DE3141177A1

DE3141177A1 - "ringfoermiges element"

Info

Publication number: DE3141177A1
Application number: DE19813141177
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre 95130 Franconville Chatelin
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1982-06-03
Also published as: FR2492490B1; IT8112649A0; ES269662Y; ES269662U; FR2492490A1; US4465267A; IT1145969B

Description

"Ringförmiges Element"

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein ringförmiges Element _t oder eine Federplatte des Typs, wie sie ein wesentliches Bestandteil von Kupplungsfederplatten bildet, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder wie sie z.B. bei Riemenscheiben für Riemenscheibengetriebe Verwendung finden.

Ein derartiges ringförmiges Element weist einen als Belleville-Ring ausgebildeten äußeren Randbereich und einen Zentralbereich auf, der in sich radial erstreckenden Fingern aufgeteilt ist, wobei die Anordnung in Ruhestellung insgesamt gesehen eine kegelstumpf örxnige Ausbildung aufweist. '

Der als Belleville-Ring ausgebildete Randbereich bildet während des Betriebes ein in axialer Richtung wirkendes elastisches Mittel, welches beispielsweise bei einer Kupplung sich an einem in axialer Richtung festgelegten Teil, z.B. einer Deckscheibe,abstützt und gegen ein in axialer Richtung bewegbares Teil, z.B. eine.

ßonli vorbindung: Boyar. Vereinsbank München, Konto 420 404 (3L2 700 202 70)

Postscheckkonto ι München 27044-802 (BLZ 700100SOJ (nur PA Oipl.-lng. S. Staeger)

Druckplatte, gegendrückt in einer Weise, daß sie sich in ständigem belastendem Eingriff befindet. Die radialen Finger des Zentralbereichs bilden die Kupplungshebel, die unter Einschluß eines Teile, z.B. eines Ausrücklagers, geeignet sind, eine Trennung der Druckplatte von dem als Belleville-Ring ausgebildeten Randbereich und folglich den übergang in eine ausgerückte Position der Druckplatte zu bewirken.

In der Nähe der Wurzeln ihrer sich radial erstreckenden Finger weist eine Federplatte abwechselnd mit diesen öffnungen auf, die in radialer Richtung jeweils in Schlitze einmünden, welche die sich radial erstreckenden Ringer voneinander trennen.

Bestimmte dieser öffnungen, nachfolgend Hauptöffnungen genannt, sind ausgebildet, um einen Durchlaß für Ankerstifte, Stäbe, oder ähnliches zu bilden, welche bei einer drehbaren Befestigung der Federplatte an der Deckscheibe mitwirken. Die ümfangsabwicklung oder Flächenprojektion oder ihr Durchtrittsquerschnitt wird folglich durch den Querschnitt dieser Teile, Stifte o.a. bestimmt. - .

Aus praktischen Erwägungen für die Herstellung und Montage weisen alle öffnungen einer Federplatte bis heute am häufigsten identische Durchmesser auf, und diejenigen dieser öffnungen, die nicht als Durchtrittsöffnung für Stifte, Stäbe o.a. dienen, haben folglich als Oberfläche einen Flächenriß, der dem derjenigen öffnungen gleich ist, welche demgegenüber einer solchen Passage dienen.

Eine Schwierigkeit der Herstellung eines solchen ringförmigen Elements resultiert darin, daß im Betrieb während einer Kupplungsbetätigung die radialen Finger seines Zentralbereiches nicht

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einer gleichen flexiblen Biegung ausgesetzt sind wie der Randbereich? das bedeutet praktisch, daß die federnde Neigung der radialen Pinger größer ist als diejenige des Randbereichs»

Daraus resultiert zum einen für die Kupplung eine geringere Trennung beim Endkuppeln oder beim Hub von der Druckplatte bei einem gegebenen Verlauf des Ausrücklagers und zum anderen für die Federplatte und genauer gesagt für den als Belleville-Ring ausgebildeten Randbereich die Gefahr von in Umfangsrichtung auftretenden unerwünschten Wellungen, die so beschaffen sind, daß sie Risse hervorrufen können.

Es wurden verschiedene Vorschläge gemacht, um diese Schwierigkeiten zu überwinden. Z.B. sind bei der deutschen Patentanmeldung Nr. 27 57 692 zusätzliche öffnungen vorgesehen, die^auf einem gleichen Umfang wie die vorhergehenden angeordnet und mit ihnen abwechselnd, nicht wie diese in die Schlitze einmünden und ^eine Oberflächenabwicklung oder eine Fläche aufweisen, die im wesentlichen identisch ist mit derjenigen dieser öffnungen=

Jedoch verfehlt,bei im übrigen gleichen Bedingungen, eine derartige Anordnung, die darauf hinausläuft, das Verhältnis Material zu Ausnehmung entlang dem ümfangskreis, auf dem die fraglichen ; Öffnungen angeordnet sind, zu verändern, nicht eine Änderung der Characteristika der Federplatte.

Gemäß dem französischen Patent 22 44 101 sind in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsrippen an den radialen Fingern; ■ vorgesehen, um sie zu verstärken, wobei sich diese Verstärkungsrippen bis zu dem als Belleville-Ring ausgebildeten Randbereich erstrecken können.

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Jedoch, wie vorhergehend ist eine derartige Anordnung, die überdies schwierig zum Einsatz zu bringen ist, ist nicht ohne Störungen auf die Characteristika der Federplatte, wobei die Bedingungen im übrigen die gleichen sind.

In dieser französischen Patentschrift 2 244 101 ist bei dieser Ausbildung im übrigen ein unterschied der öffnungen vorgesehen, wobei verschiedene der öffnungen größer dargestellt sind, als andere, ohne daß die Wirkungen, die dadurch erzielt werden, präzisiert sind.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Beobachtung, daß dieser Unterschied,für sich alleine, ausreicht, um eine befriedigende Versteifung der radialen Finger zu erzielen ohne daß es notwendig ist, für diesen Zweck irgendwelche Verstärkungsrippen auf diesen radialen Fingern vorzusehen.

Dieses Ergebnis kann sich durch die Zunahme des Material erklären, wovon mindestens bestimmte dieser radialen Finger in der Nähe ihres Ursprungs profitieren. Aber es konnte für einen Durchschnittsfachmann bei Kenntnis des französischen Patents Nr.2 244 nicht erkennbar sein; er konnte normalerweise die.beobachte te Verstärkung der radialen Finger der Federplatte nur der ausdrücklich für diesen Zweck vorgesehenen Verstarkungsruppe zuschreiben. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ringelement oder eine Federplatte, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit einem als "Belleville-Ring" ausgebildeten Randbereich und einem in sich radial erstreckende Finger aufgeteilten Zentralbereich, mit im Wurzelbereich der Finger angeordneten und mit diesen abwechselnden öffnungen, die, in radialer Richtung, jeweils in Schlitze münden, welche die radialen Finger trennen,

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zu schaffen, die bei einfachem Aufbau hervorragende Betriebscharacteristika aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bestimmte öffnungen, Zwischenöffnungen 14B genannt, eine geringere ümfangsabwicklung,(Flächenprojektion)oder einen geringeren Flächeninhalt aufweisen als die anderen, Hauptöffnungen 14A genannt, und daß diese öffnungen 14A, 14B, alle mit ihrem radial äußeren ■ Rand einen Umfangskreis C der Anordnung berühren _} und daß sowohl die radialen Finger 11 als auch der als Belleville-Ring ausgebildete Randbereich 10 glatt sind.

Es ist bekannt, insbesondere aus der englischen Patentschrift Nr. 1 272 453 verschiedene öffnungen mit einer Oberflächenabwicklung oder Flächeprojektion geringeren Abmaßes zu versehen»

Aber in dieser englischen Patentschrift ist speziell vorgesehen, diese öffnung in radialer Richtung in Bezug zueinander vertieft anzuordnen.

Daraus ergibt sich, daß der als Belleville-Ring ausgebildete Randbereich in radialer Richtung entlang seines innersten Umfangs_ eine strukturelle Heterogenität aufweist, die nachteilig ist für die Betriebsbedingungen und für seine Lebensdauer.

Das gleiche gilt für die Ausbildungsform, die in der französichen Patentschrift Nr. 2 059 206 beschrieben ist, die öffnungen mit verschiedenen Oberflächenrissen aufweist.

Demgegenüber gibt es vorteilhafterweise nichts derartiges bei dem erfindungsgemäßen Ringelement.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei aus der Beschreibung

Fig.	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4

weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung hervorgehen. Es zeigen:

eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Ring-; Elements.

eine Ansicht eines Axialschnitts entlang der Linien II-II aus Fig. 1,

Teilbereich eines weiteren Axialschnitts entlang der Linien III-III aus Fig. 1 und

eine vergrößerte Darstellung eines mit IV gekennzeichneten Bereichs in Fig. 1.

Auf den Figuren erkennt man eine Membran des Typs mit dem die Membrankupplungen der Kraftfahrzeuge ausgestattet sind. Es handelt sich um ein im allgemeinen rundes Teil, das in bekannter Weise z.B. aus klassischem Federstahl hergestellt ist,und einen Randbereich aufweist, der als "Belleville-Ring" ausgebildet ist. Desweiteren weist er einen Zentralbereich auf, der durch Schlitze 12 in sich radial nach innen erstreckende Finger 11 aufgeglieder ist, wobei die Anordnung insgesamt gesehen, wie in Fig. T erkennbar, ein kegelstumpfförmiges Aussehen aufweist.

In der Nähe des Ursprungs der sich radial erstreckenden Finger 11 und mit diesen alternierend sind Öffnungen 14A, 14B vorgehen, die, in radialer Richtung_/jeweils in die Schlitz 12 einmünden, in dem sie diese sich radial erstreckenden Finger 11 paarweise trennen.

Praktisch bildet jeder dieser öffnungen 14A, 14B, indem sie sich über den Umfang .erweitert, das Augenende des entsprechendes Schlitzes

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Erfindungsgemäß, und in Verbindungen,haben gewisse öffnungen 14 A, 14B im folgenden Zwischenöffnungen genannt, es handelt in dem Ausführungsbeispiel um die öffnungen 14B₇einen geringeren Flächeninhalt oder Oberflächenabwicklung als die anderen öffnungen, im folgenden als Hauptöffnungen bezeichnet und in dem Ausführungsbeispiel als öffnungen 14A dargestellt. Diese öffnungen 14A, 14B sind im Kreis angeordnet und berühren alle mit ihrem radial äuperen Rand im wesentlichen einen gleichen Umfangskreis C der Anordnung_/wie er gestrichelt in der Figur 1 und in Fig. 4 dargestellt ist _t und sowohl die sich radial erstreckenden Finger 11 als auch der Randbereich, der als Belleville-Ring ausgebildet ist, sind glatt. "."■■".

Mit anderen Worten bieten die Zwischenöffnungen 14B eine geringere Durchtrittsöffnung als die Hauptöffnungen 14A, und es ist weder bei den sich radial erstreckenden Fingern 11 noch bei dem Randbereich, der als Belleville-Ring 10 ausgebildet ist, irgendeine Verstärkung oder Verstärkungsrippe vorgesehen.

Praktisch und wie es am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, in welcher eine Zwischenöffnung 14B, in geraden Linien gezeichnet, von einer Hauptöffnung (mit gestrichelten Linien dargestellt), überlagert ist, ist der Riß auf den Umfang C 1 einer Zwischenöffnung, d.h. der Riß zwischen den radialen Rändern (radiale Projektion) gleich demjenigen C2, einer Hauptöffnung 14A, während seine radiale Erstreckung RI, abgegriffen zwischen den Umfangsrändern (die axiale Projektion) geringer ist als diejenige mit R2 bezeichnete einer solchen Hauptöffnung 14A.

Vorzugsweise ist der radiale Riß R1 einer Zwischenöffnung 14B mindestens gleich der Hälfte des Risses R2 einer Hauptöffnung 14A₈, vorzugsweise ist er gleichzeitig mindestens gleich der Dicke E der Membrane (Federplatte).

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Es wird somit aufgrund der Zunahme des Materials einet gute Steifigkeit der radialen Finger 11 erzielt, wovqn die an den Zwischenöffnungeh 14B liegenden Finger gegenüber den

an den Hauptöffnungen 14A liegenden provitieren, was Iin Fig. mittels Schraffur schematisch dargestellt ist, ohne <|aß die Aufteilung Material/Aussparung entlang des Umfangkreises C und somit die Characteristika der Membrane merklich yerändert

werden. !

Desweiteren bleiben die Drücke entlang der Umfangslinie C somit relativ schwach. j

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In der Praxis sind lediglich die Hauptöffnungen 14A [dazu bestimmt, als Durchgang für Ankersplinte, Stifte o.ä> in bekannter Weise zu dienen. Die seitlichen Ränder der! Hauptöffnungen 14A sind daher praktisch geradlinig, so wife es dargestellt ist. Demgegenüber, und wie dargestellt,;sind die seitlichen Ränder der Zwischenöffnungen 14B wegen e}.ner besseren Verteilung der Drücke vorzugsweise Halbkreise.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wechseln die Zwischen öffnungen 14B paarweise mit den Hauptöffnungen 14A ab, zwei Hauptöffnungen 14A umgreifen in aufeinanderfolgende!: Weise in Umfangsrichtung zwei Zwischenöffnungen 14B, wobeji die Zwischenöffnungen 14B, so wie die Hauptöffnungen i4a unter-

I einander identisch sind. j

Als Variante kann eine einfache Abwechslung zwischen den Hauptöffnungen 14A und den ZwisehenÖ'ffnungen 14B vorgesehen sein. Es ist somit ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellte Ausführungsform begrenzf ist, sondern alle Ausführungsvarianten umfaßt. ?

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(1 „)/Ringförmiges Element oder Federplatte, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit einem als "Belleville-Ring" ausgebildeten Randbereich und einem in sich radial erstreckende Finger aufteilten Zentralbereich, mit im Wurzelbereich der Finger angeordneten und mit diesen abwechselnden öffnungen, die, in radialer Richtung, jeweils einzeln in Schlitze münden, welche die radialen Finger voneinander trennen, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte öffnungen, Zwischenöffnungen (14p) genannt, eine geringere Umfangsäbwicklung (Flächenprojektioh) oder einen geringeren Flächeninhalt aufweisen als die anderen, Hauptöffnungen (14A) genannt, und daß diese öffnungen (14ä,14B) alle mit ihrem radial äußeren Rand einen Umfangskreis (c) der Anordnung berühren, und daß sowohl die radialen Finger (11) als auch der als Belleville-Ring ausgebildete ."Randbereich (10) glatt sind.

ο) Ringförmiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet„ da& die Zwischenöffnungen (14B) einen Riß auf dem Umfang (C1) (Projektion in radialer Richtung) aufweisen, welcher - ." ."

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iiti wesentlichen gleich ist demjenigen der Hauptöffnungen (14A), während der Riß in Achsrichtung (R1) (Flächenprojektion) kleiner ist, als derjenige der Hauptöffnungen. i

3.) Ringförmiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Riß in Achsrichtung (R1) (Flächenprojektipn) der Zwischenöffnungen (14B) mindestens gleich ist der-^; Half te

des Risses (R2) (tlächenprojektion) der Hauptdäffnungen (14A). j

4.) Ringförmiges Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riß (r1) der Zwischenöffnungen (14B) mindestens gleich ist der Dicke des Elements. ϊ

5.) Ringförmiges Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet, daß Paare von Zwischenöffnungen (14B) mit den Hauptöffnungen (14A) abwechseln.

6.) Ringförmiges Element nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenöffnungen (14B) mit den Hauptöffnungen (14A) abwechseln. I

7.) Ringförmiges Element nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlichejRand der Zwischenöffnungen (14B) aus Halbkreisen besteht.·