DE102017207692A1 - Friction device for a torsion damper - Google Patents

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Abstract

Reibeinrichtung für einen Torsionsdämpfer, umfassend eine Scheibenfeder, die eine Reibscheibe vorspannt, wobei die Reibeinrichtung zwischen einem Drehmomenteingangsteil und einem Drehmomentausgangsteil des Torsionsdämpfers angeordnet ist, wobei der Außendurchmesser der Scheibenfeder mindestens so groß ist wie ein mittlerer Reibungsdurchmesser der Reibscheibe.A friction device for a torsion damper, comprising a disc spring biasing a friction disc, the friction means disposed between a torque input part and a torque output part of the torsion damper, wherein the outer diameter of the disc spring is at least as large as a mean friction diameter of the friction disc.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibeinrichtung für einen Torsionsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a friction device for a torsion damper according to the preamble of patent claim 1.

In der Regel verfügt ein Torsionsdämpfer, wie er beispielsweise in einem Fahrzeugantriebstrang eingesetzt wird, über eine Reibeinrichtung. Eine derartige Reibeinrichtung umfasst eine Spannfeder und eine Reibscheibe. Angeordnet ist die Reibeinrichtung funktional und räumlich zwischen einem Drehmomenteingangsteil und einem Drehmomentausgangsteil.In general, a torsion damper, as used for example in a vehicle drive train, has a friction device. Such a friction device comprises a tension spring and a friction disk. The friction device is arranged functionally and spatially between a torque input part and a torque output part.

Die DE 196 44 046 A1 beschreibt beispielhaft eine Reibeinrichtung dieser Bauform. In der 7 der DE 196 44 046 A1 stützt sich die Spannfeder in der Bauform einer Scheibenfeder mit dem Innendurchmesser an dem Drehmomentausgangsteil ab. Am Außendurchmesser verfügt die Scheibenfeder über abgewinkelte Laschen, die in Aussparungen einer Reibscheibe eingreifen, wobei die Reibscheibe von der Scheibenfeder gegen das Drehmomenteingangsteil gespannt wird.The DE 196 44 046 A1 describes by way of example a friction device of this design. In the 7 of the DE 196 44 046 A1 The tension spring in the design of a disc spring is supported by the inner diameter at the torque output part. At the outer diameter of the disc spring has angled tabs which engage in recesses of a friction disc, wherein the friction disc is tensioned by the disc spring against the torque input part.

Dabei tritt ein Einschleifeffekt im Kontakt zwischen dem Innendurchmesser der Scheibenfeder und dem Drehmomentausgangsteil auf. Dieser Einschleifeffekt führt zu einem Verlust an axialer Vorspannung der Scheibenfeder und damit auch zu einem reduzierten Reibmoment.In this case, a Einschleifeffekt occurs in contact between the inner diameter of the disc spring and the torque output part. This grinding-in effect leads to a loss of axial prestressing of the disc spring and thus also to a reduced frictional torque.

Die Variante 8 zeigt eine sehr ähnliche Bauform. Abweichend verfügt die Scheibenfeder über einen abgewinkelten Arm, der in eine Ausnehmung des Drehmomentausgangsteils eingreift. Diese Bauform lässt sich im Vergleich zur Variante nach 7 deutlich schwieriger montieren, da am Montageende der Eingriff des Arms der Spannfeder mit der Ausnehmung unbedingt gewährleistet sein muss.Variant 8 shows a very similar design. Deviating the disc spring has an angled arm which engages in a recess of the torque output member. This design can be compared to the variant after 7 assemble much more difficult, since at the end of the assembly, the engagement of the arm of the tension spring with the recess must be absolutely guaranteed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannt Einschleifproblem zu beheben.The object of the present invention is to eliminate the grinding problem known from the prior art.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, sich die Scheibenfeder im Außendurchmesserbereich an dem Drehmomenteingangsteil oder dem Drehmomentausgangsteil und ein radial beabstandeter Flächenbereich der Scheibenfeder an der Reibscheibe anliegen, wobei der Außendurchmesserbereich der Scheibenfeder mindestens so groß ist wie ein mittlerer Reibungsdurchmesser der Reibscheibe. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass nun die Scheibenfeder keinen Abrieb an dem Drehmomenteingangs- oder Ausgangsteil hervorrufen kann, der bei längerfristigem Auftreten eine Veränderung der Vorspannung der Scheibenfeder bewirken würde.The object is achieved by abutting the disc spring in the outer diameter portion of the torque input part or the torque output member and a radially spaced surface area of the disc spring on the friction disc, wherein the outer diameter portion of the disc spring is at least as large as a mean friction diameter of the friction disc. The main advantage is that now the disc spring can not cause abrasion at the torque input or output part, which would cause a change in the bias of the disc spring at long-term occurrence.

Eine weitere Maßnahme besteht darin, dass ein Kontaktbereich der Scheibenfeder mit der Reibscheibe eine Formschlussverbindung bildet. Somit ist eine Relativbewegung der Scheibenfeder auch zur Reibscheibe in Umfangsrichtung minimiert.Another measure is that a contact region of the disc spring with the friction disc forms a positive connection. Thus, a relative movement of the disc spring is also minimized to the friction disc in the circumferential direction.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Formschlussverbindung von einer abgewinkelten Lasche gebildet wird, die in eine Aussparung der Reibscheibe eingreift. Die Lasche lässt sich einfach herstellen und kann vergleichsweise große Drehmomente übertragen.In a further advantageous embodiment, the form-locking connection is formed by an angled tab which engages in a recess of the friction disc. The tab is easy to manufacture and can transmit comparatively large torques.

Es hat sich als überaus positiv herausgestellt, wenn die Aussparung der Reibscheibe im Bereich der Formschlussverbindung eine Punktberührung zur Lasche aufweist. Die Punktberührung vereinfacht die Ausgestaltung einer spielfreien Formschlussverbindung.It has proven to be extremely positive if the recess of the friction disc in the region of the positive connection has a point contact with the tab. The point contact simplifies the design of a play-free positive connection.

Bevorzugt weist die Aussparung in zumindest einer relevanten Größe der Formschlussverbindung ein Untermaß auf. Dadurch ergibt sich eine Klemmwirkung, die sich mit dem Formschluss überlagert.Preferably, the recess has an undersize in at least one relevant size of the positive connection. This results in a clamping effect, which overlaps with the positive locking.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist die Formschlussverbindung als eine Konusverbindung ausgeführt. Die Konusverbindung sorgt für eine hohe Drehmomentübertragung, die auch bei Verschleiß der Reibscheibe gesichert bleibt. According to an advantageous subclaim, the form-locking connection is designed as a cone connection. The cone connection ensures a high torque transmission, which remains secured even when the friction disc is worn.

Idealerweise ist die Aussparung angrenzend zum Innendurchmesser der Reibscheibe ausgeführt. Diese Bauform zeichnet sich durch einen geringen Bauraumbedarf aus und lässt sich auch werkzeugschonend herstellen.Ideally, the recess is made adjacent to the inner diameter of the friction disc. This design is characterized by a low space requirement and can also be produced gently.

Alternativ kann ein Berührkreis der Scheibenfeder an der Reibscheibe mindestens so groß ausgeführt sein wie ein mittlerer Reibradius der Reibscheibe. Über den Drehmomentfluss zwischen den sich berührenden Bauteilen der Reibeinrichtung wird sichergestellt, dass keine Relativbewegung an der Scheibenfeder zu einem anderen Bauteil auftreten kann.Alternatively, a contact circle of the disc spring on the friction disc may be at least as large as a mean friction radius of the friction disc. The torque flow between the contacting components of the friction device ensures that no relative movement on the disc spring can occur to another component.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.

Es zeigt:

  • 1 Vorderansicht eines Torsionsdämpfers
  • 2 Schnittdarstellung zur 1
  • 3 Ausschnittvergrößerung der 2 im Bereich der Reibeinrichtung
  • 4 u 5 Reibscheibe als Einzelteil
  • 6 Scheibenfeder als Einzelteil
  • 7 u. 8 Kombination der Scheibenfeder mit Reibscheibe
  • 9 Detaildarstellung zu 7 und 8
  • 10 Alternativausführung zur 2
  • 11 u. 13 Alternativvarianten zur 2
  • 12 u. 14 Reibscheiben zu den 11 u. 13
It shows:
  • 1 Front view of a torsion damper
  • 2 Sectional view of the 1
  • 3 Cutting magnification of the 2 in the area of the friction device
  • 4 and 5 friction disc as a single part
  • 6 Disc spring as a single part
  • 7 and , 8 Combination of the disc spring with friction disc
  • 9 Detail view too 7 and 8th
  • 10 Alternative version to 2
  • 11 u , 13 alternative variants to the 2
  • 12 u , 14 friction plates to the 11 u , 13

Die 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau einen Torsionsdämpfer 1 mit einer Mitnehmerscheibe 3, die an ihrem Außendurchmesserbereich einen Reibbelag 5 mit einer Anzahl von Belagfedern 7 aufweist. Die Mitnehmerscheibe 3 bildet dabei das Drehmomenteingangsteil für den Torsionsdämpfer 1. Beiderseits der Mitnehmerscheibe 3 ist jeweils ein Abdeckblech 9; 11 in der Funktion eines Drehmomentausgangsteils angeordnet und mit einem Nabenflansch 13 einer zentralen Nabe 15, die auf einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle verschiebbar gelagert ist, mittels mehrerer Niete 17 fixiert. Die Mitnehmerscheibe kann sich in Grenzen gegen die Rückstellkraft mindestens einer Feder 19 zu den Abdeckblechen 9; 11 verdrehen. Die Feder 19 wird jeweils in einem Fenster 23 der Mitnehmerscheibe 3 gehalten.The 1 and 2 show in synopsis a torsion damper 1 with a drive disc 3 , which has a friction lining on its outer diameter area 5 with a number of pad springs 7 having. The driving disc 3 forms the torque input part for the torsion damper 1 , On both sides of the drive plate 3 each is a cover plate 9 ; 11 arranged in the function of a torque output part and with a hub flange 13 a central hub 15 , which is slidably mounted on a transmission input shaft, not shown, by means of several rivets 17 fixed. The drive plate can be limited against the restoring force of at least one spring 19 to the cover plates 9 ; 11 twist. The feather 19 will each be in a window 23 the drive disc 3 held.

Zwischen einer Innenseite eines der Abdeckbleche und der Mitnehmerscheibe 3 ist eine Reibeinrichtung 21 angeordnet, deren Reibkraft der Federkraft der Federn 19 entgegenwirkt. Diese Beschreibung des Torsionsdämpfers 1 ist nur beispielhaft zu verstehen. Grundsätzlich könnte der Torsionsdämpfer 1 auch in einer Anwendung ohne Reibbelag 5 und/oder zentraler Nabe 15 auf einer Getriebewelle ausgeführt sein.Between an inside of one of the cover plates and the drive plate 3 is a friction device 21 arranged, whose frictional force of the spring force of the springs 19 counteracts. This description of the torsion damper 1 is only an example. Basically, the torsion damper could 1 also in an application without friction lining 5 and / or central hub 15 be executed on a gear shaft.

Die 3 zeigt die Reibeinrichtung 21 der 2. Ebenso wie das Drehmomenteingangsteil, nämlich die Mitnehmerscheibe 3 zentriert sich auch eine Reibscheibe 25 auf dem Nabenflansch 13. Diese Reibscheibe 25 wird von einer Scheibenfeder 27, die sich am Drehmomentausgangsteil 9 innenseitig abstützt, gegen die Mitnehmerscheibe 3 verspannt. Der Außendurchmesser 29 der Scheibenfeder 27 ist mindestens so groß ist wie ein mittlerer Reibungsdurchmesser 31 der Reibscheibe 25. Über die Breite des Nabenflansches 13 wird ein Bauraum für die Mitnehmerscheibe 3, die Reibeinrichtung 21 und einer Anzahl von Ausgleichsscheiben 33 bestimmt. Die Mitnehmerscheibe 3 lässt sich in diesem Bauraum in Grenzen gegen die Vorspannkraft der Scheibenfeder 27 verschieben.The 3 shows the friction device 21 of the 2 , Just like the torque input part, namely the drive plate 3 also centered a friction disc 25 on the hub flange 13 , This friction disc 25 is from a disc spring 27 located at the torque output section 9 supported on the inside, against the drive plate 3 braced. The outer diameter 29 the disc spring 27 is at least as large as a mean friction diameter 31 the friction disc 25 , About the width of the hub flange 13 becomes a space for the drive plate 3 , the friction device 21 and a number of shims 33 certainly. The driving disc 3 can be limited in this space against the biasing force of the disc spring 27 move.

Die Reibscheibe 25 weist eine Kreisringform auf und ist völlig plan (4 und 5). Sie lässt sich sehr einfach als Stanzbauteil herstellen. In dieser Ausführung weist die Reibscheibe angrenzend zum Innendurchmesser eine Aussparung 35 auf. Die Aussparungen 35 haben bevorzugt eine Kreisabschnittsform. In diese Aussparung greift ein Kontaktbereich 37 der Scheibenfeder 27 ein, sodass die Reibscheibe 25 und die Scheibenfeder 27 eine Formschlussverbindung 39 bilden. In der Zusammenschau der 6 bis 8 ist erkennbar, dass die Scheibenfeder 27 eine abgewinkelte Lasche 41 aufweist, die einen Kontaktbereich 43 an der Scheibenfeder 27 bildet. Auch die Lasche 41 ist am Innendurchmesserbereich der Scheibenfeder 27 ausgeführt. The friction disc 25 has a circular ring shape and is completely flat ( 4 and 5 ). It can be produced very simply as a stamped component. In this embodiment, the friction disc has a recess adjacent to the inner diameter 35 on. The recesses 35 preferably have a circular section shape. In this recess engages a contact area 37 the disc spring 27 a, so the friction disc 25 and the disc spring 27 a positive connection 39 form. In the synopsis of 6 to 8th it can be seen that the disc spring 27 an angled flap 41 which has a contact area 43 on the disc spring 27 forms. Also the tab 41 is on the inner diameter portion of the disc spring 27 executed.

Durch die Kombination der Kreisabschnittsform der Aussparung 35 mit der abgewinkelten Lasche 41 ergibt sich eine Punktberührung innerhalb der Formschlussverbindung 39. Im unverbauten Zustand der Scheibenfeder ist ein Winkel 45 zwischen einem ringförmigen Grundkörper 47 und der Lasche 41 kleiner als im montierten Zustand, d. h. die Lasche 41 wird bei der Montage in Richtung der Ebene des Grundkörpers 47 elastisch verformt (9). Die Aussparung 35 weist in zumindest einer relevanten Größe der Formschlussverbindung 39 ein Untermaß auf. Wie man in der Zusammenschau der 6 bis 8 erkennt, ist die Breite der Lasche 41 größer als die mittlere Breite der Aussparung 35. Folglich ergibt sich beim Einführen der Lasche 41 in die Aussparung 35 eine Winkelbewegung der Lasche 41. Dadurch ergibt sich im Kontaktbereich 37 eine Konusverbindung, die auch bei einem Verschleiß der Reibscheibe 25 und einem damit axial anwachsenden Raum für die Scheibenfeder 27, geschlossen bleibt. Folglich kann für die Drehmomentübertragung zwischen der Reibscheibe 25 und der Scheibenfeder 27 eine Kraftübertragung aufgrund der Formschlussverbindung 39 wie auch eine Kraftübertragung aufgrund der Konusverbindung genutzt werden. Zum besseren Verständnis sind in der 3 die Kraftvektoren eingezeichnet.By combining the circular section shape of the recess 35 with the angled flap 41 This results in a point contact within the positive connection 39 , In the uninstalled state of the disc spring is an angle 45 between an annular base body 47 and the tab 41 smaller than in the assembled state, ie the tab 41 is when mounting in the direction of the plane of the main body 47 elastically deformed ( 9 ). The recess 35 has at least one relevant size of the positive connection 39 an undersize. As in the synopsis of 6 to 8th recognizes, is the width of the tab 41 greater than the average width of the recess 35 , Consequently, results when inserting the tab 41 in the recess 35 an angular movement of the tab 41 , This results in the contact area 37 a cone connection, which even with a wear of the friction disc 25 and an axially growing space for the disc spring 27 , remains closed. Consequently, for the torque transmission between the friction disc 25 and the disc spring 27 a power transmission due to the positive connection 39 as well as a power transmission can be used due to the cone connection. For better understanding are in the 3 the force vectors drawn.

In der 10 ist eine Reibscheibe dargestellt, bei der ein Berührkreis 49 der Scheibenfeder 27 an der Reibscheibe 25 mindestens so groß ist wie ein mittlerer Reibdurchmesser 31 der Reibscheibe. Der mittlere Reibungsdurchmesser ergibt sich vereinfacht aus der Addition des Außendurchmessers und des Innendurchmessers dividiert durch 2. Diese Variante vereinfacht die Geometrie der Reibscheibe 25, da Aussparungen 35 wie in der vorangegangenen Beschreibung nicht erforderlich sind. Trotzdem kann man natürlich auch Aussparungen 35vorsehen.In the 10 a friction disc is shown in which a Berührkreis 49 the disc spring 27 at the friction disc 25 at least as large as a mean friction diameter 31 the friction disc. The mean friction diameter results simply from the addition of the outer diameter and the inner diameter divided by 2. This variant simplifies the geometry of the friction disc 25 because there are gaps 35 as not required in the previous description. Nevertheless, one can of course also recesses 35 provide.

In den 11 und 13 sowie den dazugehörigen Reibscheiben 25 sind die Aussparungen 35 radial soweit nach außen versetzt, so dass die Scheibenfeder 27 jeweils radial außenhalb des mittleren Reibungsdurchmessers 31 in die Reibscheibe 25 eingreift. In der Ausführung gemäß der Kombination der 11 und 13 befindet sich die Aussparung 35 etwas radial außerhalb des mittleren Reibungsdurchmessers und verfügt über eine geschlossene Kreisform.In the 11 and 13 and the associated friction discs 25 are the recesses 35 radially outwardly offset so that the disc spring 27 each radially outside the average friction diameter 31 into the friction disk 25 intervenes. In the design according to the combination of 11 and 13 there is the recess 35 slightly radially outside the average friction diameter and has a closed circular shape.

Die 12 und 14 zeigen eine Reibscheibe 25, bei der die Aussparungen 35 am Außendurchmesser der Reibscheibe auslaufen, also eine Kreisabschnittsform vorliegt, vergleichbar mit der Ausführung nach 4. Die 14 soll zeigen, dass man mit einer Standard-Reibscheibe, die Aussparungen 35 sowohl am Innen wie auch am Außendurchmesser aufweist, beide Einbauformen nach den 3 und 12 abdecken kann. The 12 and 14 show a friction disc 25 in which the recesses 35 leaking at the outer diameter of the friction disc, so there is a circular section shape, comparable to the embodiment according to 4 , The 14 intended to show that with a standard friction washer, the recesses 35 both on the inside and on the outside diameter, both types of fitting after the 3 and 12 can cover.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
TorsionsdämpferDampers
33
Mitnehmerscheibedriver disc
55
Reibbelagfriction lining
77
Belagfederlining spring
99
AbdeckblechCover plate
1111
AbdeckblechCover plate
1313
Nabenflanschhub flange
1515
Nabehub
1717
Nietrivet
1919
Federfeather
2121
Reibeinrichtungfriction device
2323
Fensterwindow
2525
Reibscheibefriction
2727
ScheibenfederWoodruff
2929
Außendurchmesserouter diameter
3131
mittlerer Reibungsdurchmesseraverage friction diameter
3333
Ausgleichsscheibenshims
3535
Aussparungrecess
3737
Kontaktbereichcontact area
3939
FormschlussverbindungPositive connection
4141
abgewinkelte Lascheangled flap
4343
Kontaktbereichcontact area
4545
Winkelangle
4747
Grundkörperbody
4949
BerührkreisBerührkreis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19644046 A1 [0003]DE 19644046 A1 [0003]

Claims (8)

Reibeinrichtung (21) für einen Torsionsdämpfer (1), umfassend eine Scheibenfeder (27), die eine Reibscheibe (25) vorspannt, wobei die Reibeinrichtung (21) zwischen einem Drehmomenteingangsteil (3) und einem Drehmomentausgangsteil (9; 11) des Torsionsdämpfers (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Scheibenfeder (27) im Außendurchmesserbereich an dem Drehmomenteingangsteil (3) oder dem Drehmomentausgangsteil (9; 11) und ein radial beabstandeter Flächenbereich der Scheibenfeder (27) an der Reibscheibe (25) anliegen, wobei der Außendurchmesserbereich der Scheibenfeder (27) mindestens so groß ist wie ein mittlerer Reibungsdurchmesser (31) der Reibscheibe (25).Friction device (21) for a torsional damper (1), comprising a disc spring (27) which biases a friction disc (25), the friction device (21) being connected between a torque input part (3) and a torque output part (9; 11) of the torsion damper (3 is disposed, characterized in that the disc spring (27) in the outer diameter region at the torque input part (3) or the torque output member (9; 11) and a radially spaced surface area of the disc spring (27) on the friction disc (25) abut, said Outer diameter portion of the disc spring (27) is at least as large as a mean friction diameter (31) of the friction disc (25). Reibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktbereich (37) der Scheibenfeder (27) mit der Reibscheibe (25) eine Formschlussverbindung (39) bildet.Friction device after Claim 1 , characterized in that a contact region (37) of the disc spring (27) with the friction disc (25) forms a positive connection (39). Reibeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung (39) von einer abgewinkelten Lasche (41) gebildet wird, die in eine Aussparung (35) der Reibscheibe (25) eingreift.Friction device after Claim 2 , characterized in that the positive connection (39) by an angled tab (41) is formed, which engages in a recess (35) of the friction disc (25). Reibeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (35) der Reibscheibe (25) im Bereich der Formschlussverbindung (39) eine Punktberührung zur Lasche (41) aufweist.Friction device after Claim 3 , characterized in that the recess (35) of the friction disc (25) in the region of the positive connection (39) has a point contact with the tab (41). Reibeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (35) in zumindest einer relevanten Größe der Formschlussverbindung (39) ein Untermaß aufweist.Friction device after Claim 3 , characterized in that the recess (35) in at least one relevant size of the positive connection (39) has an undersize. Reibeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung (39) als eine Konusverbindung ausgeführt ist.Friction device after Claim 2 , characterized in that the positive connection (39) is designed as a cone connection. Reibeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (35) angrenzend zum Innendurchmesser der Reibscheibe (25) ausgeführt ist.Friction device after Claim 3 , characterized in that the recess (35) is formed adjacent to the inner diameter of the friction disc (25). Reibeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührkreis (49) der Scheibenfeder (27) an der Reibscheibe (25) mindestens so groß ist wie der mittlere Reibungsdurchmesser (31) der Reibscheibe (25).Friction device after Claim 1 , characterized in that a Berührkreis (49) of the disc spring (27) on the friction disc (25) is at least as large as the average friction diameter (31) of the friction disc (25).
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