JPS60241537A - リング円板ばね - Google Patents

リング円板ばね

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Publication number
JPS60241537A
JPS60241537A JP60091322A JP9132285A JPS60241537A JP S60241537 A JPS60241537 A JP S60241537A JP 60091322 A JP60091322 A JP 60091322A JP 9132285 A JP9132285 A JP 9132285A JP S60241537 A JPS60241537 A JP S60241537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
spring
disc
disc body
spring force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60091322A
Other languages
English (en)
Inventor
アンドレアス・フエルスター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Fichtel and Sachs AG filed Critical Fichtel and Sachs AG
Publication of JPS60241537A publication Critical patent/JPS60241537A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/583Diaphragm-springs, e.g. Belleville
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/32Belleville-type springs
    • F16F1/324Belleville-type springs characterised by having tongues or arms directed in a generally radial direction, i.e. diaphragm-type springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、リング円板ばね、特に皿ばね又はダイアフラ
ムばねに関する。
従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第1945233号明細
書によれば、自動車の摩擦クラッチ用のダイアフラムば
ねとして、リング状の円板体が弛緩状態でほぼ円すい台
形を呈するものが知られている。このリング状の円板体
の内周縁から多くのフィンガが半径方向で内向きに突出
している。この円板体は軸縦断平面内で直線状の長方形
横断面を有している。
この種のリング円板ばねの場合、ばね特性は円板体の材
料厚に対する円すい台高さの比によってきめられる。こ
の比を大きくすることによってばね力を強くすることが
できる。しかしながら従来のリング円板ばねの場合、ば
ね力がばね行程の増大と共に程度の差はあれ際立った最
大値を呈し、次いで再び低下するという点を余儀なくさ
れる。材料厚に対する円すい台高さの比を小さくすれば
このようなばね力の片勾配を防止することはできるが、
このことは逆に最大ばね力の減少を伴うことになる。材
料厚に対する円すい台高さの比を小さくすることは従来
のダイアフラムばねの場合材料厚を大きくするこ−とに
よって行なう。しかし、厚さの大きい材料から成るリン
グ円板ばねは望ましくない。とい)のは、ばねの耐久性
が材料の疲れ現象によって低下するからである。さらに
、厚いばね材料によってリング円板ばねの製作も困難に
なる。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、弛緩時にほぼ円すい台形を呈するリン
グ状の円板体を有するリング円板ばね、特に円板体の内
周縁から突出したフィンガを有するダイアフラムばねに
おいて、リング円板体の材料厚に対する円すい台高さの
比が比較的大きいにもかかわらずばね力の片勾配が比較
的わずかであるように改良することである。
課題を解決するための手段 このような課題を本発明は次のようにして解決した。即
ち、円板体を軸縦断平面内で湾曲した回転体として構成
したのである。この湾曲、即ち、特に円すい軸線に対し
て同心的にリング状に円板体に設けられたくぼみによっ
てあたえることができる湾曲は、従来のリング円板ばね
と比較して、同じばね力の場合材料厚の減少を、又は同
じ材料の場合ばね力の増強を可能にする。
材料厚の減少はリング円板ばねの疲れ限度を大きくし、
その製作を容易にする。
一実施態様によれば、円板体もしくはくぼみは円すい台
形の外側に対しておう面状に湾曲している。このような
処置によればリング円板ばねの耐用寿命がさらに長くな
る。また、リング円板体横断面の中立軸線に対してリン
グ円板体の特に危険性のある外周部範囲における引張応
力が減少されるが又は圧縮応力が生ずる。
外周部範囲の負荷を減少させるためには、くぼみが円板
体の内周縁および外周縁から間隔をおいた個所に形成さ
れているか又は湾曲部もしくはくぼみの両側における円
板体横断面が円板体縦断平面で見て直線状をなしている
ならば有利である。このような場合、リング円板体の外
周部範囲における曲げ応力の影響が減少され、このこと
は外周部範囲の負荷を減少し、リング円板ばねの耐用寿
命を長くする。
実施例 次に、図面に示した実施例に従って本発明を詳述する: 第1図に軸縦断面図で部分的に示した従来のダイアフラ
ムばねはほぼ円すい台形のリング円板体1から成ってお
り、その内周縁から周方向にずらして配置された多数の
フィンガ3がほぼ円すい面方向に沿って内向きに突出し
ている。
このリング円板体lは、符号7で示す円すい軸線に対し
て対称をなす1つの回転体である。リング円板体10円
すい台の高さ、即ち、円すい軸線7の方向で見た外周縁
から内周縁までの距離が符号りで示されている。リング
円板体1の材料厚が符号Sで示されている。軸縦断平面
、つまり円すい軸線7を含む縦断平面で見てこのリング
円板体1は偏平な長方形をなしている。
h / s 比がこのダイアフラムばねのばね特性を決
定する。第5図中の特性曲線Aはh / s比が高い値
の場合のばね行程fに関連したばねカFの経過を示して
いる。特性曲線Bはh/s比が小さな値の場合のばね特
性を示している。特性曲線Aによればばね力はばね行程
が増すのに伴って先ず最初に増大し、次いで再び低下す
る。
このばね力の片勾配は特性曲線Aと比較して著しく大幅
である。
第1図に示す従来のダイアフラムばねは自動車の摩擦ク
ラッチにおいて多く使われる。このような用途および類
似の用途においては、クラツチの摩擦ライニングの摩耗
に伴うばね力の変化を防止するために、ばね力をその最
大値に達した後ではできるだけばね行程とは無関係であ
るようにする必要がある。特性曲線Aによるばね力の片
勾配を甘受した場合には、クラッチの摩耗に起因するば
ね行程の変化に伴ってばね力が不都合に変動することに
なる。
所定の最大ば′ね力のためには従来のダイアフラムばね
の場合ばね力の片勾配を減少させるため・にリング円板
体1の材料厚Sを大きくしなければならなかった。しか
し、材料厚Sの増大には限度がある。というのは、厚さ
の大きなリング円板体内に発生する曲げ応力がダイアフ
ラムばねの耐用寿命を著しく低下させるからである。
さらに、製作費も多大になる。
第5図中の特性曲線Cは本発明によるダイアフラムばね
のばね特性を示している。このばね特性の場合特性曲線
Aと同様のh/s比にもかかわらずばね力の片勾配が特
性曲線Bに相当する値に減少されている。
第2図および第3図に本発明によるダイアフラムばねの
詳細が示されている。このダイアフラムばねは内周縁か
ら半径方向で内向きに突出したフィンガ13を有するほ
ぼ円すい台形のリング円板体11から成っている。この
リング円板体11は円すい軸線15に対して対称形をな
す1つの回転体として構成されていて、その内周縁と外
周縁との間に、円すい軸線15を含む軸縦断平面で見て
円すい台外側に対しておう面状に湾曲している。この湾
曲部17はリング円板体11の全周にわたって円すい軸
線15を同心的に包囲している。なおリング円板体11
の材料厚は一定している。
例えば自動車の摩擦クラッチにこのダイアフラムばねを
使った場゛合、ダイアフラムばねは外周部の範囲で支え
られ、円すい軸線15の方向でフィンガ13の内方端部
に作用する力によって弾性的に変形されて、特に偏平に
なる。リング円板体11の弾性変形に伴って離線19に
対して曲げ応力D(第2図)が生ずる。この曲げ応力り
に抗して湾曲部17がリング円板体11を支える。
湾曲部17は任意な形状であってよいが、次の条件がみ
たされている必要がある。即ち、軸縦断平面内で見たリ
ング円板体横断面の、内周縁および外周縁を通る離線に
関する断面二次モーメントが、従来形式のダイアフラム
における相応の離線に関する長方形のリング円板体横断
面よりも大きいという条件である。
リング円板体11の湾曲部17は円すい台外側から見て
お5面をなしている。これによってリング円板体11の
外用部における引張応力、即ちダイアフラムばねの耐用
寿命を低下させるような引張応力は解消され、或いは圧
縮応力へ変わる。
第4図に示す実施例によれば、第2図および第3図の実
施例に比して湾曲部の半径方向の幅が大きい点で異なっ
ている。
リング円板体11aは円すい台外側におう面状のくぼみ
17aを有しており、このくぼみ17aはリング円板体
の全周にわたって円すい軸線15aに対して同心的に延
びている。離線19aの方向でくぼみ17aの両側の範
囲21.23が軸縦断平面内で見て直線状をなしている
。これらの範囲21.23はリング円板体11aの縁部
範囲において(ぼみ17aの範囲に比較して曲げ応力を
減少させる。か(してリング円板体11.a、ひいては
ダイアフラムばねの縁部の耐久性が高められる。
本発明のリング円板ばね特に自動車の摩擦円板クラッチ
のダイアフラムばねに適しており、リング円板体の材料
厚がわずかであるにもかかわらず比較的大きなばね力で
あってしかもばね力の片勾配がわずかであるリング円板
ばねをなす0
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のダイアフラムばねの一部の軸縦断面図、
第2図は本発明のダイアフラムの一部の平面図、第3図
は第2図中の■−■線によ・る軸縦断面図、第4図は本
発明による別のダイアフラムばねの一部の軸縦断面図、
第5図はダイアフラムばねの特性曲線図である。 l・・・リング円板体、3・・フィンガ、5・・・錯綜
、7・・・円すい軸線、11・・・リング円板体、13
・・・フィンガ、15・・・円すい軸線、17・・・湾
曲部、19・・・錯綜、lla・・・リング円板体、1
7a・・・くぼみ、19a・・・錯綜、21.23・範
囲FIG、 3 FIG、 4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ダイアフラムばねのようなリング円板ばねであっ
    て、リング状の円板体(l l ; 11 a)が弛緩
    状態では円すい台形を呈するものにお−いて、円板体(
    11;1la)が軸縦断平面内で湾曲した回転体として
    構成されていることを特徴とする、リング円板ばね。 2、 円板体(11;1la)が円すい台形の外側に対
    しており面状に湾曲している、特許請求の範囲第1項に
    記載のリング円板ばね。 3、円板体(lla)が円すい軸線(15a)に対して
    同心的にリング状に延びたくぼみ(17a)を有してい
    る。特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のリング円
    板ばね。 4、りぼみ(17a)が円板体(11a’)の内周縁お
    よび外周縁から間隔をおいて形成されている。特許請求
    の範囲第3項に記載のリング円板ばね。 5、円板体(11)が円すい軸l(,15a)を含む断
    面平面で見てくぼみ(17a)の両側に直線状の横断面
    形を有している、特許請求の範囲第3項又は第4項に記
    載のリング円板ばね。
JP60091322A 1984-04-28 1985-04-30 リング円板ばね Pending JPS60241537A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3415925.8 1984-04-28
DE19843415925 DE3415925A1 (de) 1984-04-28 1984-04-28 Teller- bzw. membranfeder

Publications (1)

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JPS60241537A true JPS60241537A (ja) 1985-11-30

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ID=6234621

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DE (1) DE3415925A1 (ja)
FR (1) FR2563877A1 (ja)
GB (1) GB2158183A (ja)

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