DE102005045322A1

DE102005045322A1 - Doppelscheibenfeder

Info

Publication number: DE102005045322A1
Application number: DE102005045322A
Authority: DE
Inventors: Scott H. Ypsilanti Wittkopp
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2006-04-06
Also published as: US20060071382A1; US20060065495A1; US7111833B2

Abstract

Eine Doppelfeder umfasst ein Paar konisch geformte Federabschnitte, die an einer gemeinsamen Drehlinie verbunden sind. Einer der Federabschnitte ist von der Drehlinie radial nach innen und der andere der Federabschnitt ist von der Drehlinie radial nach außen angeordnet. Beide konischen Abschnitte öffnen sich axial in die gleiche Richtung in Bezug auf den Drehlinienabschnitt.

Description

Diese Erfindung betrifft Federn und spezieller Federn vom Scheibentyp oder vom Tellertyp.
Teller- oder Belleville-Federn, wie sie üblicherweise genannt werden, verwenden einen konisch geformten Teller oder eine konisch geformte Scheibe, der oder die Federeigenschaften aufweist. Die Scheibenfeder wird von der konischen Form zu einer flachen Form gebogen, wenn sich eine Reaktionsbelastung erhöht. Eine typische Scheibenfeder weist gegenüber gewickelten Drahtfedern darin Vorteile auf, dass für eine gegebene Reaktionsbelastungsanforderung weniger axialer Raum benötigt wird. Die Scheibenfeder kann auch so entworfen sein, dass sie über einen breiten Bereich von Biegungen eine konstante Belastung aufweist. Dies bewirkt, dass diese Feder in Umgebungen wie beispielsweise Drehmomentübertragungsmechanismen, in denen es erwünscht ist, eine Steuerung der Reaktionskraft auf den Einrückkolben vorzusehen, die den Kolben in einem Drehmomentübertragungsmechanismus in einen außer Eingriff stehenden Zustand zurückführt, sehr nützlich ist.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Federelement vom Scheibentyp bereitzustellen.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Scheibenfeder zwei Federabschnitte auf, die an einem gemeinsamen Drehpunkt bzw. einer gemeinsamen Drehlinie verbunden sind.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen die Federabschnitte beide eine konische Form auf.

In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die Scheibenfederabschnitte axial in die gleiche Richtung.

In wieder einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einer der Federabschnitte ein gezahntes Profil auf.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Doppelscheibenfeder in einem Doppelkolben-Drehmomentübertragungsmechanismusaufbau verwendet.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
1 eine Draufsicht einer Scheibenfeder, die die vorliegende Erfindung umfasst;
2 eine Ansicht entlang der Linie 2-2 in 1;
3 einen Aufriss eines Abschnitts eines Getriebes, das die vorliegende Erfindung umfasst.
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen oder entsprechende Teile darstellen, ist in 1 eine Doppelscheibenfeder 10 mit einem äußeren Scheibenabschnitt 12, einem inneren Scheibenabschnitt 14 und einer Drehlinie 16 gezeigt. Die Scheibenabschnitte 12 und 14 sind beide konisch geformt, wie die, die in 2 gezeigt sind. Die konische Versetzung oder Verschiebung von der Drehlinie 16 liegt in der gleichen axialen Richtung und in entgegengesetzten radialen Richtungen vor.
Die innere Scheibe 14 weist ein gezahntes Profil 18 auf. Das gezahnte Profil könnte in dem äußeren Scheibenabschnitt 12 angeordnet sein, wobei der innere Scheibenabschnitt dann eine durchgehende Scheibe oder ein durchgehender konischer Abschnitt wäre. Sowohl die innere Scheibe als auch die äußeren Scheibenabschnitte liefern eine Reaktion oder Gegenwirkung auf Belastungen, wenn die Drehlinie 16 an einem feststehenden Ort angeordnet ist und eine Belastung durch die jeweiligen Scheibenabschnitte aufgebracht wird.
Eine Doppeldrehmomentübertragungsanordnung 20 ist in 3 gezeigt. Diese Doppeldrehmomentübertragungsanordnung 20 umfasst die Doppelscheibenfeder 10, die an einem feststehenden Gehäuse 22 angeordnet ist. Das feststehende Gehäuse 22 weist eine Vielzahl an Vorsprüngen oder Fingern 24 auf, über denen das gezahnte Profil der inneren Scheibe 14 angeordnet ist. Die Drehmomentübertragungsanordnung 20 umfasst auch ein Paar Einrückkolben 26 und 28. Der Einrückkolben 26 ist verschiebbar in einem Hohlraum 30 angeordnet und wirkt mit diesem zusammen, um eine Einrückkammer 32 zu bilden. Der Einrückkolben 28 ist verschiebbar in einem Paar Hohlräumen 34 und 36 angeordnet und wirkt mit diesen Hohlräumen zusammen, um eine Einrückkammer 38 zu bilden.
Die Drehmomentübertragungsanordnung 20 weist einen inneren Drehmomentübertragungsmechanismus 40 und einen äußeren Drehmomentübertragungsmechanismus 42 auf. Der innere Drehmomentübertragungsmechanismus 40 weist eine Vielzahl an Reibungselementen 44 auf, die mit einer Kerbverzahnung 46, die in dem Gehäuse 22 ausgebildet ist, in Antriebsverbindung stehen und an dieser verschiebbar angeordnet sind. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 umfasst auch eine zweite Vielzahl an Reibungselementen 48, die mit einer Kerbverzahnung 50, die an einem Nabenelement 52 ausgebildet ist, in Antriebsverbindung stehen und an dieser verschiebbar angeordnet sind. Das Nabenelement 52 kann mit einem Zahnrad- oder Getriebeelement in einer Kraftübertragung oder einem Lastschaltgetriebe, die oder das nicht gezeigt ist, in Verbindung treten.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 42 umfasst eine Vielzahl an Reibungselementen 54, die mit einer Kerbverzahnung 56, die an dem Gehäuse 22 ausgebildet ist, in Antriebsverbindung stehen, und an dieser verschiebbar angeordnet sind. Eine zweite Vielzahl an Reibungselementen 58 ist verschiebbar an einer Kerbverzahnung 60, die an einer Nabe 62 ausgebildet ist, angeordnet und steht mit dieser in einer Antriebsverbindung, welche auch derart ausgebildet ist, dass sie mit einem Planetenradelement, das nicht gezeigt ist, verbunden werden kann. Das Gehäuse 22 ist in einem Getriebegehäuse 64 befestigt, so dass alle Komponenten, die mit diesem verbunden sind, feststehend sind. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 40 und 42 sind deshalb in dieser Anwendung Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ. Diese Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ werden üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt.
Die Kammern 32 und 38 stehen in einer Fluidverbindung mit einem axialen hydraulischen Steuersystem, das nicht gezeigt ist. Wenn es erwünscht ist, entweder den Drehmomentübertragungsmechanismus 40 oder den Drehmomentübertragungsmechanismus 42 einzurücken, werden die jeweiligen Kammern 32 und 38 unter einen Fluiddruck gesetzt, der ausreicht, um die Reaktionskraft in den Scheibenabschnitten 14 und 12 zu überwinden. Wenn die Kammer 32 unter Druck gesetzt wird, bewegt sich der Kolben 26 axial nach rechts, um mit einem der Reibungselemente 44 in Eingriff zu treten, was zu einer Reibungsantriebsverbindung zwischen dem Gehäuse 22 und der Nabe 52 führt, wodurch das Planetenradelement, das damit verbunden ist, feststehend gehalten wird. Wenn der Kolben 26 axial nach rechts bewegt wird, erzeugt die Belastung in der inneren Scheibenfeder 14 an der Drehlinie 16, die durch einen herkömmlichen Klemmring 66 in dem Gehäuse 22 feststehend angeordnet ist, eine Gegenwirkung.
Wenn die Kammer 38 unter Druck gesetzt wird, bewegt sich der Kolben 28 axial nach rechts gegen die Reaktionskraft in der Scheibenfeder 12, um mit einem der Reibungselemente 54 in Eingriff zu treten, was die Reibungselemente 58 in einen Reibungseingriff treten lässt, um eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Nabe 62 und dem Gehäuse 22 herzustellen. Somit wird an dieser Stelle das Planetenradelement, das mit der Nabe 62 verbunden ist, feststehend gehalten.
Wenn sich der Kolben 26 nach rechts bewegt, wird der Kraft auf die Scheibenfeder 14 an dem äußeren Ende der Scheibenfeder 12 entgegengewirkt, und wenn der Kolben 28 axial bewegt wird, wird der Kraft auf die Scheibenfeder 12 an dem radial inneren Ende der Scheibenfeder 14 entgegengewirkt. Es ist in bestimmten Systemen nicht empfehlenswert, die Kolben 26 und 28 gleichzeitig zu betätigen. Die Betätigung des Kolbens 26 ändert z.B. die Reaktionskraft, die an der Scheibenfeder 12 vorhanden ist, und der Betrieb des Kolbens 28 ändert die Reaktionskraft, die an der Scheibenfeder 14 vorhanden ist. Wenn der Kolben 26 betätigt wird, ist der Druck, der notwendig ist, um den Kolben 28 zu betätigen, größer, und wenn der Kolben 28 betätigt wird, ist der Druck, der notwendig ist, um den Kolben 26 zu betätigen, größer. In vielen Systemen hat dies geringe Auswirkungen, da der Steuerdruck, der zur Verfügung steht, wesentlich größer ist als der maximale Druck, der benötigt wird, um die Drehmomentübertragungsmechanismen 40 und 42 vollständig in Eingriff zu bringen oder mit Energie zu beaufschlagen.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Doppelfeder, die ein Paar konisch geformte Federabschnitte umfasst, die an einer gemeinsamen Drehlinie verbunden sind. Einer der Federabschnitte ist von der Drehlinie radial nach innen und der andere der Federabschnitte ist von der Drehlinie radial nach außen angeordnet. Beide konischen Abschnitte öffnen sich axial in die gleiche Richtung in Bezug auf den Drehlinienabschnitt.

Claims

Doppelfeder, umfassend: einen ersten konischen Federabschnitt; einen zweiten konischen Federabschnitt; einen Drehlinienabschnitt, der die ersten und zweiten konischen Federabschnitte verbindet; wobei sich der erste konische Federabschnitt von dem Drehlinienabschnitt nach außen erstreckt und sich der zweite konische Federabschnitt von dem Drehlinienabschnitt nach innen erstreckt.
Doppelfeder nach Anspruch 1, die umfasst: dass einer der konischen Federabschnitte eine Vielzahl an Zähnen aufweist.
Doppelfeder nach Anspruch 1, wobei sich sowohl der erste konische Federabschnitt als auch der zweite konische Federabschnitt in die gleiche axiale Richtung in Bezug auf den Drehlinienabschnitt öffnen.