DE102015200392A1 - Spring unit for a friction clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Federeinheit für eine Reibkupplung, wobei die Reibkupplung eine Rotationsachse umfasst, und wobei die Federeinheit zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist: – zumindest eine vorspannbare Stützfeder für eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder zum Anpressen einer Anpressplatte einer Reibkupplung eingerichtet ist; – zumindest eine vorspannbare Anpressplattenfeder zum Verbinden mit einer Anpressplatte als Antagonist zu einer Tellerfeder; und – zumindest ein Abstützelement zum axialen Lagern der Stützfeder und der Anpressplattenfeder entgegen einer Tellerfederkraft, wobei die zumindest eine Stützfeder und das zumindest eine Abstützelement einstückig gebildet sind. Mit der hier vorgeschlagenen Federeinheit ist eine Reduzierung der einzelnen Bauteile und zugleich eine einfache Montage ermöglicht.The invention relates to a spring unit for a friction clutch, wherein the friction clutch comprises an axis of rotation, and wherein the spring unit comprises at least one of the following components: at least one biasable support spring for a plate spring, wherein the plate spring is adapted for pressing a pressure plate of a friction clutch; - At least one prestressable Anpressplattenfeder for connection to a pressure plate as an antagonist to a plate spring; and - at least one support element for axially supporting the support spring and the pressure plate spring against a cup spring force, wherein the at least one support spring and the at least one support element are integrally formed. With the spring unit proposed here a reduction of the individual components and at the same time a simple assembly is possible.
Description
Die Erfindung betrifft eine Federeinheit für eine Reibkupplung, eine Reibkupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug. The invention relates to a spring unit for a friction clutch, a friction clutch, in particular for a drive train in a motor vehicle.
Aus dem Stand der Technik sind Reibkupplungen bekannt, welche zumindest ein Reibpaket aufweisen, mit welchem ein Drehmoment lösbar übertragbar ist. Hierzu wird das zumindest eine Reibpaket, aufweisend zumindest eine Anpressplatte und zumindest eine korrespondierende Reibscheibe, verpresst und infolge der erzeugten Reibkraft ist im verpressten Zustand ein Drehmoment übertragbar. Die notwendige Anpresskraft wird bei normal geschlossenen Reibkupplungen über ein Federsystem, welches in der Regel zumindest eine Tellerfeder umfasst, erzeugt. Eine solche Tellerfeder ist im Teilquerschnitt einseitig einer Rotationsachse einer Reibkupplung wie ein Hebel aufgebaut. Im Unterschied zu einem reinen Hebel treten in der Tellerfeder (elastische) Stauchungen und/oder (elastische) Dehnungen in Umfangsrichtung auf, welche charakterisierend für die Federkennlinie der Tellerfeder sind. Der Einfachheit halber wird die Tellerfeder aber hier bezogen auf ihren Teilquerschnitt beschrieben. Dieser Hebel des Teilquerschnitts der Tellerfeder weist einen Betätigungsabschnitt, in der Regel zentral der Reibkupplung, einen Anpressabschnitt, in der Regel radial weiter außen, und ein Hebelauflager auf, um welches der Hebel verkippbar ist. Das Hebelauflager ist dabei meist axial zweiseitig ausgeführt. Das heißt, auf einer Seite ist der Hebel an einer axial fixierten Komponente der Reibkupplung aufgelegt, zum Beispiel (direkt oder indirekt) an einem Kupplungsdeckel. Diese Auflage bildet für die axial ausgerichtete Anpresskraft ein axiales Widerlager. Auf der anderen Seite liegt der Hebel auf einer Stützfeder auf. Die Stützfeder bildet beim axialen Betätigen, also beim Lösen der Reibkupplung, ein axiales Widerlager in der entgegengesetzten Richtung zur axial fixierten Komponente. Die Stützfeder ist dabei direkt oder indirekt mit einer, bevorzugt derselben, axial fixierten Komponente der Reibkupplung verbunden. Friction clutches are known from the prior art, which have at least one friction pack, with which a torque is releasably transferable. For this purpose, the at least one friction pack, comprising at least one pressure plate and at least one corresponding friction disc, is compressed and, as a result of the frictional force generated, a torque can be transmitted in the compressed state. The necessary contact pressure is generated in normally closed friction clutches via a spring system, which usually comprises at least one disc spring. Such a plate spring is constructed in the partial cross section on one side of a rotational axis of a friction clutch as a lever. In contrast to a pure lever occur in the plate spring (elastic) compressions and / or (elastic) strains in the circumferential direction, which are characteristic of the spring characteristic of the diaphragm spring. For the sake of simplicity, however, the plate spring is described here with reference to its partial cross section. This lever of the partial cross-section of the plate spring has an actuating portion, usually centrally of the friction clutch, a pressing portion, usually radially further outside, and a lever bearing about which the lever is tiltable. The lever support is usually carried out axially on two sides. That is, on one side of the lever is placed on an axially fixed component of the friction clutch, for example (directly or indirectly) on a clutch cover. This edition forms an axial abutment for the axially aligned contact force. On the other side, the lever rests on a support spring. The support spring forms during axial actuation, so when releasing the friction clutch, an axial abutment in the opposite direction to the axially fixed component. The support spring is directly or indirectly connected to a, preferably the same, axially fixed component of the friction clutch.
Derzeit sind viele verschiedene Konfigurationen von Stützfedern bekannt. Zum Beispiel sind Stützfedern als Drahtringe oder in Tellerfederform bekannt. Diese liegen auf Flanschen von Bolzen und/oder auf einstückig mit einem Kupplungsdeckel gebildeten Haken auf. Solche Stützfedern weisen eine Vielzahl von Einzelelementen auf, die separat gefertigt werden und als Einzelteile bei der Montage der Reibkupplung montiert werden müssen.Currently, many different configurations of support springs are known. For example, support springs are known as wire rings or in cup spring form. These rest on flanges of bolts and / or hooks formed integrally with a clutch cover. Such support springs have a plurality of individual elements, which are manufactured separately and must be mounted as individual parts during assembly of the friction clutch.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung der Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.On this basis, the present invention has the object of at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention emerge from the independent claims, to which advantageous embodiments are indicated in the dependent claims. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, and to this end, the explanations of the following description and features of the figures may be used, which include additional embodiments of the invention.
Die Erfindung betrifft eine Federeinheit für eine Reibkupplung, wobei die Reibkupplung eine Rotationsachse umfasst, und wobei die Federeinheit zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist:
- – zumindest eine vorspannbare Stützfeder für eine Tellerfeder, wobei die Tellerfeder zum Anpressen einer Anpressplatte einer Reibkupplung eingerichtet ist;
- – zumindest eine vorspannbare Anpressplattenfeder zum Verbinden mit einer Anpressplatte als Antagonist zu einer Tellerfeder; und
- – zumindest ein Abstützelement zum axialen Lagern der Stützfeder und der Anpressplattenfeder entgegen einer Tellerfederkraft, wobei die zumindest eine Stützfeder und das zumindest eine Abstützelement einstückig gebildet sind.
- - At least one prestressable support spring for a plate spring, wherein the plate spring is adapted for pressing a pressure plate of a friction clutch;
- - At least one prestressable Anpressplattenfeder for connection to a pressure plate as an antagonist to a plate spring; and
- - At least one support member for axially supporting the support spring and the Anpressplattenfeder against a cup spring force, wherein the at least one support spring and the at least one support element are integrally formed.
Die Federeinheit umfasst einstückig zumindest eine Stützfeder und deren zumindest eines axiales Fixierungselement, nämlich das Abstützelement. Das zumindest eine Abstützelement überbrückt dabei den axialen Abstand zwischen einem von der zumindest einen Stützfeder gebildeten Widerlagerpunkt, beziehungsweise einer so gebildeten Widerlagerlinie, und einer geeigneten axial fixierten Komponente, bevorzugt einem Kupplungsdeckel. Eingebaut in einer Reibkupplung erstreckt sich das Abstützelement somit bevorzugt parallel zu einer Rotationsachse der Reibkupplung. Die Stützfeder erstreckt sich eingebaut in einer Reibkupplung quer zur Rotationsachse. Dabei weist die Stützfeder eingebaut in einer Reibkupplung bevorzugt eine (leichte) Neigung zu einer Querebene hin zu einer Tellerfeder auf, wobei diese Querebene orthogonal zu der Rotationsachse der Reibkupplung ausgerichtet ist. Die Neigung beträgt bevorzugt zumindest 5° [Grad] bis maximal 20°, bevorzugt weniger als 15°. Somit ist nach einem Hebelprinzip eine Stützkraft von der Stützfeder in eine Tellerfeder einleitbar. The spring unit comprises in one piece at least one support spring and its at least one axial fixing element, namely the support element. The at least one support element bridges the axial distance between an abutment point formed by the at least one support spring or an abutment line thus formed, and a suitable axially fixed component, preferably a clutch cover. Installed in a friction clutch, the support element thus preferably extends parallel to a rotational axis of the friction clutch. The support spring extends installed in a friction clutch transversely to the axis of rotation. In this case, the support spring installed in a friction clutch preferably has a (slight) inclination to a transverse plane towards a plate spring, this transverse plane being oriented orthogonally to the axis of rotation of the friction clutch. The inclination is preferably at least 5 ° [degrees] to a maximum of 20 °, preferably less than 15 °. Thus, a supporting force of the support spring in a plate spring can be introduced by a lever principle.
Grundsätzlich ist eine konventionelle Tellerfeder für die Reibkupplung bevorzugt. Es können aber auch andere Federsysteme eingesetzt werden, wobei diese ebenfalls auf einem Hebelprinzip beruhen. Alternative Beispiele sind Federsysteme aus mehreren ringartig angeordneten Teilabschnitten, die separat eingebaut sind oder miteinander gefügt sind. Für die meisten Anwendungen ist ein (axial) möglichst flacher Aufbau des gestützten Federsystems vorteilhaft. Im Weiteren wird daher vereinfacht stets ein System mit einer Tellerfeder beschrieben. Basically, a conventional disc spring for the friction clutch is preferred. But it can also be used other spring systems, which are also based on a lever principle. Alternative examples are spring systems of a plurality of annularly arranged sections, which are installed separately or joined together. For most applications, an (axially) as flat as possible construction of the supported spring system is advantageous. In the following, therefore, a system with a disk spring will always be simplified.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federeinheit als ein zusammenhängender Ring um eine Rotationsachse gebildet, welche im Einbau mit der Rotationsachse einer Reibkupplung kongruent verläuft. Bevorzugt ist dabei die Stützfeder ringförmig ausgebildet, oder eine Mehrzahl von Stützfedern erstreckt sich aus einem gemeinsamen die Stützfeder und die Abstützelemente verbindenden Ring. In einer anderen Ausführungsform stellt die Federeinheit lediglich einen Teil eines solchen Rings dar und es werden eine Mehrzahl von Federeinheiten für eine Reibkupplung so eingesetzt, dass sie eingebaut einen entsprechenden Ring bilden. In a preferred embodiment, the spring unit is formed as a continuous ring about a rotation axis, which is congruent with the rotational axis of a friction clutch when installed. Preferably, the support spring is annular, or a plurality of support springs extends from a common ring connecting the support spring and the support elements. In another embodiment, the spring unit is merely a part of such a ring and a plurality of spring units for a friction clutch are used so that they form a corresponding ring installed.
Weiterhin ist zumindest eine Anpressplattenfeder vorgesehen. Diese erstreckt sich im Einbau in einer Reibkupplung bevorzugt nach Art einer (konventionellen) Blattfeder und bevorzugt zumindest in einem angepressten Zustand, axial geneigt entlang einer Umlaufrichtung oder geneigt zu einer tangentialen Ebene von der übrigen Federeinheit, hin zu einer Anpressplatte. Die Anpressplattenfeder ist dann zu einer Querebene geneigt, wobei diese Querebene orthogonal zu der Rotationsachse der Reibkupplung ausgerichtet ist. Die Neigung beträgt bevorzugt zumindest 5° [Grad] bis maximal 20°, bevorzugt weniger als 15°. Furthermore, at least one pressure plate spring is provided. This extends when installed in a friction clutch preferably in the manner of a (conventional) leaf spring and preferably at least in a pressed state, axially inclined along a circumferential direction or inclined to a tangential plane of the rest of the spring unit, towards a pressure plate. The pressure plate spring is then inclined to a transverse plane, this transverse plane being oriented orthogonally to the axis of rotation of the friction clutch. The inclination is preferably at least 5 ° [degrees] to a maximum of 20 °, preferably less than 15 °.
Die Anpressplattenfeder ist dabei mit einer einzigen Federlage als Blattfeder oder mit mehreren Lagen als Blattfederstapel gebildet. Zur Erzeugung einer entsprechenden Gegenkraft zu der Tellerfederkraft auf die Anpressplatte ist die Blattfeder (direkt oder indirekt) mit dem Abstützelement derart verbunden, dass die Blattfederkraft der Tellerfederkraft axial entgegengerichtet ist. In einer Ausführungsform ist die Anpressplattenfeder dabei separat gebildet und eingebaut in einer Reibkupplung mit dem Abstützelement verbunden, zum Beispiel mittels eines Niets.The pressure plate spring is formed with a single spring position as a leaf spring or with multiple layers as a leaf spring stack. To generate a corresponding counterforce to the plate spring force on the pressure plate, the leaf spring (directly or indirectly) connected to the support member such that the leaf spring force of the plate spring force is axially opposite. In one embodiment, the pressure plate spring is formed separately and installed in a friction clutch connected to the support element, for example by means of a rivet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Reibkupplung in einer Reihenfolge montierbar, dass zunächst das Reibpaket vormontiert wird und (anschließend oder im Vorfeld) die zumindest eine Federeinheit mittels der Anpressplattenfeder mit der Anpressplatte verbunden, zum Beispiel vernietet, wird. Ganz besonders bevorzugt bildet die zumindest eine Stützfeder nun einen (geschlossenen) Auflagering, auf den Tellerfeder auflegbar ist. Anschließend ist der Kupplungsdeckel auflegbar und die zumindest eine Stützfeder, und gegebenenfalls auch die zumindest eine Anpressplattenfeder, mittels des nun durchzuführenden Verbindens, bevorzugt mit einem Kupplungsdeckel, des zumindest einen Abstützelements spannbar. Danach ist das Reibpaket funktionstüchtig zur lösbaren Drehmomentübertragung betreibbar. In a preferred embodiment, the friction clutch can be mounted in an order that the friction package is first preassembled and (subsequently or in advance) the at least one spring unit connected, for example riveted, to the pressure plate by means of the pressure plate spring. Most preferably, the at least one support spring now forms a (closed) support ring, on the plate spring can be placed. Subsequently, the clutch cover can be placed and the at least one support spring, and optionally also the at least one Anpressplattenfeder, by means of connecting now performed, preferably with a clutch cover, the at least one support element tensioned. Thereafter, the friction pack is operable operable for releasable torque transfer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federeinheit ist die Federeinheit einstückig, bevorzugt aus Federstahlblech, gebildet.In a further advantageous embodiment of the spring unit, the spring unit is integrally formed, preferably made of spring steel sheet.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Federeinheit vollständig einstückig gebildet, wobei sie die zumindest eine Stützfeder, die zumindest eine Anpressplattenfeder und das zumindest eine Abstützelement umfasst. Somit werden sowohl die Herstellung als auch die Montage der Federeinheit vereinfacht. Besonders bevorzugt ist die Federeinheit aus einem Blech gebildet und wird hierbei durch Stanzen und Tiefziehen gebildet. Ganz besonders bevorzugt wird hierzu ein Federstahlblech gewählt, um dauerhaft eine gewünschte Vorspannung zu erreichen. In this preferred embodiment, the spring unit is formed completely in one piece, wherein it comprises the at least one support spring which comprises at least one pressure plate spring and the at least one support element. Thus, both the manufacture and the assembly of the spring unit are simplified. Particularly preferably, the spring unit is formed from a sheet and is formed here by punching and deep drawing. Most preferably, a spring steel sheet is selected for this purpose in order to permanently achieve a desired preload.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federeinheit weist das zumindest eine Abstützelement einen Einhängflansch auf, wobei der Einhängflansch in einer Reibkupplung einhängbar ist.In a further advantageous embodiment of the spring unit, the at least one support element has a suspension flange, wherein the suspension flange can be suspended in a friction clutch.
Das zumindest eine Abstützelement weist in dieser bevorzugten Ausführungsform einen Einhängeflansch auf, mittels dessen das Abstützelement in einer axial fixierten Komponente der Reibkupplung (axial) einhängbar ist. Ein solcher Einhängeflansch weist vor allem eine Einhängefläche auf, welche der Auflagefläche der Stützfeder entgegen ausgerichtet ist, sodass der Einhängeflansch zusammen mit der axial fixierten Komponente der Reibkupplung ein Gegenlager zu der Stützfederkraft bilden kann. Ganz besonders bevorzugt ist die axial fixierte Komponente der Reibkupplung dabei derart eingerichtet, dass der Einhängeflansch in einer ersten Position axial einführbar ist und durch ein relatives Verdrehen des Einhängeflanschs zur axial fixierbaren Komponente der Reibkupplung der Einhängeflansch mit seiner Auflagefläche hinter eine entsprechende Aufnahmefläche der axial fixierbaren Komponente führbar ist. Somit ist ein bajonettartiger Verschluss zwischen dem Abstützelement und der axial fixierbaren Komponente der Reibkupplung, besonders bevorzugt dem Kupplungsdeckel, bildbar. The at least one support element has in this preferred embodiment, a suspension flange, by means of which the support element in an axially fixed component of the friction clutch (axially) can be suspended. Above all, such a suspension flange has a suspension surface, which is aligned counter to the support surface of the support spring, so that the suspension flange together with the axially fixed component of the friction clutch can form an abutment to the support spring force. Most preferably, the axially fixed component of the friction clutch is set up such that the suspension flange is axially insertable in a first position and by a relative rotation of the Einhängeflanschs to axially fixable component of the friction coupling Einhängeflansch with its bearing surface behind a corresponding receiving surface of the axially fixable component is feasible. Thus, a bayonet-type closure between the support element and the axially fixable component of the friction clutch, particularly preferably the clutch cover, can be formed.
Ganz besonders bevorzugt wird bei einer Montage die zumindest eine Federeinheit mittels der Anpressplattenfeder mit der Anpressplatte vormontiert. Dann wird zwischen der zumindest einen Federeinheit und dem noch zu montierenden Kupplungsdeckel die Tellerfeder angeordnet. Anschließend wird der Kupplungsdeckel axial über das zumindest eine Abstützelement geführt und hinter den zugehörigen Einhängeflansch verdreht, sodass nun das zumindest eine Abstützelement bajonettartig mit dem Kupplungsdeckel verspannt ist. In an assembly, the at least one spring unit is most preferably preassembled with the pressure plate by means of the pressure plate spring. Then, the plate spring is arranged between the at least one spring unit and the clutch cover still to be mounted. Subsequently, the clutch cover is axially guided over the at least one support element and rotated behind the associated Einhängeflansch so that now the at least one support element is braced like a bayonet with the clutch cover.
Die in dieser Ausführungsform notwendige relative Drehbewegung zwischen der axial fixierten Komponente der Reibkupplung und der zumindest einen Federeinheit ist hierbei bevorzugt entgegen der Rotationsrichtung der Reibkupplung im Betrieb ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich weist die zumindest eine Einhängelasche eine Einrastverbindung mit der axial fixierten Komponente der Reibkupplung auf. The necessary in this embodiment, relative rotational movement between the axially fixed component of the friction clutch and the at least one spring unit is in this case preferably aligned opposite to the direction of rotation of the friction clutch during operation. Alternatively or additionally, the at least one suspension lug on a snap-in connection with the axially fixed component of the friction clutch.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federeinheit weist die zumindest eine Anpressplattenfeder eine Außenkontur mit einem Außenradius auf und die zumindest eine Stützfeder weist einen Auflageradius auf, wobei der Außenradius kleiner als der Auflageradius ist.In a further advantageous embodiment of the spring unit, the at least one pressure plate spring has an outer contour with an outer radius and the at least one support spring has a bearing radius, wherein the outer radius is smaller than the bearing radius.
Die Außenkontur bezieht sich auf den Abstand zwischen dem Rotationszentrum einer Reibkupplung und der radial äußersten Erstreckung der zumindest einen Anpressplattenfeder, wenn die Federeinheit in einer Reibkupplung eingebaut ist. Dieser Abstand bildet dann den Außenradius der Außenkontur. Die zumindest eine Stützfeder bildet einen (geschlossenen) Auflagering oder mehrere Auflageabschnitte beziehungsweise Auflagepunkte, welche im eingebauten Zustand einen Auflageradius für eine Tellerfeder aufweisen. Über diesen Auflageradius ist die Tellerfeder verkippbar. Bei diesem Aufbau weist die Reibkupplung einen verringerten radialen Bauraum auf, weil die Anpressplattenfeder im Gegensatz zu konventionellen Blattfedern radial innerhalb eines Reibpakets an einer Anpressplatte anbindbar sind. Dieser Vorteil wird insbesondere bei einer einstückigen Ausbildung der (zumindest einen) Federeinheit erreicht, weil hier kein zusätzlicher (radialer und/oder axialer) Bauraum für das Anbinden der zumindest einen Anpressplattenfeder an das zumindest eine Abstützelement benötigt wird. The outer contour refers to the distance between the center of rotation of a friction clutch and the radially outermost extent of the at least one Anpressplattenfeder when the spring unit is installed in a friction clutch. This distance then forms the outer radius of the outer contour. The at least one support spring forms a (closed) support ring or a plurality of support sections or support points, which have a bearing radius for a plate spring in the installed state. About this Auflageradius the diaphragm spring is tiltable. In this structure, the friction clutch on a reduced radial space, because the Anpressplattenfeder, unlike conventional leaf springs radially within a Reibpakets on a pressure plate are connectable. This advantage is achieved in particular in the case of a one-piece design of the (at least one) spring unit, because no additional (radial and / or axial) space is required for connecting the at least one pressure plate spring to the at least one support element.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Verbraucher vorgeschlagen, wobei die Reibkupplung zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – zumindest ein Reibpaket mit zumindest einer Anpressplatte und mit zumindest einer korrespondierenden Reibscheibe, über welches im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist;
- – zumindest eine Tellerfeder zum Verpressen des zumindest einen Reibpakets;
- – zumindest eine Federeinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung zum Gegenlagern der zumindest einen Tellerfeder mittels der zumindest einen Stützfeder und zum antagonistischen Vorspannen der zumindest einen Anpressplatte mittels der zumindest einen Anpressplattenfeder;
- – einen Kupplungsdeckel zur Aufnahme und zum Gegenlagern der zumindest einen Federeinheit und zum Gegenlagern der zumindest einen Tellerfeder.
- - At least one friction pack with at least one pressure plate and at least one corresponding friction disc, via which a torque can be transmitted in the pressed state;
- - At least one plate spring for pressing the at least one Reibpakets;
- - At least one spring unit according to an embodiment according to the above description for abutment of the at least one plate spring by means of at least one support spring and for antagonistic biasing the at least one pressure plate by means of the at least one Anpressplattenfeder;
- - A clutch cover for receiving and for abutment of the at least one spring unit and for abutment of the at least one plate spring.
Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, ein Drehmoment lösbar von einer Abtriebswelle auf einen Verbraucher und umgekehrt zu übertragen. Dies wird in der Regel über das zumindest eine Reibpaket erreicht, welches eine axial verschiebbare, in der Regel mit der Abtriebswelle rotationsfeste, Anpressplatte aufweist, welche gegen zumindest eine korrespondierende Reibscheibe pressbar ist. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die Reibfläche, welche multipliziert mit dem mittleren Radius der Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. The friction clutch is adapted to detachably transfer a torque from an output shaft to a load and vice versa. This is generally achieved by way of the at least one friction pack, which has an axially displaceable pressure plate which is rotationally fixed, as a rule, with the output shaft and which can be pressed against at least one corresponding friction disk. As a result of the contact force results in a frictional force over the friction surface, which multiplied by the average radius of the friction surface results in a transmissible torque.
Hier wird nun vorgeschlagenen zumindest eine Federeinheit gemäß einer Ausführungsform der obigen Beschreibung einzusetzen, welche die Aufgabe der Stützfeder und der Anpressplattenfeder übernimmt. Bevorzugt wird für eine (einstückige) Tellerfeder eine einzige zusammenhängende Federeinheit verwendet. Alternativ werden eine Mehrzahl von Federeinheiten verwendet, welche bevorzugt miteinander verbindbar sind, und welche eingebaut in der Reibkupplung einen (Stütz-)Ring bilden, auf welchen die zumindest eine Tellerfeder auflegbar ist. Here is now proposed to use at least one spring unit according to an embodiment of the above description, which takes over the task of the support spring and the Anpressplattenfeder. Preferably, a single continuous spring unit is used for a (one-piece) plate spring. Alternatively, a plurality of spring units are used, which are preferably connected to each other, and which incorporated in the friction clutch form a (support) ring on which the at least one plate spring can be placed.
Mittels der Verwendung der hier vorgeschlagenen (zumindest einen) Federeinheit wird die Montage vereinfacht und es ist, insbesondere radialer Bauraum einsparbar. Zudem werden die Herstellungskosten im Vergleich zu den vorbekannten Systemen deutlich reduziert. By means of the use of the here proposed (at least one) spring unit assembly is simplified and it is, in particular radial space can be saved. In addition, the manufacturing costs are significantly reduced compared to the prior art systems.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer Montage wird die zumindest eine Federeinheit mit einer Anpressplatte verbunden, bevorzugt vernietet. Die Anpressplatte wird nun eingebaut oder ist bereits in der Reibkupplung mit den übrigen Komponenten zu einem Reibpaket gefügt. Daraufhin wird die zumindest eine Tellerfeder auf die zumindest eine Federeinheit aufgelegt. Dann wird der Kupplungsdeckel über die Abstützelemente geführt und anschließend der Kupplungsdeckel und/oder die Anpressplatte mit der zumindest einen Federeinheit um wenige Grad um die Rotationsachse der Reibkupplung verdreht. Hierbei werden die Abstützelemente mit ihrem Einhängeflansch, bevorzugt entgegen der Rotationsrichtung der Reibkupplung in Betrieb, mit dem Kupplungsdeckel axial festverbunden, sodass nun die Stützfederkraft und die Anpressplattenfederkraft erzeugt sind.In a preferred embodiment of an assembly, the at least one spring unit is connected to a pressure plate, preferably riveted. The pressure plate is now installed or is already joined in the friction clutch with the other components to a friction package. Then the at least one plate spring is placed on the at least one spring unit. Then, the clutch cover is guided over the support elements and then the clutch cover and / or the pressure plate with the at least one spring unit rotated by a few degrees about the axis of rotation of the friction clutch. Here, the support elements with their suspension flange, preferably against the direction of rotation of the friction clutch in operation, axially fixedly connected to the clutch cover, so that now the support spring force and the Anpressplattenfederkraft are generated.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung ist die zumindest eine Tellerfeder mittels des zumindest einen Abstützelements der zumindest einen Federeinheit zentrierbar.In a further advantageous embodiment of the friction clutch, the at least one disc spring can be centered by means of the at least one support element of the at least one spring unit.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die zumindest eine Tellerfeder mittels des zumindest einen Abstützelements zentriert, sodass hierzu keine weiteren Bolzen, insbesondere keine gehärten Bolzen vorgesehen werden müssen. Insbesondere bei der Wahl des Materials für die Federeinheit aus Federstahlblech weist das zumindest eine Abstützelement eine ausreichende Härte auf, um den Tellerfederkräften beziehungsweise der Reibung im Betrieb standzuhalten. Darüber hinaus wird hierdurch eine besonders einfache und wenig fehleranfällige Montage ermöglicht. In this preferred embodiment, the at least one disc spring is centered by means of the at least one support element, so that no further bolts, in particular hardened bolts, have to be provided for this purpose. In particular, in the choice of the material for the spring unit made of spring steel sheet that has at least one Supporting a sufficient hardness to withstand the disc spring forces or friction during operation. In addition, this makes a particularly simple and less error-prone mounting possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kupplungsdeckel für eine Reibkupplung vorgeschlagen, wobei die Reibkupplung eine Rotationsachse aufweist und wobei der Kupplungsdeckel zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – zumindest einen Befestigungsflansch beziehungsweise mehrere einzelne Befestigungsflansche für eine Gegenplatte und/oder ein Massenschwungrad;
- – zumindest einen zentralen Durchgang beziehungsweise eine Mehrzahl von Durchgängen für eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen einer Tellerfeder;
- – zumindest eine Gegenlageeinrichtung, zum Beispiel ein Drahtring, eine Stützerhebung, eine Nachstelleinrichtung oder eine Mehrzahl von Nocken, für eine Tellerfeder,
- – zumindest eine Aufnahme für eine Federeinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung.
- - At least one mounting flange or a plurality of individual mounting flanges for a counter-plate and / or a flywheel mass;
- - At least one central passage or a plurality of passages for an actuator for actuating a plate spring;
- At least one abutment device, for example a wire ring, a support projection, an adjusting device or a plurality of cams, for a disc spring,
- - At least one receptacle for a spring unit according to an embodiment as described above.
Der Kupplungsdeckel bildet ein axial fixiertes Bauteil der Reibkupplung, welches zur Aufnahme der Tellerfederkräfte sowie der Anpressplattenfederkräfte und der Stützfederkräfte eingerichtet ist. In der Regel ist der Kupplungsdeckel mit einer Gegenplatte oder einem Zentralsteg verbunden, bildet so mit diesem eine Kraftklammer um das Reibpaket, welches eine Anpressplatte und eine korrespondierende Reibscheibe umfasst. Durch die Tellerfeder wird die Anpressplatte normal, also in nicht betätigtem Zustand, gegen die Reibscheibe gepresst, sodass ein Drehmoment infolge der entstehenden Reibkräfte übertragbar ist. Der Kupplungsdeckel weist hierzu bevorzugt Durchgangslöcher auf, welche zur Aufnahme von zumindest einem Einhängeflansch eingerichtet sind, sodass durch eine relative Verdrehung zwischen Abstützelement und dem Kupplungsdeckel das Abstützelement bajonettartig axial lagerbar ist. Der Kupplungsdeckel ist hierbei bevorzugt als Blechelement ausgeführt, welches durch Blechumformen und/oder Tiefziehen gebildet ist. The clutch cover forms an axially fixed component of the friction clutch, which is adapted to receive the cup spring forces and the Anpressplattenfederkräfte and the support spring forces. In general, the clutch cover is connected to a counter plate or a central web, thus forming with this a force clamp to the friction pack, which comprises a pressure plate and a corresponding friction disc. By the plate spring, the pressure plate is normal, ie in the non-actuated state, pressed against the friction disc, so that torque due to the frictional forces is transferable. For this purpose, the clutch cover preferably has through holes, which are designed to receive at least one suspension flange, so that the support element can be axially mounted in a bayonet manner by a relative rotation between the support element and the clutch cover. The clutch cover is hereby preferably designed as a sheet metal element, which is formed by sheet metal forming and / or deep drawing.
Besonders bevorzugt ist der Kupplungsdeckel dabei im Wesentlichen flach ausgebildet und weist maximal nur Erhebungen und/oder Erstreckungen in axialer Richtung auf, welche sich weniger als das Dreifache der Blechdicke, besonders bevorzugt weniger als die einfache Blechdicke, in axialer Richtung erstrecken. Ein solcher Kupplungsdeckel ist dabei bevorzugt mit sich axial über die Dicke des Reibpakets erstreckenden Flansche einer Gegenplatte verbunden, bevorzugt verschraubt.Particularly preferably, the clutch cover is substantially flat and has at most only elevations and / or extensions in the axial direction, which extend less than three times the sheet thickness, more preferably less than the simple sheet thickness, in the axial direction. Such a clutch cover is preferably connected to axially over the thickness of the Reibpakets extending flanges of a counter-plate, preferably screwed.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung umfasst, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Reibkupplung mit zumindest einem Verbraucher lösbar verbindbar ist. According to a further aspect of the invention, a drive train is proposed, which comprises a drive unit with an output shaft and a friction clutch according to the above description, wherein the output shaft for torque transmission by means of the friction clutch with at least one consumer is detachably connectable.
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einer Antriebseinheit, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einem Elektromotor, bereitgestelltes und über ihre Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher lösbar, also zuschaltbar und abschaltbar, zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Um das Drehmoment gezielt und/oder mittels eines Schaltgetriebes mit unterschiedlichen Übersetzungen zu übertragen beziehungsweise eine Übertragung zu trennen, ist die Verwendung der oben beschriebenen Reibkupplung besonders vorteilhaft, weil der Aufbau der Reibkupplung einfach und die Herstellung kostengünstig ist, wobei zugleich der benötigte Bauraum gering ist. The drive train is set up to transfer a torque that is provided by a drive unit, for example an energy conversion machine, preferably an internal combustion engine or an electric motor, and output via its output shaft, for at least one consumer, ie switchable and switchable. An exemplary consumer is at least one drive wheel of a motor vehicle and / or an electric generator for the provision of electrical energy. To selectively transmit the torque and / or by means of a gearbox with different ratios or to separate a transmission, the use of the friction clutch described above is particularly advantageous because the structure of the friction clutch is simple and the production is inexpensive, while the required space is low ,
Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie umsetzbar. Das zumindest eine Antriebsrad bildet dann die Antriebseinheit, wobei dessen Trägheitsenergie mittels der Reibkupplung auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. Weiterhin sind in einer bevorzugten Ausführungsform eine Mehrzahl von Antriebseinheiten vorgesehen, welche mittels der Reibkupplung in Reihe oder parallel geschaltet beziehungsweise voneinander entkoppelt betreibbar sind, beziehungsweise deren Drehmoment jeweils lösbar zur Nutzung zur Verfügung stellbar ist. Beispiele sind Hybridantriebe aus Elektromotor und Verbrennungskraftmaschine, aber auch Mehrzylindermotoren, bei denen einzelne Zylinder(-gruppen) zuschaltbar sind.Conversely, a recording of an inertial energy introduced, for example, by a drive wheel can also be implemented. The at least one drive wheel then forms the drive unit, wherein its inertial energy by means of the friction clutch to an electric generator for recuperation, ie for the electrical storage of the braking energy, with a suitably equipped drive train is transferable. Furthermore, in a preferred embodiment, a plurality of drive units are provided, which are connected by means of the friction clutch in series or in parallel or decoupled from each other operable, or whose torque is releasably available for use available. Examples are hybrid drives of electric motor and internal combustion engine, but also multi-cylinder engines in which individual cylinders (groups) are switchable.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.According to a further aspect of the invention, a motor vehicle is proposed, which has at least one drive wheel which can be driven by means of a drive train according to the above description.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden. Ähnlich gestaltet sich der Einsatz einer Reibkupplung in motorisierten Zweirädern, für welche eine deutlich gesteigerte Leistung bei gleichbleibendem Bauraum gefordert wird. Most motor vehicles today have a front-wheel drive and therefore preferably arrange the drive unit, for example an internal combustion engine or an electric motor, in front of the driver's cab and transversely to the main drive direction. The space is particularly small in such an arrangement and it is therefore particularly advantageous to a friction clutch of small size use. Similarly, the use of a friction clutch in motorized two-wheeled, for which a significantly increased performance is required with the same space.
Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Der oben beschriebene Antriebsstrang weist eine Reibkupplung besonders geringer Baugröße auf. Zugleich ist die Montage wenig fehleranfällig und kostengünstig. This problem is exacerbated in passenger cars of the small car class according to European classification. The units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller. The drive train described above has a friction clutch of particularly small size. At the same time, the assembly is less error-prone and cost-effective.
Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio. Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and power, and this definition is subject to constant change according to the needs of the market. In the US market, cars of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of Subcompact Car and in the British market they correspond to the class Supermini or the class City Car. Examples of the micro car class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt inThe above-described invention will be explained in detail in the background of the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is not limited by the purely schematic drawings in any way, it being noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for the definition of size ratios. It is shown in
In
In
In
In
In
Mit der hier vorgeschlagenen Federeinheit ist eine Reduzierung der einzelnen Bauteile und zugleich eine einfache Montage ermöglicht. With the spring unit proposed here a reduction of the individual components and at the same time a simple assembly is possible.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Federeinheit spring unit
- 22
- Reibkupplung friction clutch
- 33
- Rotationsachse axis of rotation
- 44
- Stützfeder support spring
- 55
- Tellerfeder Belleville spring
- 66
- Anpressplatte pressure plate
- 77
- erste Anpressplattenfeder first pressure plate spring
- 88th
- zweite Anpressplattenfeder second pressure plate spring
- 99
- dritte Anpressplattenfeder third pressure plate spring
- 1010
- erstes Abstützelement first support element
- 1111
- zweites Abstützelement second support element
- 1212
- drittes Abstützelement third support element
- 1313
- erster Einhängflansch first suspension flange
- 1414
- zweiter Einhängflansch second suspension flange
- 1515
- dritter Einhängflansch third suspension flange
- 1616
- Außenkontur outer contour
- 1717
- Außenradius outer radius
- 1818
- Auflageradius edition radius
- 1919
- Abtriebswelle output shaft
- 2020
- linkes Antriebsrad left drive wheel
- 2121
- rechtes Antriebsrad right drive wheel
- 2222
- Reibpaket Reibpaket
- 2323
- Reibscheibe friction
- 2424
- Kupplungsdeckel clutch cover
- 2525
- Antriebsstrang powertrain
- 2626
- Antriebseinheit drive unit
- 2727
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 2828
- Fahrerkabine cab
- 2929
- Längsachse longitudinal axis
- 3030
- Motorachse motor axis
- 3131
- Gegenplatte counterplate
- 3232
- Ausgangswellennabe Ausgangswellennabe
- 3333
- Anlasserzahnkranz Starter gear
- 3434
- Deckellagererhebung Cover support survey
- 3535
- Anpressplattenniet Anpressplattenniet
- 3636
- erste Einhängöffnung first Einhängöffnung
- 3737
- zweite Einhängöffnung second Einhängöffnung
- 3838
- dritte Einhängöffnung third hanging opening
- 3939
- Anpressplattennocke Anpressplattennocke
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015200392.2A DE102015200392A1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Spring unit for a friction clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015200392.2A DE102015200392A1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Spring unit for a friction clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015200392A1 true DE102015200392A1 (en) | 2016-07-14 |
Family
ID=56233883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015200392.2A Withdrawn DE102015200392A1 (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Spring unit for a friction clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015200392A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015222606A1 (en) | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Motor vehicle clutch with inner leaf springs as integral components of a pressure plate or a clutch cover |
DE102016220804A1 (en) | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Motor vehicle clutch with inner leaf springs with Servofederfunktion |
DE102015225866A1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Friction clutch device |
-
2015
- 2015-01-14 DE DE102015200392.2A patent/DE102015200392A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |