DE102017109642A1 - Friction clutch with leaf springs and rivets for attachment - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer Drehachse, einer Gegenplatte und einer, gegenüber der Gegenplatte in einer axialen Richtung verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte anordenbaren Kupplungsscheibe; wobei mindestens eine Blattfeder, zur Übertragung von Drehmomenten und zur Sicherstellung einer Verlagerung der Anpressplatte in der axialen Richtung, einerseits an einer ersten Anbindung an der Anpressplatte und andererseits an einer zweiten Anbindung an einem, mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel angebunden ist; wobei die mindestens eine Blattfeder über mindestens ein Niet an dem Kupplungsdeckel angebunden ist, wobei sich der mindestens eine Niet entlang der axialen Richtung ausgehend von einem ersten Ende durch den Kupplungsdeckel und durch die mindestens eine Blattfeder hindurch erstreckt und mit einem zweiten Ende in einer Aussparung der Anpressplatte angeordnet ist, wobei zumindest das erste Ende einen Nietkopf ausbildet, wobei der Nietkopf mit einer Auflagefläche auf der Blattfeder aufliegt, wobei die Auflagefläche eine Umfangskontur aufweist, die unrund ausgeführt ist.The invention relates to a friction clutch having an axis of rotation, a counter-plate and a, relative to the counter-plate in an axial direction displaceable pressure plate for frictionally pressing a can be arranged between the counter-plate and the pressure plate clutch disc; wherein at least one leaf spring, for transmitting torque and for ensuring a displacement of the pressure plate in the axial direction, on the one hand to a first connection to the pressure plate and on the other hand to a second connection to a, connected to the counter plate clutch cover is connected; wherein the at least one leaf spring is connected to the clutch cover via at least one rivet, the at least one rivet extending along the axial direction from a first end through the clutch cover and through the at least one leaf spring and with a second end in a recess of Pressure plate is arranged, wherein at least the first end forms a rivet head, wherein the rivet head rests with a bearing surface on the leaf spring, wherein the support surface has a peripheral contour, which is executed out of round.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit Blattfedern und einen Niet mit einer besonderen Nietkopfgeometrie, der zur Anbindung der Blattfedern in der Reibungskupplung eingesetzt wird. Die Reibungskupplung ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes. Die Reibungskupplung umfasst insbesondere eine Drehachse, eine Gegenplatte und eine, gegenüber der Gegenplatte in einer axialen Richtung verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte anordenbaren Kupplungsscheibe.The invention relates to a friction clutch with leaf springs and a rivet with a special Nietkopfgeometrie, which is used to connect the leaf springs in the friction clutch. The friction clutch is provided in particular for a motor vehicle, in particular for coupling a drive shaft of a motor vehicle with a transmission input shaft of a transmission. The friction clutch comprises, in particular, an axis of rotation, a counterplate and a pressure plate displaceable relative to the counterplate in an axial direction for frictionally pressing a clutch disc which can be arranged between the counterplate and the pressure plate.
Aus der
Die Blattfedern erstrecken sich in erster Linie in der Umfangsrichtung, so dass Anpressplatte und Gegenplatte entlang der axialen Richtung zueinander beweglich angeordnet sind und andererseits infolge der Federkraft der Blattfedern zusammengepresst oder auseinandergedrückt werden. Im Betrieb der Reibungskupplung werden die Blattfedern infolge der Übertragung von Drehmomenten in der Umfangsrichtung auf Zug und Druck beansprucht.The leaf springs extend primarily in the circumferential direction, so that the pressure plate and the counter plate along the axial direction are arranged to be movable relative to each other and on the other hand pressed together or pressed apart due to the spring force of the leaf springs. In operation of the friction clutch, the leaf springs are stressed due to the transmission of torques in the circumferential direction to train and pressure.
Es ist nun beobachtet worden, dass im Betrieb von Reibungskupplungen diese Nietverbindungen von Blattfeder und Kupplungsdeckel versagen können. Dabei werden die Niete durch in der Umfangsrichtung wirkende Scherkräfte abgeschert. Andererseits wurde beobachtet, dass die Blattfedern, infolge einer Überbeanspruchung in der Umfangsrichtung, ausknicken.It has now been observed that in the operation of friction clutches, these rivet connections of leaf spring and clutch cover can fail. The rivets are sheared off by shear forces acting in the circumferential direction. On the other hand, it has been observed that the leaf springs buckle due to overstress in the circumferential direction.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Reibungskupplungen baulich und/ oder funktional zu verbessern. Insbesondere sollen die Blattfedern derart befestigt werden, dass eine Überbeanspruchung und damit eine Beschädigung der Blattfedern verhindert wird.The object of the invention is to improve the known friction clutches structurally and / or functionally. In particular, the leaf springs should be fixed in such a way that overstressing and thus damage to the leaf springs is prevented.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Nietkopfgeometrie gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können 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.This object is achieved with a Nietkopfgeometrie according to the features of the independent claim. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent formulated claims. The individually listed in the dependent formulated features can be combined in a technologically meaningful way and can 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.
Es wird eine Reibungskupplung, insbesondere zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes, vorgeschlagen.It is proposed a friction clutch, in particular for coupling a drive shaft of a motor vehicle with a transmission input shaft of a transmission.
Die Reibungskupplung umfasst zumindest eine Drehachse, eine Gegenplatte und eine, gegenüber der Gegenplatte in einer axialen Richtung verlagerbare Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer zwischen der Gegenplatte und der Anpressplatte anordenbaren Kupplungsscheibe. Die Reibungskupplung weist weiter mindestens eine Blattfeder auf, zur Übertragung von Drehmomenten und zur Sicherstellung einer Verlagerung der Anpressplatte gegenüber der Gegenplatte in der axialen Richtung, wobei die mindestens eine Blattfeder einerseits an einer ersten Anbindung an der Anpressplatte und andererseits an einer zweiten Anbindung an einem, mit der Gegenplatte verbundenen Kupplungsdeckel angebunden ist. Die mindestens eine Blattfeder ist über mindestens ein Niet an dem Kupplungsdeckel angebunden, wobei sich der mindestens eine Niet entlang der axialen Richtung ausgehend von einem ersten Ende durch den Kupplungsdeckel und durch die Blattfeder hindurch erstreckt und mit einem zweiten Ende in einer Aussparung der Anpressplatte angeordnet ist. Zumindest das erste Ende des Niets bildet einen Nietkopf aus, wobei der Nietkopf mit einer Auflagefläche auf der Blattfeder aufliegt, wobei die Auflagefläche eine Umfangskontur aufweist, die unrund ausgeführt ist.The friction clutch comprises at least one axis of rotation, a counter-plate and a, relative to the counter-plate in an axial direction displaceable pressure plate for frictionally pressing a can be arranged between the counter-plate and the pressure plate clutch disc. The friction clutch further comprises at least one leaf spring, for transmitting torques and for ensuring a displacement of the pressure plate relative to the counter-plate in the axial direction, wherein the at least one leaf spring on the one hand to a first connection to the pressure plate and on the other hand to a second connection to a connected to the counter plate clutch cover is connected. The at least one leaf spring is connected via at least one rivet to the clutch cover, wherein the at least one rivet extends along the axial direction starting from a first end through the clutch cover and through the leaf spring and is arranged with a second end in a recess of the pressure plate , At least the first end of the rivet forms a rivet head, wherein the rivet head rests with a support surface on the leaf spring, wherein the support surface has a peripheral contour, which is executed out of round.
Üblicherweise werden Niete mit Nietköpfen verwendet, die eine runde Umfangskontur aufweisen. Rund heißt hier, dass die Umfangskontur durch einen einzigen Radius gebildet ist und damit ein größter Durchmesser der Umfangskontur überall gleich ist.Usually rivets are used with rivet heads, which have a round peripheral contour. Round means here that the peripheral contour is formed by a single radius and thus a largest diameter of the circumferential contour is the same everywhere.
Bei rund ausgeführten Nietköpfen wurde festgestellt, dass zwischen der Auflagefläche der Nietkopfes und der Blattfeder ein Punktkontakt ausgebildet wird. Im Betrieb der Reibungskupplung (also bei Verlagerung der Anpressplatte entlang der axialen Richtung gegenüber dem Kupplungsdeckel, entsteht hierdurch eine konzentrierte und damit starke Spannungsüberhöhung an der Unterseite der Blattfeder (also auf der dem Nietkopf abgewandten Seite der Blattfeder). Es wird nun vorgeschlagen, den Nietkopf unrund auszuführen. Dadurch kann eine deutliche Reduktion der Spannung an der Blattfeder erzielt werden, wobei die Steifigkeit der Blattfeder unverändert ist.In the case of round rivet heads, it was found that a point contact is formed between the bearing surface of the rivet head and the leaf spring. During operation of the friction clutch (ie when displacing the pressure plate along the axial direction relative to the clutch cover, this creates a concentrated and thus strong voltage increase at the bottom of the leaf spring (ie on the side facing away from the rivet head of the leaf spring). It is now proposed to perform the rivet head out of round. Thereby, a significant reduction of the tension on the leaf spring can be achieved, wherein the rigidity of the leaf spring is unchanged.
Insbesondere umfasst die mindestens eine Blattfeder mehrere Blattfedern, die zu einem Stapel zusammengelegt und als Stapel über die ersten Anbindung und die zweite Anbindung an die Reibungskupplung angebunden sind.In particular, the at least one leaf spring comprises a plurality of leaf springs, which are combined to form a stack and connected as a stack via the first connection and the second connection to the friction clutch.
Bevorzugt sind mehrere Blattfedern (oder Pakete von Blattfedern), entlang der Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet an der Anpressplatte bzw. am Kupplungsdeckel angeordnet.Preferably, a plurality of leaf springs (or packages of leaf springs), along the circumferential direction of uniformly spaced from each other on the pressure plate and arranged on the clutch cover.
Insbesondere sind die Blattfedern in einer radialen Richtung außerhalb von oder an einem äußeren Rand der Anpressplatte, der Gegenplatte oder des Kupplungsdeckels angeordnet.In particular, the leaf springs are arranged in a radial direction outside or on an outer edge of the pressure plate, the counter plate or the clutch cover.
Bevorzugt sind die erste Anbindung und die zweite Anbindung in einer radialen Richtung überlappend angeordnet. In der radialen Richtung überlappend angeordnet heißt insbesondere, dass sich die mindestens eine Blattfeder im Wesentlichen in der Umfangsrichtung (und ggf. zusätzlich in der axialen Richtung) erstreckt. Die erste Anbindung und die zweite Anbindung sind dann in einer im Wesentlichen gleichen Distanz zu einer Drehachse der Reibungskupplung angeordnet.Preferably, the first connection and the second connection are arranged overlapping in a radial direction. In particular, arranged overlapping in the radial direction means that the at least one leaf spring extends substantially in the circumferential direction (and optionally additionally in the axial direction). The first connection and the second connection are then arranged at a substantially equal distance from a rotational axis of the friction clutch.
Insbesondere ist die Umfangskontur zumindest teilweise durch einen ersten Radius gebildet, der mindestens um einen Faktor zwei, insbesondere mindestens um einen Faktor
Erste Berechnungen haben ergeben, dass die maximale Spannung an der Unterseite der Blattfeder so um bis zu 18 % reduziert werden kann (gegenüber einer runden Umfangskontur mit einem immer gleichen größten Durchmesser).Initial calculations have shown that the maximum tension on the underside of the leaf spring can be reduced by up to 18% (compared to a round peripheral contour with the same largest diameter).
Insbesondere erstreckt sich die Blattfeder zwischen der ersten Anbindung und der zweiten Anbindung entlang einer Umfangsrichtung und die erste Anbindung und die zweite Anbindung sind durch eine (virtuelle) Gerade verbindbar; wobei der erste Radius sich über einen ersten Winkelbereich erstreckt; wobei der Nietkopf so angeordnet ist, dass der erste Winkelbereich hin zur zweiten Anbindung orientiert und die Gerade im Wesentlichen mittig zu dem ersten Winkelbereich angeordnet ist.In particular, the leaf spring extends between the first connection and the second connection along a circumferential direction and the first connection and the second connection can be connected by a (virtual) straight line; wherein the first radius extends over a first angular range; wherein the rivet head is arranged such that the first angle range is oriented towards the second connection and the straight line is arranged substantially centrally to the first angle range.
Bevorzugt beträgt eine Länge der durch den ersten Radius gebildeten Umfangskontur zumindest 50 % des größten Durchmessers der Umfangskontur. Die Länge wird entlang der Umfangskontur ermittelt (in dem ersten Winkelbereich).Preferably, a length of the peripheral contour formed by the first radius is at least 50% of the largest diameter of the peripheral contour. The length is determined along the circumferential contour (in the first angle range).
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
-
1 : eine bekannte Reibungskupplung in einer Draufsicht; -
2 : eine Reibungskupplung mit einer ersten Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht; -
3 : eine Reibungskupplung mit einer zweiten Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht; -
4 : eine Reibungskupplung mit einer dritten Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht; -
5 : die Reibungskupplung mit der ersten Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht; -
6 : einen Niet gemäß der ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht auf das zweite Ende; -
7 : den Niet nach6 in einer Seitenansicht; -
8 : den Niet nach6 und7 in einer Draufsicht auf das erste Ende; -
9 : eine Reibungskupplung mit einer vierten Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht; und -
10 : eine Reibungskupplung mit einer fünften Ausführungsvariante eines Niets in einer Draufsicht.
-
1 a known friction clutch in a plan view; -
2 a friction clutch with a first embodiment of a rivet in a plan view; -
3 a friction clutch with a second embodiment of a rivet in a plan view; -
4 a friction clutch with a third embodiment of a rivet in a plan view; -
5 the friction clutch with the first embodiment of a rivet in a plan view; -
6 a rivet according to the first embodiment in a plan view of the second end; -
7 : the rivet after6 in a side view; -
8th : the rivet after6 and7 in a plan view of the first end; -
9 a friction clutch with a fourth embodiment of a rivet in a plan view; and -
10 a friction clutch with a fifth embodiment of a rivet in a plan view.
Die
Die Blattfedern
Üblicherweise werden Niete
Die erste Anbindung
Die Umfangskontur
Die Blattfeder
Eine Länge
Die Umfangskontur
Hier weist jeder Nietkopf
Selbstverständlich kann der hier beschriebene Niet
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Reibungskupplungfriction clutch
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- axiale Richtungaxial direction
- 44
- Anpressplattepressure plate
- 55
- Blattfederleaf spring
- 66
- erste Anbindungfirst connection
- 77
- zweite Anbindungsecond connection
- 88th
- Kupplungsdeckelclutch cover
- 99
- Nietrivet
- 1010
- erstes Endefirst end
- 1111
- zweites Endesecond end
- 1212
- Nietkopfrivet head
- 1313
- Auflageflächebearing surface
- 1414
- Umfangskonturperipheral contour
- 1515
- erster Radiusfirst radius
- 1616
- größter Durchmesserlargest diameter
- 1717
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 1818
- GeradeJust
- 1919
- erster Winkelbereichfirst angular range
- 2020
- Längelength
- 2121
- radiale Richtungradial direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3224403 A1 [0002]DE 3224403 A1 [0002]
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Applications Claiming Priority (1)
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-
2017
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |