WO2014177145A1 - Lamelle für eine reibkupplung - Google Patents

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    • F16D13/69—Arrangements for spreading lamellae in the released state

Definitions

  • the invention relates to a blade for a friction clutch, in particular for motorcycles.
  • a friction clutch for transmitting torque fins are pressed against each other with their friction surfaces, so that a sufficient torque can be transmitted by the frictional force.
  • Such slats are divided into friction plates and drive plates, which are arranged alternately, wherein the friction plates are usually connected to an output shaft via the inner radius and the drive plates are usually connected to an input shaft over the outer radius.
  • the contact pressure is released, and the lamellae separate from each other automatically. In some friction clutches this is not sufficient, so that due to the friction between the slats an undesirable high drag torque is applied.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • the invention relates to a lamella for a friction clutch, which comprises an annular disk with friction surfaces on both sides and at least one receptacle for at least one spring, wherein the at least one spring is adapted to space adjacent lamellae in a friction clutch by means of the at least one receptacle.
  • the lamella is characterized in that the at least one spring (10, 1) is formed integrally with the lamella (1, 2).
  • the lamella designated here is in particular a lamella which can be used several times in the same design in a friction clutch. It comprises an annular disc with double-sided friction surfaces, which are adapted to transmit a torque which corresponds to the friction force multiplied by the mean radius of the annular disc, wherein the friction force per Friction surface pairing of the contact force multiplied by the respective friction coefficient corresponds.
  • the lamella comprises a receptacle with which a spring can be received to an adjacent lamella.
  • the spring is configured to space adjacent lamellae from one another. This prevents an excessive drag torque from being applied.
  • Such a spring can be shaped in particular in the manner of a solid-state spring and / or as a leaf spring.
  • Such a design of the blade has the advantage that no additional components must be used during assembly and the position of the springs can be set very accurately.
  • the at least one spring is henkeiförmig formed as Torsionsbiegefeder.
  • Such a henkeiförmige spring is designed as a solid-state spring. It also has several advantages: It is automatically positioned exactly, it can be made in one piece (from a circuit board) and it can be made with low mass. In addition, it can serve as a centering aid for adjacent slats by forming a (coarse) positioning stop in the circumferential direction.
  • the blade on a plurality of springs, which are each formed mirror-inverted to each other.
  • the mirrored springs for example, each rotated by 180 ° to the radius of the blade.
  • the springs may also be bent downwards or upwards with respect to the friction surface plane.
  • lugs can be formed on the lamellae, which form a counterstop for the springs and moreover firmly position the lamellas (possibly with little play) to one another. Over these tabs, the springs can be biased so that the force required to separate the slats is generated.
  • These tabs can be set at the same time for transmitting the torque from the blade to an inner basket of the friction clutch.
  • a friction clutch for detachably connecting an input shaft with at least one output shaft, which has a pressure plate, a plurality of lamellae, at least one driver disk and a counterplate.
  • a friction clutch is adapted to releasably connect a drive unit to a drive train.
  • a drive unit For example, in a motorcycle, an internal combustion engine is connected to a manual transmission.
  • the friction clutch is arranged to disconnect the connection between the internal combustion engine and the transmission.
  • the input shaft is connected to the drive unit and the output shaft to the transmission.
  • the torque passes from the input shaft to the output shaft. But it is also a reverse torque curve, for example, for towing, transferable.
  • a pressure plate is provided, via which a contact pressure on the plurality of slats according to the above description and the end arranged counter-plate is transferable.
  • a frictional force is generated in this lamella system, which multiplied by the average diameter of the friction surfaces of the system gives the maximum transmissible torque.
  • the lamellae are structurally identical in the friction clutch, and in particular in each case rotated relative to each other in the friction clutch can be arranged.
  • At least one spring of a lamella forms a centering via the corresponding receptacle of an adjacent lamella.
  • a motorcycle which has a drive unit with an output shaft, a drive train and a friction clutch for releasably connecting the output shaft to the drive train.
  • a motorcycle With a motorcycle is a two-wheeled, tricycle or quad or equivalent referred to, which is driven by a drive unit, such as an internal combustion engine or an electric motor.
  • the powertrain In a two-wheeled vehicle, for example, the powertrain consists of a manual transmission and a chain drive or belt drive which, for example, drives the rear wheel of the two-wheeler.
  • the output shaft which outputs the torque of the drive unit, is detachably connected to the drive train via the friction clutch.
  • the torques which are output via the output shaft are very high, and must be transmitted via a correspondingly efficient friction clutch. This drag moments can arise that make a shift of the gearbox uncomfortable.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • FIG. 1 shows a first lamella 1 with a first annular disc 4, which has a first friction surface 6 and a second friction surface 7.
  • a one-piece first spring 10 is formed and a first receptacle 8 with a first stop 12th
  • FIG. 2 shows a second lamella 2 with a second annular disc 5, which likewise has a first friction surface 6 and a second friction surface 7.
  • a second integrally formed spring 1 1 is shown and a second receptacle 9 with a second stop 13.
  • This blade 2 has a mirror-inverted arrangement in comparison to FIG.
  • a friction clutch 3 in which a first blade 1 and a second blade 2, as shown in Figures 1 and 2, with interposed counter blades 20 is disposed below a pressure plate 19 and above a counter-plate 21. These are pressed together with the plate spring 22.
  • the first blade 1 and the second blade 2 are connected to an output shaft 18, which is not shown here.
  • the counter-blade 20 is connected via a clutch basket 16 with the input shaft 17.
  • first fins 1 and second fins 2 are used in the identical first fins 1 and second fins 2.
  • first slat 1 and second slat 2 are each mutually inserted as they are shown in the detail in FIGS. 1 and 2, in which case the slats 1 and 2 on the inner circumference 14 each alternately an arrangement as in Fig. 1 and an arrangement such in FIG. 2.
  • the first spring 10 is biased by the second stop 13 and the second spring 1 1 of the first stop 12.
  • a motorcycle 24 is shown as a two-wheeler, which has a drive unit 25 with an output shaft 26.
  • the output shaft 26 is connected via a friction clutch 3 with a drive train 27, which is shown here only by the actuated by the hand lever 23 gearbox.

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Abstract

Lamelle (1, 2) für eine Reibkupplung (3), umfassend eine Ringscheibe (4, 5) mit beidseitigen Reibflächen (6, 7) und zumindest eine Aufnahme (8, 9) für zumindest eine Feder (10, 11), wobei die zumindest eine Feder dazu eingerichtet ist, benachbarte Lamellen in einer Reibkupplung mittels der zumindest einen Aufnahme zu beabstanden, die zumindest eine Feder einstückig mit der Lamelle gebildet ist. Mit der hier vorgeschlagenen Lamelle für eine Reibkupplung ist es möglich, ohne zusätzliche Bauteile beziehungsweise mit einer integralen Nutzung von bestehenden Bauteilen eine sichere Beabstandung der Lamellen voneinander zu gewährleisten.

Description

Lamelle für eine Reibkupplung
Die Erfindung betrifft eine Lamelle für eine Reibkupplung, insbesondere für Motorräder.
Bei einer Reibkupplung werden zur Übertragung eines Drehmoments Lamellen mit ihren Reibflächen gegeneinander gepresst, so dass ein ausreichendes Drehmoment durch die Reibungskraft übertragbar ist. Solche Lamellen werden in Reiblamellen und Mitnehmerscheiben unterteilt, die einander abwechselnd angeordnet sind, wobei die Reiblamellen zumeist mit einer Ausgangswelle über den Innenradius verbunden sind und die Mitnehmerscheiben zumeist mit einer Eingangswelle über den Außenradius verbunden sind. Um ein Übertragen eines Drehmoments zu unterbinden, wird die Anpresskraft gelöst, und die Lamellen trennen sich selbsttätig voneinander. Bei manchen Reibkupplungen geschieht dies nicht ausreichend, so dass infolge der Reibung zwischen den Lamellen ein unerwünscht hohes Schleppmoment anliegt. Dieses Schleppmoment belastet zum einen die Reibflächen und zum anderen wird das Schalten einer solchen Reibkupplung unkomfortabel und kann sogar mit einem erheblichen Kraftaufwand verbunden sein. Um dieses Problem zu lösen, ist es bekannt, zwischen den Lamellen Federn vorzusehen, die für eine gleichmäßige Beabstandung der Lamellen sorgt. Unvorteilhaft hierbei ist, dass die Anzahl der Teile, insbesondere der mitrotierenden Teile, erhöht wird und dadurch die Komplexität der Reibkupplung steigt und die Effizienz der Reibkupplung abnimmt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft eine Lamelle für eine Reibkupplung, die eine Ringscheibe mit beidseitigen Reibflächen und zumindest eine Aufnahme für zumindest eine Feder umfasst, wobei die zumindest eine Feder dazu eingerichtet ist, benachbarte Lamellen in einer Reibkupplung mittels der zumindest einen Aufnahme zu beabstanden. Die Lamelle kennzeichnet sich dadurch, dass die zumindest eine Feder (10,1 1 ) einstückig mit der Lamelle (1 ,2) gebildet ist.
Die hier bezeichnete Lamelle ist insbesondere eine Lamelle, die in gleicher Bauart mehrfach in einer Reibkupplung eingesetzt werden kann. Sie umfasst eine Ringscheibe mit beidseitigen Reibflächen, die dazu eingerichtet sind, ein Drehmoment zu übertragen, welches der Reibkraft multipliziert mit dem mittleren Radius der Ringscheibe entspricht, wobei die Reibkraft pro Reibflächenpaarung der Anpresskraft multipliziert mit dem jeweiligen Reibkoeffizienten entspricht. Die Lamelle umfasst eine Aufnahme, mit der eine Feder zu einer benachbarten Lamelle aufgenommen werden kann. Somit ist die Kraft der Feder über die Aufnahme auf die Lamelle beziehungsweise die Ringscheibe übertragbar. Die Feder ist dazu eingerichtet, benachbarte Lamellen voneinander zu beabstanden. Somit wird verhindert, dass ein übermäßiges Schleppmoment anliegt. Eine solche Feder kann insbesondere nach Art einer Festkörperfeder und/oder als Blattfeder ausgeformt werden. Eine solche Ausbildung der Lamelle hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bauelemente bei der Montage eingesetzt werden müssen und die Lage der Federn sehr exakt eingerichtet werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Lamelle ist die zumindest eine Feder henkeiförmig als Torsionsbiegefeder ausgebildet.
Eine solche henkeiförmige Feder ist als Festkörperfeder ausgeführt. Sie erfüllt unter anderem zugleich mehrere Vorteile: Sie ist automatisch exakt positioniert, sie kann in einem Stück (aus einer Platine) gefertigt werden und sie kann mit geringer Masse ausgeführt werden. Darüber hinaus kann sie als Zentrierhilfe für benachbarte Lamellen dienen, indem sie in Umfangsrich- tung einen (groben) Positionieranschlag bildet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Lamelle weist die Lamelle eine Mehrzahl von Federn auf, die jeweils spiegelverkehrt zueinander ausgebildet sind.
Die jeweils gespiegelten Federn sind beispielsweise jeweils um 180° um den Radius der Lamelle verdreht. Die Federn können zudem jeweils nach unten oder nach oben in Bezug auf die Reibflächenebene gebogen werden. Bei einer Mehrzahl von Lamellen können Laschen an den Lamellen ausgebildet sein, die einen Gegenanschlag für die Federn formen und darüber hinaus die Lamellen (eventuell mit geringem Spiel) fest zueinander positionieren. Über diese Laschen können die Federn vorgespannt werden, so dass die erforderliche Kraft zu Trennen der Lamellen erzeugt wird. Diese Laschen können zugleich zur Übertragung des Drehmoments von der Lamelle auf einen Innenkorb der Reibkupplung eingerichtet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle mit zumindest einer Ausgangswelle vorgeschlagen, die eine Anpressplatte, eine Mehrzahl von Lamellen, zumindest eine Mitnehmerscheibe und eine Gegenplatte aufweist. Eine solche Reibkupplung ist dazu eingerichtet, eine Antriebseinheit lösbar mit einem Antriebsstrang zu verbinden. Beispielsweise ist in einem Motorrad eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Schaltgetriebe verbunden. Zum Schalten des Schaltgetriebes ist die Reibkupplung eingerichtet, die Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zu trennen. Die Eingangswelle ist dabei mit der Antriebseinheit verbunden und die Ausgangswelle mit dem Schaltgetriebe. Somit verläuft im Hauptzustand das Drehmoment von der Eingangswelle zur Ausgangswelle. Es ist aber auch ein umgekehrter Drehmomentverlauf, zum Beispiel für den Schleppbetrieb, übertragbar. Zum Schalten der Reibkupplung ist eine Anpressplatte vorgesehen, über die eine Anpresskraft auf die Mehrzahl von Lamellen gemäß der obigen Beschreibung sowie die am Schluss angeordnete Gegenplatte übertragbar ist. Infolge der Anpresskraft wird in diesem Lamellensystem eine Reibkraft erzeugt, die multipliziert mit dem mittleren Durchmesser der Reibflächen des Systems das maximal übertragbare Drehmoment ergibt. Durch die Verwendung der Lamellen gemäß der obigen Beschreibung ist die Gesamtmasse der Reibkupplung, insbesondere die Gesamtmasse der rotierenden Elemente deutlich reduziert, wobei zugleich eine sichere Beabstandung im gelösten Zustand der Reibkupplung erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Reibkupplung sind die Lamellen in der Reibkupplung baugleich, und insbesondere jeweils relativ zueinander verdreht in der Reibkupplung anordenbar.
Insbesondere für Serienproduktionen ist es vorteilhaft, baugleiche Lamellen einzusetzen. Hierdurch werden die Kosten einer solchen Reibkupplung deutlich reduziert. Besonders bevorzugt sind dabei alle Lamellen in der Reibkupplung baugleich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Lamellen dabei jeweils verdreht - um die Welle oder um eine Achse in der Reibflächenebene - zueinander angeordnet. Insbesondere können die Federn entsprechend zwischen den Aufnahmen verspannt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Reibkupplung bildet zumindest eine Feder einer Lamelle eine Zentrierung über die korrespondierende Aufnahme einer benachbarten Lamelle.
Somit können die Lamellen leicht eingelegt und sicher positioniert werden. Im Wege dieses Zentriervorgangs können die Federn zugleich vorgespannt werden und somit die notwendige Kraft zum sicheren Trennen der Lamellen im gelösten Zustand der Reibkupplung sicherstellen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Motorrad vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle mit dem Antriebsstrang aufweist.
Mit einem Motorrad ist ein Zweirad, Dreirad oder Quad oder vergleichbares bezeichnet, welches durch eine Antriebseinheit, wie zum Beispiel eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektromotor, angetrieben wird. Bei einem Zweirad zum Beispiel besteht der Antriebsstrang aus einem Schaltgetriebe und einem Kettentrieb oder Riementrieb, welcher zum Beispiel das Hinterrad des Zweirads antreibt. Die Abtriebswelle, welche das Drehmoment der Antriebseinheit abgibt, ist über die Reibkupplung lösbar mit dem Antriebsstrang verbunden. Bei modernen Motorrädern sind die Drehmomente, welche über die Abtriebswelle abgegeben werden, sehr hoch, und müssen über eine entsprechend leistungsfähige Reibkupplung übertragen werden. Hierbei können Schleppmomente entstehen, die ein Schalten des Schaltgetriebes unkomfortabel machen. Somit eignet sich hier der Einsatz der oben beschriebenen Lamelle, bei der sichergestellt wird, dass die einzelnen Lamellen in der Reibkupplung voneinander getrennt werden. Zugleich wird aber die Anzahl der Bauteile und unter Umständen die Masse der Reibkupplung gegenüber bekannten Reibkupplungen reduziert.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 : eine erste Lamelle mit einstückiger Feder,
Fig. 2: eine zweite Lamelle mit einstückiger Feder,
Fig. 3: eine Reibkupplung mit Lamellen nach Fig. 1 und 2,
Fig. 4: einen Lamellenstapel mit baugleichen Lamellen,
Fig. 5: ein Motorrad mit Antriebseinheit und Reibkupplung. Fig. 1 ist eine erste Lamelle 1 mit einer ersten Ringscheibe 4 gezeigt, die eine erste Reibfläche 6 und eine zweite Reibfläche 7 aufweist. Am Innenumfang 14 der ersten Lamelle 1 ist eine einstückige erste Feder 10 gebildet und eine erste Aufnahme 8 mit einem ersten Anschlag 12.
In Fig. 2 ist eine zweite Lamelle 2 mit einer zweiten Ringscheibe 5 gezeigt, die ebenfalls eine erste Reibfläche 6 und eine zweite Reibfläche 7 aufweisen. Am Innenumfang 14 der zweiten Lamelle 2 ist eine zweite einstückig ausgebildete Feder 1 1 gezeigt sowie eine zweite Aufnahme 9 mit einem zweiten Anschlag 13. Diese Lamelle 2 weist eine spiegelverkehrte Anordnung im Vergleich zu Fig. 1 auf.
In Fig. 3 ist eine Reibkupplung 3 gezeigt, in der eine erste Lamelle 1 und eine zweite Lamelle 2, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind, mit dazwischen angeordneten Gegenlamellen 20 unterhalb einer Anpressplatte 19 und oberhalb einer Gegenplatte 21 angeordnet ist. Diese werden mit der Tellerfeder 22 aneinander gepresst. Die erste Lamelle 1 und die zweite Lamelle 2 sind mit einer Ausgangswelle 18 verbunden, was hier nicht dargestellt ist. Die Gegenlamelle 20 ist über einen Kupplungskorb 16 mit der Eingangswelle 17 verbunden.
In Fig. 4 ist ein Lamellenstapel 15 gezeigt, bei dem baugleiche erste Lamellen 1 und zweite Lamellen 2 eingesetzt sind. Diese erste Lamelle 1 und zweite Lamelle 2 sind jeweils wechselseitig so eingesetzt, wie sie im Ausschnitt in Fig. 1 und 2 gezeigt sind, wobei hierbei die Lamellen 1 und 2 am Innenumfang 14 jeweils abwechselnd eine Anordnung wie in Fig. 1 und eine Anordnung wie in Fig. 2 aufweisen. Die erste Feder 10 wird dabei durch den zweiten Anschlag 13 und die zweite Feder 1 1 von dem ersten Anschlag 12 vorgespannt.
In Fig. 5 ist ein Motorrad 24 als Zweirad gezeigt, welches eine Antriebseinheit 25 mit einer Abtriebswelle 26 aufweist. Die Abtriebswelle 26 ist über eine Reibkupplung 3 mit einem Antriebsstrang 27 verbindbar, welcher hier nur durch das durch den Handhebel 23 betätigte Schaltgetriebe dargestellt ist.
Mit der hier vorgeschlagenen Lamelle für eine Reibkupplung ist es möglich, ohne zusätzliche Bauteile beziehungsweise mit einer integralen Nutzung von bestehenden Bauteilen eine sichere Beabstandung der Lamellen voneinander zu gewährleisten. Bezuqszeichenliste
1 erste Lamelle
2 zweitet Lamelle
3 Reibkupplung
4 erste Ringscheibe
5 zweite Ringscheibe
6 erste Reibfläche
7 zweite Reibfläche
8 erste Aufnahme
9 zweite Aufnahme
10 erste Feder
1 1 zweite Feder
12 erster Anschlag
13 zweiter Anschlag
14 Innenumfang
15 Lamellenstapel
16 Kupplungskorb
17 Eingangswelle
18 Ausgangswelle
19 Anpressplatte
20 Gegenlamelle
21 Gegenplatte
22 Tellerfeder
23 Handhebel
24 Motorrad
25 Antriebseinheit
26 Abtriebswelle
27 Antriebsstrang

Claims

Patentansprüche
1 . Lamelle (1 ,2) für eine Reibkupplung (3), umfassend eine Ringscheibe (4,5) mit beidseitigen Reibflächen (6,7) und zumindest eine Aufnahme (8,9) für zumindest eine Feder (10,1 1 ), wobei die zumindest eine Feder (10,1 1 ) dazu eingerichtet ist, benachbarte Lamellen (1 ,2) in einer Reibkupplung (3) mittels der zumindest einen Aufnahme (8,9) zu beabstanden, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Feder (10,1 1 ) einstückig mit der Lamelle (1 ,2) gebildet ist.
2. Lamelle (1 ,2) nach Anspruch 1 , wobei die zumindest eine Feder (10,1 1 ) henkeiförmig als Torsionsbiegefeder ausgebildet ist.
3. Lamelle (1 ,2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lamelle (1 ,2) eine Mehrzahl von Federn (10,1 1 ) aufweist, die jeweils spiegelverkehrt zueinander ausgebildet sind.
4. Reibkupplung (3) zum lösbaren Verbinden einer Eingangswelle (17) mit zumindest einer Ausgangswelle (18), aufweisend eine Anpressplatte (19), eine Mehrzahl von Lamellen (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zumindest eine Mitnehmerscheibe (20) und eine Gegenplatte (21 ). 5. Reibkupplung (3) nach Anspruch 4, wobei die Lamellen
(1 ,2) in der Reibkupplung (3) baugleich sind, und insbesondere jeweils relativ zueinander verdreht in der Reibkupplung (3) anordenbar sind.
5. Reibkupplung (3) nach Anspruch 3 oder 4, wobei zumindest eine Feder (10,1 1 ) einer Lamelle (1 ,2) eine Zentrierung über den korrespondierenden Anschlag einer benachbarten Lamelle bildet.
6. Motorrad (24) aufweisend eine Antriebseinheit (25) mit einer Abtriebswelle (26), einen Antriebsstrang (27) und eine Reibkupplung (3) zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle (26) mit dem Antriebsstrang (27) nach einem der Ansprüche 4 und 5.
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