DE19529073C1

DE19529073C1 - Clutch disc for friction clutch in IC engine

Info

Publication number: DE19529073C1
Application number: DE1995129073
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Kleifges; Matthias Dipl Ing Fischer
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: BR9603343A

Abstract

The friction lining rings (8) have on the insides facing the lugs (14,15) at least one recess (10,11) which is uninterrupted circumferentially. The recess extends in the area of the lugs in which the lugs and friction lining ring have no pressure contact or only slight pressure contact in the unstressed state. Several recesses can be arranged radially one above the other. Two types of lugs are riveted to the rings (8) in the centre and having first oppositely aligned curvatures which change radially outwards through intermediate areas (22) into oppositely aligned second curvatures.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a clutch disc according to the Preamble of the main claim.

Eine Kupplungsscheibe dieser Bauart ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 42 26 762 bekannt. Diese zeigt Belagfedern, die in Umfangsrichtung jeweils in zwei Teile aufgeteilt sind, wobei jedes Teil in eine andere axiale Richtung ausgewölbt ist. Durch Aneinanderreihen solcher Belagfedern erhält man umfangsmäßig abwechselnd in beide Richtung weisende, radial gewölbte Fahnen, wobei an den einen Fahnen der eine Reibbelagring und an den anderen Fahnen der andere Reibbelagring in einem mittleren Durchmesser befestigt sind. Dabei wäre es auch ohne weiteres möglich, einzelne Fahnen in Umfangsrichtung nacheinander anzuordnen, die abwechselnd in die eine bzw. in die andere Achsrichtung ausgewölbt sind. Weiterhin ist es vorstellbar, daß die Belagfeder ein einziges Bauteil ist, welches durch radiale Schlitze einzelne Fahnen umfangsmäßig voneinander trennt, die dann abwechselnd ausgestellt sind.A clutch disc of this type is, for example, from the German one Laid-open publication 42 26 762. This shows pad springs that in Circumferential direction are each divided into two parts, each part in one other axial direction is bulged. By lining up such Pad springs are circumferentially alternately pointing in both directions, radially curved flags, the one friction lining ring and on the other lugs the other friction lining ring with a medium diameter are attached. It would also be possible to place individual flags in Arrange the circumferential direction one after the other, which alternately in one or in the other axis direction is bulged. Furthermore, it is conceivable that the Pad spring is a single component, which individual flags by radial slots circumferentially separates from each other, which are then issued alternately.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsscheibe der obengenannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß mit möglichst wenig Zusatzaufwand eine bessere Schaltbarkeit des mit der Kupplungsscheibe zusammenwirkenden Getriebes erzielt werden kann.It is an object of the present invention to provide a clutch disc to improve the above-mentioned design so that with as little as possible Additional effort better switchability with the clutch disc interacting gear can be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst. Durch das Anordnen von umfangsmäßig im wesentlichen ununterbrochenen Ausnehmungen auf den Rückseiten der Reibbelagringe in einem Bereich, in welchem Fahnen und Reibbelagring im belasteten Zustand keine Berührung oder eine Berührung mit geringer Flächenpressung aufweisen, ist es möglich, das Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe abzusenken und gleichzeitig wertvolles und teures Reibbelagmaterial einzusparen. Der ohne Belastung ursprünglich vorhandene Axialabstand wird zwar unter Belastung im wesentlichen aufgebraucht, jedoch kann an diesen Stellen keine hohe Flächenpressung entstehen und sie können sowieso nicht zur Absenkung der spezifischen Belastung der Rückseiten der Reibbelagringe herangezogen werden.According to the invention, this object is achieved by the main claim. By arranging circumferentially essentially uninterrupted Recesses on the back of the friction lining rings in an area in which flags and friction lining ring do not touch or when loaded have a contact with low surface pressure, it is possible that Lower the moment of inertia of the clutch disc and at the same time to save valuable and expensive friction material. The one with no burden Originally existing axial distance is under load in essentially used up, but can not be high at these points Surface pressure arise and they can not be used to lower the anyway specific load on the back of the friction lining rings.

Die Ausnehmungen in den Reibbelägen sind dann am wirkungsvollsten, wenn sie umfangsmäßig ununterbrochen sind. Es kann jedoch auch nötig sein, an bestimmten Stellen Stege oder ähnliches zur Axialabstützung vorzusehen. Diese werden dann möglichst klein ausgeführt, um den Effekt der Einsparung von Material und Gewicht nicht zu schmälern.The recesses in the friction linings are most effective when they are circumferentially uninterrupted. However, it may also be necessary to Provide webs or similar for axial support at certain points. These are then executed as small as possible in order to reduce the effect of Not to reduce material and weight.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß mehrere Ausnehmungen radial übereinander angeordnet sind. Durch die Anordnung von mehreren Ausnehmungen radial übereinander an den bereits bezeichneten Stellen kann eine deutliche Absenkung des Massenträgheitsmoments der Kupplungsscheibe herbeigeführt werden, da ja die Reibbelagringe und die Ausnehmungen im großen Abstand von der Drehachse angeordnet sind.According to the invention it is proposed that several recesses be radial are arranged one above the other. By arranging several Recesses can be made radially one above the other at the points already indicated significant reduction in the moment of inertia of the clutch disc Be brought about, since the friction lining rings and the recesses in large Distance from the axis of rotation are arranged.

Es wird vorgeschlagen, daß beide Arten von Fahnen mit ersten entgegengesetzt verlaufenden Wölbungen im mittleren Bereich der Reibbelagring mit diesen vernietet sind, die Wölbungen nach radial außen über Zwischenbereiche in entgegengesetzt gerichtete zweite Wölbungen übergehen, die in Anlagebereiche am jeweils anderen Reibbelagring enden und etwa im Bereich der Zwischenbereiche Ausnehmungen in beiden Reibbelagringen vorgesehen sind. Durch eine solche Ausbildung ist einerseits gewährleistet, daß ausreichend große Flächen zur Abstützung der Belagfeder an den Reibbelagringen zur Verfügung stehen und andererseits können an den Stellen Ausnehmungen vorgesehen werden, die als Zwischenbereiche der Fahnen der Belagfeder bezeichnet sind, wobei hier eine direkte Anlage auch nicht unter voller Belastung vorgesehen ist. It is suggested that both types of flags be opposed to first running bulges in the middle area of the friction lining ring with these are riveted, the bulges radially outwards through intermediate areas in oppositely directed second arches merge into investment areas end at the other friction lining ring and approximately in the area of Intermediate areas recesses are provided in both friction lining rings. Such training ensures on the one hand that it is sufficiently large Areas for supporting the lining spring on the friction lining rings are available stand and on the other hand recesses can be provided at the points which are designated as intermediate areas of the flags of the lining spring, a direct system is also not provided here under full load.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß - ausgehend vom radial mittleren Bereich der Reibbelagringe - die Fahne nach radial innen mit ihren ersten Wölbungen zusammenlaufend jeweils über einen Zwischenbereich einen etwa axial mittig angeordneten Fußbereich radial innerhalb des Innendurchmessers der Reibbelagringe bilden, mit welchem sie am scheibenförmigen Teil befestigt sind, und zwischen dem mittleren Bereich der Reibbelagring und dem Innendurchmesser etwa im Zwischenbereich jeweils eine weitere Ausnehmung angeordnet ist. Damit kann sowohl radial außerhalb als auch radial innerhalb der Befestigungsbereiche zwischen Belagfeder und Reibbelagring in jedem Reibbelagring zwei umfangsmäßig ununterbrochene Ausnehmungen angeordnet werden.Another idea of the invention is that - starting from the radial middle area of the friction lining rings - the flag radially inward with its first Curvatures converging approximately each over an intermediate area axially centrally located foot area radially within the inner diameter of the Form friction lining rings with which they are attached to the disc-shaped part, and between the central area of the friction lining ring and the Inside diameter approximately in the intermediate area each a further recess is arranged. This means that both radially outside and radially inside the Fastening areas between pad spring and friction lining ring in each Friction lining ring arranged two circumferential uninterrupted recesses will.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Fahnen radial innerhalb der ersten Wölbung derart ausgebildet sind, daß die eine Art von Fahnen von ihrer ersten Wölbung ausgehend über eine Ebene nach radial innen zum Fußbereich verläuft, die andere Art von Fahnen aus ihrer ersten Wölbung über einen Zwischenbereich in die Ebene übergeht und in den Reibbelagringen radial innerhalb der ersten - Wölbungen und radial außerhalb der Innendurchmesser der Reibbelagringe etwa im Bereich des Zwischenbereichs eine weitere Ausnehmung angeordnet ist. Damit kann die träge Masse beider Reibbelagringe nochmals deutlich abgesenkt werden, ohne daß die spezifische Belastung zwischen den Fahnen und den Reibbelagringen ansteigt.It is further suggested that the flags be radial within the first Curvature are formed so that the one kind of flags from their first Curvature extending radially inward to the foot area over a level, the other kind of flags from their first curvature over an intermediate area merges into the plane and in the friction lining rings radially within the first - Curvatures and radially outside the inner diameter of the friction lining rings a further recess is arranged in the area of the intermediate area. This allows the inertial mass of both friction lining rings to be significantly reduced again without the specific load between the flags and the Friction lining rings increases.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:The invention is then explained in more detail using exemplary embodiments explained. The individual shows:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Schnittes A-A durch eine Kupplungsscheibe; Figure 1 shows the upper half of a section AA through a clutch disc.

Fig. 2 die Ansicht einer Belagfeder; Fig. 2 is a view of a pad spring;

Fig. 3 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine weitere Kupplungs scheibe. Fig. 3 shows the upper half of a longitudinal section through another clutch disc.

In Fig. 1 ist eine Kupplungsscheibe 1 dargestellt, die eine Nabe 3 aufweist mit einer Innenverzahnung, die drehfest aber axial verschiebbar auf einer nicht dargestellten Getriebewelle aufgesetzt ist. Die Getriebewelle definiert dabei eine Drehachse 4, um die sämtliche Teile der Kupplungsscheibe 1 rotieren können. Ein scheibenförmiges Teil 5 ist beispielsweise über Niete 6 mit der Nabe 3 verbunden und es trägt in seinem äußeren Durchmesserbereich mehrere am Umfang verteilte Belagfedern 12. Diese Belagfedern 12 sind alle mit ihrem Fußbereich 16 auf der einen Seite des scheibenförmigen Teils 5 angenietet (Niete 7). Jede Belagfeder 12 ist umfangsmäßig zweigeteilt durch einen im wesentlichen radial verlaufenden Schlitz 26, der von radial außen her bis in die Nähe des Fußbereiches 16 verläuft. Dadurch ist die Belagfeder 12 in zwei umfangsmäßig abwechselnde Fahnen 14 bzw. 15 aufgeteilt. Die Fahne 15, die in Fig. 1 geschnitten dargestellt ist, erstreckt sich etwa bis in den mittleren Durchmesserbereich der beiden Reibbelagringe in der Ebene des Fußbereichs 16 und zwar senkrecht zur Drehachse 4. Dort ist eine Nietverbindung über Niete 9 mit dem entsprechenden Reibbelagring 8 vorgesehen. Der Fußbereich 16 bildet mit diesem Bereich der Fahne 15 eine Ebene 17. Radial außerhalb des Befestigungsbereiches geht die Fahne 15 in eine erste Wölbung 18 über und löst sich dabei von der Rückseite des Reibbelagringes 8. Anschließend erstreckt sich die Fahne 15 über einen Zwischenbereich 22 und geht dann in eine zweite Wölbung 19 über, die entgegengesetzt gewölbt ist zur ersten Wölbung 18. Die zweite Wölbung endet schließlich in einem Anlagebereich 25, mit dem die Fahne 15 auf der Rückseite des anderen Reibbelagringes 8 aufliegt. Diese Auflage kann im radial äußersten Bereich des Reibbelagringes 8 erfolgen. Umfangsmäßig versetzt hierzu erstreckt sich die Fahne 14 aus dem Fußbereich 16 heraus über einen Zwischenbereich 23 und sie geht in eine erste Wölbung 20 über, die entgegengesetzt gewölbt ist zur ersten Wölbung 18 der Fahne 15. Die erste Wölbung 20 legt sich im mittleren Durchmesserbereich des Reibbelagringes 8 an diesem an und ist dort ebenfalls über einen Niet 9 mit dem Reibbelagring 8 fest verbunden. Nach radial außen hin geht die erste Wölbung 20 über einen Zwischenbereich 22 in eine entgegengesetzt gerichtete zweite Wölbung 21 über und von dort ebenfalls in einen Anlagebereich 25, der im wesentlichen eben auf der Innenseite des Reibbelagringes 8 aufliegt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Belagfeder 12 auch in aufgelöster Form vorgesehen werden kann, wobei die einzelnen Fahnen 14 und 15 unabhängig voneinander hergestellt und umfangsmäßig abwechselnd montiert werden können. Eine Verwendung in Form der dargestellten Belagfeder 12 hat allerdings den Vorteil, daß bei der Montage Verwechslungen kaum auftreten können. Weiterhin könnte eine Belagfeder auch so ausgebildet sein, daß sie einen umfangsmäßig geschlossenen Ring darstellt mit einzelnen radial verlaufenden Schlitzen entsprechend Fig. 2, wobei dann sämtliche Fahnen 14 und 15 über einen gemeinsamen Fußbereich untereinander verbunden sind.In Fig. 1, a clutch disc 1 is shown, which has a hub 3 with an internal toothing, which is non-rotatably but axially slidably mounted on a transmission shaft, not shown. The gear shaft defines an axis of rotation 4 about which all parts of the clutch disc 1 can rotate. A disk-shaped part 5 is connected to the hub 3 by means of rivets 6 , for example, and it carries a plurality of lining springs 12 distributed around the circumference in its outer diameter region. These covering springs 12 are all riveted with their foot region 16 on one side of the disk-shaped part 5 (rivet 7 ). Each covering spring 12 is circumferentially divided into two by an essentially radially extending slot 26 , which extends from the radially outside to the vicinity of the foot region 16 . As a result, the covering spring 12 is divided into two circumferentially alternating flags 14 and 15 . The flag 15 , which is shown in section in FIG. 1, extends approximately up to the middle diameter range of the two friction lining rings in the plane of the foot region 16 , specifically perpendicular to the axis of rotation 4 . There is a rivet connection via rivets 9 with the corresponding friction lining ring 8 . The foot region 16 forms a plane 17 with this region of the flag 15 . Radially outside the fastening area, the flag 15 merges into a first curvature 18 and thereby detaches from the rear of the friction lining ring 8 . The flag 15 then extends over an intermediate region 22 and then merges into a second curvature 19 , which is arched in the opposite direction to the first curvature 18 . The second curvature finally ends in a contact area 25 with which the flag 15 rests on the back of the other friction lining ring 8 . This support can take place in the radially outermost region of the friction lining ring 8 . For this purpose, the lug 14 extends circumferentially offset from the foot area 16 via an intermediate area 23 and merges into a first curvature 20 , which is arched in the opposite direction to the first curvature 18 of the lug 15 . The first curvature 20 bears against the friction lining ring 8 in the middle diameter range thereof and is likewise firmly connected to the friction lining ring 8 there via a rivet 9 . Radially outwards, the first curvature 20 merges via an intermediate region 22 into an oppositely directed second curvature 21 and from there also into an abutment region 25 which lies essentially flat on the inside of the friction lining ring 8 . At this point, it should be pointed out that the covering spring 12 can also be provided in a disassembled form, the individual flags 14 and 15 being produced independently of one another and being able to be mounted alternately around the circumference. However, use in the form of the lining spring 12 shown has the advantage that confusion can hardly occur during assembly. Furthermore, a covering spring could also be designed in such a way that it represents a circumferentially closed ring with individual radially extending slots according to FIG. 2, in which case all flags 14 and 15 are connected to one another via a common foot region.

Wie in Fig. 1 dargestellt weisen beide Reibbelagringe 8 auf ihren Rückseiten, die den Fahnen 14 und 15 zugekehrt sind, Ausnehmungen 10 bzw. 11 auf, die umfangsmäßig nicht unterbrochen sind und die an den Stellen angeordnet sind, an denen in unbelastetem Zustand der Fahnen entsprechend Fig. 1 ein Axialabstand gegenüber den Fahnen vorhanden ist. Dies sind im wesentlichen die Zwischenbereiche 22 und 23. Dabei wird auch im belasteten Zustand der Fahnen 14 und 15, wenn die beiden Reibbelagringe 8 gegenüber Fig. 1 eine geringere axiale Distanz aufweisen, entweder keine Berührung stattfinden oder eine Berührung mit geringer Flächenpressung. Die Ausnehmungen 10 bzw. 11 verbilligen die Herstellung der Reibbelagringe 8 durch Weg lassen von teuerem Material und sie verringern das Trägheitsmoment der kompletten Kupplungsscheibe, so daß das nachgeschaltete Getriebe leichter zu schalten ist. Die Kupplungsscheibe 1 gemäß Fig. 1 wird so vorzugsweise verbaut, daß derjenige Reibbelagring 8, an welchem die Fahne 15 mit ihrer Ebene 17 anliegt, dem Schwungrad der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß während des Einrückvorganges und während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung die gesamte Kupplungsscheibe 1 eine nur geringfügige Axialbewegung auf der Getriebewelle durchführt. Eine wesentlich größere Axialbewegung wird lediglich von dem Reibbelagring 8 ausgeführt, der der Getriebeseite zugeordnet ist. Damit können beispielsweise die Ausrückwege optimiert werden.As shown in Fig. 1, both friction lining rings 8 on their rear sides, which are facing the flags 14 and 15 , have recesses 10 and 11 , respectively, which are not interrupted circumferentially and which are arranged at the locations where the flags are in the unloaded state corresponding to FIG. 1, an axial distance with respect to the flag is present. These are essentially the intermediate areas 22 and 23 . Here, even in the loaded state of the lugs 14 and 15 , when the two friction lining rings 8 have a smaller axial distance than in FIG. 1, either no contact takes place or a contact with a low surface pressure. The recesses 10 and 11 reduce the cost of producing the friction lining rings 8 by omitting expensive material and they reduce the moment of inertia of the complete clutch disc, so that the downstream transmission is easier to shift. The clutch disc 1 according to FIG. 1 is preferably installed in such a way that the friction lining ring 8 against which the flag 15 lies with its plane 17 is assigned to the flywheel of the internal combustion engine. This measure ensures that the entire clutch disc 1 performs only a slight axial movement on the transmission shaft during the engagement process and during the disengagement process of the friction clutch. A much larger axial movement is only carried out by the friction lining ring 8 , which is assigned to the transmission side. This can be used, for example, to optimize the disengagement paths.

Fig. 3 zeigt eine Kupplungsscheibe 2, die gegenüber der Kupplungsscheibe 1 von Fig. 1 abgewandelt ist. Hierbei sind die beiden Fahnen 27 und 28 der Belagfeder 13 spiegelbildlich ausgeführt, so daß radial innerhalb der Befestigungsbereiche an den Reibbelagringen 8 beide Fahnen mit ihren Wölbungen über einen Zwischenbereich 24 mittig aufeinander zulaufen und dort den Fußbereich 16 bilden. Im übrigen ist die Anordnung und Wirkungsweise dieser Kupplungsscheibe 2 identisch mit der Kupplungsscheibe 1. Beide Reibbelagringe 8 weisen an ihren Innenseiten Ausnehmungen 10 bzw. 11 auf, um das Massenträgheitsmoment und die Herstellkosten zu verringern. Fig. 3 shows a clutch disc 2 , which is modified compared to the clutch disc 1 of FIG. 1. Here, the two lugs 27 and 28 of the lining spring 13 are designed in mirror image, so that radially within the fastening areas on the friction lining rings 8, both lugs converge with their bulges centrally over an intermediate area 24 and form the foot area 16 there. Otherwise, the arrangement and mode of operation of this clutch disc 2 are identical to the clutch disc 1 . Both friction lining rings 8 have recesses 10 and 11 on their inner sides in order to reduce the moment of inertia and the manufacturing costs.

Es sei darauf hingewiesen, daß das scheibenförmige Teil 5 einen Torsionsschwingungsdämpfer enthalten kann zur begrenzten Verdrehung zwischen den Belagfedern 12, 13 und der Nabe 3.It should be pointed out that the disc-shaped part 5 can contain a torsional vibration damper for limited rotation between the pad springs 12 , 13 and the hub 3 .

Claims

1. clutch disc for a friction clutch, which can be clamped between the flywheel of an internal combustion engine and the pressure plate of the friction clutch, comprising a hub for non-rotatable mounting on a transmission shaft that defines an axis of rotation, at least one disk-shaped part arranged concentrically to the hub, which is rotatably fixed radially on the inside of the hub is connected and radially on the outside carries a one-piece or multi-piece pad spring with two types of circumferentially alternately pointing in opposite axial directions, curved in the radial direction flags and on both sides of the pad spring friction lining rings are arranged, which are riveted in a medium diameter with the flags, characterized that the at least one circumferentially substantially continuous recess (10. 11,) is in the Reibbelagringen (8) the vanes (14, 15, 27, 28) facing inner sides provided which, in the region of the lugs (14, 15 27 , 28 ) first corners in which flags and friction lining ring show no contact or a contact with low surface pressure when loaded.

2. Clutch disc according to claim 1, characterized in that a plurality of recesses ( 10 , 11 ) are arranged radially one above the other.

3. clutch disc according to claims 1 or 2, characterized in that both types of flags ( 14 , 15 ; 27 , 28 ) with first oppositely extending curvatures ( 18 , 20 ) in the central region of the friction lining rings ( 8 ) are riveted to them, the curvatures ( 18 , 20 ) merge radially outwards via intermediate areas ( 22 ) into oppositely directed second curvatures ( 19 , 21 ) which end in contact areas ( 25 ) on the respective other friction lining ring ( 8 ) and approximately in the area of the intermediate areas ( 22 ) the recesses ( 10 ) are provided in both friction lining rings ( 8 ).

4. Clutch disc according to claim 3 with 2, characterized in that - starting from the radially central region of the friction lining rings ( 8 ) - the flags ( 27 , 28 ) converge radially inward with their first curvatures ( 18 , 20 ) in each case via an intermediate region ( 24 ) form an approximately axially central foot region ( 16 ) radially within the inner diameter of the friction lining rings ( 8 ) with which they are attached to the disk-shaped part ( 5 ), and between the middle region of the friction lining rings and the inner diameter approximately in the intermediate region ( 24 ) each further recess ( 11 ) is arranged.

5. Clutch disc according to claim 3 with 2, characterized in that the flags ( 14 , 15 ) are formed radially within the first curvature ( 18 , 20 ) such that the one type of flags ( 15 ) from their first curvature ( 18 ) starting from a plane ( 17 ) radially inward to the foot area ( 18 ), the other type ( 14 ) of flags passes from its first arch ( 20 ) via an intermediate area ( 23 ) into the plane ( 17 ) and radially in the friction lining rings the further recess ( 11 ) is arranged within the first bulges ( 18 , 20 ) and radially outside the inner diameter of the friction lining rings ( 8 ) approximately in the region of the intermediate region ( 23 ).