DE1160697B

DE1160697B - Resilient support of the friction disks of multi-disc clutches

Info

Publication number: DE1160697B
Application number: DEL29046A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Edgar Koloch
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH; Lamellen und Kupplungsbau August Haeussermann GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH; Lamellen und Kupplungsbau August Haeussermann GmbH
Priority date: 1957-11-09
Filing date: 1957-11-09
Publication date: 1964-01-02
Also published as: CH371644A

Description

Federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schaltkupplungen Die Erfindung bezieht sich auf die federnde Ab- stützung der Reibscheiben von Lamellen-Schaltkupplungert. Es ist bekannt, die Reibscheiben von Lamellenkupplungen mittels drei gehärteter, federnder Spannhebel gegen eine feste Planauflage zu spannen. Ferner - sind federnde Abstützungen der Reibscheiben üblich, die eine Druckplatte über Schraubenfedern zylindrischer oder kegliger Ausführung, runden, rechteckigen oder quadratischen Querschnitts abstützen. Bekannt sind weiter federnde, zentralwirkende Abstützungen der Druckplatte durch Tellerfedern mit Kennlinien gleichbleibenden oder beliebigen Verlaufs. Auch ist eine Lamellen-Schaltkupplung bekannt, bei welcher eine unnachgiebige Abstützung der Gegendruckscheibe gegenüber dem über die Druckplatte auf die Lamellen ausgeübten Druck mit einem in einer Nut eingelassenen Sprengring vorgesehen ist, wobei die Lüftung der Lamellen durch besonders dafür vorgesehene Federn erfolgt.Resilient support of the friction disks of multi-disk clutches, the invention relates to the resilient support of the friction disks of multi-disk Schaltkupplungert. It is known to tension the friction disks of multi-plate clutches by means of three hardened, resilient tensioning levers against a fixed plane support. Furthermore - resilient supports of the friction disks are common, which support a pressure plate via helical springs of cylindrical or conical design, round, rectangular or square cross-section. Also known are resilient, centrally acting supports for the pressure plate by means of disc springs with characteristic curves that are constant or arbitrary. A multi-disc clutch is also known in which a rigid support of the counter-pressure disc against the pressure exerted on the discs via the pressure plate is provided with a snap ring embedded in a groove, the discs being released by springs specially provided for this purpose.

Bekannt ist ferner die Abstützung der Gegendruckscheibe gegenüber dem über die Druckplatte auf die Lamellen ausgeübten Druck durch einen Ab- satz des Lamellenkörpers, wobei eine Schlauchfeder, allein oder zusammen mit elastischen Federscheiben, den Längenausgleich übernimmt, und diese elastischen Federscheiben oder Schraubenfedern die Lüftung der Kupplung bewirken.The support of the reaction plate against the pressure exerted on the pressure plate on the slats pressure is known also by a waste rate of the disk body, wherein a tube spring, alone or together with elastic spring washers, takes over the length compensation, and this elastic spring washers or coil springs, the ventilation of the clutch cause.

Diese bekannten Reibscheibenabstützungen für Lamellen-Schaltkupplungen erfordern erheblichen konstruktiven Raum, der in vielen Fällen nicht zur Verfügung steht. Der Forderung nach möglichst kurzer Baulänge einer Kupplung steht entgegen die Forderung nach einem möglichst großen Federweg zur Erzielung einer hohen Dauerfestigkeit der Kupplüngsfedern.These known friction disc supports for multi-disc clutches require considerable structural space, which in many cases is not available stands. The requirement for the shortest possible length of a coupling is opposed the requirement for the greatest possible spring travel to achieve high fatigue strength the clutch springs.

Durch die Erfindung wird eine federnde Ab- stützung der Reibscheiben für Lamellen-Schaltkupplungen geschaffen, die infolge Wegfalls der bisher üb- lichen federnden Spannhebel, Schrauben- oder Tellerfedern außerordentlich raumsparend ist und darüber hinaus die Reibscheibenabstützung in technischer Hinsicht verbessert. Die erfindungsgemäße Anordnung umgeht nämlich die den Tellerfedern eigene starke Dämpfung sowie die bekannte Setzung der Schraubenfedern, deren Torsionsbeanspruchung aus räumlichen Gründen bei Lamellen-Schaltkupplungen sehr hoch bemessen ist. Es wird dies ermöglicht, weil durch die Erfindung die Funktion von bisher verschiedenen Konstruktionselementen, nämlich Sprengring und Feder, in einem einzigen Element vereinigt sind, das neben der eigentlichen Abstützung (Widerlager) und dem längenmäßigen Ausgleich zugleich die Lüftung übernimmt.By the invention is a resilient waste of friction for lamellar clutches support provided that is extremely space-saving due to elimination of the hitherto customary union resilient clamping lever, screw or disc springs and improves Reibscheibenabstützung technically beyond. The arrangement according to the invention circumvents the strong damping inherent in the plate springs and the known settling of the helical springs, the torsional stress of which is very high in multi-disc clutches for spatial reasons. This is made possible because the invention combines the function of previously different construction elements, namely snap ring and spring, in a single element which, in addition to the actual support (abutment) and length compensation, also takes on ventilation.

Die erfindungsgemäße federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schaltkupplungen verwendet die an sich bekannte Gegendruckscheibe, die sich mit einer Seite gegen die Lamellen und mit der anderen Seite gegen ein Widerlager in Form eines Rings anlegt, der in eine Nut des Lamellenkörpers eingesetzt ist. Die Erfindung kennzeichnet sich darin, daß der Sprengring, der ein federndes, spannungsfreies Widerlager auf dem inneren Lamellenträger bildet, kippbar in einer verbreiterten Nut sitzt. Zweckmäßig sind an der Gegendruckscheibe Mittel (Abfasung, Abrundung oder Ausnehmung) zur Bildung eines veränderlichen Hebels zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe an der Gegendruckscheibe und am Lamellenkörper vorgesehen, derart, daß der Sprengring außer als Widerlager zugleich die Funktion der Kupplungsfeder übemimmt. Damit der Ring in der Nut als Ganzes schwenkt oder umkippt und nicht in sich federnd.nachgibt, ist die, Nut im Lamellenkörper breiter gehalten als in der üblichen Weise und der Ring weiterhin radial geschlitzt.The resilient support of the friction disks of multi-disc clutches according to the invention uses the well-known counter-pressure disc, which is opposed with one side the slats and with the other side against an abutment in the form of a ring creates, which is inserted into a groove in the lamellar body. The invention characterizes that the snap ring, which is a resilient, tension-free abutment on forms the inner lamella carrier, sits tiltably in a widened groove. Appropriate are means (chamfering, rounding or recess) for formation on the counter-pressure disc a variable lever between the lines of action of the force attacks on the Counter-pressure disc and provided on the lamellar body in such a way that the snap ring except as an abutment at the same time takes over the function of the clutch spring. So that the ring swivels or tips over in the groove as a whole and not resiliently yields, the, groove in the lamellar body is kept wider than in the usual way and the Ring still slotted radially.

Die Ausbildung eines Hebels zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe an der Gegendruckscheibe, einerseits und an der Einstichnut des Lamellent.rägers andererseits wird mit einfachen Mitteln dadurch erreicht, daß die Gegendruckscheibe an der dem Sprengring zugekehrten Seite eine schräge Abfasung, eine Abrundung oder eine Ausnehmung aufweist. Durch die entsprechende Wahl der Mittel, d. h. Größe und Art der Abfasung, Rundung oder Ausnehmung läßt sich das mehr oder weniger schnelle Kleinerwerden des Hebels h (F i g. 1) beeinflussen, d. h., die Kennlinie des Druckverlaufs der Kupplung steigt mehr oder weniger schnell an. Hierdurch ist eine zentrale federnde Abstützun- der rückwärtigen Gegendruckscheibe der Kupplung geschaffen, die sich durch große Elastizität auszeichnet, und bei der sich infolge der beim Lösen sich änd#.-rnden Lage der Gegendruckscheibe und des Sprengrings eine zur Länge des jeweiligen Hebels zwischen den Wirkungslinien der auf die Lamellen wirkenden Kräfte und der an der Einstichnut des Lamellenträgers für den Sprengring auftretenden Widerstandskraft eine quadratisch verlaufende Federung einstellt. Die quadratisch verlaufende Federung ergibt sich aus der Gleichung wobei Pa die Anpreßkraft, A die Anfangsverschiebung, K eine Konstante und der Federweor und li f die Länge des Hebels sind.The formation of a lever between the lines of action of the forces acting on the counter-pressure disk on the one hand and on the recess groove of the lamellar carrier on the other hand is achieved by simple means in that the counter-pressure disk has an inclined chamfer, a rounding or a recess on the side facing the snap ring. Through the appropriate choice of means, i. H. The size and type of chamfer, rounding or recess can influence the more or less rapid decrease in size of the lever h (FIG . 1) , i. That is, the characteristic curve of the pressure curve of the clutch increases more or less quickly. This creates a central resilient support of the rear counterpressure disk of the clutch, which is characterized by great elasticity, and in which the length of the respective lever between the lines of action changes due to the changing position of the counterpressure disk and the snap ring when loosening the forces acting on the lamellae and the resistance force occurring at the groove of the lamellar carrier for the snap ring sets a square springing. The quadratic suspension results from the equation where Pa is the contact pressure, A is the initial displacement, K is a constant and the spring force and li f is the length of the lever.

In weiterer Ausg gestaltung, el der Erfindung weist der Sprengring am äußeren Umfang drei oder mehr Zun 'gen auf, die aus der Ebene des Sprengrings in Richtun- der Ge-endruckscheibe zum Toleranzausgleich gebogen sind. Weiterhin kann die Gegendruckscheibe so ausgebildet sein, daß die nockenförmigen Auskragun.gen, des Sprengrings mir an ihren Spitzen zur Anlage an die Stimfläche der Gegendruckscheibe kommen, die innerhalb dieser Aufla-eflächen so freigehalten ist, daß ein überstülpen des Sprengrings über seine Planlage hinaus ermöglicht ist. Hierdurch ist ein einfacher und doch wirksamer Toleranzausgleich geschaffen. Gleichzeitig ergeben sich durch die Ausbildung der Lappen des Widerlagersprengrings als Biegefedern mannigfache Variationsinöfflichkeiten als Korrekturglied -zwischen übersetzungs-, Eigeniederun-s-Charakteristik des Lamellenpakets und der äußeren Federung.In a further Ausg design, the invention has the snap ring on the outer circumference there are three or more tongues that protrude from the plane of the snap ring are bent in the direction of the pressure disc to compensate for tolerances. Farther the counter pressure disc can be designed so that the cam-shaped projections, of the snap ring at their tips to rest against the face of the counter-pressure disc come, which is kept free within these support surfaces so that one can slip over it of the snap ring is made possible beyond its flatness. This is an easy one and yet effective tolerance compensation created. At the same time result from the formation of the lobes of the abutment snap ring as spiral springs manifold Variation details as a correction element -between translation-, self-performance characteristic the disk pack and the external suspension.

Nach einem weit2ren Merkmal der Erfindung ist die Schräge der Abfasung an der Gegendruckscheibe einer vorbestimmten Schräglage des Sprengrings angepaßt. Da die Schräglage des Sprengrings maßgebend für das maximal zulässige übertragbare Dreh-C C moment ist, wird in einfacher Weise durch Abstimmun- der Abfasung und der Schräglage des Sprengrings eine unzulässige Beanspruchung der Kupplung vermieden.According to a further feature of the invention, the bevel of the chamfer on the counter-pressure disk is adapted to a predetermined inclined position of the snap ring. Since the inclined position of the snap ring is decisive for the maximum permissible transmissible torque C C , an inadmissible stress on the coupling is avoided in a simple manner by coordinating the chamfer and the inclined position of the snap ring.

F i 1 zeigt die Gegendruckscheibe einer Lamellen-Schaltkupplung mit der erfindungsgemäßen Ab-Stützung, F i g. 2 eine andere Ausbildung der Geggendruckscheibe, F i 3 eine Ansicht in Richtung Pfeil A (F i g. _2) bei abgebrochen dargestelltem Sprengring; F i Ig. A, und 5 zeigen Ausfühlungsbeispiele der Gegendruckscheibenabstützung mit nockenartig hochgezogenen Auskragungen des Sprengrings; F i g. 6 zeigt eine entsprechende Ansicht in Richtun- Pfeil B (F i 5)# F i g. 7 eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstands mit begrenzender Endlage im eingerückten Zustand.F i 1 shows the counter-pressure disk of a multi-disc clutch with the support according to the invention, F i g. 2 shows another embodiment of the Geggendruckscheibe, F i 3 is a view in the direction of arrow A (. F i g _2) Pictured at aborted snap ring; F i Ig. A and 5 show exemplary embodiments of the counter-pressure disk support with projections of the snap ring raised in the manner of a cam; F i g. 6 shows a corresponding view in the direction of arrow B (F i 5) # F i g. 7 shows an embodiment of the subject matter of the invention with a limiting end position in the engaged state.

Die Gegendruckscheibe 1 ist in bekannter Weise auf dem Lameflenträ-er 3 be-renzt axial verschiebbar und leat sich mit einer Seite gegen die Lamellen 2 der X upplung. Mit ihrer anderen, den Lamellen abgekehrten Seite legt sie sich ohne Zwischenschaltung eines besonderen Federglieds unmittelbar an das federnde Wid,-rlager el, das durch einen in die C breiter als üblich eingestochene, ringförmige Einstecbnut 9 des Lamellenträgers 3 eingesetzten federnden Sprengrings 4 gebildet ist. Dieser Sprengring 4 ist federhart und einseitig offen, also nicht ringförmig C C ge schlossen, so daß er spannungsfrei C ist. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel sind die Anlageseiten 1 a und 1 b der Gegendruckscheibe 1 durch Abfasung 5 verkürzt ausgeführt.The reaction disk 1 is in a known manner on the Lameflenträ-er 3-renzt be axially displaceable and leat with one side against the plates 2 of the X upplung. With its other side facing away from the lamellas, it lies directly against the resilient Wid, -rlager el, without the interposition of a special spring member, which is formed by an annular recess 9 of the lamella carrier 3 inserted into the C wider than usual, resilient snap ring 4 inserted. This snap ring 4 is spring-hard and open on one side, so not closed in a ring CC ge, so that it is C stress-free. In the case of the one shown in FIG. 1 , the contact sides 1 a and 1 b of the counterpressure disk 1 are shortened by chamfering 5.

In F i 2 sind die Anlageflächen la, 1 b durch die Rundung 5' abgekürzt. Diese Figur zeigt die Kupplung im eingerückten Zustand. Der Sprengring 4 ist leicht aus seiner Aus-aneslav heraus in eine Schräglage gekippt. wobei eine Gegenspannung im Ring 4 entstellt.In F i 2, the contact surfaces 1 a , 1 b are abbreviated by the rounding 5 '. This figure shows the clutch in the engaged state. The snap ring 4 is slightly tilted out of its aneslav into an inclined position. whereby a counter-tension in the ring 4 is distorted.

In F i g. 1 sind die wirkenden Kräfte eingezeichnet. Pfeil Pa verdeutlicht die Anpreßkraft der Lamellen, welcher eine g gleich große Widerlagerkraft W entspricht. Zwischen beiden Kräften bildet sich der Hebel h aus. Bei eingerückter Kupplung befindet sich der spannungsfreie, federnde Sprenermg in einer c La,-e, bei welcher der Hebelarm h infolge der Ausbildung der GegendruckscheiK- ap der Anlagestelle zum Widerlagerring 4 entsprechend kleiner ist. Durch entsprechende Gestaltung der Abfasung und des Spiels des Widerlaggerrings 4 in der Ringnut können alle gewünschtion Verhältnisse berücksichtig werden.In Fig. 1 shows the forces acting. Arrow Pa illustrates the contact pressure of the lamellas, which corresponds to an abutment force W that is equal to g. The lever h is formed between the two forces. When the clutch is engaged, the tension-free, resilient Sprenermg is in a c La, -e, in which the lever arm h is correspondingly smaller as a result of the formation of the counterpressure plate of the contact point with the abutment ring 4. By appropriately designing the chamfer and the play of the abutment ring 4 in the annular groove, all desired conditions can be taken into account.

Bei dem in den F i -. 4 und 5 daraestellten Ausführungsbeispiel ist das Widerlager, nämlich der federnde Sprengring, mit drei nockenförmigen Auskrag:;ungen 6 versehen, wodurch die Länge des den Federweg beeinflussenden Hebels h vergrößert wird. Die Nocken sind zwecks Ausgleichs der Toleranzen in Richtung der Gegendruckscheibe 1 vorgewölbt.In the case of the F i -. 4 and 5 illustrated embodiment is the abutment, namely the resilient snap ring, provided with three cam-shaped protrusions 6 , whereby the length of the lever h influencing the spring path is increased. In order to compensate for the tolerances, the cams are bulged in the direction of the counter-pressure disk 1.

Die Gegendruckscheibe 1 wird im Bereich der Auskragungen 6 mit Ausnehmungen 7 versehen, derart, daß nur die Spitzen der nock-enartigen, vorgewölbten Auskragungen zur Anlage an die Stirnfläche la der Gegendruckscheibe 1 kommen und ein Zurückfedern der vorgewölbten Auskragung bis über die Planebene des Sprengrings hinaus möglich ist (F i g. 5). The counterpressure disk 1 is provided with recesses 7 in the area of the projections 6 , so that only the tips of the cam-like, protruding protrusions come to rest on the end face la of the counterpressure disk 1 and the protruding protrusion springs back beyond the plane of the snap ring is possible ( Fig. 5).

Auf diese konstruktiv einfache Weise läßt sich der Federweg weiter vergrößern und ein noch weicheres C g Schalten erreichen.In this structurally simple way, the spring travel can be increased further and an even smoother C g shifting can be achieved.

Bei dem in F i g. 7 dargestellten Beispiel ist die Schräge der Abfasun- an der Gegendruckscheibe 1 ,lage des Sprengrings aneiner wünschten Schräg --e C gepaßt. Die Schräglage des Sprengrings ist maßgebend für das maximal zulässige übertragbare Drehmoment. F i g. 7 zeigt als eine gewollte Begrenzung der Schräglage des Sprengrings. Der Hebel li wird hier # 0, dadurch feste Verriegelung der Kupplung da kein weiteres Nachgeben möglich ist. Bei dieser Abstimmung von Abfasung und Schräglage des Sprengrings ist einer unzulässigen Beanspruchung der Kupplung und einer zu weitgehenden Schräglage des Sprengrings eine Grenze gesetzt.In the case of the one shown in FIG. The example shown in FIG. 7 is the bevel of the chamfer on the counterpressure disc 1 , the position of the snap ring on a desired bevel --e C fitted. The inclination of the snap ring is decisive for the maximum permissible transmissible torque. F i g. 7 shows as a deliberate limitation of the inclination of the snap ring. The lever left here becomes # 0, which means that the clutch is locked securely as no further yielding is possible . With this coordination of the chamfer and the inclined position of the snap ring, there is a limit to excessive stress on the coupling and excessive inclination of the snap ring.

Die Ausbildung der Lamellenk-upplung läßt sieh für einen bestimmten vorgegebenen Verschleißwe-, festlegen, so daß ein Nachstellen der Kupplung innerhalb dieses Verschleißwe-s nicht notwendi- ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Einfluß der Wärmedehnunc das Betriebsverhaiten der Kupplung nicht nachteilig beeinflußt und daß die Schaltkraft auch bei einem etwaicen Verschleiß des Reibscheibenbelags gleichbleIbt.The formation of the Lamellenk-upplung can check f or a certain predetermined Verschleißwe-, set so that a readjustment of the clutch is within this Verschleißwe-s World do not necessarily. Another advantage is that the influence of the thermal expansion does not adversely affect the operating behavior of the clutch and that the shifting force remains the same even if the friction disk lining is worn.

Die Abstützung ist raumsparend und infolge Wegfalls der federnden Zwischenlemente, wie Teller- 'bzw. Schraubenfedern, G--lenkhebel u. dgl., auch fertigungstechnisch erheblich billiger. In dem so gewonnenen Raum können zur Verstärkung der Kupplung mehr Lamellen untergebracht werden. Insbesondere erhält man eine konstante Schaltkraft, was sonst nur durch viel konstruktiven Raum erfordernde Hintereinanderschaltung von Tellerfedern verschiedener Steifigkeitsziffern erreicht werden kann. Darüber hinaus wird ohne konstruktive Nachteile ein großer Lüftweg an den Lamellen erzielt, da der erwähnte steile Druckanstieg des Druckverlaufs der Kupplung, bezogen auf den Ausrückweg, auch hier wirksam wird.The support is space-saving and due to the omission of the resilient Intermediate elements, such as plate 'respectively. Coil springs, G-steering levers and the like, also considerably cheaper in terms of production technology. In the space gained in this way more plates can be accommodated to reinforce the coupling. In particular you get a constant switching force, which otherwise only through a lot of constructive space Requiring series connection of disc springs with different stiffness figures can be reached. In addition, it is a large one without any design drawbacks Ventilation path achieved on the lamellas, since the aforementioned steep pressure rise of the pressure curve the clutch, based on the release travel, is also effective here.

Claims

Patentansprüche.- 1. resilient support of the friction disks of multi-disk clutches, the on the inner disk carrier axially limited displaceable counter-pressure disk applies in her the lamellae side remote directly to an inserted into a groove of the inner disk carrier circlip, d a d u rch g e k hen - characterized in that the snap ring (4) which forms a resilient, stress-free abutment on the inner disk carrier (3), tiltably seated in a widened groove (9).

2. Resilient support according to claim 1, characterized in that the reaction plate (1) at the ( '5), or has the snap ring (4) side facing an oblique chamfer (5), a waste rounding a recess (7). 3. Spring support = g according to claim 1 or 2, characterized in that the split ring (4) on the outer circumference has at least three tongues (6) which are bent out of the plane of the split ring (4) to the counter-pressure disc (1). 4. Resilient support according to claim 2 and 3, characterized in that the recess (7) is arranged radially inside the contact edges of the tongues (6) . 5. Resilient support according to claim 2 to 4, characterized in that the incline of the chamfer (5) on the counter-pressure disc (1) is adapted to a predetermined inclined position of the snap ring (4). Documents considered: German Patent Specifications No. 529 167, 804 275; Swiss Patent No. 116 635; British Patent No. 729,060; USA. Patent Nos. 2,140,619, 2,279,700, the 2,397,414th