WO1999030050A2 - Reibungskupplung mit progressivem ausrückwegskraftverlauf - Google Patents

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WO1999030050A2
WO1999030050A2 PCT/DE1998/003594 DE9803594W WO9930050A2 WO 1999030050 A2 WO1999030050 A2 WO 1999030050A2 DE 9803594 W DE9803594 W DE 9803594W WO 9930050 A2 WO9930050 A2 WO 9930050A2
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WO
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spring
friction clutch
housing
pressure plate
force
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French (fr)
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WO1999030050A3 (de
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Karl-Ludwig Kimmig
Ingo Schulz
Martin O'mahony
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh
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Priority to AU21493/99A priority patent/AU2149399A/en
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Publication of WO1999030050A3 publication Critical patent/WO1999030050A3/de

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/70Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F16D13/71Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members in which the clutching pressure is produced by springs only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/75Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/757Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located on or inside the clutch cover, e.g. acting on the diaphragm or on the pressure plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/70Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F16D2013/706Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members the axially movable pressure plate is supported by leaf springs

Definitions

  • the invention relates generally to friction clutches, in particular those in which there is an adjusting device which compensates for the wear of at least the friction linings of the clutch, in particular those such as are found, for example, in patent applications DE OS 42 39 291, DE OS 43 06 505, DE OS 42 39 289, DE OS 43 22 677, DE OS 44 18 026, DE OS 44 31 641 and DE OS 195 10 905 are described or mentioned.
  • Such friction clutches are intended, among other things, for use in the drive train of a motor vehicle, and in most cases have a pressure plate that is non-rotatable but axially displaceable relative to a housing, with at least one plate spring being provided between the housing and the pressure plate, which presses the pressure plate in the axial direction from Housing applied away.
  • the adjusting device provided in the friction clutch ensures an at least approximately constant tension state of the disc spring over the life of the friction clutch mounted in the drive train.
  • the object of the present invention was to create friction clutches of the type mentioned at the outset, the manufacture of which as well as the manufacture of its components can be carried out simply and inexpensively, and these components should also be dimensioned as simply as possible in order to ensure optimal functioning of the friction clutch.
  • Another object is to create friction clutches which, as far as possible, take place over the disengagement path of the plate spring tongues and taking into account the possible manufacturing tolerances or variations, and also over the life of the friction clutch - -
  • a friction clutch of the type mentioned at the outset in which a pivot bearing supported by a housing pivotably supports a plate spring, the plate spring acting on a pressure plate or pressure plate which is rotatable but axially displaceable with the housing and an adjusting device depending on at least what occurs on the friction linings of a clutch disc Wear the diaphragm spring is displaced in the axial direction relative to the housing, the objects underlying the present invention are achieved, inter alia, in that resilient lifting means are present in the friction clutch which, when the friction clutch is disengaged, both move the pressure plate axially relative to the housing according to the release path of the pressure plate and also have a progressive force curve at least over a portion of this disengagement path.
  • the use of the resilient lifting means according to the invention ensures that the total force axially supporting the disc spring, that is to say acting against the cover-side pivot bearing, becomes greater at least via this remaining disengagement path, which means that the disengagement force acting on the disc spring tips is correspondingly greater can be, in particular in the end region of the release path, without an undesired adjustment, that is, an adjustment that is not due to wear and tear.
  • the axial supporting force acting on the plate spring which both presses the plate spring against a swivel bearing on the cover side and axially supports it when the friction clutch is disengaged so that it can be swiveled in the diameter range of the swivel bearing, can be applied exclusively by the resilient lifting device .
  • the resilient lifting means which have a progressive, that is to say increasing, force curve over the disengagement path
  • further elastic means such as, in particular, leaf spring-like means, are also used, which likewise generate an axial force on the pressure plate.
  • the additional leaf spring-like means can be installed between the housing and the pressure plate in such a way that they have a degressive, that is to say decreasing, force curve via the disengagement path of the friction clutch, that is to say also via the displacement of the pressure plate in the disengagement direction.
  • the spring characteristics of the resilient lifting means and the additional spring means acting in parallel with them can be coordinated with one another in such a way that the resulting force which acts on the pressure plate remains practically constant over the entire possible displacement path of the pressure plate with respect to the housing. Such coordination is advantageous when using an additional energy store, which applies the predominant portion of the force required for the pivotable mounting of the plate spring on the housing.
  • the leaf spring-like elements have a predetermined corrugation and are connected on the one hand to the housing and on the other hand to the pressure plate in such a way that the leaf spring-like elements in at least when the friction clutch is installed Axial direction of the clutch are biased. Due to the connection of the leaf spring-like elements to the housing and the pressure plate, as well as the predetermined corrugation, these leaf spring-like elements are additionally braced in the longitudinal direction. This tensioning or prestressing of the leaf spring-like elements can be dimensioned such that when the friction clutch is in the assembled state, there is a compression in the longitudinal direction of these leaf spring-like elements. The course of the spring characteristic of the lifting means according to the invention installed in the friction clutch can be influenced by appropriate dimensioning of this compression.
  • the progressive force profile of the lifting means viewed in the relaxation direction is present over at least approximately the entire working range of the mounted friction clutch, which includes the release path of the pressure plate and the wear path .
  • the progressive force curve on both sides of this working area should continue at least over a short distance.
  • the leaf spring-like elements are at least approximately tangential or run at least approximately in the circumferential direction with respect to the housing or the pressure plate.
  • the resilient lifting means are formed by leaf springs which have a central region and two end regions, the central region being connected to the housing or the pressure plate on the one hand and the end regions to the pressure plate or the other Housing are connected.
  • at least two sets of leaf springs can also be used, the individual leaf springs being firmly connected at one end to the housing and at the other end to the pressure plate, the leaf springs of both sets being arranged in opposite directions in the circumferential direction between the housing and the pressure plate.
  • one set of leaf springs between the housing and pressure plate is effective in the pushing direction and the other set of leaf springs in the pulling direction. This means that if the one set of leaf springs tends to be subjected to tension, the other set of leaf springs tends to be subjected to buckling.
  • the lifting means according to the invention which act on the pressure plate, can advantageously be used in conjunction with friction clutches which have a wear compensation device which is effective between the housing and the plate spring.
  • Such an adjustment device has the effect that, depending on the wear that occurs, in particular on the friction linings of a clutch disc, the plate spring is axially displaced relative to the clutch housing.
  • the plate spring is axially supported by the spring means in such a way that it can be pivoted about an annular pivot bearing which is supported or supported by the housing.
  • the plate spring is pivotably supported on the clutch housing between two supports, of which the support supporting the plate spring when the clutch is disengaged is spring-loaded axially in the direction of the plate spring or the clutch housing.
  • the spring-loaded support is axially displaceable.
  • the ring-shaped rolling support provided axially between the clutch housing and the plate spring and the ring-like support on the other side of the plate spring can have at least approximately the same contact diameter with the plate spring.
  • these two supports have a different contact diameter with the plate spring.
  • the support support has a smaller contact diameter than the cover-side roller support.
  • the resilient lifting means according to the invention acting on the pressure plate and the force exerted on the spring-loaded support pad can advantageously act in parallel.
  • the force profile required to disengage the friction clutch becomes larger in the event of lining wear, whereby it can be ensured that a force is generated at least over a small range of the disengagement force profile which is low causes axial displacement of the spring-loaded support pad.
  • This slight axial displacement enables the adjusting device to compensate for the wear that has occurred.
  • the plate spring can advantageously have a characteristic curve which ensures that during the displacement of the spring-loaded support pad, the force required to pivot the plate spring decreases.
  • the plate spring can have a decreasing force-displacement characteristic curve at least over part of the disengagement travel area, in particular in the section within which the adjustment takes place.
  • the axial force exerted on the support pad can advantageously be applied by an energy store which essentially generates a constant force or increasing force over the adjustment range of the adjustment device required over the life of the friction clutch.
  • the axially resilient or displaceable support pad can be formed in a simple manner by a plate spring-like component or at least be loaded.
  • leaf spring-like spring means are provided between the housing and the pressure plate, which act on the pressure plate in the disengaging direction of the friction clutch, are effective in parallel with the resilient lifting means and have a degressive force curve at least over the disengagement path of the pressure plate.
  • the leaf spring-like spring means can advantageously be rigidly or rigidly connected both to the housing and to the pressure plate. The arrangement of the leaf spring-like spring means can be carried out such that at least part of the torque to be transmitted between the housing and the pressure plate transmitted through this.
  • the leaf spring-like spring means transmit practically all of the torque, so that the resilient lifting means are not subjected to any additional stress.
  • the adjusting device it can be particularly advantageous if, due to the axial displacement of the pressure plate relative to the housing over the life of the friction clutch, the restoring force exerted by the leaf spring-like spring means on the pressure plate increases.
  • Force that acts on the pressure plate in the lifting or disengaging direction should therefore be at least approximately constant.
  • this resulting force increases at least slightly over the axial displacement path of the pressure plate with respect to the housing. This increase can range from 5% to 25% of the initial value.
  • a particularly simple and inexpensive embodiment of a friction clutch can be ensured in that it has a plate spring which, in the engaged state of the friction clutch, is supported on one of the housing or supported ring-like swivel support, the spring elements acting either directly or indirectly on the plate spring axially in the direction of this swivel support,
  • the friction clutch can be designed in such a way that at least after the friction linings of the clutch disc have been released by the pressure plate and / or at least in the fully disengaged state of the friction clutch, only the resilient lifting means and the leaf spring-like spring means generate a force on the pressure plate that axially at least the then disengaging force counteracts and is preferably somewhat larger than this or at least in equilibrium with it.
  • the resilient lifting means according to the invention with a progressive force curve when the friction clutch is disengaged can also be used advantageously in connection with self-adjusting friction clutches, as are known for example from DE-OS 195 24 827.
  • the disc spring acting on the pressure plate can be non-rotatable with respect to the clutch housing, whereby the action of the lifting means according to the invention, which acts on the pressure plate, ensures a practically constant disengagement force curve over the entire wear, i.e. over the life of the friction clutch.
  • a rotation of the plate spring relative to the housing for example due to high motor angular accelerations, can be avoided in such an embodiment.
  • FIG. 1 shows a friction clutch according to the invention in view
  • FIG. 2 shows a section along line II 2 of FIG. 2
  • Figure 3 is an enlarged view according to. the
  • FIG. 5 shows a view according to arrow V in FIG. 4,
  • FIGS. 7 to 9 are diagrams with functional characteristics of the friction clutch or of components of this friction clutch.
  • Figure 10 shows an alternative embodiment of an inventive
  • FIG. 11 shows a view according to arrow XI in FIG. 10,
  • FIGS. 12 to 14 are diagrams with functional characteristics of the friction clutch according to FIGS. 10 and 11 or of components of this friction clutch
  • FIG. 15 shows a section through a further embodiment designed according to the invention
  • FIG. 16 shows a plate spring for use in a friction clutch according to FIG. 15.
  • the friction clutch 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a housing 2 and a thrust washer 3 connected to it in a rotationally fixed manner but axially displaceable to a limited extent ring-like pivot bearing 5 is pivotable and the pressure plate 3 in the direction of a counter-pressure plate 6, such as a flywheel, fixedly connected to the housing 2, whereby the friction linings 7 of the clutch disc 8 are clamped between the friction surfaces of the pressure disc 3 and the counter-pressure plate 6.
  • a counter-pressure plate 6 such as a flywheel
  • the thrust washer 3 is connected to the housing 2 in a rotationally fixed manner via leaf springs 9 directed in the circumferential direction or tangentially.
  • the clutch disc 8 has so-called lining spring segments 10, which ensure a progressive torque build-up when engaging the friction clutch 1 by allowing a progressive increase in the axial forces acting on the friction linings 7 via a limited axial displacement of the two friction linings 7 towards one another.
  • a clutch disc could also be used, in which the friction linings 7 would be applied axially practically rigidly to a carrier disc.
  • the plate spring 4 has an annular base body 4 a which exerts the contact pressure, from which actuating tongues 4 b extending radially inwards start. The plate spring 4 is installed in such a way that it acts on the thrust washer 3 with areas lying radially further outside and can be tilted around the pivot bearing 5 with areas lying radially further inside.
  • leaf spring-like spring means 11 are effective between the housing 2 and the pressure disk 3.
  • the leaf spring-like further spring means 11 are clamped between the housing 2 and the pressure plate 3 such that they exert an axial force on the pressure plate 3 in the engaged state of the friction clutch 1, which urges the pressure plate 3 in the direction of the housing 2.
  • the leaf spring-like spring means 11 are firmly connected with their end regions 12 to the housing 2 and with an intermediate region 13 lying between these end regions 12 with the thrust washer 3.
  • the end regions 12 are riveted to the housing 2 via spacer bolts 14.
  • the intermediate region 13 is firmly connected to a section 15 of the leaf-spring-like elements 9 via a rivet or bolt 16 with a radial arm or cam 17 of the thrust washer 3.
  • a plurality of stacked leaf spring-like elements 9 and 11 can be used.
  • two superimposed leaf spring-like elements 9 and three superimposed leaf spring-like elements 11 are used, the connection shown in FIG. 3 between the housing 2 and the thrust washer 3 being present three times, preferably viewed over the circumference of the friction clutch 1, and preferably at the same angular distance .
  • the leaf spring-like elements 11 are designed and installed so that they both move the thrust washer 3 axially according to the disengagement path of the thrust washer 3 in the direction of the housing 2 when the friction clutch 1 is disengaged, and also have a progressive force curve at least over this disengagement path.
  • the latter means that - viewed over the disengagement or lifting path of the pressure disc 3 - the axial force exerted by the leaf spring-like elements 11 on the pressure disc 3 increases at least over a partial area, preferably over the entire area of the disengagement or lifting path of the pressure disc 3.
  • the leaf spring-like elements 9 are also installed with axial bracing between the housing 2 and the thrust washer 3.
  • the tensioning of the leaf spring-like elements 9 is carried out in such a way that - viewed over the disengagement path of the thrust washer 3 - the axial force exerted by the leaf spring-like elements 9 on the thrust washer 3 is degressive in the disengaging direction of the thrust washer 3, that is to say it becomes smaller.
  • the forces exerted by the leaf spring-like elements 9 and 11 on the thrust washer 3 are therefore effective in the same axial direction and thus add up. As can be seen from FIGS.
  • the leaf spring-like elements 11 consist of a relatively thin sheet metal material, which can have a thickness of the order of magnitude between 0.2 mm and 0.6 mm, with thicker material being used depending on the application can.
  • the leaf spring-like elements 11 are preferably stamped from band-shaped or plate-shaped spring steel, and they can be given the desired shape in the stamping tool at the same time.
  • the leaf spring-like elements 11 are elongated, with a widening in the end regions 12, which is formed in a head shape, the central region 13 is also widened. In the widened areas 12 and 13, recesses 12a, 13a are made, which are used to produce the corresponding connection, such as in particular riveting. From Figure 5 it can be seen that the leaf spring-like elements between the end regions 12 are arched in the unstressed state. The shape is chosen such that the desired force-displacement characteristic is ensured in the state installed in the friction clutch 1.
  • the leaf spring-like elements 11 in the state installed in the friction clutch and at least when the friction clutch 1 is closed are both deformed in the axial direction of the clutch and compressed in their longitudinal direction.
  • the forces or stresses thereby introduced into the leaf spring-like elements 11 produce an axial bulge at least in the engaged state of the friction clutch 1 on both sides of the central fastening area 13.
  • both the stresses introduced into the leaf spring-like elements 11 and the deformations can be determined or to be influenced.
  • the leaf spring-like elements 11 are braced both in the axial direction of the friction clutch and in the circumferential or longitudinal direction.
  • the leaf spring-like elements 9 have a U-shaped cutout 18 which surrounds or forms a tongue-shaped region 19.
  • the cutout 18 is delimited by a web 20 on each side of the tongue-shaped area 19.
  • the two webs 20 and the tongue-shaped region 19 are connected to one another via a section 21.
  • the webs 20 are connected to one another via a region 22, this region 22 merging into a tongue or extension 23 extending in the longitudinal direction of the leaf spring-like element 9 shown.
  • a recess 25 is provided, by means of which a connection, such as in particular a rivet connection, to the clutch housing 2 or the pressure plate 3 can be produced.
  • the tongue-shaped area 19 also has a recess 27 adjacent to the free end area 26 for producing a riveted connection with the clutch housing 2 or the pressure disk 3.
  • the area 19 is riveted to the pressure disk 3 in the exemplary embodiment shown and the End area 24 with the housing 2. It can also be seen from FIG. 3 that both the leaf spring-like elements 11 and the leaf spring-like elements 9 are firmly connected to the corresponding component 2 or 3 by means of the same rivet elements 14, 16.
  • the tongue-shaped regions 19 are pivoted or offset in the axial direction relative to the other regions of the leaf spring-like elements 9 — at least when installed in the coupling — in such a way that the leaf spring-like elements 9 in the axial direction of the Friction clutch 1 are considered to be elastically clamped, preferably in such a way that the force exerted by the leaf spring-like elements 9 on the pressure plate 3 urges the pressure plate 3 in the direction of the housing 2.
  • the illustrated embodiment of the leaf spring-like elements 9 according to the invention makes it possible to realize a relatively long bending path between the two fastening points 25, 27 with a relatively short overall length.
  • the force-displacement characteristic curves of the leaf spring-like elements 9 and 11 and the resulting characteristic curve are shown in the diagram according to FIG.
  • the spring travel is shown on the abscissa axis and the force on the ordinate axis.
  • the characteristic curve 28 represents the spring characteristic of the leaf spring-like elements 9, which are used in connection with a friction clutch 1.
  • the leaf spring-like elements 9 generate a proportionally increasing, that is, straight force-displacement characteristic.
  • a different course could also be generated, which can run curved at least over a section.
  • the line 29 corresponds to the spring characteristic of the leaf spring-like elements 11 intended for use with a friction clutch 1. From the characteristic curve 29 it can be seen that, starting from the relaxed position, the leaf spring-like elements 11 initially have a practically straightforward increase in force, corresponding to the section 30 The force initially applied depending on the deformation path rose then gradually decreases to the partial area 30, with the force applied by the leaf spring-like elements 11 decreasing with increasing deformation path from a certain deformation path, namely in accordance with the characteristic section 31, which in the exemplary embodiment shown is straight. By appropriate design of the leaf spring-like elements 11, the area 31 can drop more or less steeply with increasing deformation path. When designed according to the diagram in FIG. 7, the areas or sections 30, 31 of the characteristic curve 29 are straight.
  • these areas 30, 31 can be curved at least over a partial section by appropriate design of the leaf spring-like elements 11.
  • the two characteristic lines 28, 29 are coordinated with respect to one another in such a way that the resulting characteristic curve 32 has a region 33 within which the axial force generated by the leaf spring-like elements 9 and 11, which acts on the thrust washer 3, is at least approximately constant. This also ensures, as will be explained in more detail, an at least approximately constant operating point of the friction clutch according to FIGS. 1 to 3, in the engaged state thereof. This also ensures an at least approximately constant working range for the plate spring 4.
  • the pivot bearing 5, at the radial height of which the plate spring 4 pivots when the friction clutch 1 is actuated, similarly to a two-armed lever, comprises only a support ring 34 which is clamped between the housing 2 and the plate spring 4, at least when the friction clutch 1 is engaged.
  • the ring 34 forming a pivoting support for the plate spring is supported on the housing 2 via an adjustment device 35. This readjustment 35 ensures that there is no play in the event of an axial displacement of the plate spring 4 in the direction of the counter-pressure plate 6 as a result of wear on the friction linings 7 between the ring 34 and the plate spring 4. This axial displacement of the plate spring 4 is described in more detail below.
  • the ring-like component 34 which at the same time carries or forms the rolling support for the plate spring 4, has in the circumferential direction extending and axially increasing run-up ramps 36 which are distributed over the circumference of the component 34.
  • the run-up ramps 36 are supported on counter-run-up ramps 37 stamped into the cover 2.
  • the ramps 36 and 37 are formed in the circumferential direction with respect to their length and their set-up angle in such a way that they enable at least one angle of rotation of the ring 34 relative to the housing 2, which over the entire service life of the friction clutch 1 adjusts the friction surfaces of the thrust washer 3 and Backing plate 6 and wear occurring on the friction linings 7 guaranteed.
  • DE-OS 43 22 677 the content of which is to be regarded as integrated in the present application.
  • the ring 34 is spring-loaded in the circumferential direction, specifically in the direction which, by running up the ramps 36 on the counter ramps 37, brings about an axial displacement of the ring 34 in the direction of the thrust washer 3, that is to say axially away from the housing 2.
  • the spring loading of the adjusting ring 34 is ensured by individual coil springs 38, which extend in the circumferential direction of the cover 2.
  • the springs 38 cause an axial force on the plate spring 4 via the ramps 36, 37, which is directed in the same direction as the disengagement force, ie in the direction of arrow A.
  • the line 40 in FIG. 8 represents the course of the force which the disc spring 4 exerts when it is between two supports, the radial distance of which is the radial distance between the pivot bearing 5 and the radially outer support diameter. 3a corresponds, is axially deformed.
  • the characteristic curve 41 represents the course of the force which is to be applied to the thrust washer 3 against the direction of the arrow A in order to conically deform the plate spring 4 in the friction clutch 1.
  • the difference in force between the characteristic curves 40 and 41 corresponds to the force which is applied by the leaf spring-like elements 9 and 11. This force counteracts the force applied by the plate spring 4 to the thrust washer 3.
  • the point 42 represents the installation position of the plate spring 4 when the friction clutch 1 is closed, that is to say the position in which the plate spring 4 exerts the maximum contact pressure on the pressure disk 3 for the corresponding installation position.
  • the point 42 can be shifted up or down by changing the conical installation position of the plate spring 4 along the line 41.
  • the line 43 mainly represents the axial spreading force exerted by the lining spring segments 10, which acts between the two friction linings 7.
  • This characteristic curve also contains all spring effects that act in the same way as the pad suspension, such as cover elasticity, elasticity of the friction linings or the like.
  • This axial spreading force counteracts the axial force exerted by the plate spring 4 on the thrust washer 3.
  • the spring segments 10 relax, specifically via the path 44.
  • the disengaging process of the clutch 1 is supported by the aforementioned spreading force via this path 44, which also corresponds to a corresponding axial displacement of the pressure disk 3.
  • the maximum disengagement force to be applied is less than that which would correspond to the installation point 42 if the pad spring segments 10 were not present.
  • FIG. 9 shows the release force curve 47 which has to be applied in the area of the tongue tips 4c in order to disengage the friction clutch 1.
  • the disengagement path required in the area of the tongue tips 4c is correspondingly increased compared to the axial path of the plate spring in the area of the bearing diameter 3a or the path of the thrust washer 3 by the lever ratio of the plate spring 4 and the deflection of the tongues 4b.
  • This diaphragm spring or lever ratio corresponds approximately to the ratio of the radial distance between pivoting support 5 or 34 and actuation diameter in the area of tongues 4c to the radial distance between pivoting support 5 or 34 and support diameter 3a. In most cases, this gear ratio is of the order of 3: 1 to 5: 1.
  • the course of the disengagement force - based on the actuation diameter in the area of the tongue tips 4c - is reduced in accordance with this transmission ratio compared to the associated force course in the corresponding area of the spring characteristic 41 according to FIG. 8.
  • the venting path 48 of the thrust washer 3 is also entered in FIG.
  • the end point of the venting path 48 or the total disengagement path 50, with reference to the thrust washer 3, is identified with 49 on the characteristic curve 41.
  • the release path 48 or the disengagement path 50 is usually designed such that even when the full disengagement path is reached, the disengagement force corresponding to the end point 49 is less than the disengagement force corresponding to the point 45.
  • the points 28a, 29a, 32a on the assigned characteristic curves 28, 29, 32 represent the forces or the sum of the forces which are exerted or exerted on the pressure disc 3 by the leaf spring-like elements 9 and 11 - in the engaged state of the new friction clutch 1 .
  • Points 28b, 29b, 32b represent the corresponding forces which are exerted on the pressure plate 3 by the leaf spring-like elements 9 and 11 in the disengaged state of the new friction clutch 1 and in the case of a new clutch plate 8.
  • the points 28c, 29c, 32c of the assigned characteristic curves 28, 29, 32 correspond to the forces exerted by the leaf-spring-like elements 9 and 11 or the sum of these forces which are exerted by the leaf-spring-like elements 9 and 11 on the pressure disc 3 when the clutch disc 8 is fully worn become or will.
  • the practically horizontal portion 33 of the resulting force characteristic 32 shows that a practically constant axial support force is exerted on the pressure plate 3 and thus also on the plate spring 4 over the entire service life of the friction clutch 1.
  • the leaf spring-like elements 9, 11 serve in the coupling construction according to Figures 1 to 6 as a force sensor or force sensor, which in the Interaction with the adjustment device 35 ensures compensation of the wear that occurs at least on the friction linings 7.
  • an actuating force in the direction of arrow A according to FIG. 2 is introduced onto the tongue tips 4c via a release bearing or a release system.
  • the force curve required to disengage the friction clutch 1 in the area of the tongue tips 4c is shown in FIG. 9 by the characteristic curve 47. From FIG. 9 it can also be seen that over a first section 51 of the desired total disengagement path 52 viewed in the area of the tongue tips 4c, the force required for pivoting the plate spring 4 increases in accordance with the characteristic curve area 47a.
  • a resulting axial force acts on the thrust washer 3 via the partial area 51, which is directed axially in the direction of the housing 2 and is formed from the sum of the axial forces generated by the lining spring segments 10 and the leaf spring-like elements 9 and 11.
  • the extending over the portion 51 line section 53 represents the existing between the pressure plate 3 and plate spring 4 bracing force.
  • the point 54 represents the operating state of the friction clutch 1, in which the pressure disk 3 at least substantially completely relieves the friction linings 7 of the clutch disk 8. If point 54 is exceeded in the disengaging direction, the operation for pressing
  • Friction clutch 1 required disengagement force corresponding to sub-area 47b of characteristic curve 47. If point 54 is exceeded, the axial force exerted by pad spring segments 10 on thrust washer 3 is eliminated, so that then only the resulting axial force generated by leaf spring-like elements 9 and 11 press thrust washer 3 against the plate spring 4 is applied. This resulting Axial force according to the characteristic curve area 33 of FIG. 7 is present at least over the characteristic curve area 55 according to FIG. 9. It can be seen from Figure 9 that
  • the friction clutch 1 is designed in such a way that the point 57 corresponding to the total disengagement path 52 is distant from the intersection 56 of the two characteristic areas 47b, 55, so that even if a certain amount of the target total disengagement path 52 is exceeded, it is ensured that no unintentional readjustment takes place due to the relief of the ring 34 by the plate spring 4.
  • the release system cooperating with the friction clutch 1 must therefore be designed in such a way that it is always ensured that point 56 is not exceeded.
  • a stop can be provided which limits the actuation path or pivoting angle of the plate spring 4.
  • this stop can be formed, for example, by the annular region 58.
  • the friction clutch 101 shown in FIGS. 10 and 12 has a housing
  • counter pressure plate 106 such as a flywheel, fixedly connected to housing 102, whereby the friction linings of a clutch disc are clamped between the friction surfaces of pressure disc 103 and a counter pressure plate.
  • the thrust washer 103 is connected to the housing 102 in a rotationally fixed manner via leaf springs 109 directed in the circumferential direction or tangentially.
  • the leaf springs 109 take over the torque transmission between the thrust washer 103 and the housing 102.
  • the leaf springs 109 can have a certain preload.
  • the leaf springs 109 can be installed in such a way that in the installed state of the friction clutch 101 this pretension axially pushes the thrust washer 103 towards the housing 102 at least over a portion of the disengagement path.
  • leaf springs 109 exert a force on this thrust washer 103 at least over a portion of the disengagement path of the thrust washer 103, which opposes an axial displacement of the thrust washer 103 in the disengaging direction.
  • the plate spring 104 has an annular base body 104a, which exerts the contact pressure, from which radially inwardly extending actuating tongues 104b extend.
  • the plate spring 104 is installed in such a way that it acts on the thrust washer 103 with areas lying further radially outwards and can be tilted around the pivot bearing 105 with areas lying further radially inwards. From Figure 11 it can be seen that in addition to the leaf spring-like spring means 109, further leaf spring-like spring means 111 between the housing 102 and the
  • Thrust washer 103 are provided.
  • the leaf spring-like spring means 111 are arranged, designed and effective in a similar manner to that described in connection with the leaf spring-like spring means 11 according to FIGS. 1 to 5.
  • the plate spring-type energy store 159 has a resilient base body 159a, which has radially inside projections in the form of tongues or projections 159b, which bear against the plate spring 104 or their tongues 104b, as a result of which the plate spring 104 is axially supported.
  • the plate-spring-like energy store Radially on the outside, has regions 159c which are formed, for example, by radially protruding tongues or projections.
  • the plate spring-type energy store 159 is axially supported on the housing 102 via these areas 159c.
  • the housing 102 carries corresponding areas 160, which in the exemplary embodiment shown are formed by heads of spacer bolts 161 riveted to the housing 102.
  • the bolts 161 are arranged on a specific diameter of the housing 102 and engage axially through recesses provided in the plate spring 104.
  • the plate spring-like energy store 159 is held centered relative to the housing 102 by means of the bolts 161.
  • the plate spring 104 is also centered relative to the housing 102 by means of bolts 161.
  • the bolts are preferably 161 evenly distributed over the circumference, the number of which can be of the order of 3 to 18.
  • the support ring 134 of the pivot bearing 105 which forms an annular pivot support for the plate spring 4, is arranged and acts in a similar manner between the housing 102 and the plate spring 104, as was described in connection with the support ring 34 of the friction clutch in accordance with FIGS. 1 to 3.
  • the spring characteristics or spring characteristics of the individual resilient components 104, 109, 111, 138, 159 are coordinated with one another in such a way that at least approximately when released, i.e. with virtually complete relief of the friction linings of the clutch disc, which cooperates with the friction clutch 101 mounted in the motor vehicle, which
  • the sum of the disengagement force acting on the tongue tips 104c in the direction of arrow A and the axial force exerted on the plate spring 104 by the springs 138 via the ring 134 is in equilibrium or somewhat less than the sum of the plate spring-like elements 109, 111 on the plate spring 104 exerted axial force and the axial force also exerted on the plate spring 104 by the plate spring-type energy store 159.
  • the adjustment ring 134 supported by ramps on the cover 102 is relieved, so that it is rotated by the springs 138 and follows the plate spring 104 due to the action of the ramps and remains attached to it.
  • the axial displacement of the plate spring 104 in accordance with the wear that occurs, in particular on the friction linings of the corresponding clutch disk, also changes the state of tension of the plate spring-type energy store 159.
  • the energy store 159 is elastically deformed when the friction clutch 101 is actuated, in this way that he changes his taper.
  • This deformation of the plate spring-type energy store 159 can be used to increase the safety when actuating the friction clutch 101. In the exemplary embodiment, this takes place in that with increasing disengagement travel in the area of the tongue tips 104c, that is to say with increasing elastic deformation of the energy store 159, this energy store 159 generates an increasing force acting axially on the plate spring 104.
  • the spring characteristic of the leaf spring-like elements 111 must be corrected accordingly, at least to the characteristic curve 129 approximately guarantee. If the leaf spring-like elements 109 are omitted, the torque transmission between the thrust washer 103 and the housing 102
  • this torque transmission can take place by means of the bolts 116, which are supported on corresponding areas of the housing 102.
  • the sinusoidal curve of the characteristic curve 129 is mainly or exclusively guaranteed by the spring characteristic generated by the leaf spring-like elements 111.
  • the sinusoidal characteristic curve 129 has a section 131 within which the force decreases as the deformation path increases.
  • the section 131 can run at least approximately linearly or slightly curved.
  • the leaf spring-like elements 109 and 111 are in a tensioned state which corresponds to the point 129a of the characteristic curve 129.
  • the point 129b of the characteristic curve 129 corresponds to the tension state of the leaf spring-like elements 109 and 111 when a new friction clutch is disengaged with a new clutch disc.
  • the force-displacement characteristic curve 128 of the plate spring-type energy store 159 is shown in the diagram according to FIG.
  • the characteristic curve 128 has a section 162 which is practically linear or slightly curved.
  • the point 128a corresponds to the tension state of the energy store 159 when a new friction clutch 101 is mounted on a counterpressure plate and has an associated new clutch disc.
  • the point 128b corresponds to the tension state of the energy store 159 when a new friction clutch is disengaged with a new clutch disc.
  • the point 128b corresponds to an actuation state of the friction clutch 1, in which the tongue tips 104c have been moved axially by the desired disengagement path in the direction of the arrow A. If this target disengagement path deviates, point 128b shifts accordingly.
  • this point 128b moves in the direction of point 128c. Due to the wear occurring over the life of the friction clutch 101, in particular on the friction linings of the associated clutch disc, the points 128a, 128b shift along the section 162 in the direction of the point 128c.
  • the point 128c corresponds to the disengaged state of the friction clutch 101 with maximum permissible wear on the friction linings of the assigned clutch disc.
  • the respective axial force exerted on the plate spring 104 by the spring-loaded components 109, 111 and 159 increases during a disengagement actuation of the friction clutch 101.
  • the resulting force acting axially on the plate spring 104 in the direction of the cover 102 increases. This resulting force ensures that the plate spring 104 is axially urged against the annular pivot support 134 so that the disc spring can change its taper around this annular pivot support 134. This ensures that the plate spring 104 can be pivoted around the annular pivot support 134 in a manner similar to a two-armed lever.
  • Elements 109 and the energy store 159 can be coordinated with one another in such a way that when the clutch disk friction linings which can be acted upon by the pressure disk 103 are released or practically fully relieved, the total force generated by these energy stores is at least approximately in equilibrium with the total force acting on the other side of the plate spring, the in the illustrated embodiment by the disengagement force that is then present and by the springs 138 that exist between the rolling support 134 and the housing 102 NEN ramps generated axial force is formed.
  • Friction clutch 101 must be applied in the area of the tongue tips 104c. A resulting axial supporting force according to the line course 153 acts on the plate spring 104 via the first partial region 151 of the disengagement path.
  • the disengagement force required to actuate the friction clutch 101 has a profile according to the characteristic area 147a over the first section 151 of the target total disengagement path 152 viewed in the area of the tongue tips 104c. Via this subsection 151, a resulting axial force acts on the thrust washer 103 in the axial direction of the housing 2, which has a profile according to the line section 153.
  • the force curve according to the line 153 corresponds to the resulting force curve which is generated by the pad spring provided between the friction linings of the friction clutch interacting with the friction clutch 101, the leaf spring-like elements 109, 111 and the plate spring-like energy store 159.
  • the resulting axial force generated by the resilient elements 109, 111 and 159 on the plate spring 104 has a course corresponding to the characteristic section 155 after the point 154 has been exceeded. It can be seen that after the point has been exceeded of point 154, the axial supporting force acting on the plate spring 104, which ensures that the plate spring can be pivoted to open the friction clutch 101, increases, as has already been described in connection with the diagrams according to FIGS. 12 and 13.
  • the resultant force curve generated by the resilient components 109, 111 and 159 over the first partial section 151 is represented by the dash-dotted line section 153a.
  • the resulting force curve generated according to sections 153a and 155 is linear. However, at least over a partial area of the sections 153a, 155, the force curve can also be at least slightly curved, for example
  • the desired force profile can be generated by appropriate design of the resilient components 109, 111 and 159. However, the effect of further energy stores or resilient components can also be superimposed in order to achieve the desired force profile.
  • the plate spring 104 axially supporting energy storage are designed or coordinated so that the by this resulting resulting axial support force remains practically constant over the disengagement path or even slopes, so that with these friction clutches there is only a disengagement safety up to point 156 at the most.
  • the design according to the invention and the resultant course of the support force corresponding to the area 155 ensure that the safety over the way is significantly improved, up to the point 163. This increase in the safety when moving the friction clutch 101 ensures that even with larger ones Tolerance variations in the manufacture of releasers and friction clutches do not result in unwanted readjustments that impair the function of the friction clutches.
  • the increased safety of passage guaranteed by the invention enables a free selection of the characteristic curve of the plate spring 104.
  • the invention is not limited to the embodiments of the resilient lifting means described in connection with the figures, with a progressive force curve over the disengagement path.
  • This progressive force curve can also be generated via differently designed spring means, for example via disc-shaped and / or leaf spring-like and / or disc spring-like elements which, for example, as shown in FIG. 11, are placed around bolts 116 and, for example, between a head 116a of bolts 116 and corresponding to the housing 102 are resiliently clamped and resiliently deformable.
  • a resilient element 163 is shown schematically in FIG.
  • This resilient element 163 can be formed by an annular plate spring-like spring element, the housing 102 then having to be adapted accordingly.
  • the resilient lifting means 111 can also by individual leaf spring-like elements are formed, which are connected at one end to the housing 102 and the other end of the thrust washer 103. These leaf spring-like elements can - viewed in the circumferential direction of the friction clutch 1 - be arranged in opposite directions, which means that the leaf spring-like elements are divided into at least two groups, the one group of leaf spring-like elements acting in the pulling direction between the housing 102 and the pressure plate 103 and the other group of leaf spring-like elements in the direction of thrust. By appropriately matching the lengths of the individual leaf spring-like elements, they can also be compressed in their longitudinal direction, in a similar manner to that described in connection with the resilient lifting means 111 and 11, respectively. Transferred to FIG.
  • the leaf springs would thus have a common fastening point on the pressure disk 103, specifically via the bolt 116. In the region of this fastening point, the individual leaf springs would lie on top of one another.
  • the leaf springs of both groups have different fastening points in the area of the pressure plate 103, so that they can then be arranged at a distance in the circumferential direction.
  • an additional energy store 159 is present, which, however, is applied to the plate spring 104 at the radial height of that formed by the ring 134 acts in such a way that this energy storage device is practically not deformed when the friction clutch is actuated, in contrast to the energy storage device 159 shown.
  • Such an energy storage device, supported on the plate spring 104 at the radial height of the ring-shaped rolling support device formed by the ring 134, can then be used in this way be designed such that it generates a practically constant force via the spring travel required to compensate for the wear that occurs.
  • the friction clutch 201 shown in FIG. 15 has a housing 202 made of sheet metal and a thrust washer 203 connected to it in a rotationally fixed manner but axially displaceable to a limited extent. Axially between the thrust washer 203 and the cover 202, a pressure plate spring 204 is clamped, which is provided at the radial height of a cover side annular support region 205 is pivotable in the manner of a two-armed lever. The plate spring 204 acts on the thrust washer 203 with areas 204a lying radially further outward.
  • the thrust washer 203 is connected to the housing 202 in a rotationally fixed manner by means of leaf springs 209 directed in the circumferential direction or tangentially. In use, as shown in FIG.
  • the friction clutch 201 is mounted on a counter pressure plate 6.
  • the side of the plate spring facing the cover 202 4 provided annular support area 205 is formed by a ring-like pivoting support which is formed by a sheet metal ring 234 in the illustrated embodiment.
  • This ring 234 is part of an automatic or automatic adjustment device 235, which enables compensation of at least the wear occurring on the friction linings by axially adjusting the plate spring 204.
  • the support ring 234 is clamped between the housing 202 and the plate spring 404 at least when the friction clutch 1 is engaged.
  • the ring 234, which forms a pivoting support for the plate spring, is supported on the housing 202 via a ramp arrangement. This ramp arrangement ensures that there is no play between the ring 234 and the plate spring 204 when the plate spring 204 is axially displaced in the direction of the counterpressure plate as a result of wear on the friction linings.
  • the automatic adjusting device 235 acts between the housing 202 and the plate spring 204 in a manner similar to that of the adjusting device 35 described in connection with FIGS. 1 and 2. This means that the ring 234 performs the same function as the ring 34, which can also be seen from the fact that the adjusting ring 234 is acted upon in a manner similar to the ring 34 by energy stores 238 in the adjusting direction of the corresponding ramps. In this regard, reference is made to the corresponding description of FIGS. 2 and 3.
  • the plate spring 204 is secured against rotation with respect to the cover 202 by means of flat rivets 260 or rivet elements 260, which reach axially through correspondingly adapted slots in the plate spring 204.
  • the essential difference of the coupling embodiment according to FIG. 15 compared to the ones described above is that the axial support function for the clutch actuator spring assumed by the leaf spring-like elements according to FIGS. 1 to 3 and 6 or by the plate spring-like energy store 159 according to FIG. 10, in the embodiment according to FIG. 15 is taken over by resilient spring means 261 in the axial direction, which are formed in one piece with the plate spring 204.
  • These tongue-like spring means are axially supported on areas 265 of the housing 202.
  • the plate spring 4 or its base body 211 is axially loaded or pulled in the direction of the housing 202, as a result of which the annular adjusting element 234 is clamped axially between the ramps of the adjusting device provided on the cover and the plate spring.
  • the plate spring 204 has an annular base body 211 which serves as an energy store and from whose inner edge radially inwardly directed tongues 268, which act as actuating means for the
  • Tongue tips 269 exerted a corresponding actuating force by means of a release bearing.
  • the axially flexible spring means 261 which are resiliently braced against the cover 202 are formed by elongated tabs or tongues which are loop-shaped or hairpin-shaped. The tab-shaped
  • Spring means 261 are on the radially inner edge region of the annular
  • Belleville spring main body 211 formed. Starting from the base body 211, the spring means 261 initially extend radially inward over an elongated section 262. Section 262 merges into a deflection area 263, which in turn turns into opens into an elongated portion 264 which runs radially outward.
  • Such a configuration of the tab-like tongues 261 results in a relatively long bending or torsion distance between the junction of the sections 262 with the base body 211 and the cover-side support 267.
  • the free end section 266 of the loop-shaped spring means 261 is widened, as a result of which the surface stress occurring in these regions and in the regions of the cover which interact with these regions 266 can be reduced.
  • the free end section 266 of the tongues 261 is supported with a prestress on the side 267 of the cover 202 facing away from the pressure disk 203 or the plate spring base body 211.
  • the shape of the spring means 261 and the distance between the cover-side support 265 for these spring means 261 and the support or rolling area 205 for the plate spring 204 are coordinated with one another in such a way that the tab-like spring means 261 are in a tensioned state.
  • the free end regions 266 and / or the lid regions interacting with them can have a curvature or spherical shape, as a result of which the movement conditions which occur when the plate spring 204 is pivoted between the end regions 266 and the opposite lid regions are optimized.
  • the tongues or tab-like spring means 261 can have a spring characteristic according to the area 162 of the one shown in FIG. 13 Have characteristic.
  • the leaf spring-like elements 209 can advantageously have a spring characteristic, as described in connection with FIG. 12,

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit zwischen Gehäuse und Druckscheibe angeordneten Federn.

Description

Reibungskupplung
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Reibungskupplungen, insbesondere solche, bei denen eine den Verschleiß zumindest der Reibbeläge der Kupplung kompensierende Nachstelleinrichtung vorhanden ist, insbesondere solche, wie sie zum Beispiel in den Patentanmeldungen DE OS 42 39 291 , DE OS 43 06 505, DE OS 42 39 289, DE OS 43 22 677, DE OS 44 18 026, DE OS 44 31 641 und DE OS 195 10 905 beschrieben oder erwähnt sind. Derartige Reibungskupplungen sind unter anderem zur Verwendung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges gedacht, und besitzen in den weitaus meisten Fällen eine gegenüber einem Gehäuse drehfeste, jedoch axial begrenzt verlagerbare Anpreßplatte, wobei zwischen Gehäuse und Anpreßplatte wenigstens eine Tellerfeder vorgesehen ist, welche die Anpreßplatte in axialer Richtung vom Gehäuse weg beaufschlagt. Die in der Reibungskupplung vorgesehene Nachstelleinrichtung gewährleistet einen zumindest annähernd konstanten Verspannungszustand der Tellerfeder über die Lebensdauer der im Antriebsstrang montierten Reibungskupplung.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Reibungskupplungen der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Herstellung selbst als auch die Herstellung deren Komponenten einfach und preiswert erfolgen kann, wobei diese Komponenten auch möglichst einfach dimensionierbar sein sollen, um eine optimale Funktion der Reibungskupplung zu gewährleisten. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Reibungskupplungen zu schaffen, die über den Ausrückweg der Tellerfederzungen und unter Berücksichtigung der möglichen Herstellungstoleranzen beziehungsweise Streuungen, sowie über die Lebensdauer der Reibungskupplung einen möglichst - -
niedrigen und/oder möglichst konstanten Ausrückkraftverlauf -zumindest nach Freigabe der Kupplungsscheibe- aufweisen. Es soll auch über den maximal möglichen Ausrückweg und über die Lebensdauer der Kupplung ein unzulässiger beziehungsweise unerwünschter Kraftanstieg, der die Funktion der Nachstelleinrichtung beeinträchtigen könnte, vermieden werden.
Bei einer Reibungskupplung der eingangs genannten Art, bei der eine von einem Gehäuse getragene Schwenklagerung eine Tellerfeder schwenkbar abstützt, wobei die Tellerfeder eine mit dem Gehäuse drehfeste, jedoch axial verlagerbare Anpreßplatte beziehungsweise Druckscheibe beaufschlagt und eine Nachstelleinrichtung in Abhängigkeit zumindest des an den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe auftretenden Verschleißes die Tellerfeder in axialer Richtung relativ zum Gehäuse verlagert, werden die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben unter anderem dadurch gelöst, daß in der Reibungskupplung federnde Abhubmittel vorhanden sind, welche beim Ausrücken der Reibungskupplung sowohl die Anpreßplatte axial entsprechend dem Ausrückweg der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse verlagern als auch zumindest über einen Teilbereich dieses Ausrückweges einen progressiven Kraftverlauf aufweisen. Das bedeutet also, daß die von den Abhubmitteln auf die Anpreßplatte ausgeübte Axialkraft beim Ausrücken der Reibungskupplung zumindest über einen Teilbereich der Ausrückbewegung größer wird. Dies bedeutet auch, daß beim Einrücken der Reibungskupplung die von den Abhubmitteln auf die Anpreßplatte ausgeübte Axialkraft zumindest über einen Teilbereich der Einrückbewegung verringert wird.
Durch die Anordnung derartiger federnder Abhubmittel in Reibungskupplungen mit Nachstelleinrichtungen, welche zwischen Gehäuse und Tellerfeder wirksam sind, kann die Überwegsicherheit beim Ausrücken der Reibungskupplung vergrößert werden, und zwar weil ab dem Nachstellpunkt beziehungsweise Nachstellbereich, in dem ein vorhandener Belagverschleiß durch die Nachstelleinrichtung kompensiert wird, die die Telllerfeder gegen die deckelseitige Schwenkauflage beaufschlagende Summenkraft größer wird. Diese Summenkraft wird bei den Reibungskupplungen gemäß der eingangs beschriebenen Art in den weitaus meisten Fällen durch die zwischen den Reibbelägen vorhandene Belagfederung, den zwischen Gehäuse und Anpreßplatte vorhandenen blattfederartigen Elementen und wenigstens einem die Tellerfeder axial abstützenden Energiespeicher, der membranartig ausgebildet sein kann, erzeugt. Bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Anpreßplatte wird die Wirkung der Belagfederung auf die Anpreßplatte aufgehoben. An diesem Freigabepunkt beziehungsweise innerhalb des an diesen Freigabepunkt angrenzenden Ausrückwegbereiches wird der Belagverschleiß durch Aktivierung der Nachstelleinrichtung ausgeglichen. Dies ist in dem eingangs angeführten Stand der Technik näher beschrieben, weshalb bezüglich der Funktion und der möglichen Ausgestaltung von in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Nachstelleinrichtungen ausdrücklich auf den Offenbarungsinhalt dieser Schriften Bezug genommen wird, so daß in der vorliegenden Anmeldung diesbezüglich keine ausführliche Beschreibung erforderlich ist.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen federnden Abhubmittel, welche zumindest über den nach Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Anpreßplatte verbleibenden Restausrückweg einen progressiven Kraftverlauf aufweisen, wird gewährleistet, daß zumindest über diesen Restausrückweg die die Tellerfeder axial abstützende, also gegen die deckelseitige Schwenklagerung beaufschlagende Summenkraft größer wird, wodurch auch die auf die Tellerfederzungenspitzen einwirkende Ausrückkraft entsprechend größer werden kann, und zwar insbesondere im Endbereich des Ausrückweges, ohne daß eine unerwünschte Nachstellung, also eine Nachstellung, die nicht auf einen Verschleiß zurückzuführen ist, erfolgt.
Gemäß einer Anwendung der erfindungsgemäßen Abhubmittel kann die auf die Tellerfeder einwirkende axiale Abstützkraft, welche die Tellerfeder sowohl gegen eine deckelseitige Schwenklagerung beaufschlagt als auch beim Ausrücken der Reibungskupplung axial abstützt, damit diese im Durchmesserbereich der Schwenklagerung verschwenkt werden kann, ausschließlich durch die federnden Abhubmittel aufgebracht werden. Zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn zusätzlich zu den federnden Abhubmittel, welche über den Ausrückweg einen progressiven, also ansteigenden Kraftverlauf besitzen, weitere elastische Mittel, wie insbesondere blattfederartige Mittel, verwendet werden, die ebenfalls eine Axialkraft auf die Anpreßplatte erzeugen. Die zusätzlichen blattfederartigen Mittel können dabei zwischen Gehäuse und Anpreßplatte derart verbaut sein, daß sie über den Ausrückweg der Reibungskupplung, das bedeutet also auch über die Verlagerung der Anpreßplatte in Ausrückrichtung, einen degressiven, also abnehmenden Kraftverlauf besitzen. Die Federcharakteristiken der federnden Abhubmittel und der zusätzlichen, parallel zu diesen wirksamen Federmittel können dabei derart aufeinander abgestimmt sein, daß die erzeugte resultierende Kraft, welche auf die Anpreßplatte einwirkt, über den gesamten möglichen Verlagerweg der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse praktisch konstant bleibt. Eine derartige Abstimmung ist vorteilhaft bei Verwendung eines zusätzlichen Energiespeichers, der den überwiegenden Anteil der für die schwenkbare Halterung der Tellerfeder am Gehäuse erforderlichen Kraft aufbringt. Um den über den Ausrückweg progressiven Kraftverlauf der erfindungsgemäßen Abhubmittel zu erzeugen, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die blattfederartigen Elemente eine vorbestimmte Wellung aufweisen und einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit der Anpreßplatte derart verbunden sind, daß zumindest bei montierter Reibungskupplung die blattfederartigen Elemente in Achsrichtung der Kupplung vorgespannt sind. Aufgrund der Verbindung der blattfederartigen Elemente mit dem Gehäuse und der Anpreßplatte sowie der vorbestimmten Wellung ist zusätzlich eine Verspannung dieser blattfederartigen Elemente in Längsrichtung vorhanden. Diese Verspannung beziehungsweise Vorspannung der blattfederartigen Elemente kann dabei derart bemessen sein, daß im montierten Zustand der Reibungskupplung eine Stauchung in Längsrichtung dieser blattfederartigen Elemente vorhanden ist. Durch entsprechende Bemessung dieser Stauchung kann der Verlauf der Federcharakteristik der in die Reibungskupplung eingebauten, erfindungsgemäßen Abhubmittel beeinflußt werden.
Um eine einwandfreie Funktion einer Reibungskupplung mit einer den Belagverschleiß ausgleichenden Nachstelleinrichtung zu gewährleisten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der in Entspannungsrichtung betrachtete progressive Kraftverlauf der Abhubmittel über zumindest annähernd den gesamten, den Ausrückweg der Anpreßplatte und den Verschleißweg umfassenden Arbeitsbereich der montierten Reibungskupplung vorhanden ist. Vorzugsweise sollte der progressive Kraftverlauf beidseits dieses Arbeitsbereiches sich zumindest noch über einen geringen Weg fortsetzen.
Für den Aufbau einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die blattfederartigen Elemente zumindest annähernd tangential oder zumindest annähernd in Umfangsrichtung gegenüber dem Gehäuse beziehungsweise der Anpreßplatte verlaufen. Für die Montage der Reibungskupplung kann es vorteilhaft sein, wenn die federnden Abhubmittel durch Blattfedern gebildet sind, welche einen mittleren Bereich und zwei Endbereiche besitzen, wobei einerseits der mittlere Bereich mit dem Gehäuse oder der Anpreßplatte verbunden ist und andererseits die Endbereiche mit der Anpreßplatte oder dem Gehäuse verbunden sind. Es können jedoch auch zumindest zwei Sätze von Blattfedern verwendet werden, wobei die einzelnen Blattfedern mit einem Ende mit dem Gehäuse und mit dem anderen Ende mit der Anpreßplatte fest verbunden sind, wobei die Blattfedern beider Sätze zwischen Gehäuse und Anpreßplatte in Umfangsrichtung gegensinnig angeordnet sind. Somit ist der eine Blattfedersatz zwischen Gehäuse und Anpreßplatte in Schubrichtung wirksam und der andere Satz von Blattfedern in Zugrichtung. Das bedeutet, daß, wenn der eine Blattfedersatz tendenzmäßig auf Zug beansprucht wird, der andere Blattfedersatz tendenzmäßig einer Knickbeanspruchung ausgesetzt wird.
Die erfindungsgemäßen, auf die Anpreßplatte einwirkenden Abuhbmittel können in vorteilhafter Weise in Verbindung mit Reibungskupplungen Verwendung finden, die eine Verschleißausgleichseinrichtung besitzen, welche zwischen dem Gehäuse und der Tellerfeder wirksam ist. Eine derartige Nachstelleinrichtung bewirkt, daß in Abhängigkeit des auftretenden Verschleißes, insbesondere an den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe, die Tellerfeder gegenüber dem Kupplungsgehäuse axial verlagert wird. Für die Ausgestaltung und die Funktion der Nachstelleinrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Tellerfeder über die Federmittel derart axial abgestützt ist, daß sie um eine vom Gehäuse getragene beziehungsweise abgestützte ringförmige Schwenklagerung verschwenkbar ist. Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Tellerfeder am Kupplungsgehäuse zwischen zwei Auflagen verschwenkbar abgestützt ist, von denen die die Tellerfeder beim Ausrücken der Kupplung abstützende Auflage axial in Richtung der Tellerfeder beziehungsweise des Kupplungsgehäuses federbelastet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, wenn die federbelastete Auflage axial verlagerbar ist. Die unmittelbar axial zwischen Kupplungsgehäuse und Tellerfeder vorgesehene ringförmige Abwälzauflage und die auf der anderen Seite der Tellerfeder vorhandene ringartige Abstützauflage können zumindest annähernd einen gleich großen Kontaktdurchmesser mit der Tellerfeder aufweisen. Zweckmäßig kann es jedoch auch sein, wenn diese beiden Auflagen einen unterschiedlichen Kontaktdurchmesser mit der Tellerfeder aufweisen. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Abstützauflage einen kleineren Kontaktdurchmesser aufweist als die deckelseitige Abwälzauflage.
Die auf die Anpreßplatte einwirkenden erfindungsgemäßen federnden Abhubmittel und die auf die federbelastete Abstützauflage ausgeübte Kraft können in vorteilhafter Weise parallel wirksam sein.
Für die Nachstellfunktion der zwischen Tellerfeder und Kupplungsgehäuse vorgesehenen Nachstelleinrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn bei Belagverschleiß der zum Ausrücken der Reibungskupplung erforderliche Kraftverlauf größer wird, wodurch gewährleistet werden kann, daß zumindest über einen geringen Bereich des Ausrückkraftverlaufes eine Kraft erzeugt wird, welche eine geringe axiale Verlagerung der federbelasteten Abstützauflage bewirkt. Diese geringe axiale Verlagerung ermöglicht es der Nachstelleinrichtung, den aufgetretenen Verschleiß auszugleichen. Die Tellerfeder kann in vorteilhafter Weise einen Kennlinienverlauf aufweisen, der gewährleistet, daß während der Verlagerung der federbelasteten Abstützauflage die zum Verschwenken der Tellerfeder erforderliche Kraft abnimmt. Durch eine derartige Auslegung der Tellerfeder kann gewährleistet werden, daß bei Vorhandensein von Belagverschleiß sich stets wieder ein Gleichgewicht zwischen den beidseits axial auf die Tellerfeder einwirkenden Kräften einstellen kann. In vorteilhafter Weise kann die Tellerfeder zumindest über einen Teil des Ausrückwegbereiches, insbesondere in dem Abschnitt, innerhalb dessen die Nachstellung erfolgt, eine abfallende Kraft-Weg-Kennlinie aufweisen.
Die auf die Abstützauflage ausgeübte Axialkraft kann in vorteilhafter Weise durch einen Energiespeicher aufgebracht werden, der im wesentlichen eine konstante Kraft oder ansteigende Kraft über den über die Lebensdauer der Reibungskupplung erforderlichen Nachstellbereich der Nachstelleinrichtung erzeugt. Die axial nachgiebige beziehungsweise verlagerbare Abstützauflage kann in einfacher Weise durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildet oder zumindest belastet werden.
Für manche Reibungskupplungen kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen Gehäuse und Anpreßplatte blattfederartige Federmittel vorgesehen sind, die die Anpreßplatte in Ausrückrichtung der Reibungskupplung beaufschlagen, parallel wirksam sind zu den federnden Abhubmittel und wenigstens über den Ausrückweg der Anpreßplatte einen degressiven Kraftverlauf aufweisen. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Reibungskupplung kann die vorbeschriebene, federbelastete Abstützauflage entfallen. Die blattfederartigen Federmittel können in vorteilhafter Weise sowohl mit dem Gehäuse als auch mit der Anpreßplatte fest beziehungsweise starr verbunden sein. Die Anordnung der blattfederartigen Federmittel kann dabei derart vorgenommen werden, daß zumindest ein Teil des zwischen Gehäuse und Anpreßplatte zu übertragenden Drehmomentes durch diese übertragen wird. Zweckmäßig ist es, wenn die blattfederartigen Federmittel praktisch das gesamte Drehmoment übertragen, so daß dann die federnden Abhubmittel keine zusätzliche Beanspruchung erfahren. Für die Funktion der Nachstelleinrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn aufgrund der über die Lebensdauer der Reibungskupplung stattfindenden axialen Verlagerung der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse die von den blattfederartigen Federmitteln auf die Anpreßplatte ausgeübte Rückstellkraft zunimmt.
Bei Reibungskupplungen, bei denen die Tellerfeder während einer Ausrückbetätigung lediglich durch zwischen dem Gehäuse und der Anpreßplatte vorgesehene federnde
Mittel axial abgestützt wird, ist es besonders zweckmäßig, wenn die von diesen federnden Mitteln erzeugte resultierende Kraft zumindest annähernd konstant ist über wenigstens den axialen Verlagerungsweg der Anpreßplatte, der aufgrund von Verschleiß
-insbesondere an den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe- über die Lebensdauer der Reibungskupplung stattfindet. Die durch Überlagerung der von den federnden
Abhubmitteln und den zusätzlichen blattfederartigen Federmitteln erzeugte resultierende
Kraft, welche die Anpreßplatte in Abhub- beziehungsweise Ausrückrichtung beaufschlagt, soll also zumindest annähernd konstant sein. Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn diese resultierende Kraft über den axialen Verlagerungsweg der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse zumindest geringfügig zunimmt. Diese Zunahme kann in der Größenordnung zwischen 5 % und 25 % des Anfangwertes liegen.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung einer Reibungskupplung kann dadurch gewährleistet werden, daß diese eine Tellerfeder aufweist, die im eingerückten Zustand der Reibungskupplung an einer vom Gehäuse getragenen beziehungsweise abgestützen ringartigen Schwenkauflage abgestützt ist, wobei die die Tellerfeder axial in Richtung dieser Schwenkauflage entweder direkt oder indirekt beaufschlagenden Federelemente,
das sind zumindest:
- die zwischen Gehäuse und Anpreßplatte vorgesehenen blattfederartigen Federmittel zur Drehmomentübertragung,
- die zwischen Gehäuse und Anpreßplatte vorgesehenen federnden Abhubmittel, - die eventuell zwischen den Reibbelägen der Kupplungsscheibe vorgesehene
Belagfederung,
eine resultierende, der auf die Tellerfeder beim Ausrücken der Reibungskupplung einwirkenden Ausrückkraft entgegenwirkende Abstützkraft erzeugen, die zumindest bei Freigabe oder zumindest bei annähernd vollständiger Entlastung der Reibbeläge durch die Anpreßplatte wenigstens annähernd der dann vorhandenen, in Ausrückrichtung auf die Tellerfeder einwirkenden, resultierenden Kraft entspricht. Die Reibungskupplung kann derart ausgebildet sein, daß zumindest nach Freigabe der Reibbeläge der Kupplungsscheibe durch die Anpreßplatte und/oder zumindest im voll ausgerückten Zustand der Reibungskupplung lediglich die federnden Abhubmittel und die blattfederartigen Federmittel eine Kraft auf die Anpreßplatte erzeugen, die zumindest der dann vorhandenen Ausrückkraft axial entgegenwirkt und vorzugsweise etwas größer ist als diese oder zumindest im Gleichgewicht steht mit dieser. Die erfindungsgemäßen federnden Abhubmittel mit einem beim Ausrücken der Reibungskupplung progressiven Kraftverlauf können auch in vorteilhafter Weise in Verbindung mit selbstnachstellenden Reibungskupplungen, wie sie beispielsweise durch die DE-OS 195 24 827 bekanntgeworden sind, Verwendung finden. Bei einer derartigen Kombination kann die die Druckscheibe beaufschlagende Tellerfeder drehfest sein gegenüber dem Kupplungsgehäuse, wobei durch die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen, auf die Druckscheibe einwirkenden Abhubmittel dennoch ein über den Gesamtverschleiß, also über die Lebensdauer der Reibungskupplung praktisch konstanter Ausrückkraftverlauf, gewährleistet ist. Eine Verdrehung der Tellerfeder gegenüber dem Gehäuse, zum Beispiel aufgrund von hohen Motorwinkelbeschleunigungen, kann bei einer derartigen Ausführungsform vermieden werden. Bezüglich der konstruktiven und funktionellen Merkmale wird ausdrücklich auf diese DE-OS 195 24 827 Bezug genommen, so daß deren Inhalt als in die vorliegende Anmeldung integriert zu betrachten ist.
Weitere Merkmale beziehungsweise zweckmäßige Weiterbildungen sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
Anhand der Figuren sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung in Ansicht,
Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II 2 der Figur 2, Figur 3 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte Ansicht gem. dem
Pfeil III der Figur 1 ,
Figur 4 ein zwischen Gehäuse und Anpreßplatte der Reibungskupplung vorzusehendes federndes Abhubmittel in
Draufsicht,
Figur 5 eine Ansicht gemäß dem Pfeil V der Figur 4,
Figur 6 ein zwischen Gehäuse und Anpreßplatte der
Reibungskupplung vorzusehendes blattfederartiges
Federelement,
die Figuren 7 bis 9 Diagramme mit Funktionskennlinien der Reibungskupplung beziehungsweise von Bauteilen dieser Reibungskupplung,
Figur 10 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Reibungskupplung,
Figur 11 eine Ansicht gemäß dem Pfeil XI der Figur 10,
die Figuren 12 bis 14 Diagramme mit Funktionskennlinien der Reibungskupplung gemäß den Figuren 10 und 11 beziehungsweise von Bauteilen dieser Reibungskupplung, Figur 15 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäß ausgebildete
Reibungskupplung und
Figur 16 eine Tellerfeder zur Verwendung bei einer Reibungskupplung gemäß Figur 15.
Die in den Figuren 1 und 2 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 Umfangsrichtung beziehungsweise tangential gerichteten Blattfedern 9 drehfest verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Kupplungsscheibe 8 sogenannte Belagfedersegmente 10, die einen progressiven Drehmomentaufbau 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 ringförmigen Grundkörper 4 a, von dem radial nach innen hin verlaufende Betätigungszungen 4 b 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 Schwenklagerung 5 kippbar ist.
Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den blattfederartigen Federmitteln 9 weitere blattfederartige Mittel 11 zwischen dem Gehäuse 2 und der Druckscheibe 3 wirksam. Die blattfederartig ausgebildeten weiteren Federmittel 11 sind zwischen dem Gehäuse 2 und der Druckscheibe 3 derart verspannt, daß sie im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 auf die Druckscheibe 3 eine axiale Kraft ausüben, welche die Druckscheibe 3 in Richtung des Gehäuses 2 drängt. Hierfür sind die blattfederartig ausgebildeten Federmittel 11 mit ihren Endbereichen 12 mit dem Gehäuse 2 fest verbunden und mit einem zwischen diesen Endbereichen 12 liegenden Zwischenbereich 13 mit der Druckscheibe 3. Die Endbereiche 12 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Abstandsbolzen 14 mit dem Gehäuse 2 vernietet. Der
Zwischenbereich 13 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit einem Abschnitt 15 der blattfederartigen Elemente 9 über einen Niet beziehungsweise Bolzen 16 mit einem radialen Ausleger beziehungsweise Nocken 17 der Druckscheibe 3 fest verbunden.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, können mehrere aufeinandergeschichtete blattfederartige Elemente 9 und 11 eingesetzt werden. So können beispielsweise zwei aufeinanderliegende blattfederartige Elemente 9 und drei aufeinanderliegende blattfederartige Elemente 11 zum Einsatz kommen, wobei die in Figur 3 dargestellte Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und der Druckscheibe 3 -vorzugsweise über den Umfang der Reibungskupplung 1 betrachtet- dreimal vorhanden ist, und zwar vorzugsweise im gleichen winkelmäßigen Abstand.
Die blattfederartigen Elemente 11 sind derart ausgestaltet und verspannt eingebaut, daß sie sowohl beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 die Druckscheibe 3 axial entsprechend dem Ausrückweg der Druckscheibe 3 in Richtung des Gehäuses 2 verlagern, als auch zumindest über diesen Ausrückweg einen progressiven Kraftverlauf aufweisen. Letzteres bedeutet, daß -über den Ausrück- beziehungsweise Abhubweg der Druckscheibe 3 betrachet- die von den blattfederartigen Elementen 11 auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Axialkraft zumindest über einen Teilbereich, vorzugsweise über den gesamten Bereich des Ausrück- beziehungsweise Abhubweges der Druckscheibe 3, größer wird.
Die blattfederartigen Elemente 9 sind ebenfalls mit axialer Verspannung zwischen dem Gehäuse 2 und der Druckscheibe 3 verbaut. Die Verspannung der blattfederartigen Elemente 9 ist dabei derart vorgenommen, daß -über den Ausrückweg der Druckscheibe 3 betrachtet- die von den blattfederartigen Elementen 9 auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Axialkraft in Ausrückrichtung der Druckscheibe 3 degressiv ist, also kleiner wird. Die von den blattfederartigen Elementen 9 und 11 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten Kräfte sind also in die gleiche axiale Richtung wirksam und addieren sich somit. Wie aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, bestehen die blattfederartigen Elemente 11 aus einem verhältnismäßig dünnen Blechmaterial, das eine Dicke in der Größenordnung zwischen 0,2 mm und 0,6 mm aufweisen kann, wobei je nach Anwendungsfall auch dickeres Material zum Einsatz kommen kann. Vorzugsweise werden die blattfederartigen Elemente 11 aus band- oder plattenförmigem Federstahl gestanzt, wobei sie in dem Stanzwerkzeug gleichzeitig die gewünschte Form erhalten können. Die blattfederartigen Elemente 11 sind länglich ausgebildet, wobei sie in den Endbereichen 12 eine Verbreiterung, die kopfförmig ausgebildet ist, aufweisen, der mittlere Bereich 13 ist ebenfalls verbreitert. In den verbreiterten Bereichen 12 und 13 sind Ausnehmungen 12a, 13a einge- bracht, welche zur Herstellung der entsprechenden Verbindung, wie insbesondere Vernietung, dienen. Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß im nicht verspannten Zustand die blattfederartigen Elemente zwischen den Endbereichen 12 gewölbt ausgebildet sind. Die Formgebung ist dabei derart gewählt, daß die gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik im in die Reibungskupplung 1 eingebauten Zustand gewährleistet ist.
Wie aus einem Vergleich der Figur 3 und Figur 5 ersichtlich ist, sind die blattfederartigen Elemente 1 1 im in die Reibungskupplung eingebauten Zustand und zumindest bei geschlossener Reibungskupplung 1 sowohl in axialer Richtung der Kupplung verformt als auch in ihre Längsrichtung gestaucht. Die dadurch in die blattfederartigen Elemente 11 eingebrachten Kräfte beziehungsweise Spannungen erzeugen zumindest im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 beidseits des mittleren Befestigungsbereiches 13 eine axiale Auswölbung. Durch entsprechende Auswahl des Abstandes der Befestigungsstellen, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Abstandsbolzen 14 gebildet sind, können sowohl die in den blattfederartigen Elementen 11 eingebrachten Spannungen als auch die Verformungen bestimmt beziehungsweise beeinflußt werden. Im eingebauten Zustand sind also die blattfederartigen Elemente 11 sowohl in Achsrichtung der Reibungskupplung als auch in Umfangs- beziehungsweise Längsrichtung verspannt.
Wie aus den Figuren 3 und 6 ersichtlich ist, besitzen die blattfederartigen Elemente 9 einen u-förmigen Ausschnitt 18 der einen zungenförmigen Bereich 19 umgibt beziehungsweise bildet. Beidseits des zungenförmigen Bereiches 19 ist der Ausschnitt 18 durch jeweils einen Steg 20 begrenzt. Die beiden Stege 20 und der zungenförmige Bereich 19 sind über einen Abschnitt 21 miteinander verbunden. An ihrem anderen Ende sind die Stege 20 über einen Bereich 22 miteinander verbunden, wobei dieser Bereich 22 in eine sich in Längsrichtung des dargestellten blattfederartigen Elementes 9 erstreckende Zunge beziehungsweise Verlängerung 23 übergeht. Im freien Endbereich 24 der Verlängerung 23 ist eine Ausnehmung 25 vorgesehen, mittels der eine Verbindung, wie insbesondere Nietverbindung, mit dem Kupplungsgehäuse 2 oder der Druckscheibe 3 herstellbar ist. Der zungenförmige Bereich 19 hat ebenfalls angrenzend an den freien Endbereich 26 eine Ausnehmung 27 zur Herstellung einer Nietverbindung mit dem Kupplungsgehäuse 2 oder der Druckscheibe 3. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Bereich 19 mit der Druckscheibe 3 vernietet und der Endbereich 24 mit dem Gehäuse 2. Aus Figur 3 ist weiterhin zu ent- nehmen, daß sowohl die blattfederartigen Elemente 11 als auch die blattfederartigen Elemente 9 mittels der gleichen Nietelemente 14, 16 mit dem entsprechenden Bauteil 2 beziehungsweise 3 fest verbunden sind. Die zungenförmigen Bereiche 19 sind gegenüber den übrigen Bereichen der blattfederartigen Elemente 9 -zumindest im in die Kupplung eingebauten Zustand- in axialer Richtung verschwenkt beziehungsweise versetzt, und zwar derart daß die blattfederartigen Elemente 9 in axialer Richtung der Reibungskupplung 1 betrachtet elastisch verspannt sind, und zwar vorzugsweise derart, daß die von den blattfederartigen Elementen 9 auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Kraft die Druckscheibe 3 in Richtung des Gehäuses 2 drängt.
Die dargestellte erfindungsgemäße Ausgestaltung der blattfederartigen Elemente 9 ermöglicht es, bei verhältnismäßig kurzer Baulänge einen verhältnismäßig langen Biegeweg zwischen den beiden Befestigungsstellen 25, 27 zu realisieren.
In dem Diagramm gemäß Figur 7 sind die Kraft-Weg-Kennlinien der blattfederartigen Elemente 9 und 1 1 sowie die daraus resultierende Kennlinie dargestellt. Dabei ist auf der Abszissenachse der Federweg und auf der Ordinatenachse die Kraft dargestellt.
Die Kennlinie 28 stellt die Federcharakteristik der blattfederartigen Elemente 9 dar, welche im Zusammenhang mit einer Reibungskupplung 1 verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugen die blattfederartigen Elemente 9 eine proportional ansteigende, also gerade Kraft-Weg-Kennlinie. Durch entsprechende Ausgestaltung und Formgebung von blattfederartigen Elementen 9 könnte jedoch auch ein anderer Verlauf erzeugt werden, der zumindest über eine Teilstrecke gekrümmt verlaufen kann.
Die Linie 29 entspricht der Federkennlinie der zur Verwendung mit einer Reibungskupplung 1 bestimmten blattfederartigen Elemente 11. Aus der Kennlinie 29 ist ersichtlich, daß -ausgehend von der entspannten Stellung- die blattfederartigen Elemente 11 zunächst einen praktisch geradelinigen Kraftanstieg besitzen, entsprechend der Teil- strecke 30. Der in Abhängigkeit des Verformungsweges zunächst erfolgende Kraftan- stieg nimmt anschließend an den Teilbereich 30 allmählich ab, wobei ab einem bestimmten Verformungsweg die von den blattfederartigen Elementen 11 aufgebrachte Kraft mit zunehmendem Verformungsweg abnimmt, und zwar entsprechend dem Kennlinienabschnitt 31 , der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gerade verläuft. Durch entsprechende Ausgestaltung der blattfederartigen Elemente 11 kann der Bereich 31 mit zunehmendem Verformungsweg mehr oder weniger steil abfallen. Bei einer Auslegung gemäß dem Diagramm der Figur 7 sind die Bereiche beziehungsweise Abschnitte 30, 31 der Kennlinie 29 gerade ausgebildet. Diese Bereiche 30, 31 können jedoch durch entsprechende Ausgestaltung der blattfederartigen Elemente 11 zumin- dest über einen Teilabschnitt gekrümmt verlaufen. Die beiden Kennlienien 28, 29 sind in Bezug aufeinander derart abgestimmt, daß die resultierende Kennlinie 32 einen Bereich 33 aufweist, innerhalb dessen die durch die blattfederartigen Elemente 9 und 11 erzeugte Axialkraft, welche auf die Druckscheibe 3 einwirkt, zumindest annähernd konstant ist. Dadurch ist auch, wie noch näher erläutert wird, ein zumindest annähernd konstanter Betriebspunkt der Reibungskupplung gemäß den Figuren 1 bis 3, im eingerückten Zustand derselben, gewährleistet. Dadurch wird auch ein zumindest annähernd konstanter Arbeitsbereich für die Tellerfeder 4 gewährleistet.
Zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 wird auf die radial innen liegenden Tellerfe- derzungenspitzen 4c über ein Ausrücklager eine Kraft in Richtung des Pfeiles A eingeleitet. Dadurch wird die Tellerfeder 4 um die Schwenklagerung 5 nach Art eines zweiarmigen Hebels verschwenkt, wodurch die Druckscheibe 3 allmählich entlastet wird und -unter der Wirkung der blattfederartigen Elemente 9, 11 dem Außenrand der Tellerfeder 4 folgend- in Richtung des Gehäuses 2 verlagert wird. Dabei werden nach Überschrei- tung eines bestimmten Bereiches des Gesamtausrückweges die Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 8 freigegeben. Bis zu dieser Freigabe unterstützt die zwischen den Reibbelägen 7 vorgesehene Belagfederung den Ausrückvorgang. Sobald die Druckscheibe 3 die Reibbeläge 7 vollkommen entlastet beziehungsweise freigibt, wird die Druckscheibe nur noch durch die blattfederartigen Elemente 9 und 1 1 gegen die Tel- lerfeder 4 gedrückt. Die AbStützung zwischen Tellerfeder 4 und Druckscheibe 3 erfolgt über Nocken 3a der Druckscheibe 3.
Die Schwenklagerung 5, auf deren radialer Höhe sich die Tellerfeder 4 beim Betätigen der Reibungskupplung 1 ähnlich wie ein zweiarmiger Hebel verschwenkt, umfaßt ledig- lieh einen Abstützring 34, der zwischen Gehäuse 2 und Tellerfeder 4 zumindest im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 eingespannt ist. Der eine Schwenkauflage für die Tellerfeder bildende Ring 34 ist über eine Nachstellvorkehrung 35 am Gehäuse 2 abgestützt. Diese Nachstellvorkehrung 35 gewährleistet, daß bei einer axialen Verlagerung der Tellerfeder 4 in Richtung der Gegendruckplatte 6 in Folge von Ver- schleiß an den Reibbelägen 7 zwischen dem Ring 34 und der Tellerfeder 4 kein Spiel entsteht. Diese axiale Verlagerung der Tellerfeder 4 wird im folgenden noch näher beschrieben.
Das ringartige Bauteil 34, welches gleichzeitig die Abwälzauflage für die Tellerfeder 4 trägt beziehungsweise bildet, besitzt in Umfangsrichtung sich erstreckende und axial ansteigende Auflauframpen 36, die über den Umfang des Bauteils 34 verteilt sind. Die Auflauframpen 36 stützen sich an in den Deckel 2 eingeprägten Gegenauflauframpen 37 ab. Die Rampen 36 und 37 sind in Umfangsrichtung bezüglich ihrer Länge und ihres Aufstellwinkels derart ausgebildet, daß diese zumindest einen Verdrehwinkel des Ringes 34 gegenüber dem Gehäuse 2 ermöglichen, der über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 eine Nachstellung des an den Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 sowie an den Reibbelägen 7 auftretenden Verschleißes gewährleistet. Bezüglich der Ausführung und Ausgestaltung derartiger Rampen wird auf die DE-OS 43 22 677 verwiesen, deren Inhalt als in die vorliegende Anmeldung integriert zu betrachten ist.
Der Ring 34 ist in Umfangsrichtung federbelastet, und zwar in die Richtung, welche durch Auflaufen der Rampen 36 an den Gegenrampen 37 eine axiale Verlagerung des Ringes 34 in Richtung der Druckscheibe 3, also axial vom Gehäuse 2 weg, bewirkt. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird die Federbelastung des Nachstellringes 34 durch einzelne Schraubenfedern 38 gewährleistet, die sich in Umfangsrichtung des Deckels 2 er-
strecken und zwischen dem Nachstellring 34 und dem Gehäuse 2 verspannt sind. Die Federn 38 bewirken über die Rampen 36, 37 eine Axialkraft auf die Tellerfeder 4, die in gleicher Richtung wie die Ausrückkraft, also in Richtung des Pfeiles A gerichtet ist.
Im Zusammenhang mit den in den Diagrammen gemäß den Figuren 7 bis 9 eingetra- genen Kennlinien sei nun die Funktionsweise der vorbeschriebenen Reibungskupplung 1 näher erläutert.
Die Linie 40 in Figur 8 repräsentiert den Verlauf der Kraft, welche die Tellerfeder 4 aufbringt, wenn sie zwischen zwei AbStützungen, deren radialer Abstand dem radialen Abstand zwischen der Schwenklagerung 5 und dem radial äußeren Abstützdurchmes- ser 3a entspricht, axial verformt wird. Die Kennlinie 41 repräsentiert den Verlauf der Kraft, welche auf die Druckscheibe 3 entgegen der Richtung des Pfeiles A aufzubringen ist, um die Tellerfeder 4 in der Reibungskupplung 1 konisch zu verformen. Die Kraftdifferenz zwischen den Kennlinien 40 und 41 entspricht der Kraft, welche durch die blatt- federartigen Elemente 9 und 1 1 aufgebracht wird. Diese Kraft wirkt der von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 aufgebrachten Kraft entgegen. Der Punkt 42 repräsentiert die Einbaulage der Tellerfeder 4 bei geschlossener Reibungskupplung 1 , also die Lage, bei der die Tellerfeder 4 für die entsprechende Einbaulage die maximale Anpreßkraft auf die Druckscheibe 3 ausübt. Der Punkt 42 kann durch Änderung der konischen Einbaulage der Tellerfeder 4 entlang der Linie 41 nach oben oder nach unter verschoben werden.
Die Linie 43 stellt hauptsächlich die von den Belagfedersegmenten 10 aufgebrachte axiale Spreizkraft dar, welche zwischen den beiden Reibbelägen 7 wirkt. In dieser Kennlinie sind weiterhin alle Federwirkungen, die gleichartig wie die Belagfederung wirksam sind, enthalten, wie z.B. Deckelelastizität, Elastizität der Reibbeläge oder dergleichen. Diese axiale Spreizkraft wirkt der von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten Axialkraft entgegen. Beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 entspannen sich die Federsegmente 10, und zwar über den Weg 44. Über diesen, auch einer ent- sprechenden axialen Verlagerung der Druckscheibe 3 entsprechenden Weg 44 wird der Ausrückvorgang der Kupplung 1 durch die erwähnte Spreizkraft unterstützt. Dadurch ist die aufzubringende maximale Ausrückkraft geringer als diejenige, welche dem Einbaupunkt 42 bei NichtVorhandensein der Belagfedersegmenten 10 entsprechen würde. Bei Überschreitung des Punktes 45 werden die Reibbeläge 7 durch die Druck- scheibe 3 freigegeben, wobei aufgrund des degressiven Kennlinienbereiches der Tel- lerfeder 4 die dann noch aufzubringende Ausrückkraft erheblich verringert ist gegenüber der, welche dem Punkt 42 entsprechen würde. Die zum Ausrücken der Reibungs¬
kupplung 1 zu überwindende Kraft der Tellerfeder 4 nimmt bei Überschreitung des Punktes 45 so lange ab, bis das Minimum entsprechend dem Punkt 46 erreicht ist. Bei Überschreitung des Punktes 46 in Ausrückrichtung nimmt die zum Betätigen der Reibungskupplung 1 erforderliche Ausrückkraft wieder zu. Es können jedoch auch Mittel vorgesehen werden, wie zum Beispiel eine Servofeder, die einen derartigen Anstieg der Ausrückkraft zumindest verringern. Solche Mittel sind in der DE-OS 195 10 905 beschrieben.
In Figur 9 ist der Ausrückkraftverlauf 47 eingetragen, der zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 im Bereich der Zungenspitzen 4c aufgebracht werden muß. Der im Bereich der Zungenspitzen 4c erforderliche Ausrückweg ist gegenüber dem axialen Weg der Tellerfeder im Bereich des Auflagedurchmessers 3a beziehungsweise dem Weg der Druckscheibe 3 um die Hebelübersetzung der Tellerfeder 4 und die Durchbiegung der Zungen 4b entsprechend vergrößert. Diese Tellerfeder- beziehungsweise Hebelübersetzung entspricht in etwa dem Verhältnis des radialen Abstandes zwischen Schwenkauflage 5 beziehungsweise 34 und Betätigungsdurchmesser im Bereich der Zungen 4c zum radialen Abstand zwischen Schwenkauflage 5 beziehungsweise 34 und Abstützdurchmesser 3a. Dieses Übersetzungsverhältnis liegt in den meisten Fällen in der Größenordnung von 3:1 bis 5:1. Der Verlauf der Ausrückkraft -bezogen auf den Betätigungsdurchmesser im Bereich der Zungenspitzen 4c- ist entsprechend diesem Übersetzungsverhältnis gegenüber dem zugeordneten Kraftverlauf im entsprechenden Bereich der Federkennlinie 41 gemäß Figur 8 verringert. ln Figur 8 ist weiterhin der Lüftweg 48 der Druckscheibe 3 eingetragen. Der Endpunkt des Lüftweges 48 beziehungsweise des Gesamtausrückweges 50 -bezogen auf die Druckscheibe 3- ist auf der Kennlinie 41 mit 49 gekennzeichnet. Der Lüftweg 48 beziehungsweise der Ausrückweg 50 ist üblicherweise derart ausgelegt, daß selbst beim Erreichen des vollen Ausrückweges die dem Endpunkt 49 entsprechende Ausrückkraft kleiner ist als die dem Punkt 45 entsprechende Ausrückkraft.
Die Punkte 28a, 29a, 32a auf den zugeordneten Kennlinien 28, 29, 32 repräsentieren die Kräfte beziehungsweise die Summe der Kräfte, welche von den blattfederartigen Elementen 9 und 11 -im eingerückten Zustand der neuen Reibungskupplung 1 - auf die Druckscheibe 3 ausgeübt werden beziehungsweise wird. Die Punkte 28b, 29b, 32b stellen die entsprechenden Kräfte dar, welche im ausgerückten Zustand der neuen Reibungskupplung 1 und bei neuer Kupplungsscheibe 8 von den blattfederartigen Elementen 9 und 1 1 auf die Druckscheibe 3 ausgeübt werden. Die Punkte 28c, 29c, 32c der zugeordneten Kennlinien 28, 29, 32 entsprechen den von den blattfederartigen Elementen 9 und 11 aufgebrachten Kräften beziehungsweise der Summe dieser Kräfte, welche bei voll verschlissener Kupplungsscheibe 8 von den blattfederartigen Elementen 9 und 11 auf die Druckscheibe 3 ausgeübt werden beziehungsweise wird. Der praktisch horizontal verlaufende Teilbereich 33 der resultierenden Kraftkennlinie 32 zeigt, daß über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 eine praktisch gleichbleibende axiale Abstützkraft auf die Anpreßplatte 3 und somit auch auf die Tellerfeder 4 ausgeübt wird.
Die blattfederartigen Elemente 9, 11 dienen bei der Kupplungskonstruktion gemäß den Figuren 1 bis 6 als Kraftfühler beziehungsweise Kraftsensor, welcher im Zusammenspiel mit der Nachstellvorkehrung 35 einen Ausgleich des zumindest an den Reibbelägen 7 auftretenden Verschleißes gewährleistet.
Zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 wird auf die Zungenspitzen 4c über ein Ausrücklager beziehungsweise über ein Ausrücksystem eine Betätigungskraft in Richtung des Pfeiles A gemäß Figur 2 eingeleitet. Der zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 im Bereich der Zungenspitzen 4c erforderliche Kraftverlauf ist, wie bereits erwähnt, in Figur 9 durch die Kennlinie 47 dargestellt. Aus Figur 9 ist weiterhin ersichtlich, daß über einen ersten Teilabschnitt 51 des im Bereich der Zungenspitzen 4c betrachteten Soll-Gesamtausrückweges 52 die zum Verschwenken der Tellerfeder 4 erforderliche Kraft entsprechend dem Kennlinienbereich 47a zunimmt. Über den Teilbereich 51 wirkt auf die Druckscheibe 3 eine resultierende Axialkraft ein, die axial in Richtung des Gehäuses 2 gerichtet ist und aus der Summe der durch Belagfedersegmente 10 und die blattfederartigen Elemente 9 und 11 erzeugten Axialkräfte gebildet ist. Der sich über den Teilbereich 51 erstreckende Linienabschnitt 53 repräsentiert die zwischen Druckscheibe 3 und Tellerfeder 4 vorhandene Verspann kraft. Der Punkt 54 repräsentiert den Betätigungszustand der Reibungskupplung 1 , bei dem die Druckscheibe 3 die Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 8 zumindest im wesentlichen vollständig entlastet. Bei Überschreitung des Punktes 54 in Ausrückrichtung verläuft die zum Betätigen der
Reibungskupplung 1 erforderliche Ausrückkraft entsprechend dem Teilbereich 47b der Kennlinie 47. Bei Überschreitung des Punktes 54 entfällt die durch die Belagfedersegmente 10 auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Axialkraft, so daß dann nur noch die durch die blattfederartigen Elemente 9 und 11 erzeugte resultierende Axialkraft die Druckscheibe 3 gegen die Tellerfeder 4 beaufschlagt. Diese resultierende Axialkraft gemäß dem Kennlinienbereich 33 der Figur 7 ist zumindest über den Kennlinienteilbereich 55 gemäß Figur 9 vorhanden. Es ist aus Figur 9 ersichtlich, daß
bei Überschreitung des Punktes 54 infolge des dann vorhandenen, abfallenden Kennlinienbereichs der Tellerfeder 4 die Ausrückkraft über einen bestimmten Wegabschnitt, und zwar bis zum Punkt 56, kleiner ist als die auf die Tellerfeder 4 einwirkende Abstützkraft gemäß dem Kennlinienabschnitt 55. Dadurch wird gewährleistet, daß die Tellerfeder 4 axial in Anlage bleibt an der Abwälzauflage 34 und somit durch den Deckel 2 axial abgestützt ist. Der Punkt 54 gemäß Figur 9 ist dem Punkt 45 gemäß Figur 8 zugeordnet. Der Punkt 57 gemäß Figur 9 ist dem Punkt 49 gemäß Figur 8 zugeordnet.
Wie aus Figur 9 ersichtlich ist, ist die Reibungskupplung 1 derart ausgelegt, daß der den Gesamtausrückweg 52 entsprechende Punkt 57 vom Schnittpunkt 56 der beiden Kennlinienbereiche 47b, 55 entfernt ist, so daß auch bei Überschreitung um einen bestimmten Betrag des Soll-Gesamtausrückweges 52 gewährleistet wird, daß keine unbeabsichtigte Nachstellung durch Entlastung des Ringes 34 durch die Tellerfeder 4 stattfindet. Das mit der Reibungskupplung 1 zusammenwirkende Ausrücksystem muß also derart ausgestaltet sein, daß stets gewährleistet ist, daß der Punkt 56 nicht überschritten wird. Um zu verhindern, daß der Punkt 56 beim Betätigen der Reibungskupplung 1 überschritten wird, kann ein Anschlag vorgesehen werden, welcher den Betätigungsweg beziehungsweise Verschwenkwinkel der Tellerfeder 4 begrenzt. In Figur 2 kann dieser Anschlag zum Beispiel durch den ringförmigen Bereich 58 gebildet werden. Durch entsprechende Verlängerung der Tellerfederzungen 4b können dann beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 die Zungenspitzen 4c an diesem Anschlag 58 kurz vor Erreichen des Punktes 56 zur Anlage kommen. Bezüglich der Funktion und der Anordnung eines derartigen Anschlages 58 sowie weiterer Ausführungsvarianten zur Vermeidung eines die Funktion der Reibungskupplung beeinträchtigenden Ausrücküberweges wird auf die DE OS 43 22 677 verwiesen. In dieser Schrift sind auch Maßnahmen zur Begrenzung der maximal aufbringbaren Ausrückkraft, welche auf die Tellerfederzungen 4b einwirkt, beschrieben.
Die bisherige Betrachtung entspricht einer ganz bestimmten axialen 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 Konizität 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 42 in Richtung Punkt 42' wandert, und der Punkt 45 in Richtung des Punktes 45'. Durch diese Veränderung wird das beim Ausrücken der Kupplung 1 ursprünglich vorhandene axiale Kräftegleichgewicht im Betätigungszustand der Kupplung gemäß Punkt 45 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. Durch diese Erhöhung des Ausrückkraftveriaufes wird während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung 1 die von den blattfederartigen Federmittel 9 und 11 auf die Tellerfeder 4 ausgeübte resultierende Axialkraft überwunden, so daß die Tellerfeder 4 im radialen Bereich der Schwenklagerung 5 um einen axialen Weg verlagert beziehungsweise verschwenkt wird, der im wesentlichen dem Verschleiß der Reibbeläge 7 entspricht. Während dieser Verschwenk- beziehungsweise Durchfederungsphase der Tellerfeder 4 stützt sich die Tellerfeder 4 am Beaufschlagungsbereich 3a der Druckscheibe 3 ab, so daß diese Tellerfeder 4 ihre Konizität verändert und somit auch die in dieser gespeicherten Energie beziehungsweise das in dieser gespeicherte Drehmoment und demzufolge auch die durch die Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Kraft. Diese Veränderung erfolgt, wie dies im Zusammenhang mit Figur 8 erkennbar ist, im Sinne einer Verringerung der von der Tellerfeder 4 aufgebrachten Kraft. Diese Veränderung findet solange statt, bis die hauptsächlich von der Tellerfeder 4 und auch von den Federn 38 im Bereich der Auflage 3a auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Axialkraft im Gleichgewicht ist mit der von den blattfederartigen Federmitteln 9 und 11 erzeugten Gegenkraft. Das bedeutet, daß in dem Diagramm gemäß Figur 8 die Punkte 42' und 45' wieder in Richtung der Punkte 42 und 45 wandern. Nachdem dieses Gleichgewicht wieder hergestellt ist, kann die Tellerfeder 4 auf radialer Höhe der Schwenklagerung 5 verschwenkt werden und somit die Druckscheibe 3 wieder von den Reibbelägen 7 abheben. Während dieser Nachstellphase des Verschleißes bei einem Ausrückvorgang der Reibungskupplung 1 wird der Nachstellring 34 der Nachstelleinrichtung 35 durch die vorgespannten Federn 38 verdreht. Nach dem Nachstellvorgang entspricht der Ausrückkraftverlauf zumindest im wesentlichen wieder der Linie 47 gemäß Figur 9.
In der Praxis findet die beschriebene Nachstellung kontinuierlich beziehungsweise in sehr kleinen Schritten statt, so daß die zum besseren Verständnis der Erfindung in den Diagrammen dargestellten großen Punkteverschiebungen normalerweise nicht auftreten.
Die in den Figuren 10 und 12 dargestellte Reibungskupplung 101 besitzt ein Gehäuse
102 und eine mit diesem drehfest verbundene, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe 103. Axial zwischen der Druckscheibe 103 und dem Deckel 102 ist eine Anpreßtellerfeder 104 verspannt, die um eine vom Gehäuse 102 getragene ringartige Schwenklagerung 105 verschwenkbar ist und die Druckscheibe 103 in Richtung einer mit
dem Gehäuse 102 fest verbundenen Gegendruckplatte 106, wie zum Beispiel einem Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe zwischen den Reibflächen der Druckscheibe 103 und einer Gegendruckplatte eingespannt werden. Eine solche Anordnung ist in Figur 2 gezeigt.
Die Druckscheibe 103 ist mit dem Gehäuse 102 über in Umfangsrichtung beziehungsweise tangential gerichtete Blattfedern 109 drehfest verbunden. Die Blattfedern 109 übernehmen die Drehmomentübertragung zwischen Druckscheibe 103 und Gehäuse 102. Die Blattfedern 109 können eine gewisse Vorspannung aufweisen. Die Blattfedern 109 können dabei derart eingebaut sein, daß im eingebauten Zustand der Reibungskupplung 101 diese Vorspannung die Druckscheibe 103 zumindest über einen Teilbereich des Ausrückweges axial in Richtung des Gehäuses 102 drängt. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die Blattfedern 109 zumindest über einen Teilbereich des Ausrückweges der Druckscheibe 103 auf diese Druckscheibe 103 eine Kraft ausüben, welche sich einer axialen Verlagerung der Druckscheibe 103 in Ausrückrichtung widersetzt.
Die Tellerfeder 104 besitzt einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmigen Grundkörper 104a, von dem radial nach innen hin verlaufende Betätigungszungen 104b ausgehen. Die Tellerfeder 104 ist dabei derart eingebaut, daß sie mit radial weiter außen liegenden Bereichen die Druckscheibe 103 beaufschlagt und mit radial weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenklagerung 105 kippbar ist. Aus Figur 11 ist ersichtlich, daß zusätzlich zu den blattfederartigen Federmitteln 109 weitere blattfederartige Federmittel 111 zwischen dem Gehäuse 102 und der
Druckscheibe 103 vorgesehen sind. Die blattfederartigen Federmittel 111 sind ähnlich angeordnet, ausgebildet und wirksam, wie dies im Zusammenhang mit den blattfederartigen Federmitteln 11 gemäß den Figuren 1 bis 5 beschrieben wurde.
Die durch die blattfederartigen Elemente 9 gemäß den Figuren 1 bis 3 und 6 übernommene axiale Abstützfunktion für die Tellerfeder 4 wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 10 und 11 durch den tellerfederartigen beziehungsweise membranartigen Energiespeicher 159 übernommen. Der tellerfederartige Energiespeicher 159 besitzt einen federnden Grundkörper 159a, der radial innen Anformungen in Form von Zungen beziehungsweise Vorsprüngen 159b besitzt, welche an der Tellerfeder 104 beziehungsweise an deren Zungen 104b anliegen, wodurch die Tellerfeder 104 axial abgestützt wird. Radial außen besitzt der tellerfederartige Energiespeicher Bereiche 159c, die beispielsweise durch radial hervorstehende Zungen beziehungsweise Vorsprünge gebildet sind. Über diese Bereiche 159c wird der tellerfederartige Energiespeicher 159 am Gehäuse 102 axial abgestützt. Hierfür trägt das Gehäuse 102 entsprechende Bereiche 160, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Köpfe von mit dem Gehäuse 102 vernieteten Abstandsbolzen 161 gebildet sind. Die Bolzen 161 sind auf einem bestimmten Durchmesser des Gehäuses 102 angeordnet und greifen axial durch in der Tellerfeder 104 vorgesehene Ausnehmungen. Über die Bolzen 161 ist der tellerfederartige Energiespeicher 159 gegenüber dem Gehäuse 102 zentriert gehalten. Die Tellerfeder 104 ist ebenfalls über Bolzen 161 gegenüber dem Gehäuse 102 zentriert. Vorzugsweise sind die Bolzen 161 gleichmäßig über den Umfang verteilt, wobei deren Anzahl in der Größenordnung zwischen 3 und 18 liegen kann.
Der eine ringförmige Schwenkauflage für die Tellerfeder 4 bildende Abstützring 134 der Schwenklagerung 105 ist in ähnlicher Weise zwischen dem Gehäuse 102 und der Tellerfeder 104 angeordnet und wirksam, wie dies im Zusammenhang mit dem Abstützring 34 der Reibungskupplung entsprechend den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde.
Die Federcharakteristiken beziehungsweise Federkennlinien der einzelnen federnden Bauelemente 104, 109, 111 , 138, 159 sind derart aufeinander abgestimmt, daß zumindest annähernd bei Freigabe, also bei praktisch vollständiger Entlastung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe, welche bei im Kraftfahrzeug montierter Reibungskupplung 101 mit dieser zusammenwirkt, die Summe der auf die Zungenspitzen 104c in Richtung des Pfeiles A einwirkenden Ausrückkraft und der durch die Federn 138 über den Ring 134 auf die Tellerfeder 104 ausgeübten Axialkraft im Gleichgewicht oder etwas kleiner ist als die Summe der durch die blattfederartigen Elemente 109, 111 auf die Tellerfeder 104 ausgeübten Axialkraft und der durch den tellerfederartigen Energiespeicher 159 ebenfalls auf die Tellerfeder 104 ausgeübten Axialkraft. Dieser Gleichgewichtszustand beziehungsweise Quasi-Gleichgewichtszustand zwischen den während der Betätigung der Reibungskupplung 101 beidseits auf die Tellerfeder 104 einwirkenden Kräften ist also vergleichbar beziehungsweise entspricht dem Punkt 45 der Kennlinie 41 gemäß Figur 8. Bei einem Verschleiß der Reibbeläge der mit der Kupplungsscheibe 101 zusammenwirkenden Kupplungsscheibe erfolgt eine Störung dieses Gleichgewichtes in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit Figur 8 und 9 beschrieben wurde, wodurch ebenfalls eine entsprechende Nachstellung erfolgt. Diese Nachstellung bewirkt eine geringfügige axiale Verlagerung der Tellerfeder 104 in Richtung des Pfeiles A. Aufgrund dieser Verlagerung wird der über Rampen am Deckel 102 abgestützte Nachstellring 134 entlastet, so daß dieser durch die Federn 138 verdreht wird und aufgrund der Wirkung der Rampen der Tellerfeder 104 folgt und an dieser in Anlage bleibt. Durch die axiale Verlagerung der Tellerfeder 104 entsprechend dem auftretenden Verschleiß, insbesondere an den Reibbelägen der entsprechenden Kupplungsscheibe, verändert sich auch der Verspannungszustand des tellerfederartigen Energiespeichers 159.
Wie aus Figur 10 ersichtlich ist, wird aufgrund des radialen Versatzes zwischen der durch den Ring 134 gebildeten Schwenkauflage für die Tellerfeder 104 und dem ringförmigen Abstützbereich 159c des Energiespeichers 159 für die Tellerfeder 104 beim Betätigen der Reibungskupplung 101 der Energiespeicher 159 elastisch verformt, und zwar derart, daß er seine Konizität verändert. Diese Verformung des tellerfederartigen Energiespeichers 159 kann zur Erhöhung der Überwegsicherheit beim Betätigen der Reibungskupplung 101 benutzt werden. Dies erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel dadurch, daß mit zunehmendem Ausrückweg im Bereich der Zungenspitzen 104c, also mit zunehmender elastischer Verformung des Energiespeichers 159 dieser Energiespeicher 159 eine ansteigende, auf die Tellerfeder 104 axial einwirkende Kraft erzeugt.
In dem Diagramm gemäß Figur 12 ist die resultierende Kraft-Weg-Kennlinie 129 der blattfederartigen Elemente 109 und 111 dargestellt. Sofern keine blattfederartigen
Elemente 109 verwendet werden, muß die Federcharakteristik der blattfederartigen Elemente 111 entsprechend korrigiert werden, um die Kennlinie 129 zumindest annähernd zu gewährleisten. Bei Wegfall der blattfederartigen Elemente 109 kann die Drehmomentübertragung zwischen der Druckscheibe 103 und dem Gehäuse 102
beispielsweise über einen Formschluß erfolgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann diese Drehmomentübertragung mittels der Bolzen 116 erfolgen, die sich an entsprechenden Bereichen des Gehäuses 102 abstützen.
Der sinusartige Verlauf der Kennlinie 129 wird hauptsächlich beziehungsweise ausschließlich durch die von den blattfederartigen Elementen 111 erzeugte Federcharakteristik gewährleistet. Wie aus Figur 12 ersichtlich ist, besitzt die sinusartig verlaufende Kennlinie 129 einen Abschnitt 131 , innerhalb dessen mit zunehmendem Verformungsweg die Kraft abnimmt. Der Abschnitt 131 kann dabei zumindest annähernd linear beziehungsweise leicht gekrümmt verlaufen.
Bei montierter Reibungskupplung 101 und neuer Kupplungsscheibe befinden sich die blattfederartigen Elemente 109 und 111 in einem Verspannungszustand, der dem Punkt 129a der Kennlinie 129 entspricht. Der Punkt 129b der Kennlinie 129 entspricht dem Verspannungszustand der blattfederartigen Elemente 109 und 111 bei ausgerückter neuer Reibungskupplung mit neuer Kupplungsscheibe.
Aufgrund des über die Lebensdauer der Reibungskupplung 101 stattfindenden Verschleißes, insbesondere an den Reibbelägen der mit dieser Reibungskupplung 101 zusammenwirkenden Kupplungsscheibe, wandert die Druckscheibe 103 und somit auch die Tellerfeder 104 -bezogen auf die Figur 10- nach rechts, also in Richtung vom Gehäuse 102 weg. Durch diese Verschiebung der Bauteile 103, 104 gegenüber dem Gehäuse 102 verändert sich auch der Verspannungszustand der blattfederartigen Elemente 109, 111 und des tellerfederartigen Energiespeichers 159. Dies bedeutet, daß in Figur 12 die Punkte 129a, 129b entlang des degressiven Abschnittes 131 in Richtung Minimum sich verlagern. Der Punkt 129c entspricht dem Verspannungszustand der blattfederartigen Elemente 109, 111 bei eingerückter Reibungskupplung und vorhandenem, maximal zulässigem Verschleiß an den Reibbelägen der entsprechenden Kupplungsscheibe.
In dem Diagramm gemäß Figur 13 ist die Kraft-Weg-Kennlinie 128 des tellerfederartigen Energiespeichers 159 dargestellt. Die Kennlinie 128 hat einen Abschnitt 162, der praktisch linear beziehungsweise leicht gekrümmt verläuft. Der Punkt 128a entspricht dem Verspannungszustand des Energiespeichers 159 bei auf einer Gegendruckplatte montierter neuer Reibungskupplung 101 mit zugeordneter neuer Kupplungsscheibe. Der Punkt 128b entspricht dem Verspannungszustand des Energiespeichers 159 bei ausgerückter neuer Reibungskupplung mit neuer Kupplungsscheibe. Der Punkt 128b entspricht dabei einem Betätigungszustand der Reibungskupplung 1 , bei dem die Zungenspitzen 104c um den Soll-Ausrückweg in Richtung des Pfeiles A axial bewegt wurden. Bei Abweichung dieses Soll-Ausrückweges verlagert sich der Punkt 128b entsprechend. Bei Überschreitung des Soll-Ausrückweges wandert dieser Punkt 128b in Richtung des Punktes 128c. Aufgrund des über die Lebensdauer der Reibungskupplung 101 , insbesondere an den Reibbelägen der zugeordneten Kupplungsscheibe auftretenden Verschleißes, verlagern sich die Punkte 128a, 128b entlang des Abschnittes 162 in Richtung des Punktes 128c. Der Punkt 128c entspricht dem ausgerückten Zustand der Reibungskupplung 101 bei maximal zulässigem Verschleiß an den Reibbelägen der zugeordneten Kupplungsscheibe. Wie aus den Kennlinienverläufen 128, 129 gemäß den Figuren 13 und 12 zu entnehmen
ist, nimmt die während einer Ausrückbetätigung der Reibungskupplung 101 durch die federnd verspannten Bauteile 109, 111 und 159 auf die Tellerfeder 104 ausgeübte jeweilige Axialkraft zu. Während der Ausrückbetätigung der Reibungskupplung 101 wird also die auf die Tellerfeder 104 axial in Richtung des Deckels 102 einwirkende resultierende Kraft größer. Diese resultierende Kraft gewährleistet, daß die Tellerfeder 104 axial gegen die ringförmige Schwenkauflage 134 gedrängt wird, so daß die Tellerfeder um diese ringförmige Schwenkauflage 134 ihre Konizität verändern kann. Dadurch wird gewährleistet, daß die Tellerfeder 104 ähnlich wie ein zweiarmiger Hebel um die ringförmige Schwenkauflage 134 verschwenkt werden kann.
Um einen praktisch konstanten Ausrückkraftverlauf über die Lebensdauer der Reibungskupplung 101 zu gewährleisten, müssen die Kennlinien beziehungsweise die Federcharakteristiken der die Tellerfeder 104 gegen die Abwälzauflage 134 axial beaufschlagenden Energiespeicher, nämlich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 und 11 die blattfederartigen Elemente 111 , die gegebenenfalls vorhandenen blattfederartigen Elemente 109 und der Energiespeicher 159, derart aufeinander abgestimmt sein, daß bei Freigabe beziehungsweise praktisch vollkommener Entlastung der von der Druckscheibe 103 beaufschlagbaren Kupplungsscheibenreibbeläge, die durch diese Energiespeicher erzeugte Summenkraft zumindest annähernd im Gleichgewicht steht mit der auf die andere Seite der Tellerfeder einwirkenden Summenkraft, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die dann anstehende Ausrückkraft und die durch die Federn 138 über die zwischen der Abwälzauflage 134 und dem Gehäuse 102 vorhandenen Rampen erzeugten Axialkraft gebildet ist. Durch eine derartige Auslegung wird gewährleistet, daß über die verschleißbedingte axiale Verlagerung der Tellerfeder 104 und der Druckscheibe 103 in Richtung vom Gehäuse 102 weg immer die gleiche beziehungsweise zumindest annähernd die gleiche axiale Abstützkraft bei diesem Ausrückzustand der Reibungskupplung 101 auf die Tellerfeder 104 einwirkt. Das vorerwähnte Gleichgewicht zwischen den beidseits auf die Tellerfeder 104 einwirkenden resultierenden Kräften beziehungsweise Summenkräften wird bei Verschleiß, insbesondere an den Reibbelägen der mit der Reibungskupplung 101 zusammenwirkenden Kupplungsscheibe gestört, und zwar so lange, bis während eines Ausrückvorganges dieses Gleichgewicht sich wieder einstellt und ein entsprechender Ausgleich des davor vorhandenen Verschleißes eingetreten ist. Dieses Prinzip wurde bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 9 näher beschrieben. Diesbezüglich wird auch ausdrücklich auf den bereits angeführten Stand der Technik, der dieses Nachstellprinzip ausführlich beschreibt, Bezug genommen. Durch die erwähnte Abstimmung der einzelnen auf die Tellerfeder 104 einwirkenden und diese zumindest bei einer Ausrückbetätigung abstützenden Energiespeicher wird also einerseits gewährleistet, daß bei Entlastung beziehungsweise zumindest annähernder Entlastung der Kupplungsscheibenreibbeläge über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung eine praktisch konstante beziehungsweise sich innerhalb einer vorbestimmten Kraftbandbreite befindliche Abstützkraft auf die Tellerfeder 104 wirkt und andererseits gewährleistet, daß zumindest bei Überschreitung dieses Freigabepunktes beziehungsweise verhältnismäßig engen Freigabebereiches die auf die Tellerfeder einwirkende Abstützkraft mit zunehmendem Ausrückweg größer wird, wodurch -wie dies noch näher im Zusammenhang mit Figur 14 beschrieben wird- die Überwegsicherheit bei der Betätigung der Reibungskupplung wesentlich verbessert wird beziehungsweise verbessert werden kann. Das Diagramm gemäß Figur 14 ist vergleichbar mit dem Diagramm gemäß Figur 9. In Figur 14 ist wiederum der Ausrückkraftverlauf 147 eingetragen, der zum Ausrücken der
Reibungskupplung 101 im Bereich der Zungenspitzen 104c aufgebracht werden muß. Über den ersten Teilbereich 151 des Ausrückweges wirkt auf die Tellerfeder 104 eine resultierende axiale Abstützkraft gemäß dem Linienverlauf 153.
Über den ersten Teilabschnitt 151 des im Bereich der Zungenspitzen 104c betrachteten Soll-Gesamtausrückweges 152 hat die zum Betätigen der Reibungskupplung 101 erforderliche Ausrückkraft einen Verlauf gemäß dem Kennlinienbereich 147a. Über diesen Teilabschnitt 151 wirkt auf die Druckscheibe 103 eine resultierende Axialkraft in axialer Richtung des Gehäuses 2 ein , welche einen Verlauf gemäß dem Linienabschnitt 153 aufweist. Der Kraftverlauf gemäß der Linie 153 entspricht dem resultierenden Kraftverlauf, der erzeugt wird durch die zwischen den Reibbelägen der mit der Reibungskupplung 101 zusammenwirkenden Reibungskupplung vorgesehene Belagfederung, die blattfederartigen Elemente 109, 111 und den tellerfederartigen Energiespeicher 159. Beim Erreichen des Punktes 154 ist die zwischen den Reibbelägen der entsprechenden Kupplungsscheibe vorgesehene Belagfederung vollständig beziehungsweise praktisch vollständig entspannt. Bei Überschreitung des Punktes 154 beziehungsweise schmalen Bereiches 154 wird die Tellerfeder 104 nur noch durch eine resultierende Axialkraft abgestützt, die durch die blattfederartigen Elemente 109, 111 und den Energiespeicher 159 erzeugt wird.
Die durch die federnden Elemente 109, 111 und 159 auf die Tellerfeder 104 erzeugte resultierende Axialkraft hat nach Überschreitung des Punktes 154 einen Verlauf entsprechend dem Kennlinienabschnitt 155. Es ist ersichtlich, daß nach Überschreitung des Punktes 154 die auf die Tellerfeder 104 einwirkende axiale Abstützkraft, welche gewährleistet, daß die Tellerfeder zum Öffnen der Reibungskupplung 101 verschwenkbar ist, zunimmt, wie dies bereits in Verbindung mit den Diagrammen gemäß den Figuren 12 und 13 beschrieben wurde. Der über den ersten Teilabschnitt 151 von den federnden Bauteilen 109, 111 und 159 erzeugte resultierende Kraftverlauf ist durch den strichpunktierten Linienabschnitt 153a dargestellt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der gemäß den Abschnitten 153a und 155 erzeugte resultierende Kraftverlauf linear. Zumindest über einen Teilbereich der Abschnitte 153a, 155 kann der Kraftverlauf jedoch auch einen zumindest geringfügig gekrümmten, zum Beispiel
progressiven Verlauf aufweisen. Der gewünschte Kraftverlauf kann durch entsprechende Auslegung der federnden Bauteile 109, 111 und 159 erzeugt werden. Es können jedoch auch die Wirkung von weiteren Energiespeichern beziehungsweise federnden Bauteilen überlagert werden, um den gewünschten Kraftverlauf zu erzielen.
Bei Überschreitung des Punktes 154 in Ausrückrichtung verläuft die zum Betätigen der Reibungskupplung 101 erforderliche Ausrückkraft entsprechend dem Kennlinienbereich 147b. Es ist aus Figur 14 ersichtlich, daß bei Überschreitung des Punktes 154 die erforderliche Ausrückkraft über einen bestimmten Wegabschnitt, und zwar bis zum Punkt 156, kleiner ist als die im Bereich des Punktes 154 auf die Tellerfeder 104 einwirkende Abstützkraft.
Bei den bisher vorgeschlagenen Konstruktionen für selbstnachstellende
Reibungskupplungen mit einer zwischen Gehäuse und Tellerfeder wirksamen
Verschleißausgleichseinrichtung sind die die Tellerfeder 104 axial abstützenden Energiespeicher derart ausgelegt beziehungsweise aufeinander abgestimmt, daß die durch diese erzeugte resultierende axiale Abstützkraft über den Ausrückweg praktisch konstant bleibt oder gar abfallend verläuft, so daß bei diesen Reibungskupplungen lediglich eine Ausrücküberwegsichereit bis höchstens zum Punkt 156 gegeben ist. Durch die erfindungsgemäße Auslegung und den dadurch gewährleisteten Verlauf der Abstützkraft entsprechend dem Bereich 155 wird erzielt, daß die Überwegsicherheit wesentlich verbessert wird, und zwar bis zu dem Punkt 163. Durch diese Vergrößerung der Überwegsicherheit bei Betätigung der Reibungskupplung 101 wird gewährleistet, daß auch bei größeren Toleranzstreuungen in der Fertigung von Ausrückern und Reibungskupplungen keine ungewollte, die Funktion der Reibungskupplungen beeinträchtigende Nachstellung erfolgt.
Weiterhin ermöglicht die durch die Erfindung gewährleistete vergrößerte Überwegsicherheit eine freiere Auswahl des Kennlinienverlaufes der Tellerfeder 104.
Die Erfindung ist nicht auf die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsformen der federnden Abhubmittel, mit einem über den Ausrückweg progressiven Kraftverlauf beschränkt. Dieser progressive Kraftverlauf kann auch über anders ausgestaltete Federmittel erzeugt werden, zum Beispiel über scheibenförmige und/oder blattfederartige und/oder tellerfederartige Elemente, die beispielsweise, wie in Figur 11 dargestellt, um Bolzen 116 gelegt sind und beispielsweise zwischen einem Kopf 116a der Bolzen 116 und dem Gehäuse 102 entsprechend federnd verspannt und federnd verformbar sind. In Figur 11 ist schematisch ein derartiges federndes Element 163 dargestellt. Dieses federnde Element 163 kann durch ein ringförmiges tellerfederartiges Federelement gebildet sein, wobei das Gehäuse 102 dann entsprechend angepaßt werden muß. Die federnden Abhubmittel 111 können auch durch einzelne blattfederartige Elemente gebildet werden, die lediglich mit einem Ende mit dem Gehäuse 102 und dem anderen Ende der Druckscheibe 103 verbunden sind. Diese blattfederartigen Elemente können -in Umfangsrichtung der Reibungskupplung 1 betrachtet- gegensinnig angeordnet werden, das bedeutet also, daß die blattfederartigen Elemente in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt sind, wobei die eine Gruppe der blattfederartigen Elemente in Zugrichtung zwischen dem Gehäuse 102 und der Druckscheibe 103 wirksam sind und die andere Gruppe von blattfederartigen Elementen in Schubrichtung. Durch entsprechende Abstimmung der Längen der einzelnen blattfederartigen Elemente können diese ebenfalls in ihre Längsrichtung gestaucht werden, und zwar in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit den federnden Abhubmittel 111 beziehungsweise 11 beschrieben wurde. Auf Figur 11 übertragen, würde dies bedeuten, daß die beidseits eines Bolzens 116 vorgesehenen Abschnitte des federnden Abhubmittels 111 jeweils durch wenigstens eine Blattfeder gebildet sind. Bei einer Konstruktion gemäß Figur 11 hätten somit die Blattfedern eine gemeinsame Befestigungsstelle an der Druckscheibe 103, und zwar über den Bolzen 116. Im Bereich dieser Befestigungsstelle würden die einzelnen Blattfedern aufeinanderliegen. Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die Blattfedern beider Gruppen im Bereich der Druckscheibe 103 verschiedene Befestigungsstellen aufweisen, so daß sie dann in Umfangsrichtung beanstandet angeordnet werden können.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann es bei Reibungskupplungen mit einer zwischen dem Gehäuse und der Tellerfeder vorgesehenen Verschleißausgleichseinrichtung besonders zweckmäßig sein, wenn zwischen Gehäuse 102 und Druckscheibe 103 Federmittel vorgesehen werden, welche die Druckscheibe 103 in Ausrückrichtung beaufschlagen, wobei diese Federmittel sowohl zumindest über den Abhubweg der Druckscheibe 103 bei neuer Reibungskupplung als auch über den axialen Verlagerungsweg dieser Druckscheibe 103 infolge von Verschleiß eine zumindest annähernd konstante Abhubkraft auf die Druckscheibe 103 ausüben. Dies würde bedeuten, daß in Figur 7 der Kennlinienabschnitt 31 horizontal verläuft. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere in Verbindung mit Reibungskupplungen sinnvoll, bei denen -ähnlich wie dies in Zusammenhang mit den Figuren 10 und 11 beschrieben wurde- ein zusätzlicher Energiespeicher 159 vorhanden ist, der jedoch auf die Tellerfeder 104 auf radialer Höhe der durch den Ring 134 gebildeten ringförmigen Abwälzauflage einwirkt, so daß dieser Energiespeicher beim Betätigen der Reibungskupplung dann praktisch nicht verformt wird, im Gegensatz zu dem dargestellten Energiespeicher 159. Ein solcher, sich auf radialer Höhe der durch den Ring 134 gebildeten ringförmigen Abwälzauflage an der Tellerfeder 104 abstützender Energiespeicher kann dann derart ausgestaltet werden, daß er über den für den Ausgleich des auftretenden Verschleißes erforderlichen Federweg eine praktisch konstante Kraft erzeugt.
Die in Figur 15 dargestellte Reibungskupplung 201 besitzt ein aus Blech hergestelltes Gehäuse 202 und eine mit diesem drehfest verbundene, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe 203. Axial zwischen der Druckscheibe 203 und dem Deckel 202 ist eine Anpreßtellerfeder 204 verspannt, die auf radialer Höhe eines deckelseitig vorgesehenen ringförmigen Abstützbereiches 205 nach Art eines zweiarmigen Hebels verschwenkbar ist. Mit radial weiter außen liegenden Bereichen 204a beaufschlagt die Tellerfeder 204 die Druckscheibe 203. Die Druckscheibe 203 ist mit dem Gehäuse 202 über in Umfangsrichtung beziehungsweise tangential gerichtete Blattfedern 209 drehfest verbunden. Die Reibungskupplung 201 ist bei Gebrauch, wie in Figur 2 gezeigt, auf eine Gegendruckplatte 6 montiert. Der auf dem Deckel 202 zugewandten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene ringförmige Abstützbereich 205 ist durch eine ringartige Schwenkauflage gebildet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Blechring 234 gebildet ist. Dieser Ring 234 ist Bestandteil einer selbsttätigen beziehungsweise automatischen Nachstelleinrichtung 235, welche eine Kompensation zumindest des an den Reibbelägen auftretenden Verschleißes durch eine axiale Nachstellung der Tellerfeder 204 ermöglicht.
Der Abstützring 234 ist zwischen Gehäuse 202 und Tellerfeder 404 zumindest im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 eingespannt. Der eine Schwenkauflage für die Tellerfeder bildende Ring 234 ist über eine Rampenanordnung am Gehäuse 202 abgestützt. Diese Rampenanordnung gewährleistet, daß bei einer axialen Verlagerung der Tellerfeder 204 in Richtung der Gegendruckplatte infolge von Verschleiß an den Reibbelägen, zwischen dem Ring 234 und der Tellerfeder 204 kein Spiel entsteht.
Die selbsttätige Nachstelleinrichtung 235 ist zwischen dem Gehäuse 202 und der Tellerfeder 204 in ähnlicher Weise wirksam, wie die in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebene Nachstelleinrichtung 35. Das bedeutet also, daß der Ring 234 die gleiche Funktion übernimmt, wie der Ring 34, was auch daran zu erkennen ist, daß der Nachstellring 234 in ähnlicher Weise wie der Ring 34 durch Energiespeicher 238 in Nachstellrichtung der entsprechenden Rampen beaufschlagt wird. Diesbezüglich wird also auf die entsprechende Beschreibung der Figuren 2 und 3 verwiesen.
Die Tellerfeder 204 ist gegenüber dem Deckel 202 mittels Flachnieten 260 beziehungsweise Nietelementen 260, welche durch entsprechend angepaßte Schlitze der Tellerfeder 204 axial hindurchgreifen, verdrehgesichert. Der wesentliche Unterschied der Kupplungsausführungsform gemäß Figur 15 gegenüber den voranbeschriebenen besteht darin, daß die durch die blattfederartigen Elemente gemäß den Figuren 1 bis 3 und 6 beziehungsweise durch den tellerfederartigen Energiespeicher 159 gemäß Figur 10 übernommene axiale Abstützfunktion für die Kupplungstellerfeder, bei der Ausführungsform gemäß Figur 15 durch in axialer Richtung nachgiebige Federmittel 261 übernommen wird, welche einstückig mit der Tellerfeder 204 ausgebildet sind. Diese zungenartigen Federmittel stützen sich an Bereiche 265 des Gehäuses 202 axial ab. Dadurch wird die Tellerfeder 4 beziehungsweise deren Grundkörper 211 axial in Richtung des Gehäuses 202 beaufschlagt beziehungsweise gezogen, wodurch das ringförmige Nachstellement 234 axial zwischen den am Deckel vorgesehenen Rampen der Nachstelleinrichtung und der Tellerfeder eingespannt wird.
Wie insbesondere aus Figur 16 zu entnehmen ist, besitzt die Tellerfeder 204 einen ringförmigen, als Energiespeicher dienenden Grundkörper 211 , von dessen Innenrand radial nach innen gerichtete Zungen 268 ausgehen, welche als Betätigungsmittel für die
Reibungskupplung dienen. Zum Ausrücken der Reibungskupplung 201 wird auf die
Zungenspitzen 269 mittels eines Ausrücklagers eine entsprechende Betätigungskraft ausgeübt. Die axial nachgiebigen und gegen den Deckel 202 federnd verspannten Federmittel 261 sind durch längliche Laschen beziehungsweise Zungen gebildet, die schlaufenförmig beziehungsweise haarnadelförmig ausgebildet sind. Die laschenförmigen
Federmittel 261 sind am radial inneren Randbereich des ringförmigen
Tellerfedergrundkörpers 211 angeformt. Ausgehend vom Grundkörper 211 erstrecken sich die Federmittel 261 über einen länglichen Abschnitt 262 zunächst radial nach innen. Der Abschnitt 262 geht in einen Umlenkbereich 263 über, der seinerseits wiederum in einen radial nach außen zurücklaufenden länglichen Abschnitt 264 einmündet. Durch eine derartige Ausgestaltung der laschenartigen Zungen 261 wird eine verhältnismäßig lange Biege- beziehungsweise Torsionsstrecke zwischen der Verbindungsstelle der Abschnitte 262 mit dem Grundkörper 211 und der deckelseitigen Abstützung 267 erzielt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der freie Endabschnitt 266 der schlaufenförmigen Federmittel 261 verbreitert, wodurch die in diesen Bereichen und in den mit diesen Bereichen 266 zusammenwirkenden Bereichen des Deckels auftretende Flächenbeanspruchung reduziert werden kann. Der freie Endabschnitt 266 der Zungen 261 stützt sich mit Vorspannung an der der Druckscheibe 203 beziehungsweise dem Tellerfedergrundkörper 211 abgewandten Seite 267 des Deckels 202 ab. Die Formgebung der Federmittel 261 sowie der Abstand zwischen der deckelseitigen Abstützung 265 für diese Federmittel 261 und dem Abstütz- beziehungsweise Abwälzbereich 205 für die Tellerfeder 204 sind derart aufeinander abgestimmt, daß die laschenartigen Federmittel 261 sich in einem verspannten Zustand befinden. In vorteilhafter Weise können die freien Endbereiche 266 und/oder die mit diesen zusammenwirkenden Deckelbereiche eine Krümmung beziehungsweise ballige Anformung besitzen, wodurch die Bewegungsverhältnisse, welche beim Verschwenken der Tellerfeder 204 zwischen den Endbereichen 266 und den gegenüberliegenden Deckelbereichen auftreten, optimiert werden. Bei der Formgebung der entsprechenden Flächen ist die beim Verschwenken der Tellerfeder 204 vorhandene Kinematik beziehungsweise die Relativbewegung zwischen den einzelnen Bauteilen zu berücksichtigen.
In vorteilhafter Weise können die Zungen beziehungsweise laschenartigen Federmittel 261 eine Federcharakteristik gemäß dem Bereich 162 der in Figur 13 dargestellten Kennlinie aufweisen. Die blattfederartigen Elemente 209 können in vorteilhafter Weise eine Federcharakteristik, wie sie in Verbindung mit Figur 12 beschrieben wurde,
aufweisen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Reibungskupplung zur Verwendung in einem Antriebsstrang, mit einer gegenüber einem Gehäuse drehfesten, jedoch axial begrenzt verlagerbaren Anpreßplatte, wobei zwischen Gehäuse und Anpreßplatte wenigstens eine Tellerfeder vorgesehen ist, welche die Anpreßplatte in axialer Richtung vom Gehäuse weg beaufschlagt, die Reibungskupplung weiterhin eine einen zumindest annähernd konstanten Verspannungsszustand der Tellerfeder über die Lebensdauer der im Antriebsstrang montierten Reibungskupplung gewährleistende
Nachstelleinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung federnde Abhubmittel aufweist, welche sowohl beim Ausrücken der Reibungskupplung die Anpreßplatte axial entsprechend dem Ausrückweg der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse verlagern als auch zumindest über diesen Ausrückweg einen progressiven Kraftverlauf aufweisen.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß über die Lebensdauer der Reibungskupplung die Anpreßplatte eine axiale Verlagerung gegenüber dem Gehäuse um einen bestimmten Betrag durchführt, wodurch sich der Verspannungszustand der federnden Abhubmittel ändert.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abhubmittel über die Verlagerung einen degressiven Kraftverlauf aufweisen.
4. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe auf einer Gegendruckplatte, wie z.B. Schwungrad, montierbar ist.
5. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhubmittel durch blattfederartige Elemente gebildet sind.
6. Reibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die blattfederartigen Elemente eine vorbestimmte Wellung aufweisen, und einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit der Anpreßplatte derart verbunden sind, daß zumindest bei montierter Reibungskupplung die blattfederartigen Elemente in Achsrichtung der Kupplung vorgespannt sind, wobei aufgrund der Verbindung der blattfederartigen Elemente mit dem Gehäuse und der Anpreßplatte und der vorbestimmten Wellung zusätzlich eine Vorspannung der blattfederartigen Elemente in Längsrichtung vorhanden ist.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im montierten Zustand der Reibungskupplung die blattfederartigen Elemente eine Stauchung in Längsrichtung aufweisen.
8. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in Entspannungssrichtung der federnden Abhubmittel betrachtete progressive Kraftverlauf dieser Abhubmittel über zumindest annähernd den gesamten, den Ausrückweg der Anpreßplatte und den Verschleißweg umfassenden Arbeitsbereich der montierten Reibungskupplung vorhanden ist.
9. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern zumindest annähernd tangential oder zumindest annähernd in Umfangsrichtung zur Anpreßplatte verlaufen.
10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abhubmittel durch Blattfedern gebildet sind, welche einen mittleren Bereich und zwei Endbereiche besitzen, wobei einerseits der mittlere Bereich mit dem Gehäuse oder der Anpreßplatte verbunden ist und andererseits die Endbereiche mit der Anpreßplatte oder dem Gehäuse verbunden sind.
11. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung zwischen dem Gehäuse und der Tellerfeder wirksam ist.
12. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder über Federmittel axial abgestützt und gegenüber dem Gehäuse verschwenkbar gehaltert ist.
13. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder am Kupplungsgehäuse zwischen zwei Auflagen verschwenkbar abgestützt ist, von denen die die Tellerfeder beim Ausrücken der Kupplung abstützende Auflage in Richtung der Tellerfeder federbelastet ist.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die federbelastete Auflage axial verlagerbar ist.
15. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die von den federnden Abhubmittel aufgebrachte Kraft und die auf die federbelastete Auflage ausgeübte Kraft parallel wirksam sind.
16. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Belagverschleiß der zum Ausrücken der Reibungskupplung erforderliche Kraftverlauf größer wird, wobei dann zumindest über einen geringen Bereich des Kraftverlaufes eine Kraft vorhanden ist, welche eine geringe axiale Verlagerung der federbelasteten Auflage bewirkt.
17. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verlagerung der federbelasteten Auflage die zum Verschwenken der Tellerfeder erforderliche Kraft abnimmt.
18. Reibungskupplung, nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Nachstellung die federbelastete Auflage soweit verlagert wird, bis sich ein Kräftegleichgewicht zwischen den beidseits auf die Tellerfeder einwirkenden Kräften eingestellt hat.
19. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder zumindest über einen Teil des Ausrückwegbereiches eine abfallende Kraftkennlinie besitzt.
20. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die federbelastete Auflage ausgeübte Kraft durch einen Energiespeicher erzeugt wird, der im wesentlichen eine konstante Kraft über den über die Lebensdauer der Reibungskupplung erforderlichen
Nachstellbereich der Nachstelleinrichtung besitzt.
21. Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die axial nachgiebige beziehungsweise verlagerbare Auflage durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildet oder zumindest belastet ist.
22. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tellerfeder bei eingerückter Kupplung abstützende Schwenkauflage von einer zumindest den Verschleiß der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe kompensierenden, selbsttätigen
Nachstelleinrichtung axial verlagerbar ist.
23. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäuse und Anpreßplatte blattfederartige Federmittel vorgesehen sind, die die Anpreßplatte in
Ausrückrichtung der Reibungskupplung beaufschlagen, parallel wirksam sind zu den federnden Abhubmittel und wenigstens über den Ausrückweg der Anpreßplatte einen degressiven Kraftverlauf aufweisen.
24. Reibungskupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die blattfederartigen Federmittel sowohl mit dem Gehäuse als auch mit der Anpreßplatte fest verbunden sind.
25. Reibungskupplung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die blattfederartigen Federmittel zumindest ein Teil des zwischen Gehäuse und Anpreßplatte zu übertragenden Drehmomentes übertragen.
26. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der über die Lebensdauer der Reibungskupplung stattfindenden axialen Verlagerung der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse die von den blattfederartigen Federmitteln auf die Anpreßplatte ausgeübte
Rückstellkraft zunimmt.
27. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest über die über die Lebensdauer der Reibungskupplung stattfindenden axialen Verlagergung der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse die durch Überlagerung der von den federnden Abhubmitteln und den blattfederartigen Federmitteln erzeugte resultierende Kraft, welche in Ausrückrichtung auf die Anpreßplatte wirkt, zumindest annähernd konstant ist.
28. Reibungskupplung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Kraft über die axiale Verlagerung der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse geringfügig zunimmt.
29. Reibungskupplung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Kraft über die axiale Verlagerung der Anpreßplatte gegenüber dem Gehäuse um einen Betrag zunimmt, der in der Größenordnung zwischen 5 % und 25 % liegt.
30. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupplung an einer vom Gehäuse getragenen ringartigen Schwenkauflage abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tellerfeder axial in Richtung dieser Schwenkauflage entweder direkt oder indirekt beaufschlagenden Federelemente,
das sind zumindest:
- die zwischen Gehäuse und Anpreßplatte vorgesehenen blattfederartigen Federmittel zur Drehmomentübertragung,
- die zwischen Gehäuse und Anpreßplatte vorgesehenen federnden Abhubmittel,
- die eventuell zwischen den Reibbelägen der Kupplungsscheibe vorgesehene Belagfederung,
eine resultierende, der auf die Tellerfeder beim Ausrücken der Reibungskupplung einwirkenden Ausrückkraft entgegenwirkende Abstützkraft erzeugen, die zumindest bei Freigabe oder zumindest bei annähernd vollständiger Entlastung der Reibbeläge durch die Anpreßplatte wenigstens
annähernd der dann vorhandenen, in Ausrückrichtung auf die Tellerfeder einwirkenden Kraft entspricht.
31. Reibungskupplung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest nach Freigabe der Reibbeläge der Kupplungsscheibe durch die Anpreßpiatte und/oder zumindest im voll ausgerückten Zustand der Reibungskupplung lediglich die federnden Abhubmittel und die blattfederartigen Federmittel eine Kraft erzeugen, die zumindest der dann vorhandenen Ausrückkraft entgegenwirkt.
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