Federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schalt-Kupplungen Die Erfindung betrifft eine federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schalt-Kupplungen. Es ist bekannt, die Reibscheiben von Lamellenkupp- lungen mittels drei gehärteter, federnder Spannhebel gegen eine feste Planauflage zu spannen.
Ferner sind federnde Abstützungen der Reibscheiben üblich, die eine Druckplatte über Schraubenfedern zylindrischer oder kegeliger Ausführung, runden, rechteckigen oder quadratischen Querschnittes abstützen. Bekannt sind ferner federnde, zentralwirkende Abstützungen der Druckplatte durch Tellerfedern mit Kennlinien gleich bleibenden oder beliebigen Verlaufs.
Diese bekannten Reibscheibenabstützungen für Lamellen-Schalt-Kupp- lungen erfordern erheblichen konstruktiven Raum, der in vielen Fällen nicht zur Verfügung :steht. Der Forderung nach möglichst kurzer Baulänge einer Kupplung steht entgegen die Forderung nach einem möglichst grossen Federweg zur Erzielung einer hohen Dauerfestigkeit der Kupplungsfedern.
Durch die Erfindung wird eine federnde Ab stützung der Reibscheiben für LamellenwSchalt-Kupp- lungen geschaffen, die infolge Wegfalls der bisher üblichen federnden Spannhebel, Schrauben- oder Tellerfedern ausserordentlich raumsparend ist und darüber hinaus die Reibscheibenabstützung in tech nischer Hinsicht verbessert.
Die erfindungsgemässe Anordnung umgeht nämlich die den Tellerfedern eigene starke Dämpfung sowie die bekannte Setzung der Schraubenfedern, deren Torsionsbeanspruchung aus räumlichen Gründen bei Lamellen-Schalt-Kupp- lungen sehr hoch bemessen ist.
Die erfindungsgemässe federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schalt-Kupplungen ver wendet eine Druckplatte, die sich mit einer Seite gegen die Lamellen legt, und die auf dem Innenkörper der Kupplung axial begrenzt beweglich ist.
Die erfin- dungsgemässe Ausbildung kennzeichnet sich dadurch, dass die Druckplatte mit ihrer, den Lamellen abge kehrten Seite ohne Zwischenschaltung eines Feder gliedes unmittelbar an einem, bei ausgerückter Kupp lung wenigstens im äusseren Teil spannungsfreien federnden Widerlager auf dem Innenkörper anliegt,
und dass an ihr Mittel zur Bildung eines Hebelarmes zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe zwi schen Druckplatte einerseits und Widerlager und Innenkörper anderseits vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist als Wiederlager auf dem Innen körper ein federnder, an sich bekannter offener Sprengring vorgesehen, der in üblicher Weise in eine Nut des Innenkörpers eingelegt ist.
Die Ausbildung eines Hebelarmes zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe des Ringes an der Druckpakte einerseits und an der Begrenzung der Einstichnute des Innen körpers anderseits wird hierbei mit sehr einfachen Mitteln dadurch erreicht,
dass die übergangsstelle zwischen der am Sprengring anliegenden Fläche und der Innenumfangsfläche der ringförmigen Druckplatte schräg abgefast oder mit einer Rundung oder einer Ausnehmung versehen wird.
Hierdurch kann eine zentrale federnde Abstützung der rückwärtigen Druck platte der Kupplung geschaffen werden, die sich durch grosse Elastizität auszeichnet, und bei der sich infolge der beim Lösen sich ändernden Lage der Druckplatte und des Sprengringes eine zur Länge des jeweiligen Hebelarmes zwischen den erwähnten Wirkungslinien quadratisch verlaufende Federung einstellt.
Der Sprengring kann mit drei oder mehr nocken- förmigen Auskragungen versehen sein, die in Richtung der Druckplatte zum Toleranzausgleich konkav ge bogen sein können. Weiterhin kann die Druckplatte so ausgebildet sein,
dass die nockenförmigen Aus kragungen des Sprengringes nur an ihren Enden zur Anlage an die Stirnfläche der Druckplatte kommen, und dass sie innerhalb dieser Auflagebeile @so frei gehalten ist, dass ein Überstülpen des Sprengringes über seine Planlage hinaus ermöglicht ist.
Hierdurch ist ein einfacher und doch sehr wirk samer Toleranzausgleich geschaffen. Gleichzeitig er geben sich durch die Ausbildung der Lappen des Widerlagersprengringes als Biegefedern mannigfache Variationsmöglichkeiten als Korrekturglied zwischen übersetzungs-, Eigenfederungs-Charakteristik des Lamellenpaketes und der äusseren Federung. Der Er findungsgegenstand ist in der Zeichnung beispiels weise dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer Lamellen- Schalt-Kupplung mit einer erfindungsgemässen Ab stützung.
Fig.2 veranschaulicht einen Kupplungsbeil mit einer anderen Ausbildung der Druckplatte.
Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung Pfeil A (Fig. 2) bei abgebrochen dargestelltem Sprengring.
Fig.4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele der Reibscheibenabstützung mit nockenartig hochgezo genen Auskragungen des Sprengringes.
Fig. 6 ist -eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig. 5.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungs gegenstandes mit begrenzter Endlage im eingerückten Zustand.
Die rückwärtige Druckplatte 1 ist in bekannter Weise auf dem Innenkörper 3 begrenzt axial ver schiebbar und legt sich mit einer Seite gegen die Lamellen 2 der Kupplung.
Mit ihrer anderem, den Lamellen abgekehrten Seite legt sie sich erfindungs gemäss ohne Zwischenschaltung eines Federgliedes unmittelbar an das federnde Widerlager 4, das im Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise ganz ein fach durch einen in die ringförmige Einstechnute 9 des Innenkörpers 3 eingesetzten federnden Sprengring 4 ,gebildet wird.
Dieser Sprengring 4 ist federhart und einseitig offen, also nicht ringförmig geschlossen, so dass er bei ausgerückter Kupplung spannungsfrei ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind die An lageseiten la und lb der Druckplatte 1 durch Ab fasung 5 verkürzt ausgeführt.
In Fig. 2 sind die Anlageflächen la, 1b durch die Rundung 5' abgekürzt. Diese Figur zeigt die Kupp lung im gespannten Zustand. Der Sprengring 4 ist leicht aus seiner Planlage infolge seiner Elastizität herausgewölbt.
In Fig. 1 sind die wirkenden Kräfte zu Beginn des Einrückens :der Kupplung eingezeichnet. Pfeil Pa ver deutlicht die Anpresskrafb der Platte 1 auf den Ring 4, welcher eine gleich grosse, von der Begrenzung der Nute 9 erzeugte Widerlagerkraft W entgegenwirkt. Zwischen beiden Kräften bildet sich der Hebelarm h aus.
Bei eingerückter Kupplung .befindet sich der federnde Sprengring in einer Lage, bei welcher der Hebelarm h infolge der Ausbildung der Druckplatte an der Anlagestelle gegenüber dem Widerlagerring 4 entsprechend kleiner ist.
Durch entsprechende Gestal- tung der Abfasung und des Spiels des Widerlager- ringes 4 in der Ringnut können alle gewünschten Ver hältnisse berücksichtigt werden.
Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Aus- führungsbeispiel ist das Widerlager, nämlich der federnde Sprengring, mit drei nockenförmigen Aus kragungen 6 versehen, so dass die Länge des den Federweg beeinflussenden Hebelarmes h beliebig ver grössert werden kann. Die Nocken 6 können zwecks Ausgleichs der Toleranzen in Richtung der Druck platte 1 vorgewölbt sein.
Die Druckscheibe 1 wird zweckmässig im Bereich des Sprengringes mit einer ringförmigen Ausnehmung 7 versehen, derart, dass nur die Enden der nocken- artigen Auskragungen zur Anlage an die Stirnfläche la der Druckplatte 1 kommen und ein überstülpen des Sprengringes bis über seine Planlage hinaus mög lich ist (vergleiche Fig. 5).
Auf diese konstruktiv einfache Weise lässt sich der Federweg noch weiter vergrössern und praktisch jede gewünschte Weichheit im Schalten erreichen.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel ist die Schräge der Abfasung an der Druckplatte 1 einer gewünschten überstülpung (Auswölbung) des Spreng ringes angepasst. Die Grösse der Auswöl'bung ist mass gebend für das maximal zulässige übertragbare Dreh moment einerseits und die Dauerfestigkeit des Spreng- ringes anderseits.
Bei dieser Abstimmung von Abfasung und Aus wölbung des, Sprengringes ist einer unzulässigen Bean- spruchung der Kupplung und einer zu weitgehenden Auswöl#bung des Sprengringes eine Grenze gesetzt. Die Druckplatte 4 wird beim Einrücken der Kupplung unter der Einwirkung der Anpresskraft elastisch ver formt. Es kann daher günstig sein, die den Lamellen zugekehrte Anlagefläche der Druckplatte konkav aus zubilden, dergestalt, dass bei eingerückter Kupplung (Betriebszustand) der elastischen Verformung der Druckplatte entgegengewirkt wird.
Dabei ist eine ge wisse konkave Restwölbung der Druckplatte er wünscht, da hierdurch der mittlere Reibradius, der für die Übertragung des Reibmomentes massgebend ist, in erwünschter Weise nach aussen verlegt wird.
Die erfindungsgemässe Ausbildung der federnden Reibscheibernabstützung lässt sich für einen bestimm ten vorgegebenen Verschleissweg festlegen, so dass ein Nachstellen der Kupplung innerhalb dieses Ver schleissweges nicht notwendig ist. Ein weiterer Vor- teil der erläuterten Abstützungen ist, dass der Einfluss der Wärmedehnung das Betriebsverhalten der Kupp lung nicht nachteilig beeinflusst und dass die Schalt kraft auch bei einem etwaigen Verschleiss des federn den Sprengringes gleich bleibt.
Die erfindungsgemässe Abstützung ist raum sparend und infolge Wegfalles der federnden Zwi schenelemente, wie Teller- bzw. Schraubenfedern, Gelenkhebel und dergleichen auch fertigungstechnisch erheblich billiger. In dem so gewonnenen Raum kön nen zur Verstärkung der Kupplung mehr Lamellen untergebracht werden. Insbesondere erhält man eine relativ konstante Schaltkraft, was sonst nur durch viel konstruktiven Raum erfordernde Hintereinander schaltung von Tellerfedern verschiedener Steifigkeits- ziffern erreicht werden kann. Darüber hinaus kann ohne andere konstruktive Nachteile ein vorteilhafter grosser Verschiebeweg (Lüftungsweg) an der z.
B. von Hand schaltbaren Kupplung verwirklicht werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf die dar gestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Es ist z. B. auch denkbar, dass als Widerlager ein auf dem Innenkörper fest eingespannter Ring oder dergleichen verwendet wird, bei dem nur der äussere, nicht ein gespannte Teil die elastische Auswölbung im Sinne der Erfindung ausführt.
Resilient support for the friction disks of multi-plate shift clutches The invention relates to a resilient support for the friction disks of multi-disk shift clutches. It is known to tension the friction disks of multi-disk clutches by means of three hardened, resilient tensioning levers against a fixed plane support.
Furthermore, resilient supports of the friction disks are common, which support a pressure plate by means of helical springs of cylindrical or conical design, round, rectangular or square cross-section. Also known are resilient, centrally acting supports of the pressure plate by disc springs with characteristic curves that remain the same or of any desired course.
These known friction disc supports for multi-disc clutch clutches require considerable structural space, which in many cases is not available. The requirement for the shortest possible length of a clutch is opposed to the requirement for the greatest possible spring travel to achieve a high fatigue strength of the clutch springs.
The invention provides a resilient support for the friction disks for LamellenwSchalt clutches, which is extremely space-saving due to the elimination of the previously common resilient tensioning levers, helical or disc springs and also improves the friction disk support in technical terms.
The arrangement according to the invention circumvents the strong damping inherent in the plate springs and the known settling of the helical springs, the torsional stress of which is very high in multi-plate clutches for spatial reasons.
The inventive resilient support of the friction disks of multi-disc clutches ver uses a pressure plate which rests with one side against the discs, and which is axially limited movable on the inner body of the clutch.
The design according to the invention is characterized in that the pressure plate, with its side facing away from the lamellae, rests directly against a spring-loaded abutment on the inner body that is free of tension when the clutch is disengaged, at least in the outer part.
and that on her means for forming a lever arm between the lines of action of the force application between's pressure plate on the one hand and abutment and inner body on the other hand are provided.
Preferably, a resilient, per se known, open snap ring is provided as an abutment on the inner body, which is inserted into a groove in the inner body in the usual manner.
The formation of a lever arm between the lines of action of the forces acting on the ring on the pressure pack on the one hand and on the boundary of the puncture groove of the inner body on the other hand is achieved here with very simple means by:
that the transition point between the surface resting on the snap ring and the inner circumferential surface of the annular pressure plate is chamfered obliquely or provided with a rounding or a recess.
As a result, a central resilient support of the rear pressure plate of the coupling can be created, which is characterized by great elasticity, and due to the changing position of the pressure plate and the snap ring when loosening a square to the length of the respective lever arm between the lines of action mentioned Suspension adjusts.
The snap ring can be provided with three or more cam-shaped projections which can be curved in a concave manner in the direction of the pressure plate to compensate for tolerances. Furthermore, the pressure plate can be designed so
that the cam-shaped projections of the snap ring only come to rest against the end face of the pressure plate at their ends, and that it is kept free within these support brackets so that the snap ring can be slipped over its flat position.
This creates a simple and yet very effective tolerance compensation. At the same time, he gives himself through the formation of the tabs of the abutment snap ring as spiral springs, manifold variation possibilities as a correction element between translation, natural spring characteristics of the disk pack and the external suspension. The subject of the invention is shown in the drawing as an example.
Fig. 1 shows schematically part of a multi-disc clutch with a support according to the invention.
Fig.2 illustrates a clutch wedge with a different design of the pressure plate.
3 is a view in the direction of arrow A (FIG. 2) with the snap ring shown broken off.
4 and 5 show embodiments of the friction disc support with cam-like hochgezo gene projections of the snap ring.
FIG. 6 is a view in the direction of arrow B in FIG. 5.
Fig. 7 shows an embodiment of the subject invention with a limited end position in the engaged state.
The rear pressure plate 1 is limited axially ver slidable in a known manner on the inner body 3 and lies with one side against the plates 2 of the clutch.
With its other side facing away from the lamellas, according to the invention, without the interposition of a spring member, it lies directly against the resilient abutment 4, which in the exemplary embodiment is advantageously formed by a resilient snap ring 4 inserted into the annular grooves 9 of the inner body 3 .
This snap ring 4 is spring-hard and open on one side, ie not closed in a ring, so that it is free of tension when the clutch is disengaged. In the example shown in Fig. 1, the contact pages la and lb of the printing plate 1 are shortened by from 5 bevel.
In Fig. 2, the contact surfaces la, 1b are abbreviated by the rounding 5 '. This figure shows the hitch in the cocked state. The snap ring 4 is slightly curved out of its flat position due to its elasticity.
In Fig. 1, the forces acting at the beginning of the engagement: the clutch are shown. Arrow Pa ver clarifies the Anpresskrafb the plate 1 on the ring 4, which counteracts an equally large counter bearing force W generated by the boundary of the groove 9. The lever arm h is formed between the two forces.
When the clutch is engaged, the resilient snap ring is in a position in which the lever arm h is correspondingly smaller than the abutment ring 4 due to the formation of the pressure plate at the contact point.
By appropriately designing the chamfer and the play of the abutment ring 4 in the annular groove, all desired conditions can be taken into account.
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the abutment, namely the resilient snap ring, is provided with three cam-shaped projections 6 so that the length of the lever arm h influencing the spring travel can be increased as desired. The cam 6 can be arched in the direction of the pressure plate 1 to compensate for the tolerances.
The thrust washer 1 is expediently provided with an annular recess 7 in the area of the snap ring so that only the ends of the cam-like projections come to rest on the end face la of the thrust plate 1 and the snap ring can be slipped over its flat position (See Figure 5).
In this structurally simple way, the spring travel can be increased even further and practically any desired softness can be achieved when shifting.
In the example shown in Fig. 7, the bevel of the chamfer on the pressure plate 1 is adapted to a desired overlapping (bulge) of the snap ring. The size of the bulge is decisive for the maximum permissible transmissible torque on the one hand and the fatigue strength of the snap ring on the other.
With this coordination of the chamfering and bulging of the snap ring, there is a limit to excessive stress on the coupling and excessive bulging of the snap ring. The pressure plate 4 is elastically deformed ver when the clutch is engaged under the action of the pressing force. It can therefore be advantageous to make the contact surface of the pressure plate facing the lamellas concave, in such a way that when the clutch is engaged (operating state) the elastic deformation of the pressure plate is counteracted.
Here, a certain concave residual curvature of the pressure plate is desired, since this means that the mean friction radius, which is decisive for the transmission of the frictional torque, is shifted outwards in the desired manner.
The inventive design of the resilient friction disk support can be set for a certain predetermined wear path, so that readjustment of the clutch within this wear path is not necessary. Another advantage of the above-mentioned supports is that the influence of thermal expansion does not adversely affect the operating behavior of the clutch and that the shifting force remains the same even if the springs and the snap ring wear out.
The support according to the invention is space-saving and due to the omission of the resilient inter mediate elements, such as plate or coil springs, articulated levers and the like, also considerably cheaper in terms of production. In the space gained in this way, more plates can be accommodated to strengthen the clutch. In particular, one obtains a relatively constant shifting force, which can otherwise only be achieved by connecting disc springs with different stiffness numbers in series, which requires a lot of structural space. In addition, an advantageous large displacement path (ventilation path) at the z.
B. can be implemented manually switchable clutch.
The object of the invention is not limited to the exemplary embodiments presented. It is Z. B. also conceivable that a ring or the like firmly clamped on the inner body is used as an abutment, in which only the outer, not a tensioned part performs the elastic bulge in the sense of the invention.