DE102016210462A1 - Clutch disc with an offset compensation device - Google Patents
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Abstract
Kupplungsscheibe für eine Reibkupplung, aufweisend eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich eines Versatzes zwischen einer ersten Drehachse einer Ausgangswelle eines Antriebsmotors und einer zweiten Drehachse einer Eingangswelle eines Getriebes, wobei die Ausgleichsvorrichtung ein Eingangselement, ein Zwischenelement und ein Ausgangselement umfasst, wobei das Eingangselement mit einer Mehrzahl von ersten Blattfedern mit dem Zwischenelement und das Zwischenelement mit einer Mehrzahl von zweiten Blattfedern mit dem Ausgangselement verbunden ist, sodass der Versatz zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse durch eine Biegung der ersten Blattfedern oder zweiten Blattfedern ausgleichbar ist.Clutch plate for a friction clutch, comprising a balancing device for compensating an offset between a first axis of rotation of an output shaft of a drive motor and a second axis of rotation of an input shaft of a transmission, wherein the compensation device comprises an input element, an intermediate element and an output element, wherein the input element with a plurality of first Leaf springs with the intermediate element and the intermediate element having a plurality of second leaf springs is connected to the output element, so that the offset between the first axis of rotation and the second axis of rotation is compensated by a bend of the first leaf springs or second leaf springs.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für eine Reibkupplung, wie zum Beispiel eine Einscheibentrockenkupplung oder Doppelkupplung. Solche Reibkupplungen dienen der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a clutch plate for a friction clutch, such as a single-disc dry clutch or dual clutch. Such friction clutches serve to interrupt a torque flow from a drive motor to a drive train of a motor vehicle.
Bei Reibkupplungen für Kraftfahrzeuge besteht die Problematik eines toleranzbedingten Versatzes zwischen einer ersten Drehachse einer Kurbelwelle des Antriebsmotors und einer zweiten Drehachse einer Eingangswelle eines Getriebes. Die Kupplungsscheibe der Reibkupplung ist über eine Steckverzahnung auf der Eingangswelle des Getriebes zentriert und erfährt beim Schließen der Reibkupplung, die zusammen mit einem Schwungrad auf der Ausgangswelle des Antriebsmotors zentriert ist, eine versatzbedingte Querkraft. Während der Schließphase der Reibkupplung ruft dieser Versatz Reibschwingungen und/oder Geräusche hervor. Die Steifigkeiten der Kupplungsscheibe und der Eingangswelle des Getriebes bilden zusammen mit einer Masse einer Anpressplatte der Reibkupplung ein schwingungsfähiges System, das durch eine schwankende Querkraft angeregt wird. Im geschlossenen Zustand der Reibkupplung ist der Versatz eingefroren und es entstehen Querkräfte, die Verschleiß, hohe Bauteilbelastungen und im Leerlaufbetrieb akustische Probleme erzeugen.In friction clutches for motor vehicles, there is the problem of a tolerance-related offset between a first axis of rotation of a crankshaft of the drive motor and a second axis of rotation of an input shaft of a transmission. The clutch disc of the friction clutch is centered on a spline on the input shaft of the transmission and experiences when closing the friction clutch, which is centered together with a flywheel on the output shaft of the drive motor, an offset-related transverse force. During the closing phase of the friction clutch, this offset causes friction vibrations and / or noises. The stiffnesses of the clutch disc and the input shaft of the transmission together with a mass of a pressure plate of the friction clutch form a vibratory system, which is excited by a fluctuating transverse force. In the closed state of the friction clutch, the offset is frozen and there are transverse forces that cause wear, high component loads and in idle operation acoustic problems.
Aus dem Stand der Technik sind aus diesem Grund Kupplungsscheiben mit Torsionsdämpfern bekannt, die einen gewissen radialen Versatz ermöglichen. Sie sind jedoch aufwendig und können nur einen begrenzten Versatz kompensieren. Weiterhin ist in Applikationen mit Zweimassenschwungrädern nicht immer eine Kupplungsscheibe mit Torsionsdämpfern erforderlich. Eine starre Kupplungsscheibe hat den Nachteil, dass sie weder im Leerlaufbetrieb noch beim Anfahren oder höheren Momenten im geschlossenen Zustand der Reibkupplung einen Versatz ausgleichen können.For this reason, from the prior art clutch plates with torsion dampers are known, which allow a certain radial offset. However, they are expensive and can only compensate for a limited offset. Furthermore, applications with dual mass flywheels do not always require a clutch plate with torsional dampers. A rigid clutch disc has the disadvantage that they can compensate for an offset neither in idle mode nor when starting or higher torque in the closed state of the friction clutch.
Für den Leerlaufbetrieb wurden daher bereits sogenannte Versatzausgleichsscheiben mit einer kurzen, nur im Leerlauf wirkenden Dämpferstufe entwickelt. Nachteil dieses System ist, dass bei höheren Momenten die Dämpferstufe überbrückt wird und als Versatzausgleich nicht mehr wirkt. Zudem können die zum Versatzausgleich notwendigen Umfangsspiele sich bei Lastwechseln als akustisch störend erweisen.For idling operation, therefore, so-called offset compensation discs have already been developed with a short damper stage acting only when idling. Disadvantage of this system is that at higher moments, the damper stage is bridged and no longer acts as an offset compensation. In addition, the circumferential clearance necessary for offset compensation may prove to be acoustically disturbing during load changes.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Kupplungsscheibe anzugeben, die einen größeren Versatz als bisherige Lösungen ausgleichen kann, keine störenden Umfangsspiele aufweist und radial weicher als konventionelle Kupplungsscheiben mit Torsionsdämpfern ist.The object of the invention is therefore to solve the problems described with reference to the prior art at least partially and in particular to provide a clutch disc that can compensate for a larger offset than previous solutions, has no disturbing circumferential play and is radially softer than conventional clutch plates with torsional dampers ,
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Kupplungsscheibe gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Kupplungsscheibe sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are achieved with a clutch disc according to the features of the independent claim. Further advantageous embodiments of the clutch disc are specified in the dependent formulated claims. It should be noted that the features listed individually in the dependent claims can be combined in any technologically meaningful manner and define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.
Die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe für eine Reibkupplung weist eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich eines Versatzes zwischen einer ersten Drehachse einer Ausgangwelle eines Antriebsmotors und einer zweiten Drehachse einer Eingangswelle eines Getriebes auf, wobei die Ausgleichsvorrichtung ein Eingangselement, ein Zwischenelement und ein Ausgangselement umfasst, wobei das Eingangselement mit einer Mehrzahl von ersten Blattfedern mit dem Zwischenelement und das Zwischenelement mit einer Mehrzahl von zweiten Blattfedern mit dem Ausgangselement verbunden ist, sodass der Versatz zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse durch eine Biegung der ersten Blattfedern oder zweiten Blattfedern ausgleichbar ist.The clutch disc for a friction clutch according to the invention comprises a compensation device for compensating an offset between a first axis of rotation of an output shaft of a drive motor and a second axis of rotation of an input shaft of a transmission, wherein the compensation device comprises an input element, an intermediate element and an output element, wherein the input element with a plurality of first leaf springs with the intermediate element and the intermediate element with a plurality of second leaf springs is connected to the output element, so that the offset between the first axis of rotation and the second axis of rotation is compensated by a bend of the first leaf springs or second leaf springs.
Die hier vorgeschlagene Kupplungsscheibe kommt insbesondere in einer Reibkupplung eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz. Bei solchen Reibkupplungen kann es sich insbesondere um eine Einscheibentrockenkupplung oder eine Doppelkupplung handeln, die der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs dient. Die Reibkupplung weist hierzu bevorzugt einen Kupplungsdeckel und eine Anpressplatte auf, die insbesondere aus Metall und/oder Blech bestehen. Die Anpressplatte ist zum reibschlüssigen Anpressen der Kupplungsscheibe an eine mit einer Ausgangswelle des Antriebsmotors verbindbaren Gegendruckplatte mittels einer Tellerfeder verstellbar.The proposed here clutch plate is used in particular in a friction clutch of a motor vehicle. Such friction clutches may in particular be a single-disc dry clutch or a dual clutch which serves to interrupt a torque flow from a drive motor, in particular an internal combustion engine, to a drive train of the motor vehicle. For this purpose, the friction clutch preferably has a clutch cover and a pressure plate, which consist in particular of metal and / or sheet metal. The pressure plate is adjustable for frictional pressing of the clutch disc to a connectable to an output shaft of the drive motor counter pressure plate by means of a disc spring.
Die Kupplungsscheibe weist zum Ausgleich eines Versatzes zwischen einer ersten Drehachse der Ausgangswelle des Antriebsmotors und einer zweiten Drehachse einer Eingangswelle eines Getriebes eine Ausgleichsvorrichtung auf. Diese Ausgleichsvorrichtung umfasst ein Eingangselement, ein Zwischenelement und ein Ausgangselement. Bei dem Eingangselement handelt es sich insbesondere um eine Mitnehmerscheibe der Reibkupplung, die mittels Niete an einer Reibscheibe der Reibkupplung drehfest befestigt sein kann. Das Eingangselement ist mit einer Mehrzahl von ersten Blattfedern mit dem Zwischenelement drehfest verbunden, sodass ein Drehmoment von dem Eingangselement über die Mehrzahl von ersten Blattfedern auf das Zwischenelement übertragbar ist. Das Eingangselement ist insbesondere über zwei erste Blattfederpakete mit dem Zwischenelement verbunden, wobei jedes erste Blattfederpaket eine Mehrzahl von übereinander gestapelten ersten Blattfedern umfasst. Das Zwischenelement ist zudem insbesondere zumindest teilweise ringförmig ausgebildet und/oder besteht zumindest teilweise aus Metall und/oder Blech. Das Zwischenelement ist wiederum über eine Mehrzahl von zweiten Blattfedern mit dem Ausgangselement drehfest verbunden, sodass das Drehmoment von dem Zwischenelement auf das Ausgangselement übertragbar ist. Das Zwischenelement ist insbesondere über zwei zweite Blattfederpakete mit dem Ausgangselement verbunden, wobei jedes zweite Blattfederelement eine Mehrzahl von aufeinander gestapelten zweiten Blattfedern umfasst. Bei dem Ausgangselement handelt es sich insbesondere um einen Nabenflansch der Reibkupplung, der drehfest, beispielsweise verstemmt oder geschweißt, mit einer Nabe der Reibkupplung verbunden ist. Ein Versatz zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse ist somit durch eine Biegung der ersten Blattfedern und/oder zweiten Blattfedern ausgleichbar. Die Verbindung zwischen dem Eingangselement, dem Zwischenelement und dem Ausgangselement über die Mehrzahl von ersten Blattfedern und Mehrzahl von zweiten Blattfedern ist insbesondere nach Art einer kardanischen Lagerung mit zwei sich schneidenden zueinander rechtwinkligen Lagern ausgebildet.The clutch disc has a compensation device for compensating for an offset between a first axis of rotation of the output shaft of the drive motor and a second axis of rotation of an input shaft of a transmission. This balancing device comprises an input element, an intermediate element and an output element. at The input element is in particular a drive plate of the friction clutch, which can be fastened in a rotationally fixed manner by means of rivets to a friction disk of the friction clutch. The input member is rotatably connected to the intermediate member with a plurality of first leaf springs so that torque from the input member is transferable to the intermediate member via the plurality of first leaf springs. The input element is in particular connected via two first leaf spring packets to the intermediate element, wherein each first leaf spring packet comprises a plurality of stacked first leaf springs. The intermediate element is also in particular at least partially annular and / or consists at least partially of metal and / or sheet metal. The intermediate element is in turn rotatably connected via a plurality of second leaf springs with the output element, so that the torque from the intermediate element to the output element is transferable. The intermediate element is in particular connected to the output element via two second leaf spring packets, wherein each second leaf spring element comprises a plurality of second leaf springs stacked on one another. The output element is in particular a hub flange of the friction clutch, which is non-rotatably, for example caulked or welded, connected to a hub of the friction clutch. An offset between the first axis of rotation and the second axis of rotation is thus compensated by a bend of the first leaf springs and / or second leaf springs. The connection between the input element, the intermediate element and the output element via the plurality of first leaf springs and a plurality of second leaf springs is in particular designed in the manner of a cardan bearing with two intersecting mutually perpendicular bearings.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Eingangselement zumindest einen ersten Befestigungsabschnitt für die ersten Blattfedern und das Ausgangselement zumindest einen zweiten Befestigungsabschnitt für die zweiten Blattfedern aufweist und wobei der zumindest eine zweite Befestigungsabschnitt um einen Winkel von 90° um eine Drehachse der Kupplungsscheibe versetzt zu dem zumindest einen ersten Befestigungsabschnitt angeordnet ist. Es handelt sich somit insbesondere um eine kardanische Ausgleichsvorrichtung.Moreover, it is advantageous if the input element has at least one first attachment section for the first leaf springs and the output element has at least one second attachment section for the second leaf springs and wherein the at least one second attachment section is offset by an angle of 90 ° about an axis of rotation of the clutch disc to the at least a first attachment portion is arranged. It is thus in particular a gimbal balancing device.
Bei dem zumindest einen ersten Befestigungsabschnitt handelt es sich um einen Bereich des Eingangselements, an dem die ersten Blattfedern, insbesondere mittels erster Niete, befestigbar sind. Bei dem zumindest einen zweiten Befestigungsabschnitt handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Ausgangselements, an dem die zweiten Blattfedern, insbesondere mittels zweiter Niete, befestigbar sind. Bevorzugt weist das Eingangselement zwei erste Befestigungsabschnitte und das Ausgangselement zwei zweite Befestigungsabschnitte auf. Der zumindest eine erste Befestigungsabschnitt und/oder der zumindest eine zweite Befestigungsabschnitt können insbesondere nach Art von Laschen ausgebildet sein, die sich parallel zu der Drehachse beziehungsweise der Rotationsachse der Kupplungsscheibe von dem Eingangselement beziehungsweise Ausgangselement erstrecken.The at least one first fastening section is a region of the input element to which the first leaf springs, in particular by means of first rivets, can be fastened. The at least one second fastening section is in particular a region of the output element to which the second leaf springs, in particular by means of second rivets, can be fastened. The input element preferably has two first fastening sections and the output element has two second fastening sections. The at least one first attachment portion and / or the at least one second attachment portion may in particular be designed in the manner of tabs which extend parallel to the axis of rotation or the axis of rotation of the clutch disc from the input element or output element.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenelement zumindest einen dritten Befestigungsabschnitt für die ersten Blattfedern und zumindest einen vierten Befestigungsabschnitt für die zweiten Blattfedern aufweist. Bei dem zumindest einen dritten Befestigungsabschnitt handelt es sich um einen Bereich des Zwischenelements, an dem die ersten Blattfedern, insbesondere mittels der ersten Niete, befestigbar sind. Bei dem zumindest einen vierten Befestigungsabschnitt handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Zwischenelements, an dem die zweiten Blattfedern, insbesondere mittels der zweiten Niete, befestigbar sind. Bevorzugt weist das Zwischenelement zwei dritte Befestigungsabschnitte und zwei vierte Befestigungsabschnitte auf. Der zumindest eine dritte Befestigungsabschnitt und/oder der zumindest eine vierte Befestigungsabschnitt sind insbesondere nach Art einer Lasche ausgebildet, die sich parallel zu der Drehachse beziehungsweise Rotationsachse der Kupplungsscheibe von dem Zwischenelement erstrecken.Furthermore, it is advantageous if the intermediate element has at least one third fastening section for the first leaf springs and at least one fourth fastening section for the second leaf springs. The at least one third attachment section is a region of the intermediate element to which the first leaf springs, in particular by means of the first rivet, can be fastened. The at least one fourth fastening section is, in particular, a region of the intermediate element to which the second leaf springs, in particular by means of the second rivet, can be fastened. The intermediate element preferably has two third fastening sections and two fourth fastening sections. The at least one third attachment portion and / or the at least one fourth attachment portion are formed in particular in the manner of a tab, which extend parallel to the axis of rotation or axis of rotation of the clutch disc of the intermediate element.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine dritte Befestigungsabschnitt orthogonal zu dem zumindest einen vierten Befestigungsabschnitt orientiert ist.Furthermore, it is advantageous if the at least one third fastening section is oriented orthogonally to the at least one fourth fastening section.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn sich der erste Befestigungsabschnitt, der zweite Befestigungsabschnitt, der dritte Befestigungsabschnitt oder der vierte Befestigungsabschnitt parallel zu einer Drehachse der Kupplungsscheibe erstrecken.It is also advantageous if the first fastening section, the second fastening section, the third fastening section or the fourth fastening section extend parallel to an axis of rotation of the coupling disk.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die ersten Blattfedern orthogonal zu den zweiten Blattfedern orientiert sind.In addition, it is advantageous if the first leaf springs are oriented orthogonally to the second leaf springs.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die ersten Blattfedern und zweiten Blattfedern in einer radialen Richtung der Kupplungsscheibe biegbar sind.Furthermore, it is advantageous if the first leaf springs and second leaf springs are bendable in a radial direction of the clutch disc.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn ein Drehmoment des Eingangselements über die ersten Blattfedern und die zweiten Blattfedern auf das Ausgangselement übertragbar ist.Moreover, it is advantageous if a torque of the input element via the first leaf springs and the second leaf springs is transferable to the output element.
Vorzugsweise sind die ersten Blattfedern durch eine Zugbelastung oder Druckbelastung der zweiten Blattfedern oder die zweiten Blattfedern durch eine Zugbelastung oder Druckbelastung der ersten Blattfedern biegbar.Preferably, the first leaf springs by a tensile load or compressive load of the second leaf springs or the second leaf springs by a tensile load or compressive load of the first leaf springs bendable.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Winkelversatz zwischen der ersten Drehachse der Ausgangwelle des Antriebsmotors und der zweiten Drehachse der Eingangswelle des Getriebes durch eine Torsion der ersten Blattfedern oder der zweiten Blattfedern ausgleichbar ist.It is particularly advantageous if an angular offset between the first axis of rotation of the output shaft of the drive motor and the second axis of rotation of the input shaft of the transmission can be compensated by a torsion of the first leaf springs or the second leaf springs.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. It should be noted that the figures show a preferred variant of the invention, but this is not limited thereto. The same components are provided in the figures with the same reference numerals. They show by way of example and schematically:
Die
Zur Befestigung der ersten Blattfedern
Zur Befestigung der zweiten Blattfedern
Die
Die
Durch die vorliegende Erfindung ist ein größerer Versatz als bei bisherigen Lösungen ausgleichbar. Zudem treten keine störenden Umfangsspiele auf und die Kupplungsscheibe ist radial weicher als konventionelle Kupplungsscheiben mit Torsionsdämpfern.By the present invention, a larger offset than in previous solutions can be compensated. In addition, no disturbing circumferential play and the clutch disc is radially softer than conventional clutch discs with torsional dampers.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 22
- Ausgleichsvorrichtung balancer
- 33
- Eingangselement input element
- 44
- Zwischenelement intermediate element
- 55
- Ausgangselement output element
- 66
- erste Blattfedern first leaf springs
- 77
- zweite Blattfedern second leaf springs
- 88th
- erster Befestigungsabschnitt first attachment section
- 99
- zweiter Befestigungsabschnitt second attachment section
- 1010
- Drehachse axis of rotation
- 1111
- dritter Befestigungsabschnitt third attachment section
- 1212
- vierter Befestigungsabschnitt fourth attachment section
- 1313
- radiale Richtung radial direction
- 1414
- erste Niete first rivet
- 1515
- zweite Niete second rivet
- 1616
- dritte Niete third rivet
- 1717
- Reibscheibe friction
- 1818
- Reibbelag friction lining
- 1919
- Federsegmente spring segments
- 2020
- Nabe hub
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016210462.4A DE102016210462A1 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Clutch disc with an offset compensation device |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102016210462.4A DE102016210462A1 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Clutch disc with an offset compensation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016210462A1 true DE102016210462A1 (en) | 2017-12-14 |
Family
ID=60419727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016210462.4A Ceased DE102016210462A1 (en) | 2016-06-14 | 2016-06-14 | Clutch disc with an offset compensation device |
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Cited By (2)
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2016
- 2016-06-14 DE DE102016210462.4A patent/DE102016210462A1/en not_active Ceased
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |