Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (ВАРИАНТЫ)
ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (ВАРИАНТЫ)

ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (ВАРИАНТЫ)

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к фрикционным муфтам. Муфта содержит регулировочное устройство, автоматически компенсирующее, по меньшей мере, износ фрикционных накладок диска сцепления. Муфта содержит также средства управления для смещения нажимной пластины муфты, первый накопитель энергии, а также второй накопитель энергии, включенный параллельно первому накопителю энергии. Второй накопитель энергии, будучи сжатым, таким образом встроен во фрикционную муфту, что он при выключении фрикционной муфты создает, по меньшей мере, на части хода расцепления силу, поддерживающую этот процесс. Достигаемый технический результат состоит в снижении усилия расцепления муфты и обеспечении постоянства указанного усилия на всем ходе расцепления. 3 с. и 18 з.п.ф-лы, 9 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2145008
Класс(ы) патента: F16D13/71
Номер заявки: 95104324/28
Дата подачи заявки: 28.03.1995
Дата публикации: 27.01.2000
Заявитель(и): Лук Ламеллен унд Купплюнгсбау ГмбХ (DE)
Автор(ы): Пауль Маухер (DE)
Патентообладатель(и): Лук Ламеллен унд Купплюнгсбау ГмбХ (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к фрикционным муфтам, в частности, для автомобилей, содержащим нажимную пластину, которая без возможности поворота, но с осевым ограниченным смещением с помощью средств управления может смещаться относительно корпуса, причем имеется, по меньшей мере, первый аккумулятор энергии, с помощью которого нажимная пластина нагружена в направлении диска сцепления, зажатого между нею и опорным диском, например маховым колесом, посредством которого может компенсироваться износ, возникающий, по меньшей мере, в зоне фрикционных накладок.
Такого рода фрикционные муфты известны, например, из DE-OS 4239289, а также указанного в нем уровня техники.
При применении таких регулируемых муфт стремятся, несмотря на высокое усилие прижима, достичь очень низкой максимальной силы прижима, причем эта сила должна поддерживаться постоянной в течение всего срока службы муфты, что, в частности, определяется износом фрикционных накладок.
Для достижения более низкой максимальной силы расцепления или более низкой характеристики силы расцепления в большинстве случаев применяют тарельчатые пружины, которые имеют падение силы или дегрессивную характеристику сила-путь, по меньшей мере, на значительной части хода расцепления. Однако за счет применения таких пружин во многих случаях в характеристике силы расцепления имеется превышение или максимум, что означает, что прикладываемая сила расцепления во время хода расцепления сначала повышается до максимума и затем снова постепенно падает до минимума, причем может иметься значительная разница между максимальной и минимальной силой. При этом соотношение между максимальной и минимальной силой может иметь значение порядка между 1,5 и 2,5 или даже выше.
Это колебание в характеристике силы расцепления во многих случаях является нежелательным или превышение характеристики силы расцепления имеет значительные недостатки для многих случаев применения. За счет такого превышения требуется более высокая сила расцепления, что при применении исполнительного двигателя требует более высокой мощности последнего и тем самым большее конструкционное пространство. Поэтому средства управления или системы расцепления вследствие имеющегося превышения в характеристике силы расцепления должны быть соответственно стабильнее или больше. Последнее является также необходимым для того, чтобы снизить до приемлемого уровня потери в системе расцепления или управления фрикционной муфты, имеющиеся вследствие упругости этих конструктивных элементов.
В основу рассматриваемого изобретения положена задача исключить указанные недостатки, т.е. создать фрикционную муфту, имеющую на всем ходе расцепления, включая возможные допуски, как можно более низкую или на значительной части хода расцепления как можно более постоянную силу расцепления, или соответствующую характеристику силы расцепления. В особенности необходимо исключить недопустимый и нежелательный рост силы на максимально возможном ходе расцепления, т. е. необходимо максимально исключить превышение в характеристике силы управления или снизить это превышение до приемлемого уровня, что означает обеспечение соотношения между возможно существующей максимальной и минимальной силой расцепления, по возможности, ниже 1,5. Кроме того, фрикционная муфта согласно изобретению должна иметь простую конструкцию и улучшенное функционирование, а также быть дешевой в изготовлении.
Согласно одной форме выполнения фрикционной муфты согласно изобретению последняя имеет регулировочное устройство, автоматически или самостоятельно компенсирующее, по меньшей мере, износ фрикционных накладок дисков сцепления, которое вызывает практически постоянное приложение силы к нажимной пластине первым аккумулятором энергии, причем предусмотрен, по меньшей мере, второй, включенный параллельно с первым аккумулятор энергии, который зажат во фрикционной муфте таким образом, что при расцеплении муфты он создает силу, поддерживающую этот процесс, по меньшей мере, в части хода зоны расцепления.
Согласно другой форме выполнения изобретения фрикционная муфта вышеуказанного типа снабжена, по меньшей мере, вторым аккумулятором энергии, который создает силу, поддерживающую процесс расцепления фрикционной муфты, причем дополнительно между фрикционными накладками дисков сцепления предусмотрена подпружиненность накладок, точно так же поддерживающая процесс расцепления. В таком исполнении могут применяться на известных расстояниях, например, устанавливаемые вручную устройства компенсации износа фрикционных накладок. Но особенно целесообразно применять автоматически подстраивающиеся устройства компенсации и в такого рода фрикционных муфтах.
Согласно еще одной форме выполнения фрикционной муфты вышеописанного типа предусматриваются первая тарельчатая пружина, воздействующая на нажимную пластину в направлении замыкания фрикционной муфты, а также взаимодействующее с нею регулировочное устройство для компенсации, по меньшей мере, износа фрикционных накладок, далее, по меньшей мере, одна вторая тарельчатая пружина, расположенная параллельно первой, которая сжата во фрикционной муфте таким образом, что она при расцеплении фрикционной муфты создает силу, поддерживающую, по меньшей мере, на части хода расцепления этот процесс расцепления. При такой конструкции фрикционной муфты регулировочное устройство может управляться вручную. Но является особенно целесообразным, если это устройство управляется автоматически или самостоятельно.
Для конструкции и функционирования фрикционных муфт согласно изобретению может быть особенно предпочтительным, если второй аккумулятор энергии или вторая тарельчатая пружина имеет возрастающую, т.е. положительную, характеристику сила-путь, по меньшей мере, на части хода расцепления, требующегося для расцепления муфты.
Кроме того, предпочтительно, если второй аккумулятор энергии выполнен в виде тарельчатой пружины, причем может быть целесообразным, если она установлена во фрикционной муфте таким образом, что она имеет во время хода расцепления фрикционной муфты преимущественно понижающуюся, т.е. дегрессивную, характеристику сила-путь. Применение тарельчатой пружины в качестве первого аккумулятора энергии также позволяет получить конструкцию, предпочтительную для хорошего функционирования фрикционной муфты согласно изобретению.
Первый аккумулятор энергии может быть выполнен, предпочтительным образом, в виде детали, имеющей форму тарельчатой пружины, которая может иметь кольцеобразный основной корпус и отходящие от него, направленные радиально внутрь язычки, служащие в качестве средств управления фрикционной муфтой. Второй аккумулятор энергии может быть выполнен по своей форме аналогично, но слабее по своим пружинящим свойствам.
Для функционирования и формы выполнения фрикционной муфты согласно изобретению может быть особенно предпочтительным, если первый аккумулятор энергии имеет, по меньшей мере, на части хода расцепления понижающуюся характеристику сила-путь. При расцеплении фрикционной муфты нажимная пластина смещается на величину, которая, в соответствии с действием, может быть разделена на два участка, причем на первом участке от нажимной пластины отводится сила воздействия на диск сцепления, а на втором отрезке регулируется осевой зазор между диском сцепления и нажимной пластиной, а также опорным диском, второй аккумулятор энергии имеет, по меньшей мере, на первом участке возрастающую, т. е. положительную, характеристику сила-путь. Последовательное уменьшение силы, воздействующей на диск сцепления, происходит постепенно вследствие упругости отдельных деталей. Уменьшение силы, воздействующей через первый участок, может модулироваться или подгоняться к отдельным случаям применения за счет соответствующего расчета, в частности, подпружиненности накладок, имеющейся между фрикционными накладками, упругости корпуса муфты, а также упругости возможно имеющихся язычков тарельчатой пружины первого аккумулятора энергии. Вместо подпружиненности накладки, предусмотренной между фрикционными накладками, можно также предусмотреть заменяющее их подпружинивание в каком-либо другом месте. Такое применение подпружиненности накладки можно предусмотреть, например, между первым аккумулятором энергии и нажимной пластиной. Второй аккумулятор энергии можно предпочтительным образом рассчитать и расположить или закрепить таким образом, что он будет действовать, по меньшей мере, через весь первый участок. Особенно целесообразным является, если второй аккумулятор энергии действует, по меньшей мере, также через часть второго участка. При этом может быть предпочтительным, если второй аккумулятор энергии действует, по меньшей мере, приблизительно до минимума дегрессивной характеристики сила-путь синусоидальной линии первого аккумулятора, образованного тарельчатой пружиной.
Для расчета второго аккумулятора энергии и конструкции фрикционной муфты может быть особенно предпочтительным, если второй аккумулятор энергии зажат между корпусом и средствами управления фрикционной муфты. Но может быть также предпочтительным, если второй аккумулятор энергии расположен таким образом, что он зажат, в соответствии со своим назначением, между корпусом и первым аккумулятором энергии, если второй и первый аккумуляторы энергии выполнены каждый в виде тарельчатой пружины, вторая тарельчатая пружина может, предпочтительным образом, иметь осевую опору своим внешним краем на корпус, а своими, расположенными радиально внутрь зонами нагружают вторую тарельчатую пружину или управляющие язычки второй тарельчатой пружины. При этом может быть особенно предпочтительным, если опора между обеими тарельчатыми пружинами находится, по меньшей мере, приблизительно в зоне диаметра второй тарельчатой пружины, в зоне рукоятки выключения или опоры рукоятки выключения.
Второй аккумулятор энергии может, предпочтительным образом, во включенном состоянии фрикционной муфты удерживаться в сжатом состоянии, в котором он передает сравнительно меньшее усилие в осевом направлении фрикционной муфты по сравнению с осевой силой, передаваемой от первого аккумулятора энергии. Для этого второй аккумулятор энергии предпочтительно выполнить в виде тарельчатой пружины, имеющей синусоидальную характеристику сила-путь и во включенном положении фрикционной муфты предварительно сжатой приблизительно до своей минимальной силы. Но для функционирования фрикционной муфты может быть целесообразным, если во включенном положении фрикционной муфты второй аккумулятор энергии передает точную силу в направлении расцепления.
Второй аккумулятор энергии, действующий как сенсорная пружина, предпочтительно встраивается во фрикционную муфту таким образом, что, если рассматривать процесс расцепления или управление процессом расцепления фрикционной муфты, этот второй аккумулятор энергии разжимается, причем сначала его сила возрастает в направлении расцепления или в осевом направлении и через часть хода расцепления снова падает, причем после хода расцепления на нажимную пластину или на средства управления фрикционной муфты, где достигается приблизительно минимум силы расцепления, второй аккумулятор энергии или сенсорная пружина больше не оказывает или практически больше не оказывает осевого усилия. Затем, при продолжении процесса расцепления, вплоть до полного хода расцепления, сжатым и деформированным остается только первый аккумулятор энергии или главная тарельчатая пружина. На последнем участке полного хода расцепления необходимо, таким образом, преодолеть только силу, передаваемую от первого аккумулятора энергии.
Особенно предпочтительным может быть, если в начале процесса расцепления или хода расцепления, т.е. при включенной муфте, сервопружина имеет еще небольшую силу в направлении расцепления. Сервопружина создает тем самым всегда положительную силу в направлении расцепления в пределах хода между полностью включенной или скрепленной муфтой и точкой хода расцепления, соответствующей полностью разжатому сервоаккумулятору энергии. Но разжим сервоаккумулятора энергии также ограничен соответствующим упором, который может быть предусмотрен, например, на корпусе, благодаря чему сервоаккумулятор энергии в полностью расцепленном состоянии фрикционной муфты может оставаться, по меньшей мере, с незначительным натяжением.
Во многих случаях применения может быть также предпочтительным, если во включенном состоянии фрикционной муфты сервоаккумулятор энергии передает силу в направлении сцепления фрикционной муфты. Для этого может быть целесообразным, если сервоаккумулятор энергии имеет отрицательную минимальную силу. При таком расчете фрикционной муфты является целесообразным, если сервопружина удерживается с возможностью поворота, но неподвижно в осевом направлении относительно как корпуса, так и первого аккумулятора энергии или главной тарельчатой пружины. За счет этого в начале процесса расцепления фрикционной муфты происходит принудительный захват сервоаккумулятора энергии или тарельчатой сервопружины.
Для достижения прогрессивного снижения крутящего момента, передаваемого диском сцепления при расцеплении фрикционной муфты, может быть особенно целесообразным, если диск сцепления имеет подпружиненность накладки. Эта подпружиненность накладки может быть создана, например, с помощью пружинных сегментов, расположенных между фрикционными накладками. Эта подпружиненность накладок во время процесса включения фрикционной муфты вызывает постепенное нарастание момента, передаваемого диском сцепления. Такая действующая последовательно с первым аккумулятором энергии подпружиненность способствует также поддержанию процесса выключения фрикционной муфты. Этот поддерживающий эффект дополняет действие, создаваемое сервоаккумулятором энергии.
Изобретение поясняется более подробно с помощью чертежей.
На фиг. 1 показана фрикционная муфта согласно изобретению в сечении,
фиг. 2 - сечение в направлении периферии на линии II - II фиг. 1,
фиг. 3 и 4 - диаграмма с различными характеристиками, из которых видно взаимодействие отдельных пружинных и регулировочных элементов фрикционной муфты согласно фиг. 1,
фиг. 5 и 6 - сжатая фрикционная муфта, выполненная в соответствии с изобретением,
фиг. 7 и 8 - еще одна возможность выполнения фрикционной муфты согласно изобретению, сжимаемого типа, и
фиг. 9 - еще один вариант выполнения фрикционной муфты согласно изобретению.
Фрикционная муфта 1, показанная на фиг. 1 и 2, имеет корпус или крышку 2 и нажимную пластину 3, соединенную с ним жестко, без возможности вращения, но с возможностью ограниченного осевого смещения. Аксиально между нажимной пластиной 3 и крышкой 2 зажата прижимная тарельчатая пружина 4, которая может поворачиваться вокруг кольцевой поворотной опоры 5, установленной на корпусе 2, и нажимная пластина 3 действует в направлении жестко соединенного с корпусом 2 опорного диска 6, например махового колеса, за счет чего фрикционные накладки 7 диска сцепления 8 зажимаются между поверхностями трения нажимной пластины 3 и опорным диском 6.
Нажимная пластина 3 жестко, без возможности вращения, соединена с корпусом 2 посредством средств воздействия в виде листовых пружин, направленных по окружности или по касательной. В представленном примере выполнения диск 8 сцепления имеет так называемые сегменты 10 пружинной накладки, обеспечивающие прогрессивное нарастание крутящего момента при включении фрикционной муфты, позволяющее через ограниченное осевое смещение обеих фрикционных накладок 7 в направлении друг к другу прогрессивно увеличивать осевые силы, действующие на фрикционные накладки 7.
В представленном примере выполнения тарельчатая пружина 4 имеет кольцеобразное основное тело 4a, создающее силу прижима, от которого радиально внутрь отходят язычки 4b. Тарельчатая пружина 4 установлена при этом таким образом, что она может поворачиваться зонами, расположенными радиально снаружи, или внешними радиальными зонами вокруг поворотного опорного устройства 5 и воздействовать зонами, находящимися радиально внутри, на нажимную пластину 3. Поворотное опорное устройство 5 включает поворотную опору 11, которая выполнена здесь в виде центрированного на корпусе 2 проволочного кольца. Тарельчатая пружина 4 центрируется относительно корпуса тарельчатой пружины 4 и зафиксирована от поворота.
Муфта 1 имеет регулировочное устройство 12, компенсирующее аксиальный износ на поверхностях трения нажимной пластины 3, опорном диске 6, а также на фрикционных накладках 7, которое состоит из компенсирующего износ устройства 13, расположенного между прижимной тарельчатой пружиной 4 и нажимной пластиной 3, а также из чувствительного устройства 14, определяющего износ. Оба устройства 13 и 14 расположены по оси друг над другом.
Устройство 14, работающее в качестве датчика износа, имеет множество чувствительных элементов, предпочтительно равномерно размещенных по окружности. Чувствительные элементы 15 имеют - каждый - аксиально смещаемую деталь 16, выполненную в представленном примере выполнения в виде втулки или гильзы 16. Такая гильза 16, служащая чувствительным элементом, устанавливается на осевом выступе нажимной пластины 3, который в представленном примере выполнения образован штифтом 17. Штифт 17 проходит в осевом направлении и жестко закреплен в отверстии нажимной пластины 3. Гильза 16 фрикционно соединена со штифтом 17. Для этого гильза 16 может иметь шлицы в продольном направлении и быть радиально подпружиненной, причем в разгруженном состоянии гильзы 16 ее внутренний диаметр меньше, чем наружный диаметр штифта 17, поэтому гильза 16 насаживается на штифт 17 с радиальным натягом, за счет чего между гильзой 16 и штифтом 17 за счет натяга гильзы 16 создается определенное сопротивление трению в осевом направлении. Гильза 16 имеет образованный радиальным буртиком упор 19, который аксиально опирается на корпус 2. Опорный буртик 19 выполнен на стороне корпуса 2, противоположной нажимной пластине 3. Штифт 17 и гильза 16 проходят через отверстие, выполненное в дне крышки 2. Кроме того, штифт 17, а также, предпочтительно, и гильза 16 проходит через отверстие, выполненное в тарельчатой пружине 4. При включении фрикционной муфты и имеющемся износе на фрикционных накладках 7 чувствительный элемент 15 прилегает своим упором 19 к корпусу 2, благодаря чему нажимная пластина 3 аксиально смещается в соответствии с имеющимся износом относительно чувствительного элемента 15.
Устройство 13, компенсирующее износ, имеет компенсирующий элемент, на который воздействует тарельчатая пружина 4, выполненный в виде кольца 20, изготовленного из листа, имеющего U-образное поперечное сечение. При включенной фрикционной муфте на кольцо 20 действует тарельчатая пружина 4 и передает на нажимную пластину 3 осевую силу, создаваемую тарельчатой пружиной 4.
Между компенсирующим кольцом 20 и нажимной пластиной 3 предусмотрено компенсирующее устройство 21, которое при выключении фрикционной муфты 1 и имеющемся износе накладок обеспечивает автоматическую регулировку компенсирующего кольца 20, а при включении фрикционной муфты оказывает самотормозящее, т. е. блокирующее, воздействие. За счет этого обеспечивается, что во время фазы включения фрикционной муфты 1 кольцо 20 сохраняет точное осевое положение относительно нажимной пластины 3. Это точное положение может изменяться только во время процесса выключения и в соответствии с имеющимся износом.
Регулировочное устройство 21 включает в себя несколько, предпочтительно равномерно распределенных по периметру пар уклонов 22, 23 (фиг. 2), которые проходят в окружном направлении и - если смотреть в осевом направлении фрикционной муфты 1 - в виде мостика перекрывают разницу по высоте. В примере выполнения, показанном на чертеже, уклон 22 отформован непосредственно на кольцеобразной детали 20. Для этого наружный, проходящий аксиально край 24 кольца 20 предусмотрен с соответствующими формообразованиями или вырезами. Второй уклон 23 отформован непосредственно на нажимном диске 3. Этот уклон 23 образован кулачками или осевыми выступами, предусмотренными на стороне нажимного диска 3, обращенной к крышке. В показанном на чертеже примере выполнения расположенные попарно уклоны 22, 23 опираются непосредственно друг на друга. Набегающие уклоны 22, 23 сжаты друг относительно друга. Для этого предусмотрены аккумуляторы энергии в виде винтовых пружин 25, которые, как это показано на фиг. 2, если смотреть в окружном направлении фрикционной муфты, зажаты между компенсирующим кольцом 20 и нажимной пластиной 3.
Компенсирующее или регулировочное кольцо 20 имеет возможность поворота относительно нажимной пластины 3, в частности, таким образом, что при повороте уклоны 22 и 23 набегают друг на друга. Для обеспечения такого поворота кольца 20 в нем предусмотрены проходящие в окружном направлении удлиненные выемки 26 (фиг. 2), через которые аксиально проходят штифты 17.
Угол клина или угол подъема 27 набегающих уклонов 22, 23 относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения фрикционной муфты, выбирается таким образом, что при припрессовывании набегающих углонов 22, 23 друг к другу предотвращается проскальзывание этих уклонов друг по другу. В зависимости от материалов выбранной пары в зоне набегающих уклонов 22, 23, угол 27 в зоне составляет от 4 до 15o, предпочтительно порядка между 4 и 8o. Набегающие уклоны 22, которые жестко, без возможности поворота, соединены с кольцом 20, расположены таким образом, что острие этих уклонов 22 обращено в направлении 28 вращения кольца 20, обеспечивающем регулировку компенсирующего устройства 13 относительно нажимной пластины 3.
Сжатие с помощью аккумуляторов энергии 25 набегающих уклонов 22, 23, а также угол подъема 27 согласованы таким образом, что результирующая осевая сила, действующая на осевое кольцо 20, значительно меньше, чем необходимая сила смещения чувствительных элементов износа 15.
Если между нажимной пластиной 3 и аксиально неподвижной деталью, в частности корпусом 2, не предусмотрены упоры, ограничивающие движение расцепления нажимной пластины 3, является целесообразным, чтобы вышеупомянутая осевая сила, действующая на регулировочное кольцо 20, имела такую величину относительно силы листовых пружинных элементов, соединяющих нажимную пластину 3 с корпусом 2 без возможности поворота, но с возможностью аксиального смещения, чтобы обеспечить поднастройку компенсирующего устройства 13. Для этого может быть целесообразно, если листовые пружины, расположенные между корпусом 2 и нажимной пластиной 3, в выключенном положении фрикционной муфты 2 практически больше не имели осевой силы прижима или еще остающаяся осевая сила прижима этих листовых пружинных элементов была меньше, чем осевая сила регулирования, действующая на регулировочное кольцо 20.
Для многих случаев применения является целесообразным, если движение расцепления или ход расцепления нажимной пластины 3 ограничивался, по меньшей мере, одним упором 29 на предпочтительно постоянном ходу. Этот упор 29 в соответствии с возникающим износом точно также смещается относительно нажимной пластины 3. При этом данный упор может быть встроен непосредственно в чувствительное устройство 14. Это можно осуществить, например, если предусмотреть упорный контур 29 на чувствительном элементе или гильзе 16, который при выключении фрикционной муфты 1 после определенного хода упирается в крышку 2. Такой упор 29 после хода расцепления 30, составляющего около 1,5 - 3 мм нажимной пластины 3, упирается в зоны крышки 2 муфты, граничащие с отверстием крышки 2.
В зависимости от применения ход расцепления нажимной пластины 3, ограниченный упорами 29, может быть больше или меньше. Кроме того, упоры, ограничивающие ход расцепления нажимной пластины 3, могут быть образованы собственными средствами. Такие средства описаны, например, в патенте US-PS 4207972.
При расчете тарельчатой пружины 4 следует учесть, что создаваемое ею усилие прижима для нажимной пластины 3 должно быть повышено на усилие, необходимое для перемещения чувствительных элементов 15, и на силу прижима между крышкой 2 и нажимной пластиной 3. Такие листовые пружинные элементы или средства для передачи крутящего момента между корпусом 2 и нажимной пластиной 3 описаны, например, в патенте US-PS 4615424.
Элементы для передачи крутящего момента, имеющиеся между нажимной пластиной 3 и корпусом 2, в частности листовые пружины, так сжаты в осевом направлении, что они при выключении фрикционной муфты 1 смещают нажимную пластину 3 в направлении корпуса 2. За счет этого может обеспечиваться прилегание кольца 20 к тарельчатой пружине 4 практически во время всей фазы расцепления или до задействования возможно имеющихся ограничительных средств 29. Как видно из фиг. 1, регулировочное устройство 12 выполнено таким образом, что зона контакта между уклонами 22 и 23, кольцеобразная опорная зона между компенсирующим элементом 20 и тарельчатой пружиной 4, а также места опоры или контакта между компенсирующим элементом 20 и чувствительными элементами 15 - если смотреть в осевом направлении - расположены, по меньшей мере, приблизительно друг над другом или, по меньшей мере, приблизительно на одном и том же диаметре. В представленном примере выполнения зоны упоров 19 и 29 чувствительных элементов 15 также расположены, по меньшей мере, приблизительно на вышеупомянутом диаметре.
При применении упорных или ограничивающих ход средств 29 ход расцепления муфты в зоне острия 4c язычков предпочтительно устанавливается таким, что при выключенной муфте тарельчатая пружина 4 приподнимается от кольца 20 на незначительную величину. Это означает, что при выключении фрикционной муфты 1 ход тарельчатой пружины в диаметральной зоне 38 приложения нагрузки тарельчатой пружиной 4 к нажимной пластине больше, чем величина подъема 30 нажимной пластины 3, устанавливаемая посредством ограничивающего ход средства 29.
Фрикционная муфта 1 имеет дополнительный аккумулятор энергии 31, выполненный в виде детали, аналогичной тарельчатой пружине. Деталь 31 в виде тарельчатой пружины имеет кольцеобразное основное тело 32, от которого радиально внутрь отходят консольные элементы в форме лепестков 33. Деталь 31 в виде тарельчатой пружины опирается или удерживается с возможностью поворота радиально снаружи на крышку 2. Радиально внутри деталь 31 в виде тарельчатой пружины шарнирно соединяется или опирается лепестками 33 на тарельчатую пружину 4. Для этого в представленном примере выполнения в зоне язычков 4b тарельчатой пружины 4 предусмотрены заклепки 35, имеющие опорные зоны в виде головок 36, на которые аксиально опираются лепестки 33 детали 31, выполненной в виде тарельчатой пружины.
Во фрикционной муфте 1, смонтированной на опорном диске 6, деталь 31 в виде тарельчатой пружины аксиально сжата на определенном пути, а именно предпочтительно таким образом, что деталь 31 в виде тарельчатой пружины, по меньшей мере, приблизительно имеет натяг на ее минимальную силу подпружинивания. Эта минимальная сила подпружинивания есть у детали в виде тарельчатой пружины 31 с характеристикой сила-путь синусоидальной формы. Во включенном состоянии фрикционной муфты 1 осевая сила, передаваемая деталью в виде тарельчатой пружины 31 на тарельчатую пружину 4, приблизительно равна нулю. Может быть особенно предпочтительным, если деталь 31 в виде тарельчатой пружины, служащая сервопружиной при включенной муфте 1, оказывает на тарельчатую пружину 4 незначительное усилие в направлении расцепления 37. Сервопружина 31, управляющая фрикционной муфтой 1, имеет поэтому всегда положительную силу в направлении расцепления 37 средств управления фрикционной муфты 1, создаваемую язычками 4b тарельчатой пружины.
В процессе расцепления фрикционной муфты 1 сервопружина или деталь 31 в виде тарельчатой пружины в ходе расцепления разжимается, причем сила, оказываемая сервопружиной 31 в направлении расцепления 37 на тарельчатую пружину 4, сначала растет, а после части хода расцепления, при котором достигается приблизительно минимум характеристики силы расцепления, эта сервосила снова падает или снижается. Во время процесса расцепления деталь 31 в виде тарельчатой пружины может достичь полностью разгруженного состояния. Тогда при продолжении движения расцепления в зоне острия 4c язычков свою конусность изменяет только главная тарельчатая пружина 4. Это означает, что прикладываемая после этого сила расцепления или еще остающаяся после этого характеристика силы расцепления определяется, в основном, тарельчатой пружиной 4.
С помощью характеристик, представленных на диаграммах согласно фиг. 3 и 4, в случае применения на грузовых автомобилях более подробно поясняется функционирование вышеописанной фрикционной муфты 1.
Линия 40 показывает характеристику осевой силы, получающейся в зависимости от изменения конусности тарельчатой пружины 4 и с учетом возможно действующих на нажимную пластину 3 средств подъема, таких как, в частности, элементы в виде листовых пружин, а именно при деформации тарельчатой пружины 4 из полностью разжатого состояния между двумя опорами, радиальное расстояние которых соответствует радиальному расстоянию между поворотной опорой 5 и расположенным радиально внутри опорным диаметром 38 на нажимной пластине 3. По оси абсцисс откладывается относительный аксиальный ход между обеими опорами и по оси ординат - результирующая сила, создаваемая тарельчатой пружиной 4 и возможно имеющимися элементами в виде листовых пружин между крышкой 2 и нажимной пластиной 3. Точка 41 представляет собой монтажное положение тарельчатой пружины 4 в закрытой муфте 1, т.е.
положение, при котором тарельчатая пружина 4 для соответствующего встроенного положения оказывает на нажимную пластину 3 максимальную силу прижима, точка 41 может смещаться вверх или вниз по линии 40 путем изменения конусного монтажного положения тарельчатой пружины 4.
Линия 42 представляет аксиальную силу разжима, создаваемую пружинными сегментами 10 накладок, действующую между обеими фрикционными накладками 7. В этой характеристике учитываются, кроме того, все эффекты подпружинивания, действующие аналогично подпружиненности накладок, например упругость крышки, упругость поворотной опоры или, в случае необходимости, упругих средств между тарельчатой пружиной и опорой нажимной пластины, или тому подобные устройства. Эта осевая сила разжима действует противоположно осевой силе, оказываемой тарельчатой пружиной 4 на нажимную пластину 3. Является предпочтительным, если осевая сила, требующаяся для максимально возможной упругой деформации пружинных сегментов 10, по меньшей мере, соответствует силе, оказываемой тарельчатой пружиной 4 на нажимную пластину 3 во включенном состоянии фрикционной муфты 1. При выключении фрикционной муфты 1 пружинящие сегменты 10 разгружаются, а именно, на участке 43. Тарельчатая пружина 4 и пружинящие сегменты 10 включены, в соответствии с их действием, последовательно. На участке 43, соответствующем также аналогичному осевому смещению нажимной пластины 3, процесс расцепления муфты 1 поддерживается пружинением 10, т. е. это означает, что должна прикладываться меньшая максимальная сила расцепления, чем та, которая могла бы соответствовать точке 41. Как видно из характеристики расцепления согласно линии 45, сила расцепления муфты 1, относящаяся к опорному диаметру 38 между тарельчатой пружиной 4 и нажимной пластиной 3, без сервоподдержки пружины 31 сначала растет и затем снова падает, например, при переходе за точку 44, а именно вплоть до достижения точки 46, находящейся на оси абсцисс. При переходе за минимум или самую нижнюю точку 46 синусообразной характеристики 40 во время процесса расцепления фрикционной муфты 1 сила, создаваемая тарельчатой пружиной 4, снова возрастает.
Как видно из характеристики силы согласно линии 45 и участка линии, проходящей через точки 44, 46, 47, без дополнительной пружины 31, по меньшей мере, после освобождения фрикционных накладок 7 при осевом приподнимании нажимной пластины 3 существует еще значительное изменение силы в характеристике силы расцепления.
На фиг. 4 показан участок линии, соответствующий характеристике 48 силы расцепления, проходящей по линии 45 и через точки 44, 46, 47, но относящийся к диаметру 4d управления в зоне острия 4c язычков.
Ход расцепления 49 в зоне острия 4c язычков или диаметра прилегания 4d, необходимый или возможный, например, для рукоятки выключения 39 фрикционной муфты 1, соответственно увеличен по отношению к возможному осевому ходу смещения 50 нажимной пластины 3 на передаточное отношение рычага тарельчатой пружины 4. Эта тарельчатая пружина - или передаточное отношение рычага - соответствует отношению радиального расстояния между поворотной опорой 5 и диаметром 4d управления или прилегания к радиальному расстоянию между поворотной опорой 5 и опорным диаметром 38 между тарельчатой пружиной 4 и нажимной пластиной 3 или кольцом 20. Это передаточное отношение во многих случаях имеет величину порядка от 3:1 до 6:1, но во многих случаях применения может быть больше или меньше. В показанном на чертеже примере выполнения согласно фиг. 1 это передаточное отношение имеет порядок, равный 6.
Характеристика 48 силы расцепления на возможном общем ходу 49 расцепления по отношению к диаметру 4d управления в зоне острия 4c язычков также уменьшается в соответствии с упомянутым передаточным отношением по сравнению с характеристикой, показанной на фиг. 3.
На фиг. 3 характеристика согласно линии 45 до точки 44 соответствует характеристике силы, прикладываемой для расцепления фрикционной муфты 1 во время хода разгрузки 43 пружинных элементов 10 в зоне диаметра 38 контакта между нажимной пластиной 3 и тарельчатой пружиной 4. Эта характеристика силы соответствует разнице характеристики силы согласно линии 40 между точками 41 и 44 и характеристики силы 42 пружинящих сегментов 10.
Точка 44 на фиг. 3 соответствует той точке общего хода расцепления 50, при которой обеспечивается, по меньшей мере, приблизительно освобождение диска сцепления 8 или фрикционных накладок 7. Точка 44 представляет, таким образом, состояние управления фрикционной муфтой 1, при котором фрикционные накладки 7 больше не зажаты или практически больше не зажаты между поверхностями трения нажимной пластины 3 и опорным диском 6, т.е. такое состояние фрикционной муфты 1, при котором практически не может передаваться крутящий момент от опорного диска 6 на диск сцепления 8. В этом состоянии фрикционной муфты 1 разжаты сегменты 10 подпружиненных накладок. При переходе за точку 44 в направлении расцепления нажимная пластина 3 может проходить еще путь воздушного зазора 51.
Хотя с помощью регулировочного устройства 12 и сегментов 10 подпружиненных накладок во фрикционной муфте 1 согласно изобретению характеристика силы расцепления может очень сильно снизиться по сравнению с обычными муфтами, из обеих диаграмм, в особенности из характеристики силы расцепления, согласно линии 48 на фиг. 4 видно, что, если рассматривать весь ход расцепления 49, между максимальной силой расцепления 52 и минимальной силой расцепления 53 еще имеется значительная разница или рассеивание сил. В представленном примере выполнения соотношение между максимальной силой расцепления 52 и минимальной силой расцепления 53 составляет около 1,7. Этот показатель, в зависимости от расчета фрикционной муфты, может принимать и большее значение. Как видно из диаграммы, сила расцепления за время хода расцепления сначала повышается до определенного уровня и затем снова падает до минимума. Еще имеющееся во многих случаях существенное изменение силы в характеристике силы расцепления между максимальной силой расцепления 52 и минимальной силой расцепления 53 может быть нежелательным, поскольку затрудняется точное дозирование хода включения и выключения как для фрикционных муфт с ножным управлением, так и, в особенности, управляемых через серводвигатель. Кроме того, при применении серводвигателя, например электродвигателя для управления фрикционной муфтой 1, он должен быть рассчитан на максимальную силу, соответствующую точке 52, вследствие чего он должен быть сравнительно большим и иметь значительно большую мощность или более высокий расход энергии.
Для исключения вышеупомянутых недостатков или получения желаемой характеристики силы расцепления на требующемся ходе расцепления 49 следует предусмотреть деталь 31 в виде тарельчатой пружины, которая в представленном на чертеже примере выполнения обеспечивает характеристику сила-путь в соответствии с линией 54 на фиг. 4. У характеристики силы 54, зафиксированной на фиг. 4, приложение силы, осуществленное тарельчатой пружиной 31 на головки 36 заклепок 35, было пересчитано на приложение силы в зоне диаметра 4a, создающее тот же эффект. Таким образом, были учтены соответствующие соотношения в рычажной передаче. Как видно из фиг. 4, тарельчатая сервопружина 31 создает на участке 55 общего хода расцепления 49 силу, поддерживающую процесс расцепления фрикционной муфты 1. Тарельчатая пружина 4 и тарельчатая сервопружина 31 имеют при этом противонаправленную к оси абсцисс характеристику сила-путь. Во включенном положении фрикционной муфты 1 тарельчатая сервопружина 31 находится, по меньшей мере, приблизительно в состоянии сжатия, что соответствует приблизительно минимальной силе 56. Особенно предпочтительным является при этом, если в этом состоянии сжатия тарельчатая пружина 31 еще имеет остаточную силу или положительную силу в направлении расцепления, т.е. в направлении стрелки 37 на фиг. 1. На пути 55 тарельчатая пружина 31 разжимается, причем сначала возрастает осевая сила, прикладываемая тарельчатой пружиной 31, а именно, до максимума 57. При переходе за максимум 57 осевая сила, прикладываемая тарельчатой пружиной 31, снова уменьшается. При достижении точки 58 тарельчатая пружина 31 полностью разжата. В этом положении тарельчатая пружина 31 удерживается крышкой 2. Тарельчатая пружина 31 может, однако, ограничиваться при своем разжиме посредством упора таким образом, что она имеет остаточное напряжение. Это означает, что тарельчатая пружина 31 может разжиматься до точки 58 не полностью. Для этого могут быть предусмотрены, например, на крышке 2 соответствующие упоры. На фиг. 1 схематически показан один такой упор 2a для тарельчатой пружины 31. При переходе за точку 58 в направлении расцепления сервопружина 31 остается в своем разжатом положении, в то время как тарельчатая пружина 4 может отклоняться дальше. Для этого между внутренними зонами или остриями язычков тарельчатой пружины 31 и аксиально противолежащими зонами тарельчатой пружины 4 предусмотрен соответствующий зазор 36a.
Характеристика сил, получающаяся при наложении или сложении характеристик 48 и 54, обозначена позицией 59. Эта характеристика применяется в начале процесса расцепления. На фиг. 3 обозначена характеристика 60, соответствующая характеристике 59 согласно фиг. 4 с учетом имеющихся передаточных отношений рычагов.
Как видно, в особенности, из фиг. 4, уровень характеристики силы расцепления может значительно снизиться при применении сервопружины 31. Применение такой сервопружины 31 позволяет линиализировать или выровнять характеристику силы расцепления и одновременно сместить в зону меньших сил. При этом можно видеть, что при применении сервопружины 31 можно избежать превышений 52 в характеристике силы расцепления. Кроме того, отпадает работа или энергия, представленная заштрихованной зоной на фиг. 4. За счет выполнения фрикционной муфты 1 в соответствии с изобретением можно применять, таким образом, меньший серводвигатель для управления фрикционной муфтой.
Относительное расположение отдельных деталей, представленное на фиг. 1 и 2, соответствует новой фрикционной муфте. При аксиальном износе, в особенности, фрикционных накладок 7 положение нажимной пластины 3 смещается в направлении опорного диска 6, причем сначала возникает изменение конусности и тем самым усилия прижима, прикладываемого тарельчатой пружиной во включенном состоянии фрикционной муфты 1, а именно предпочтительно в плане его увеличения. Это изменение способствует тому, что нажимная пластина 3 изменяет свое положение относительно аксиально опирающихся на корпус 2 датчиков износа 16. Под действием силы тарельчатой пружины, действующей на кольцо 20, это кольцо 20 следует за аксиальным смещением опорного диска 6, вызванным износом накладок, вследствие чего кольцо 20 приподнимается от датчиков износа 16, а именно, на расстояние, в основном, соответствующее износу накладок. Компенсирующее кольцо 20 сохраняет свое осевое положение во время процесса сцепления относительно нажимной пластины 3, а устройство 13, компенсирующее износ, во время процесса сцепления является самотормозящим, т.е. действует как осевой стопор. При расцеплении фрикционной муфты 1 нажимная пластина 3 нагружается в направлении корпуса, например, под действием аксиально сжатых листовых пружин и смещается до тех пор, пока средство 29, ограничивающее ход, войдет в контакт с корпусом 2. Вплоть до этого хода расцепления, соответствующего подъему нажимной пластины 3, сохраняется осевое положение кольца 20 относительно нажимной пластины 3. При продолжении процесса расцепления нажимная пластина 3 остается неподвижной в осевом направлении, в то время как кольцо 20 путем вращения аксиально следует за движением расцепления тарельчатой пружины 4 в зоне приложения нагрузки на диаметре 38, а именно, до тех пор, пока опорная зона кольца 20 снова не войдет в контакт с противолежащими опорными зонами датчиков износа 16. Если тарельчатая пружина 4 снова отклоняется в направлении расцепления, она поднимается от регулировочного кольца 20, так как последний, как описано выше, аксиально сдерживается датчиками износа 16 относительно нажимной пластины 3. Такой, по меньшей мере, незначительный подъем тарельчатой пружины 4 относительно регулировочного кольца 20 во время процесса расцепления является особенно предпочтительным для функционирования подналадочной системы 12.
За счет разработки регулировочного устройства согласно изобретению обеспечивается, что при перебеге в зоне средства расцепления 4b или при осевых колебаниях нажимной пластины 3 не может произойти перестановка регулировочного устройства 12. С помощью регулировочного устройства 12 согласно изобретению обеспечивается работа тарельчатой пружины и тарельчатой сервопружины 31 в практически одинаковой зоне характеристики, в течение всего срока службы муфты. Во включенном состоянии фрикционной муфты обе эти пружины 4 и 31 имеют практически постоянное натяжение, благодаря чему усилие прижима, действующее на нажимную пластину 3, а также характеристика силы расцепления остаются практически постоянными в течение срока службы фрикционной муфты.
Применение согласно изобретению сервопружины 31, оптимизирующей характеристику силы расцепления, не ограничивается представленным примером выполнения. Такая тарельчатая сервопружина может найти применение, предпочтительным образом, вообще во фрикционных муфтах, которые имеют регулировочное устройство, компенсирующее, по меньшей мере, износ накладок. Такие муфты известны, например, из DE-OS 423989, DE-OS 4239291, DE-OS 4306505 и DE-OS 4322677, а также из описанного в этих документах уровня техники.
Сервопружина 31 может принимать при выключенной фрикционной муфте также такое разжатое положение, что она имеет отрицательную минимальную силу пружинения, т.е. во включенной фрикционной муфте 1 оказывает на тарельчатую пружину 4 силу направления сцепления. В конструктивной форме выполнения согласно фиг. 1 для предотвращения затягивания тарельчатой сервопружины 31 в направлении тарельчатой пружины 4 следовало бы предусмотреть между лепестками 33 и тарельчатой пружиной 4 соответствующее дистанционное средство, заполняющее воздушный зазор 36a, а также можно было бы предусмотреть аккумулятор энергии между главной тарельчатой пружиной 4 и сервопружиной 31, предположительно, в зоне воздушного зазора 36a или опоры пружины 31 на головки 36 заклепок. Этот дополнительный аккумулятор энергии способствует тогда тому, чтобы лепестки 33 сервопружины 31 действовали или разжимались относительно головок заклепок или опорных язычков 36. При превышении хода расцепления, соответствующего полностью разжатому положению сервопружины 31, следовало бы тогда сжать этот дополнительный аккумулятор энергии или дополнительно отклонить тарельчатую сервопружину 31, что снова означало бы повышение силы расцепления в этом диапазоне хода.
Если превышение силы расцепления в конечной части хода расцепления 49 является нежелательным, применяется так называемая компенсирующая пружина, которая выравнивает или спрямляет характеристику. Такого рода компенсирующие пружины были предложены в немецкой патентной заявке P 4317586.4.
Во фрикционных муфтах, выполненных в соответствии с изобретением и оборудованных регулировочным устройством, автоматически или самостоятельно компенсирующим или выравнивающим износ фрикционных накладок, должны быть предусмотрены средства для транспортировки и/или монтажа фрикционной муфты, которые удерживают регулировочное устройство в его исходном или оттянутом назад положении. Эти средства, предотвращающие регулировку во время транспортировки или монтажа, могут удаляться после монтажа фрикционной муфты или их действие прекращается при введении в действие муфты, например, путем передачи крутящего момента или после первого процесса управления фрикционной муфтой. Такие средства описаны в вышеупомянутом уровне техники. Эти средства обеспечивают, что, по меньшей мере, один элемент регулировочного устройства, например кольцо 20 и/или тарельчатая пружина 4, и/или нажимная пластина 3, имеет строго определенное угловое положение или осевое положение относительно корпуса 2 перед монтажом фрикционной муфты 1, вследствие чего регулировочное устройство 12 в новой фрикционной муфте находится в соответствующем состоянии.
Характеристики, показанные на диаграммах на фиг. 3 и 4, представляют лишь одну из многочисленных возможностей согласования между отдельными взаимодействующими пружинными элементами. Но могут быть получены и другие характеристики силы расцепления, причем во время хода расцепления могут возникать также отрицательные силы, означающие, что, если рассматривать весь ход расцепления, то, по меньшей мере, на части этого хода расцепления характеристика силы расцепления, например 59, согласно фиг. 4, по меньшей мере, частично проходит под осью абсцисс. Тогда необходимо принудительно открыть в этой области муфту, что может обеспечиваться, однако, без каких-либо проблем, путем расчета и связанных с этим незначительных сил через исполнительный двигатель, например электродвигатель. Возможны также и такие расчеты, при которых во включенном состоянии фрикционной муфты 1 сервопружина 31 оказывает силу в направлении включения фрикционной муфты. Тогда при выключении фрикционной муфты, по меньшей мере, на незначительном участке хода расцепления сервопружина поворачивается принудительно против силы своего действия, причем при прохождении этого участка сила, создаваемая сервопружиной, меняется на противоположную, вследствие чего сервопружина создает тогда силу, поддерживающую процесс расцепления фрикционной муфты.
В муфтах указанного типа, к которым относится показанная на фиг. 1 муфта, главная тарельчатая пружина 4 не смещается, если рассматривать фрикционную муфту в течение всего срока ее службы, поэтому соотношение между главной тарельчатой пружиной 4 и сервопружиной 31 в течение срока службы остается практически постоянным. В противоположность этому в муфтах сжатого типа, показанных на фиг. 5-8, имеющих регулировочное устройство с силовым сенсором, положение тарельчатой пружины внутри муфты не является постоянным, потому что она - если смотреть в течение срока службы фрикционной муфты - испытывает осевое смещение относительно крышки муфты или корпуса. Для таких случаев должно иметься устройство, обеспечивающее соответствующее выравнивание хода сервопружины, поэтому действие сервопружины остается практически постоянным в течение срока службы фрикционной муфты.
Фрикционная муфта 101, выполненная в соответствии с фиг. 5 и 6, имеет корпус 102, нажимную пластину 103, а также тарельчатую прижимную пружину 104, зажатую между ними. Тарельчатая пружина 104 воздействует радиально внешними участками нажимной пластины 103, вследствие чего фрикционные накладки 107 диска сцепления 108 зажимаются между нажимной пластиной 103 и опорным диском, жестко соединенным с корпусом 102. При управлении фрикционной муфтой или при повороте тарельчатой пружины 104 последняя аналогично двуплечему рычагу наклоняется вокруг зоны поворота 105, лежащей радиально внутри. Тарельчатая пружина 104 управления нагружается на своей, противоположной крышке 102 или обращенной к нажимной пластине 103 стороне от аккумулятора энергии в виде предварительно сжатой тарельчатой пружины 106, которая расположена с осевым сжатием между тарельчатой пружиной 104 управления и корпусом 102. При этом осевая сила, прикладываемая тарельчатой пружиной 106, рассчитывается таким образом, что эта сила больше, чем обычно создаваемая во время процесса выключения фрикционной муфты 101 сила расцепления, которая воздействует на острия 110 язычков 111 тарельчатой пружины для управления фрикционной муфтой 101. В представленном примере выполнения опорная тарельчатая пружина 106 нагружает через радиально проходящие внутри язычки 106a тарельчатую пружину управления 104 на радиальной высоте поворотной опоры 105. Посредством опорных тарельчатых пружин 106, действующих на тарельчатую пружину управления 104, обеспечивается, что на нормальном ходе расцепления фрикционной муфты 101 или при нормальном угле поворота тарельчатой пружины 104 эта тарельчатая пружина нагружается относительно опорного приспособления 109 со стороны крышки и прикладывает тем самым к нему определенную осевую силу.
Кольцеобразное опорное приспособление или опора 109 со стороны корпуса для тарельчатой пружины 104 является составной частью регулировочного устройства 112, к которому относится силовая сенсорная пружина 10. Это регулировочное устройство 112 вызывает осевое смещение тарельчатой пружины 104 в соответствии с износом, возникающим на фрикционных накладках 107 и/или на поверхности скольжения диска сцепления 103, или не показанного на чертеже опорного диска.
Регулировочное устройство 112 включает в себя нагружаемый в окружном направлении регулировочный элемент в виде кольцеобразной детали 113, образующей кольцо, компенсирующее износ. Это кольцо 113, компенсирующее износ, имеет проходящие в окружном направлении и аксиально восходящие набегающие уклоны, которые распределены по периметру детали 113 и взаимодействуют с набегающими контруклонами, находящимися на корпусе 102. Регулировочное устройство 112 имеет еще одну кольцеобразную деталь 114, которая также имеет набегающий уклон, который взаимодействует с корпусом 102, на котором находятся набегающие контруклоны.
На кольцеобразную деталь 114 опирается зажатая в соответствии с ее назначением между тарельчатой пружиной 104 и корпусом 102 сервопружина 131. Радиально внутри сервопружина 131 аксиально опирается на язычки 111 тарельчатой пружины 104.
Оба кольца 113 и 114 нагружаются или на них воздействуют в направлении регулирования аккумуляторы энергии 115, 116. Оба кольца 113, 114 в соответствии с характером работы включаются последовательно, причем опорное кольцо 113 служит в качестве блокировки поворота или тормоза для кольца 114. Как видно из фиг. 6, для этого на кольцах 113, 114 предусмотрены соответствующие выступы или кулачки 113a, 114a. Кольцо 114a и аккумулятор энергии в виде винтовых пружин 116, зажатых между этим кольцом и корпусом 102, обеспечивают регулировку сервопружины 131 при происходящем вследствие износа аксиальном смещении тарельчатой пружины управления 104. При таком осевом смещении тарельчатой пружины 104 сначала поворачивается кольцо 113 на величину в зависимости от имеющегося износа, в особенности, на фрикционных накладках 107. Это смещение происходит во время процесса выключения фрикционной муфты 101 таким образом, что сервопружина 131 сначала блокирует под действием создаваемой ею осевой силы кольцо 114 от поворота. На этой фазе упоры 113a кольца 113 поднимаются от упоров 114a кольца 114. При включении муфты тарельчатая пружина 104 снова занимает осевое положение, показанное на фиг. 4, причем тогда тарельчатая сервопружина 131 имеет сжатое состояние, в котором создаваемая ею осевая сила очень невелика или практически может быть равна нулю, вследствие чего кольцо 114 из-за предварительного напряжения пружин 116 может провернуться до тех пор, пока упоры 114a не будут прилегать к упорам 113а. При этом тарельчатая сервопружина 131 снова вернется в свое, первоначально сжатое положение и одновременно соответственно подрегулируется в осевом направлении.
Что касается работы регулировочного устройства 112 с сенсорным аккумулятором энергии и регулировочным кольцом 113, то она описана в DE-OS 4239291 и DE-OS 4239289. Поэтому в данной заявке нет необходимости давать более подробное описание процесса регулирования или работы регулировочного устройства 112.
В выполнении так называемой сжатой фрикционной муфты, в соответствии с фиг. 7 и 8, функция, выполняемая кольцом 114, переходит на деталь, образующую сервопружину 231. Деталь 231 образует, в основном, также тарельчатую пружину с кольцеобразным основным корпусом, который имеет радиально внутри консоли и язычки. Уклоны 214, необходимые для регулирования сервоаккумуляторов энергии 231, отформованы непосредственно на этой детали. Для этого не сервоаккумуляторе 231 предусмотрены радиально снаружи области в виде консолей 214, которые выполнены таким образом, что они образуют непосредственно уклоны, необходимые для регулировки сервоаккумулятора энергии 231. Контруклоны, которые уже описаны, в частности, на фиг. 5 и 6, установлены на корпусе 202 или отформованы непосредственно на нем. Консоли 214 служат одновременно в качестве упоров 214a, взаимодействующих с контрупорами 213a кольца 213. Регулировочное кольцо 213, а также сервопружина 231 снова нагружаются аккумуляторами энергии в форме винтовых пружин 215, 216 в направлении регулирования. Регулировка осуществляется аналогично тому, как это было уже описано в связи с фиг. 5 и 6. Однако вместо кольца 114 аккумулятор энергии в виде тарельчатой пружины 231 проворачивается как относительно корпуса 202, так и относительно тарельчатой пружины 204 управления.
Узел сцепления, показанный на фиг. 9, имеет фрикционную муфту 201 с корпусом 202 и жестко, без возможности вращения, но с возможностью ограниченного осевого смещения, связанную с ним нажимную пластину 203. Аксиально между нажимной пластиной 203 и крышкой 202 зажата прижимная тарельчатая пружина 204, имеющая возможность поворота относительно установленной на корпусе 202 кольцеобразной поворотной опоры 205, а нажимная пластина 203 воздействует в направлении опорного диска 206, жестко соединенного с корпусом 202. Благодаря этому фрикционные накладки 207 диска сцепления 208 зажимаются между фрикционными поверхностями нажимной пластины 203 и опорного диска 206. Нажимная пластина 203 жестко, без возможности вращения, соединена с корпусом 202 через листовые пружины 209, направленные по кругу или по касательной. Диск сцепления 208 имеет так называемые сегменты 210 подпружинивания накладок, обеспечивающие прогрессивное уменьшение крутящего момента при включении фрикционной муфты 201, обеспечивая на ограниченном осевом смещении фрикционных накладок 207 в направлении друг к другу прогрессивный рост аксиальных сил, действующих на фрикционные накладки 7.
Поворотная опора 205 включает две поворотные накладки 211, 212, между которыми аксиально удерживается или зажимается с возможностью поворота тарельчатая пружина 204. Аналогично описанному в связи с фиг. 5 поворотная накладка 211, предусмотренная на стороне тарельчатой пружины 204, обращенной к нажимной пластине 203, нагружается силой аксиально в направлении корпуса 202. Для этого поворотная накладка 211 является частью тарельчатой пружины или детали 213 в виде тарельчатой пружины.
Поворотная накладка 212 со стороны корпуса опирается на корпус 2 через регулировочное устройство 216. Это регулировочное устройство 216 обеспечивает, что при осевом смещении поворотных накладок 211 и 212 в направлении нажимной пластины 203 или в направлении опорной пластины 206 не может возникнуть нежелательного зазора между поворотной накладкой 212 и корпусом 202 или между поворотной накладкой 212 и тарельчатой пружиной 204. Фрикционная муфта 201 или узел сцепления включает в себя, кроме того, компенсирующее устройство 220, которое обеспечивает, что средства расцепления фрикционной муфты 1, образованные язычками 204b тарельчатой пружины, управляются беззазорно и при этом могут смещаться на постоянную величину. Компенсирующее устройство 220 действует между рукояткой выключения 220a, охватывающей опору расцепления, и остриями 204c язычков. Относительно функционирования, а также возможностей конструктивного выполнения фрикционной муфты 201 или регулировочного устройства 216 и компенсирующего устройства 220 дается ссылка на уже упомянутый уровень техники, в особенности на DE-OS 4322677. Тарельчатая сервопружина 231, поддерживающая процесс выключения фрикционной муфты 201, в соответствии с назначением расположена или предусмотрена между корпусом 202 и деталью 230 компенсирующего устройства 220, аксиально смещаемой при управлении фрикционной муфтой 201. Деталь 230 является составной частью кольца, которое служит для ограничения осевого хода управления остриями 204b тарельчатой пружины. Радиальная внутренняя зона тарельчатой пружины 231 расположена на этом кольце с возможностью поворота и осевой опоры. Радиальная наружная область тарельчатой сервопружины 231 установлена с опорой относительно корпуса 202 в осевом направлении и возможностью поворота. Как видно из фиг. 9, тарельчатая сервопружина 231 при управлении фрикционной муфтой 201 изменяет свою конусность таким образом, что аналогично описанному выше в связи с диаграммами по фиг. 3 и 4 на, по меньшей мере, части хода расцепления фрикционной муфты 201 создается сервосила, поддерживающая процесс расцепления фрикционной муфты 201. Тарельчатая сервопружина 231 может, таким образом, во время процесса расцепления оказывать осевую силу на деталь 230, причем эта деталь передает эту силу снова на средства управления или острия 204b тарельчатой пружины. Между деталью 230 и тарельчатой пружиной 204 предусмотрено компенсирующее кольцо 230a, компенсирующее осевое смещение тарельчатой пружины 204.
Как описано в сочетании с фигурами, является предпочтительным, если сервопружина, поддерживающая процесс расцепления или процесс управления фрикционной муфты, встроена во фрикционную муфту. Сервопружина или сервопружины согласно изобретению могут, однако, располагаться и вне фрикционных муфт. Так, такая пружина может быть предусмотрена в любом месте системы расцепления, взаимодействующей с муфтой. Под системой расцепления понимаются те узлы или детали, с помощью которых сила управления подводится к фрикционной муфте или прикладывается к ней и передается на средства управления фрикционной муфтой, например на язычки 4b тарельчатой пружины. Система расцепления может включать, например, по меньшей мере, две следующие детали, являющиеся составными частями, а именно отдающий цилиндр, принимающий цилиндр, опору расцепления, пневматический или гидравлический задатчик, электродвигатель, передающие штанги или передающее средство, например гибкую тягу, рычаг управления и/или педаль управления.
Изобретение не ограничивается представленными на фигурах и описанными примерами выполнения, а охватывает также варианты, которые могут создаваться комбинацией отдельных признаков или элементов с различными формами выполнения и/или приведенными уровнями техники. Кроме того, отдельные признаки или способы их функционирования, описанные в сочетании с фигурами, взятые сами по себе, могут представлять изобретения. Пункты формулы изобретения, поданные заявителем, являются предложениями по формулировке, не ограничивающими патентную защиту, выходящую за цели изобретения. Заявитель оставляет за собой право заявить и другие, до сих пор раскрытые только в описании признаки, имеющие изобретательский уровень.
Формула изобретения: 1. Фрикционная муфта, в частности, для автомобилей, содержащая нажимную пластину 3, не имеющую возможности вращения относительно корпуса, но имеющую возможность ограниченного осевого смещения, по меньшей мере, один накопитель энергии 4, с помощью которого нажимная пластина нагружена в направлении зажимаемого между нею и опорным диском 6, например маховым колесом, диска сцепления 8, отличающаяся тем, что имеется регулировочное устройство 12, автоматически компенсирующее, по меньшей мере, износ фрикционных накладок диска сцепления, кроме того, средства управления 46 для смещения нажимной пластины, а также, по меньшей мере, второй накопитель энергии 31, включенный параллельно первому накопителю энергии 4, причем второй накопитель энергии, будучи сжатым, таким образом встроен во фрикционную муфту 1, что он при выключении фрикционной муфты создает, по меньшей мере, на части хода расцепления силу, поддерживающую этот процесс.
2. Фрикционная муфта, в частности, для автомобилей, содержащая нажимную пластину 3, не имеющую возможности вращения относительно корпуса, но имеющую возможность ограниченного осевого смещения, по меньшей мере, один накопитель энергии, с помощью которого нажимная пластина нагружена в направлении зажимаемого между нею и опорным диском 6, например маховым колесом, диска сцепления 8, отличающаяся тем, что имеется регулировочное устройство 12 для компенсации, по меньшей мере, износа фрикционных накладок диска сцепления, с помощью которого отрегулировано приложение силы от первой тарельчатой пружины 4 к нажимной пластине, кроме того, предусмотрены средства управления 46 для смещения нажимной пластины 3, а также предусмотрена, по меньшей мере, одна тарельчатая пружина 31, включенная параллельно к первой тарельчатой пружине 4, причем вторая тарельчатая пружина встроена во фрикционную муфту 1 с сжатием таким образом, что она при выключении фрикционной муфты, по меньшей мере, на части хода расцепления создает силу, поддерживающую этот процесс.
3. Фрикционная муфта, в частности, для автомобилей, содержащая нажимную пластину 3, не имеющую возможности вращения относительно корпуса, но имеющую возможность ограниченного осевого смещения, по меньшей мере, один накопитель энергии 4, с помощью которого нажимная пластина нагружена в направлении зажимаемого между нею и опорным диском 6, например маховым колесом, диска сцепления 8, отличающаяся тем, что имеется регулировочное устройство 12 для автоматической компенсации, по меньшей мере, износа, возникающего на фрикционных накладках диска сцепления, кроме того, предусмотрены средства управления 46 для смещения нажимной пластины, а также, по меньшей мере, один второй накопитель энергии 31, включенный параллельно первому накопителю энергии, причем второй накопитель энергии прикладывает силу, поддерживающую процесс расцепления фрикционной муфты, и, кроме того, между фрикционными накладками 7 диска сцепления 8 предусмотрена подпружиненность накладки 10, также поддерживающая процесс расцепления фрикционной муфты 1.
4. Фрикционная муфта по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 имеет, по меньшей мере, на части хода расцепления 49, требующуюся для расцепления муфты возрастающую характеристику сила - путь.
5. Фрикционная муфта по пп.1, 3 и 4, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 выполнен в виде тарельчатой пружины.
6. Фрикционная муфта по пп.1, 3 и 5, отличающаяся тем, что первый накопитель энергии 4 выполнен в виде тарельчатой пружины.
7. Фрикционная муфта по пп.1 - 6, отличающаяся тем, что первый накопитель энергии 4 имеет кольцеобразный основной корпус 4a и отходящие, направленные от него радиально внутрь язычки 4b, служащие в качестве средства управления для фрикционной муфты.
8. Фрикционная муфта по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что первый накопитель энергии 4 имеет, по меньшей мере, на части хода расцепления 50 падающую характеристику сила - путь.
9. Фрикционная муфта по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что при расцеплении фрикционной муфты нажимная пластина 3 проходит ход расцепления 50, который разделен на два участка 43, 51, причем на первом участке 43 сила воздействия, оказываемая нажимной пластиной 3 на диск сцепления 8, уменьшается, а на втором участке 51 регулируется осевой зазор между диском сцепления 8 и нажимной пластиной 3, а также опорным диском 6, причем второй накопитель энергии 31, по меньшей мере, на первом участке 43 имеет возрастающую (положительную) характеристику сила - путь.
10. Фрикционная муфта по п.9, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 действует, по меньшей мере, на всем первом участке 43.
11. Фрикционная муфта по пп.9 или 10, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 действует на, по меньшей мере, части второго участка 51.
12. Фрикционная муфта по пп.1 - 11, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 сжат с возможностью функционирования между корпусом 2 и средствами управления 4b фрикционной муфты.
13. Фрикционная муфта по пп.1 - 11, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 сжат с возможностью функционирования между корпусом 2 и первым накопителем энергии 4.
14. Фрикционная муфта по пп.1 - 13, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 во включенном состоянии фрикционной муфты 1 находится в сжатом положении, в котором он практически не прикладывает силу в осевом направлении фрикционной муфты.
15. Фрикционная муфта по пп.1 - 13, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 находится в сжатом положении во включенном положении фрикционной муфты 1, в которой он прикладывает сравнительно небольшую силу в осевом направлении фрикционной муфты.
16. Фрикционная муфта по пп.1 - 15, отличающаяся тем, что второй накопитель энергии 31 имеет синусоидальную характеристику 54 сила - путь и в сцепленном состоянии фрикционной муфты 1 предварительно сжат приблизительно до своей минимальной силы.
17. Фрикционная муфта по пп.1 - 16, отличающаяся тем, что во включенном состоянии фрикционной муфты 1 сжатый второй накопитель энергии 31 прикладывает силу в направлении расцепления.
18. Фрикционная муфта по пп.1 - 17, отличающаяся тем, что диск сцепления 8 имеет подпружиненность накладки 10.
19. Фрикционная муфта по пп.1 - 18, отличающаяся тем, что тарельчатая пружина 31, образующая второй накопитель энергии, установлена в корпусе 2 с возможностью поворота.
20. Фрикционная муфта по п.19, отличающаяся тем, что тарельчатая пружина 31 установлена с возможностью поворота радиальных внешних зон.
21. Фрикционная муфта по пп.2 и 5 - 20, отличающаяся тем, что тарельчатая пружина 31 нагружает радиально внутренними зонами средства управления фрикционной муфты в направлении расцепления.