DE1119130B

DE1119130B - Elastic clutch disc, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE1119130B
Application number: DEF24085A
Authority: DE
Inventors: Richard Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1957-10-02
Filing date: 1957-10-02
Publication date: 1961-12-07
Also published as: CH363568A

Description

Elastische Kupplungsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Kupplungsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die aus einem auf der Abtriebswelle axial verschlebbaren Tragkörper und an diesem befestigten, im wesentlichen ebenen Metallsegmenten besteht. Die Metallsegmente sind mit einem Belag aus aufgeklebtern oder aufgepreßtem Asbest, aus gesintertem Metall, Sinterbronze oder einem keramischen Belag versehen.Elastic clutch disc, in particular for motor vehicles. The invention refers to an elastic clutch disc, especially for motor vehicles, which consists of a support body that can be moved axially on the output shaft and on this fixed, essentially flat metal segments. The metal segments are with a covering made of glued or pressed on asbestos, made of sintered Metal, sintered bronze or a ceramic coating.

Zur Erzielung eines allmählichen Eingriffes der Scheibenkupplung werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen, aber auch bei Kupplungen anderer Anwendungsgebiete, z. B. im Maschinenbau, weitgehend Kupplungsscheiben mit in axialer Richtung federndem Scheibenkranz verwendet. Dieser federnde Scheibenkranz wird auf verschiedene Arten erzeugt: Gebräuchlich sind Kupplungsscheiben, bei welchen der Scheibenkranz unter dem Reibungsbelag geschlitzt und wellenförmig verbogen ist, wobei die Kupplungsbeläge wechselseitig an jeweils den erhabenen Stellen der Wellen angenietet sind. Weiterhin werden vielfach ebene Kupplungsscheiben aus Stahlblech benutzt, bei denen zwischen dem Kupplungsbelag und der Stahlscheibe dünne, federnde Zwischenlagen mit entsprechender Wellenform angeordnet sind. Schließlich gibt es auch noch Kupplungsscheiben, bei welchen der Durchmesser der Kupplungsscheibe kleiner gehalten ist als der Innendurchmesser des Kupplungsbelages und der Kupplungsbelag an wellenförmig ausgebildeten Federsegmenten befestigt ist, die wiederum an der Kupplungsscheibe angenietet sind.To achieve a gradual engagement of the disc clutch especially in motor vehicles, but also in clutches in other areas of application, z. B. in mechanical engineering, largely clutch disks with resilient in the axial direction Washer rim used. This springy washer collar is made in a number of ways Generated: Clutch disks are common in which the disk rim is below the friction lining is slotted and bent in a wave shape, with the clutch linings are riveted alternately at the raised points of the waves. Farther Flat clutch plates made of sheet steel are often used, where between the clutch lining and the steel disc, thin, resilient intermediate layers with corresponding Waveform are arranged. Finally, there are also clutch discs which the diameter of the clutch disc is kept smaller than the inner diameter of the clutch lining and the clutch lining on wave-shaped spring segments is attached, which in turn are riveted to the clutch disc.

Diese bisher bekannten federnden Kupplungsscheiben sind für die Anwendung von metallischen Belägen, wie z. B. Sinterbronzebelägen, oder auch von keramischen Belägen vollkommen ungeeignet. Diese äußerst verschleißfesten Beläge sucht man zur Erzielung einer Scheibe von geringem Trägheitsmoment und auch zur Einsparung an Metallen mit möglichst dünnen Belagschichten auszuführen, was im Hinblick auf die sehr hohe Verschleißfestigkeit dieser Beläge ohne weiteres zulässig ist. Diese dünnen Metallbelagschichten lassen sich aber nur anwenden, wenn man sie direkt auf einem Trägerblech aufbringt, z. B. durch Aufsinterung. Da bei dem Sinterprozeß sehr hohe Temperaturen erreicht werden, gehen die Federungseigenschaften des Trägerbleches verloren, auch wenn man hochwertiges Federstahlblech für diese Teile verwendet. Außerdem erreichen die federnden Segmente unter dem Belag infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit der Metallbeläge und der großen Temperaturbeständigkeit derselben im Betrieb wesentlich höhere Temperaturen als bei Anwendung organischer Beläge, so daß durch Wänneeinwirkung die Federungseigenschaften des federnden Scheibenkranzes im Betrieb bald verlorengehen.These previously known resilient clutch disks are for the application of metallic coverings, such as B. sintered bronze coverings, or ceramic Coverings completely unsuitable. These extremely wear-resistant pads are what you are looking for Obtaining a disc of low moment of inertia and also to save on Metals to run with the thinnest possible layers, which is with regard to the very high wear resistance of these coverings is readily permissible. These thin ones Metal layers can only be applied if you put them directly on you Applying carrier plate, z. B. by sintering. Since the sintering process is very high Temperatures are reached, go the suspension properties of the carrier plate lost even if high quality spring steel sheet is used for these parts. In addition, the resilient segments reach under the covering due to the high thermal conductivity the metal coverings and the high temperature resistance of the same in operation higher temperatures than when using organic coverings, so that due to the effects of heat the resilience of the resilient disc ring will soon be lost during operation.

Auch für die Verwendung von aufgeklebten oder aufgepreßten Asbestbelägen sind die bekannten elastischen Kupplungsscheiben ungeeignet. Die Verwendung von aufgeklebten oder aufgepreßten Belägen ist z. B. -erforderlich, wenn die Kupplung für hohe Drehzahlen ausgelegt werden soll. Bei der Verwendung von aufgepreßten oder aufgeklebten Belägen ist es nicht mögl2i, diese Beläge auf die federnden Teile aufzubringen. In diesem Fall müssen die Asbestbeläge auf Metallringe aufgeklebt oder aufgepreßt werden, die dann wiederum an den federnden Teilen der Kupplungsscheibe angebracht werden. Daraus ergibt sich als Nachteil eine teuere Herstellung, ein hohes Gewicht und ein hohes Trägheitsmoment der Kupplungsscheibe.Also for the use of glued or pressed on asbestos coverings the known elastic clutch disks are unsuitable. The usage of glued or pressed on coverings is z. B. -required if the clutch should be designed for high speeds. When using pressed or Glued-on coverings, it is not possible to apply these coverings to the resilient parts. In this case, the asbestos coverings must be glued or pressed onto metal rings which in turn are attached to the resilient parts of the clutch disc will. The disadvantage of this is that it is expensive to manufacture and that it is heavy and a high moment of inertia of the clutch disc.

Es ist weiterhin eine federnde Kupplungsseheibe bekannt, die aus zwei Scheiben zusammengesetzt ist und bei der die Flächen, die mit dem Reibbelag versehen sind, im ausgekuppelten Zustand konisch verlaufen. Auch diese Ausbildung der Kupplungsscheibe setzt die Verwendung von aufgenieteten Belägen voraus, da die mit dem Belag zu versehende Fläche selbst federt und im Ruhezustand nicht eben ist. Auch für die Verwendung von gesinterten Metallbelägen bzw. keramischen Belägen ist die Scheibe auf Grund der schon aufgeführten Nachteile ungeeignet.It is also known a resilient clutch disc, which consists of two Discs is composed and in which the surfaces that are provided with the friction lining are conical in the disengaged state. This training of the clutch disc, too requires the use of riveted coverings, as those to be provided with the covering The surface itself is springy and is not level when it is idle. Also for use The disc is due to sintered metal or ceramic coverings unsuitable for the disadvantages already listed.

Es ist weiterhin noch eine Kupplungsscheibe bekannt, die selbst nicht mit dem Reibbelag versehen ist, sondern die nur aus zwei ebenen Scheiben besteht, die an einer Nabe befestigt sind und unter dem Kupplungsdruck verformt werden. Die Beläge sind an den beiden Druckplatten angebracht. Diese Bauart hat den Nachteil, daß die Befestigung von Belägen an den Druckplatten umständlich und teuer ist und daß insbesondere nach Abnutzung der Beläge die ganze Kupplung demontiert und erneuert werden muß, wogegen, wenn die Kupplungsscheibe mit dem Reibbelag versehen wird, nach Abnutzung des Reibbelages nur die Kupplungsscheibe ausgetauscht zu werden braucht und die Kupplungsseheibe relativ einfach durch Aufbringen neuer Beläge erneuert werden kann.There is still another known clutch disc that is not itself provided with the friction lining is, but only from two levels Disks that are attached to a hub and under clutch pressure be deformed. The pads are attached to the two pressure plates. This type has the disadvantage that the attachment of coverings to the printing plates is cumbersome and is expensive and that especially after wear of the linings, the whole clutch must be dismantled and replaced, whereas if the clutch disc with the friction lining is provided, only the clutch disc is replaced after the friction lining is worn needs to be and the clutch disc relatively easy by applying new Coverings can be renewed.

Bei der Kupplungsscheibe gemäß der Erfindung werden die aufgezählten Nachteile der bekannten Anordnungen dadurch vermieden, daß die Scheibe so ausgebildet wird, daß die Metallsegmente den Tragkörper der Kupplungsscheibe infolge des Kupplungsdruckes elastisch verfonnen. In besonderem Maße eignet sich die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe zur Anwendung von gesinterten Metallbelägen bzw. kerarnischen Belägen, jedoch auch bei der Verwendung von aufgepreßten oder aufgeklebten Asbestbelägen werden wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Kupplungsscheiben erzielt. Der federnde Tragkörper der Kupplungsseheibe befindet sich außerhalb der Reibungszone und ist den Wärmeeinwirkungen, die durch den auftretenden Schlupf in der Kupplung auftreten, viel weniger ausgesetzt als bei den bekannten Anordnungen. Die Beläge können ohne Schwierigkeiten direkt auf die Segmente aufgesintert bzw. aufgeklebt oder aufgepreßt werden, da diese Seginente keine federnden Teile und im wesentlichen eben ausgebildet sind. Es ergibt sich so eine wirtschaftliche, dauerhafte und hohe Temperaturen standhaltende Kupplungsscheibe, wobei das Schwungmoment und das Gewicht der gesamten Scheibe gering bleibt.In the case of the clutch disc according to the invention, those are enumerated Disadvantages of the known arrangements avoided in that the disc is designed in this way is that the metal segments the support body of the clutch disc as a result of the clutch pressure elastically formed. The clutch disc according to the invention is particularly suitable for the use of sintered metal coverings or ceramic coverings, but also when using pressed or glued on asbestos coverings are essential Advantages achieved over the known clutch disks. The resilient support body the clutch plate is outside the friction zone and is exposed to the effects of heat, caused by the slip occurring in the clutch, much less exposed than in the known arrangements. The rubbers can be applied directly without difficulty be sintered or glued or pressed onto the segments, since these segments no resilient parts and are essentially flat. It surrenders such an economical, durable and high temperature withstanding clutch disc, the moment of inertia and the weight of the entire disc remains low.

Die Figuren zeigen mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung. Es zeigt Fig* 1 die halbe Ansicht einer Kupplungsscheibe mit den an dem Tragkörper befestigten Segmenten, Fig. 2 den Schnitt längs der Linie A -B in Fig. 1 durch die gesamte Scheibe und die beiderseits der Scheibe befindlichen Druckplatten, Fig. 3 und 4 je einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, jedoch durch zwei andere Ausführungsformen der Kupplungsscheibe.The figures show several exemplary embodiments according to the invention. Fig. 1 shows a half view of a clutch disc with the segments attached to the support body, Fig. 2 shows the section along the line A- B in Fig. 1 through the entire disc and the pressure plates located on both sides of the disc, Figs. 3 and 4 each a section corresponding to FIG. 2, but through two other embodiments of the clutch disc.

In den Fig. 1 und 2 sind die die Reibungsbeläge 1 tragenden Metallsegmente 2 nach innen zu verlängert und außerhalb der Reibungszone mit dem Tragkörper 3 durch Nieten 4 verbunden. Die Gesamtstärke der Segmente 2 mit den Belägen 1 ist bei allen an einem Tragkörper 3 anzubringenden Segmenten 2 etwa gleich, jedoch sind zur Erzielung der Scheibenfederung zwischen dem Tragkörper 3 und den Metallsegmenten 2 Zwischenlagen 5 unterschiedlicher Stärke angeordnet bzw. abwechselnd immer ein Segment 2 mit einer solchen Zwischenlage 5 und das nächste ohne Zwischenlage direkt an dem Tragkörper 3 befestigt. Die Stärke der Zwischenlagen 5 beträgt etwa 0,5 bis 1 mm je nach dem Durchmesser der Kupplungsscheibe.In FIGS. 1 and 2, the metal segments 2 carrying the friction linings 1 are extended inward and connected to the support body 3 by rivets 4 outside the friction zone. The total thickness of the segments 2 with the coverings 1 is approximately the same for all of the segments 2 to be attached to a support body 3 , but to achieve the disc suspension between the support body 3 and the metal segments 2, intermediate layers 5 of different thicknesses are arranged or a segment 2 with one alternating such intermediate layer 5 and the next attached directly to the support body 3 without an intermediate layer. The thickness of the intermediate layers 5 is about 0.5 to 1 mm, depending on the diameter of the clutch disc.

Durch den seitlichen Kupplungsdruck werden die mit dem Belag 1 versehenen Metallsegmente 2 in eine Ebene gedrückt. Hierdurch wird der Tragkörper 3 wellenförmig elastisch verformt. Um diesen Tragkörper genügend elastisch ausbilden zu können, empfiehlt es sich, innerhalb diesem in Umfangsrichtung angeordnete Schlitze 6 vorzusehen. Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist besonders wirtschaftlich auszuführen und zeigt sehr gute Federungseigenschaften, weil durchweg im wesentlichen ebene Teile, die leicht herstellbar sind, zur Anwendung kommen. The metal segments 2 provided with the lining 1 are pressed into a plane by the lateral clutch pressure. As a result, the support body 3 is elastically deformed in a wave-like manner. In order to be able to make this support body sufficiently elastic, it is advisable to provide slots 6 arranged in the circumferential direction within it. The embodiment described can be carried out particularly economically and has very good suspension properties because essentially flat parts that are easy to manufacture are used throughout.

Die Fig. 3 zeigt ein ähnliches Beispiel, jedoch wird hier die Scheibenfederung durch unterschiedliche Stärke des Belages 7 bzw. 8 auf jeder Seite der Metallsegmente 2 erzielt. Diese Metallsegmente 2 sind auf einer Seite mit einem dünnen Belag 7 und auf der anderen mit einem etwas dickeren 8 versehen, wobei die Gesamtstärke des Belages, der an einer Kupplungsscheibe zur Anwendung kommenden Segmente gleich bleibt. Die elastische Verformung jeweils immerg des Tragkörpers 9 ergibt sich hier in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 (Fig. 2). 3 shows a similar example, but here the disc suspension is achieved by different thicknesses of the covering 7 and 8 on each side of the metal segments 2. These metal segments 2 are provided with a thin lining 7 on one side and a somewhat thicker 8 on the other, the total thickness of the lining remaining the same for the segments used on a clutch disc. The elastic deformation in each case of the support body 9 results here in the same way as in Example 1 (FIG. 2).

Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel, und zwar unter Verwendung gleicher Metallsegmente 2 wie in dem Beispiel nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß hier die elastische Verformung des Tragkörpers 10 nicht durch Zwischenlagen erzeugt wird, sondern der Tragkörper 10 selbst eine Wellenform aufweist, also im ausgekuppelten Zustand etwa jene Form besitzt, die er nach dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel 1 im eingekuppelten Zustand aufweist. Die Metallsegmente 2, die auf jeder Seite mit dem Reibbelag 1 versehen sind, sind an diesem Tragkörper 10 befestigt. Unter dem Kupplungsdruck wird eine Verformung des gewellten Tragkörpers 10 hervorgerufen, und zwar derart, daß die Wellen abgeschwächt werden, also dieser Tragkörper 10 sich dem ebenen Zustand nähert.Fig. 4 shows a further example, using the same metal segments 2 as in the example of FIG. 1 with the difference that here the elastic deformation of the support body 10 is not produced by intermediate layers, but the support body 10 itself has a wave shape , that is, in the disengaged state, has approximately the shape that it has in the coupled state according to Example 1 shown in FIG. 2. The metal segments 2, which are provided with the friction lining 1 on each side, are attached to this support body 10 . Under the clutch pressure, a deformation of the corrugated support body 10 is caused, in such a way that the waves are weakened, that is, this support body 10 approaches the flat state.

In den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der die Reibbeläge tragende und die elastische Verformung aufnehmende Tragteil innenhegend angeordnet. Sein Außendurchmesser ist somit kleiner als der Innendurchmesser des Kupplungsbelages. Dieser Tragteil kann auch außerhalb der Kupplungsbeläge, also mit einem größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Kupplungsbelages beträgt, ausgeführt werden, was z. B. für die Außenlamellen von Mehrscheibenkupplungen in Frage käme.In the illustrated and described exemplary embodiments, the supporting part carrying the friction linings and absorbing the elastic deformation inside arranged. Its outside diameter is therefore smaller than the inside diameter of the Clutch lining. This support part can also be outside the clutch linings, so with a larger inside diameter than the outside diameter of the clutch lining is to be carried out, which z. B. for the outer plates of multi-disc clutches would be an option.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Elastic clutch disc, especially for motor vehicles, consisting of a support body that is axially displaceable on the output shaft and essentially flat metal segments attached to it, which are provided with a covering made of glued or pressed on asbestos, sintered metal, sintered bronze or a ceramic covering are, characterized in that the metal segments (2) elastically deform the support body (3 or 9 or 10) as a result of the clutch pressure.

2. Elastic clutch disc according to claim 1, characterized in that the elastic deformation of the substantially flat supporting body (3) is achieved by intermediate layers (5) of different thickness between the metal segments (2) carrying the lining and the supporting body (3) . 3. Elastic clutch disc according to claim 1, characterized in that the elastic deformation of the substantially flat support body (9) is achieved by alternately different layer thicknesses of the covering on both sides of the metal segments (2). 4. Elastic clutch disc according to claim 1, characterized in that the support body (10) is wave-shaped and the metal segments (2) carrying the friction lining are alternately attached to raised and recessed points of the corrugated support body (10) . Considered publications: German Patent Nos. 392 583, 524 393; German utility model No. 173 8 477; U.S. Patent No. 2,299,0283 2,324,913 .