DE1144066B

DE1144066B - Automatic adjustment device for friction clutches

Info

Publication number: DE1144066B
Application number: DER19626A
Authority: DE
Inventors: Anton Ryba
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1955-09-19
Filing date: 1956-09-11
Publication date: 1963-02-21

Description

Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Reibungskupplungen Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für Reibungskupplungen zum Ausgleich des Reibscheibenverschleißes, der während des Betriebs eintritt, und ist besonders vorteilhaft anwendbar bei elektromagnetisch betätigten Lamellenreibungskupplungen.Automatic adjustment device for friction clutches The invention refers to an automatic adjustment device for friction clutches for Compensation of the friction disk wear that occurs during operation and is particularly advantageously applicable to electromagnetically operated multi-plate friction clutches.

Die meisten der bekannten Reibungskupplungen haben den Nachteil, daß sie infolge des Reibscheibenverschleißes nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden nachgestellt werden müssen. Dadurch ist eine dauernde Wartung erforderlich, was in vielen Fällen die Verwendung dieser Kupplungen erschwert.Most of the known friction clutches have the disadvantage that due to the wear of the friction disc after a certain number of operating hours have to be readjusted. This means that continuous maintenance is required, what in many cases the use of these couplings is difficult.

Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, diesen Nachteil zu beseitigen und eine Einrichtung zu schaffen, die ein selbsttätiges Nachstellen von Kupplungen gewährleistet.The present invention aims to obviate this disadvantage and to create a device that allows automatic readjustment of clutches guaranteed.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein mit einem Innengewinde und einem zu diesem Gewinde gegenläufigen Außengewinde versehener Ring in eine mit einer Ankerscheibe oder mit einem gleichwertigen Betätigungselement verbundene Gewindebüchse eingeschraubt und auf eine mit einer Druckscheibe verbundene Gewindebüchse aufgeschraubt ist, wobei die über die Gewindebüchsen und den Gewindering mit der einen Kupplungshälfte verbundene Ankerscheibe bzw. das gleichwertige Betätigungselement zur Nachstellung mit einer an der anderen Kupplungshälfte befestigten Ringscheibe in Reibungsschluß tritt, und daß der Ring an seinen beiden Stirnseiten zueinander gegenläufig wirksame Rastverzahnungen aufweist, in die von einer Seite her ein federbelasteter, in der Gewindebüchse axial geführter Rastring und von der anderen Seite her ein ebenfalls federbelasteter, in der Gewindebüchse axial geführter Rastring eingreift, so daß der Gewindering gegen Rückdrehung gesperrt ist, die Gewindebüchse einen steten Vorschub in einer Richtung erfährt und im Reibscheibenpaket der größtmögliche Anpreßdruck selbsttätig erzeugt wird.According to the invention this is achieved in that a with a Internal thread and a ring provided with an external thread running in opposite directions into one with an armature disk or with an equivalent actuator connected threaded bushing and screwed onto a connected to a thrust washer Threaded bushing is screwed on, the over the threaded bushings and the threaded ring armature disk connected to one coupling half or the equivalent actuating element for adjustment with an washer attached to the other half of the coupling enters into frictional engagement, and that the ring at its two end faces to each other has counter-acting locking teeth, into which a spring-loaded, in the threaded bushing axially guided locking ring and from the other side also spring-loaded locking ring axially guided in the threaded bushing engages, so that the threaded ring is locked against reverse rotation, the threaded bushing a steady The feed is in one direction and the greatest possible contact pressure is applied in the friction disk package is generated automatically.

Außerdem ist es zweckmäßig, zwischen der Ankerscheibe und der Ringscheibe Reiblamellen anzuordnen. Vorteilhaft ist es des weiteren, die Nachstellvorrichtung zwischen der Ankerscheibe oder einem gleichwertigen Betätigungselement und einer Gegendruckscheibe anzuordnen, die eine Ausnehmung zur Aufnahme der Gewindebüchse aufweist.It is also useful between the armature disk and the annular disk To arrange friction plates. It is also advantageous to use the adjusting device between the armature disk or an equivalent actuator and a To arrange the counterpressure washer, which has a recess for receiving the threaded bushing having.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Nachstellvorrichtung wird erreicht, daß der jeweiligen Drehrichtung entsprechend entweder das Rechts-oder das Linksgewinde zur Wirkung kommt und ein Kraftschub in stets gleicher Richtung entsteht, der die infolge des Verschleißes im Reibscheibenpaket auftretende Maßdifferenz selbsttätig ausgleicht.The inventive design of the adjusting device is achieved that the respective direction of rotation either clockwise or the left-hand thread comes into effect and a power boost always in the same direction arises, the difference in dimension that occurs as a result of wear in the friction disk pack automatically balances.

An Hand der Zeichnungen wird nachfolgend ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen Fig.1 eine schleifringlose elektromagnetische keibscheibenkupplung mit der selbsttätigen Nachstellvorrichtung im Schnitt, Fig. 2 eine elektromagnetisch betätigte Kupplung nach Fig.1 mit mehreren, im magnetischen Teil angeordneten Reibscheiben, Fig. 3 einen Gewindering mit rechts- und linksgängigem Gewinde sowie Sperrzähnen im Schnitt, Fig.4 und 5 je eine Seitenansicht des Gewinderings nach Fig. 3, Fig. 6 und 7 zwei Ansichten des der Druckscheibe zugeordneten Rastrings und Fig. 8 einen der Ankerscheibe zugeordneten Rastring.An exemplary embodiment according to the invention is described below with reference to the drawings described. FIG. 1 shows an electromagnetic disk disk clutch without slip rings with the automatic adjusting device in section, Fig. 2 an electromagnetic actuated clutch according to Fig. 1 with several friction disks arranged in the magnetic part, 3 shows a threaded ring with a right-hand and left-hand thread and ratchet teeth in section, FIGS. 4 and 5 each show a side view of the threaded ring according to FIG. 3, FIG. 6 and 7 show two views of the locking ring assigned to the pressure disc, and FIG. 8 shows one the armature disk associated locking ring.

Die Kupplung nach Fig.1 weist einen Magnetkörper auf, der aus umlaufenden, durch Schrauben 10 fest verbundenen Teilen 1, 2 und einer ruhenden Erregerspule 12 besteht. Der Teil 1 trägt die Klauen 3, in welche die äußeren Reibscheiben 4 eingreifen. In den Klauen 3 ist ebenfalls die Gegendruckscheibe 5 gelagert und mit _ dem Sprengring 6 gesichert. Der als Ringscheibe ausgebildete Teil 2 besteht` -aus zwei ferromagnetischen Ringen 7 und 8, die durch einen urimagnetischen Zwischenring 9 fest miteinander verbunden sind. Zwischen den Teilen 1 und 2 befindet sich der ruhende Teil des Magnetkörpers, welcher aus einem ferromagnetischen Ring 11 und einer Erregerspule 12 besteht, die in einen U-förmigen Ring 13 aus unmagnetischem Material eingebettet ist.The coupling according to FIG. 1 has a magnetic body which consists of revolving parts 1, 2 firmly connected by screws 10 and a stationary excitation coil 12. The part 1 carries the claws 3 in which the outer friction disks 4 engage. The counter-pressure disk 5 is also supported in the claws 3 and secured with the snap ring 6. The part 2, designed as an annular disk, consists of two ferromagnetic rings 7 and 8, which are firmly connected to one another by a urimagnetic intermediate ring 9. Between the parts 1 and 2 is the stationary part of the magnet body, which consists of a ferromagnetic ring 11 and an excitation coil 12 which is embedded in a U-shaped ring 13 made of non-magnetic material.

Die Stromanschlüsse der Erregerspule liegen einerseits an Masse und sind andererseits in bekannter Weise, wie bei 14 ersichtlich, herausgeführt. Zum Festhalten des ruhenden Teils des Magnetkörpers kann beispielsweise ein Rohr 15 dienen.The current connections of the excitation coil are on the one hand to ground and are on the other hand in a known manner, as can be seen at 14, brought out. To the For example, a tube 15 can hold the stationary part of the magnet body in place to serve.

Die Ankerscheibe 16 des magnetischen Teils der Kupplung ist mit einer Gewindebüchse 17 fest verbunden. Die Gewindebüchse 17 trägt innen ein Gewinde 18 und Einschnitte 19; in. welche ein: Rastring 20 mit seinen Mitnelunerzähnen 21 (Fig. 8) eingreift. In der Gewindebüchse 17 sitzt ein Gewindering 22 (Fig. 3), der ein Außengewinde 23 und ein Innengewinde 24 trägt, wovon eines rechts- und das andere linksgängig ist. Beide Stirnflächen des Gewinderings 22 sind mit Rastverzahnungen 25, 26 versehen (Fig. 3, 4, 5), in welche Rastringe 20, 27 (Fig. 6, 7, 8) mit ihren Zähnen 28, 29 eingreifen. Die Zähne 28, 29 der Rastringe 20, 27 sind entsprechend der Neigung der Rastverzahnungen 25, 26 des Gewinderinges 22 angestellt (Fig. 7). Mittels Federn 30 und 31 werden die Rastringe 20 und 27 an die Stirn fläche des Gewinderings 22 gedrückt, wobei sich die Feder 30 gegen einen Sprengring 32 abstützt.The armature disk 16 of the magnetic part of the coupling is firmly connected to a threaded bushing 17. The threaded bushing 17 has a thread 18 and incisions 19 on the inside; in. Which a: locking ring 20 engages with its Mitnelunerzähnen 21 (Fig. 8). In the threaded bushing 17 sits a threaded ring 22 (FIG. 3) which has an external thread 23 and an internal thread 24, one of which is right-handed and the other left-handed. Both end faces of the threaded ring 22 are provided with locking teeth 25, 26 (FIGS. 3, 4, 5) into which locking rings 20, 27 (FIGS. 6, 7, 8) engage with their teeth 28, 29. The teeth 28, 29 of the locking rings 20, 27 are employed in accordance with the inclination of the locking teeth 25, 26 of the threaded ring 22 (FIG. 7). The locking rings 20 and 27 are pressed against the end face of the threaded ring 22 by means of springs 30 and 31, the spring 30 being supported against a snap ring 32.

Eine Gewindebüchse 33 trägt das Gewinde 34, in welches der Gewindering 22 mit seinem Innengewinde 24 verschraubt ist. Die Gewindebüchse 33 ist außerdem mit einer Keilnut 35 für die Wellenverbindung, mit einer Verzahnung 36 für die Mitnahme der inneren Reibscheiben 37 sowie mit Einschnitten versehen; in welche der Rastring 27 mit seinen Mitnehmerzähnenemgreift.A threaded sleeve 33 carries the thread 34 into which the threaded ring 22 is screwed with its internal thread 24. The threaded sleeve 33 is also with a keyway 35 for the shaft connection, with a toothing 36 for the entrainment the inner friction disks 37 and provided with incisions; in which the locking ring 27 engages with its driver teeth.

Eine Druckscheibe 38 stützt sich auf einen Ansatz 39 der Gewindebüchse 33 und überträgt den elektromagnetisch erzeugten Anpreßdruck auf das Reibscheibenpaket: In der Gegendruckscheibe 5 befindet sich eine Ausnehmung 40, in die die Gewinde-Büchse 33 bei ihrer Verschiebung einfahren kann. Außerdem ist die degendruckscheibe 5 mit Nuten 41 zur Mitnahme des zu kuppelnden Teils versehen.A thrust washer 38 is supported on a shoulder 39 of the threaded bushing 33 and transmits the electromagnetically generated contact pressure to the friction disk pack: In the counterpressure disk 5 there is a recess 40 into which the threaded bushing 33 can retract when it is moved. In addition, the flange pressure disc 5 is with Grooves 41 provided for driving the part to be coupled.

Mittels Nadellager 42 sind die beiden Kupplungshälften aufeinander gelagert, so daß eine in sich geschlossene Vorrichtung entsteht, was sich für die Montage der Kupplung als vorteilhaft erweist.The two coupling halves are on top of one another by means of needle bearings 42 stored, so that a self-contained device is created, which is for the Mounting the coupling proves advantageous.

Wie beschrieben, besitzt der Gewindering 22Innen-und Außengewinde, und zwar ein rechts- und ein linksgängiges, und ist mit der Gewindebüchse 17 sowie der Gewindebüchse 33 verschraubt, die entsprechende Gegengewinde tragen. Es ist dabei gleichgültig, welches Gewinde innen und welches außen liegt, wichtig ist nur, daß überhaupt gegenläufige Gewinde vorhanden sind und die Neigungsrichtung der Rastverzahnungen so gewölbt ist, daß entsprechend der jeweiligen Drehrichtung das rechts- oder das linksgängige Gewinde zur Wirkung kommt, während das wirkungslose stets gegen Rückdrehung gesperrt ist.As described, the threaded ring 22 has internal and external threads, namely a right and a left hand, and is with the threaded bushing 17 as well the threaded bushing 33 screwed, the corresponding mating thread. It is It doesn’t matter which thread is inside and which is outside, it is only important that there are opposing threads at all and the direction of inclination of the locking teeth is curved in such a way that, depending on the direction of rotation, the clockwise or the left-hand thread comes into effect, while the ineffective one always against reverse rotation Is blocked.

Der gesamte Anpreßdruck verteilt sich in der Kupplung über den erzeugenden Teil und den Reibteil. Die Größe der Teilkräfte hängt von verschiedenen Faktoren ab, zu denen auch die Gewindesteigung und Gewindereibung gehören. Um die maximale Funktionsfähigkeit der Kupplung zu erhalten, ist es vorteilhaft, zwischen der Ringscheibe 2 und der Ankerscheibe 16, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, mehrere Reibscheiben anzuordnen.The entire contact pressure is distributed in the clutch over the generating one Part and the friction part. The size of the partial forces depends on various factors which also include the thread pitch and thread friction. To the maximum To maintain the functionality of the clutch, it is advantageous to place between the ring washer 2 and the armature disk 16, as shown in FIG. 2, several friction disks to arrange.

Die Ringscheibe 2 ist hierbei auf der Seite der Polflächen mit Klauen 43 versehen, in die die Außenlamellen 44 eingreifen, während die Innenlamellen 45 über Nuten 46 mit der -Gewindebüchse 47 in Verbindung stehen. Die Ankerscheibe 48 ist auf die Gewindebüchse 47 nur aufgeschoben und mittels Sprengringen 49, 50 gegen axiale Verschiebung gesichert, um den Einfluß von Massenkräften weitgehend auszuschalten. Die Scheibe 51 ist formschlüssig mit der Gewindebüchse 47 verbunden, so daß die Scheibe 51 die übertragung der Umfangskraft übernimmt. Die Ankerscheibe 48 kann sich daher auf der Gewindebüchse 47 drehen, und die Nachstellglieder sind vom Schwungmoment der Ankerscheibe 48 entlastet. Die Lamellen 44 und 45 bestehen aus ferromagnetischem Material und haben in der Zone der Erregerspule fensterartige Durchbrüche, wie dies bei elektromagnetischen Kupplungen üblich und bekannt ist. Die Anzahl der Reiblamellen ist beliebig.The annular disk 2 is provided with claws 43 on the side of the pole faces, into which the outer disks 44 engage, while the inner disks 45 are connected to the threaded bushing 47 via grooves 46. The armature disk 48 is only pushed onto the threaded bushing 47 and secured against axial displacement by means of snap rings 49, 50 in order to largely eliminate the influence of inertial forces. The disk 51 is positively connected to the threaded bushing 47, so that the disk 51 takes over the transmission of the circumferential force. The armature disk 48 can therefore rotate on the threaded bushing 47, and the adjusting members are relieved of the momentum of the armature disk 48. The lamellae 44 and 45 are made of ferromagnetic material and have window-like openings in the zone of the excitation coil, as is customary and known in electromagnetic clutches. The number of friction plates is arbitrary.

Die Wirkungsweise der Nachstellvorrichtung wird im folgenden am Ausführungsbeispiel nach Fig.1 beschrieben: Beim Einschalten des Erregerstroms bildet sich um die Spule 12 ein. magnetisches Feld aus, das nach der eingezeichneten, gestrichelten Linie verläuft. Dadurch wird die Ankerscheibe 16 angezogen und der Anpreßdruck auf die Druckscheibe 38 sowie das Reibscheibenpaket wirksam.The mode of operation of the adjusting device is described below using the exemplary embodiment according to FIG. magnetic field, which runs according to the drawn, dashed line. As a result, the armature disk 16 is attracted and the contact pressure on the pressure disk 38 and the friction disk pack is effective.

Falls der Anpreßdruck im Reibscheibenpaket nicht genügend groß ist, entsteht ein Schlupf zwischen der Ringscheibe 2 und der Ankerscheibe 16, da ein Drehmoment über die Gegendruckscheibe 5 direkt auf den Magnetkörper und das Reaktionsmoment über die Gewindebüchse 33 auf die Ankerscheibe 16 wirkt. Dadurch wird der Gewindering 22 gegenüber der Gewindebüchse 17 verdreht, so daß die Gewindebüchse 33 in Richtung auf die Reibscheiben 4, 37 hin verschoben wird, wobei das Gewinde 34 durch den Rastring 27 gegen Rückdrehung verriegelt ist. Im Reibscheibenpaket entsteht der größtmögliche An preßdruck und die Kupplung kann ihr maximales Drehmoment übertragen.If the contact pressure in the friction disk pack is not high enough, there is a slip between the annular disk 2 and the armature disk 16, as a Torque via the counter pressure disk 5 directly on the magnet body and the reaction torque acts on the armature disk 16 via the threaded bushing 33. This will make the threaded ring 22 rotated relative to the threaded bushing 17, so that the threaded bushing 33 in the direction is shifted towards the friction disks 4, 37, the thread 34 through the locking ring 27 is locked against reverse rotation. The largest possible is created in the friction disk package On pressing pressure and the clutch can transmit its maximum torque.

Bei einer Drehrichtungsumkehr löst sich der Rastring 27 und der Rastring 20 kommt zur Wirkung. Der Gewindering 22 kann sich gegenüber der Gewindebüchse 17 nicht mehr verdrehen, wohl aber gegenüber der Gewindebüchse 33. Durch die Gegenläufigkeit der Gewinde des Gewinderings 22 und durch das Zusammenwirken der Rastringe mit den Rastverzahnungen kann sich die Gewindebüchse 33 nur nach einer Richtung, und zwar nach links bewegen. Somit wird jeder Verschleiß im Reibscheibenpaket selbsttätig ausgeglichen. Wird der Erregerstrom ausgeschaltet, so löst sich die Kupplung sofort, und die Einstellung, die sich vor dem Ausschalten eingeregelt hatte, bleibt bestehen.When the direction of rotation is reversed, the locking ring 27 and the locking ring are released 20 comes into effect. The threaded ring 22 can be positioned opposite the threaded bushing 17 do not twist any more, but against the threaded bushing 33. Due to the counter-rotation the thread of the threaded ring 22 and through the interaction of the locking rings with the The threaded bushing 33 can only have locking teeth in one direction, namely move left. This means that any wear and tear in the friction disk pack is automatic balanced. If the excitation current is switched off, the clutch is released immediately, and the setting that was set before switching off is retained.

Die Anwendung der selbsttätigen Nachstellvorrichtung ist nicht auf die elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung beschränkt, die beispielsweise beschrieben wurde, sondern kann bei jeder beliebigen Kupplungsart erfolgen, gleichgültig, ob es sich um Ein- oder Mehrscheibenkupplungen handelt und gleichgültig, auf welche Art der Anpreßdruck erzeugt wird.The application of the self-adjusting device is not on the electromagnetically operated friction clutch limited, for example has been described, but can be done with any type of coupling, irrespective of whether it is a single or multi-disc clutch and it doesn't matter which one Type of contact pressure is generated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Automatic adjustment device for friction clutches, preferably electromagnetically operated multi-plate clutches, characterized in that that one with an internal thread (24) and one to this thread counter-rotating external thread (23) provided with a ring (22) with an armature disk (16, 48) or threaded bushing connected to an equivalent actuating element (17, 47) and screwed onto a threaded bushing connected to a thrust washer (38) (33) is screwed on, the threaded bushings (17, 33; 47) and the threaded ring (22) with the one coupling half connected armature disk (16, 48) or the equivalent Actuating element for adjustment with one attached to the other coupling half Ring disk (2) comes into frictional engagement, and that the ring (22) on both of them End faces having locking teeth (25, 26) that work in opposite directions, in which from one side a spring-loaded, in the threaded bushing (17, 47) axially guided locking ring (20) and from the other side a spring-loaded, in the threaded bushing (33) axially guided locking ring (27) engages so that the threaded ring (22) is locked against reverse rotation, the threaded bushing (33) a steady advance experiences in one direction and the greatest possible contact pressure in the plate pack (4, 37) is generated automatically.

2. Adjustment device according to claim 1, characterized in that that between the armature disk (48) and the annular disk (2) friction plates (44, 45) are arranged.

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that that they are between the armature disk (16, 48) or an equivalent actuating element and a counter-pressure disk (5) is arranged which has a recess (40) for receiving the threaded bushing (33). Publications considered: French U.S. Patent No. 757,544.