DE102018108049A1 - Clutch disc with friction device having pendulum rocker damper; as well as friction clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe (1) für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem um eine Drehachse (2) drehbaren, einen Reibbelag (3) aufweisenden Eingangsteil (4), einem ebenfalls um die Drehachse (2) drehbaren Ausgangsteil (5) und einem das Eingangsteil (4) mit dem Ausgangsteil (5) koppelnden Pendelwippendämpfer (6), wobei der Pendelwippendämpfer (6) weiterhin einen mit dem Eingangsteil (4) verbundenen ersten Flanschbereich (7), einen in einem begrenzten Winkelbereich relativ zu dem ersten Flanschbereich (7) um die Drehachse (2) verdrehbaren, mit dem Ausgangsteil (5) verbundenen, zweiten Flanschbereich (8) sowie zwei jeweils über eine Kulisseneinrichtung (9, 10) mit den beiden Flanschbereichen (7, 8) bewegungsgekoppelte Zwischenteile (11a, 11b) aufweist, und wobei eine Federeinheit (12) derart mit den Kulisseneinrichtungen (9, 10) zusammenwirkt, dass bei einer Relativverdrehung der Flanschbereiche (7, 8) zueinander eine Relativbewegung der Zwischenteile (11a, 11b) aufeinander zu durch die Federeinheit (12) gehemmt ist, wobei eine Reibeinrichtung (13) derart innerhalb oder außerhalb eines Federelementes (14) der Federeinheit (12) angeordnet ist und wirkt, dass durch die Reibeinrichtung (13) in einem ersten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile (11a, 11b) eine höhere die Relativbewegung der Zwischenteile (11a, 11b) hemmende Reibkraft erzeugt wird als in einem zu dem ersten Bewegungsbereich versetzten zweiten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile (11a, 11b). Zudem betrifft die Erfindung eine Reibkupplung mit dieser Kupplungsscheibe (1).The invention relates to a clutch disc (1) for a friction clutch of a motor vehicle, having an input part (4) rotatable about an axis of rotation (2), a friction lining (3), an output part (5) which is likewise rotatable about the axis of rotation (2) and the pendulum rocker damper (6) further comprising a first flange portion (7) connected to the input member (4), one in a limited angular range relative to the first flange portion (7) ) about the rotational axis (2) rotatable, with the output part (5) connected to the second flange portion (8) and two each via a link device (9, 10) with the two flange portions (7, 8) motion-coupled intermediate parts (11a, 11b) , and wherein a spring unit (12) interacts with the link mechanisms (9, 10) in such a way that relative movement of the intermediate parts (11, 11) relative to each other during a relative rotation of the flange portions (7, 8) a, 11b) is restrained from each other by the spring unit (12), wherein a friction device (13) is arranged inside or outside a spring element (14) of the spring unit (12) and acts by the friction device (13) in a first Relative movement range of the intermediate parts (11a, 11b) a higher relative movement of the intermediate parts (11a, 11b) inhibiting frictional force is generated as in a second movement range of the intermediate parts (11a, 11b) offset from the first movement range. In addition, the invention relates to a friction clutch with this clutch disc (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit einem um eine Drehachse drehbaren, einen Reibbelag aufweisenden Eingangsteil, einem ebenfalls um die Drehachse drehbaren Ausgangsteil und einem das Eingangsteil mit dem Ausgangsteil koppelnden Pendelwippendämpfer, wobei der Pendelwippendämpfer weiterhin einen mit dem Eingangsteil verbundenen ersten Flanschbereich, einen in einem begrenzten Winkelbereich relativ zu dem ersten Flanschbereich um die Drehachse verdrehbaren, mit dem Ausgangsteil verbundenen, zweiten Flanschbereich sowie zwei jeweils über eine Kulisseneinrichtung mit den beiden Flanschbereichen bewegungsgekoppelte Zwischenteile aufweist, und wobei eine Federeinheit derart mit den Kulisseneinrichtungen zusammenwirkt, dass bei einer Relativverdrehung der Flanschbereiche zueinander eine Relativbewegung der Zwischenteile aufeinander zu durch die Federeinheit gehemmt / abgestützt ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Reibkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckplatte und einer mit der Druckplatte reibkraftschlüssig verbindbaren Kupplungsscheibe.The invention relates to a clutch disc for a friction clutch of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a pivotable about an axis of rotation, having a friction lining input part, also rotatable about the axis of rotation output part and the input part to the output part coupling pendulum damper wherein the pendulum rocker damper further comprises a first flange portion connected to the input member, a second flange portion rotatable about the rotation axis relative to the first flange portion, connected to the output member, and two intermediate members respectively coupled to the two flange portions via a link mechanism, and wherein a spring unit cooperates with the link mechanisms such that upon a relative rotation of the flange portions relative to each other, a relative movement of the intermediate parts toward one another is inhibited by the spring unit is protected. In addition, the invention relates to a friction clutch for a drive train of a motor vehicle, with a pressure plate and a frictionally engaged with the pressure plate clutch disc.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bereits hinlänglich bekannt. Die
Zudem ist aus der
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass im Betrieb bei einem unvermeidbaren Durchgang der Eigenresonanz kritische Schwingungszustände entstehen können. Unter Umständen kann der Pendelwippendämpfer in diesen Schwingungsbereichen nicht korrekt arbeiten und entsprechend die Drehungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors verlässlich dämpfen.In the embodiments known from the prior art, however, it has proved to be disadvantageous that in operation at an unavoidable passage of natural resonance critical vibration conditions can arise. Under certain circumstances, the pendulum rocker damper can not work correctly in these oscillation ranges and accordingly reliably dampen the rotational irregularities of the internal combustion engine.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Pendelwippendämpfer in einer Kupplungsscheibe umzusetzen, der eine möglichst konstante Dämpfungsleistung über den gesamten Drehzahlbereich hinweg umsetzt.It is therefore an object of the present invention to overcome the known from the prior art disadvantages and in particular to implement a pendulum rocker damper in a clutch disc, which converts the most constant damping performance over the entire speed range away.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Reibeinrichtung derart innerhalb oder außerhalb eines Federelementes der Federeinheit angeordnet ist und wirkt, dass durch die Reibeinrichtung in einem ersten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile eine höhere die Relativbewegung der Zwischenteile hemmende Reibkraft erzeugt wird als in einem zu dem ersten Bewegungsbereich versetzten zweiten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile. Somit ist gezielt eine Reibeinrichtung zur Erzeugung einer positionsabhängigen Reibkraft eingesetzt.This is inventively achieved in that a friction device is arranged inside or outside of a spring element of the spring unit and acts that a higher the relative movement of the intermediate parts inhibiting frictional force is generated by the friction device in a first relative range of motion of the intermediate parts as in a to the first range of motion offset second relative range of motion of the intermediate parts. Thus, a friction device is selectively used to generate a position-dependent friction force.
Durch diesen Einsatz einer Reibeinrichtung werden zur aktiven Dämpfung der entsprechenden Eigenresonanzen gezielt Reibungskräfte erzeugt, die die Schwingungsenergie in Wärme umwandeln. Somit ist der Pendelwippendämpfer deutlich leistungsfähiger ausgeführt. Eine Hysterese der Federeinheit ist geschickt einstellbar.By means of this use of a friction device, frictional forces are specifically generated for the active damping of the corresponding natural resonances, which convert the vibration energy into heat. Thus, the pendulum rocker damper is designed significantly more powerful. A hysteresis of the spring unit is cleverly adjustable.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed with the subclaims and explained in more detail below.
Ist das zwischen einem ersten Zwischenteil sowie einem zweiten Zwischenteil eingespannte Federelement (der Federeinheit) als eine Schraubendruckfeder ausgebildet, ist das Federelement besonders kompakt ausgeführt.If the spring element (the spring unit) clamped between a first intermediate part and a second intermediate part is designed as a helical compression spring, the spring element is made particularly compact.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Reibeinrichtung zu einer radialen Außenseite des Federelementes, in Bezug auf eine Längserstreckung / Längsachse des Federelementes, oder zu einer radialen Innenseite des Federelementes, in Bezug auf die Längserstreckung / Längsachse des Federelementes, angeordnet ist. Je nach vorhandenem Bauraum lässt sich die gesamte Kupplungsscheibe dann auch besonders kompakt ausbilden.It is also advantageous if the friction device is arranged to a radial outer side of the spring element, with respect to a longitudinal extent / longitudinal axis of the spring element, or to a radial inner side of the spring element, with respect to the longitudinal extension / longitudinal axis of the spring element. Depending on the available space, the entire clutch disc can then also form very compact.
Wenn die Reibeinrichtung ein an dem ersten Zwischenteil befestigtes erstes Reibelement sowie ein an dem zweiten Zwischenteil befestigtes, über den ersten Bewegungsbereich der Zwischenteile mit dem ersten Reibelement reibkraftschlüssig zusammenwirkendes / anliegendes, zweites Reibelement aufweist, ist die Reibeinrichtung besonders einfach aufgebaut.If the friction device has a first friction element fastened to the first intermediate part and a second friction element which is frictionally engaged with the first friction element and which is attached to the second intermediate part, the friction device is particularly simple in construction.
Ist das erste Reibelement in einer Querrichtung des Federelementes (/ quer zu der Längserstreckung) gesehen starr / unverformbar / unflexibel ausgebildet und das zweite Reibelement in der Querrichtung des Federelementes relativ zu dem ersten Reibelement (elastisch) verformbar, ist das erste Reibelement besonders einfach herstellbar.If the first friction element seen in a transverse direction of the spring element (/ transverse to the longitudinal extent) rigid / non-deformable / inflexible and the second friction element in the transverse direction of the spring element relative to the first friction element (elastically) deformable, the first friction element is particularly easy to produce.
Das zweite Reibelement ist besonders bevorzugt mit zumindest einem in der Querrichtung des Federelementes verformbaren Reibarm ausgestattet, der in dem ersten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile an einer Seitenfläche (vorzugsweise einer radialen Außenfläche) des ersten Reibelementes (reibend) anliegt. Somit liegt der Reibarm bevorzugt unter einer radialen Vorspannung an der Seitenfläche des ersten Reibelementes an.The second friction element is particularly preferably equipped with at least one deformable in the transverse direction of the spring element friction arm, which in the first relative range of motion of the intermediate parts on a side surface ( preferably a radial outer surface) of the first friction element (rubbing) is applied. Thus, the friction arm is preferably under a radial bias on the side surface of the first friction element.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere zweckmäßig, wenn sich die Seitenfläche des ersten Reibelementes zu dem zweiten Zwischenteil hin im Durchmesser verjüngt / reduziert. Dadurch ist es möglich, die Reibkraft besonders geschickt in Abhängigkeit der Relativposition der Zwischenteile in dem ersten Bewegungsbereich einzustellen.In this context, it is particularly expedient if the side surface of the first friction element tapers / reduces in diameter toward the second intermediate part. This makes it possible to adjust the frictional force particularly cleverly as a function of the relative position of the intermediate parts in the first movement range.
Das zweite Reibelement ist weiter bevorzugt als ein Zapfen oder eine Hülse ausgebildet, sodass es geschickt radial innerhalb des Federelementes (bei der Ausführung als Zapfen) oder radial außerhalb, um das Federelement herum (bei Ausführung als Hülse), platzsparend angeordnet ist.The second friction element is more preferably formed as a pin or a sleeve, so that it cleverly radially within the spring element (in the embodiment as a pin) or radially outside to the spring element around (when designed as a sleeve), arranged to save space.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die (ersten und zweiten) Reibelemente derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie in dem zweiten relativen Bewegungsbereich der Zwischenteile zueinander beabstandet voneinander angeordnet sind, d.h. dass die Reibeinrichtung in dem zweiten relativen Bewegungsbereich deaktiviert ist (Reibkraft, die durch Reibeinrichtung erzeugt ist, ist minimal / null). Dadurch wird die Reibeinrichtung in ihrem Verschleißverhalten weiter verbessert.Furthermore, it is advantageous if the (first and second) friction elements are matched to one another in such a way that they are arranged at a distance from one another in the second relative movement range of the intermediate parts, i. in that the friction device is deactivated in the second relative movement range (friction force generated by the friction device is minimal / zero). As a result, the friction device is further improved in its wear behavior.
Zudem ist es von Vorteil, wenn das erste Reibelement aus mehreren, sich hinsichtlich ihrer Reibkoeffizienten, unterscheidenden Längsbereichen zusammengesetzt ist. Die unterschiedlichen Reibkoeffizienten werden besonders bevorzugt durch unterschiedliche Materialien umgesetzt. Somit ist es besonders bevorzugt, wenn insbesondere das erste Reibelement über seine Erstreckung entlang der Längsachse hinweg (in mehreren aneinander angrenzenden Längsbereichen) durch verschiedene Materialien ausgebildet ist. Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, wenn das zweite Reibelement in Längsbereichen aus Metall, wie Stahl, oder aus Kunststoff des Typs Polyamid mit einer Beimischung von Kohlefasern, Teflon und/oder Graphit besteht. Dadurch wird die Reibkraft besonders geschickt in Abhängigkeit des ersten relativen Bewegungsbereiches der Zwischenteile eingestellt.Moreover, it is advantageous if the first friction element is composed of a plurality of longitudinal regions which differ in terms of their friction coefficients. The different friction coefficients are particularly preferably implemented by different materials. Thus, it is particularly preferred if, in particular, the first friction element is formed over its extension along the longitudinal axis (in a plurality of adjoining longitudinal regions) by different materials. It has been found to be particularly preferred if the second friction element in longitudinal areas of metal, such as steel, or plastic of the type polyamide with an admixture of carbon fibers, Teflon and / or graphite. As a result, the frictional force is adjusted particularly cleverly as a function of the first relative movement range of the intermediate parts.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Reibkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Druckplatte und einer, mit der Druckplatte reibkraftschlüssig verbindbaren, erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe nach zumindest eine der zuvor beschriebenen Ausführungen.Furthermore, the invention relates to a friction clutch for a drive train of a motor vehicle, with a pressure plate and, with the pressure plate frictionally engageable, clutch disc according to the invention according to at least one of the embodiments described above.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine Kupplungsscheibe mit Pendelwippendämpfer mit Hysterese-Einrichtung (Reibeinrichtung) realisiert. Vorgeschlagen wird, zumindest eine Feder (Federelement) des Pendelwippendämpfers mit einer Reibeinrichtung zur Erzeugung einer positionsabhängigen Reibkraft zu versehen, wobei die Reibeinrichtung innerhalb oder außerhalb der Feder angeordnet ist.In other words, according to the invention, a clutch disc is realized with pendulum rocker damper with hysteresis device (friction device). It is proposed to provide at least one spring (spring element) of the pendulum rocker damper with a friction device for generating a position-dependent friction force, wherein the friction device is arranged inside or outside the spring.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to figures.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei der prinzipielle Aufbau eines in der Kupplungsscheibe eingesetzten Pendelwippendämpfers gut zu erkennen ist, -
2 eine Querschnittdarstellung eines Bereichs des in1 eingesetzten Pendelwippendämpfers, wobei der Aufbau einer zusammen mit einer Federeinheit zwischen zwei Zwischenteilen des Pendelwippendämpfers wirkenden Reineinrichtung zu erkennen ist, -
3 eine perspektivische Ansicht des in Querrichtung geschnittenen, in2 dargestellten Bereichs des Pendelwippendämpfers, -
4 eine Querschnittsdarstellung eines Bereichs eines Pendelwippendämpfers, wie er in einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe nach einem zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzt ist, wobei sich die Reibeinrichtung in ihrer Ausbildung von der Reibeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels derart unterscheidet, dass sie nun außerhalb eines Federelementes der Federeinheit angeordnet ist, und -
5 eine perspektivische Ansicht des in Querrichtung geschnittenen, in4 dargestellten Bereichs des Pendelwippendämpfers.
-
1 a perspective view of a clutch disc according to the invention according to a first embodiment, wherein the basic structure of a used in the clutch disc pendulum rocker is clearly visible, -
2 a cross-sectional view of a portion of the in1 used pendulum rocker damper, wherein the structure of a acting together with a spring unit between two intermediate parts of the pendulum rocker dam clean device can be seen, -
3 a perspective view of the cut in the transverse direction, in2 represented area of the pendulum rocker damper, -
4 a cross-sectional view of a portion of a pendulum rocker damper, as used in a clutch disc according to a second embodiment, wherein the friction device differs in its formation of the friction device of the first embodiment so that it is now located outside a spring element of the spring unit, and -
5 a perspective view of the cut in the transverse direction, in4 shown area of the pendulum rocker damper.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Also, the different features of the various embodiments can be combined freely with each other.
In
Die Kupplungsscheibe
Der Pendelwippendämpfer
Die beiden Flanschbereiche
Die erste Kulisseneinrichtung
Die zweite Kulisseneinrichtung
Auf die Zwischenteile
Erfindungsgemäß ist nun in der Federeinheit
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Reibeinrichtung
Das zweite Reibelement
Das erste Reibelement
Des Weiteren, wie hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt, weist das erste Reibelement
Werden die Zwischenteile
In Verbindung mit den
Es ist in
In anderen Worten ausgedrückt, verschieben sich bei einem Torsionsdämpfer des Typs Pendelwippendämpfer
Somit ist erfindungsgemäß ein Torsionsschwingungsdämpfer
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt wird durch die relative Bewegung der beiden Zwischenelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 22
- Drehachseaxis of rotation
- 33
- Reibbelagfriction lining
- 44
- Eingangsteilintroductory
- 55
- AusgansteilAusgansteil
- 66
- PendelwippendämpferPendulum Seesaw damper
- 77
- erster Flanschbereichfirst flange area
- 88th
- zweiter Flanschbereichsecond flange area
- 9 9
- erste Kulisseneinrichtungfirst setting device
- 1010
- zweite Kulisseneinrichtungsecond setting device
- 11a11a
- erstes Zwischenteilfirst intermediate part
- 11b11b
- zweites Zwischenteilsecond intermediate part
- 1212
- Federeinheitspring unit
- 1313
- Reibeinrichtungfriction device
- 1414
- Federelementspring element
- 1515
- erstes Reibelementfirst friction element
- 1616
- zweites Reibelementsecond friction element
- 1717
- Reibarmlow-friction
- 1818
- Seitenflächeside surface
- 1919
- Reibbelagträgerfriction lining
- 2020
- Nabehub
- 2121
- erste Kulissenbahnfirst slide track
- 2222
- Rollenkörperroller body
- 2323
- zweite Kulissenbahnsecond slide track
- 2424
- dritte Kulissenbahnthird slide track
- 2525
- Längsachselongitudinal axis
- 2626
- Schlitzslot
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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