DE2733880A1 - Vehicle friction clutch disc with separate hub plate - has flexible connection in space between riveted hub and friction ring - Google Patents
Vehicle friction clutch disc with separate hub plate - has flexible connection in space between riveted hub and friction ringInfo
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Abstract
Description
Kupplungsscheibe Clutch disc
Die Erfindung Letrifft eine Kupplungsscheibe, inshesondere für Kupplungen in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a clutch disc, in particular for clutches in motor vehicles.
Vor allem betrifft die Erfindung eine Kupplungsscheibe mit einem Reibteil und einer Nabenteil welche durch eine elastische Vorrichtung miteinander verbunden sind und eine Winkelbewegung der Teile gegeneinander gestatten.In particular, the invention relates to a clutch disc with a friction part and a hub part which is connected to one another by an elastic device and allow angular movement of the parts with respect to one another.
Bei Kupplungsscheiben dieser Art wird die Elastizität im allgevon meiner/Spiralfedern geliefert, die in Ausschnitten in der Platte zwischen zwei Trägern oder Lagern untergehracht sinc, von denen jeuer mit einem der Plattenteile verbunden ist. Diese Art von Kupplungsscheihen besitzt jedoch den Nachteil, daß die Federwirkung abgestuft werden muß, um das an der Scheibe wirkende Drehn,oment zu verändern.In the case of clutch disks of this type, the elasticity is generally increased mine / coil springs are supplied in cutouts in the plate between two supports or storage untergehracht sinc, each of which is connected to one of the plate parts is. However, this type of clutch plates has the disadvantage that the spring action must be graduated in order to change the torque acting on the disc.
Um diesen Nachteil zu vermeiden werden die Spiralfedern durch Gurmikissen ersetzt, welche in; wesentlichen gleich wie die Federn arbeiten, jedoch automatisch die Steifigkeit im Verhältnis zu einer Erhöhung des auf die Platte einwirkenden Drehmomentes verstärken.To avoid this disadvantage, the coil springs are replaced by rubber pillows replaced which in; essentially the same as the springs work, but automatically the stiffness in relation to an increase in the acting on the plate Increase torque.
Andererseits erzeugen Gummikisseneine eindeutig definierte Steifigkeitsänderung in Abhängigkeit von dem auf die Scheibe einwirkenden Drehmoment, wobei diese Veränderung nicht abgewandelt werden kann, um den für eine gegebene Scheibe besonderen Sollwerten zu entsprechen.On the other hand, rubber cushions produce a clearly defined change in stiffness depending on the torque acting on the disc, this change cannot be modified to the specific setpoints for a given target correspond to.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Kupplungsscheibe zu schaffen,welche die Nachteile bekannter Scheiben vermeidet, ihre Vorteile aber beibehält. Erfindungsgemäß ist eine Kupplungsscheibe der vorstehend beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung mindestens ein Kissen oder einen Polsterblock aus elastischem Werkstoff umfaßt und eine Anzahl von am Umfang verteilten Polsterelementen bildet, ferner dadurch, daß jedes Kissen oder Polsterelement zwei gegenüberliegende Oberflächen besitzt, welche mit zwei sich wechselseitig zugekehrten Nocken- oder Kurven flächen verbunden sind, die auf dem Reibungsteil sowie auf dem Nabenteil angeordnet sind, ferner dadurch, daß die einzelnen Polsterelemente und die entsprechenden Kurven flächen die relative Winkelbewegung zwischen den Teilen entsprechend der Übertragung eines gegebenen Drehmoments bestimmen.The object of the invention is thus to provide a clutch disc to create, which avoids the disadvantages of known discs, but their advantages maintains. According to the invention, a clutch disc is that described above Kind characterized in that the elastic device has at least one pillow or comprises a cushion block of resilient material and a number of am Forms circumferentially distributed cushion elements, further by the fact that each cushion or Upholstery element has two opposite surfaces, which with two Mutually facing cam or curve surfaces are connected to the Friction part and are arranged on the hub part, further characterized in that the individual Upholstery elements and the corresponding curves surface the relative angular movement determine between the parts according to the transmission of a given torque.
Eine Anordnung dieser Art, nach welcher Kurvenflächen vorgesehen sind und gleichzeitig jedes elastische Polsterelement je einer den Kurvenfläche verbunden ist, besitztizweifachenVorteil, indem einerseits eine Steifigkeitsänderung in Abhängigkeit von dem auf die zu steuernde Scheibe einwirkenenden Drehmoment infolge der Form und der Anordnung der Nockenflächen ermöglicht wird und andererseits verhindert wird, daß ein Spiel oder Zwischenraum an der elastischen Vorrichtung auftritt. Eine längere Verwendung einer erfindungsgemäßen Scheibe kann lediglich im Leerlauf eine geringe Änderung der relativen Winkelstellungen ihrer Bestandteile ergeben.An arrangement of this kind, according to which curved surfaces are provided and at the same time each elastic cushion element is connected to one of the curved surfaces has a twofold advantage in that, on the one hand, there is a change in stiffness as a function of of the torque acting on the disc to be controlled due to the shape and the arrangement of the cam surfaces is enabled and on the other hand there is prevented a play or gap on the elastic device occurs. A longer use of a disk according to the invention can only a slight change in the relative angular positions of their components when idling result.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung bestehen die einzelnen Polsterelemente mindestens in der Umgebung der sich gegenüberstehenden Flächen aus einem gummiartigen Werkstoff oder Elastomer. In diesem Falle können die sich zugekehrten gegenüberliegenden Flächen eines jeden Polsterelements mit den Kurven-oder Nockenflächen verklebt sein.According to another feature of the invention, there are the individual cushion elements at least in the vicinity of the opposing surfaces made of a rubber-like material Material or elastomer. In this case, the facing opposite Surfaces of each upholstery element can be glued to the curved or cam surfaces.
Weiter ist erfindungsgemäß eine Kupplung mit den Hauptmerkmalen die der Erfindung vorgesehen,/weiterhin dadurch verbessert werden, daß der Kurve für die Steifigkeitsänderung in Abhängigkeit von dem an der Kupplungsscheibe aufgebrachten Drehmoment eine besondere Form, vorzugsweise eine angenäherte Parabel mitgeteilt wird. Die Idealkurve für die Steifigkeitsänderung als Funktion des aufgebrachten Drehmomentes hängt im allgemeinen von den Fahrzeugmerkmalen ab, für welche die Kupplung ausgelegt ist, doch ist meist im wesentlichen eine Parabel oder ein Paraboloid.Furthermore, according to the invention, a clutch with the main features is of the invention provided / further improved in that the curve for the change in stiffness as a function of that applied to the clutch disc Torque communicated in a special form, preferably an approximate parabola will. The ideal curve for the change in stiffness as a function of the applied Torque generally depends on the vehicle characteristics for which the clutch is designed, but is mostly essentially a parabola or a paraboloid.
Daher wird vorgeschlagen, einen im wesentlichen parabolförmigen Frequenzgang dadurch zu erreichen, daß an den sich gegenseitig zugekehrten Kurvenflächen verschiedene Teile entsprechend den verschiedenen Spannungsbelastungen der Teile der Polsterelemente aus elastischem Werkstoff ausgebildet werden, die zwischen diesen Teilen liegen. Anders ausgedrückt heißt dies, daß die Polster aus elastischem Werkstoff in Abhängigkeit von den Teilen der sich: wechselseitig zugekehrten Kurvenflächen nur einer Scherbelastung, nur einer Druckbelastung oder beiden gleichzeitig unterworfen sein können. Die Steifigkeitsänderung als Funktion des aufgebrachten Drehmomentes ändert sich natürlich in Abhängigkeit davon, ob die Polster aus elastischem Werkstoff einer Scherbeanspruchung oder einer Druckbelastung ausgesetzt sind, wobei die Steifigkeit im zweiten Falle viel schneller zunimmt. Die Wirkung der verschiedenen Teile der einander zugekehrten Nockenflächen ist mit Hilfe von Löchern abgestuft, die in den Polstern aus elastischem Werkstoff ausgeformt sind. Die Löcher ermöglichen eine Verzögerungswirkung der Teile der einander zugekehrten Nockenflächen, für welche Polster aus elastischem Werkstoff hauptsächlich einer Druckbelastung unterworfen sind uns damit im wesentlichen eine Versteifung als Funktion des an der Kupplungsscheibe aufgebrachten Drehmomentes verringern, wenn das Drehmoment einen vorgegebenen Wert über- oder unterschreitet.It is therefore proposed to have an essentially parabolic frequency response to achieve that on the mutually facing curved surfaces different Parts according to the different stress loads of the parts of the upholstery elements be formed from elastic material between these share lie. In other words, this means that the pad is made of elastic material depending on the parts of the: mutually facing curved surfaces subjected to only one shear load, only one pressure load, or both at the same time could be. The change in stiffness as a function of the applied torque naturally changes depending on whether the pad is made of elastic material exposed to shear stress or compressive stress, the stiffness in the second case increases much faster. The effect of the different parts of the facing cam surfaces is stepped with the help of holes in the Cushions are formed from elastic material. The holes allow one Retarding action of the parts of the facing cam surfaces for which Cushions made of elastic material are mainly subjected to a pressure load are essentially a stiffening function as a function of the one on the clutch disc Reduce the applied torque when the torque has reached a specified value exceeds or falls below.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Kupplungsscheibe der vorstehend beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Kurven- oder Nockens flächen mindestens zwei eigene Teile besitzen, ferner dadurch, daß die Abstandsänderung, welche die Kurvenflächen als Funktion der relativen Winkelstellungen dieser Kurvenscheibenteile trennt, für jeden einzelnen Teil der Kurven fläche verschieden ist sowie dadurch, daß in jedem Polsterelement in der Nähe eines ersten dieser Teile für welche die Änderung am größten ist mindestens ein Loch ausgeformt ist, um die Auswirkung des ersten Kurvenflächenteils auf die relative Winkelstellung der Kurvenscheibenteile unter einen gegebenen Wert für diese Bewegung zu verhindern oder aufzuheben.According to another feature of the invention to this end is a Clutch disc of the type described above, characterized in that the facing curve or cam surfaces have at least two parts of their own, also in that the change in distance, which the curved surfaces as a function the relative angular positions of these cam parts separates, for each individual Part of the curves area is different and in that in each upholstery element near a first of these parts for which the change is greatest at least a Hole is shaped to the effect of the first cam surface part on the relative Angular position of the cam parts below a given value for this movement to prevent or repeal.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die einander zugekehrten Kurvenflächen mindestens zwei Teile von der gleichen Art wie der erste Teil umfassen, für diese Teile ist die Abstands änderung, welche die Kurvenflächen als Funktion der relativen Winkelstellungen der Kupplungsscheibenteile voneinander trennt im wesentlichen gleich und entgegengesetzt.According to a further feature of the invention, the facing Curved surfaces comprise at least two parts of the same type as the first part, for these parts is the change in distance, which the curve surfaces as a function the relative angular positions of the clutch disc parts separates from each other essentially equal and opposite.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die einander zugekehrten Kurvenflächen auch mindestens einen zweiten Teil umfassen, für welchen der die Kurvenflächen trennende Abstand 1s wesentlichen konstant ist, und zwar unabhängig von den relativen Winkelstellungen der Kupplungsscheibenteile.According to a further feature of the invention, the facing Curved surfaces also include at least a second part for which the curved surfaces separating distance 1s is essentially constant, regardless of the relative Angular positions of the clutch disc parts.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei batimmten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Merkmale und Maßnahmen der Beschreibung können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein.The invention is described below on the basis of two specific exemplary embodiments explained in more detail. All features and measures of the description can be essential to the invention Be meaning.
Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Seitenriß eines ersten Ausftlhrungsbeippiels einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe; Fig. 2 einen Längsschnitt durch diese Scheibe längs der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 eine Außenansicht eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Xupplungsscheibe; Fig. 4 einen Seitenriß eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe; Fig. 5 einen Teilseitenriß der in Fig. 4 gezeigten Kupplungsscheibe in der Stellung, welche sie einnimmt, wenn sie einem vorgegebenen Antriebsmoment unterworfen ist; Fig. 6 einen Längsschnitt durch diese Kupplungsscheibe längs der Linie 3-3 in Fig. 4.The drawings show: FIG. 1 a side elevation of a first exemplary embodiment a clutch disc according to the invention; Fig. 2 shows a longitudinal section through this Disk taken along line 2-2 of FIG. 1; Fig. 3 is an external view a portion of the clutch disc shown in Figure 1; Figure 4 is a side elevation of a second embodiment of a clutch disc according to the invention; Fig. 5 a Partial side elevation of the clutch disc shown in Fig. 4 in the position which it assumes when it is subjected to a predetermined drive torque; Fig. 6 a Longitudinal section through this clutch disc along the line 3-3 in FIG. 4.
Die in den Fign. 1 - 3 gezeigte Kupplungsscheibe besitzt einen Reibteil 10 sowie einen Nabenteil 12. Die Teile 10, 12 sind konzentrisch zueinander angeordnet und durch eine elastische Dämpfunavorrichtung 14 miteinander verbunden. Der Reibteil 10 umfaßt eine Mittelscheibe 16 mit einer im wesentlichen ebenen, kreisförmigen äußeren Umfangskante 18, auf welcher Segmente 22 mit Nieten 20 befestigt sind. Jedes Segment 22 ist im wesentlichen als Flachblech 24 ausgeführt, dessen gegenüberliegende Seiten Blöcke 26 aus Reibbelagstoff tragen, die durch Kleber oder ein anderes entsprechendes Mittel befestigt sind.The in FIGS. The clutch disc shown in FIGS. 1-3 has a friction part 10 and a hub part 12. The parts 10, 12 are arranged concentrically to one another and connected to one another by an elastic damping device 14. The friction part 10 includes a central disk 16 having a substantially planar, circular shape outer peripheral edge 18 on which segments 22 are fastened with rivets 20. Each Segment 22 is designed essentially as a flat sheet 24, its opposite Pages wear blocks 26 made of friction lining, which by glue or some other equivalent Means are attached.
Die einzelnen Segmente 22 sind in zwei gleiche Segmente durch einen Radialschlitz 28 unterteilt, um die wirksame Anzahl von Segmenten zu erhöhen und daher auch das Längsbiegevermögen eines jeden Segmentes.The individual segments 22 are divided into two equal segments by one Radial slot 28 divided to increase the effective number of segments and hence the longitudinal flexibility of each segment.
Der Mittelteil der Mittelscheibe 16 ist tief gezogen oder schalen förmig ausgebildet, um eine Nabe 30 zu ergeben, deren Außenkante durch am Umfang verteilte Kurvenflächen 32 dargestellt wird,welche bei diesem Ausführungsbeispiel aus im wesentlichen ebenen Flächen eines Sechsecks in der Ebene der Kupplungsscheibe bestehen. Die Innenkante der Nabe 36 der Mittelscheibe 16 ist ein im wesentlichen ebener Teil, der axial gegenüber dem Teil 18 etwas versetzt ist und die am Umfang verteilten Längsschlitze 38 umfaßt. Das im Teil 36 läuft in einen/wesentlichen zylinderförmigen Teil 40 aus, der mit der Nabe 30 gleichgerichtet ist.The middle part of the central disk 16 is deep drawn or peeled shaped to give a hub 30, the outer edge of which through the circumference distributed cam surfaces 32 is shown, which in this embodiment from substantially flat surfaces of a hexagon in the plane of the clutch disc exist. The inner edge of the hub 36 of the center disk 16 is essentially a flat part which is axially offset somewhat with respect to part 18 and which is on the circumference distributed longitudinal slots 38 comprises. That in part 36 runs in a / substantially cylindrical shape Part 40, which is aligned with the hub 30.
Der Nabenteil 12 umfaßt eine Nabe 42 mit einer Mittelöffnung 44, welche das Antriebsmoment durch eine Kerbnabe oder Keilverzahnung 46 an eine nicht gezeigte Welle übertragen soll. Die Nabe 42 besitzt einen Flansch 48 zur Lagerung einer Scheibe 50, welche zwischen den Flansch 48 und dem Teil 36 der Mittelplatte 16 angeordnet ist und mit Nieten 52 am Flansch 48 befestigt ist. Die Nieten 52 besitzen Zylinderköpfe 54, welche sich in den Längsschlitzen 1 38 befinden und damit eine vorgegebene maximale Winkelbewegung zwischen den Teilen 10 und 12 der Kupplungsscheibe bestimmen. Am äußeren Umfangsteil der Scheibe 50 liegt eine Kante 56, welche in die Nabe 30 der Mittelscheibe 16 hineinragt und deren äußere Fläche eine Einrichtung von zwischen den gegenüberliegenden Flächen 32 angeordneten Kurvenflächen 58 bildet. Im gezeigten Ausftlhrungsbeispiel der Erfindung sind die Kurvenflächen 58 im wesentlichen eben undbllden ein Sechseck in der Ebene der Kupplungsscheibe.The hub portion 12 includes a hub 42 with a central opening 44 which the drive torque through a notched hub or spline 46 to a not shown Wave should be transmitted. The hub 42 has a flange 48 for supporting a disk 50, which are arranged between the flange 48 and the part 36 of the central plate 16 and is attached to the flange 48 with rivets 52. The rivets 52 have cylinder heads 54, which are located in the longitudinal slots 1 38 and thus a predetermined maximum Determine angular movement between parts 10 and 12 of the clutch disc. At the outer peripheral part of the disc 50 is an edge 56 which in the hub 30 of the Center disk 16 protrudes and the outer surface of which has a means of between the opposite surfaces 32 arranged cam surfaces 58 forms. Im shown Exemplary embodiment of the invention, the curved surfaces 58 are essentially flat and form a hexagon in the plane of the clutch disc.
Die Polsterelemente 60 aus elastischem Werkstoff sind huber zwei sich gegeüberliegende Flächen 62, 64 mit den entsprechenden Kurvenflächen 32, 58 verbunden. Die Polsterelemente 60 bestehen vorzugsweise mindestens in der Gegend der sich gegenüberliegenden Flächen 62, 64 aus einem Elastomer wie Gummi, wobei diese Flächen mit den Kurvenflächen 32, 58 verklebt sind. Somit bilden die Polsterelemente 60 und die Kurvenflächen 32, 58 die allgemein als 14 bezeichnete elastische Einrichtung. Zwischen jedem Polster 60 und der Endfläche der Nabe 30 besteht ein Spalt, damit die Polster 60 nicht an dieser Fläche haften bleiben. Zu diesem Zweck sind auch Schlitze 66 in dieser Fläche gegenüber den Polstern 60 ausgeformt.The cushion elements 60 made of elastic material are over two Opposite surfaces 62, 64 are connected to the corresponding curved surfaces 32, 58. The cushion elements 60 are preferably made at least in the area of the opposing ones Surfaces 62, 64 made of an elastomer such as rubber, these surfaces with the curved surfaces 32, 58 are glued. Thus, the cushion elements 60 and form the curved surfaces 32, 58 the resilient means generally designated 14. Between each cushion 60 and the end face of the hub 30 is a gap so that the pads 60 do not stick stick to this surface. For this purpose there are also slots 66 in this area formed in relation to the cushions 60.
Die oben anhand der Fign. 1 - 3 beschriebene Kupplungsscheibe arbeitet wie folgt: Bei Betätigung der Kupplung kommen die Reibklötze 26 in Reibverbindung mit den entsprechenden Teilen des nicht gezeigten drehbaren Teils der Kupplung, um auch den Reibteil 10 in Drehung zu versetzen, wobei diese Drehbewegung durch dieglastische Dämpfung 14 an den Nabenteil 12 und weiter durch die Kerbverzahnung 46 an die nicht gezeigte anzutreibende Welle übertragen wird. Während dieser Bewegung wird die Drehung des Reibteiles 10 durch die Polsterelemente 60 aus elastischem Werkstoff an das Nabenteil 12 übertragen. Die Polsterelemente 60 dämpfen die Relativdrehung zwischen den sich gegenüberstehenden Kurvenflächen 58. Bei einer Kraftfahrzeugkupplung müssen die Änderungen dieser Dämpfungswirkung als Funktion des durch die Kupplungsscheibe übertragenen Drehmomentes nach äußerst genauen Maßstäben ausgelegt sein, und es ist offensichtlich, daß diese Bedingung mit der Erfindung durch die Wahl der Form der einander zugekehrten Nockenflächen 32 58 erfüllt werden kann, die sich von den als Beispiel beschriebenen ebenen Flächen unterscheiden können und nicht notwendigerweis parallel sein müssen. Bei einer Konstruktion dieser Art wird auch die Entwicklung eines lichten Raumes oder Spaltes an der Dämpfung vorrichtung 14 vermieden, die häufig bei früheren Einrichtungen dieser Art zu finden ist. Bei der Erfindung wird der Gummi an die einzelnen Flächen 32, 58 geklebt, so daß eine dauernde Verformung, die nach einer bestimmten Gebrauchsdauer auftreten kann, nur eine leichte relative Winkelversetzung zwischen dem Reibteil 10 und dem Nabenteil 12 zur Folge hat. Außerdem wirken die Polster 60 aus elastischem Werkstoff über ihre gesamte Dicke hinweg und im wesentlichen symmetrisch, wodurch die Gefahr einer dauernden Verformung weitgehend herabgesetzt wird. Dies gilt nicht für Eindie richtungen auf dem früheren Stand der Technik, bei welchen/bleibende Verformung von Federn oder anstelle von Federn benutzter Gummipolster im allgemeinen einen Spalt oder Abstand zwischen dem Reibteil und dem Nabenteil der Kupplungsscheibe hinterließ.The above based on FIGS. 1 - 3 described clutch disc works as follows: When the clutch is actuated, the friction pads 26 come into frictional connection with the corresponding parts of the rotatable part of the coupling, not shown, to also set the friction part 10 in rotation, this rotational movement through the glass damping 14 on the hub part 12 and further through the serration 46 is transmitted to the shaft to be driven, not shown. During this movement the rotation of the friction part 10 by the cushion elements 60 is made of elastic Transfer material to the hub part 12. The cushion elements 60 dampen the relative rotation between the opposing curved surfaces 58. In the case of a motor vehicle clutch the changes in this damping effect must be as a function of that caused by the clutch disc transferred Torque designed according to extremely precise standards be, and it is obvious that this condition with the invention by the Choice of the shape of the facing cam surfaces 32 58 can be met, which may differ from the flat surfaces described as an example and need not necessarily be parallel. With a construction of this type there is also the development of a clear space or gap on the damping device 14, which is often found in earlier facilities of this type. at the invention, the rubber is glued to the individual surfaces 32, 58, so that a permanent deformation that can occur after a certain period of use only a slight relative angular displacement between the friction part 10 and the hub part 12 entails. In addition, the cushions 60 made of elastic material act over throughout their thickness and essentially symmetrical, eliminating the risk of a permanent deformation is largely reduced. This does not apply to uni directions prior art in which / permanent deformation of springs or rubber pads used in place of springs generally have a gap or Left behind distance between the friction part and the hub part of the clutch disc.
Bei einem zweiten anhand der Fign. 4 - 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Bauteile, welche dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, mit den gleichen um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen.In the case of a second based on FIGS. 4-6 described embodiment of the invention are the components which correspond to the first embodiment, provided with the same reference numerals increased by 100.
Die in den Fign. 4 - 6 gezeigte Kupplungsscheibe besitzt einen en Reibteil 110 sowie ein/Nabenteil 112. Die Teile 110, 112 sind konzentrisch zueinander angeordnet und durch eine elastische Vorrichtung 114 miteinander verbunden. Der Reibteil umfaßt eine im wesentlichen ebene Scheibe 116, an deren Außenumfang gleichabständige Radialschlitze 128 geführt sind, welche Segmente bilden, an denen zwei ringförmige Bremsbeläge 126 mit entsprechenden Mitteln, beispielsweise durch Verkleben befestigt sind.The in FIGS. 4-6 has a clutch disc shown Friction part 110 and a / hub part 112. The parts 110, 112 are concentric to one another arranged and connected to one another by an elastic device 114. Of the Friction part comprises a substantially flat disc 116, on the outer periphery of which are equidistant Radial slots 128 are guided, which form segments on which two annular Brake pads 126 attached by appropriate means, for example by gluing are.
Eine gepreßte, im wesentlichen ringförmige Metallscheibe 118 ist an der Schebe 116 mit Mieten 120 oder dergleichen am Grunde der Schlitze 128 befestigt. Die Scheibe 118 umfaßt einen im wesentlichen ebenen Teil, mit dem sie an der Scheibe 116 befestigt ist sowie einen im wesentlichen zylinderförmigen Teil 170,der zentrisch auf der Kupplungsscheibenachse angeordnet ist, so daß er eine erste Kurvenfläche 132 bildet.A pressed, generally annular metal washer 118 is on the slide 116 is attached to the bottom of the slots 128 with rivets 120 or the like. The disc 118 comprises a substantially planar portion with which it is attached to the disc 116 is attached and a substantially cylindrical part 170, which is centrally is arranged on the clutch disc axis so that it has a first cam surface 132 forms.
Wie aus der Fig. 4 hervorgeht, ist der Querschnitt der Kurvenfläche 132 im wesentlichen aus geraden Teilen 172 und Kreisbogenteilen 174 von einheitlichem Radius gebildet, welche zentrisch auf der Achse der Kupplungsscheibe angeordnet sind, wobei die Teile 172 und 174 durch Rundteile 176 mit einer im wesentlichen radialen Allgemeinrichtung verbunden sind.As can be seen from FIG. 4, the cross section is the curved surface 132 consists essentially of straight parts 172 and circular arc parts 174 of uniform Radius formed, which is arranged centrally on the axis of the clutch disc are, the parts 172 and 174 by round parts 176 with a substantially radial general device are connected.
Der Nabenteil 112 umfaßt eine Nabe 142 mit einer Mittelöffnung 144 zur Übertragung des Antriebsmomentes mit Hilfe einer Kerbverzahnung 146 an eine nicht gezeigte Abtriebswelle. Die Nabe 142 trägt einen Flansch 148 zur Aufnahme einer Scheibe 150, die zwischen dem Flansch 148 und der Mittelscheibe 116 angeordnet und am Flansch 148 mit Nieten 152 befestigt ist. Die Nieten 152 besitzen Zylinderköpfe 154 welche sich in Längsschlitzen 138 der Scheibe 116 befinden und damit eine vorgegebene maximale Winkelbewegung bewegung zwischen den Teilen 110, 112 der Kupplungsscheibe bestimmen. Am äußeren Umfangsteil der Scheibe 150 befindet sich eine im wesentlichen zylinderförmige Kante 178, welche dem Teil 170 170 der Scheibe 118 zugekehrt ist und gegenüber der Kupplungsscheibe radial nach innen versetzt ist. Die Außenfläche der Kante 178 bildet eine Kurvenfläche 158 von im wesentlichen sternförmigem Querschnitt, wobei benachbarte Zacken des Sternes durch kreisförmige Bogenstücke 180von einheitlichem Radius untereinander verbunden sind, die zentrisch zur Achse der Kupplung; scheibe angeordnet sind. Jeder Zacken eines durch die Rurvenfläche 158 gebildeten Sternes umfaßt zwei gegenüberliegende Kanten 182, welche durch einen die Spitze des Zackens bildenden Rundteil miteinander verbunden sind. Der Nabenteil 112 ist innerhalb des teils 110 angeordnet, so daß die Kurvenflächen 132, 158 radial einander einander zugekehrt sind, wobei jede Zacke, die durch die einem entsprechenden ringförmigen Bogenstück 174 der Kurvenfläche 132 zugekehrte Kurvenfläche 158 gebildet wird, im wesentlichen halbwegs wegs zwischen benachbarten Rundteilen 176 liegt, wenn die Kupplungsscheibe (Fig. 4) im Ruhezustand ist. In dieser Stellung sind die kreisförmigen Bogenstücke 180, welche zwischen den Zacken des durch die Nockenfläche 158 gebildeten Sterns ausgeformt sind, den geraden Teilen 172 der Nockenfläche 132 zugekehrt.The hub portion 112 includes a hub 142 with a central opening 144 to transmit the drive torque with the help of serrations 146 to a output shaft not shown. The hub 142 carries a flange 148 for receiving a disc 150 between the flange 148 and the central disc 116 is arranged and attached to the flange 148 with rivets 152. The rivets 152 own Cylinder heads 154 which are located in longitudinal slots 138 of the disk 116 and so that a predetermined maximum angular movement between the parts 110, 112 of the clutch disc. Located on the outer peripheral part of the disc 150 has a substantially cylindrical edge 178 which the part 170 170 of the Disc 118 faces and is offset radially inwardly with respect to the clutch disc is. The outer surface of the edge 178 forms a curved surface 158 of substantially star-shaped cross-section, with adjacent points of the star by circular Arc pieces 180 of uniform radius are interconnected that are centric to the axis of the coupling; disc are arranged. Each point one through the surface of the curve 158 formed star comprises two opposite edges 182, which by a the tip of the prong forming the round part are connected to one another. The hub part 112 is arranged within the part 110 so that the cam surfaces 132, 158 are radial facing each other, with each prong marked by a corresponding annular curved portion 174 of the curved surface 132 facing curved surface 158 is formed is essentially halfway between adjacent round parts 176, when the clutch disc (Fig. 4) is at rest. In this position they are circular arc pieces 180 which between the prongs of the through the cam surface 158 formed star, the straight parts 172 of the cam surface 132 facing.
Ein Polster aus gummiartigem Werkstoff, das aus einer Anzahl von Polsterelementen 184 besteht, die gleich ist der Anzahl der geraden Teile 172 der Nockenfläche 132, ist zwischen dieser und der Nockenfläche 158 angeordnet. Die einzelnen Polsterelemente 184 sind einerseits durch zwei radial entgegengesetzte Flächen mit einem der geraden Teile 172 sowie mit den beiden angrenzenden Rundteilen 176 und andererseits mit einem der kreisförmigen Bogenstücke 180 sowie mit den Seiten 182 der angrenzenden Sternzacken verbunden. Die Polsterelemente 184 bestehen mindestens in der Nähe ihrer radial im Abstand angeordneten Oberflächen vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff wie Gummi, wobei diese Oberflächen mit den vorstehend beschriebenen Teilen der Kurvenflächen 132, 158 verklebt sind. Zwischen den ringförmigen Bogenteilen 174 der Nockenfläche 132 und den angrenzenden Teilen der Polster 184 ist ein Spalt 186 gelassen, wobei die Polster 184 mit den Enden der indes Kurvenfläche 158 ausgeformten Sternzacken verbunden sind. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß die zwischen dem geraden Teil 172 der Nockenfläche 132 und dem ringförmigen Bogenstfick 180 der Nockenfläche 158 angeordneten Teile der Polster 184 fast ausschließlich unter Scherspannung arbeiten, wobei der Abstand zwischen dem Teil 172 und dem Bogenstück 180 unabhängig von der relativen Winkelstellung der Kupplungsscheibenteile 110, 112 im wesentlichen konstant bleibt. Ebenso arbeitz die Teile der zwischen den einzelnen Grundteilen 176 der Kurvenfläche 132 und der ihr zugekehrten Kante 182 an der Kurvenfläche 158 angeordneten Polsterelemente 184 hauptsächlich unter Druck- oder Zugbelastung, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung der Drehung der Kupplungsscheibe, wobei die einzelnen Polsterelemente 184 für jede Richtuno der Drehung der Kupplungsscheibe einen Teil besitzen, der unter Druck- und einen Teil, der unter Zugbelastung arbeitet. Die Abstandsänderung zwischen den Rundteilen 176 und den ihnen zugekehrten Kanten 182 in Abhängigkeit von den relativen Winkelstellungen der Kupplungsscheibenteile 110, 112 ist praktisch für jeden Teil der einzelnen Polsterelemente 184 gleich und entgegengesetzt.A cushion made of rubber-like material that consists of a number of cushion elements 184, which is equal to the number of straight parts 172 of the cam surface 132, is arranged between this and the cam surface 158. The individual upholstery elements 184 are on the one hand by two radially opposite surfaces with one of the straight Parts 172 as well as with the two adjacent round parts 176 and on the other hand with one of the circular arc pieces 180 as well as with the sides 182 of the adjacent Star points connected. The cushion elements 184 exist at least in the vicinity of their Radially spaced surfaces, preferably made of an elastic material like rubber, these surfaces with the above-described parts of the curved surfaces 132, 158 are glued. Between the annular arcuate portions 174 of the cam surface 132 and the adjoining parts of the cushions 184 a gap 186 is left, whereby the cushions 184 with the ends of the meanwhile curved surface 158 formed star points are connected. From this arrangement it follows that the between the straight part 172 of the cam surface 132 and the annular arch stitch 180 of the cam surface 158 arranged parts of the cushion 184 work almost exclusively under shear stress, wherein the distance between the part 172 and the bend 180 is independent of the relative angular position of the clutch disc parts 110, 112 essentially constant remain. The parts of the between the individual basic parts 176 of the Curved surface 132 and the edge 182 facing it arranged on the curved surface 158 Upholstery elements 184 mainly under compressive or tensile load, depending on from the direction of rotation of the clutch disc, the individual cushioning elements 184 a part for each direction of rotation of the clutch disc own that works under pressure and a part that works under tensile load. the Change in the distance between the round parts 176 and the edges 182 facing them depending on the relative angular positions of the clutch disc parts 110, 112 is practically the same and opposite for each part of the individual cushioning elements 184.
Außerdem sind erfindungsgemäß in jedem Polsterelement 184 Löcher 188 zwischen den Rundteilen 176 der Kurvenfläche 132 und den ihn + zugekehrten Kanten 182 der Kurvenfläche 158 ausgeformt. Wie Fig.5 zeigt, wird die durch diese Löcher erzeugte Lose nach einer vorgegebenen Drehung zwischen beiden Kupplungsscheibenteilen 110, 112 in beiden Richtungen der Drehung der Kupplungsscheibe aufgenommen. Damit brd die durch die Teile 176, 182 der Kurvenflächen 132, 158 erzeugte Dämpfungswirkung aufgehoben oder wesentlich herabgesetzt, wenn die relative Winkelbewegung zwischen beiden Kupplungsscheibenteilen kleiner ist als der durch den Winkel vorgegebene Wert.In addition, according to the invention, there are 184 holes 188 in each cushion element between the round parts 176 of the curved surface 132 and the edges facing it 182 of the curved surface 158 is formed. As Fig.5 shows, through these holes generated slack after a given rotation between the two clutch disc parts 110, 112 added in both directions of rotation of the clutch disc. In order to brd the damping effect generated by the parts 176, 182 of the cam surfaces 132, 158 canceled or substantially reduced when the relative angular movement between both clutch disc parts is smaller than that given by the angle Value.
Die anhand der Fign. 4 - 6 beschriebene Kupplungsscheibe arbeitet wie folgt: Wenn sich die in den Fign. 4 - 6 dargestellte Kupplungsscheibe im Ruhezustand befindet, halten die Polster 184 aus elastischem Werkstoff die Kupplungsscheibenteile 110, 112 in der in Fig. 4 gezeigten relativen Winkelstellung. Bei Betätigung der Reibungskupplung, zu welcher die in den Fign. 4- 6 gezeigte Kupplungsscheibe gehört, kommen die ringförmigen Bremsbeläge 126 in Reibverbindung mit entsprechenden Teilen des nicht gezeigten Antriebst teiles der Kupplung, so daß die Kupplungsscheibe über ihr Reibteil 110 gedreht wird, wobei diese Drehbewegung durch die elastische Dämpfung 114 an den Nabenteil 112 und weiter durch die Kerbverzahnung 146 an die nicht gezeigte Abtriebswelle übertragen wird. Während dieser Bewegung wird die Drehung des Reibteiles 110 an den Nabenteil 112 durch die aus elastischem Werkstoff gefertigten Polsterelemente 184 übertragen. Dieser und die einander zugekehrten Kurvenflächen 132, 158 bestimmen die Steifigkeitsänderungen in Abhängigkeit von dem am Reibteil 110 wirkenden Drehmoment. Bei einer Kraftfahrzeugkupplung müssen die Steifigkeitsänderungen als Funktion des durch die Kupplungsscheibe übertragenen Drehmomentes nach sehr genauen Maßstäben ausgelegt sein, die sich normalerweise von einem Fahrzeug zum nächsten ändern, wobei man erkennt, daß die Form der Kurvenflächen 132, 158 sowie die Form der Löcher 188 in den Teilen der Polster 184, die hauptsächlich in beiden Richtungen der Kupplungsscheibendrehung unter Druckbelastung arbeiten, eine im wesentlichen parabolische Kurve für die Steifigkeitsänderung in Abhängigkeit von dem an der Kupplungsscheibe wirkenden Drehmoment ermöglicht. Untersuchungen haben gezeigt, daß ein im wesentlichen parabelförmiger Frequenzgang in den meisten Fällen die besten Ergebnisse zeitigt.The based on FIGS. 4-6 described clutch disc works as follows: If the in FIGS. 4-6 shown clutch disc in the idle state is located, the pads 184 of elastic material hold the clutch disc parts 110, 112 in the relative angular position shown in FIG. When the Friction clutch, to which the in FIGS. 4-6 shown clutch disc belongs, the annular brake pads 126 come into frictional connection with respective ones Share the drive part, not shown, of the clutch, so that the clutch disc is rotated via its friction part 110, this rotational movement by the elastic Damping 114 to the hub part 112 and further through the serration 146 to the not shown output shaft is transmitted. During this movement there is rotation of the friction part 110 on the hub part 112 by the made of elastic material Transfer upholstery elements 184. This and the facing curved surfaces 132, 158 determine the stiffness changes as a function of that on the friction part 110 acting torque. In the case of a motor vehicle coupling, the changes in stiffness must as a function of the torque transmitted through the clutch disc should be designed to precise standards that normally vary from a vehicle to the next change, it can be seen that the shape of the curved surfaces 132, 158 as well as the shape of the holes 188 in the parts of the pads 184 that are mainly in both Directions of clutch plate rotation work under compressive load, essentially one parabolic curve for the change in stiffness as a function of that on the clutch disc Acting torque allows. Research has shown that an essentially parabolic frequency response gives the best results in most cases.
Ebenso wie die Form und die relative Anordnung der Kurvenflächen sowie die Form der Polsterelemente zur Anpassung an die Forderungen des Einzelfalles abgeändert werden können, betrifft die Erfindung auch Kupplungsscheiben, in welchen die elastischen Vorrichtungen Polsterelemente aus elastischem Werkstoff sein können, die zwischen axial voneinander abstehenden Kurvenflächen angeordnet sein können, anstelle der radial voneinander abstehenden wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Außer diesen Ausführungsbeispielen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.As well as the shape and the relative arrangement of the curved surfaces as well the shape of the upholstery elements changed to adapt to the requirements of the individual case The invention relates to also clutch disks, in which the elastic devices cushion elements made of elastic material can be arranged between axially protruding cam surfaces may be, instead of the radially protruding from each other as in those described above Embodiments. In addition to these exemplary embodiments, others are also possible, without departing from the scope of the invention.
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