Фрикционное сцепление - RU2241152C2
Код документа: RU2241152C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится в целом к фрикционным сцеплениям, в частности к таким, у которых предусмотрено компенсирующее износ, по меньшей мере, фрикционных накладок сцепления регулирующее устройство, в частности к таким, которые описаны или упомянуты в заявках ФРГ №4239291, 4306505, 4239289, 4322677, 4418026, 4431641 и 19510905. Подобные фрикционные сцепления предназначены, в том числе, для использования в цепи привода автомобиля и содержат в большинстве случаев установленный неподвижно относительно кожуха, однако с возможностью ограниченного осевого смещения нажимной диск, причем между кожухом и нажимным диском расположена, по меньшей мере, одна тарельчатая пружина, которая нагружает нажимной диск в осевом направлении от кожуха. Предусмотренное между кожухом и тарельчатой пружиной регулирующее устройство обеспечивает, по меньшей мере, приблизительно постоянное натяженное состояние тарельчатой пружины в течение срока службы установленного в цепи привода фрикционного сцепления.
В основе настоящего изобретения лежала задача создания фрикционных сцеплений описанного выше рода, которые сами, а также их компоненты были бы просты и экономичны в изготовлении, причем эти компоненты должны иметь также возможность как можно более простого расчета размеров с тем, чтобы обеспечить оптимальное функционирование фрикционного сцепления. Сборка отдельных деталей или компонентов должна осуществляться простым способом, причем должно быть также сокращено число деталей. Другая задача состоит в создании фрикционных сцеплений, которые на пути выключения язычков тарельчатой пружины и с учетом возможных производственных допусков или разбросов, а также в течение срока службы фрикционного сцепления имели бы как можно более низкую и/или как можно более постоянную характеристику усилия выключения, по меньшей мере, после отпускания диска сцепления.
У фрикционного сцепления описанного выше рода установленная на кожухе поворотная опора поддерживает тарельчатую пружину с возможностью поворота, причем тарельчатая пружина нагружает жестко соединенный с кожухом, однако установленный с возможностью ограниченного осевого смещения нажимной диск, а регулирующее устройство в зависимости от износа, возникающего, по меньшей мере, на фрикционных накладках диска сцепления, смещает тарельчатую пружину в осевом направлении относительно кожуха, лежащие в основе настоящего изобретения задачи решаются, в том числе, за счет того, что тарельчатая пружина содержит выполненные за одно целое с ней пружинящие средства в виде лапок или язычков, которые аксиально напряжены и давят на тарельчатую пружину аксиально в направлении поворотной опоры, причем кожух имеет опорные участки, на которых пружинящие средства в виде язычков опираются на обращенную к нажимному диску сторону тарельчатой пружины.
Пружинящие средства могут, следовательно, непосредственно воздействовать на тарельчатую пружину и нагружать ее аксиально в направлении опорных или поворотных участков.
Особенно простая конструкция фрикционного сцепления может быть обеспечена за счет того, что опорные участки образованы распорными элементами, например пальцами, которые соединены с кожухом, проходят аксиально через отверстия тарельчатой пружины и на обращенной к нажимному диску стороне тарельчатой пружины образуют опорные зоны для пружинящих средств.
Может быть, однако, также предпочтительным, если опорные участки образованы выполненными за одно целое с кожухом из листовой стали лапками, которые проходят аксиально сквозь тарельчатую пружину и на обращенной от кожуха стороне тарельчатой пружины образуют опорные зоны для пружинящих средств.
Расположенная между тарельчатой пружиной и кожухом поворотная опора, на которую тарельчатая пружина аксиально опирается, по меньшей мере, во включенном состоянии фрикционного сцепления, аксиально смещается регулирующим устройством в соответствии с износом, возникающим, по меньшей мере, на фрикционных накладках диска сцепления. Поворотная опора может быть предусмотрена при этом на кольцеобразной детали, которая за счет соответствующего проворачивания и посредством механизма с уклонами аксиально смещает поворотную опору. Опирающиеся на кожух пружинящие средства оказывают на тарельчатую пружину осевое усилие, которое противоположно осевому усилию, необходимому для приведения в действие фрикционного сцепления и воздействующему на тарельчатую пружину.
Для минимизации усилий, необходимых для приведения в действие фрикционного сцепления, согласно изобретению может быть особенно предпочтительным, если нажимная тарельчатая пружина, по меньшей мере, на части пути выключения фрикционного сцепления имеет дегрессивную характеристику усилие-путь, т.е. это значит, что нажимная пружина, по меньшей мере, на одном отрезке своего пути сжатия или деформации имеет крутопадающую характеристику усилия. Благодаря этому можно достичь того, что в процессе выключения фрикционного сцепления усилие пружины предусмотренного между фрикционными накладками амортизатора накладок или предусмотренным, смотря по обстоятельствам, заменителем амортизатора накладок будет противодействовать усилию, оказываемому нажимной тарельчатой пружиной, так что на отрезке пути выключения срабатывание или деформация нажимной тарельчатой пружины поддерживается амортизатором накладок или заменителем амортизатора накладок. Вследствие наличия в зоне выключения дегрессивной или крутопадающей характеристики усилие-путь нажимной тарельчатой пружины одновременно уменьшается усилие, оказываемое последней на нажимной диск или фрикционные накладки. В отношении дальнейших преимуществ подобного выполнения нажимной тарельчатой пружины следует сослаться на уже упоминаемую заявку ФРГ №4239289.
Для функционирования фрикционного сцепления согласно изобретению может быть особенно предпочтительным, если удерживающее усилие, приложенное пружинящими средствами в виде лапок или язычков и натяженными между кожухом и нажимным диском средствами передачи крутящего момента или отводящими средствами, и характеристика усилия тарельчатой пружины согласованы между собой таким образом, что при смонтированном фрикционном сцеплении удерживающее усилие в конструктивно заданном установленном положении тарельчатой пружины и без обусловленного износом изменения конусности во время срабатывания или поворота тарельчатой пружины больше, чем усилие, приложенное для поворота тарельчатой пружины и противодействующее удерживающему усилию. При обусловленном износом изменении конусности тарельчатой пружины удерживающее усилие на участке срабатывания тарельчатой пружины, однако, меньше, чем усилие, необходимое для поворота тарельчатой пружины и противодействующее удерживающему усилию. Поскольку предусмотренные между кожухом сцепления и нажимным диском отводящие средства или средства передачи крутящего момента, такие как плоские пружины, оказывают на нажимной диск осевое усилие, которое накладывается на усилие, оказываемое поддерживающими тарельчатую пружину на кожухе пружинящими средствами, это осевое усилие приходится учитывать при расчете пружинящих средств.
Пружинящие средства могут быть простым образом выполнены за одно целое на служащем в качестве аккумулятора энергии, кольцеобразно выполненном основании тарельчатой пружины. Особенно целесообразным может быть, если пружинящие средства в виде лапок или язычков выполнены в радиально внутренней краевой зоне кольцеобразного основания тарельчатой пружины. Для достижения большой длины хода пружинящие средства в виде лапок, отходя от упруго деформируемого основания тарельчатой пружины, могут проходить сначала радиально внутрь, иметь радиально внутри зону поворота, а затем проходить радиально наружу. Пружинящие средства в виде лапок могут быть при этом выполнены в форме шпильки для волос. Далее целесообразно, если, отходя от основания тарельчатой пружины при рассмотрении в продольном направлении или направлении протяженности лапок, изменяется сечение лапок или их момент сопротивления изгибу. Благодаря этому можно достичь того, что будет происходить, по меньшей мере, приблизительно равномерная упругая деформация или равномерная изгибающая нагрузка по длине лапок.
Для изготовления и монтажа фрикционного сцепления может быть особенно предпочтительным, если тарельчатая пружина содержит кольцеобразное основание, от которого отходят направленные радиально внутрь, служащие для приведения в действие сцепления язычки, и между, по меньшей мере, отдельными язычками предусмотрены пружинящие средства в виде лапок. Направленные радиально внутрь язычки тарельчатой пружины могут быть при этом разделены на группы, между которыми предусмотрено по одному пружинящему средству в виде лапки. Одна такая группа может иметь два-четыре язычка, преимущественно три язычка.
Для образования пружинящих средств в виде лапок в необходимой для изготовления тарельчатой пружины заготовке могут быть выполнены шлицы или вырезы. Эти шлицы отделяют пружинящие средства в виде лапок от соседних исполнительных язычков тарельчатой пружины. Целесообразно далее, если проходящие радиально внутрь и примыкающие к ним, проходящие радиально наружу участки отдельных пружинящих средств в виде лапок отделены друг от друга шлицем.
При монтаже фрикционного сцепления или при монтаже тарельчатой пружины на кожухе пружинящие средства в виде лапок упруго деформируются в осевом направлении.
Особенно предпочтительным может быть, если фрикционное сцепление содержит пружинящие отводящие средства, которые при выключении фрикционного сцепления аксиально смещают относительно кожуха нажимной диск в соответствии с путем выключения нажимного диска и, по меньшей мере, на одном отрезке этого пути выключения имеют прогрессивную характеристику усилия. Это означает, следовательно, что оказываемое отводящими средствами на нажимной диск осевое усилие при выключении фрикционного сцепления возрастает, по меньшей мере, на одном отрезке движения выключения. Это означает также, что при включении фрикционного сцепления оказываемое отводящими средствами на нажимной диск осевое усилие уменьшается, по меньшей мере, на одном отрезке движения включения.
Благодаря расположению подобных пружинящих отводящих средств во фрикционных сцеплениях с регулирующими устройствами, действующими между кожухом и тарельчатой пружиной, можно повысить защиту от избыточного пути при выключении фрикционного сцепления, а именно поскольку, начиная с момента регулирования или диапазона регулирования, в котором имеющийся износ накладок компенсируется регулирующим устройством, возрастает суммарное усилие, нагружающее тарельчатую пружину к поворотной опоре со стороны крышки. Это суммарное усилие создается у фрикционных сцеплений описанного выше рода в большинстве случаев за счет имеющегося между фрикционными накладками амортизатора, расположенными между кожухом и нажимным диском средствами передачи крутящего момента и/или отводящими средствами в виде плоских пружин и пружинящими средствами тарельчатой пружины в виде язычков. При отпускании диска сцепления посредством нажимного диска действие амортизатора накладок на нажимной диск устраняется. В этот момент отпускания или в пределах граничащего с этим моментом отпускания диапазона пути выключения износ накладок компенсируется за счет активизации регулирующего устройства. Это подробно описано в приведенном выше уровне техники, поэтому в отношении функционирования и возможного выполнения регулирующих устройств, используемых в связи с настоящим изобретением, следует настоятельно сослаться на раскрытое содержание этих публикаций, так что в настоящей заявке подробного описания в этом отношении не требуется.
За счет использования пружинящих отводящих средств согласно изобретению, которые, по меньшей мере, на оставшемся после отпускания диска сцепления нажимным диском пути выключения имеют прогрессивную характеристику усилия, обеспечивается то, что, по меньшей мере, на этом оставшемся пути выключения аксиально поддерживающее тарельчатую пружину, т.е. нагружающее к поворотной опоре со стороны крышки, суммарное усилие возрастает, в результате чего может соответственно возрасти также воздействующее на острия язычков тарельчатой пружины усилие выключения, а именно, в частности, в конце пути выключения без нежелательного регулирования, т.е. регулирования, не вызванного износом.
Может быть целесообразным, если дополнительно к пружинящим отводящим средствам, имеющим на пути выключения прогрессивную, т.е. возрастающую характеристику усилия, используют другие упругие средства, в частности средства в виде плоских пружин, которые оказывают на нажимной диск также осевое усилие. Дополнительные средства в виде плоских пружин, служащие, например, для передачи крутящего момента, могут быть размещены при этом между кожухом и нажимным диском таким образом, что на пути выключения фрикционного сцепления, т.е. также посредством смещения нажимного диска в направлении выключения, они имеют дегрессивную, т.е. уменьшающуюся характеристику усилия. Упругие характеристики пружинящих отводящих средств и при необходимости имеющихся дополнительных, действующих параллельно им пружинящих средств, а также предусмотренных на тарельчатой пружине пружинящих средств в виде язычков могут быть при этом согласованы между собой таким образом, что созданное результирующее усилие, действующее на нажимной диск, на всем возможном пути смещения нажимного диска относительно кожуха остается практически постоянным или слегка возрастает.
Для создания прогрессивной на пути выключения характеристики усилия отводящих средств согласно изобретению может быть особенно предпочтительным, если элементы в виде плоских пружин имеют заданную волнистость и одной стороной соединены с кожухом, а другой - с нажимным диском таким образом, что, по меньшей мере, при смонтированном фрикционном сцеплении элементы в виде плоских пружин предварительно напряжены в осевом направлении сцепления. На основе соединения элементов в виде плоских пружин с кожухом и нажимным диском, а также заданной волнистости имеется дополнительное натяжение этих элементов в виде плоских пружин в продольном направлении. Это натяжение элементов в виде плоских пружин может быть при этом рассчитано таким образом, что в смонтированном состоянии фрикционного сцепления имеется обжим в продольном направлении этих элементов в виде плоских пружин. За счет соответствующего расчета этого обжима можно повлиять на упругую характеристику встроенных во фрикционное сцепление отводящих средств согласно изобретению.
Для обеспечения безупречного функционирования фрикционного сцепления с компенсирующим износ накладок регулирующий устройством может быть особенно предпочтительным, если рассматриваемая в направлении ослабления прогрессивная характеристика усилия отводящих средств имеется, по меньшей мере, приблизительно по всему охватывающему путь выключения нажимного диска и путь износа рабочему диапазону смонтированного фрикционного сцепления. Преимущественно прогрессивная характеристика усилия должна продолжаться с обеих сторон этого рабочего диапазона, по меньшей мере, на небольшой отрезок пути.
Для конструкции фрикционного сцепления согласно изобретению может быть особенно целесообразным, если элементы в виде плоских пружин проходят, по меньшей мере, приблизительно по касательной или, по меньшей мере, приблизительно в направлении периферии относительно кожуха или нажимного диска. Для монтажа фрикционного сцепления может быть предпочтительным, если пружинящие отводящие средства образованы плоскими пружинами, которые имеют одну среднюю и две концевые зоны, причем, с одной стороны, средняя зона соединена с кожухом или нажимным диском, а, с другой стороны, концевые зоны соединены с нажимным диском или кожухом. Предпочтительным образом могут быть использованы также, по меньшей мере, два комплекта плоских пружин, причем отдельные плоские пружины одним концом прочно соединены с кожухом, а другим - с нажимным диском, причем плоские пружины обоих комплектов расположены между кожухом и нажимным диском с противоположным действием в направлении периферии. Таким образом, один комплект плоских пружин действует между кожухом и нажимным диском в направлении сдвига, а другой - в направлении растяжения. Это значит, следовательно, что один комплект плоских пружин нагружается как тенденция на растяжение, а другой подвергается как тенденция изгибающей нагрузке.
Для некоторых фрикционных сцеплений может быть предпочтительным, если между кожухом и нажимным диском предусмотрены пружинящие средства в виде плоских пружин, которые нагружают нажимной диск в направлении выключения фрикционного сцепления, действуют параллельно пружинящим отводящим средствам и имеют, по меньшей мере, на пути выключения нажимного диска дегрессивную характеристику усилия. Целесообразно, если пружинящие средства в виде плоских пружин передают практически весь крутящий момент, так что тогда пружинящие отводящие средства не испытывают дополнительную нагрузку. Для функционирования регулирующего устройства может быть особенно предпочтительным, если на основе происходящего в течение срока службы фрикционного сцепления осевого смещения нажимного диска относительно кожуха возрастает возвратное усилие, оказываемое передающими крутящий момент пружинящими средствами в виде плоских пружин на нажимной диск.
Изобретение более подробно пояснятся с помощью фиг.1-14.
На фиг.1 изображен разрез узла сцепления с фрикционным сцеплением согласно изобретению;
фиг.2 - частичный вид по стрелке II фиг.1 с вырывами;
фиг.3 - частичный вид тарельчатой пружины, используемой в узле сцепления по фиг.1 и 2;
фиг.4 - используемый во фрикционном сцеплении по фиг.1 и 2 нажимной диск с закрепленными на нем плоскими пружинами;
фиг.5 - вид плоской пружины по стрелке V на фиг.4;
фиг.6-8 - диаграммы с функциональными характеристиками фрикционного сцепления и деталей этого фрикционного сцепления;
фиг.10-12 - другую возможность выполнения согласно изобретению фрикционного сцепления;
фиг.13 и 14 - варианты выполнения тарельчатой пружины для применения во фрикционном сцеплении согласно изобретению.
Изображенное на фиг.1 и 2 фрикционное сцепление 1 содержит изготовленный здесь из листовой стали кожух 2 и нажимной диск 3, соединенный с ним жестко, однако с возможностью ограниченного осевого смещения. Аксиально между нажимным диском 3 и крышкой 2 натяжена нажимная тарельчатая пружина 4, которая установлена с возможностью качания по типу двуплечего рычага на радиальной высоте выполненного со стороны крышки кольцеобразного опорного участка 5. Лежащими радиально дальше снаружи участками тарельчатая пружина 4 нагружает нажимной диск 3. Нажимной диск 3 жестко соединен с кожухом 2 посредством плоских пружин 8, расположенных в направлении периферии и по касательной. Фрикционное сцепление 1 смонтировано на изображенном на фиг.1 диске 9 противодавления, причем между поверхностью трения диска 9 противодавления и поверхностью трения нажимного диска 3 могут быть зажаты фрикционные накладки 10а диска 10 сцепления, а именно за счет осевого усилия, оказываемого тарельчатой пружиной 4 на нажимной диск 3. При монтаже фрикционного сцепления 1 на диске 9 противодавления нажимной диск 3 вдавливается в охватываемое крышкой 2 пространство, причем за счет этого тарельчатая пружина 4 соответственно поворачивается вокруг опорного участка 5. Опорный участок 5, выполненный на обращенной к крышке 2 стороне тарельчатой пружины 4, образован кольцеобразной поворотной опорой 6, которая в изображенном примере выполнения образована кольцом из листовой стали. Это кольцо 6 является компонентом самопроизвольного или автоматического регулирующего устройства 7, которое обеспечивает компенсацию возникающего, по меньшей мере, на фрикционных накладках 10а износа посредством осевого регулирования тарельчатой пружины 4.
Как видно в сочетании с фиг.3, тарельчатая пружина 4 содержит кольцеобразное служащее в качестве аккумулятора энергии основание 11, от внутреннего края которого отходят направленные радиально внутрь язычки 12, служащие исполнительными средствами. Тарельчатая пружина 4 несет далее податливые в осевом направлении пружинящие средства 13, которые аксиально опираются на кожух 2 и нагружают или прижимают тарельчатую пружину 4 или ее основание 11 аксиально в направлении опорного участка 5, т.е. аксиально к кольцеобразной поворотной опоре 6. Аксиально податливые пружинящие средства 13 в изображенном примере выполнены за одно целое с тарельчатой пружиной 4. Пружинящие средства 13 образованы продолговатыми лапками или язычками, выполненными петлеобразными или в форме шпильки для волос. Пружинящие средства 13 в виде лапок выполнены в радиально внутренней краевой зоне кольцеобразного основания 11 тарельчатой пружины. Начиная от упруго деформируемого основания 11 тарельчатой пружины 4, пружинящие средства 13 проходят на отрезке 14 сначала радиально внутрь. Отрезок 14 переходит в зону 15 поворота, которая, в свою очередь, заканчивается проходящим радиально наружу отрезком 16. Благодаря такому выполнению язычков 13 в виде лапок достигается относительно длинный участок изгиба или кручения между соединением отрезков 14 с тарельчатой пружиной 4 или ее основанием 11 и опорой 17 со стороны крышки. Свободные концы 18 петлеобразных пружинящих средств 13 опираются с натягом аксиально на опорные участки 19 кожуха или крышки 2. У изображенного примера выполнения эти опорные участки 19 образованы головками пальцев 19а, склепанных с кожухом 2. Для этой цели могут найти применение также лапки, выполненные за одно целое из материала крышки 2. Образующие опорные участки 19 средства 19а проходят, начиная от кожуха 2, аксиально сквозь тарельчатую пружину 4. Для этого тарельчатая пружина 4 имеет соответственно выполненные вырезы 4а. Опорные участки 19, которые удерживают пружинящие средства 13 в аксиально натяженном состоянии, расположены аксиально между тарельчатой пружиной 4 и диском 10 сцепления и нажимным диском 3.
Как видно из фиг.1-3, пружинящие средства 13 служат в изображенном примере выполнения одновременно в качестве исполнительных язычков 12.
Форма пружинящих средств 13, а также расстояние между опорными участками 19 для пружинящих средств 13 и опорным участком или участком 5 обката для тарельчатой пружины 4 согласованы между собой таким образом, что пружинящие средства 13 в виде лапок находятся в натяженном состоянии. Как видно из фиг.1, свободные концы 18 петлеобразных пружинящих средств 13 имеют каждый кривизну, которая образует бочкообразную опорную поверхность 18а.
Опорный участок 5 или кольцеобразная поворотная опора 6 зажата, по меньшей мере, во включенном состоянии фрикционного сцепления 1 аксиально между кожухом 2 и тарельчатой пружиной 4. Образующее поворотную опору 6 кольцо 6 оперто через регулирующее устройство 7 на кожух 2. Это регулирующее устройство 7 обеспечивает то, что при осевом смещении тарельчатой пружины 4 в направлении диска 9 противодавления, в частности, из-за износа фрикционных накладок 10а между кольцом 6 и тарельчатой пружиной 4 не возникает зазор. Кольцеобразная деталь 6, которая несет или образует поворотную опору для тарельчатой пружины 4, опирается на кожух 2 через проходящие в направлении периферии и аксиально возрастающие набегающие уклоны. Для этого деталь 6 и/или крышка 2 несут соответствующие набегающие уклоны, или последние непосредственно выполнены и распределены по периферии, по меньшей мере, одной из деталей 2, 6. Что касается выполнения и формы подобных уклонов, следует настоятельно сослаться на заявки ФРГ №4322677, 19524827 и 19855583, содержание которых в этом отношении следует рассматривать как интегрированное в настоящую заявку.
Кольцо 6 в изображенном примере выполнения подпружинено в направлении периферии, а именно в направлении, которое за счет набегания уклонов на ответные уклоны вызывает осевое смещение кольца 6 в направлении нажимного диска 3, т.е. аксиально от кожуха 2. Как видно из фиг.2, регулирующее усилие для кольца 6 создается винтовыми пружинами 20, натяженными в направлении периферии между регулировочным кольцом 6 и кожухом 2.
В изображенном примере выполнения диск 10 сцепления содержит так называемые пружинящие сегменты 10b накладок, имеющие ограниченную осевую упругость, например, порядка 0,3-0,8 мм. Эта осевая упругость обеспечивает прогрессивный рост крутящего момента при включении фрикционного сцепления 1 за счет того, что посредством ограниченного осевого смещения фрикционных накладок 10а в направлении друг к другу она обеспечивает прогрессивное возрастание действующих на фрикционные накладки 10а осевых усилий. Можно использовать, однако, и диск сцепления, у которого фрикционные накладки 10а аксиально практически жестко закреплены на несущем диске.
Число служащих для опирания тарельчатой пружины 4 язычков 13 составляет порядка три-девять, причем, как видно из фиг.3, изображенная тарельчатая пружина 4 имеет шесть таких язычков 13. Из фиг.1 видно, что радиально внутренние зоны 15 петлеобразных язычков 13 нагружаются подшипником 21 выключения и тем самым также служат для приведения в действие фрикционного сцепления 1. Для уменьшения напряжения нагрузки язычков 13 может быть также предпочтительным, если они проходят или выполнены так, чтобы подшипник 21 выключения не мог нагружать их. Это может происходить, например, за счет того, что, по меньшей мере, радиально внутренние зоны 15 петлеобразных язычков 13 смещены относительно оставшихся исполнительных язычков 12 аксиально в направлении диска 10 сцепления. Может быть также целесообразным выполнить язычки 13 радиально внутрь короче, так чтобы они не упирались в подшипник 21 выключения. Для повышения осевого постоянства высоты язычков может быть целесообразным, если, по меньшей мере, служащие для опирания тарельчатой пружины 4 язычки 13 не подвергают струйной обработке. Далее для повышения усталостной прочности язычков 13 может быть целесообразным, если они в зонах поворота или в радиально внутренних зонах 15 имеют твердость не выше, чем в своих радиально проходящих зонах 14, 16. При необходимости зоны 18 могут иметь более высокую твердость по сравнению с остальными зонами язычков 13.
Для повышения усталостной прочности язычков 13 может быть далее целесообразным, если зачеканивать, по меньшей мере, кромки зон 15 поворота, поскольку за счет этого можно оптимизировать имеющуюся в этих зонах характеристику напряжения или уменьшить возникающие пиковые напряжения.
Как видно из фиг.4, для связи нажимного диска 3 с кожухом 2 предусмотрено два комплекта плоских пружин 8а, 8b, причем отдельные плоские пружины 8а, 8b прочно соединены одним концом с кожухом 2, а другим концом - с нажимным диском 3, например, посредством заклепочных соединений. Плоские пружины 8а, 8b обоих комплектов расположены между кожухом 2 и нажимным диском 3 с противоположным действием в направлении периферии. Таким образом, один комплект, образованный, например, плоскими пружинами 8а, действует между кожухом 2 и нажимным диском 3 в направлении сдвига, а другой комплект, образованный пружинами 8b, - в направлении растяжения. Если, следовательно, один комплект плоских пружин, например 8а, нагружается как тенденция на растяжение, то другой комплект плоских пружин, например 8b, подвергается как тенденция изгибающей нагрузке.
По меньшей мере, в смонтированном состоянии фрикционного сцепления 1 плоские пружины 8а, 8b натяжены между кожухом 2 и нажимным диском 3 таким образом, что, по меньшей мере, во включенном состоянии фрикционного сцепления 1 они оказывают на нажимной диск 3 осевое усилие, которое давит на нажимной диск 3 в направлении кожуха 2. Для этого плоские пружины 8а, 8b имеют форму, как видно из фиг.5, и одним своим концом 22 прочно соединены с кожухом 2, а другим концом 23 - с нажимным диском 3. В случае необходимости может быть предусмотрено и несколько уложенных друг на друга плоских пружин 8а, 8b. Места закрепления плоских пружин 8а, 8b на нажимном диске 3 и кожухе 2, а также форма плоских пружин 8а, 8b согласованы между собой таким образом, что при смонтированном фрикционном сцеплении 1 плоские пружинящие элементы 8а, 8b натяжены в своем продольном направлении, а именно так, что нажимной диск 3 в соответствии со своим путем выключения аксиально смещается в направлении кожуха 2 и, по меньшей мере, на этой пути выключения плоские пружины 8а, 8b создают прогрессивную характеристику усилия. Последнее означает, что, если смотреть на пути выключения или пути отвода нажимного диска 3, оказываемое элементами 8а, 8b в виде плоских пружин осевое усилие увеличивается, по меньшей мере, на одном отрезке, преимущественно по всему диапазону пути выключения или пути отвода нажимного диска 3. При включенном фрикционном сцеплении 1 элементы 8а, 8b в виде плоских пружин деформированы в осевом направлении сцепления и обжаты в своем продольном направлении, причем этот обжим элементов 8а, 8b в виде плоских пружин создает осевую выпуклость. За счет соответствующего выбора расстояния между местами закрепления на нажимном диске 3 и кожухе 2 можно определить введенные в элементы 8а, 8b в виде плоских пружин напряжения или повлиять на их деформацию. Во встроенном состоянии элементы 8а, 8b в виде плоских пружин натяжены как в осевом направлении фрикционного сцепления, так и в направлении периферии или в продольном направлении.
Для достижения определенной выпуклости плоских пружин 8а, 8b может быть целесообразным, как видно из фиг.5, если они имеют деформации 24, 25, которые могут быть образованы, например, сгибами или отгибами. Элементы 8а, 8b в виде плоских пружин состоят из относительно тонкого листового материала, преимущественно пружинной стали, которая может иметь толщину порядка 0,2-0,8 мм.
На диаграмме на фиг.6 показаны характеристики усилие-путь, созданные элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками или пружинящими средствами 13, а также результирующая характеристика. При этом на ось абсцисс нанесен ход пружины, а на ось ординат - усилие.
Кривая 28 представляет созданную язычками 13 характеристику пружины, используемую в связи с фрикционным сцеплением 1. В изображенном примере выполнения язычки 13 создают пропорционально возрастающую, т.е. прямую характеристику усилие-путь. За счет соответствующего выполнения и формы язычков 13 можно создать, однако, иную характеристику, которая, по меньшей мере, на одном отрезке может иметь, по меньшей мере, легкую кривизну.
Кривая 29 соответствует характеристике пружины, создаваемой элементами 8а, 8b в виде плоских пружин, предназначенными для применения с фрикционным сцеплением 1. Из кривой 29 видно, что, исходя из соответствующего положения, во время натяжения элементов 8а, 8b в виде плоских пружин сначала происходит практически прямолинейное возрастание усилия в соответствии с участком 30. Происходящее сначала в зависимости от пути деформации возрастание усилия постепенно уменьшается вслед за участком 30, причем начиная с определенного пути деформации приложенное элементами 8а, 8b в виде плоских пружин усилие уменьшается по мере увеличения пути деформации, а именно в соответствии с отрезком 31, который в изображенном примере выполнения проходит прямо. За счет соответствующего выполнения элементов 8а, 8b в виде плоских пружин участок 31 по мере увеличения пути деформации может падать более или менее круто. При расчете по диаграмме на фиг.6 участки или отрезки 31 кривой 29 прямые. Эти участки 30, 31 могут проходить, однако, за счет соответствующего выполнения элементов 8а, 8b в виде плоских пружин, по меньшей мере, на одном отрезке криволинейно. Обе кривые 28, 29 согласованы между собой таким образом, что результирующая кривая 32 имеет область 33, в пределах которой созданное язычками 13 и элементами 8а, 8b в виде плоских пружин осевое усилие, действующее на тарельчатую пружину, по меньшей мере, приблизительно постоянное. Этим также, о чем более подробно поясняется ниже, обеспечивается, по меньшей мере, приблизительно постоянная рабочая точка фрикционного сцепления по фиг.1-3 в его включенном состоянии. Это обеспечивает также, по меньшей мере, приблизительно постоянный рабочий диапазон, а также почти постоянное угловое положение или выпрямление тарельчатой пружины 4.
Для выключения фрикционного сцепления 1 на лежащие радиально внутри острия 4с язычков тарельчатой пружины через подшипник 21 выключения оказывают усилие по стрелке II. В результате этого тарельчатая пружина 4 поворачивается вокруг поворотной опоры 5 по типу двуплечего рычага, вследствие чего нажимной диск 3 постепенно разгружается и под действием элементов 8а, 8b в виде плоских пружин, следуя за наружным краем тарельчатой пружины 4, смещается в направлении кожуха 2. При этом после превышения определенного диапазона общего пути выключения происходит отпускание фрикционных накладок 10а диска 10 сцепления. Вплоть до этого отпускания предусмотренный между фрикционными накладками 10а амортизатор 10b накладок способствует процессу выключения. После полной разгрузки или отпускания фрикционных накладок 10а нажимным диском 3 он прижат к тарельчатой пружине 4 только элементами 8а, 8b в виде плоских пружин. Опирание между тарельчатой пружиной 4 и нажимным диском 3 происходит посредством кулачков 3а нажимного диска 3.
В связи с характеристиками, показанными на диаграммах по фиг.6-8, следует более подробно пояснить принцип работы описанного выше фрикционного сцепления 1.
Кривая 40 на фиг.7 представляет характеристику усилия, прикладываемого тарельчатой пружиной 4, когда она аксиально деформируется между двумя опорами, радиальное расстояние между которыми соответствует радиальному расстоянию между поворотной опорой 5 и радиально внешним опорным диаметром 3а. Кривая 41 представляет характеристику усилия, которое необходимо приложить к нажимному диску 3 против стрелки II, с тем чтобы конически деформировать тарельчатую пружину 4 во фрикционном сцеплении 1. Разность усилий между кривыми 40, 41 соответствует усилию, прикладываемому элементами 8а, 8b в виде плоских пружин. Это усилие противодействует усилию, приложенному тарельчатой пружиной 4 к нажимному диску 3. Точка 42 представляет встроенное положение тарельчатой пружины 4 при включенном фрикционном сцеплении 1, т.е. положение, в котором тарельчатая пружина 4 оказывает на нажимной диск 3 для соответствующего встроенного положения максимальное усилие прижима. Точка 42 может смещаться вдоль кривой 41 вверх или вниз при изменении конического встроенного положения тарельчатой пружины 4.
Кривая 43 представляет главным образом приложенное пружинящими сегментами 10b накладок осевое распорное усилие, которое действует между обеими фрикционными накладками 10а. В этой характеристике содержатся далее все пружинящие эффекты, действующие так же, как амортизатор накладок, например, упругость крышки, упругость фрикционных накладок и т.п. Это осевое распорное усилие противодействует осевому усилию, оказываемому тарельчатой пружиной 4 на нажимной диск 3. При выключении фрикционного сцепления 1 пружинящие сегменты 10b ослабляются, а именно на пути 44. На этом пути 44, который соответствует соответствующему осевому смещению нажимного диска 3, процесс выключения сцепления 1 поддерживается упомянутым распорным усилием. За счет этого прикладываемое максимальное усилие выключения меньше усилия, которое соответствовало бы точке 42 встраивания при отсутствии пружинящих сегментов 10b накладок. При превышении точки 45 фрикционные накладки 10а отпускаются нажимным диском 3, причем вследствие дегрессивной области характеристики тарельчатой пружины 4 прикладываемое тогда еще усилие выключения значительно уменьшено по сравнению с усилием, которое соответствовало бы точке 42. Преодолеваемое для выключения фрикционного сцепления 1 усилие тарельчатой пружины 4 уменьшается при превышении точки 45 до тех пор, пока не будет достигнут минимум в соответствии с точкой 46. При превышении точки 46 в направлении выключения необходимое для срабатывания фрикционного сцепления 1 усилие выключения снова возрастает. Могут быть, однако, предусмотрены средства, например дополнительная пружина, которые, по меньшей мере, уменьшают подобное возрастание усилия выключения. Такие средства описаны в заявке ФРГ №19510905.
На фиг.8 изображена характеристика 47 усилия выключения, которое следует приложить для выключения фрикционного сцепления 1 в зоне остриев 4с язычков. Необходимый в зоне остриев 4с язычков путь выключения соответственно увеличен по сравнению с осевым ходом тарельчатой пружины в зоне опорного диаметра 3а или ходом нажимного диска 3 на величину передаточного отношения рычага тарельчатой пружины 4 и на величину прогиба язычков 12. Это передаточное отношение тарельчатой пружины или рычага приблизительно соответствует отношению радиального расстояния между поворотной опорой 5 и исполнительным диаметром 4с в зоне язычков 12 к радиальному расстоянию между поворотной опорой 5 и опорным диаметром 3а. Это передаточное отношение составляет в большинстве случаев порядка 3:1-5:1. Характеристика величины усилия выключения по отношению к исполнительному диаметру в зоне остриев 4с язычков уменьшена в соответствии с этим передаточным отношением по сравнению с характеристикой усилия в соответствующей зоне характеристики 41 пружины на фиг.7.
На фиг.7 далее изображен путь 48 отпускания нажимного диска 3. Конечная точка пути 48 отпускания или всего пути 50 выключения по отношению к нажимному диску 3 обозначена на характеристике 41 поз. 49. Путь 48 отпускания или путь 50 выключения рассчитан обычно таким образом, что даже при достижении полного пути выключения соответствующее конечной точке 49 усилие выключения меньше усилия выключения, соответствующего точке 45.
Точки 28а, 29а, 32а соответствующих кривых 28, 29, 32 на фиг.6 представляют соответственно усилия и сумму усилий, оказываемые или оказанную элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13 на тарельчатую пружину 4 во включенном состоянии нового фрикционного сцепления 1. Точки 28b, 29b, 32b представляют соответствующие усилия, оказываемые в выключенном состоянии нового фрикционного сцепления 1 и при новом диске 10 сцепления элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13 на нажимной диск 3. Точки 28с, 29с, 32с кривых 28, 29, 32 соответствуют приложенным элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13 усилиям и сумме этих усилий, оказываемым или оказанной на тарельчатую пружину 4 при полностью изношенном диске 10 сцепления. Практически горизонтально проходящая область 33 результирующей характеристики 32 усилия показывает, что в течение всего срока службы фрикционного сцепления 1 на тарельчатую пружину 4 оказывается практически постоянное осевое опорное усилие.
Элементы 8а, 8b в виде плоских пружин и язычки 13 служат в конструкции сцепления на фиг.1-4 в качестве датчика или сенсора усилия, который во взаимодействии с регулирующим устройством 7 обеспечивает компенсацию износа, возникающего, по меньшей мере, на фрикционных накладках 10b.
Для выключения фрикционного сцепления 1 на острия 4с язычков через подшипник выключения или систему выключения оказывают исполнительное усилие по стрелке II на фиг.1. Характеристика усилия, необходимого для выключения фрикционного сцепления 1 в зоне остриев 4с язычков, изображена, как уже сказано, на фиг.8 кривой 47. Из фиг.8 далее видно, что в первой области 51 рассматриваемого в зоне остриев 4с язычков заданного общего пути 52 выключения необходимое для поворота тарельчатой пружины 4 усилие возрастает в соответствии с отрезком 47а кривой. В области 51 на нажимной диск 3 действует результирующее осевое усилие, которое направлено аксиально в направлении кожуха 2 и образовано суммой осевых усилий, созданных пружинящими сегментами 10b накладок и элементами 8а, 8b в виде плоских пружин. Проходящий в области 51 отрезок 53 кривой представляет усилие натяжения между нажимным диском 3 и тарельчатой пружиной 4. Точка 54 представляет состояние приведенного в действие фрикционного сцепления 1, при котором нажимной диск 3, по меньшей мере, в основном полностью разгружает фрикционные накладки 10а диска 10 сцепления. При превышении точки 54 в направлении выключения необходимое для приведения в действие фрикционного сцепления 1 усилие выключения проходит в соответствии с отрезком 47b кривой 47. При превышении точки 54 отпадает осевое усилие, оказываемое пружинящими сегментами 10b накладок на нажимной диск 3, так что тогда лишь результирующее осевое усилие, созданное элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13, нагружает тарельчатую пружину 4 к кожуху 2. Это результирующее осевое усилие в соответствии с областью 33 кривой на фиг.6 имеется, по меньшей мере, в области 55 характеристики на фиг.8. Из фиг.8 видно, что при превышении точки 54 вследствие имеющейся тогда крутопадающей области характеристики тарельчатой пружины 4 осевое усилие на определенном отрезке пути, а именно до точки 56, меньше действующего на тарельчатую пружину 4 опорного усилия в соответствии с областью 55 характеристики. Этим обеспечивается то, что тарельчатая пружина 4 продолжает аксиально прилегать к обкатываемой опоре 5 и тем самым аксиально оперта крышкой 2. Точка 54 на фиг.8 соответствует точке 45 на фиг.7. Точка 57 на фиг.8 соответствует точке 49 на фиг.7.
Как видно из фиг.8, фрикционное сцепление 1 рассчитано таким образом, что соответствующая общему пути 52 выключения точка 57 удалена от точки 56 пересечения обеих областей 47b, 55 характеристики, так что даже при превышении на определенную величину заданного общего пути 52 выключения не происходит непреднамеренного регулирования за счет разгрузки кольца 6 тарельчатой пружиной 4. Взаимодействующая с фрикционным сцеплением 1 система 21 выключения должна быть, следовательно, выполнена таким образом, чтобы точка 56 никогда не превышалась. Во избежание превышения точки 56 при срабатывании фрикционного сцепления 1 может быть предусмотрен упор, который ограничивает путь срабатывания или угол поворота тарельчатой пружины 4.
Вышеприведенные рассуждения соответствовали совершенно определенному осевому встроенному положению тарельчатой пружины 4, и пока износ фрикционных накладок 10а не учитывался.
При осевом износе, в частности, фрикционных накладок 10а положение нажимного диска 3 смещается в направлении диска 9 противодавления, в результате чего происходит изменение конусности и тем самым также усилия прижима, приложенного тарельчатой пружиной во включенном состоянии фрикционного сцепления 1, а именно в смысле возрастания. Это изменение вызывает то, что точка 42 смещается в направлении точки 42’, а точка 45 - в направлении точки 45’. В результате этого изменения имевшееся первоначально при выключении сцепления 1 равновесие осевых усилий в состоянии приведенного в действие сцепления в точке 45 нарушается. Вызванное износом накладок увеличение усилия прижима тарельчатой пружины к нажимному диску 3 вызывает также смещение характеристики усилия выключения в смысле возрастания. За счет этого повышения характеристики усилия выключения преодолевается в процессе выключения фрикционного сцепления 1 результирующее осевое усилие, оказываемое пружинящими средствами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13 на тарельчатую пружину 4, так что тарельчатая пружина 4 в радиальной зоне поворотной опоры 5 смещается или поворачивается на величину осевого хода, в основном соответствующую износу фрикционных накладок 10а. Во время этой фазы поворота или прогиба тарельчатой пружины 4 последняя может опираться на участок 3а нагружения нажимного диска 3, так что эта тарельчатая пружина 4 изменяет свою конусность и тем самым также аккумулированную в ней энергию или аккумулированный в ней крутящий момент и вследствие этого также усилие, оказываемое тарельчатой пружиной 4 на нажимной диск 3. Это изменение происходит до тех пор, пока осевое усилие, оказываемое, главным образом, тарельчатой пружиной 4 и пружинами 20 в зоне опоры 3а на нажимной диск 3, не будет в равновесии с ответным усилием, созданным пружинящими средствами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13. Это значит, что на диаграмме по фиг.7 точки 42’ и 45’ снова сместятся в направлении точек 42 и 45. После повторного восстановления этого равновесия тарельчатая пружина 4 может быть повернута на радиальной высоте поворотной опоры 5 и тем самым может снова отвести нажимной диск 3 от фрикционных накладок 10b. Во время этой фазы регулирования износа в процессе выключения фрикционного сцепления 1 регулировочное кольцо 6 регулирующего устройства 7 проворачивается натяженными пружинами 20. По окончании процесса регулирования характеристика усилия выключения, по меньшей мере, в основном снова соответствует кривой 47 на фиг.8.
На практике описанное регулирование происходит непрерывно или очень маленькими шагами, так что больших смещений точек, изображенных на диаграммах для лучшего понимания изобретения, обычно не происходит.
Во избежание регулирования вследствие возможного избыточного пути выключения может быть особенно предпочтительным, если по мере увеличения пути выключения возрастает опорное усилие, действующее на тарельчатую пружину 4 в направлении кожуха 2. За счет соответствующего выполнения фрикционного сцепления 1 можно рассчитать это возрастание таким образом, что даже превышение точки 56 на фиг.8 не приведет к непроизвольному регулированию во фрикционном сцеплении 1. Это возрастание действующего на тарельчатую пружину 4 опорного усилия может особенно простым и предпочтительным образом происходить с помощью опорных средств тарельчатой пружины или язычков 13. Это может быть реализовано, например, за счет возрастания осевого натяжения язычков 13 в процессе выключения фрикционного сцепления 1. Последнее может происходить предпочтительным образом за счет того, что опорный диаметр между участками 19 и остриями 18а язычков меньше имеющегося в зоне обкатываемой опоры 5 диаметра поворота для тарельчатой пружины 4. Возрастанию действующего на тарельчатую пружину 4 осевого опорного усилия способствует также, что видно из кривой 29 на фиг.6, созданная элементами 8а, 8b в виде плоских пружин характеристика пружины, а именно поскольку по мере увеличения пути выключения нажимного диска 3 в направлении диска 9 противодавления созданное элементами 8а, 8b в виде плоских пружин осевое усилие возрастает. На фиг.8 такая возможная характеристика опорного усилия, действующего на тарельчатую пружину 4 при срабатывании фрикционного сцепления 1, изображена штриховой линией 58. Линия 58 соответствует, следовательно, результирующей характеристике усилия, созданного элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и язычками 13.
Поскольку элементы 8а, 8b в виде плоских пружин могут прикладывать значительную часть действующего на тарельчатую пружину 4 опорного усилия, особенно предпочтительно, если эти элементы 8а, 8b в виде плоских пружин защищены от вредного влияния температуры. Для этого в зоне между элементами 8а, 8b в виде плоских пружин и местами закрепления на нажимном диске 3 может быть предусмотрена теплоизоляция, которая может быть образована, например, по меньшей мере, одной подкладной или промежуточной шайбой. В качестве изолирующего материала может применяться, например, термостойкий пластик или металл. В качестве металла пригодны, например, аустенитные стали с относительно высоким содержанием никеля и/или хрома. Далее предпочтительно, если элементы 8а, 8b в виде плоских пружин заневоливают в горячем состоянии, что может происходить также внутри сцепления. Целесообразно далее, если элементы 8а, 8b в виде плоских пружин предусмотрены в хорошо вентилируемом месте фрикционного сцепления 1.
У примера выполнения на фиг.1-3 для проворачивания регулировочного кольца 6 предусмотрена, по меньшей мере, одна натяженная пружина 20. В некоторых случаях можно отказаться от подобной пружины 20, причем тогда проворачивание регулировочного кольца 6 вызывают за счет угловых ускорений двигателя и момента инерции массы регулировочного кольца 6. Угловое ускорение двигателя оказывает на регулировочное кольцо 6 усилие, которое при осевой разгрузке регулировочного кольца 6 вызывает его проворачивание относительно кожуха 2. Для обеспечения проворачивания регулировочного кольца 6 только в направлении регулирования в зоне уклонов регулирующего устройства 7 может быть предусмотрено пилообразное рифление или профилирование. Предпочтительным может быть далее, если регулировочное кольцо 6 постоянно слегка прижато к крышке 2, с тем чтобы упомянутые зубцы при осевом смещении тарельчатой пружины 4, по меньшей мере, частично оставались аксиально в зацеплении с целью компенсации износа. Для этого может быть целесообразным предусмотреть мягкую, работающую на изгиб пружину, которая нагружает или тянет регулировочное кольцо 6 в направлении основания кожуха 2. Подобная работающая на изгиб пружина может быть образована, например, вырубленным в регулировочном кольце 6 продолговатым язычком. В качестве альтернативы или дополнительно к этому регулировочное кольцо 6 может само по себе иметь определенное пружинение, которое может быть достигнуто, например, за счет целенаправленной волнистости этого кольца 6 в направлении периферии.
У изображенной на фиг.9-12 альтернативы соединения между нажимным диском 103 и кожухом 102 используются, как видно, в частности, из фиг.9, два комплекта по-разному выполненных и расположенных пружинящих средств 108, 126 в виде плоских пружин. Пружинящие средства 126 в виде плоских пружин проходят по касательной или в направлении периферии и служат для передачи крутящего момента между нажимным диском 103 и кожухом 102. Эти пружинящие средства 126 в виде плоских пружин могут иметь определенное осевое натяжение и при этом могут быть установлены таким образом, что это натяжение давит на нажимной диск 103, по меньшей мере, на одном отрезке пути выключения или пути отвода аксиально в направлении кожуха 102. Осевое усилие, приложенное пружинящими средствами 126 в виде плоских пружин, следует учитывать при расчете фрикционного сцепления 101, поскольку оно оказывает влияние на принцип работы самопроизвольного регулирующего устройства, содержащегося во фрикционном сцеплении 101.
Выполненные в виде плоских пружин дополнительные пружинящие средства 108 натяжены между кожухом 102 и нажимным диском 103 с возможностью оказания во включенном состоянии фрикционного сцепления 101 на нажимной диск 103 осевого усилия, которое давит на нажимной диск 103 в направлении кожуха 102. Эти пружинящие средства 108 выполняют ту же функцию, что и пружинящие средства 8а, 8b. Для этого выполненные в виде плоских пружин пружинящие средства 108 прочно соединены своими концевыми зонами 127 с кожухом 102, а лежащей между этими концевыми зонами 127 промежуточной зоной 128 - с нажимным диском 103. Концевые зоны 127 в изображенном примере выполнения склепаны с кожухом 102 посредством распорных пальцев 140. Промежуточная зона 128 в изображенном примере выполнения прочно соединена заклепкой или пальцем 141 с радиальным кронштейном или кулачком 142 нажимного диска 103.
Может быть использовано также несколько уложенных друг на друга элементов 108 и/или 126 в виде плоских пружин.
Элементы 108 в виде плоских пружин выполнены и установлены с натяжением таким образом, что они при выключении фрикционного сцепления 101 аксиально смещают нажимной диск 103 в направлении кожуха 102 в соответствии с путем выключения нажимного диска 103 и, по меньшей мере, на этом пути выключения имеют прогрессивную характеристику усилия. Последнее означает, что, если смотреть на пути выключения или отвода нажимного диска 103, осевое усилие, оказываемое элементами 108 в виде плоских пружин на нажимной диск 103, возрастает, по меньшей мере, на одном отрезке, преимущественно по всему диапазону пути выключения или отвода нажимного диска 103.
Элементы 126 в виде плоских пружин установлены между кожухом 102 и нажимным диском 103 также с осевым натяжением. Натяжение элементов 126 в виде плоских пружин здесь таково, что, если смотреть на пути выключения нажимного диска 103, то осевое усилие, оказываемое элементами 126 в виде плоских пружин на нажимной диск 103, уменьшается в направлении выключения нажимного диска 103, т.е. оно является дегрессивным.
Как видно из фиг.11 и 12, элементы 108 в виде плоских пружин состоят из относительно тонкого листового материала, который может иметь толщину порядка 0,2-0,8 мм, причем в зависимости от назначения может применяться и более толстый материал. Преимущественно элементы 108 в виде плоских пружин штампованы из ленто- или пластинообразной пружинной стали, причем они в концевых зонах 127 имеют уширение, выполненное в виде головки, а средняя зона 128 также уширена. В уширенных зонах 127, 128 выполнены отверстия 127а, 128а, которые служат для получения соответствующего соединения, в частности склепывания. Из фиг.12 видно, что в ненатяженном состоянии элементы 108 в виде плоских пружин выполнены между концевыми зонами 127 выпуклыми. Форма выбрана при этом с возможностью обеспечения нужной характеристики усилие-путь в встроенном во фрикционное сцепление 1 или 101 состоянии.
Как видно из сравнения фиг.10 и 12, элементы 127 в виде плоских пружин во встроенном во фрикционное сцепление состоянии и, по меньшей мере, при включенном фрикционном сцеплении 1 деформированы в осевом направлении сцепления и обжаты также в своем продольном направлении. Введенные за счет этого в элементы 127 в виде плоских пружин усилия или напряжения создают, по меньшей мере, во включенном состоянии фрикционного сцепления 101 с обеих сторон средней крепежной зоны 128 осевую выпуклость. За счет соответствующего выбора расстояния между местами закрепления, которые в изображенном примере выполнения образованы распорными пальцами 140, можно определить введенные в элементы 127 в виде плоских пружин напряжения или повлиять на их деформации. Во встроенном состоянии элементы 127 в виде плоских пружин, следовательно, натяжены как в осевом направлении фрикционного сцепления, так и в направлении периферии или в продольном направлении.
Согласно альтернативному выполнению фрикционного сцепления с компенсацией износа пружинящие средства 126 в виде плоских пружин могут быть также выполнены и рассчитаны таким образом, что они будут выполнять или, по меньшей мере, частично выполнять функцию аксиально натяженных язычков 13. Поскольку элементы 126 в виде плоских пружин полностью выполняют функцию язычков 13, в соответствующем фрикционном сцеплении может быть использована обычная тарельчатая пружина.
На фиг.13 и 14 изображен частичный вид двух вариантов тарельчатой пружины 204, 304, которые могут быть использованы во фрикционном сцеплении по фиг.1-3. Тарельчатая пружина 204 отличается от тарельчатой пружины по фиг.3 в основном выполнением язычков 212, причем, в частности, концевые зоны 218 язычков 213, служащих для опирания тарельчатой пружины 204 на кожух соответствующего фрикционного сцепления, существенно отличаются от концевых зон 18 по фиг.3. Концевые зоны 218 выполнены в радиальном направлении Y-образными, причем боковые колена 218а во встроенном состоянии тарельчатой пружины 204 охватывают примыкающие к опорным участкам 19 по фиг.1 и аксиально проходящие участки опорных средств 19а, здесь в виде распорных заклепок или распорных пальцев. Этим одновременно обеспечивается защита тарельчатой пружины 204 от проворачивания относительно кожуха 2. При выполнении тарельчатой пружины по фиг.3 эта защита от проворачивания обеспечивается в остальном за счет того, что язычки 13, если смотреть в направлении периферии, могут попеременно опираться то на одну, то на другую сторону распорных средств 19а. Язычки 213 могут быть использованы в изображенном примере выполнения также в качестве исполнительных язычков 212.
Выполнение тарельчатой пружины 304 по фиг.14 отличается от выполнения по фиг.13, главным образом, тем, что служащие для опирания тарельчатой пружины 304 язычки 313 выполнены по сравнению с остальными язычками в радиальном направлении короче и тем самым не используются в качестве исполнительных язычков.
Поданная вместе с заявкой формула изобретения является предложением по ее редакции без ущерба для достижения дальнейшей патентной охраны. Заявитель оставляет за собой право заявить дополнительную совокупность признаков, раскрытую пока только в описании и/или на чертежах.
Использованные в зависимых пунктах подчинения указывают на дальнейшее усовершенствование объекта основного пункта посредством признаков соответствующего зависимого пункта; их не следует рассматривать как отказ от достижения самостоятельной предметной охраны для совокупностей признаков подчиненных зависимых пунктов.
Поскольку объекты зависимых пунктов в отношении уровня техники на дату приоритета могут образовывать также самостоятельные и независимые изобретения, заявитель оставляет за собой право сделать их объектом независимых пунктов или заявлений о разделении. Они могут содержать также самостоятельные изобретения, которые имеют независимый от объектов предыдущих зависимых пунктов вид.
Примеры выполнения не следует понимать как ограничение изобретения. Напротив, в рамках данного раскрытого содержания возможны многочисленные разновидности и модификации, в частности такие варианты, элементы и комбинации и/или материалы, которые, например, за счет комбинации или видоизменения отдельных признаков, или элементов, или технологических операций, описанных в сочетании с приведенными в общем описании и формах выполнения, а также пунктах формулы и изображенных на чертежах, могут быть использованы специалистом в отношении решения задачи и за счет комбинируемых признаков приводят к новому объекту, или новым технологическим операциям, или последовательностям технологических операций также касательно способов изготовления, контроля и технологических процессов.
Реферат
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для передачи крутящего момента между валами с возможностью плавного включения и выключения потока мощности. Регулирующее устройство, обеспечивающее постоянное натяженное состояние тарельчатой пружины в течение срока службы сцепления, действует между кожухом и тарельчатой пружиной. Аксиально опертая на кожух поворотная опора для тарельчатой пружины установлена с возможностью осевого смещения посредством регулирующего устройства. Тарельчатая пружина содержит выполненные за одно целое с ней пружинящие средства в виде язычков, которые аксиально натяжены и давят на тарельчатую пружину аксиально в направлении поворотной опоры. Кожух имеет опорные участки, на которых пружинящие средства в виде язычков опираются на обращенную к нажимному диску сторону тарельчатой пружины. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение технических характеристик сцепления, оптимизация его функционирования, а также повышение срока службы. 23 з.п. ф-лы, 14 ил.
