, welche dem Einbaupunkt bzw.
der Einbaulage gemäß Fig. 29 entsprechen würde. Bei
Fortsetzung des Ausrückvorganges nimmt die Ausrückkraft
weiterhin ab, und zwar zumindest so lange, bis das Minimum
bzw. der Talpunkt der vorzugsweise sinusartigen Kennlinie
der Tellerfeder 4 erreicht ist.
Die in den Fig. 28 und 29 dargestellte Nachstellvor
kehrung 17 + 34 kann in vorteilhafter Weise derart ausgelegt
werden, daß bei rotierender Reibungskupplung 1 die einzelnen
Federwindungen der Nachstellfedern 44 sich an der Außen
wandung 31 des Nachstellringes 26 abstützen und die von den
Federn 44 in Umfangsrichtung aufgebrachten Verstellkräfte
infolge der zwischen den Federwindungen und dem Nachstell
ring 26 erzeugten Reibwiderstände verringert oder gar
vollständig aufgehoben werden. Die Federn 44 können sich
also bei Rotation der Reibungskupplung 1 infolge der die
Federwirkung unterdrückenden Reibkräfte praktisch starr
verhalten. Weiterhin können die Nachstellkeile 35 aufgrund
der auf sie einwirkenden Fliehkräfte sich ebenfalls an der
Wandung 31 des Nachstellringes 26 radial abstützen und durch
die zwischen den Keilen 35 und dem Nachstellring 26 erzeug
ten Reibkräfte gegen Verdrehung gesichert werden. Dadurch
kann erzielt werden, daß wenigstens bei Drehzahlbereichen
oberhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine die
Verschleißkompensationseinrichtung 34 nicht durch die Federn
44 verdreht werden. Es kann also die Reibungskupplung 1
derart ausgelegt werden, daß ein Ausgleich des Reibbelagver
schleißes nur bei Betätigung der Reibungskupplung 1 bei
Leerlaufdrehzahl bzw. zumindest annähernd bei Leerlauf
drehzahl stattfindet. Die Blockierung des Nachstellringes 26
kann durch entsprechende Auslegung der Verschleißkompensa
tionseinrichtung 34 jedoch auch derart erfolgen, daß nur bei
Stillstehen der Brennkraftmaschine, also bei sich nicht
drehender Reibungskupplung 1 oder aber bei sehr geringen
Drehzahlen eine Nachstellung des Belagverschleißes stattfin
den kann.
Die Werkstoffpaarung zwischen den die Nachstellrampen
bildenden Bauteilen 35, 36 sowie der Werkstoff, der mit
diesen Bauteilen zusammenwirkenden Bauteile ist vorzugsweise
derart gewählt, daß über die Betriebsdauer der Reibungskupp
lung keine, eine Nachstellung verhindernde Haftung zwischen
den Rampen und den mit diesen zusammenwirkenden Bauteilen
auftreten kann. Um eine solche Haftung zu vermeiden, kann
wenigstens eines dieser Bauteile mit einer Beschichtung
zumindest im Bereich der Rampen oder Abstützflächen versehen
sein.
Um eine Haftverbindung zwischen Auflauframpen und Gegenauf
lauframpen zu vermeiden, kann auch zumindest eine Vorkehrung
vorgesehen werden, die beim Ausrücken der Reibungskupplung
bzw. bei Verschleißnachstellung eine Axialkraft auf das bzw.
die Nachstellelemente ausübt, die ein Trennen bzw. Losreißen
der Rampen bewirkt.
Im Neuzustand der Reibungskupplung 1, also in dem Zustand,
den die Kupplung aufweist, bevor sie unter Zwischenlegung
der Kupplungsscheibe 8 an der Gegendruckplatte 6 befestigt
wird, befinden sich die Keile 35 gegenüber der in Fig. 30
gezeigten Stellung in einer weiter zurückgezogenen Lage
gegenüber den Keilen 36, so daß der Nachstellring 26 seine
in Richtung der Druckscheibe 3 am weitesten zurückgezogene
Lage besitzt und somit die Einheit Druckscheibe 3/Nachstell
ring 26 den geringsten axialen Bauraum benötigen. Um die
Keile 35 vor der Montage der Reibungskupplung 1 in ihrer
zurückgezogenen Lage zu halten, besitzen die Keile 35
Angriffsbereiche in Form von Ausnehmungen 52 für ein Verdreh-
bzw. Rückhaltemittel. Derartige Rückhaltemittel können bei
der Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Reibungskupplung
1 vorgesehen werden und nach der Montage der Reibungskupp
lung 1 auf das Schwungrad 6 entfernt werden, wodurch die
Nachstelleinrichtung 34 aktiviert wird. Bei dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel sind, wie dies aus den Fig. 30
und 32 hervorgeht, im Nachstellring 26 in Umfangsrichtung
verlaufende längliche Schlitze 53 vorgesehen, durch welche
die Angriffsbereiche der Rückhaltemittel bzw. des Ver
drehwerkzeuges zum Eingriff in die Vertiefungen 52 hindurch
geführt werden können. Die in Umfangsrichtung gelegten
länglichen Ausnehmungen 53 müssen dabei zumindest eine
Erstreckung aufweisen, die eine Verdrehung entsprechend dem
größtmöglichen Verschleißnachstellungswinkel der Keile 35 in
Umfangsrichtung entspricht. Die bei Neuzustand der Reibungs
kupplung in Umfangsrichtung in ihrer zurückgezogenen Lage
gehaltenen Keile 35 können in dieser Position durch die
Verschleißfühler 22, welche den Nachstellring 26 in seiner
zurückgezogenen Lage sichern, gehalten werden. Die selbst
nachstellenden Verbindungen zwischen den Verschleißfühlern
22 und der Druckscheibe 3 müssen derart ausgebildet sein,
daß die erforderliche Verschiebekraft zur Verlagerung der
Verschleißfühler 22 gegenüber der Druckscheibe 3 größer ist
als die auf den Ring 26 einwirkende resultierende Kraft, die
erzeugt wird durch die die Keile 35 beaufschlagenden Federn
44.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 28 und 29
können die Rampen 43 auch unmittelbar durch den Ring 26
gebildet sein, zum Beispiel durch Anprägen von schrägen
Flächen 43, wobei der Ring 26 dann durch die Federn 44
gegenüber der Druckscheibe 3 verdrehbar sein muß. Die Keile
36 sind bei einer solchen Ausführungsform mit der Druck
scheibe 3 drehfest bzw. unmittelbar an dieser angeformt.
Weiterhin müssen bei einer derartigen Ausführungsform die
als Ausleger 32 ausgebildeten Anschläge in Umfangsrichtung
entsprechend dem erforderlichen Nachstellverdrehwinkel des
Ringes 26 verlängert werden, um zu gewährleisten, daß eine
axiale Begrenzung zwischen den Verschleißfühlern 22 und dem
Ring 26 über die Lebensdauer der Reibungskupplung erhalten
bleibt. Bei der letztbeschriebenen Ausführungsform kann der
Nachstellring 26 auch bei montierter Reibungskupplung 1 in
einfacher Weise von radial außen her verdreht werden, und
zwar insbesondere über die sich in Umfangsrichtung er
streckenden Anschlaglaschen 32, die über am Außenmantel des
Kupplungsgehäuses 2 vorgesehene radiale Durchlässe zugäng
lich sind. Diese radiale Durchlässe können insbesondere auch
die Drehmomentübertragungsnocken 25 der Druckscheibe 3 sowie
die Blattfedern 9 aufnehmen. Die erfindungsgemäße Nachstell
vorkehrung hat weiterhin den Vorteil, daß deren Prinzip auch
bei sogenannten gezogenen Reibungskupplungen Verwendung
finden kann, bei denen sich die Tellerfeder mit einem radial
äußeren Randbereich an einem Deckel verschwenkbar abstützt
und mit radial weiter innen liegenden Randbereichen die
Druckscheibe beaufschlagt. Eine derartige Kupplung ist in
Fig. 33 dargestellt. Zwischen Tellerfeder 104 und Druck
scheibe 103 ist eine Verschleißkompensationseinrichtung 134
vorgesehen, die ähnlich ausgebildet sein kann, wie dies im
Zusammenhang mit den Fig. 28 und 29 beschrieben wurde.
Der Nachstellring 126 wirkt wiederum über Sensorelemente 117
mit Verschleißfühler 122 zusammen. Die Nachstellung der
Verschleißfühler 122 gegenüber der Druckscheibe 103 erfolgt
durch Anlage der Anschlagbereiche 122a am Gehäuse bzw.
Deckel 102. Die Verschleißfühler 122 tragen wiederum
Anschläge 133, die den axialen Weg der Druckscheibe 103 bei
einem Ausrückvorgang begrenzen. Um eine einwandfreie
Funktion der Nachstellvorkehrung gemäß Fig. 33 zu ermögli
chen, besitzt der Ring 126 wenigstens eine geringfügige
axiale Bewegungsmöglichkeit gegenüber den Verschleißfühlern
122. Dies kann dadurch erfolgen, daß eine entsprechende An
schlagverbindung 133a mit Spiel zwischen den Verschleißfüh
lern 122 und dem Ring 126 vorhanden ist oder aber auch da
durch, daß der Ring 126 radiale Bereiche 126a besitzt, die
in axialer Richtung federnd verformbar sind, also eine
elastische Nachgiebigkeit aufweisen.
Bei dem in Fig. 34 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Verschleißsensorelemente 217 unmittelbar im Grundkörper
der Druckscheibe 203 aufgenommen. Die Verschleißfühler 222
besitzen Anschlagbereiche 222a, die mit Deckelbereichen 223,
welche Gegenanschläge bilden, zusammenwirken. Die Deckelbe
reiche 223 sind einteilig mit Befestigungsmitteln 202a, über
die die Tellerfeder 204 am Deckel 202 schwenkbar gelagert
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungs-
bzw. Haltemittel 202a durch einteilig aus dem Deckelmateri
al gebildete Laschen, die sich axial durch die Tellerfeder
204 hindurcherstrecken, gebildet. Radial außerhalb der im
radialen Bereich des Tellerfedergrundkörpers 204a vorgesehe
nen Verschleißsensoren 217 ist die Verschleißkompensations
einrichtung 234 vorgesehen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Reibungskupp
lung kann nicht nur eine Erhöhung der Kupplungslebensdauer
durch Einsatz von dickeren Reibbelägen, also durch Erhöhung
des axialen Belagverschleißvolumens, erzielt werden, sondern
auch insbesondere eine Reduzierung der Ausrückkräfte, und
zwar durch Einsatz eines Kraftspeichers mit über den Aus
rückweg der Reibungskupplung degressiver Kraft-Weg-Kennlinie
in Kombination mit wenigstens einem dem auf die Druckplatte
einwirkenden Kraftspeicher entgegenwirkenden Federmittel,
das beim Einrücken und Ausrücken der Reibungskupplung einen
allmählichen Aufbau bzw. Abbau des von der Reibungskupplung
übertragbaren Momentes über zumindest einen Teilbereich des
Kupplungsbetätigungsweges bzw. des Druckplattenweges
bewirkt. Dieses Federmittel ist zweckmäßigerweise in Serie
mit der Anpreßfeder, wie z. B. Tellerfeder, der Reibungs
kupplung geschaltet. Es kann also durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung einer Reibungskupplung eine ganz wesentliche
Ausrückkraftsenkung erreicht werden und diese Absenkung
bleibt über die Lebensdauer der Reibungskupplung erhalten
bzw. unverändert, das bedeutet in einem verhältnismäßig
schmalen Toleranzband. Weiterhin können bei Reibungskupplun
gen gemäß der vorliegenden Erfindung Tellerfedern Verwendung
finden mit im Arbeitsbereich verhältnismäßig steiler Kraft-
Weg-Kennung. Derartige Tellerfedern würden bei konventionel
len Kupplungen zu einem sehr starken Anstieg der Ausrück
kraft bei Belagverschleiß führen.
Bei Kupplungen ohne die erfindungsgemäße Nachstellung
wandert mit zunehmendem Belagverschleiß zunächst der dem
eingerückten Zustand der Reibungskupplung entsprechende
Punkt 41 (Fig. 8) entlang der Linie 40 in Richtung des
Maximums 41a. Bis zu diesem Punkt 41a erfolgt während eines
Ausrückvorganges ein Abfall der Ausrückkraft, jedoch
insgesamt nimmt das Niveau des Ausrückkraftverlaufes
gegenüber dem Ausrückkraftverlauf im Neuzustand der Rei
bungskupplung zu. Das bedeutet also, daß der Bereich 43 nach
links wandert, bis der Punkt 41 mit dem Maximum 41a überein
stimmt. Punkt 44 verlagert sich entsprechend entlang der
Kennlinie 40. Bei weiterem Belagverschleiß wandert der dem
eingerückten Zustand der Reibungskupplung entsprechende
Einbaupunkt der Betätigungstellerfeder vom Maximum 41a
allmählich in Richtung des Punktes 41b, so daß die von der
Tellerfeder aufgebrachte Anpreßkraft allmählich abnimmt. Die
in Punkt 41b von der Betätigungstellerfeder aufgebrachte
Anpreßkraft entspricht der in Punkt 41 im Neuzustand der
Reibungskupplung aufgebrachten Anpreßkraft. Sobald das
Maximum 41a überschritten wird, nimmt während des Ausrück
vorganges zumindest über einen Teilbereich des Kupplungs
betätigungsweges die Ausrückkraft zu. Bei Erreichen des
maximal zulässigen Verschleißweges bzw. Verschleißpunktes
41b ist über den gesamten Ausrückweg 43a ein Anstieg der
Ausrückkraft vorhanden. Diese Ausrückkrafterhöhung bleibt
auch dann erhalten, wenn, wie dies in Fig. 8 dargestellt
ist, eine Belagfederung oder ein Belagfederungsersatz 42a
vorhanden ist.
Bei der Auslegung der Reibungskupplung und insbesondere
deren Nachstellvorkehrung muß berücksichtigt werden, daß die
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine Axial- und Taumelschwin
gungen am Schwungrad anregt, welche auch auf die am Schwung
rad befestigte Reibungskupplung übertragen werden. Damit die
Reibungskupplung bzw. die Nachstellvorkehrung einwandfrei
funktionieren kann, das heißt keine unerwünschte Nach
stellung aufgrund solcher Schwingungen erfolgt, muß bei
Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 27, also ganz
allgemein bei Ausführungsformen mit einer Nachstellvor
kehrung mit Kraftsensor, die Nachstellkraft dieses Kraftsen
sors größer sein als die Trägheitskräfte, welche auf den
Kraftsensor einwirken können. Diese Kräfte resultieren
insbesondere durch die Massen der Haupttellerfeder, des
Nachstellringes bzw. der Nachstellelemente, einen entspre
chenden Massenanteil des Kraftsensors und gegebenenfalls
durch die Masse anderer Bauteile multipliziert mit der
maximal möglichen Axialbeschleunigung dieser Bauteile bzw.
Elemente, welche aus den Axial- und Biegeschwingungen des
Schwungrades resultiert. So muß zum Beispiel bei einer
Ausführungsform gemäß Fig. 27, bei der sich die Sensortel
lerfeder 1013 an der Kupplungsdruckplatte 1003 abstützt auch
die Trägheit dieser Kupplungsdruckplatte 1003 berücksichtigt
werden. Es muß also stets gewährleistet sein, daß die von
der Sensorfeder aufgebrachte Kraft größer ist als die auf
diese einwirkenden Kräfte, welche gebildet sind durch die
mit der maximal möglichen Axialbeschleunigung multiplizierte
Masse der Bauteile, welche aufgrund ihrer Trägheit auf die
Sensorfeder einwirken. Diese Trägheitskräfte können sich
insbesondere während der Betätigung der Reibungskupplung und
insbesondere im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung
nachteilig auswirken.
Bei Ausführungsformen gemäß den Fig. 29 bis 34 müssen bei
der Auslegung der Verschleißfühler und der Verschleißkompen
sationseinrichtungen ebenfalls die aufgrund der Trägheit der
einzelnen Bauteile und der auf diese einwirkenden Axial- und
Drehschwingungen entstehenden Kräfte berücksichtigt werden.
Allgemein sind also bei der Auslegung einer Reibungskupplung
mit integrierten Verschleißausgleichsmitteln jeweils die
Massen der Elemente zu berücksichtigen, auf die Axial- und
oder Drehschwingungen übertragen werden können und die auf
die Ausgleichsmittel einwirken. Bei den Ausführungsformen
gemäß den Fig. 28 bis 34 sind insbesondere die Bauteile
zu berücksichtigen, die die Funktion des Rampenmechanismus
beeinflussen.
In Fig. 35 ist ein geteiltes Schwungrad 1401 gezeigt, das
eine, an einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraft
maschine befestigbare, erste oder Primärschwungmasse 1402
besitzt sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 1403.
Auf der zweiten Schwungmasse 1403 ist eine Reibungskupplung
1404 unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe 1405
befestigt, über die ein ebenfalls nicht gezeichnetes
Getriebe zu- und abgekuppelt werden kann. Die Schwungmassen
1402 und 1403 sind über eine Lagerung 1406 zueinander
verdrehbar gelagert, die radial innerhalb der Bohrungen 1407
zur Durchführung von Befestigungsschrauben 1408 für die
Montage der ersten Schwungmasse 1402 auf der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zwischen den beiden
Schwungmassen 1402 und 1403 ist die Dämpfungseinrichtung
1409 wirksam, die Schraubendruckfedern 1410 besitzt, die in
einem ringförmigen Raum 1411, der einen torusartigen Bereich
1412 bildet, untergebracht sind. Der ringförmige Raum 1411
ist zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie
beispielsweise Öl oder Fett, gefüllt.
Die Primärschwungmasse 1402 ist überwiegend durch ein
Bauteil 1413, das aus Blechmaterial hergestellt wurde,
gebildet. Das Bauteil 1413 besitzt einen im wesentlichen
radial verlaufenden, flanschartigen Bereich 1414, der radial
innen einen einteilig angeformten, axialen Ansatz 1415
trägt, welcher von den Bohrungen bzw. Löchern 1407 umgeben
ist. Das einreihige Wälzlager 1406a der Wälzlagerung 1406
ist mit seinem Innenring 1416 radial außen auf dem End
abschnitt des axialen Ansatzes 1415 aufgenommen. Der
Außenring 1417 des Wälzlagers 1406a trägt die im wesent
lichen als flacher, scheibenförmiger Körper ausgebildete
zweite Schwungmasse 1403. Hierfür besitzt die Schwungmasse
1403 eine zentrale Ausnehmung, in der das Lager 1406a
aufgenommen ist. Der im wesentlichen radial verlaufende Be
reich 1414 geht radial außen in einen schalenartig ausgebil
deten Bereich 1418 über, der die Kraftspeicher 1410 wenig
stens über deren Außenumfang zumindest teilweise umgreift
und führt bzw. abstützt. Der am Bereich 1418 befestigte,
schalenartig ausgebildete Körper 1419 umgreift teilweise den
Umfang der Kraftspeicher 1410. Der Körper 1419 ist mit dem
Blechkörper 1413 verschweißt (bei 1420). Der torusartige
Bereich 1412 ist, in Umfangsrichtung betrachtet, unterteilt
in einzelne Aufnahmen, in denen die Kraftspeicher 1410
vorgesehen sind. Die einzelnen Aufnahmen sind, in Umfangs
richtung betrachtet, voneinander getrennt durch Beaufschla
gungsbereiche für die Kraftspeicher 1410, welche durch in
das Blechteil 1413 und den schalenartigen Körper 1419
eingeprägte Taschen gebildet sein können. Die mit der zwei
ten Schwungmasse 1403 verbundenen Beaufschlagungsbereiche
1421 für die Kraftspeicher 1410 sind vom Kupplungsdeckel
1422 getragen.
Die Beaufschlagungsbereiche 1421 sind durch radiale Arme
1421 gebildet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
auf den axialen Bereich 1423 des Kupplungsdeckels 1422
aufgesetzt sind und die in den Ringraum 1412 radial eingrei
fen, und zwar zwischen die Enden von in Umfangsrichtung
benachbarten Kraftspeichern 1410. Der axial verlaufende
Deckelbereich 1423 umhüllt bzw. umgreift mit einem Abschnitt
1423a die zweite Schwungmasse 1403 und ist mit dieser z. B.
über in den Abschnitt 1423a eingebrachte Anprägungen, die in
entsprechende Vertiefungen der Schwungmasse 1403 eingreifen,
oder durch eine andere Befestigungsart fest verbunden.
Der auf der Außenkontur der Schwungmasse 1403 zentrierte
Kupplungsdeckel 1422 besitzt an seinem den Beaufschlagungs
bereichen 1421 abgewandten Ende einen im wesentlichen radial
nach innen verlaufenden, ringförmigen Bereich 1426, an dem
eine als zweiarmiger Hebel wirksame Tellerfeder 1427
schwenkbar gehaltert ist. Mit radial weiter außen liegenden
Bereichen beaufschlagt die Tellerfeder 1427 eine Druckplatte
1428, wodurch die Reibbeläge 1429 der Kupplungsscheibe 1405
zwischen der zweiten Schwungmasse 1403 und der Druckplatte
1428 axial eingespannt werden. Zwischen den Reibbelägen 1429
ist eine Belagfederung 1465 vorgesehen.
Wie aus der Fig. 35 zu entnehmen ist, ist der ringförmige
Raum 1411 bzw. dessen torusartiger Bereich 1412 überwiegend
radial außerhalb der äußersten Konturen der zweiten Schwung
masse 1403 angeordnet. Dadurch können das zur Anlenkung der
ersten Schwungmasse 1402 an der Abtriebswelle der Brenn
kraftmaschine dienende und den torusartigen Bereich 1412
tragende Bauteil 1413, welches an die Brennkraftmaschine
angrenzt, und die zweite Schwungmasse 1403 radial innerhalb
des ringförmigen Raums 1411 sich über eine verhältnismäßig
große radiale Erstreckung, unter Bildung eines Zwischenraums
bzw. Luftspaltes 1430, praktisch unmittelbar gegenüber
liegen, also praktisch in einem geringen Abstand benachbart
sein, wodurch eine in axialer Richtung sehr kompakte
Bauweise des aus Schwungrad 1401, Kupplung 1404 und Kupp
lungsscheibe 1405 bestehenden Aggregats ermöglicht wird. Die
Abdichtung des ringförmigen Raumes 1411 wird durch eine
Dichtung 1431 gewährleistet, die zwischen den inneren
Bereichen der radialen Wandung 1419 und der der äußeren
Mantelfläche des Deckels 1422 wirksam ist.
In vorteilhafter Weise kann dieser Zwischenraum 1430 zur
Kühlung des Schwungrades 1401 dienen, und zwar indem durch
diesen Zwischenraum 1430 ein Kühlluftstrom hindurchgeführt
wird. Zur Erzeugung einer solchen Kühlluftzirkulation
besitzt die zweite Schwungmasse 1403 radial innerhalb der
Reibfläche 1432 axiale Ausnehmungen 1433, die sich in
Richtung des motorseitigen Bauteils 1413 erstrecken und in
den Zwischenraum 1430 einmünden. Zur Verbesserung der
Kühlung kann die zweite Schwungmasse 1403 weitere axiale
Durchlässe 1435 aufweisen, die radial weiter außen liegen
und auf der der Reibfläche 1432 abgewandten Seite mit dem
Zwischenraum 1430 in Verbindung stehen und auf der der
Kupplung 1404 zugewandten Seite der Schwungmasse 1403 radial
außerhalb der Reibfläche 1432 ausmünden. Radial innerhalb
der Durchlässe bzw. Ausnehmungen 1433 besitzt die Schwung
masse 1403 weitere Durchlässe 1434, die insbesondere zur
Aufnahme bzw. Durchführung der Befestigungsschrauben 1408
dienen.
Zur Abdichtung der teilweise mit viskosem Medium gefüllten
ringförmigen Kammer 1411 ist eine weitere Dichtung 1436
vorgesehen, die durch ein membranartiges bzw. tellerfeder
förmiges Bauteil gebildet ist, das sich radial in dem
Zwischenraum 1430 erstreckt.
Der schalenartige Körper 1419 trägt einen Anlasserzahnkranz
1439, der über eine Schweißverbindung mit ihm verbunden ist.
Zusammen mit dem Kupplungsaggregat, bestehend aus Kupplung
1404 und Kupplungsscheibe 1405, bildet das in Fig. 35
dargestellte Zweimassen-Schwungrad 1402+1403 eine Baueinheit
A, die als solche vormontiert ist, so versandt und gelagert
und auf die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in beson
ders einfacher und rationeller Weise angeschraubt werden
kann. Für den Zusammenbau der Baueinheit A werden zunächst
die Kupplung 1404 und die zweite Schwungmasse 1403, unter
Zwischenlegung der Kupplungsscheibe 1405, miteinander
verbunden. Danach wird die Untereinheit, bestehend aus
Kupplung 1404, Schwungmasse 1403 und Kup 19136 00070 552 001000280000000200012000285911902500040 0002004239289 00004 19017plungsscheibe 1405
mit dem Bauteil 1413 axial zusammengeführt, woraufhin der
schalenartige Körper 1419, der auf dem Außenrand 1423 des
Kupplungsdeckels 1422 aufgenommen wird, zur Anlage an den
äußeren Bereichen des Bauteils 1413 gebracht und mit diesem
(bei 1420) verschweißt werden kann. Vor dem axialen Zu
sammenführen der beiden Bauteile 1413 und 1419 wurden die
Federn 1410 in den torusartigen Bereich 1412 eingelegt. Die
Baueinheit A besitzt weiterhin bereits integriert das Lager
1406, welches auf dem axialen Ansatz 1415 aufgebracht ist.
In den Bohrungen 1407 des Flanschbereiches 1414 sind
außerdem noch die Befestigungsschrauben 1408 bereits
vormontiert bzw. enthalten, und zwar in Form von Inbus-
Schrauben 1408. Dabei befinden sich die Schrauben 1408 in
einer Position entsprechend der unteren Hälfte der Fig. 35.
Die Schrauben sind in dieser Position verliersicher in dem
Aggregat bzw. der Einheit A gehalten.
Die Kupplungsscheibe 1405 ist in einer zur Rotationsachse
der Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte
1428 und Reibfläche 1432 der zweiten Schwungmasse 1403
eingespannt und darüberhinaus in einer solchen Position, daß
die in der Kupplungsscheibe vorgesehenen Öffnungen 1443 sich
in einer solchen Lage befinden, daß beim Montagevorgang des
Aggregates A an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ein
Verschraubungswerkzeug hindurchbewegt werden kann. Es ist
ersichtlich, daß die Öffnungen 1443 kleiner sind als die
Köpfe 1440 der Schrauben 1408, so daß dadurch eine einwand
freie und verliersichere Halterung der Schrauben 1408 in dem
Aggregat A gewährleistet ist.
Auch in der Tellerfeder 1427, und zwar im Bereich ihrer
Zungen 1427a, sind Öffnungen bzw. Ausschnitte 1444 vor
gesehen zum Durchgang des Verschraubungswerkzeuges. Die
Ausschnitte 1444 können derart vorgesehen sein, daß sie
Verbreiterungen bzw. Erweiterungen der zwischen den Zungen
1427a vorhandenen Schlitze bilden. Die Öffnungen 1444 in der
Tellerfeder 1427, 1443 in der Kupplungsscheibe 1405 und 1434
in der Schwungmasse 1403 überdecken einander dabei in Achs
richtung, und zwar derart, daß auch bei einer wegen positio
niert zu erfolgender Montage der Einheit A auf der Kurbel
welle erforderlichen unsymmetrischen Anordnung der Bohrungen
1407 ein Montagewerkzeug, wie beispielsweise ein Inbus-
Schlüssel, einwandfrei durch die Öffnungen 1444, 1427 und
1443 hindurchreichen und in die Ausnehmungen der Köpfe 1440
der Schrauben 1408 eingreifen kann.
Ein derartiges Komplettaggregat A erleichtert die Montage
des Schwungrades erheblich, denn es entfallen verschiedene
Arbeitsvorgänge, wie der ansonsten erforderliche Zentrier
vorgang für die Kupplungsscheibe, der Arbeitsgang für das
Einlegen der Kupplungsscheibe, das Aufsetzen der Kupplung,
das Einführen des Zentrierdornes, das Zentrieren der
Kupplungsscheibe selbst, das Einstecken der Schrauben sowie
das Anschrauben der Kupplung und das Entnehmen des Zen
trierdornes.
Die Reibungskupplung 1404 besitzt eine Nachstellvorkehrung
1445, die in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit den
Fig. 1 bis 27 beschrieben wurde, mittels einer Sensorfe
der 1446 und eines Nachstellringes 1447 einen Verschleißaus
gleich gewährleistet.
Die in Fig. 36 dargestellte Drehmomentübertragungsein
richtung 1501 besitzt eine mit der Kurbelwelle K einer
Brennkraftmaschine drehfest verbindbare Gegendruckplatte
1503, an der eine Reibungskupplung 1504 unter Zwischenlegung
einer Kupplungsscheibe 1505 befestigt ist. Die Kupplungs
scheibe 1505 ist auf der Eingangswelle eines nicht näher
dargestellten Getriebes aufnehmbar.
Der Kupplungsdeckel 1522 besitzt einen axial verlaufenden
Bereich 1523, der die Druckplatte 1528 und die Reibbeläge
1529 der Kupplungsscheibe 1505 radial außen axial über
greift. Der Endabschnitt 1523a des hülsen- bzw. rohrförmigen
Deckelbereiches 1523 umhüllt bzw. umgreift die Gegendruck
platte 1503 und ist mit dieser über in den Abschnitt 1523a
eingebrachte Anprägungen 1524, die in am Außenumfang der
Gegendruckplatte 1504 vorgesehene Vertiefungen eingreifen,
fest verbunden. Der Deckel 1522 und die Gegendruckplatte
1503 können jedoch auch in anderer Weise verbunden sein,
z. B. über Schweißverbindungen, durch Verbindungen mittels
Schrauben oder Stifte, die ebenfalls vorzugsweise in
radialer Richtung eingebracht sind.
Der auf der Außenkontur der Gegendruckplatte 1503 zentrierte
Kupplungsdeckel 1522 besitzt einen im wesentlichen radial
nach innen verlaufenden ringförmigen Bereich 1526, an dem
eine als zweiarmiger Hebel wirksame Tellerfeder 1527
schwenkbar gelagert ist. Mit radial außenliegenden Bereichen
beaufschlagt die Tellerfeder 1527 die Druckplatte 1528,
wodurch die Reibbeläge 1529 zwischen der Gegendruckplatte
1503 und der Druckplatte 1528 axial eingespannt werden. Die
Tellerfeder 1527 besitzt radiale Zungen 1527a zur Betätigung
der Kupplung 1504 über ein Ausrücksystem. Zur Drehmoment-
Übertragung zwischen der Druckplatte 1528 und dem Deckel
1522 sind Drehmomentübertragungsmittel, vorzugsweise in Form
von Blattfedern 1521 vorgesehen, die mit einem Ende mit dem
Deckel 1522, vorzugsweise über Nietverbindungen 1521a, fest
verbunden sind und mit ihrem anderen Ende ebenfalls über
eine Nietverbindung mit der Druckplatte 1528. Vorzugsweise
erfolgt die Verbindung zwischen der Druckplatte 1528 und den
Blattfederelementen 1521 über eine sogenannte Blindnietver
bindung, wie sie im radialen Erstreckungsbereich der
Reibbeläge in der oberen Hälfte der Fig. 35 dargestellt
ist.
Die Reibungskupplung 1504 bzw. die Drehmomentübertragungs
einrichtung 1501 besitzt eine Nachstellvorkehrung 1545, die
in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit den Fig.
1 bis 27 beschrieben wurde, mittels einer Sensorfeder 1546
und eines Nachstellringes 1547 einen Verschleißausgleich
gewährleistet.
Bei Fig. 35 und Fig. 36 sind die unmittelbar in das
Deckelmaterial einprägten Gegenauflauframpen derart ausge
bildet, daß diese in Drehrichtung der Reibungskupplung
jeweils eine Luft-Durchlaßöffnung (1547a in Fig. 36)
bilden. Durch eine derartige Ausgestaltung wird bei Rotation
der entsprechenden Reibungskupplung eine bessere Kühlung
derselben durch eine zwangsweise Luftzirkulation erzielt.
Insbesondere wird dadurch auch der aus Kunststoff herge
stellte Nachstellring 1447 bzw. 1547 gekühlt, wodurch die
thermische Belastung dieses Ringes wesentlich reduziert
werden kann.
Die Reibungskupplung 1504 bzw. die Gegendruckplatte 1503 ist
an der Abtriebswelle K über ein elastisches bzw. federnd
nachgiebiges Bauteil 1550 drehfest, jedoch axial begrenzt
verlagerbar, befestigt. Bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel ist dieses Bauteil 1550 scheibenförmig ausgebildet
und dessen Steifigkeit derart bemessen, daß die über die
Abtriebswelle K an der Reibungskupplung 1504 erregten Axial-
und Taumel- bzw. Biegeschwingungen durch das elastische
Bauteil 1550 auf ein Maß gedämpft bzw. unterdrückt werden,
das eine einwandfreie Funktion der Reibungskupplung 1504 und
insbesondere deren Nachstellvorkehrung 1545 gewährleistet.
Es soll also über das axial nachgiebige Bauteil 1550 eine
größtmögliche Entkoppelung der Kupplungseinheit 1504
gegenüber den Axial- und Biegeschwingungen der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine, wie der Kurbelwelle, erfolgen.
Dadurch kann vermieden werden, daß die Kupplungseinheit 1504
bzw. deren Nachstellvorkehrung 1545 in ihrer Funktion
beeinträchtigt werden. Ohne die vorerwähnte Entkoppelung der
Kupplungseinheit 1504 gegenüber der Kurbelwelle K könnte
eine unerwünschte Nachstellung der Verschleißausgleichsvor
kehrung 1545 erfolgen, und zwar aufgrund der Masse der
Bauteile und der infolge von Schwingungen auf diese ein
wirkenden Beschleunigungen. Es müßten also ohne das die
Schwingungen filternde Bauteil 1550, insbesondere bei der
Auslegung der Nachstellvorkehrung 1545, die von den diese
Nachstellvorkehrung bildenden Bauteile erzeugten Trägheits
kräfte besonders berücksichtigt werden, wodurch eine
aufwendige Abstimmung erforderlich wäre und/oder zusätzliche
Mittel, um eine nicht auf einen Belagverschleiß zurück
zuführende Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung
1545 zu vermeiden.
Bei der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1501 gemäß Fig. 36
ist die Verschleißausgleichsvorkehrung 1545 zwischen dem
Kupplungsdeckel 1522 und der Tellerfeder 1527 wirksam. Die
Drehmomentübertragungseinrichtung 1501 könnte jedoch auch
mit einer Reibungskupplung gemäß den Fig. 28 bis 34
ausgestattet sein, also mit einer Reibungskupplung, bei der
die Verschleißnachstellvorkehrung zwischen der Tellerfeder
und der von dieser beaufschlagten Druckplatte wirksam ist.
Die Gegendruckplatte 1503 ist radial außen über Schraubver
bindungen 1551 mit dem axial elastischen, scheibenförmigen
Bauteil 1550 fest verbunden. Anstelle von Schraubverbindun
gen 1551 könnten auch Blindnietverbindungen, wie die in der
oberen Hälfte der Fig. 35 im Zusammenhang mit der Befesti
gung von Blattfedern an der Druckplatte 1428 gezeigte,
Verwendung finden. Radial innerhalb der Anlenkstellen 1551
zwischen dem scheibenartigen Bauteil 1550 und der Gegen
druckplatte 1503 ist zwischen diesen beiden Bauteilen 1550
und 1503 ein axialer Spalt 1552 vorhanden, der die maximale
Amplitude der Axialschwingungen zwischen den beiden Bautei
len 1550 und 1503 in die eine axiale Richtung bestimmt.
Durch Anschlag der radial inneren Bereiche der Gegendruck
platte 1503 an dem scheibenförmigen Bauteil 1550 kann die
maximale axiale Verlagerung der Reibungskupplung 1504 in
Richtung der Abtriebswelle K der Brennkraftmaschine begrenzt
werden. Bei normalen Betriebsbedingungen, insbesondere bei
einwandfrei funktionierender Brennkraftmaschine, findet eine
derartige Anlage jedoch nicht statt. Die ringförmige
Gegendruckplatte 1503 umgreift einen axialen Vorsprung 1553,
der Teil eines ring- bzw. scheibenförmigen Bauteils 1554
ist. Dieses scheibenförmige Bauteil 1554 kann mit den radial
inneren Bereichen der elastischen Scheibe 1550 fest ver
bunden sein. Die elastische Scheibe 1550 und das scheiben
förmige Bauteil 1554 sind auf einem ringförmigen Vorsprung
1555 der Welle K zentriert und mit dieser über Schraubver
bindungen 1556 fest verbunden. Die radial inneren Bereiche
des scheibenförmigen Bauteils 1550 sind dabei axial zwischen
einer Stirnfläche 1557 der Welle K und dem ringförmigen
Bauteil 1554 eingeklemmt.
Der axiale Ansatz 1553 des Bauteils 1554 besitzt an seinem
dem elastischen Bauteil 1550 abgekehrten Ende radiale Berei
che 1558, welche die axiale Verlagerung der Reibungskupplung
1504 bzw. der Gegendruckplatte 1503 in die andere axiale
Richtung begrenzen. Zwischen den Bereichen 1558 und der Ge
gendruckplatte 1503 ist bei nicht beanspruchtem elastischem
Bauteil 1550 ein axialer Spalt 1559 vorhanden. Dieser Spalt
1559 ist in Achsrichtung ähnlich dimensioniert wie der Spalt
1552. Die Gegendruckplatte 1503 kann über ihre innere
Mantelfläche auf dem axialen Ansatz bzw. Vorsprung 1553
praktisch spielfrei aufgenommen sein, so daß dadurch eine
axiale Führung der Gegendruckplatte 1503 gewährleistet
werden kann. Zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn zwischen
der inneren Mantelfläche der Gegendruckplatte 1503 und dem
axialen Ansatz 1553 zumindest ein geringer Luftspalt
vorhanden ist, also bei normalen Betriebszuständen keine
Berührung zwischen diesen beiden Bauteilen vorhanden ist.
Gemäß einer Weiterbildung kann zur Dämpfung der trotz des
elastischen Bauteils 1550 noch übertragenen Schwingungen
eine die Schwingungsenergie vernichtende Vorkehrung vorgese
hen werden. Eine derartige Vorkehrung kann durch eine Rei
bungsverbindung gebildet sein, wie sie beispielsweise in
Fig. 37 dargestellt ist. Bei der in Fig. 37 dargestellten
Ausführungsvariante ist zwischen den inneren Bereichen der
Gegendruckplatte 1503 und der äußeren Mantelfläche des
Ansatzes 1553 ein Dämpfungsmittel 1560 vorgesehen, welches
z. B. durch einen in Umfangsrichtung gewellten Ring, dessen
Wellungen radial verlaufen, gebildet sein kann. Dieser Ring
1560 ist in radialer Richtung verspannt eingebaut, wodurch
Reibung, z. B. zwischen diesem Ring 1560 und der inneren
Mantelfläche der Gegendruckplatte 1503 bei Vorhandensein von
Axialschwingungen erzeugt wird. Es erfolgt also eine ge
dämpfte Lagerung der Gegendruckplatte 1503 auf dem Ansatz
1553. Der gewellte Ring 1560 kann über seinen Umfang
getrennt sein, also offen.
Radial außen trägt das scheibenartige, elastische Bauteil
1550 einen Anlasserzahnkranz 1561.
Das scheibenförmige Bauteil 1550, die Gegendruckplatte 1503,
die Kupplungsscheibe 1505 und die Reibungskupplung 1504
bilden eine Baueinheit, die als solche vormontiert ist, so
versandt, gelagert und auf die Kurbelwelle K einer Brenn
kraftmaschine in besonders einfacher und rationeller Weise
angeschraubt werden kann. Die Befestigungsschrauben 1556 in
Form von Inbus-Schrauben sind ebenfalls bereits vormontiert,
also in der Baueinheit enthalten, und zwar verliersicher.
Die Kupplungsscheibe 1505 ist in einer zur Rotationsachse
der Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte
1528 und Gegendruckplatte 1503 eingespannt und darüber
hinaus in einer solchen Position, daß die in dieser vor
gesehenen Öffnungen 1562, welche radial innerhalb des
Federdämpfers der Kupplungsscheibe 1505 vorgesehen sind,
sich in einer solchen Lage befinden, daß beim Montagevorgang
des Aggregates an der Welle K ein Verschraubungswerkzeug
1563 hindurchbewegt werden kann. Auch die Tellerfeder 1527
besitzt, falls erforderlich, Öffnungen bzw. Ausschnitte 1564
zur Durchführung des Verschraubungswerkzeuges 1563. Die
Öffnungen bzw. Ausschnitte 1564 der Tellerfeder 1527
überdecken sich mit den Öffnungen 1562 der Kupplungsscheibe
1505, so daß das Montagewerkzeug, wie beispielsweise ein
Inbus-Schlüssel 1563, einwandfrei in die Verschraubungs
profilierungen der Köpfe der Schrauben 1556 eingreifen kann.
Wie bereits in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen
beschrieben, kann durch den Einsatz einer Reibungskupplung
1504 mit einer Vorkehrung 1545, welche zumindest den Belag
verschleiß ausgleicht, eine Optimierung in der Auslegung der
Reibungskupplung, insbesondere des die Verspannkraft für die
Kupplungsscheibe aufbringenden Kraftspeichers 1527, erfol
gen. Dieser Kraftspeicher kann derart ausgelegt werden, daß
er praktisch lediglich die zur Übertragung des gewünschten
Drehmomentes erforderliche Einspannkraft für die Kupplungs
scheibe aufbringt. Durch die Nachstellvorkehrung 1545 ist
gewährleistet, daß der Kraftspeicher 1527 im eingerückten
Zustand der Kupplungseinheit 1501 über die gesamte Lebens
dauer praktisch die gleiche Einbaulage beibehält. Weiterhin
kann durch die ebenfalls in der Kupplungseinheit 1501
vorhandene Vorkehrung in Form einer Belagfederung 1565,
welche beim Ausrücken und Einrücken der Einheit 1501 über
wenigstens einen Teilbereich des Betätigungsweges der
Druckplatte 1528 einen allmählichen Abbau bzw. Aufbau des
von der Einheit übertragbaren Drehmomentes bewirkt, eine
Reduzierung der Ausrückkräfte bzw. des Ausrückkraftverlaufes
erzielt werden. Es kann also durch entsprechende Abstimmung
zwischen den von der Vorkehrung, wie einer Belagfederung,
und von dem auf die Druckplatte einwirkenden Kraftspeicher
aufgebrachten Kräfte bzw. den Kraft-Weg-Kennungen der
gewünschte Ausrückkraftverlauf bestimmt werden. Dadurch wird
es auch möglich, das elastische Bauteil 1550 optimaler
bezüglich der erwünschten Dämpfungsfunktion für Axial-,
Biege- bzw. Taumelschwingungen auszulegen, da die auf dieses
elastische Bauteil einwirkenden verringerten Ausrückkräfte
von untergeordneter Bedeutung sind. Es können also die zum
Ausrücken der Kupplung erforderlichen Betätigungskräfte ohne
wesentliche axiale Verlagerung der Kupplungseinheit durch das
Bauteil abgestützt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch
Varianten, die durch Kombination von einzelnen in Verbindung
mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merk
malen bzw. Elementen gebildet werden können. Weiterhin
können einzelne, in Verbindung mit den Figuren beschriebene
Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich alleine genommen eine
selbständige Erfindung darstellen.