WO2015117606A1 - Thermal material for a disc clutch, having a folded structure - Google Patents

Thermal material for a disc clutch, having a folded structure Download PDF

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WO2015117606A1
WO2015117606A1 PCT/DE2015/200019 DE2015200019W WO2015117606A1 WO 2015117606 A1 WO2015117606 A1 WO 2015117606A1 DE 2015200019 W DE2015200019 W DE 2015200019W WO 2015117606 A1 WO2015117606 A1 WO 2015117606A1
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WO
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thermal mass
mass
folding
thermal
elevations
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PCT/DE2015/200019
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German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Baumann
Viktor Wiege
David Smith
René Daikeler
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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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
    • F16D13/70—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
    • F16D13/72—Features relating to cooling
    • 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
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/02—Overheat protection, i.e. means for protection against overheating
    • F16D2300/021—Cooling features not provided for in group F16D13/72 or F16D25/123, e.g. heat transfer details
    • F16D2300/0212—Air cooling

Definitions

  • the invention relates to a thermal mass for a disc clutch.
  • thermal sheet metal masses usually have rectangular, U-shaped or L-shaped cross sections.
  • the known sheet-metal masses with these cross-sections have the following known limitations:
  • the thermal-mechanical behavior is such that under friction power input on one end side, the entire mass ringing takes place around a neutral fiber in the interior of the cross section, whereby a friction radius shifts as a result of a temperature rise. At the same time, this reduces the contact surface to a friction lining. Both effects lead to a reduction of the transmittable torque, especially in the case of several load entries immediately after one another. The material utilization is thus no longer optimal.
  • thermal mass for a disc clutch characterized in that the thermal mass is a folding mass, which is adapted to absorb heat generated due to friction with a clutch disc and deliver it to an environment again.
  • the folding mass is a folded plate or a mass with a folded structure.
  • the thermal mass is applied to a friction lining of a clutch disc.
  • the friction is generated between the friction lining of the clutch disk and regions of the thermal mass which are folded in the direction of the clutch disk.
  • the environment is an area surrounding the fold mass. More preferably, the environment is air or an oil.
  • the disc clutch is a single or multiple disc clutch, wherein the folding mass is configured as a pressure plate, a central plate, a counter plate, an intermediate plate or a lamination.
  • the disc clutch is made dry.
  • the folding mass has at least one fold with elevations and depressions.
  • a survey defines a high point and a depression a low point of the folding mass.
  • the folding is particularly preferably a folding of individual layers of sheet metal, preferably of sheet steel. This creates preferably at least one fold.
  • the elevations and depressions are arranged in a circle-shaped, elliptical-shaped, oval-shaped, spiral-shaped and / or epitrochoid-shaped along a circumferential direction of the folding mass.
  • the elevations or depressions are formed in the radial direction of the folding mass.
  • the elevations and depressions extend wholly or partially in the radial direction over a friction surface.
  • Diameter existing recesses are formed. These would limit the wear of the friction lining involved to local, circumferential areas. Associated with this would be an increase in the wear rate, expressed by the additional travel necessary for compressing a lining suspension of the clutch disk.
  • the folds in the circumferential direction are preferably not arranged on a constant, but on an alternating diameter.
  • the fold can also be arranged absolutely radially or inclined.
  • the folding mass has a cross section with opening angles in the range of 120 ° to 180 °.
  • an opening angle i. the orientation of the individual folds to each other, starting from a total contact, which corresponds to an opening angle of 0 °, vary or tend an opening to the friction surface.
  • Particularly preferred may be a survey about 180 ° (especially in an ellipse or oval-shaped configuration) or a survey about 120 ° (especially in a
  • Epitrochoid-shaped configuration be configured.
  • the folding mass has a thickness in a region of a fold which is less than a thickness in a region without folding.
  • the plate cross-section no longer tilts in its entirety, but in the form of its sub-elements.
  • the result is a reduced decrease in mean friction radius and an increased load bearing area under thermal stress.
  • the side facing away from the friction surface is increased by the folding, wherein a heat dissipation is improved by convection.
  • the elevations have ventilation openings.
  • the pleats can be provided by means of the ventilation openings, which do not lead to the reduction of the friction surface.
  • the folding mass is with a
  • Operating area in one piece executable.
  • a simultaneous use of the inner region as an actuator in the form of a well-known in direct-operated couplings pressure cup accomplish.
  • the customary in pressure pots straightening in the installed state for final adjustment of the airway is possible by using comparatively thin material.
  • 3a is a schematic detail view of a thermal mass according to the invention.
  • FIG. 3b shows a schematic section through the thermal mass of Fig. 3a
  • FIG. 4b is a schematic section through the thermal mass of Fig. 4a
  • FIG. 7 is a schematic view of a truncated thermal mass with ventilation openings
  • FIG. 8 shows a schematic section through a further thermal mass according to the invention
  • FIG. 9a shows a schematic illustration of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention
  • FIG. 9b is a schematic section through the thermal mass of Fig. 9a
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention
  • Fig. 11 a is a schematic representation of a folding guide another alternative inventive thermal mass
  • Fig. 11 b is a schematic representation of a folding guide another alternative inventive thermal mass.
  • Fig. 1 shows a schematic section through a known from the prior art thermal mass.
  • the thermal mass 1 is arranged on a clutch disc 6.
  • the thermal mass is designed as a movable pressure plate.
  • the clutch disc 6 has, viewed in order from left to right, a friction lining 7, a carrier plate 8, a lining suspension 9, a lining suspension 10, a carrier plate 11 and a friction lining 12.
  • a counterweight (not shown) is provided along the other side of the clutch disc 6, a counterweight (not shown) is provided.
  • the resulting heat in the friction lining 12 is transmitted in the direction of the thermal mass 1.
  • the thermal mass 1 changes its starting position and reaches a position according to the dashed line in Fig. 1.
  • this reduces a friction radius of the thermal mass 1.
  • a central friction radius 13 moves according to the temperature increase in the thermal mass 1 in leaf level from top to bottom.
  • thermal masses 1 according to FIGS. 2 to 1 1 b are designed as folding masses.
  • Fig. 2 shows a schematic section through a thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 is arranged on a clutch disc 6.
  • the thermal mass 1 is designed as a movable pressure plate.
  • the clutch disc 6 has the same structure as described in Fig. 1, on.
  • the thermal mass 1 has a folded structure and is formed as a folding mass.
  • the folding mass has elevations 2 and depressions 3, which alternate and produce multiple folds.
  • the resulting heat in the friction lining 12 is transmitted in the direction of the thermal mass 1.
  • the thermal mass 1 changes its starting position and reaches a position according to the dashed line in FIG. 2. Due to the design, an average friction radius 13 of the thermal mass 1 remains and does not change its position despite the temperature increase in the thermal mass 1. There is a uniform transfer of temperatures (heat conduction).
  • the folding of the thermal mass 1 shows an improved thermo-mechanical behavior under thermal stress, with the plate cross-section no longer tipping in its entirety but in the form of its subelements.
  • the result is a reduced decrease in mean friction radius 13 and an increased load bearing area under thermal stress.
  • FIG. 3a shows a schematic detail view of a thermal mass according to the invention and FIG. 3b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 3a.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • FIG. 4a shows a schematic detail view of an alternative thermal mass according to the invention
  • FIG. 4b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 4a.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • the thermal mass 1 is designed in one piece with an actuating region 14.
  • FIG. 5a shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer permits an opening angle between the individual folds.
  • FIG. 5b shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • the thermal mass 1 has a cross-section which no longer permits an opening angle between the individual folds.
  • 5c shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer permits an opening angle between the individual folds, the depressions 3 being made wide.
  • FIG. 6 shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
  • the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer allows an opening angle between the individual folds, wherein the recesses 3 are made only slightly wide.
  • the drape is not at right angles to the friction surface.
  • Fig. 7 shows a schematic view of a truncated thermal mass with ventilation openings.
  • the ventilation openings 5 are distributed approximately symmetrically on the thermal mass 1 and have an oval shape. The ventilation openings 5 do not lead to the reduction of the friction surface.
  • FIG. 8 shows a schematic section through a further thermal mass according to the invention.
  • the thermal mass 1 has elevations 2 and depressions 3, which define the cross section of the thermal mass 1.
  • an opening angle 4 is established, which in the present case measures approximately 65 °.
  • FIG. 9a shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention
  • FIG. 9b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 9a.
  • the dashed lines shown outer line and dashed lines shown inner line describe the course of the folding in the circumferential direction over the thermal mass. Both lines are oval-shaped.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • the dashed lines shown outer line and dashed lines shown inner line describe the course of the folding in the circumferential direction over the thermal mass. Both lines are epitrochoid-shaped.
  • FIG. 11 a shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention
  • FIG. 11 b shows a schematic representation of a further fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention.
  • both embodiments have a folding of the thermal mass 1 carried out in the radial or mainly radial direction.
  • thermo-mechanical behavior wherein the heat dissipation is improved by convection.

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Abstract

The invention relates to a thermal material (1) for a disc clutch, the thermal material being a folded material that is designed to absorb heat generated as a result of friction with a clutch disc (6) and to then release the heat to a surrounding area. The folded material has elevations and depressions and is designed as a force application plate, centering plate, counter-plate, intermediate plate, or steel sheet.

Description

Thermische Masse für eine Scheibenkupplung mit gefalteter Struktur  Thermal mass for a disc clutch with folded structure
Die Erfindung betrifft eine thermische Masse für eine Scheibenkupplung. The invention relates to a thermal mass for a disc clutch.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von thermischen Blechmassen bekannt. Die thermischen Blechmassen weisen meist rechteckige, U-förmige oder L-förmige Querschnitte auf. From the prior art, a variety of thermal sheet metal masses is known. The thermal sheet metal masses usually have rectangular, U-shaped or L-shaped cross sections.
Die bekannten Blechmassen mit diesen Querschnitten haben folgende bekannte Einschränkungen: Das thermisch-mechanische Verhalten ist derart, dass unter Reibleistungseintrag auf einer Stirnseite ein Tordieren des gesamten Masserings um eine neutrale Faser im Inneren des Querschnitts stattfindet, wobei ein Reibradius infolge eines Temperaturanstiegs sich verschiebt. Gleichzeit reduziert sich damit die Kontaktfläche zu einem Reibbelag. Beide Effekte führen zu einer Reduzierung des übertragbaren Moments, speziell bei mehreren, unmittelbar hintereinander folgenden Lasteinträgen. Die Materialausnutzung ist damit nicht mehr optimal. The known sheet-metal masses with these cross-sections have the following known limitations: The thermal-mechanical behavior is such that under friction power input on one end side, the entire mass ringing takes place around a neutral fiber in the interior of the cross section, whereby a friction radius shifts as a result of a temperature rise. At the same time, this reduces the contact surface to a friction lining. Both effects lead to a reduction of the transmittable torque, especially in the case of several load entries immediately after one another. The material utilization is thus no longer optimal.
Außerdem ist die einer Reibfläche einer Kupplungsscheibe abgewandte Seite in Bezug auf eine möglichst große Oberfläche zur Wärmeabfuhr nicht optimal gestaltet. In addition, the side facing away from a friction surface of a clutch disc is not optimally designed in terms of the largest possible surface for heat dissipation.
Es besteht somit die technische Aufgabe, eine thermische Masse bereitzustellen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik überkommt. Dabei soll eine möglichst große, der Wärmeabfuhr durch Konvektion zur Verfügung stehende Oberfläche erhalten bleiben. There is therefore the technical problem of providing a thermal mass that overcomes the disadvantages of the prior art. In this case, the largest possible, the heat dissipation by convection available surface should be preserved.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eine thermische Masse für eine Scheibenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse eine Faltmasse ist, die eingerichtet ist, erzeugte Wärme infolge Reibung mit einer Kupplungsscheibe aufzunehmen und an eine Umgebung wieder abzugeben. The object is achieved in particular by a thermal mass for a disc clutch, characterized in that the thermal mass is a folding mass, which is adapted to absorb heat generated due to friction with a clutch disc and deliver it to an environment again.
Vorzugsweise ist die Faltmasse eine Faltplatte oder eine Masse mit gefalteter Struktur. Preferably, the folding mass is a folded plate or a mass with a folded structure.
Bevorzugt liegt die thermische Masse an einem Reibbelag einer Kupplungsscheibe an. Preferably, the thermal mass is applied to a friction lining of a clutch disc.
Besonders bevorzugt ist die Reibung zwischen dem Reibbelag der Kupplungsscheibe und von in Richtung der Kupplungsscheibe gefalteten Bereichen der thermischen Masse erzeugt. Particularly preferably, the friction is generated between the friction lining of the clutch disk and regions of the thermal mass which are folded in the direction of the clutch disk.
Bevorzugt ist die Umgebung ein Bereich, der die Faltmasse umgibt. Besonders bevorzugt ist die Umgebung Luft oder ein Öl. ln einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Scheibenkupplung eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung, wobei die Faltmasse als eine Anpressplatte, eine Zentralplatte, eine Gegenplatte, eine Zwischenplatte oder eine Blechlamelle ausgestaltet ist. Preferably, the environment is an area surrounding the fold mass. More preferably, the environment is air or an oil. In a further embodiment of the invention, the disc clutch is a single or multiple disc clutch, wherein the folding mass is configured as a pressure plate, a central plate, a counter plate, an intermediate plate or a lamination.
Bevorzugt ist die Scheibenkupplung trocken ausgeführt. Preferably, the disc clutch is made dry.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Faltmasse mindestens eine Faltung mit Erhebungen und Vertiefungen auf. In a further embodiment according to the invention, the folding mass has at least one fold with elevations and depressions.
Vorzugsweise definiert die Faltung die Erhebungen (=Hebungen) und Vertiefungen Preferably, the fold defines the elevations (= elevations) and depressions
(=Senkungen) der Faltmasse. Bevorzugt definiert eine Erhebung einen Hochpunkt und eine Vertiefungen einen Tiefpunkt der Faltmasse. (= Reductions) of the folding mass. Preferably, a survey defines a high point and a depression a low point of the folding mass.
Besonders bevorzugt ist die Faltung eine Faltung einzelner Lagen aus Blech, vorzugsweise aus Stahlblech. Dabei entsteht bevorzugt mindestens ein Faltenwurf. The folding is particularly preferably a folding of individual layers of sheet metal, preferably of sheet steel. This creates preferably at least one fold.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Erhebungen und Vertiefungen Kreis-förmig, Ellipsen-förmig, Oval-förmig, Spiral-förmig und/oder Epitrochoid-förmig entlang einer Umfangsrichtung der Faltmasse angeordnet. In a further embodiment of the invention, the elevations and depressions are arranged in a circle-shaped, elliptical-shaped, oval-shaped, spiral-shaped and / or epitrochoid-shaped along a circumferential direction of the folding mass.
Auf diese Weise wird eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen für die Faltmasse bereitgestellt. In this way, a variety of different embodiments for the Faltmasse is provided.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Erhebungen oder Vertiefungen in radialer Richtung der Faltmasse ausgebildet. In a further embodiment of the invention, the elevations or depressions are formed in the radial direction of the folding mass.
Bevorzugt erstrecken sich die Erhebungen und Vertiefungen ganz oder teilweise in radialer Richtung über eine Reibfläche. Preferably, the elevations and depressions extend wholly or partially in the radial direction over a friction surface.
Auf diese Weise werden weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Faltmasse bereitgestellt. In this way, further design options for the Faltmasse be provided.
Bevorzugt sollen keine umlaufenden, sich auf einem mehr oder weniger konstanten Preferably, no circumferential, on a more or less constant
Durchmesser vorhandene Vertiefungen gebildet werden. Diese würden den Verschleiß des beteiligten Reibbelags auf lokale, umlaufende Bereiche beschränken. Damit verbunden wäre eine Erhöhung der Verschleißrate, ausgedrückt durch den zusätzlichen, zur Komprimierung einer Belagfederung der Kupplungsscheibe notwendigen Weg. Dazu sind die Faltungen in Umfangsrichtung vorzugsweise nicht auf einem konstanten, sondern auf einem alternierenden Durchmesser angeordnet. ln einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Erhebungen und Diameter existing recesses are formed. These would limit the wear of the friction lining involved to local, circumferential areas. Associated with this would be an increase in the wear rate, expressed by the additional travel necessary for compressing a lining suspension of the clutch disk. For this purpose, the folds in the circumferential direction are preferably not arranged on a constant, but on an alternating diameter. In a further embodiment of the invention, the elevations and
Vertiefungen sich kreuzende Bereiche auf. Recesses intersecting areas.
Vorzugsweise sind auch spiralförmige oder eine sich kreuzende Anordnung der durch die Faltung entstehenden Vertiefungen denkbar. Bevorzugt kann die Faltung auch absolut radial oder geneigt angeordnet werden. Preferably, helical or an intersecting arrangement of the recesses resulting from the folding are also conceivable. Preferably, the fold can also be arranged absolutely radially or inclined.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Faltmasse einen Querschnitt mit Öffnungswinkeln im Bereich von 120° bis 180° auf. In a further embodiment of the invention, the folding mass has a cross section with opening angles in the range of 120 ° to 180 °.
Bevorzugt lässt sich ein Öffnungswinkel, d.h. die Orientierung der einzelnen Faltungen zueinander, ausgehend von einer totalen Berührung, was einem Öffnungswinkel von 0° entspricht, variieren oder eine Öffnung zur Reibfläche neigen. Preferably, an opening angle, i. the orientation of the individual folds to each other, starting from a total contact, which corresponds to an opening angle of 0 °, vary or tend an opening to the friction surface.
Besonders bevorzugt kann eine Erhebung über 180° (insbesondere bei einer Ellipsen- oder Oval-förmigen Ausgestaltung) oder eine Erhebung über 120° (insbesondere bei einer Particularly preferred may be a survey about 180 ° (especially in an ellipse or oval-shaped configuration) or a survey about 120 ° (especially in a
Epitrochoid-förmigen Ausgestaltung) ausgestaltet sein. Epitrochoid-shaped configuration) be configured.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Faltmasse eine Dicke in einem Bereich einer Faltung auf, die geringer ist als eine Dicke in einem Bereich ohne Faltung. In a further embodiment of the invention, the folding mass has a thickness in a region of a fold which is less than a thickness in a region without folding.
Auf diese Weise entsteht durch die Faltung der thermischen Masse unter thermischer In this way arises by the folding of the thermal mass under thermal
Belastung ein verbessertes thermisch-mechanisches Verhalten, wobei der Plattenquerschnitt nicht mehr in seiner Gesamtheit, sondern in Form seiner Subelemente kippt. Das Resultat ist eine reduzierte Abnahme der mittleren Reibradius und ein vergrößerte, tragende Fläche unter thermischer Belastung. Stress an improved thermal-mechanical behavior, the plate cross-section no longer tilts in its entirety, but in the form of its sub-elements. The result is a reduced decrease in mean friction radius and an increased load bearing area under thermal stress.
Bevorzugt ist die der Reibfläche abgewandte Seite durch die Faltung vergrößert, wobei eine Wärmeabfuhr durch Konvektion verbessert wird. Preferably, the side facing away from the friction surface is increased by the folding, wherein a heat dissipation is improved by convection.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weisen die Erhebungen Lüftungsöffnungen auf. In a further embodiment according to the invention, the elevations have ventilation openings.
Für bessere Nutzung der Konvektionsflächen seitens Reibfläche, lassen sich die Faltenwürfe mittels der Lüftungsöffnungen versehen, die nicht zur Reduzierung der Reibfläche führen. For better use of the convection surfaces by friction surface, the pleats can be provided by means of the ventilation openings, which do not lead to the reduction of the friction surface.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Faltmasse mit einem In a further embodiment of the invention, the folding mass is with a
Betätigungsbereich einteilig ausführbar. Bevorzugt wird bei einer Verwendung eines gegenüber einer massiven Masse dünneren Ausgangsmaterials eine gleichzeitige Verwendung des Innenbereichs als Betätigungselement in Form eines bei direktbetätigten Kupplungen bekannten Drucktopfs bewerkstelligen. Insbesondere das bei Drucktöpfen übliche Richten im verbauten Zustand zum finalen Einstellen des Luftwegs ist durch das Verwenden von vergleichsweise dünnem Material möglich. Operating area in one piece executable. Preferably, when using a thinner compared to a solid mass starting material, a simultaneous use of the inner region as an actuator in the form of a well-known in direct-operated couplings pressure cup accomplish. In particular, the customary in pressure pots straightening in the installed state for final adjustment of the airway is possible by using comparatively thin material.
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht. Es zeigen: The invention will now be exemplified by figures. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine aus dem Stand der Technik bekannte thermische Masse, 1 shows a schematic section through a known from the prior art thermal mass,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße thermische Masse,  2 shows a schematic section through a thermal mass according to the invention,
Fig. 3a eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen thermischen Masse,  3a is a schematic detail view of a thermal mass according to the invention,
Fig. 3b einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 3a,  3b shows a schematic section through the thermal mass of Fig. 3a,
Fig. 4a eine schematische Detailansicht einer alternativen erfindungsgemäßen thermischen 4a is a schematic detail view of an alternative thermal according to the invention
Masse, Dimensions,
Fig. 4b einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 4a,  4b is a schematic section through the thermal mass of Fig. 4a,
Fig. 5a eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse, 5a shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 5b eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse,  5b is a schematic detail view of another alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 5c eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse,  5c shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 6 eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse,  6 shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer angeschnittenen thermischen Masse mit Lüftungsöffnungen,  7 is a schematic view of a truncated thermal mass with ventilation openings,
Fig. 8 einen schematischen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße thermische Masse, Fig. 9a eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse,  8 shows a schematic section through a further thermal mass according to the invention, FIG. 9a shows a schematic illustration of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 9b einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 9a,  9b is a schematic section through the thermal mass of Fig. 9a,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse, 10 shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention,
Fig. 11 a eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse und  Fig. 11 a is a schematic representation of a folding guide another alternative inventive thermal mass and
Fig. 11 b eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine aus dem Stand der Technik bekannte thermische Masse. Fig. 11 b is a schematic representation of a folding guide another alternative inventive thermal mass. Fig. 1 shows a schematic section through a known from the prior art thermal mass.
Die thermische Masse 1 ist an einer Kupplungsscheibe 6 angeordnet. Die thermische Masse ist als bewegliche Anpressplatte ausgebildet. Die Kupplungsscheibe 6 weist der Reihe nach von links nach rechts betrachtet einen Reibbelag 7, ein Trägerblech 8, eine Belagfederung 9, eine Belagfederung 10, ein Trägerblech 1 1 sowie einen Reibbelag 12 auf. Entlang der anderen Seite der Kupplungsscheibe 6 ist eine Gegenmasse (nicht dargestellt) vorgesehen. The thermal mass 1 is arranged on a clutch disc 6. The thermal mass is designed as a movable pressure plate. The clutch disc 6 has, viewed in order from left to right, a friction lining 7, a carrier plate 8, a lining suspension 9, a lining suspension 10, a carrier plate 11 and a friction lining 12. Along the other side of the clutch disc 6, a counterweight (not shown) is provided.
Die im Reibbelag 12 entstehende Wärme wird in Richtung der thermischen Masse 1 übertragen. Infolge der Erwärmung verändert die thermische Masse 1 ihre Ausgangsposition und erreicht eine Position gemäß der gestrichelten Linie in Fig. 1. Konstruktionsbedingt verringert sich hierbei ein Reibradius der thermischen Masse 1. Gleichzeit reduziert sich damit die Kontaktfläche zum Reibbelag 12, was zu einer Reduzierung des übertragbaren Moments, speziell bei mehreren, unmittelbar hintereinander folgenden Lasteinträgen führt. Durch die erhöhten Temperaturen findet lediglich noch eine lokale Übertragung der Temperaturen statt. Die kritische Temperatur wird dabei schnell erreicht. The resulting heat in the friction lining 12 is transmitted in the direction of the thermal mass 1. As a result of the heating, the thermal mass 1 changes its starting position and reaches a position according to the dashed line in Fig. 1. By design, this reduces a friction radius of the thermal mass 1. Simultaneously reduces the contact surface to the friction lining 12, resulting in a reduction of the transferable Moments, especially at several, directly behind each other following load entries leads. Due to the elevated temperatures, only a local transfer of the temperatures takes place. The critical temperature is reached quickly.
Ein mittlerer Reibradius 13 wandert entsprechend der Temperaturerhöhung in der thermischen Masse 1 in Blattebene von oben nach unten. A central friction radius 13 moves according to the temperature increase in the thermal mass 1 in leaf level from top to bottom.
Sämtliche thermische Massen 1 gemäß den Fig. 2 bis 1 1 b sind als Faltmassen ausgeführt. All thermal masses 1 according to FIGS. 2 to 1 1 b are designed as folding masses.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße thermische Masse. Fig. 2 shows a schematic section through a thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 ist an einer Kupplungsscheibe 6 angeordnet. Die thermische Masse 1 ist als bewegliche Anpressplatte ausgebildet. Die Kupplungsscheibe 6 weist denselben Aufbau, wie unter Fig. 1 beschrieben, auf. The thermal mass 1 is arranged on a clutch disc 6. The thermal mass 1 is designed as a movable pressure plate. The clutch disc 6 has the same structure as described in Fig. 1, on.
Die thermische Masse 1 weist eine gefaltete Struktur auf und ist als eine Faltmasse ausgebildet. Die Faltmasse weist Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf, die sich abwechseln und mehrere Faltenwürfe erzeugen. The thermal mass 1 has a folded structure and is formed as a folding mass. The folding mass has elevations 2 and depressions 3, which alternate and produce multiple folds.
Die im Reibbelag 12 entstehende Wärme wird in Richtung der thermischen Masse 1 übertragen. Infolge der Erwärmung verändert die thermische Masse 1 ihre Ausgangsposition und erreicht eine Position gemäß der gestrichelten Linie in Fig. 2. Konstruktionsbedingt bleibt ein mittlerer Reibradius 13 der thermischen Masse 1 bestehen und ändert seine Position trotz Temperaturerhöhung in der thermischen Masse 1 nicht. Es findet eine gleichmäßige Übertragung der Temperaturen (Wärmeleitung) statt. The resulting heat in the friction lining 12 is transmitted in the direction of the thermal mass 1. As a result of the heating, the thermal mass 1 changes its starting position and reaches a position according to the dashed line in FIG. 2. Due to the design, an average friction radius 13 of the thermal mass 1 remains and does not change its position despite the temperature increase in the thermal mass 1. There is a uniform transfer of temperatures (heat conduction).
Durch die Faltung der thermischen Masse 1 zeigt sich unter thermischer Belastung ein verbessertes thermisch-mechanisches Verhalten, wobei der Plattenquerschnitt nicht mehr in seiner Gesamtheit, sondern in Form seiner Subelemente kippt. Das Resultat ist eine reduzierte Abnahme der mittleren Reibradius 13 und ein vergrößerte, tragende Fläche unter thermischer Belastung. The folding of the thermal mass 1 shows an improved thermo-mechanical behavior under thermal stress, with the plate cross-section no longer tipping in its entirety but in the form of its subelements. The result is a reduced decrease in mean friction radius 13 and an increased load bearing area under thermal stress.
Außerdem wird eine Wärmeabfuhr durch Konvektion verbessert. In addition, a heat dissipation by convection is improved.
Fig. 3a zeigt eine schematische Detailansicht einer erfindungsgemäßen thermischen Masse und Fig. 3b zeigt einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 3a. 3a shows a schematic detail view of a thermal mass according to the invention and FIG. 3b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 3a.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf. Dabei weist die thermische Masse 1 einen welligen Querschnitt auf. Elevations 2 and 3 wells. In this case, the thermal mass 1 has a wavy cross-section.
Fig. 4a zeigt eine schematische Detailansicht einer alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse und Fig. 4b zeigt einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 4a. FIG. 4a shows a schematic detail view of an alternative thermal mass according to the invention, and FIG. 4b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 4a.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf. Ferner ist die thermische Masse 1 mit einem Betätigungsbereich 14 einteilig ausgeführt. Elevations 2 and 3 wells. Furthermore, the thermal mass 1 is designed in one piece with an actuating region 14.
Fig. 5a zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. 5a shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf. Dabei weist die thermische Masse 1 einen Querschnitt auf, der keinen Öffnungswinkel zwischen den einzelnen Faltungen mehr zulässt. Elevations 2 and 3 wells. In this case, the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer permits an opening angle between the individual folds.
Fig. 5b zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. FIG. 5b shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf, wobei eine Erhebung 2' alle anderen Erhebungen überragt. Dabei weist die thermische Masse 1 einen Querschnitt auf, der keinen Öffnungswinkel zwischen den einzelnen Faltungen mehr zulässt. Elevations 2 and 3 wells, with a survey 2 'all other surveys surmounted. In this case, the thermal mass 1 has a cross-section which no longer permits an opening angle between the individual folds.
Fig. 5c zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. 5c shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf. Dabei weist die thermische Masse 1 einen Querschnitt auf, der keinen Öffnungswinkel zwischen den einzelnen Faltungen mehr zulässt, wobei die Vertiefungen 3 breit ausgeführt sind. Elevations 2 and 3 wells. In this case, the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer permits an opening angle between the individual folds, the depressions 3 being made wide.
Fig. 6 zeigt eine schematische Detailansicht einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. 6 shows a schematic detail view of a further alternative thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 weist rotationssymmetrisch parallel zueinander verlaufende The thermal mass 1 has rotationally symmetrical parallel to each other
Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf. Dabei weist die thermische Masse 1 einen Querschnitt auf, der keinen Öffnungswinkel zwischen den einzelnen Faltungen mehr zulässt, wobei die Vertiefungen 3 nur geringfügig breit ausgeführt sind. Der Faltenwurf befindet sich dabei nicht im rechten Winkel zur Reibfläche. Elevations 2 and 3 wells. In this case, the thermal mass 1 has a cross-section, which no longer allows an opening angle between the individual folds, wherein the recesses 3 are made only slightly wide. The drape is not at right angles to the friction surface.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer angeschnittenen thermischen Masse mit Lüftungsöffnungen. Fig. 7 shows a schematic view of a truncated thermal mass with ventilation openings.
Die Lüftungsöffnungen 5 sind annähernd symmetrisch auf der thermischen Masse 1 verteilt und weisen eine ovale Form auf. Die Lüftungsöffnungen 5 führen dabei nicht zur Reduzierung der Reibfläche. The ventilation openings 5 are distributed approximately symmetrically on the thermal mass 1 and have an oval shape. The ventilation openings 5 do not lead to the reduction of the friction surface.
Fig. 8 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße thermische Masse. FIG. 8 shows a schematic section through a further thermal mass according to the invention.
Die thermische Masse 1 weist Erhebungen 2 und Vertiefungen 3 auf, die den Querschnitt der thermischen Masse 1 definieren. Dabei stellt sich ein Öffnungswinkel 4 ein, der vorliegend ca. 65 ° misst. The thermal mass 1 has elevations 2 and depressions 3, which define the cross section of the thermal mass 1. In the process, an opening angle 4 is established, which in the present case measures approximately 65 °.
Fig. 9a zeigt eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse und Fig. 9b zeigt einen schematischen Schnitt durch die thermische Masse aus Fig. 9a. Die gestrichelt dargestellte äußere Linie sowie die gestrichelt dargestellte innere Linie beschreiben den Verlauf der Faltung in Umfangsrichtung über die thermischen Masse. Beide Linien sind Oval-förmig ausgestaltet. 9a shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention, and FIG. 9b shows a schematic section through the thermal mass from FIG. 9a. The dashed lines shown outer line and dashed lines shown inner line describe the course of the folding in the circumferential direction over the thermal mass. Both lines are oval-shaped.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. 10 shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention.
Die gestrichelt dargestellte äußere Linie sowie die gestrichelt dargestellte innere Linie beschreiben den Verlauf der Faltung in Umfangsrichtung über die thermischen Masse. Beide Linien sind Epitrochoid-förmig ausgestaltet. The dashed lines shown outer line and dashed lines shown inner line describe the course of the folding in the circumferential direction over the thermal mass. Both lines are epitrochoid-shaped.
Fig. 11 a zeigt eine schematische Darstellung einer Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse und Fig. 11 b zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Faltenführung einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen thermischen Masse. 11 a shows a schematic representation of a fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention, and FIG. 11 b shows a schematic representation of a further fold guide of a further alternative thermal mass according to the invention.
Beide Ausführungsformen weisen im Unterschied zu den thermischen Massen aus den Figuren 1 bis 10b eine in radialer oder hauptsächlich radialer Richtung ausgeführte Faltung der thermischen Masse 1 auf. In contrast to the thermal masses from FIGS. 1 to 10b, both embodiments have a folding of the thermal mass 1 carried out in the radial or mainly radial direction.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine thermische Masse für eine Scheibenkupplung vorgesehen, die ein verbessertes thermisch-mechanisches Verhalten aufweist, wobei die Wärmeabfuhr durch Konvektion verbessert wird. With the present invention, a thermal mass for a disc clutch is provided, which has an improved thermo-mechanical behavior, wherein the heat dissipation is improved by convection.
BezuqszeichenlisteLIST OF REFERENCES
Thermische Masse (Faltmasse) Thermal mass (folding mass)
Erhebung  survey
Vertiefung  deepening
Öffnungswinkel  opening angle
Lüftungsöffnung  vent
Kupplungsscheibe  clutch disc
Reibbelag  friction lining
Trägerblech  support plate
Belagfederung  lining suspension
Belagfederung  lining suspension
Trägerblech  support plate
Reibbelag  friction lining
Mittlerer Reibradius  Mean friction radius
Betätigungsbereich  operating range

Claims

Patentansprüche Patent claims
Thermische Masse (1 ) für eine Scheibenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Masse (1 ) eine Faltmasse ist, die eingerichtet ist, erzeugte Wärme infolge Reibung mit einer Kupplungsscheibe (6) aufzunehmen und an eine Umgebung wieder abzugeben. Thermal mass (1) for a disk clutch, characterized in that the thermal mass (1) is a folding mass which is designed to absorb heat generated as a result of friction with a clutch disk (6) and to release it back into an environment.
Thermische Masse (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Scheibenkupplung eine Ein- oder Mehrscheibenkupplung ist und wobei die Faltmasse als eine Anpressplatte, eine Zentralplatte, eine Gegenplatte, eine Zwischenplatte oder eine Blechlamelle ausgestaltet ist. Thermal mass (1) according to claim 1, wherein the disc clutch is a single or multi-disc clutch and wherein the folding mass is designed as a pressure plate, a central plate, a counter plate, an intermediate plate or a sheet metal lamella.
Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Faltmasse mindestens eine Faltung mit Erhebungen (2) und Vertiefungen (3) aufweist. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims, wherein the folding mass has at least one fold with elevations (2) and depressions (3).
Thermische Masse (1 ) gemäß Anspruch 3, wobei die Erhebungen (2) und Vertiefungen (3) Kreis-förmig, Ellipsen-förmig, Oval-förmig, Spiral-förmig und/oder Epitrochoid- förmig entlang einer Umfangsrichtung der Faltmasse angeordnet sind. Thermal mass (1) according to claim 3, wherein the elevations (2) and depressions (3) are arranged in a circular, ellipse-shaped, oval-shaped, spiral-shaped and / or epitrochoid-shaped along a circumferential direction of the folding mass.
Thermische Masse (1 ) gemäß Anspruch 3, wobei die Erhebungen (2) oder Vertiefungen (3) in radialer Richtung der Faltmasse ausgebildet sind. Thermal mass (1) according to claim 3, wherein the elevations (2) or depressions (3) are formed in the radial direction of the folding mass.
Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 5, wobei die Erhebungen (2) und Vertiefungen (3) sich kreuzende Bereiche aufweisen. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims 3 to 5, wherein the elevations (2) and depressions (3) have intersecting areas.
Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Faltmasse einen Querschnitt mit Öffnungswinkeln (4) im Bereich von 120° bis 180° aufweist. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims, wherein the folding mass has a cross section with opening angles (4) in the range of 120° to 180°.
Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Faltmasse eine Dicke in einem Bereich einer Faltung aufweist, die geringer ist als eine Dicke in einem Bereich ohne Faltung. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims, wherein the folding mass has a thickness in a region of a fold that is less than a thickness in a region without a fold.
9. Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Erhebungen (2) Lüftungsöffnungen (5) aufweisen. 9. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims, wherein the elevations (2) have ventilation openings (5).
10. Thermische Masse (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Faltmasse mit einem Betätigungsbereich (14) einteilig ausführbar ist. 10. Thermal mass (1) according to one of the preceding claims, wherein the folding mass can be made in one piece with an actuation area (14).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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