DE3145054A1

DE3145054A1 - Kupplungsgetriebene platteneinheit mit gedaempftem reibmaterial

Info

Publication number: DE3145054A1
Application number: DE19813145054
Authority: DE
Inventors: Thaddeus 48078 Sterling Heights Mich. Lech jun.
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1982-06-03
Also published as: IT1139741B; FR2494363A1; AU529608B2; AR227339A1; GB2087488A; AU543411B2; JPS57114037A; DE3145054C2; GB8407046D0; GB2141190B; IT8125076A0; CA1169792A; AU7714881A; ES507166A0; BR8107394A; ES8207292A1; US4375254A; AU7714581A; GB2141190A; GB2087488B

Description

Beschreibung

Übliche Reibungskupplungen für Automobile und andere Fahrzeuge bestehen normalerweise aus einer Nabe und einer einstückigen, flachen kupplungsgetriebenen Platte» die mit geeigneten . Reibflächen in der Form von ringförmigen, .flachen Reibringen versehen ist, die mit der Kupplungsplatte vernietet oder in anderer Weise verbunden sind. Die Platte und Nabe sind auf einer Getriebeeingangswelle zwischen einem Schwungrad und einer hin- und herbeweglichen Druckplatte angeordnet, die vom Fahrzeugmotor angetrieben wird.

Wenn dar Fahrzeuglenker das Kupplungspedal durchdrückt, wird die Druckplatte in Axialrichtung vom Schwungrad wegbewegt, so daß die Kupplung ausgerückt wird, und bei Freigabe des Kupplungspedalen bewegt sich dis Druckplatte gegen die Kupplungsplatte, die zwischen die Druckplatte und das Schwungrad eingerückt wird.

Wenn die Kupplung eingerückt wird, tritt der gesamte Kontaktbereich der gegenüberliegenden Kupplungsflachen im wesentlichen gleichzeitig mit dem Schwungrad und der Druckplatte in Eingriff, so daß die Kupplung infolge der aggressiven, • · griffigen Natur des Reibmaterials vibrieren kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, WBnn ein metallisches Reib-. material Verwendung findet. Derartige Vibrationen· werden erzeugt, wenn sich das Aufnahmevermögen eines Eingriffspunktes |j_er Kupplung an den Drehmomentbedarf anpaßt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Relativbewegung zwischen den kuppelnden Teilen gleich null, und das Reibmaterial nimmt seinen höheren statischen Reibkoeffizienten an, um die einrückenden Flächen zu stoppen und zu halten, bis der Drehmomentbedarf diese Fähigkeit übersteigt, so daß die Relbbeläge wieder voneinander getrennt werden und in einen dynamischen Zustand geraten.

Dieses ruckartige Stoppen und Anfahren des. Reibmaterials bewirkt Vibrationen. Erfindungsgemäß wird eine Kupplungsplatte vorgesehen, mit der die aggressive Natur des Reibmaterials ausgeschaltet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Kupplungsplatteneinheit, bei der die Kupplungsplatte radial verlaufende Lappen aufweist, die Beläge aus einem Reibmaterial tragen, welche an Dämpfungseinrichtungen befestigt sind, die der Kupplungseinrückkraft zur Erhöhung des Kupplungseingriffs Widerstand leisten. Die Dämpfungseinrichtungen erzeugen eine Kraft, die die Reibbeläge gegen ihre Eingriffsflächen hält und der Einrückkraft entgegenwirkt. Dadurch wird eine glattere Einwirkung der Einrückkraft, über einen längeren Weg erreicht.

Die Erfindung bezieht sich desweiteren auf eine neuartige Kupplungsplatteneinheit mit mit Dämpfungseinrichtungen versehenen Reibbelägen,um eine elastische Verbindung zwischen den mit den Reibbelägen in Kontakt tretenden gegenüberliegenden Flächen vorzusehen, die als Stoßdämpfer zum Ausgleich und zum Dämpfen der Wechselwirkung dieser Flächen mit den Kontaktflächen wirken.

Die Erfindung umfaßt desweiteren eine neuartige Kupplungsplatteneinheit mit Reibbelägsn auf radialen Lappen der Kupplungsplatte und Dämpfungseinrichtungen für die Reib-' beläge, die eine Kraft besitzt, die von der Einrückkraft nach dem Einrücken der Kupplung überwunden wird.

Weitere Ziele bestehen darin, eine Konstruktion größter Einfachheit, Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit vorzusehen, die sich leicht zusammenbauen lüßt und einfach funktioniert. ' Diese Ziele und Vorteile werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.

-JT-

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

5- Figur 1 eine Rückansicht einer Kupplungsplatte;

Figur 2 einen Vertikalschnitt entlang Linie.2-2 in • Figur 1;

Figur 3 einen Horizontalschnitt entlang Linie 3-3 in

Figur 1;

Figur 4 einen Schnitt ähnlich Figur 3, der jedoch die

Reibbeläge in ihrer eingerückten Position zeigt;

Figur 5 eine Teilrückansicht einer zweiten Ausführungsfarm einer Kupplungsplatte; ·

Figur 6 einen Vertikalschnitt entlang Linie 6-6 in Figur 5; .

Figur 7 . einen Horizontalschnitt entlang Linie 7-7 in Figur 5; und

Figur θ einen vergrößerten Schnitt ähnlich Figur 7,

der jedoch die Reibbeläge in ihrer eingerückten Position zeigt.

In den Figuren 1 bis 4 ist eine Kupplungsplatteneinheit 10 dargestellt,,die in der Kupplung eines Automobils zwischen einem motorgetriebenen Schwungrad und einer axial hin- und herbeweglichen Druckplatte Verwendung findet, welche gleichzeitig mit dem Schwungrad gedreht und durch eine Membranfeder (nicht gezeigt) eingerückt wird. Diese-Kupplungsplatteneinheit entspricht herkömmlich ausgebildeten Platteneinheiten für Automobile, die Bira Nabe 11 mit einer mittleren, mit Keilnuten versehenen Öffnung 12 aufweisen, die das mit Keilnuten versehene Ende einer Getriebeeingangswelle (nicht

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gezeigt) aufnehmen kann, sowie einen radialen-Flansch 13, der mit in Umfangsrichtung beabstandeten Fenstern 14 und Umfangsnuten 15 versehen ist. Eine Federhaltöplatte 16 weist eine mittlere Öffnung 17 auf, die die Nabe 11 aufnimmt, und ist mit in Umfangsrichtung beabstandetsn Fenstern 18 und Öffnungen 19 versehen.

Eine kupplungsgetriebene Platte 21 besitzt einen allgemein kreisförmigen mittleren Körperabschnitt 22 mit einer mittleren Öffnung 23, die die Nabe 11 aufnimmt, und in Umfangsrichtung beabstandete Fenster 24 und Öffnung¹"^. Die Fenster 14, 18 und 24 in- dem Nabenflansch 13, der Federhalteplatte 16 und der Kupplungsplatte 21 sind jeweils axial zueinander ausgerichtet, so daß sie Druckfedern 26 zur Torsionsdämpfung der Kupplung aufnehmen können. Abstand'sniete 27 sind in den axial ausgerichteten Öffnungen 19 und 25 der Platten angeordnet, um diese aneinander zu befestigen, und erstrecken sich durch die Umfangsnuten 15 im Nabenflansch, um einen Anschlag für die relative Drehbewegung zwischen den Platten und der Nabe vorzusehen.

Die Kupplungsplatte ist jenseits der Anschlagstifte 27 mit drei radial verlaufenden Lappen 28 versehen, die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen um die Platte herum angeordnet sind. Jeder Lappen 28 besitzt allgemein parallele Seiten 29, 31, die in einer gekrümmten Außenkante 32 enden, 'wobei sich sinB mittig angeordnete, radial verlaufende'Nut .33 in die Kante 32 öffnet, um parallele Lappenarme zu bilden. Zwei längliche Stützplatten 34, 34 sind an gegenüberliegenden , Flächen des Lappens 28 angeordnet, erstrecken sich über die Nut 33 und sind durch Punktschweißen 36 entlang den Lappen— kanten 29 und 31 an den Enden 35 an den Lappenarmen befestigt. Die Nut oder der Schlitz 33 erzeugt einen Spalt 37 zwischen den Platten 34, 34, wobei sich die Nut von den Platten radial einwärts erstreckt und an einer Innenkante· 38 endet, um im Betrieb der Kupplung eine Luftströmung zwischen den Platten zu ermöglichen.

Ein Belag 39 aus einem geeigneten Reibmaterial, v/ie beispielsweise einem metallischen Reibmaterial, ist beispielsweise über einen geeigneten Klebstoff an jeder Stützplatte 34 befestigt. Die Dämpfungseinrichtungen werden durch das natürliehe Federungsvermögen des Materials gebildet, aus dem die Stützplatten 34 bestehen, wie beispielsweise einem elastischen metallischen Material, und die Betriebsspannung ist so abgestimmt, daß sie in ausreichender Weise unterhalb der Streckgrenze des Materials liegt, so daß dessen elastische Eigenschaften während des Betriebes bei erhöhten Temperaturen, wie dies bei Fahrzeugkupplungen vorkommt, nicht verlorengehen.

Die Platteneinheit funktioniert in herkömmlicher Weise in der Kupplung, mit Ausnahme des Dämpfungseffektes, der durch .die Durchbiegung (Formveränderung) der Stü'tzplatten 34 während des Einrückens der Kupplung erzeugt wird. Wenn die Kupplung durch den Fahrzeugführer eingerückt wird, preßt die· Druckplatte die Reibbeläge 39, 39 gegen das Schwungrad. Der durch die Pfeile F in Figur 4 dargestellten Einrückkraft wirken die Stützplatten 34 entgegen, wenn sie sich zusammen durchbiegen. Durch die Erzeugung dieser Federkraft wird die zum Einrücken der Kupplung erforderliche Wegstrecke erhöht, was zu einer besseren Federung beim Eingriff führt. Die Federkraft führt : .darüber hinaus zu einem gegenseitigen Ausgleich der Reibbeläge 39, so daß deren Aktionen mit ihren Eingriffsflächen gedämpft werden, und wird nach dem Einrücken der Kupplung durch die Einrückkraft überwunden. Wenn die Kupplung eingerückt ist, werden die Stützplatten 34 zusammengequetscht, so daß sie • sich im Bereich 37 zwischen den Reibbelägen 39 berühren ' (sh. Figur 4). Wenn die Kupplung ausgerückt wird, bewegen

■sich die Platten 34 voneinander weg, so daß Kühlluft zwischen ihnen hindurchströmen kann.

In den Figuren 5 bis 8 ist' eine zweite Ausführungsform einer Kupplungsplatteneinheit 41 dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen BBZUgsziff.:rn mit dem Zusatz a versehen sind. Diese Einheit umfaßt eine Kupplungsplatte 21a mit drei radialen

Lappen 28a, von denen jeder ein Paar von Stützplatten 42 und trägt, die mit ihren Enden 44 durch Punktschweißen 45 an den Lappen befestigt sind. Die Lappen 28a besitzen eine konstante Dicke und weisen keine Öffnungen oder Schlitze auf. Ein Reibbelag 39a ist beispielsweise über einen geeigneten Kleber fest mit jeder Platte 42 oder 43 verbunden. Die Platten 42 und-43 besitzen eine unterschiedliche Dicke. Sie sind über parallele, längliche Rücken 46, 46 in der Nähe ihrer gegenüberliegenden Enden im Abstand von dem Lappen 28ä angeordnet. ' Die Platten 42, 43 und die darin vorgesehenen länglichen Rücken 46 bilden die Dämofungseinrichtungen für die Reibbeläge.

Diese Einheit funktioniert mit Ausnahme der Dämpfungseinrichtungen in herkömmlicher Weise. Wenn die Kupplung eingerückt v/ird treten die Reibbeläge 39a mit den entsprechenden Eingriffsflächen in Berührung. Wenn die Kupplung aufgrund der in Figur 8 durch die Pfeile F¹ angedeuteten Kraft weiter eingerückt wird, biegen sich die Platten 42, 43 infolge der Rücken 46 nach innen durch, bis sie durch den dazwischen befindlichen Lappen 28a gestoppt

2ü werden. Da die Platten 42 und 43 eine unterschiedliche Dicke besitzen, sind die Federkräfte unterschiedlich groß, so daß sich die Platten unterschiedlich stark durchbiegen. Die Platten bestehen wiederum aus nachgiebigem Metall, dessen natürliches Federungsvermögen zur Erzeugung der Dämpfungskraft nutzbar gemacht' wird, wenn die Beläge zur Durchbiegung der Platten zusammengedrückt werden.

Leerseite

Claims

3U5054

Patentansprüche

( 1,JKupplungsgBtriebene Platteneinheit mit einer allgemein kreisförmigen Platte, die eine Vielzahl von in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordneten und radial verlaufenden Lappen auf ihrem Umfang aufweist, und zwei gegenüberliegend angeordneten Stützplatten,· die an gegenüberliegenden Flächen an jedem Lappen befestigt sind,, wobei jede Stützplatte einen daran befestigten Reibbelag aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reibbelägen (39) Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sind, · um für eine auf die Einrückkraft der Kupplung einwirkende elastische Vorwärtsbewegung zu sorgen.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Dämpfungseinrichtungen einen Spalt (3?) zwischen den Stützplatten (34) und dem Kupplungsplattenlappen (28) umfassen, so daß durch die Nachgiebigkeit der Stützplatten eine Federkraft ' erzeugt wird, die der Einrückkraft entgegenwirkt.
3» Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stützplatte (34) allgemein rechteckig ausgebildet ist und sich in Querrichtung über den Lappen (28) erstreckt, wobei die gegenüberliegenden Enden (35) an dem Lappen befestigt sind. ■ .
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lappen (28a) massiv ist und daß jede Stützplatte (42, 43) zwei parallele, längliche Rücken (46) in der Nähe der Plattenenden (44) aufweist, die den mittleren Abschnitt der Stützplatte von dem Lappen auf Abstand halten«
. 5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatten (42, 43) auf den gegenüberliegenden Flächen eines Lappens unterschiedliche Dicken aufweisen, so daß sich die gegenüberliegenden Platten in unterschiedlicher . S Weise durchbiegen.
S. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das natürliche Federungsvermägen der Stützplatten (42, 43) in Zusammenwirkung mit den Rücken (46) für die Dämpfung 1Ü der Reibbeläge (39a) sorgt.
7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lappen (28) mit einem radial verlaufenden Schlitz (33) versehen ist, der parallele Lappenarme (29, 31) bildet, . und daß die gegenüberliegenden EndBn (35) der Stützplatten (34) an den voneinander beabstandeten Lappenarmen befestigt sind.
8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (33) einen Spalt (37) zwischen den Stützplatten bildet, so daß sich diese nach innen durchbiegen können.
9." Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtungen durch das natürliche Federungsvermögen der Stützplatten (34),· die den Spalt zwischen sich aufweisen, gebildet wird und daß sich die Platten beim Einrücken der Kupplung so weit durchbiegen, bis sie miteinander in Kontakt treten.