WO2013091598A1 - Reibungskupplung - Google Patents

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WO2013091598A1
WO2013091598A1 PCT/DE2012/001158 DE2012001158W WO2013091598A1 WO 2013091598 A1 WO2013091598 A1 WO 2013091598A1 DE 2012001158 W DE2012001158 W DE 2012001158W WO 2013091598 A1 WO2013091598 A1 WO 2013091598A1
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WO
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friction
clutch
pressure plate
plate
plate spring
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/001158
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Finkenzeller
Eric Lambs
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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Priority to EP12816444.9A priority patent/EP2795148A1/de
Priority to CN201280063671.1A priority patent/CN104040203B/zh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/583—Diaphragm-springs, e.g. Belleville
    • F16D13/585—Arrangements or details relating to the mounting or support of the diaphragm on the clutch on the clutch cover or the pressure plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/70—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/757—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located on or inside the clutch cover, e.g. acting on the diaphragm or on the pressure plate

Definitions

  • the invention relates to a friction clutch, which can be used in particular as a starting clutch in a drive train of a motor vehicle and with the aid of a torque from an input shaft, such as a crankshaft of an engine, on an output shaft, such as an input shaft of a transmission, can be forwarded.
  • a torque generated by a motor vehicle engine can be transmitted via a flywheel rotatable about an axis of rotation. With the flywheel, a pressure plate for forwarding the torque is connected, which can then transmit the torque via a friction lining frictionally to a clutch disc.
  • An object of the invention is therefore to provide a friction clutch for a drive train of a vehicle, with the aid of an improved torque transmission when closing the clutch is enabled and less Anfahrrattern occurs, without significantly reducing Anfahr nie.
  • a friction clutch for a drive train of a motor vehicle, with a pressure plate which is non-rotatably, but axially limited displaceable connected to a clutch housing, a plate spring, which is effective between the housing and the pressure plate and the pressure plate acted upon in the axial direction to a Clamping disc between the pressure plate and a counter-plate clamped, and a damping device with at least one friction element which acts damping on at least axial vibrations of the pressure plate and / or the plate spring, wherein the at least one friction element has a contact region with one axial side of the plate spring and / or is operatively engaged with an outer edge of the pressure plate.
  • the friction clutch according to the invention is in particular as a starting clutch for
  • the damping device has a plurality of the friction elements and these can be distributed substantially uniformly about an axis of rotation of the clutch, in order to distribute their effect on the hysteresis of the clutch also largely uniform.
  • the at least one friction element is located in the contact region either with axial prestress on the axial side of the plate spring and / or with radial prestress on the outer edge of the pressure plate.
  • the at least one friction element of the damping device is axially fixed relative to the clutch housing or on the clutch housing.
  • the plate spring acts on the pressure plate in a radially outer region of the plate spring and the plate spring is connected in a radially inner region lying by means of a pivot bearing with the housing.
  • the at least one friction element is fixed to the pivot bearing.
  • the contact region of the at least one friction element can be operatively frictionally engaged with an axial side of the plate spring facing the clutch disk.
  • the contact area of the mini- at least one frictional friction rubbing operatively engaged with one of the clutch disc facing away from axial side of the plate spring.
  • the at least one friction element of the damping device in particular in the contact region, bow-shaped or wave-shaped.
  • the said friction elements may be attached to the plate spring, preferably to the leaves or tongues of the plate spring, so that the plate spring is formed in several layers.
  • the at least one friction element or each friction element in the contact region may have a treated surface, the surface preferably being treated by coating (for example with a polyamide) and / or by roughening (for example by blasting) to increase the coefficient of friction.
  • one or more friction elements are used which have a friction-increasing coating and / or a roughened surface.
  • the use of lubricants can be dispensed with in the contact area.
  • the at least one friction elements of the damping device is formed on an annular base body, wherein the annular base body is preferably fixedly connected to the coupling housing or connected.
  • the hysteresis of the coupling system according to the invention in particular the Ausschkrafthysterese be increased and by this targeted increase in the hysteresis of the coupling system (ie, the higher damping), the torque fluctuations can be reduced and thus the Ratterge Hursche be eliminated.
  • the hysteresis can basically be increased by increasing the coefficient of friction at the contact points pressure plate-plate spring, plate spring wire ring, plate spring centering pin / centering plate, disc spring release bearing.
  • Figure 1 a schematic sectional view of a portion of a friction clutch
  • Figure 2 is a sectional view of the friction clutch in Figure 1, a schematic sectional view of a portion of a friction clutch according to a second embodiment of the invention with biased friction between housing cover and disc spring, a schematic sectional view of a portion of a friction clutch according to a third embodiment of the invention with one of the support spring formed friction member in frictional contact with the plate spring tongues, a detailed sectional view of a portion of a plate spring in a friction clutch according to a fourth embodiment of the invention with a friction element arranged on a Belleville washer, a schematic sectional view of a portion of a friction clutch according to a fifth embodiment of the invention with a prestressed between Cover and wire ring inserted friction element, a schematic sectional view of a portion of a friction clutch according to a sixth embodiment of the invention with a friction element mounted on the pressure plate and a schematic sectional view of a portion of a plate spring for a friction clutch according to a
  • a friction clutch 1 according to a first embodiment is shown in a partial view.
  • the friction clutch 1, which is designed in particular for use as a starting clutch in a drive train of a motor vehicle, has a pressure plate 2 which is non-rotatably, but limitedly displaceable in the axial direction A connected to a clutch housing 3.
  • the part 1 shown in Figure 1 of the housing 3 in this embodiment is a housing cover 4.
  • the clutch 1, a plate spring 5, which is effective as a contact pressure between the pressure plate 2 and the housing 3 and the pressure plate 2 in the axial direction A (ie , in Figures 1 and 2 down) applied to a clutch disc S (shown purely schematically) between the pressure plate 2 and a counter plate (not shown) pinch.
  • the plate spring 5 presses in its radially outer region 6 against a provided on the pressure plate adjusting ring V, which lies opposite a spacer bolt B in the housing cover 4.
  • the radially outer portion 6 of the plate spring 5 is annular and the individual leaves or tongues Z of the plate spring 5 extend from the annular outer portion 6 radially inwardly.
  • the clutch 1 further comprises a damping device 7 with a plurality of friction elements 8, which are distributed substantially uniformly around an outer circumference of the pressure plate 2.
  • Each friction element 8 in this embodiment is bow-shaped (preferably made of sheet metal) and has a contact region 9, which is frictionally engaged with an elastic bias in the radial direction R (ie, radially inward) with an outer edge 10 of the pressure plate 2.
  • the opposite end 11 of the friction element or the friction yoke 8 is axially fixed to the cover 4 and thus relative to the housing 3.
  • the plate spring 5 Upon actuation of the clutch 1, the plate spring 5 is moved in the central region 12 in the axial direction A, which in turn causes an axial movement of the pressure plate 2 by means of a pivot bearing 13 with a disc spring pin 14 and a wire ring 15.
  • the friction elements 8 increase the hysteresis of the clutch 1 and thus have a damping effect on axial vibrations of the pressure plate 2 and / or the plate spring 5 a.
  • the friction elements 8 could be fixed to the outer edge 10 of the pressure plate 2, so that the ends 11 of the friction bracket 8 then rubbing engaged with the cover 4 and thus could represent the contact area.
  • a friction clutch 1 according to a second embodiment is shown schematically in partial view.
  • the general structure of the clutch 1 in this example corresponds to that of Figures 1 and 2, so that the clutch 1 again has a pressure plate 2, the rotationally fixed, but limited displacement in the axial direction A with a clutch housing 3 and housing cover 4 is connected.
  • the clutch 1 a plate spring 5, which is effective as a contact pressure between the pressure plate 2 and the housing 3 and the pressure plate 2 in the axial direction A (down) applied to a clutch plate S between the pressure plate 2 and a counter plate (not to pinch).
  • the clutch 1 further comprises a damping device 7 with a plurality of friction elements 8, which are distributed substantially uniformly around a radial circumference of the plate spring 5.
  • Each friction element 8 in this example is bow-shaped (preferably made of sheet metal) and has a contact region 9, which with elastic bias in the axial Direction A (down) with one of the clutch disc S remote axial side 16 of the plate spring 5 is frictionally engaged, in the radially outer region 6 of the plate spring 5, in which it acts on the pressure plate 2.
  • the opposite end 11 of the friction element or the friction yoke 6 is axially fixed to the cover 4 and thus relative to the housing 3.
  • the diaphragm spring 4 Upon actuation of the clutch 1, the diaphragm spring 4 is moved in its central region 12 in the axial direction A, which in turn causes an axial movement of the pressure plate 2 by means of a pivot bearing 13 with a wire ring 15.
  • the friction elements 8 increase the hysteresis of the clutch 1 and thus have a damping effect on axial vibrations of the pressure plate 2 and the plate spring 5 a.
  • a part of a friction clutch 1 according to a third embodiment is shown.
  • the general structure of the coupling 1 in this example corresponds to that of Figure 3.
  • the friction elements 8 of the damping device 7 are again bow-shaped, preferably made of sheet metal, but are arranged in this case on the pivot bearing 13 of the plate spring 5 on the housing 3.
  • the friction elements or friction yokes 8 on the disc spring pin 14 are axially fixed again relative to the clutch housing 3.
  • each friction yoke 8 is operatively frictionally engaged with elastic bias in the axial direction A (upward) in engagement with a side 17 of the diaphragm spring 5 facing the clutch disc S, in contact with the blades or tongues Z of the diaphragm spring 5 in FIG Area of the pivot bearing 13, which is radially further inside than the radially outer portion 9 of the loading of the plate spring 4.
  • the friction elements 8 increase the hysteresis of the clutch 1 by its frictional contact with the axial side 17 of the plate spring 5 and thus have a damping effect on axial vibrations of the pressure plate 2 and the plate spring 5 a.
  • FIG. 5 a completely different type of friction element 8 of the damping device 7 for a friction clutch 1 according to a fourth exemplary embodiment is shown.
  • the friction elements 8 are similar to how shaft seals (sealing lips) constructed and arranged rubbing against the disc spring pin 14.
  • the friction element 8 shown in Figure 5 surrounds the edges of a hole 18 through the plate spring 5 and thus extends on both axial sides 16, 17 of the plate spring 5. Further, the friction element 8 defines a central channel for receiving the bolt 14 and an inner contact surface 19th of the channel is undulating to create a desired friction with the bolt 14.
  • the friction elements 8 in this embodiment increase the hysteresis of the clutch 1 by its frictional contact with the sides 16, 17 of the plate spring 5 and with the Belleville washer bolts 14 and NEN thus damping effect on axial vibrations of the pressure plate 2 and the plate spring 5.
  • FIG. 6 a part of a friction clutch 1 according to a fifth embodiment is shown.
  • the friction element 8 is inserted between the cover 4 and the wire ring 15 and thus axially fixed relative to the housing 3 on the pivot bearing 13.
  • the contact region 9 of each friction element 8 is frictionally engaged in the axial direction A (down) with the side 16 of the plate spring 5 and thus generates a friction in the annular radially outer region 6, which increases the hysteresis of the clutch 1 and damping on Axial vibrations of the pressure plate 2 and the plate spring 5 acts.
  • FIG 7 a further embodiment is shown, in which the friction element 8 is formed as a Abhubbügel, which is fixed at one end 11 on the pressure plate 2. The other end thus forms the contact region 9, which is frictionally engaged with the side 17 of the plate spring 5.
  • the disadvantage here is the Relativweg between the pressure plate 2 and the plate spring 5 due to an adjustment of the clutch 1 in the event of wear, resulting in an undesirable additional bias.
  • the friction yoke 8 is not fixed axially with respect to the housing 3.
  • the friction element 8 is attached to the plate spring 5, in particular at its radially outer portion 6, so that the plate spring 5 is formed multi-layer and generates a desired friction with the adjusting ring V upon actuation of the clutch 1.
  • friction elements 8 can be attached to the blades or tongues Z of the disc spring 5, so that an increase in the hysteresis of the clutch 1 is achieved in that the plate spring 5 is constructed as a spring assembly. This can occur between contact surfaces of the disc springs friction.
  • the friction between the disk spring and centering element can be increased.
  • the number of centering windows can be increased, which entails an increase in the hysteresis.
  • the friction in the clutch system 1 and thus the hysteresis can be increased. Due to the increased hysteresis in the coupling system 1, the formation of chattering noise during startup should be prevented.
  • the Application is provided in particular for couplings with wegenfiner wear adjustment.

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Abstract

Es ist eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, einer Tellerfeder, die zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte wirksam ist und die Anpressplatte in axialer Richtung beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte einzuklemmen, und einer Dämpfungseinrichtung mit mindestens einem Reibelement, das auf wenigstens Axialschwingungen der Anpressplatte und/oder der Tellerfeder dämpfend einwirkt, wobei das mindestens eine Reibelement einen Kontaktbereich aufweist, der mit einer axialen Seite der Tellerfeder und/oder mit einem Außenrand der Anpressplatte wirkungsmäßig im Eingriff steht. Durch relativ einfache konstruktive Maßnahmen kann die Hysterese der erfindungsgemäßen Kupplung erhöht und dadurch die Drehmomentschwankung reduziert werden.

Description

Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, die insbesondere als Anfahrkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann und mit dessen Hilfe ein Drehmoment von einer Eingangswelle, beispielsweise einer Kurbelwelle eines Motors, an einer Ausgangswelle, beispielsweise einer Eingangswelle eines Getriebes, weitergeleitet werden kann.
In einer Anfahrkupplung, wie beispielsweise aus der DE 197 46 281 A1 bekannt, kann über ein um eine Drehachse drehbares Schwungrad ein von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugtes Drehmoment übertragen werden. Mit dem Schwungrad ist eine Anpressplatte zur Weiterleitung des Drehmoments verbunden, die über einen Reibbelag das Drehmoment dann an eine Kupplungsscheibe reibschlüssig übertragen kann.
Aufgrund von axialen Schwingungen in der Kurbelwelle kann es zu einer Relativbewegung zwischen der Kupplung und einem Ausrücklager kommen, insbesondere bei Kupplungen mit einer weggesteuerten Verschleißnachstellung, wodurch die Anpresskraft der Kupplung und somit das übertragbare Drehmoment schwanken kann. Solche Drehmomentschwankungen treten insbesondere in der Schlupfphase der Kupplung - also, vor allem beim Anfahrvorgang - auf und erzeugen Rattergeräusche, nämlich das so genannte Anfahrrattern.
Es besteht daher ein Bedürfnis, solche Rattergeräusche zu verringern, insbesondere bei Kupplungen mit wegbasierter Verschleißnachstellung, und dabei die Drehmomentübertragung und den Anfahrkomfort beim Schließen der Kupplung zu erhöhen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dessen Hilfe eine verbesserte Drehmomentübertragung beim Schließen der Kupplung ermöglicht wird und weniger Anfahrrattern auftritt, ohne Anfahrkomfort signifikant zu reduzieren.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Erfindungsgemäß ist eine Reibungskupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einer Anpressplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Kupplungsgehäuse verbunden ist, einer Tellerfeder, die zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte wirksam ist und die Anpressplatte in axialer Richtung beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer Gegenplatte einzuklemmen, und einer Dämpfungseinrichtung mit mindestens einem Reibelement, das auf wenigstens Axialschwingungen der Anpressplatte und/oder der Tellerfeder dämpfend einwirkt, wobei das mindestens eine Reibelement einen Kontaktbereich aufweist, der mit einer axialen Seite der Tellerfeder und/oder mit einem Außenrand der Anpressplatte wirkungsmäßig im Eingriff steht.
Die erfindungsgemäße Reibungskupplung ist insbesondere als Anfahrkupplung zum
Weiterleiten eines Drehmoments von einer Kurbelwelle eines Motors des Kraftfahrzeugs an einer Eingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Durch das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung kann die Hysterese der Kupplung, insbesondere die Ausrückkrafthysterese erhöht und somit das Anfahrrattern reduziert oder unterdrückt werden. Vorzugsweise weist die Dämpfungseinrichtung mehrere der Reibelemente auf und diese können im Wesentlichen gleichmäßig um eine Drehachse der Kupplung verteilt sein, um ihre Auswirkung auf die Hysterese der Kupplung auch weitestgehend gleichmäßig zu verteilen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das mindestens eine Reibelement im Kontaktbereich entweder mit axialer Vorspannung an der axialen Seite der Tellerfeder und/ oder mit radialer Vorspannung am Außenrand der Anpressplatte an. Durch eine elastische Vorspannung der Reibelemente in axialer Richtung an der axialen Seite der Tellerfeder oder in radialer Richtung am Außenrand der Anpressplatte kann die Reibungshysterese der Dämpfungseinrichtung und damit der Kupplung auf einfacher Weise erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung gegenüber dem Kupplungsgehäuse beziehungsweise am Kupplungsgehäuse axial fixiert. Typischerweise beaufschlagt die Tellerfeder die Anpressplatte in einem radial äußeren Bereich der Tellerfeder und die Tellerfeder ist in einem radial weiter innen liegenden Bereich mittels einer Schwenklagerung mit dem Gehäuse verbunden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement an der Schwenklagerung fixiert. Hierbei kann der Kontaktbereich des mindestens einen Reibelements wirkungsmäßig reibend im Eingriff mit einer der Kupplungsscheibe zugewandten axialen Seite der Tellerfeder stehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Kontaktbereich des min- destens einen Reibelements wirkungsmäßig reibend im Eingriff mit einer der Kupplungsscheibe abgewandten axialen Seite der Tellerfeder stehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelement der Dämpfungseinrichtung, insbesondere im Kontaktbereich, bügeiförmig oder wellenförmig ausgebildet. Ebenso ist es möglich, die besagten Reibelemente an die Tellerfeder, vorzugsweise an die Blätter beziehungsweise Zungen der Tellerfeder, anzubringen, sodass die Tellerfeder mehrlagig ausgebildet ist. Ferner kann das mindestens eine Reibelement beziehungsweise jedes Reibelement im Kontaktbereich eine behandelte Oberfläche aufweisen, wobei die Oberfläche vorzugsweise durch Beschichtung (z.B. mit einem Polyamid) und/oder durch Aufrauen (z.B. durch Strahlen) zur Erhöhung des Reibwertes behandelt wird. Erfindungsgemäß kommen daher eines oder mehrere Reibelemente zum Einsatz, die eine reibwertsteigernde Beschichtung und/oder eine aufgeraute Oberfläche aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann im Kontaktbereich auf den Einsatz von Schmiermitteln verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Reibelemente der Dämpfungseinrichtung an einem ringartigen Grundkörper geformt, wobei der ringartige Grundkörper vorzugsweise fest mit dem Kupplungsgehäuse verbindbar oder verbunden ist.
Durch relativ einfache konstruktive Maßnahmen kann die Hysterese des erfindungsgemäßen Kupplungssystems, insbesondere die Ausrückkrafthysterese, erhöht werden und durch diese gezielte Erhöhung der Hysterese des Kupplungssystems (also, die höhere Dämpfung) können die Drehmomentschwankungen reduziert und somit die Rattergeräusche eliminiert werden. Die Hysterese kann grundsätzlich durch Steigerung des Reibwerts an den Kontaktstellen Anpressplatte-Tellerfeder, Tellerfeder-Drahtring, Tellerfeder-Zentrierbolzen/Zentrierlasche, Tellerfeder-Ausrücklager erhöht werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Reibungskupplung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vorgespanntem Reibelement zwischen Anpressplatte und Deckel, Figur 2: eine Schnittdarstellung der Reibungskupplung in Figur 1 , eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Reibungskupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vorgespanntem Reibelement zwischen Gehäusedeckel und Tellerfeder, eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Reibungskupplung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem aus der Stützfeder ausgeformtem Reibelement in Reibkontakt mit den Tellerfederzungen, eine detaillierte Schnittdarstellung eines Teils einer Tellerfeder in einer Reibungskupplung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Reibelement angeordnet an einem Tellerfederbolzen, eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Reibungskupplung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem vorgespannten, zwischen Deckel und Drahtring eingelegten Reibelement, eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Reibungskupplung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem auf der Anpressplatte befestigten Reibelement und eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Tellerfeder für eine Reibungskupplung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bezugnehmend zunächst auf die Figuren 1 und 2 ist eine Reibungskupplung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Teilansicht gezeigt. Die Reibungskupplung 1 , die insbesondere zur Anwendung als Anfahrkupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, weist eine Anpressplatte 2 auf, die drehfest, jedoch begrenzt verlagerbar in a- xialer Richtung A mit einem Kupplungsgehäuse 3 verbunden ist. Das in Figur 1 gezeigte Teil des Gehäuses 3 in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Gehäusedeckel 4. Weiterhin weist die Kupplung 1 eine Tellerfeder 5 auf, welche als Anpressfeder zwischen der Anpressplatte 2 und dem Gehäuse 3 wirksam ist und die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A (also, in Figuren 1 und 2 nach unten) beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe S (rein schematisch dargestellt) zwischen der Anpressplatte 2 und einer Gegenplatte (nicht gezeigt) einzuklemmen. Dabei drückt die Tellerfeder 5 in deren radial äußerem Bereich 6 gegen einen an der Anpressplatte vorgesehenen Verstellring V, der gegenüber einem Abstandsbolzen B im Gehäusedeckel 4 liegt. Der radial äußere Bereich 6 der Tellerfeder 5 ist ringförmig ausgebildet und die einzelnen Blätter bzw. Zungen Z der Tellerfeder 5 erstrecken sich vom ringförmigen äußeren Bereich 6 radial nach innen.
Die Kupplung 1 ferner umfasst eine Dämpfungseinrichtung 7 mit mehreren Reibelementen 8, die im Wesentlichen gleichmäßig um einen äußeren Umfang der Anpressplatte 2 verteilt sind. Jedes Reibelement 8 in diesem Ausführungsbeispiel ist bügeiförmig ausgebildet (bevorzugt aus Blech) und weist einen Kontaktbereich 9 auf, der mit elastischer Vorspannung in radialer Richtung R (also, radial nach innen) mit einem Außenrand 10 der Anpressplatte 2 reibend im Eingriff steht. Das entgegengesetzte Ende 11 des Reibelements bzw. des Reibbügels 8 ist an dem Deckel 4 und damit gegenüber dem Gehäuse 3 axial fixiert. Bei einer Betätigung der Kupplung 1 wird die Tellerfeder 5 in deren zentralem Bereich 12 in die axiale Richtung A bewegt, was wiederum mittels einer Schwenklagerung 13 mit einem Tellerfederbolzen 14 bzw. einem Drahtring 15 eine axiale Bewegung der Anpressplatte 2 herbeiführt. Durch ihren reibenden Kontakt mit dem Außenrand 9 der Anpressplatte 2 erhöhen die Reibelemente 8 die Hysterese der Kupplung 1 und wirken somit dämpfend auf Axialschwingungen der Anpressplatte 2 und/oder der Tellerfeder 5 ein. Als eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels könnten die Reibelementen 8 am Außenrand 10 der Anpressplatte 2 fixiert sein, so dass die Enden 11 der Reibbügel 8 dann reibend im Eingriff mit dem Deckel 4 stehen und somit den Kontaktbereich darstellen könnten.
Mit Bezug nun auf die Figur 3 ist eine Reibungskupplung 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in Teilansicht schematisch gezeigt. Der allgemeine Aufbau der Kupplung 1 in diesem Beispiel entspricht dem der Figuren 1 und 2, so dass die Kupplung 1 wieder eine Anpressplatte 2 aufweist, die drehfest, jedoch begrenzt verlagerbar in axialer Richtung A mit einem Kupplungsgehäuse 3 bzw. Gehäusedeckel 4 verbunden ist. Ferner weist die Kupplung 1 eine Tellerfeder 5 auf, welche als Anpressfeder zwischen der Anpressplatte 2 und dem Gehäuse 3 wirksam ist und die Anpressplatte 2 in axialer Richtung A (nach unten) beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe S zwischen der Anpressplatte 2 und einer Gegenplatte (nicht gezeigt) einzuklemmen. Die Kupplung 1 ferner umfasst eine Dämpfungseinrichtung 7 mit mehreren Reibelementen 8, die im Wesentlichen gleichmäßig um einen radialen Umfang der Tellerfeder 5 verteilt sind. Jedes Reibelement 8 in diesem Beispiel ist bügeiförmig ausgebildet (bevorzugt aus Blech) und weist einen Kontaktbereich 9 auf, der mit elastischer Vorspannung in axialer Richtung A (nach unten) mit einer der Kupplungsscheibe S abgewandten axialen Seite 16 der Tellerfeder 5 reibend im Eingriff steht, und zwar in dem radial äußeren Bereich 6 der Tellerfeder 5, in dem sie die Anpressplatte 2 beaufschlagt. Das entgegengesetzte Ende 11 des Reibelements bzw. des Reibbügels 6 ist an dem Deckel 4 und damit gegenüber dem Gehäuse 3 axial fixiert. Bei einer Betätigung der Kupplung 1 wird die Tellerfeder 4 in ihrem zentralen Bereich 12 in die axiale Richtung A bewegt, was wiederum mittels einer Schwenklagerung 13 mit einem Drahtring 15 eine axiale Bewegung der Anpressplatte 2 herbeiführt. Durch ihren reibenden Kontakt mit der Seite 16 der Tellerfeder 5 erhöhen die Reibelemente 8 die Hysterese der Kupplung 1 und wirken somit dämpfend auf Axialschwingungen der Anpressplatte 2 und der Tellerfeder 5 ein.
Bezugnehmend nun auf die Figur 4 ist ein Teil einer Reibungskupplung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der allgemeine Aufbau der Kupplung 1 in diesem Beispiel entspricht dem der Figur 3. Die Reibelemente 8 der Dämpfungseinrichtung 7 sind wieder bügeiförmig ausgebildet, vorzugsweise aus Blech, sind aber in diesem Fall an der Schwenklagerung 13 der Tellerfeder 5 an dem Gehäuse 3 angeordnet. Insbesondere sind die.Reibelemen- te bzw. Reibbügel 8 an dem Tellerfederbolzen 14 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 3 wieder axial fixiert. Der Kontaktbereich 9 jedes Reibbügels 8 steht mit elastischer Vorspannung in der axialen Richtung A (nach oben) wirkungsmäßig reibend im Eingriff mit einer der Kupplungsscheibe S zugewandten Seite 17 der Tellerfeder 5, und zwar in Kontakt mit den Blättern bzw. Zungen Z der Tellerfeder 5 im Bereich der Schwenklagerung 13, welche radial weiter innen als der radial äußeren Bereich 9 der Beaufschlagung der Tellerfeder 4 liegt. Die Reibelemente 8 erhöhen die Hysterese der Kupplung 1 durch ihren reibenden Kontakt mit der axialen Seite 17 der Tellerfeder 5 und wirken somit dämpfend auf Axialschwingungen der Anpressplatte 2 und der Tellerfeder 5 ein.
Mit Bezug auf Figur 5 ist eine ganz andere Art Reibelement 8 der Dämpfungseinrichtung 7 für eine Reibungskupplung 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Beispiel sind die Reibelemente 8 ähnlich wie Wellendichtringe (Dichtlippen) aufgebaut und an den Tellerfederbolzen 14 reibend angeordnet. Das in Figur 5 gezeigte Reibelement 8 umgreift die Kanten eines Lochs 18 durch die Tellerfeder 5 und erstreckt sich somit auf beiden axialen Seiten 16, 17 der Tellerfeder 5. Ferner definiert das Reibelement 8 einen zentralen Kanal zur Aufnahme des Bolzen 14 und eine innere Kontaktfläche 19 des Kanals ist wellenförmig ausgebildet, um eine gewünschte Reibung mit dem Bolzen 14 zu erzeugen. Die Reibelemente 8 in diesem Ausführungsbeispiel erhöhen die Hysterese der Kupplung 1 durch ihren reibenden Kontakt mit den Seiten 16, 17 der Tellerfeder 5 sowie mit den Tellerfederbolzen 14 und kön- nen somit dämpfend auf Axialschwingungen der Anpressplatte 2 und der Tellerfeder 5 einwirken.
Bezugnehmend auf die Figur 6 ist ein Teil einer Reibungskupplung 1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel gezeigt. In diesem Beispiel ist das Reibelement 8 zwischen dem Deckel 4 und dem Drahtring 15 eingelegt und somit gegenüber Gehäuse 3 an der Schwenklagerung 13 axial fixiert worden. Der Kontaktbereich 9 jedes Reibelements 8 steht mit elastischer Vorspannung in axialer Richtung A (nach unten) reibend im Eingriff mit der Seite 16 der Tellerfeder 5 und erzeugt damit eine Reibung im ringförmigen radial äußeren Bereich 6, welche die Hysterese der Kupplung 1 erhöht und dämpfend auf Axialschwingungen der Anpressplatte 2 und der Tellerfeder 5 wirkt.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem das Reibelement 8 als ein Abhubbügel ausgebildet ist, welcher an einem Ende 11 auf der Anpressplatte 2 befestigt wird. Das andere Ende bildet somit den Kontaktbereich 9, der reibend im Eingriff mit der Seite 17 der Tellerfeder 5 steht. Nachteilig hierbei ist allerdings der Relativweg zwischen der Anpressplatte 2 und der Tellerfeder 5 infolge einer Nachstellung der Kupplung 1 bei auftretendem Verschleiß, was zu einer unerwünschten zusätzlichen Vorspannung führt. In diesem Beispiel ist der Reibbügel 8 nicht axial fixiert gegenüber dem Gehäuse 3.
Mit Bezug nun auf Figur 8 ist das Reibelement 8 an die Tellerfeder 5, insbesondere an deren radial äußeren Bereich 6, angebracht, sodass die Tellerfeder 5 mehrlagig ausgebildet ist und eine erwünschte Reibung mit dem Verstellring V bei einer Betätigung der Kupplung 1 erzeugt. Alternativ oder zusätzlich können Reibelemente 8 an die Blätter beziehungsweise Zungen Z der Tellerfeder 5 angebracht werden, sodass eine Erhöhung der Hysterese der Kupplung 1 dadurch erzielt wird, dass die Tellerfeder 5 als Federpaket aufgebaut wird. Hierbei kann zwischen Kontaktflächen der Tellerfedern Reibung auftreten. Weiter kann durch eine Steigerung eines Durchmessers der Zentrierbolzen bzw. der Breite der Zentrierlasche die Reibung zwischen Tellerfeder und Zentrierelement erhöht werden. Zudem kann die Zahl der Zentrierfenster erhöht werden, was eine Vergrößerung der Hysterese mit sich bringt.
Durch die oben aufgeführten Möglichkeiten kann die Reibung im Kupplungssystem 1 und somit die Hysterese vergrößert werden. Durch die gesteigerte Hysterese im Kupplungssystem 1 soll die Entstehung von Rattergeräuschen beim Anfahrvorgang unterbunden werden. Die Anwendung ist insbesondere bei Kupplungen mit weggesteuerter Verschleißnachstellung vorgesehen.
Bezuqszeichenliste
1 Reibungskupplung
2 Anpressplatte
3 Kupplungsgehäuse
4 Gehäusedeckel
5 Tellerfeder
6 Radial äußerer Bereich der Tellerfeder
7 Dämpfungseinrichtung
8 Reibelement bzw. Reibbügel
9 Kontaktbereich des Reibelements
10 Außenrand der Anpressplatte
1 1 Ende des Reibelements
12 Zentraler Bereich der Tellerfeder
13 Schwenklagerung
14 Tellerfederbolzen
15 Drahtring
16 der Kupplungsscheibe abgewandte Seite der Tellerfeder
17 der Kupplungsscheibe zugewandte Seite der Tellerfeder
18 Loch
19 Kontaktfläche
S Kupplungsscheibe
A Axiale Richtung
R Radiale Richtung
V Verstellring
B Abstandsbolzen
Z Blätter bzw. Zungen der Tellerfeder

Claims

Patentansprüche
1. Reibungskupplung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit
einer Anpressplatte (2), die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Kupplungsgehäuse (3) verbunden ist,
eine Tellerfeder (5), die zwischen dem Gehäuse (3) und der Anpressplatte (2) wirksam ist und die Anpressplatte (2) in axialer Richtung (A) beaufschlagt, um eine Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte (2) und einer Gegenplatte einzuklemmen, und
einer Dämpfungseinrichtung (7) mit mindestens einem Reibelement (8), das auf Axialschwingungen der Anpressplatte (2) und/oder der Tellerfeder (5) dämpfend einwirkt, wobei das mindestens eine Reibelement (8) einen Kontaktbereich (9) aufweist, der mit einer axialen Seite (16, 17) der Tellerfeder (5) und/oder einem Außenrand (10) der Anpressplatte (2) wirkungsmäßig im Eingriff steht.
2. Reibungskupplung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei das mindestens eine Reibelement (8) im Kontaktbereich (9) entweder mit axialer Vorspannung an der axialen Seite (16, 17) der Tellerfeder (5) und/oder mit radialer Vorspannung am Außenrand (10) der Anpressplatte (2) anliegt.
3. Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Reibelement (8) der Dämpfungseinrichtung (7) gegenüber dem Kupplungsgehäuse (3) axial fixiert ist.
4. Reibungskupplung (1 ) nach Anspruch 3, wobei die Tellerfeder (5) in ihrem radial äußeren Bereich (6) die Anpressplatte (2) beaufschlagt und in einem radial weiter innen liegenden Bereich mittels einer Schwenklagerung (13) mit dem Gehäuse (3) verbunden ist, wobei das mindestens eine Reibelement (8) bevorzugt an der Schwenklagerung (13) fixiert ist.
5. Reibungskupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine Reibelement (8) der Dämpfungseinrichtung (7) im Kontaktbereich (9) bügeiförmig oder wellenförmig ausgebildet ist.
6. Reibungskupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Reibelement (8) im Kontaktbereich (9) eine behandelte Oberfläche aufweist, vorzugsweise behandelt durch Beschichtung und/oder durch Aufrauen.
7. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kontaktbereich (9) des mindestens einen Reibelements (8) mit einer der Kupplungsscheibe (S) abgewandten a- xialen Seite (16) der Tellerfeder (5) wirkungsmäßig reibend im Eingriff steht.
8. Reibungskupplung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kontaktbereich (9) des mindestens einen Reibelements (8) mit einer der Kupplungsscheibe (S) zugewandten axialen Seite (17) der Tellerfeder (5) wirkungsmäßig reibend im Eingriff steht, vorzugsweise in einem Bereich, der radial weiter innen liegt, als der radial äußerer Bereich (6), in dem die Tellerfeder (5) die Anpressplatte (2) beaufschlagt.
9. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dämpfungseinrichtung (7) mehrere Reibelemente (8) aufweist, die auf wenigstens Axialschwingungen der Anpressplatte (2) und/oder der Tellerfeder (5) dämpfend einwirken.
10. Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das mindestens eine Reibelemente (8) der Dämpfungseinrichtung (7) an einem ringartigen Grundkörper geformt ist, wobei der ringartige Grundkörper vorzugsweise axial fest mit dem Gehäuse (3) verbunden beziehungsweise verbindbar ist.
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