DE102012222269A1 - friction clutch - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, einer Tellerfeder, die zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte wirksam ist und die Anpressplatte in axialer Richtung beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte einzuklemmen, und einer Dämpfungseinrichtung mit mindestens einem Reibelement, das auf wenigstens Axialschwingungen der Anpressplatte und/oder der Tellerfeder dämpfend einwirkt, wobei das mindestens eine Reibelement einen Kontaktbereich aufweist, der mit einer axialen Seite der Tellerfeder und/oder mit einem Außenrand der Anpressplatte wirkungsmäßig im Eingriff steht. Durch relativ einfache konstruktive Maßnahmen kann die Hysterese der erfindungsgemäßen Kupplung erhöht und dadurch die Drehmomentschwankung reduziert werden.It is a friction clutch for a drive train of a motor vehicle provided with a pressure plate which is rotationally fixed, but axially limited displaceable connected to a housing, a plate spring, which is effective between the housing and the pressure plate and the pressure plate in the axial direction applied to a Clamping disc between the pressure plate and a counter-plate clamped, and a damping device with at least one friction element which acts damping on at least axial vibrations of the pressure plate and / or the plate spring, wherein the at least one friction element has a contact region with one axial side of the plate spring and / or is operatively engaged with an outer edge of the pressure plate. By relatively simple design measures, the hysteresis of the coupling according to the invention can be increased and thereby the torque fluctuation can be reduced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, die insbesondere als Anfahrkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann und mit dessen Hilfe ein Drehmoment von einer Eingangswelle, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Motors, an einer Ausgangswelle, beispielsweise einer Eingangswelle eines Getriebes, weitergeleitet werden kann.The invention relates to a friction clutch, which can be used in particular as a starting clutch in a drive train of a motor vehicle and with the aid of which torque from an input shaft, for example a crankshaft of an engine, on an output shaft, for example, an input shaft of a transmission, can be forwarded.
In einer Anfahrkupplung, wie beispielsweise aus der
Aufgrund von axialen Schwingungen in der Kurbelwelle kann es zu einer Relativbewegung zwischen der Kupplung und einem Ausrücklager kommen, insbesondere bei Kupplungen mit einer weggesteuerten Verschleißnachstellung, wodurch die Anpresskraft der Kupplung und somit das übertragbare Drehmoment schwanken kann. Solche Drehmomentschwankungen treten insbesondere in der Schlupfphase der Kupplung – also, vor allem beim Anfahrvorgang – auf und erzeugen Rattergeräusche, nämlich das so genannte Anfahrrattern.Due to axial vibrations in the crankshaft, there may be a relative movement between the clutch and a release bearing, especially in clutches with a path-controlled wear adjustment, whereby the contact pressure of the clutch and thus the transmittable torque can fluctuate. Such torque fluctuations occur in particular in the slip phase of the clutch - ie, especially during the starting process - and generate chatter noise, namely the so-called Anfahrrattern.
Es besteht daher ein Bedürfnis, solche Rattergeräusche zu verringern, insbesondere bei Kupplungen mit wegbasierter Verschleißnachstellung, und dabei die Drehmomentübertragung und den Anfahrkomfort beim Schließen der Kupplung zu erhöhen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dessen Hilfe eine verbesserte Drehmomentübertragung beim Schließen der Kupplung ermöglicht wird und weniger Anfahrrattern auftritt, ohne Anfahrkomfort signifikant zu reduzieren. There is therefore a need to reduce such Rattergeräusche, especially in clutches with path-based wear adjustment, while increasing the torque transmission and the starting comfort when closing the clutch. An object of the invention is therefore to provide a friction clutch for a drive train of a vehicle, with the aid of an improved torque transmission when closing the clutch is enabled and less Anfahrrattern occurs, without significantly reducing Anfahrkomfort.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a friction clutch for a drive train of a motor vehicle having the features of
Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Kupplungsgehäuse verbunden ist, einer Tellerfeder, die zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte wirksam ist und die Anpressplatte in axialer Richtung beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte einzuklemmen, und einer Dämpfungseinrichtung mit mindestens einem Reibelement, das auf wenigstens Axialschwingungen der Anpressplatte und/oder der Tellerfeder dämpfend einwirkt, wobei das mindestens eine Reibelement einen Kontaktbereich aufweist, der mit einer axialen Seite der Tellerfeder und/oder mit einem Außenrand der Anpressplatte wirkungsmäßig im Eingriff steht. According to the invention, a friction clutch is provided for a drive train of a motor vehicle, with a pressure plate which is non-rotatably, but axially limited displaceable connected to a clutch housing, a plate spring, which is effective between the housing and the pressure plate and the pressure plate acted upon in the axial direction to a Clamping disc between the pressure plate and a counter-plate clamped, and a damping device with at least one friction element which acts damping on at least axial vibrations of the pressure plate and / or the plate spring, wherein the at least one friction element has a contact region with one axial side of the plate spring and / or is operatively engaged with an outer edge of the pressure plate.
Die erfindungsgemäße Reibungskupplung ist insbesondere als Anfahrkupplung zum Weiterleiten eines Drehmoments von einer Kurbelwelle eines Motors des Kraftfahrzeugs an einer Eingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Durch das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung kann die Hysterese der Kupplung, insbesondere die Ausrückkrafthysterese erhöht und somit das Anfahrrattern reduziert oder unterdrückt werden. Vorzugsweise weist die Dämpfungseinrichtung mehrere der Reibelemente auf und diese können im Wesentlichen gleichmäßig um eine Drehachse der Kupplung verteilt sein, um ihre Auswirkung auf die Hysterese der Kupplung auch weitestgehend gleichmäßig zu verteilen.The friction clutch according to the invention is designed in particular as a starting clutch for forwarding a torque from a crankshaft of an engine of the motor vehicle to an input shaft of a transmission of the motor vehicle. By the at least one friction element of the damping device, the hysteresis of the clutch, in particular the Ausrückkrafthysterese increased and thus the Anfahrratterntern be reduced or suppressed. Preferably, the damping device has a plurality of the friction elements and these can be distributed substantially uniformly about an axis of rotation of the clutch, in order to distribute their effect on the hysteresis of the clutch also largely uniform.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das mindestens eine Reibelement im Kontaktbereich entweder mit axialer Vorspannung an der axialen Seite der Tellerfeder und/ oder mit radialer Vorspannung am Außenrand der Anpressplatte an. Durch eine elastische Vorspannung der Reibelemente in axialer Richtung an der axialen Seite der Tellerfeder oder in radialer Richtung am Außenrand der Anpressplatte kann die Reibungshysterese der Dämpfungseinrichtung und damit der Kupplung auf einfacher Weise erhöht werden.In a preferred embodiment of the invention, the at least one friction element is located in the contact region either with axial prestress on the axial side of the plate spring and / or with radial prestress on the outer edge of the pressure plate. By a resilient bias of the friction elements in the axial direction on the axial side of the plate spring or in the radial direction on the outer edge of the pressure plate, the friction hysteresis of the damping device and thus the clutch can be increased in a simple manner.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung gegenüber dem Kupplungsgehäuse beziehungsweise am Kupplungsgehäuse axial fixiert. Typischerweise beaufschlagt die Tellerfeder die Anpressplatte in einem radial äußeren Bereich der Tellerfeder und die Tellerfeder ist in einem radial weiter innen liegenden Bereich mittels einer Schwenklagerung mit dem Gehäuse verbunden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement an der Schwenklagerung fixiert. Hierbei kann der Kontaktbereich des mindestens einen Reibelements wirkungsmäßig reibend im Eingriff mit einer der Kupplungsscheibe zugewandten axialen Seite der Tellerfeder stehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Kontaktbereich des mindestens einen Reibelements wirkungsmäßig reibend im Eingriff mit einer der Kupplungsscheibe abgewandten axialen Seite der Tellerfeder stehen. In a preferred embodiment of the invention, the at least one friction element of the damping device is axially fixed relative to the clutch housing or on the clutch housing. Typically, the plate spring acts on the pressure plate in a radially outer region of the plate spring and the plate spring is connected in a radially inner region lying by means of a pivot bearing with the housing. In a particularly preferred embodiment of the invention, the at least one friction element is fixed to the pivot bearing. In this case, the contact region of the at least one friction element can be operatively frictionally engaged with an axial side of the plate spring facing the clutch disk. Alternatively or additionally, the contact region of the at least one friction element can operatively frictionally engage with an axial side of the plate spring facing away from the clutch disk.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung, insbesondere im Kontaktbereich, bügelförmig oder wellenförmig ausgebildet. Ebenso ist es möglich, die besagten Reibelemente an die Tellerfeder, vorzugsweise an die Blätter beziehungsweise Zungen der Tellerfeder, anzubringen, sodass die Tellerfeder mehrlagig ausgebildet ist. Ferner kann das mindestens eine Reibelement beziehungsweise jedes Reibelement im Kontaktbereich eine behandelte Oberfläche aufweisen, wobei die Oberfläche vorzugsweise durch Beschichtung (z.B. mit einem Polyamid) und/oder durch Aufrauen (z.B. durch Strahlen) zur Erhöhung des Reibwertes behandelt wird. Erfindungsgemäß kommen daher eines oder mehrere Reibelemente zum Einsatz, die eine reibwertsteigernde Beschichtung und/oder eine aufgeraute Oberfläche aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann im Kontaktbereich auf den Einsatz von Schmiermitteln verzichtet werden. In a preferred embodiment of the invention, the at least one friction element of Damping device, in particular in the contact area, bow-shaped or wavy. Likewise, it is possible to attach the said friction elements to the plate spring, preferably to the leaves or tongues of the plate spring, so that the plate spring is formed in several layers. Furthermore, the at least one friction element or each friction element in the contact region may have a treated surface, wherein the surface is preferably treated by coating (eg with a polyamide) and / or by roughening (eg by blasting) to increase the coefficient of friction. According to the invention, therefore, one or more friction elements are used which have a friction-increasing coating and / or a roughened surface. Alternatively or additionally, the use of lubricants can be dispensed with in the contact area.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelemente der Dämpfungseinrichtung an einem ringartigen Grundkörper geformt, wobei der ringartige Grundkörper vorzugsweise fest mit dem Kupplungsgehäuse verbindbar oder verbunden ist.In a preferred embodiment of the invention, the at least one friction elements of the damping device is formed on an annular base body, wherein the annular base body is preferably fixedly connected to the coupling housing or connected.
Durch relativ einfache konstruktive Maßnahmen kann die Hysterese des erfindungsgemäßen Kupplungssystems, insbesondere die Ausrückkrafthysterese, erhöht werden und durch diese gezielte Erhöhung der Hysterese des Kupplungssystems (also, die höhere Dämpfung) können die Drehmomentschwankungen reduziert und somit die Rattergeräusche eliminiert werden. Die Hysterese kann grundsätzlich durch Steigerung des Reibwerts an den Kontaktstellen Anpressplatte-Tellerfeder, Tellerfeder-Drahtring, Tellerfeder-Zentrierbolzen/Zentrierlasche, Tellerfeder-Ausrücklager erhöht werden.By relatively simple design measures, the hysteresis of the coupling system according to the invention, in particular the Ausrückkrafthysterese be increased and by this targeted increase in the hysteresis of the coupling system (ie, the higher damping), the torque fluctuations can be reduced and thus the Rattergeräusche be eliminated. The hysteresis can basically be increased by increasing the coefficient of friction at the contact points pressure plate-plate spring, plate spring wire ring, plate spring centering pin / centering plate, disc spring release bearing.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments, wherein the features shown below, both individually and in combination may represent an aspect of the invention. Show it:
Bezugnehmend zunächst auf die
Die Kupplung
Mit Bezug nun auf die
Bezugnehmend nun auf die
Mit Bezug auf
Bezugnehmend auf die
In
Mit Bezug nun auf
Durch die oben aufgeführten Möglichkeiten kann die Reibung im Kupplungssystem
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Reibungskupplung friction clutch
- 22
- Anpressplatte pressure plate
- 33
- Kupplungsgehäuse clutch housing
- 44
- Gehäusedeckel housing cover
- 55
- Tellerfeder Belleville spring
- 66
- Radial äußerer Bereich der Tellerfeder Radially outer area of the diaphragm spring
- 77
- Dämpfungseinrichtung attenuator
- 88th
- Reibelement bzw. Reibbügel Friction element or friction clip
- 99
- Kontaktbereich des Reibelements Contact area of the friction element
- 1010
- Außenrand der Anpressplatte Outer edge of the pressure plate
- 1111
- Ende des Reibelements End of the friction element
- 1212
- Zentraler Bereich der Tellerfeder Central area of the diaphragm spring
- 1313
- Schwenklagerung pivot bearing
- 1414
- Tellerfederbolzen Cup spring pin
- 1515
- Drahtring wire ring
- 1616
- der Kupplungsscheibe abgewandte Seite der Tellerfeder the clutch disc side facing away from the plate spring
- 1717
- der Kupplungsscheibe zugewandte Seite der Tellerfeder the clutch disc facing side of the plate spring
- 1818
- Loch hole
- 1919
- Kontaktfläche contact area
- SS
- Kupplungsscheibe clutch disc
- AA
- Axiale Richtung Axial direction
- RR
- Radiale Richtung Radial direction
- VV
- Verstellring adjusting
- BB
- Abstandsbolzen Standoffs
- ZZ
- Blätter bzw. Zungen der Tellerfeder Leaves or tongues of the diaphragm spring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140212 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140212 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150123 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |