WO2021013288A1 - Torque limiting clutch - Google Patents

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WO2021013288A1
WO2021013288A1 PCT/DE2020/100540 DE2020100540W WO2021013288A1 WO 2021013288 A1 WO2021013288 A1 WO 2021013288A1 DE 2020100540 W DE2020100540 W DE 2020100540W WO 2021013288 A1 WO2021013288 A1 WO 2021013288A1
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WO
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friction plate
torque limiter
friction
rotation
axis
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/100540
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French (fr)
Inventor
Romain Kaufmann
Alain Rusch
Michael Kessler
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
    • F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/025—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • 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
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • 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
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
    • F16F15/1297—Overload protection, i.e. means for limiting torque

Definitions

  • the present invention relates to a torque limiter for limiting the torque to be transmitted in a drive train, for example of a motor vehicle.
  • a torque limiter which comprises a friction plate which is located between two friction linings.
  • the disc spring exerts a force of up to several thousand Newtons.
  • the disc spring and the corresponding force is selected depending on the torque limit, which when exceeded, generates slip between the friction linings and the friction plate and thus the torque is limited.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art and, in particular, of specifying a torque limiter in which the distribution of the contact pressure is improved.
  • the torque limiter according to the invention in particular for a drive train, in particular a motor vehicle, can be rotated about an axis of rotation, comprises two side elements which are spaced apart from one another in the direction of the axis of rotation and each have a friction lining on the inner sides facing one another, wherein in the direction of the axis of rotation between the Friction linings a friction plate is formed, which has at least one spring element which exerts a pressing force in the direction of the axis of rotation on the friction linings.
  • the at least one spring element is preferably rotationally cyclical.
  • the friction plate is preferably connected non-rotatably to a flywheel of an internal combustion engine, for example riveted, so that the friction plate fulfills two functions, namely the complete transmission of the torque from an internal combustion engine and the application of the pressing force.
  • the torque limiter is designed so that when an upper limit value of the torque is exceeded, the pressing force is no longer sufficient and slip occurs between the friction plate and friction linings. This prevents torque peaks from breaking through, which can result in damage, particularly in motor vehicles with flybrid drive.
  • the friction plate is preferably formed in one piece, for example the at least one spring element is formed by deformation from a neutral plane of the friction plate which is perpendicular to the axis of rotation. Such a configuration is preferred if the at least one spring element forms a complete circular ring. Such a design of the friction plate is easy to manufacture.
  • the friction plate comprises at least one spring element which is designed as a circular ring segment. This has the advantage that the freedom of design when designing the friction plate is increased.
  • the friction plate is constructed in several parts. It is particularly preferred in this context that the friction plate comprises a base plate which is surrounded in the direction of the axis of rotation by two corrugated washers as spring elements, which are non-rotatably connected to the base plate, preferably riveted. Furthermore, a multi-part construction of the friction plate is preferred, in which it comprises at least one base plate which comprises at least one spring element which is designed as a circular ring segment. A multi-part construction of at least one base plate with circular ring segments as spring elements can be made in one piece, for example, with several, in particular two, base plates being mounted to form the friction plate, for example riveted to one another. Furthermore, it is possible to attach circular ring segment-shaped spring elements to the base plate in a rotationally fixed manner on a base plate, for example by riveting. Here, the spring elements can be designed in one or two layers.
  • the friction plate is formed from two base plates, each of which comprises at least one spring element which is designed as a circular segment.
  • a drive train is proposed, in particular for a motor vehicle, with a torque limiter according to the present invention, in which a flywheel connected to an output shaft is formed, which is connected non-rotatably to the friction plate.
  • first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects , Parameters or processes to each other. Should a dependency and / or sequence be required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • the torque limiter 1 shows a view of a torque limiter 1 which is mounted on a flywheel 2 of a drive train 3 of a motor vehicle.
  • the flywheel 2 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft which rotates about an axis of rotation 18 during operation.
  • the torque limiter 1 has a friction plate 4, which lie between the friction linings 5 of two side elements 6 which are formed from sheet metal.
  • the friction linings 5 are formed on the facing inner sides 19 of the side elements 6 from.
  • the side elements 6 are frictionally connected via the friction linings 5 to the friction plate 4, which is non-rotatably connected to the flywheel 2, so that torque from the flywheel 2 via the torque limiter 1 can be transmitted during operation.
  • the friction plate 4 has at least one integral grated spring element through which a pressing force is exerted on the friction linings 5. This means that a disc spring can be dispensed with.
  • the pressing force defines a maximum torque which, when exceeded, sets in slip between the friction linings 5 and the friction plate 4.
  • FIGS. 2 to 4 show an example of a friction plate 4 made of sheet metal in different views.
  • FIGS. 3 and 4 show the sections marked accordingly in FIG.
  • the friction plate 4 is formed in one piece and has an inner region 7 and an outer region 8 formed radially outside the inner region 7.
  • Inner area 7 and outer area 8 are designed in the form of a circular ring.
  • the outer area 8 has several connection areas 9, which are formed here as openings that enable a connection with the flywheel 2.
  • the inner area 7 comprises two spring elements 10 which exert a pressing force on the friction linings 5 when installed.
  • the spring elements 10 are formed by deformation of the inner area 7 out of the plane of the outer area 8.
  • the Federele elements 10 act as leaf springs. In the installed state, the spring elements 10 are pressed against the friction linings 5.
  • the spring elements 10 are rotationally cyclical forms.
  • FIGS. 5 to 7 show a second example of a friction plate 4 made of sheet metal in different views.
  • FIGS. 6 and 7 show the sections correspondingly identified in FIG. Only the differences from the first example are to be described here; for the rest, reference is made to the statements made for the first example.
  • the friction plate 4 is formed in one piece, but the outer region 8 is not circular, but rather formed from a plurality of tabs 11 in which the connecting regions 9 are madebil det. This simplifies the manufacture of the friction plate 4.
  • FIGS. 8 and 9 show a third example of a friction plate 4 in different views.
  • FIG. 8 shows a top view
  • FIG. 9 shows a side view. Only the differences from the first example are to be described here, otherwise reference is made to the first example referenced statements made.
  • the friction plate 4 is made in several parts.
  • the friction plate 4 comprises a base plate 12 with which on both sides two corrugated washers 13 are connected.
  • the corrugated washers 13 are attached to the base plate 12 with rivets 14.
  • the corrugated washers 13 form spring elements 10.
  • the height of the corrugated washers 13 is selected so large that the rivets 14 do not come into contact with the friction linings 5 in the installed state.
  • FIG. 10 to 14 show a third example of a friction plate 4 in different designs and views.
  • the friction plate 4 is constructed from a base plate 12 (FIGS. 10 to 12) or from two base plates 12 (FIGS. 13 and 14) which are placed on top of one another and connected to one another.
  • the base plates 12 do not have a circular ring-shaped inner region 7, rather the inner region 7 is made up of circular ring segments 15 which do not form a complete circular ring.
  • FIG. 10 shows a top view of a base plate 12
  • FIG. 11 shows the section of the base plate 12 marked as “AA” in FIG. 10
  • FIG. 12 shows the section of the base plate 12 marked in FIG. 10 as “BB” .
  • the spring elements 10 have a contour 16 in the circumferential direction, which leads to the formation of a pressing force in the assembled state on the friction linings 5.
  • the contours16 are chosen so that no edge touches the friction linings 5, since this leads to irregularities in the event of slippage and to possible uneven wear.
  • Fig. 13 shows the section of the friction plate 4 marked as “AA” in Fig. 10, consisting of two interconnected base plates 12
  • Fig. 14 shows the section of the friction plate 4 marked in Fig. 10 as “BB” consisting of two interconnected base plates 12, whose spring elements 10 with contours 16 can apply a pressing force to the friction linings 5 in the assembled state of the torque limiter 1.
  • BB the section of the friction plate 4 marked in Fig. 10 as “BB” consisting of two interconnected base plates 12
  • FIGS. 15 to 20 show a fifth example of a friction plate 4, which is constructed similarly to the fourth example of the friction plate 4.
  • the spring elements 10 are designed as circular ring segments 15 which do not form a complete circular ring.
  • the friction plate is constructed in several parts.
  • a base plate 17 forming the outer area 8 is connected non-rotatably to individual spring elements 10, for example connected by rivets 14.
  • the spring elements 10 can be designed as single segments (Fig. 16, 17, 18) or as double segments (Fig. 19, 20) Double segments are the spring elements 10 in the direction of the axis of rotation above the.
  • 16 shows the section “AA” from FIG. 15 for individual segments
  • FIG. 17 shows the section “CC” from FIG. 15 for individual segments.
  • FIG. 18 shows the section “AA” from FIG.
  • FIG. 19 shows section “B-B” from FIG. 15 for double segments
  • FIG. 20 shows section “C-C” from FIG. 15 for double segments. Otherwise, reference is made to the description of the fourth example.
  • the friction plate 4 fulfills two functions: On the one hand, the full torque is transmitted from the flywheel 2 via the friction plate 4; on the other hand, the spring elements 10 of the friction plate 4 apply the pressing force with which the friction plate 4 against the friction linings 5 and thus the side elements 6 is pressed.

Abstract

The invention relates to a torque limiting clutch (1), in particular for a drive train (3), in particular a motor vehicle, which torque limiting clutch can be rotated about an axis of rotation (18), the torque limiting clutch comprising two side elements (6), which are spaced apart from each other in the direction of the axis of rotation (18) and have one friction lining (5) each, on the inner surfaces (19) facing each other. A friction plate (4) is formed between the friction linings (5) in the direction of the axis of rotation (18). The friction plate has at least one spring element (10), which applies a pressing force to the friction linings (5) in the direction of the axis of rotation (18). In the torque limiting clutch (1) according to the invention, the friction plate (4) fulfills two functions: first, the full torque from the flywheel (2) is transmitted by means of the friction plate (4); and second, the spring elements (10) of the friction plate (4) apply the pressing force, by means of which the friction plate (4) is pressed against the friction linings (5) and thus the side elements (6).

Description

Drehmomentbeqrenzer Torque limiter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer zum Begrenzen des zu übertragenden Drehmoments in einem Antriebsstrang beispielsweise eines Kraft fahrzeugs. The present invention relates to a torque limiter for limiting the torque to be transmitted in a drive train, for example of a motor vehicle.
Beispielsweise aus der EP 1 176 339 A1 ist ein Drehmomentbegrenzer bekannt, der eine Reibplatte umfasst, die zwischen zwei Reibbelägen liegt. Die Tellerfeder übt da bei eine Kraft von bis zu mehreren Tausend Newton aus. Die Tellerfeder und die ent sprechende Kraft wird dabei in Abhängigkeit von der Drehmomentgrenze gewählt, bei deren Überschreiten Schlupf zwischen den Reibbelägen und der Reibplatte erzeugt und somit das Drehmoment begrenzt wird. For example, from EP 1 176 339 A1 a torque limiter is known which comprises a friction plate which is located between two friction linings. The disc spring exerts a force of up to several thousand Newtons. The disc spring and the corresponding force is selected depending on the torque limit, which when exceeded, generates slip between the friction linings and the friction plate and thus the torque is limited.
Liegen Geometriefehler vor, sind also beispielsweise die Reibbeläge, Reibplatte und/oder die Tellerfeder nicht vollsymmetrisch, ergibt sich eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Anpresskraft, die zu Problemen bei der Definition der Drehmoment grenze und zu einem ungleichmäßigen Verschleiß des Drehmomentbegrenzers führt. Zudem sind die bekannten Drehmomentbegrenzer aus einer Vielzahl von Teilen auf gebaut. If there are geometrical errors, for example the friction linings, friction plate and / or the disc spring are not fully symmetrical, the result is an uneven contact force in the circumferential direction, which leads to problems in defining the torque limit and uneven wear of the torque limiter. In addition, the known torque limiters are built from a variety of parts.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere einen Drehmomentbegrenzer anzugeben, bei dem die Verteilung der Anpresskraft verbessert ist. Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art and, in particular, of specifying a torque limiter in which the distribution of the contact pressure is improved.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden. Der erfindungsgemäße Drehmomentbegrenzer, insbesondere für einen Antriebs strang, insbesondere eines Kraftfahrzeugen, ist um eine Drehachse rotierbar, umfasst zwei Seitenelemente, die in Richtung der Drehachse voneinander beabstandet sind und an den einander zugewandten Innenseiten jeweils einen Reibbelag aufweisen, wobei in Richtung der Drehachse zwischen den Reibbelägen eine Reibplatte ausge bildet ist, die mindestens ein Federelement aufweist, das eine Presskraft in Richtung der Drehachse auf die Reibbeläge ausübt. This object is achieved with the features of independent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are given in the dependent claims. The features listed individually in the dependently formulated claims can be combined with one another in a technologically meaningful manner and can define further embodiments of the invention. In addition, who the features specified in the claims in the description Sized and explained in more detail, further preferred embodiments of the invention are Darge. The torque limiter according to the invention, in particular for a drive train, in particular a motor vehicle, can be rotated about an axis of rotation, comprises two side elements which are spaced apart from one another in the direction of the axis of rotation and each have a friction lining on the inner sides facing one another, wherein in the direction of the axis of rotation between the Friction linings a friction plate is formed, which has at least one spring element which exerts a pressing force in the direction of the axis of rotation on the friction linings.
Das mindestens eine Federelement ist bevorzugt rotationszyklisch. Die Reibplatte wird bevorzugt drehfest mit einem Schwungkrad einer Verbrennungskraftmaschine verbunden, beispielsweise vernietet, so dass die Reibplatte zwei Funktionen, nämlich die vollständige Übertragung des Drehmoments aus einer Verbrennungskraftmaschi ne und die Aufbringung der Presskraft, erfüllt. Der Drehmomentbegrenzer ist so aus gebildet, dass beim Überschreiten eines oberen Grenzwertes des Drehmoments die Presskraft nicht mehr ausreicht und Schlupf zwischen Reibplatte und Reibbelägen einsetzt. Dadurch wird das Durchschlagen von Drehmomentspitzen verhindert, die insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Flybrid-Antrieb Schäden zur Folge haben kön nen. The at least one spring element is preferably rotationally cyclical. The friction plate is preferably connected non-rotatably to a flywheel of an internal combustion engine, for example riveted, so that the friction plate fulfills two functions, namely the complete transmission of the torque from an internal combustion engine and the application of the pressing force. The torque limiter is designed so that when an upper limit value of the torque is exceeded, the pressing force is no longer sufficient and slip occurs between the friction plate and friction linings. This prevents torque peaks from breaking through, which can result in damage, particularly in motor vehicles with flybrid drive.
Bevorzugt ist die die Reibplatte einteilig ausgebildet, beispielsweise wird das mindes tens eine Federelement durch eine Verformung aus einer neutralen Ebene der Reib platte gebildet, die senkrecht zur Drehachse liegt. Bevorzugt ist eine solche Ausge staltung, wenn das mindestens eine Federelement einen vollständigen Kreisring bil det. Eine solche Ausgestaltung der Reibplatte ist einfach herstellbar. The friction plate is preferably formed in one piece, for example the at least one spring element is formed by deformation from a neutral plane of the friction plate which is perpendicular to the axis of rotation. Such a configuration is preferred if the at least one spring element forms a complete circular ring. Such a design of the friction plate is easy to manufacture.
Alternativ ist es bevorzugt, dass die Reibplatte mindestens ein Federelement umfasst, welches als Kreisringsegment ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Gestal tungsfreiheit bei der Auslegung der Reibplatte vergrößert wird. Alternatively, it is preferred that the friction plate comprises at least one spring element which is designed as a circular ring segment. This has the advantage that the freedom of design when designing the friction plate is increased.
Alternativ ist es auch bevorzugt, dass die Reibplatte mehrteilig ausgebildet ist. Beson ders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die Reibplatte eine Grundplatte umfasst, die in Richtung der Drehachse von zwei Wellscheiben als Federelementen umgeben ist, die drehfest mit der Grundplatte verbunden, bevorzugt vernietet, sind. Bevorzugt ist weiterhin ein mehrteiliger Aufbau der Reibplatte, bei der diese mindes tens eine Grundplatte umfasst, die mindestens ein Federelement umfasst, welches als Kreisringsegment ausgebildet ist. Ein mehrteiliger Aufbau aus mindestens einer Grundplatte mit Kreisringsegmenten als Federelemente kann beispielsweise einteilig erfolgen, wobei mehrere, insbesondere zwei, Grundplatten zur Reibplatte montiert werden, beispielsweise miteinander vernietet werden. Weiterhin ist es möglich, an ei ne Grundplatte kreisringsegmentförmige Federelemente drehfest an der Grundplatte zu befestigen, beispielsweise durch Vernieten. Hierbei können die Federelemente ein lagig oder zweilagig ausgeführt werden. Alternatively, it is also preferred that the friction plate is constructed in several parts. It is particularly preferred in this context that the friction plate comprises a base plate which is surrounded in the direction of the axis of rotation by two corrugated washers as spring elements, which are non-rotatably connected to the base plate, preferably riveted. Furthermore, a multi-part construction of the friction plate is preferred, in which it comprises at least one base plate which comprises at least one spring element which is designed as a circular ring segment. A multi-part construction of at least one base plate with circular ring segments as spring elements can be made in one piece, for example, with several, in particular two, base plates being mounted to form the friction plate, for example riveted to one another. Furthermore, it is possible to attach circular ring segment-shaped spring elements to the base plate in a rotationally fixed manner on a base plate, for example by riveting. Here, the spring elements can be designed in one or two layers.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Reibplatte aus zwei Grundplatten aus gebildet ist, die jeweils mindestens ein Federelement umfassen, welches als ein Kreis ringsegment ausgebildet ist. An embodiment is preferred in which the friction plate is formed from two base plates, each of which comprises at least one spring element which is designed as a circular segment.
Weiterhin wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Drehmomentbegrenzer nach der vorliegenden Erfindung, bei dem ein mit einer Abtriebswelle verbundenes Schwungrad ausgebildet ist, welches drehfest mit der Reibplatte verbunden ist. Furthermore, a drive train is proposed, in particular for a motor vehicle, with a torque limiter according to the present invention, in which a flywheel connected to an output shaft is formed, which is connected non-rotatably to the friction plate.
Die für den Drehmomentbegrenzer offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den Antriebsstrang übertragen und anwenden und umgekehrt. The details and advantages disclosed for the torque limiter can be transferred and applied to the drive train and vice versa.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“,„zweite“, ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects , Parameters or processes to each other. Should a dependency and / or sequence be required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings the present description and / or figures to combine. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the illustrated size ratios are only schematic. The same reference symbols denote the same items, so that explanations from other figures can be used as a supplement, if necessary. Show it:
Fig. 1 : einen Teilschnitt eines an einem Schwungrad montierten Drehmoment begrenzers; 1: a partial section of a torque limiter mounted on a flywheel;
Fig. 2 - 4: ein erstes Beispiel einer Reibplatte eines Drehmomentbegrenzers in ver schiedenen Ansichten; 2-4: a first example of a friction plate of a torque limiter in different views;
Fig. 5 - 7: ein zweites Beispiel einer Reibplatte eines Drehmomentbegrenzers in verschiedenen Ansichten; 5-7: a second example of a friction plate of a torque limiter in different views;
Fig. 8 - 9: ein drittes Beispiel einer Reibplatte eines Drehmomentbegrenzers in ver schiedenen Ansichten; 8-9: a third example of a friction plate of a torque limiter in different views;
Fig. 10-14: ein viertes Beispiel einer Reibplatte eines Drehmomentbegrenzers in verschiedenen Ansichten; und 10-14: a fourth example of a friction plate of a torque limiter in different views; and
Fig. 15-20: ein fünftes Beispiel einer Reibplatte eines Drehmomentbegrenzers in verschiedenen Ansichten. 15-20: a fifth example of a friction plate of a torque limiter in different views.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Drehmomentbegrenzers 1 , der an einem Schwungrad 2 eines Antriebsstrangs 3 eines Kraftfahrzeuges montiert ist. Das Schwungrad 2 ist drehfest mit einer Welle verbunden, die im Betrieb um eine Drehachse 18 rotiert. Der Drehmomentbegrenzer 1 weist eine Reibplatte 4 auf, die zwischen den Reibbelägen 5 zweier Seitenelemente 6, die aus Blech ausgebildet sind, liegen. Die Reibbeläge 5 sind dabei an den einander zugewandten Innenseiten 19 der Seitenelemente 6 aus gebildet. Im montierten Zustand sind die Seitenelemente 6 über die Reibbeläge 5 reibschlüssig mit der Reibplatte 4 verbunden, die mit dem Schwungrad 2 drehfest ver bunden ist, so dass im Betrieb Drehmoment vom Schwungrad 2 über den Drehmo mentbegrenzer 1 übertragbar ist. Die Reibplatte 4 weist dabei mindestens ein inte- griertes Federelement auf, durch welches eine Presskraft auf die Reibbeläge 5 aus geübt wird. Hierdurch kann auf eine Tellerfeder verzichtet werden. Durch die Press kraft wird ein maximales Drehmoment definiert, bei dessen Überschreiten Schlupf zwischen den Reibbelägen 5 und der Reibplatte 4 einsetzt. Die Ausbildung der Reib platte wird im Folgenden anhand mehrerer Beispiele erläutert. 1 shows a view of a torque limiter 1 which is mounted on a flywheel 2 of a drive train 3 of a motor vehicle. The flywheel 2 is connected in a rotationally fixed manner to a shaft which rotates about an axis of rotation 18 during operation. The torque limiter 1 has a friction plate 4, which lie between the friction linings 5 of two side elements 6 which are formed from sheet metal. The friction linings 5 are formed on the facing inner sides 19 of the side elements 6 from. In the assembled state, the side elements 6 are frictionally connected via the friction linings 5 to the friction plate 4, which is non-rotatably connected to the flywheel 2, so that torque from the flywheel 2 via the torque limiter 1 can be transmitted during operation. The friction plate 4 has at least one integral grated spring element through which a pressing force is exerted on the friction linings 5. This means that a disc spring can be dispensed with. The pressing force defines a maximum torque which, when exceeded, sets in slip between the friction linings 5 and the friction plate 4. The formation of the friction plate is explained below using several examples.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen ein Beispiel einer aus Blech ausgebildeten Reibplatte 4 in verschiedenen Ansichten. Die Figuren 3 und 4 zeigen dabei die entsprechend in Fig. 2 gekennzeichneten Schnitte. Die Reibplatte 4 ist einteilig ausgebildet und weist einen Innenbereich 7 und einen radial außerhalb des Innenbereichs 7 gebildeten Außenbe reich 8 auf. Innenbereich 7 du Außenbereich 8 sind dabei kreisringförmig ausgebildet. Der Außenbereich 8 weist mehrere Verbindungsbereiche 9 auf, die hier als Öffnungen gebildet sind, die eine Verbindung mit dem Schwungrad 2 ermöglichen. Der Innenbe reich 7 umfasst zwei Federelemente 10, die im verbauten Zustand eine Presskraft auf die Reibbeläge 5 ausübt. Die Federelemente 10 sind dabei durch Verformung des In nenbereichs 7 aus der Ebene des Außenbereichs 8 heraus gebildet. Die Federele mente 10 wirken dabei als Blattfedern. Im verbauten Zustand sind die Federelemente 10 an die Reibbeläge 5 gepresst. Die Federelemente 10 sind rotationszyklisch ausge bildet. FIGS. 2 to 4 show an example of a friction plate 4 made of sheet metal in different views. FIGS. 3 and 4 show the sections marked accordingly in FIG. The friction plate 4 is formed in one piece and has an inner region 7 and an outer region 8 formed radially outside the inner region 7. Inner area 7 and outer area 8 are designed in the form of a circular ring. The outer area 8 has several connection areas 9, which are formed here as openings that enable a connection with the flywheel 2. The inner area 7 comprises two spring elements 10 which exert a pressing force on the friction linings 5 when installed. The spring elements 10 are formed by deformation of the inner area 7 out of the plane of the outer area 8. The Federele elements 10 act as leaf springs. In the installed state, the spring elements 10 are pressed against the friction linings 5. The spring elements 10 are rotationally cyclical forms.
Figuren 5 bis 7 zeigen ein zweites Beispiel einer aus Blech ausgebildeten Reibplatte 4 in verschiedenen Ansichten. Die Figuren 6 und 7 zeigen dabei die entsprechend in Fig. 5 gekennzeichneten Schnitte. Es sollen hier nur die Unterschiede zum ersten Beispiel beschrieben werden, im Übrigen wird auf die zum ersten Beispiel gemachten Ausführungen verwiesen. Auch im zweiten Beispiel ist die Reibplatte 4 einteilig aus gebildet, jedoch ist der Außenbereich 8 nicht kreisringförmig, sondern vielmehr aus einer Vielzahl von Laschen 11 gebildet, in denen die Verbindungsbereiche 9 ausgebil det sind. Hierdurch wird die Herstellung der Reibplatte 4 vereinfacht. FIGS. 5 to 7 show a second example of a friction plate 4 made of sheet metal in different views. FIGS. 6 and 7 show the sections correspondingly identified in FIG. Only the differences from the first example are to be described here; for the rest, reference is made to the statements made for the first example. In the second example, too, the friction plate 4 is formed in one piece, but the outer region 8 is not circular, but rather formed from a plurality of tabs 11 in which the connecting regions 9 are ausgebil det. This simplifies the manufacture of the friction plate 4.
Figuren 8 und 9 zeigen ein drittes Beispiel einer Reibplatte 4 in verschiedenen Ansich ten. Figur 8 stellt dabei eine Draufsicht und Fig. 9 eine Seitenansicht dar. Es sollen hier nur die Unterschiede zum ersten Beispiel beschrieben werden, im Übrigen wird auf die zum ersten Beispiel gemachten Ausführungen verwiesen. Die Reibplatte 4 ist mehrteilig ausgeführt. Die Reibplatte 4 umfasst eine Grundplatte 12, mit der beidseitig zwei Wellscheiben 13 verbunden sind. Die Wellscheiben 13 sind dabei mit Nieten 14 an der Grundplatte 12 befestigt. Die Wellscheiben 13 bilden dabei Federelemente 10. Die Höhe der Wellscheiben 13 ist dabei so groß gewählt, dass im verbauten Zustand die Nieten 14 nicht in Kontakt mit den Reibbelägen 5 kommen. FIGS. 8 and 9 show a third example of a friction plate 4 in different views. FIG. 8 shows a top view and FIG. 9 shows a side view. Only the differences from the first example are to be described here, otherwise reference is made to the first example referenced statements made. The friction plate 4 is made in several parts. The friction plate 4 comprises a base plate 12 with which on both sides two corrugated washers 13 are connected. The corrugated washers 13 are attached to the base plate 12 with rivets 14. The corrugated washers 13 form spring elements 10. The height of the corrugated washers 13 is selected so large that the rivets 14 do not come into contact with the friction linings 5 in the installed state.
Figuren 10 bis 14 zeigen ein drittes Beispiel einer Reibplatte 4 in verschiedenen Aus führungen und Ansichten. Die Reibplatte 4 ist aus einer Grundplatte 12 (Fig. 10 bis 12) oder aus zwei Grundplatten 12 (Fig. 13 und 14) aufgebaut, die aufeinander gelegt und miteinander verbunden werden. Die Grundplatten 12 weisen keinen kreisringför migen Innenbereich 7 auf, vielmehr ist der Innenbereich 7 aus Kreisringsegmenten 15 aufgebaut, die keinen vollständigen Kreisring bilden. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht ei ner Grundplatte 12, die Figur 11 zeigt den in Fig. 10 als„A-A“ gekennzeichneten Schnitt der Grundplatte 12, während die Figur 12 den in Fig. 10 als„B-B“ gekenn zeichneten Schnitt der Grundplatte 12 zeigt. Die Federelementen 10 weisen eine Kon turierung 16 in Umfangsrichtung auf, die zur Ausbildung einer Presskraft im montier ten Zustand auf die Reibbeläge 5 führt. Die Konturierungen16 sind da bei so gewählt, dass keine Kante auf die Reibbeläge 5 berührt, da dies zu Ungleichförmigkeiten im Schlupffall und zu einer möglichen ungleichmäßigen Abnutzung führt. Figures 10 to 14 show a third example of a friction plate 4 in different designs and views. The friction plate 4 is constructed from a base plate 12 (FIGS. 10 to 12) or from two base plates 12 (FIGS. 13 and 14) which are placed on top of one another and connected to one another. The base plates 12 do not have a circular ring-shaped inner region 7, rather the inner region 7 is made up of circular ring segments 15 which do not form a complete circular ring. FIG. 10 shows a top view of a base plate 12, FIG. 11 shows the section of the base plate 12 marked as “AA” in FIG. 10, while FIG. 12 shows the section of the base plate 12 marked in FIG. 10 as “BB” . The spring elements 10 have a contour 16 in the circumferential direction, which leads to the formation of a pressing force in the assembled state on the friction linings 5. The contours16 are chosen so that no edge touches the friction linings 5, since this leads to irregularities in the event of slippage and to possible uneven wear.
Fig. 13 zeigt den in Fig. 10 als„A-A“ gekennzeichneten Schnitt der Reibplatte 4 be stehend aus zwei miteinander verbundenen Grundplatten 12, Fig. 14 den in Fig. 10 mit„B-B“ gekennzeichneten Schnitt der Reibplatte 4 bestehend aus zwei miteinander verbundenen Grundplatten 12, deren Federelemente 10 mit Konturierungen 16 im montierten Zustand des Drehmomentbegrenzers 1 eine Presskraft auf die Reibbeläge 5 aufbringen können. Im übrigen wird auf die Beschreibung zu den anderen Beispie len der Reibplatte 4 verwiesen. Fig. 13 shows the section of the friction plate 4 marked as “AA” in Fig. 10, consisting of two interconnected base plates 12, Fig. 14 shows the section of the friction plate 4 marked in Fig. 10 as “BB” consisting of two interconnected base plates 12, whose spring elements 10 with contours 16 can apply a pressing force to the friction linings 5 in the assembled state of the torque limiter 1. In addition, reference is made to the description of the other Beispie sources of the friction plate 4.
Figuren 15 bis 20 zeigen ein fünftes Beispiel einer Reibplatte 4, die ähnlich aufgebaut ist wie das vierte Beispiel der Reibplatte 4. Auch hier sind die Federelemente 10 als Kreisringsegmente 15 ausgebildet, die keinen vollständigen Kreisring bilden. Jedoch ist die Reibplatte mehrteilig ausgebildet. Eine den Außenbereich 8 bildende Grund platte 17 ist mit einzelnen Federelementen 10 drehfest verbunden, beispielsweise durch Niete 14 verbunden. Hierbei können die Federelemente 10 als Einzelsegmente (Fig. 16, 17, 18) oder als Doppelsegmente (Fig. 19, 20) ausgebildet sein Im Falle der Doppelsegmente liegen die Federelemente 10 in Richtung der Drehachse übereinan der. Fig. 16 zeigt dabei den Schnitt„A-A“ aus Fig. 15 für Einzelsegmente, Fig. 17 den Schnitt„C-C“ aus Fig. 15 für Einzelsegmente. Fig. 18 zeigt den Schnitt„A-A“ aus Fig.FIGS. 15 to 20 show a fifth example of a friction plate 4, which is constructed similarly to the fourth example of the friction plate 4. Here, too, the spring elements 10 are designed as circular ring segments 15 which do not form a complete circular ring. However, the friction plate is constructed in several parts. A base plate 17 forming the outer area 8 is connected non-rotatably to individual spring elements 10, for example connected by rivets 14. Here, the spring elements 10 can be designed as single segments (Fig. 16, 17, 18) or as double segments (Fig. 19, 20) Double segments are the spring elements 10 in the direction of the axis of rotation above the. 16 shows the section “AA” from FIG. 15 for individual segments, FIG. 17 shows the section “CC” from FIG. 15 for individual segments. FIG. 18 shows the section “AA” from FIG.
15 für Doppelsegmente, Fig. 19 zeigt den Schnitt„B-B“ aus Fig. 15 für Doppelseg mente und Fig. 20 den Schnitt„C-C“ aus Fig. 15 für Doppelsegmente. Im übrigen wird auf die Beschreibung zum vierten Beispiel verwiesen. 15 for double segments, FIG. 19 shows section “B-B” from FIG. 15 for double segments, and FIG. 20 shows section “C-C” from FIG. 15 for double segments. Otherwise, reference is made to the description of the fourth example.
In dem hier vorgeschlagenen Drehmomentbegrenzer 1 erfüllt die Reibplatte 4 zwei Funktionen: Einerseits wird das volle Drehmoment vom Schwungrad 2 über die Reib platte 4 übertragen, andererseits sorgen die Federelemente 10 der Reibplatte 4 für das Aufbringen der Presskraft, mit der die Reibplatte 4 gegen die Reibbeläge 5 und damit die Seitenelemente 6 gepresst wird. In the torque limiter 1 proposed here, the friction plate 4 fulfills two functions: On the one hand, the full torque is transmitted from the flywheel 2 via the friction plate 4; on the other hand, the spring elements 10 of the friction plate 4 apply the pressing force with which the friction plate 4 against the friction linings 5 and thus the side elements 6 is pressed.
Bezuqszeichenliste Drehmomentbegrenzer List of references to torque limiter
Schwungrad flywheel
Antriebsstrang Powertrain
Reibplatte Friction plate
Reibbelag Friction lining
Seitenelement Side element
Innenbereich Indoor
Außenbereich Outdoor area
Verbindungsbereiche Connection areas
Federelement Spring element
Lasche Tab
Grundplatte Base plate
Wellscheibe Corrugated washer
Niet rivet
Kreisringsegment Annulus segment
Konturierung Contouring
Grundplatte Base plate
Drehachse Axis of rotation
Innenseite inside

Claims

Patentansprüche Claims
1. Drehmomentbegrenzer (1 ), insbesondere für einen Antriebsstrang (3), insbeson dere eines Kraftfahrzeugs, der um eine Drehachse (18) rotierbar ist, umfassend zwei Seitenelemente (6), die in Richtung der Drehachse (18) voneinander beab- standet sind und an den einander zugewandten Innenseiten (19) jeweils einen Reibbelag (5) aufweisen, wobei in Richtung der Drehachse (18) zwischen den Reibbelägen (5) eine Reibplatte (4) ausgebildet ist, die mindestens ein Fe derelement (10) aufweist, das eine Presskraft in Richtung der Drehachse (18) auf die Reibbeläge (5) ausübt. 1. Torque limiter (1), in particular for a drive train (3), in particular of a motor vehicle, which is rotatable about an axis of rotation (18), comprising two side elements (6) which are spaced apart in the direction of the axis of rotation (18) and on the mutually facing inner sides (19) each have a friction lining (5), wherein in the direction of the axis of rotation (18) between the friction linings (5) a friction plate (4) is formed which has at least one spring element (10) which exerts a pressing force in the direction of the axis of rotation (18) on the friction linings (5).
2. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 1 , bei dem die Reibplatte (4) einteilig ausgebildet ist. 2. Torque limiter (1) according to claim 1, wherein the friction plate (4) is formed in one piece.
3. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 2, bei dem das mindestens eine Fe derelement (10) durch eine Verformung aus einer neutralen Ebene der Reibplat te (4) gebildet wird, die senkrecht zur Drehachse (18) liegt. 3. torque limiter (1) according to claim 2, wherein the at least one Fe derelement (10) is formed by deformation from a neutral plane of the Reibplat te (4) which is perpendicular to the axis of rotation (18).
4. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 2, bei dem die Reibplatte (4) mindes tens ein Federelement (10) umfasst, welches als Kreisringsegment (15) ausge bildet ist. 4. Torque limiter (1) according to claim 2, wherein the friction plate (4) comprises at least one spring element (10) which is formed out as a circular ring segment (15).
5. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 1 , bei dem die Reibplatte (4) mehrtei lig ausgebildet ist. 5. torque limiter (1) according to claim 1, wherein the friction plate (4) is formed mehrtei lig.
6. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 5, bei dem die Reibplatte (4) eine Grundplatte (12) umfasst, die in Richtung der Drehachse (18) von zwei Well scheiben (13) als Federelementen (10) umgeben ist, die drehfest mit der Grund platte (12) verbunden sind. 6. torque limiter (1) according to claim 5, wherein the friction plate (4) comprises a base plate (12) which is surrounded in the direction of the axis of rotation (18) by two corrugated disks (13) as spring elements (10), which is rotatably with the base plate (12) are connected.
7. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 5, bei dem die Reibplatte (4) mindes tens eine Grundplatte (12, 17) umfasst, die mindestens ein Federelement (10) umfasst, welches als Kreisringsegment (15) ausgebildet ist. 7. Torque limiter (1) according to claim 5, wherein the friction plate (4) comprises at least one base plate (12, 17) which comprises at least one spring element (10) which is designed as a circular ring segment (15).
8. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 7, bei dem die Federelemente (10) drehtest mit der Grundplatte (12, 17) verbunden sind. 8. Torque limiter (1) according to claim 7, wherein the spring elements (10) are connected to the base plate (12, 17) in a rotationally test.
9. Drehmomentbegrenzer (1 ) nach Anspruch 7, bei dem die Reibplatte (4) aus zwei Grundplatten (12) ausgebildet ist, die jeweils mindestens ein Federelement (10) umfassen, welches als ein Kreisringsegment (15) ausgebildet ist. 9. torque limiter (1) according to claim 7, wherein the friction plate (4) is formed from two base plates (12) each comprising at least one spring element (10) which is designed as a circular ring segment (15).
10. Antriebsstrang (3), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Drehmoment begrenzer (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein mit einer Abtriebswelle verbundenes Schwungrad (2) ausgebildet ist, welches drehtest mit der Reibplatte (4) verbunden ist. 10. Drive train (3), in particular for a motor vehicle, with a torque limiter (1) according to any one of the preceding claims, in which a flywheel (2) connected to an output shaft is formed, which is connected to the friction plate (4) in a rotationally test manner.
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