DE19848584A1

DE19848584A1 - Automotive clutch has a flywheel with housing that advances on the clutch plate and lining via springs

Info

Publication number: DE19848584A1
Application number: DE19848584A
Authority: DE
Inventors: Mathias Doerfler; Markus Heiartz
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2000-01-20
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: DE19848584B4

Abstract

An automotive friction clutch has a fixed housing with a flywheel. The housing has springs that advances on the clutch plate and lining towards the flywheel. When the clutch is disengaged, the spring pressure is varied, changing the pressure with which the clutch lining is applied to the flywheel. The pressure applied is proportional to the force exerted by the springs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahr zeuge mit einem drehfest mit einem angetriebenen Schwungrad verbind baren Kupplungsgehäuse, einer darin angeordneten, von einer sich am Kupplungsgehäuse abstützenden Anpreßfeder beaufschlagbaren Anpreß platte zur Anpressung einer mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe auf das Schwungrad, wobei die Anpreßfeder beim Einkuppeln eine sich verändernde Anpreßkraft auf die Anpreßplatte ausübt.The invention relates to a friction clutch, especially for motor vehicles Connect with a non-rotatable to a driven flywheel cash coupling housing, one arranged in it, from one on Clutch housing supporting contact spring pressurizable contact plate for pressing on a clutch disc with friction linings on the flywheel, the pressure spring when engaging itself exerts changing contact pressure on the pressure plate.

Eine solche Reibungskupplung ist beispielsweise aus der DE 39 40 917 A1 bekannt. Zum Ein- und Ausrücken der Kupplung ist eine auf die Anpreßfeder wirkende Betätigungseinrichtung vorgesehen, die mechanisch oder hydraulisch betätigt wird. Diese ist teilweise innerhalb des Kupplungs gehäuses angeordnet, und das Betätigungsorgan ist aus dem Kupplungs gehäuse herausgeführt. Die Reibungskupplung überträgt das Drehmoment mittels der mit der Getriebeeingangswelle verbundenen, radial außen beidseitig mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe, die von der Anpreßplatte auf das Schwungrad einer Brennkraftmaschine gepreßt wird. Die Anpreßplatte ist kinematisch mit dem Kupplungsgehäuse gekoppelt und axial verlagerbar. Die Anpreßfeder ist als Membranfeder ausgebildet und die von ihr aufgebrachte Stellkraft bestimmt das übertragbare Drehmoment. Wird die Anpreßfeder von der Anpreßplatte abgehoben, löst sich die Anpreßplatte, und das übertragbare Drehmoment wird gegebenenfalls bis auf Null reduziert. Ein konstruktiv nicht vermeidbarer Unrundlauf der Brennkraftmaschine bewirkt Drehmomentschwankungen und Drehmoment spitzen die übertragen werden müssen, ohne daß die Kupplung dabei durchrutscht, was zu erhöhtem Verschleiß führen würde. Ähnliches gilt beim Beschleunigen einer drehmomentstarken Brennkraftmaschine oder beim Anfahren eines Fahrzeugs im hohen Gang. Folglich muß die von der Membranfeder aufzubringende Anpreßkraft entsprechend groß sein, was im Grunde genommen zu einer Überdimensionierung führt.Such a friction clutch is for example from DE 39 40 917 A1 known. To engage and disengage the clutch is one on the pressure spring acting actuator provided mechanically or is operated hydraulically. This is partly inside the clutch arranged housing, and the actuator is out of the clutch led out housing. The friction clutch transmits the torque by means of the radially outer side connected to the transmission input shaft clutch plate provided on both sides with friction linings Pressure plate is pressed onto the flywheel of an internal combustion engine. The pressure plate is kinematically coupled to the clutch housing and axially displaceable. The pressure spring is designed as a diaphragm spring and the the actuating force applied by it determines the transmissible torque. If the pressure spring is lifted off the pressure plate, the Pressure plate, and the transferable torque is possibly up reduced to zero. A structurally unavoidable runout of the Internal combustion engine causes torque fluctuations and torque peaks that have to be transmitted without the clutch slips, which would lead to increased wear. The same applies when accelerating a high-torque internal combustion engine or when starting a vehicle in high gear. Consequently, that of the Diaphragm spring to be applied contact pressure correspondingly large, which in Basically leads to oversizing.

Da der Bauraum in einem Kraftfahrzeug und somit der Kupplungsreibradius beschränkt ist, muß ein höheres Kupplungsmoment über eine höhere Anpreßkraft erreicht werden, was in der Folge zu höheren Bedienkräften führt. Um eine Komforteinbuße für den Fahrzeugführer infolge der hohen notwendigen Ausrückkraft zu vermeiden, werden Servoeinrichtungen eingebaut, welche die Betätigungskraft unterstützen.Since the installation space in a motor vehicle and thus the clutch friction radius is limited, a higher clutch torque over a higher Contact pressure can be achieved, which in turn leads to higher operating forces leads. To a loss of comfort for the driver due to the high Servo devices are used to avoid the necessary disengagement force built in, which support the actuating force.

Zur Erhöhung des übertragbaren Drehmoments und damit Reduzierung der notwendigen Anpreßkraft könnten auch anorganische Reibbeläge eingesetzt werden, die einen hohen Reibbeiwert p (beispielsweise größer oder gleich 0,3) aufweisen. Der Einsatz derartiger Reibbeläge hat jedoch die unange nehme Nebenwirkung, daß sie in einem bestimmten Bereich bei steigender Relativgeschwindigkeit einen abfallenden Reibbeiwert p aufweisen. Solche Reibbeläge können beim Einkuppeln dann zum Rupfen der Kupplung führen, was eine deutliche Komforteinbuße für die Fahrzeuginsassen bedeutet.To increase the transferable torque and thus reduce the The necessary contact pressure could also be used with inorganic friction linings that have a high coefficient of friction p (for example greater or equal 0.3). The use of such friction linings, however, has the problem take side effect that they are increasing in a certain area Relative speed have a falling coefficient of friction p. Such Friction linings can then cause the clutch to jerk when engaged, which means a significant loss of comfort for the vehicle occupants.

Von dieser Problemstellung ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Reibungskupplung so zu verbessern, daß das übertragbare Drehmoment beeinflußt werden kann, wodurch der Komfort verbessert werden kann und/oder die Ausrückkraft verändert werden kann.Based on this problem, the object of the invention is to improve the friction clutch described in the introduction, that the transmissible torque can be influenced, whereby the Comfort can be improved and / or the release force changed can be.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei einer gattungsgemäßen Reibungskupp lung durch eine auf die Anpreßplatte einwirkende Einrichtung, über die zumindest im eingerückten Zustand die Anpreßkraft der Anpreßplatte im wesentlichen proportional zur Kraft der Anpreßfeder verändert wird. Durch diese Ausgestaltung wird zumindest während des Betriebes beispielsweise eine zusätzliche Kraft auf die Anpreßplatte aufgebracht, die zu der Betätigungskraft unterstützend wirkt. Dadurch wird bei der Kupplung eine selbstverstärkende Wirkung realisiert. Diese Ausgestaltung hat gleichzeitig den Vorteil, daß durch die unterstützende Einrichtung einer Selbstnach stellung bei abnehmender Reibbelagstärke möglich ist. Außerdem kann bei gleichen übertragbarem Drehmoment die Vorspannkraft der Anpreßfeder reduziert werden, woraus kleinere Ausrückkräfte resultieren.The problem is solved with a generic friction clutch tion by a device acting on the pressure plate, via the at least in the engaged state, the contact pressure of the pressure plate in is changed substantially proportional to the force of the pressure spring. By this configuration is, for example, at least during operation an additional force is applied to the pressure plate, which leads to the Actuating force has a supporting effect. As a result, a self-reinforcing effect realized. This configuration has at the same time the advantage that through the supportive establishment of a self after position with decreasing friction lining thickness is possible. In addition, at same transferable torque the biasing force of the pressure spring are reduced, which results in smaller disengagement forces.

Eine weitere Lösung der Aufgabe sieht vor, daß Reibbeläge aus einem anorganischen Material verwendet werden, bei welchen in einem Bereich bei steigender Gleitgeschwindigkeit ein fallender Reibbeiwert auftritt, und weiter eine auf die Anpreßplatte einwirkende Einrichtung vorgesehen ist, über die beim Einkuppeln die Anpreßkraft der Anpreßplatte im wesentlichen proportional zur Kraft der Anpreßfeder reduziert wird. Durch diese Ausge staltung wird das übertragbare Drehmoment durch die Reibbeläge mit größerem Reibbeiwert gesteigert. Das Rupfen, das mit diesen Reibbelägen in Verbindung stehen kann, wird dadurch vermieden, daß eine der Federkraft entgegenwirkende Kraft erzeugt wird. Dadurch wird bei dieser Art ausgestatteten Kupplung eine selbstschwächende Wirkung realisiert. Bei gegenüber herkömmlichen Kupplungen gleichen übertragbaren Drehmoment kann also hier die Vorspannkraft der Anpreßfeder reduziert werden, woraus kleinere Ausrückkräfte resultieren, da entsprechende Reibbeläge zum Einsatz kommen.Another solution to the problem provides that friction linings from one inorganic material can be used in which in a range increasing sliding speed a falling coefficient of friction occurs, and further a device acting on the pressure plate is provided, via which when engaging the contact pressure of the pressure plate essentially is reduced proportionally to the force of the pressure spring. By this Ausge The transferable torque is created by the friction linings increased coefficient of friction increased. The plucking with these friction linings can be connected, is avoided by one of the Spring force counteracting force is generated. This will help with this Art-equipped coupling realizes a self-weakening effect. At the same transferable torque as conventional couplings can be reduced here the biasing force of the pressure spring, from what Smaller disengagement forces result because appropriate friction linings are used come.

Entsprechend der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zwischen der Anpreßplatte und dem Kupplungsgehäuse eine auf einen vorgegebenen Bereich beschränkte Relativbewegung möglich ist, und die Einrichtung gebildet wird durch mindestens einen schwenkbar zwischen Kupplungs gehäuse oder Schwungrad und Anpreßplatte angeordneten Hebel. Durch diesen schwenkbar angeordneten Hebel kann bei entsprechender Anbindung während des Zugbetriebes (Anfahrvorgang, beschleunigte Fahrt) eine zusätzliche Anpreßkraft auf die Anpreßplatte aufgebracht werden. Bei der gleichen Anordnung wird dann entsprechend im Schubbetrieb (das Fahrzeug schiebt den Motor) eine Abschwächung der Anpreßkraft auftreten. Dies kann als Überlastschutz genutzt werden, z. B. beim Herunterschalten in einen zu niedrigen Gang.According to the invention, it is also advantageous if between the Pressure plate and the clutch housing one to a predetermined Area limited relative movement is possible, and the facility is formed by at least one pivotable between the coupling Housing or flywheel and pressure plate arranged lever. By this pivotally arranged lever can with appropriate connection during train operation (starting, accelerated travel) one additional contact pressure can be applied to the contact plate. In the same arrangement is then correspondingly in overrun (the vehicle pushes the motor) the contact force weakens. This can be used as overload protection, e.g. B. when downshifting in too low a gear.

Die in Rede stehende Einrichtung kann erfindungsgemäß mindestens ein geschlossenes Gelenk aufweisen. Damit ist der entsprechende Hebel verliersicher geführt und das andere Gelenk kann offen oder ebenfalls geschlossen sein. Bei der Verwendung von zwei geschlossenen Gelenken ist es möglich, sowohl Druck- als auch Zugkräfte zu übertragen.According to the invention, the device in question can have at least one have a closed joint. This is the appropriate lever captive and the other joint can be open or likewise be closed. When using two closed joints it is possible to transmit both compressive and tensile forces.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Einrichtung zwei offene Gelenke aufweist. Damit ist eine Kraftübertragung nur in eine Richtung möglich, und es muß eine unabhängige Führung des entsprechenden Hebels vorgesehen werden.However, it is also possible that the device has two open joints having. A power transmission is only possible in one direction, and independent guidance of the corresponding lever must be provided become.

Erfindungsgemäß kann bei einer Relativbewegung zwischen der Anpreß platte und dem Kupplungsgehäuse oder dem Schwungrad der Hebel auf die Anpreßplatte eine Druckkraft ausüben. In einem solchen Fall ist es möglich, beispielsweise zwei offene Gelenke auszubilden, welche besonders einfach im Hinblick auf Herstellung und Montage sind.According to the invention, there can be a relative movement between the contact pressure plate and the clutch housing or the flywheel of the levers on the Apply pressure to the pressure plate. In such a case it is possible for example, to form two open joints, which are particularly simple in terms of manufacture and assembly.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, daß bei einer Relativbewegung zwischen der Anpreßplatte und dem Kupplungsgehäuse der Hebel auf die Anpreßplatte eine Zug kraft ausübt. Dabei werden vorteilhafterweise Hebel verwendet, welche mit geschlossenen Gelenken ausgestattet sind.However, it is also readily possible for a relative movement between the pressure plate and the clutch housing the lever on the Pressure plate exerts a tensile force. This advantageously leverages used, which are equipped with closed joints.

Bei der Anwendung mindestens eines Hebels, der schwenkbar zwischen Kupplungsgehäuse oder Schwungrad und Anpreßplatte angeordnet ist, kann in vorteilhafter Weise die Relativbewegung der Anpreßplatte durch eine Blattfeder kontrolliert werden, die an einer Verbindungsstelle ein Langloch aufweist. Dabei kann in der Belastungsrichtung der Anpreßplatte, die den Hebel entlastet, die Blattfeder für eine Begrenzung der Relativbewegung der Anpreßplatte eingesetzt werden. Die Blattfeder kann dabei zusätzlich zur Erzeugung einer Lüftkraft herangezogen werden.When using at least one lever that swivels between Coupling housing or flywheel and pressure plate is arranged, can advantageously the relative movement of the pressure plate by a Leaf spring are checked, which is an elongated hole at a junction having. It can in the loading direction of the pressure plate, the Lever relieves the leaf spring for limiting the relative movement of the Pressure plate can be used. The leaf spring can in addition to Generation of a ventilation force can be used.

Der Hebel ist erfindungsgemäß über einen an ihm ausgebildeten Arm an der Anpreßplatte angelegt. Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß die Einrichtung gebildet wird durch mindestens eine der mit der Anpreß platte und dem Kupplungsgehäuse verbundenen Blattfeder, wobei der in Drehrichtung bei Zugbetrieb vorneliegende Anlenkpunkt der Blattfeder an der Anpreßplatte vorgesehen ist, der hintenliegende Anlenkpunkt am Kupplungsgehäuse und eine Verbindungslinie durch beide Anlenkpunkte in einem mathematisch positiven Winkelbereich vorgesehen ist, ausgehend von einer Ebene parallel zu den Reibflächen. Durch die entsprechende Ausbildung und Anbindung der Blattfeder erzeugt diese bei Zugbetrieb oder bei Beschleunigung eine zusätzliche Anpreßkraft auf die Anpreßplatte, während im Schubbetrieb eine Abschwächung dieser Anpreßkraft statt findet. Gleichzeitig kann diese Blattfeder derart mit einer Vorspannung versehen sein, daß sie eine Lüftkraft auf die Anpreßplatte ausübt. Damit würden bei einer solchen Konstruktion gesonderte Bauteile entfallen und die Kupplung kann praktisch in herkömmlicher Bauweise mit einer geringen Anzahl von Einzelteilen und mit gängigen Einzelteilen verbaut werden.The lever is according to the invention via an arm formed on it Pressure plate created. An embodiment of the invention provides that the device is formed by at least one of the press plate and the clutch housing connected leaf spring, the in Direction of rotation of the leaf spring in front of pulling operation the pressure plate is provided, the rear pivot point on Coupling housing and a connecting line through both articulation points in a mathematically positive angular range is provided from a plane parallel to the friction surfaces. By the appropriate Formation and connection of the leaf spring produces this during train operation or when accelerating, an additional pressure force is exerted on the pressure plate, while in overrun a weakening of this contact pressure takes place finds. At the same time, this leaf spring can be preloaded in this way be provided that it exerts a ventilation force on the pressure plate. In order to With such a construction, separate components would be omitted and the Coupling can be practically of conventional design with a low Number of individual parts and can be installed with common individual parts.

Dabei kann natürlich der hintenliegende Anlenkpunkt auch direkt am Schwungrad angeordnet sein. Die Wirkung ändert sich hierdurch nicht.Of course, the rear articulation point can also be directly on the Flywheel can be arranged. This does not change the effect.

Der positive Winkelbereich für die Verbindungslinie zwischen den beiden Anlenkpunkten sollte dabei möglichst über 20° liegen.The positive angular range for the connecting line between the two Articulation points should be over 20 ° if possible.

Die oben beschriebene Verwendung einer Blattfeder findet vorzugsweise derart statt, daß im Zugbetrieb eine Anpreßkraft erhöhende Wirkung erzielt wird. Im Schubbetrieb, in welchem üblicherweise die Kräfte deutlich niedriger liegen, ist diese Blattfeder dann auf Stauchung belastet. Es ist prinzipiell natürlich auch umgekehrt möglich, jedoch muß dann die Blattfeder für die anderen Belastungsfälle entsprechend ausgebildet werden.The use of a leaf spring described above is preferred in such a way that a contact pressure increasing effect is achieved in train operation becomes. In overrun mode, in which the forces are usually clear are lower, this leaf spring is then subjected to compression. It is in principle, of course, vice versa, but then the leaf spring be trained accordingly for the other stress cases.

Um die Wirkung der beschriebenen Einrichtung zu verbessern wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an der Anlagestelle zwischen Anpreßplatte und Anpreßfeder eine reibungsarme Lagerung vorgesehen wird. Dadurch wird an dieser Stelle die entstehende Reibkraft vermindert, so daß sich die Anpreßplatte leicht gegenüber dem Kupplungsgehäuse bewegen kann. Dabei ist prinzipiell sowohl eine Gleitlagerung als auch eine Wälzlagerung denkbar.To improve the effect of the facility described proposed according to the invention that at the investment site between Pressure plate and pressure spring provided low-friction storage becomes. This reduces the frictional force at this point, so that the pressure plate is slightly opposite the clutch housing can move. In principle, there is both a plain bearing and one Rolling bearing conceivable.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, beispielsweise den Reibradius der Kupplung zu verkleinern und dabei die Anpreßfederkraft konstant zu halten. Mit der Reduzierung des Reibradius kann die Kupplung kompakter aufgebaut werden, wodurch der notwendige Bauraum in einem Fahrzeug reduziert wird. Damit folgt diese Konstruktion der Forderung, die an alle Bauteile moderner Fahrzeuge gestellt wird, möglichst kompakt aufgebaut zu sein, da in Folge der Fahrzeugoptimierung bei gleichzeitiger Zunahme der Ausstattungsvielfalt der zur Verfügung stehende Platz im Motorraum laufend reduziert wird.The configuration according to the invention makes it possible, for example to reduce the friction radius of the clutch and thereby the contact spring force to keep constant. With the reduction of the friction radius, the clutch can be built more compact, which means that the necessary installation space in one Vehicle is reduced. This construction follows the requirement that is placed on all components of modern vehicles, as compact as possible to be built up as a result of vehicle optimization with simultaneous Increase in the variety of equipment available space in the Engine compartment is continuously reduced.

Mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge kann sich dabei der Winkel der Hebel bzw. der Blattfeder vergrößern. Damit kann der selbstverstärkende oder selbstabschwächende Effekt vergrößert werden. Dadurch kann beispielsweise der genutzte Bereich der Kennlinie der Anpreßfeder so verschoben werden, daß sich bei Belagverschleiß die Änderung von Anpreßfederkraft und Selbstverstärkung kompensieren.With increasing wear of the friction linings, the angle of the Increase lever or leaf spring. So the self-reinforcing or self-weakening effect can be enlarged. This can for example, the area used for the characteristic of the pressure spring be moved so that the change of Compensate contact spring force and self-reinforcement.

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. They show in detail:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Reibungskupplung; Fig. 1 is a perspective view of the friction clutch;

Fig. 2 die Ansicht gemäß Sichtpfeil II nach Fig. 1 in Teildarstellung; Fig. 2 is the view according to the arrow II of Figure 1 in partial view.

Fig. 3 den Axialschnitt durch eine Reibungskupplung; Fig. 3 is the axial section through a friction clutch;

Fig. 4a den Schnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 3; Figure 4a shows the section along the line IV-IV of FIG. 3.

Fig. 4b den Schnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 3 mit beidseitig gelenkig angebundenem Hebel; 4b shows the section along the line IV-IV of Figure 3 with both sides of an articulated lever tethered..;

Fig. 4c den Schnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 3 mit gelenkig am Schwungrad angebundenem Hebel; Figure 4c shows the section along the line IV-IV of Figure 3 with an articulated lever tethered to the flywheel..;

Fig. 5 eine radiale Teilansicht der Reibungskupplung gemäß Sichtpfeil V nach Fig. 3; FIG. 5 is a partial radial view of the friction clutch according to arrow V in FIG. 3;

Fig. 6 den Schnitt entlang der Linie VI-VI nach Fig. 5; Fig. 6 is a section along the line VI-VI of FIG. 5;

Fig. 7 eine radiale Teilansicht der Reibungskupplung ähnlich Fig. 5 mit selbstverstärkender Blattfederanbindung. Fig. 7 is a partial radial view of the friction clutch similar to Fig. 5 with self-energizing leaf spring connection.

Zunächst wird die Kupplung und ihre Wirkungsweise anhand der Fig. 1 bis 3 und 5, 6 näher erläutert. Die Reibungskupplung besteht aus dem Kupplungsgehäuse 9, das radial außen mit dem Schwungrad 13 über die Verschraubung 15 verbunden ist. Das Schwungrad 13 ist an der Kurbel welle einer Brennkraftmaschine befestigt und kann mit dieser um die Drehachse 14 rotieren. Innerhalb des Kupplungsgehäuses 9 ist eine Anpreßplatte 3 angeordnet, die drehfest aber axial verlagerbar mit dem Kupplungsgehäuse 9 verbunden ist. Sie ist durch eine Anpreßfeder 4, im vorliegenden Fall eine Membranfeder, beaufschlagt, die sich am Kupplungs gehäuse abstützt und auf die Anpreßplatte eine Einrückkraft in Richtung auf das Schwungrad 13 ausübt. Über die nach radial innen weisenden Membranfederzungen 4' kann die Einspannkraft der Feder aufgehoben werden. Zwischen der Anpreßplatte 3 und dem Schwungrad 13 ist eine Kupplungsscheibe 6 angeordnet, die mit einer Nabe 8 drehfest auf einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle aufgesetzt ist. Die Kupplungs scheibe 6 ist radial außen mit Reibbelägen 11, 12 versehen und sie ist über eine Vernietung 7 mit der Nabe 8 verbunden. Die Kupplungsscheibe 6 wird durch die Kraft der Membranfeder 4 im eingerückten Zustand zwischen der Anpreßplatte 3 und dem Schwungrad 13 eingespannt zur Drehmomentüber tragung. Die Membranfeder 4 stützt sich hierbei am Gehäuse über Distanzbolzen 5 ab. Mit ihrem radial äußeren Bereich liegt sie auf der Schneide 32 der Anpreßplatte 3 auf. Die Darstellung zeigt eine sogenannte gedrückte Reibungskupplung, es ist jedoch auch ohne Weiteres möglich, eine sogenannte gezogene Reibungskupplung vorzusehen. Bei der gezoge nen Bauweise stützt sich die Membranfeder 4 mit ihrem Außendurchmesser am Kupplungsgehäuse 9 ab und über einen mittleren Durchmesser an der Schneide 32 der Anpreßplatte 3. Im vorliegenden Fall der gedrückten Reibungskupplung kann die Drehmomentübertragung dadurch unterbrochen werden, daß die Federzungen 4' von einer nicht dargestellten Ausrückvor richtung gemäß Fig. 3 nach links verschwenkt werden, wodurch der radial äußere Bereich der Membranfeder 4 keine Einspannkraft mehr auf die Schneide 32 der Anpreßplatte 3 ausübt.First, the clutch and its mode of operation will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 and 5, 6. The friction clutch consists of the clutch housing 9 , which is connected radially on the outside to the flywheel 13 via the screw connection 15 . The flywheel 13 is attached to the crankshaft of an internal combustion engine and can rotate with it about the axis of rotation 14 . A pressure plate 3 is arranged within the clutch housing 9 and is connected to the clutch housing 9 in a rotationally fixed but axially displaceable manner. It is acted upon by a pressure spring 4 , in the present case a diaphragm spring, which is supported on the clutch housing and exerts an engagement force on the pressure plate in the direction of the flywheel 13 . The clamping force of the spring can be released via the radially inward-pointing diaphragm spring tongues 4 '. Between the pressure plate 3 and the flywheel 13 , a clutch disc 6 is arranged, which is fitted with a hub 8 in a rotationally fixed manner on a transmission input shaft, not shown. The clutch disc 6 is provided radially on the outside with friction linings 11 , 12 and it is connected to the hub 8 via riveting 7 . The clutch disc 6 is clamped by the force of the diaphragm spring 4 in the engaged state between the pressure plate 3 and the flywheel 13 for torque transmission. The diaphragm spring 4 is supported on the housing via spacer bolts 5 . With its radially outer area, it lies on the cutting edge 32 of the pressure plate 3 . The illustration shows a so-called pressed friction clutch, but it is also easily possible to provide a so-called drawn friction clutch. In the drawn design, the diaphragm spring 4 is supported with its outer diameter on the clutch housing 9 and over a medium diameter on the cutting edge 32 of the pressure plate 3 . In the present case of the pressed friction clutch, the torque transmission can be interrupted in that the spring tongues 4 'are pivoted to the left by a not shown Ausrückvor direction shown in FIG. 3, whereby the radially outer region of the diaphragm spring 4 no more clamping force on the cutting edge 32 of the pressure plate 3 exercises.

Im vorliegenden Fall ist die Anpreßplatte 3 entsprechend Fig. 5 über mehrere am Umfang verteilte Tangentialblattfedern 17 am Kupplungs gehäuse 9 umfangsmäßig geführt und die Tangentialblattfedern 17 können so ausgeführt sein, daß sie eine Lüftkraft auf die Anpreßplatte 3 ausüben. Die Verbindung zwischen Anpreßplatte 3 und Gehäuse 9 erfolgt jeweils über Nietverbindungen 18, 19. Eine Besonderheit ist das Langloch 20 in der Tangentialblattfeder 17, auf welche später noch eingegangen wird. In Fig. 5 ist auch eine Belagfeder 16 zu erkennen, welche zwischen den beiden Reibbelägen 11 und 12 angeordnet sein kann. In the present case, the pressure plate 3 as shown in FIG. 5 on several circumferential tangential leaf springs 17 on the clutch housing 9 is guided circumferentially and the tangential leaf springs 17 can be designed so that they exert a release force on the pressure plate 3 . The pressure plate 3 and the housing 9 are connected via rivet connections 18 , 19 . A special feature is the elongated hole 20 in the tangential leaf spring 17 , which will be discussed later. In FIG. 5 a lining spring 16 can also be seen, which can be arranged between the two friction linings 11 and 12 .

Am Kupplungsgehäuse 9 sind an einer oder mehreren am Umfang verteilten Stellen Hebel 2 angeordnet die in Stegen 10, 10a gelagert sind, und die jeweils einen quer dazu wegragenden Arm 21 aufweisen. Die Lagerung ist schwenkbar ausgebildet, und zwar über im wesentlichen radial verlaufende Achsen. Das Ende des Hebels 21 korrespondiert mit einem im wesentlichen in Achsrichtung verlaufenden Vorsprung 31 an der Anpreßplatte 3 (s. Fig. 2).On the clutch housing 9 , levers 2 are arranged at one or more points distributed around the circumference and are mounted in webs 10 , 10 a, and each have an arm 21 projecting transversely thereto. The bearing is designed to be pivotable, specifically over axially radial axes. The end of the lever 21 corresponds to a projection 31 running essentially in the axial direction on the pressure plate 3 (see FIG. 2).

Die Funktion dieser durch die Teile 2, 10, 10a, 21, 31 gebildete Einrichtung 1 ist folgende:
Während des Einkuppelvorgangs und auch während des Betriebs des Fahrzeuges, solange die Brennkraftmaschine eine beschleunigende Kraft ausübt, wird auf die Anpreßplatte 3 über die Reibbeläge 11, 12 und die Kupplungsscheibe 6, welche drehfest mit dem Getriebe in Verbindung steht, eine "Bremskraft" ausgeübt, die entgegen der Antriebsrichtung bzw. Drehrichtung D gerichtet ist. Dadurch kommt der Arm 21 der Hebel 2 mit seinem stirnseitigen Ende an den Vorsprüngen 31 der Anpreßplatte 3 zur Anlage. Die Anpreßplatte 3 ist damit in Umfangsrichtung abgestützt. Diese umfangsmäßige Abstützung wird dadurch ermöglicht, daß entsprechend Fig. 5 in den Tangentialblattfedern 17 Langlöcher 20 angeordnet sind, die eine geringe Relativbewegung der Anpreßplatte 3 entgegen der Drehrichtung D ermöglicht. In die entgegengesetzte Richtung ist dieses Langloch 20 nicht ausgebildet, so daß in dieser entgegengesetzten Drehrichtung die Anpreß platte 3 durch die Tangentialblattfedern 17 umfangsmäßig einwandfrei geführt ist. Die Abstützung der Anpreßplatte 3 entsprechend der Anordnung von Fig. 2 bewirkt eine im wesentlichen proportional zur Kraft der Mem branfeder 4 auftretende Verstärkung, so daß ein höheres Drehmoment in diesem Betriebsfall übertragen werden kann. Dabei ist der Grad dieser Selbstverstärkung abhängig von dem Winkel α, der zwischen der Lagerung des Hebels 2 im Kupplungsgehäuse (Befestigungsarme 10, 10a) und den Schneiden 31 ausgebildet ist. Je größer der Winkel α entsprechend Fig. 2 gewählt wird, um so größer ist diese Selbstverstärkung.The function of this device 1 formed by parts 2 , 10 , 10 a, 21 , 31 is as follows:
During the coupling process and also during the operation of the vehicle, as long as the internal combustion engine exerts an accelerating force, a "braking force" is exerted on the pressure plate 3 via the friction linings 11 , 12 and the clutch disc 6 , which is connected to the transmission in a rotationally fixed manner which is directed against the drive direction or direction of rotation D. As a result, the arm 21 of the lever 2 comes into contact with its front end on the projections 31 of the pressure plate 3 . The pressure plate 3 is thus supported in the circumferential direction. This circumferential support is made possible by being arranged in accordance with FIG. 5 in the tangential 17 slots 20, which allows slight relative movement of the pressure plate 3 opposite to the rotational direction D. In the opposite direction, this elongated hole 20 is not formed, so that in this opposite direction of rotation, the pressure plate 3 is circumferentially properly guided by the tangential leaf springs 17 . The support of the pressure plate 3 corresponding to the arrangement of Fig. 2 causes a substantially proportional to the force of the membrane spring 4 occurring reinforcement, so that a higher torque can be transmitted in this operating case. The degree of this self-reinforcement depends on the angle α, which is formed between the mounting of the lever 2 in the clutch housing (fastening arms 10 , 10 a) and the cutting edges 31 . The larger the angle α chosen in accordance with FIG. 2, the greater this self-amplification.

Die Wirkung dieser Selbstverstärkung kann dadurch verbessert werden, daß zwischen der Membranfeder 4 und der Anpreßplatte eine möglichst geringe Reibkraft auftritt. Die hier auftretende Reibkraft vermindert die erforderliche relativ geringe Verdrehmöglichkeit der Anpreßplatte. Deshalb kann hier eine möglichst reibungsarme Gleit- oder Wälzlagerung vorgesehen werden.The effect of this self-reinforcement can be improved in that the lowest possible frictional force occurs between the diaphragm spring 4 and the pressure plate. The friction force occurring here reduces the relatively small possibility of twisting the pressure plate. For this reason, low-friction sliding or roller bearings can be provided here.

Die oben beschriebene selbstverstärkende Wirkung für die Anpreßkraft der Anpreßplatte wird solange erzielt, solange eine Zug kraft im Antriebsstrang erzeugt wird. Dies ist der Fall beim Anfahren, beim Beschleunigen und auch bei hohen Geschwindigkeiten. Nimmt der Fahrer jedoch das Gaspedal zurück, so wird im Antriebsstrang eine Schubkraft erzeugt, die vom Gewicht des Fahrzeugs her initiiert wird und die den Motor, der im Leerlauf drehen möchte, antreibt. Dieses Schleppmoment für den Motor bewirkt, daß die selbstverstärkende Wirkung aufgehoben wird und eine Absenkung der Anpreßkraft erfolgt (Schubbetrieb). Diese Wirkung kann vorteilhaft dazu genutzt werden, in Extremfällen, beispielsweise bei unsachgemäßem Rückschalten, zumindest kurzzeitig ein Durchrutschen der Kupplungsscheibe zuzulassen, so daß eine Überlastung der Brennkraftmaschine (Überdrehen) vermieden wird.The self-reinforcing effect described above for the contact pressure of the Pressure plate is achieved as long as a train force in the drive train is produced. This is the case when starting off, when accelerating and also at high speeds. However, the driver takes the accelerator pedal back, a thrust is generated in the drivetrain by weight of the vehicle and the engine that is idling would like to drive. This drag torque for the engine causes the self-reinforcing effect is canceled and a lowering of the Contact pressure is applied (overrun operation). This effect can be beneficial be used in extreme cases, such as improper Downshift, at least briefly slipping through the clutch disc allow so that an overload of the internal combustion engine (over-revving) is avoided.

Die Anpreßkraftveränderung F_AP entsprechend der bisher beschriebenen Konstruktion folgt der nachfolgend aufgeführten Formel:
The change in contact force F _AP according to the construction described so far follows the formula below:

wobei F_F die von der Membranfeder 4 aufgebrachte Kraft darstellt, µ der Reibbeiwert zwischen den Reibbelägen 11, 12 und dem Schwungrad 13 bzw. der Anpreßplatte 3 ist, und der Winkel α_i der aktuell eingenommene Winkel des Arms 21 ist. where F _{F represents} the force exerted by the diaphragm spring 4 , μ is the coefficient of friction between the friction linings 11 , 12 and the flywheel 13 or the pressure plate 3 , and the angle α _{i is} the angle currently occupied by the arm 21 .

In den Fig. 4a bis 4c ist übersichtlich dargestellt, wie die Einrichtung 1 ausgebildet sein kann, um unterschiedliche Wirkungen zu erzielen.In FIGS. 4a to 4c is clearly shown, may be formed as the device 1, in order to achieve different effects.

Fig. 4a entspricht der Kupplungsausbildung entsprechend den Fig. 1 bis 3 und 5 und 6. Es muß hier nicht näher die Wirkung wiederholt werden. Fig. 4a corresponds to the coupling training corresponding to Figs. 1 to 3 and 5 and 6. It is not necessary to repeat the effect here.

Fig. 4b zeigt zum Einen die Möglichkeit, daß die Arme 21 bzw. 21' der Hebel 2 sowohl am Gehäuse 9 als auch an der Anpreßplatte 3 in zwei geschlossenen Gelenken aufgehängt sein können. Dies bedeutet gegenüber der Fig. 4a, welche nur eine geschlossenes Gelenk und eine offenes Gelenk aufweist, daß die Membranfeder 17 gemäß Fig. 5 von ihrer Drehmomentanbindung an der Anpreßplatte 3 befreit ist, und allenfalls eine Lüftkraft aufbringen braucht. Zum Anderen bedeutet diese Konstruktion, daß die Hebel 2 auch Zugkräfte aufnehmen können. Fig. 4b shows on the one hand the possibility that the arms 21 and 21 'of the lever 2 can be suspended both on the housing 9 and on the pressure plate 3 in two closed joints. Compared to FIG. 4a, which has only one closed joint and one open joint, this means that the diaphragm spring 17 according to FIG. 5 is freed from its torque connection to the pressure plate 3 , and may need to apply a lifting force. On the other hand, this construction means that the levers 2 can also absorb tensile forces.

Zudem ist eine exakte Lagerung der Hebel 2 in allen Betriebszuständen gewährleistet. Es ist natürlich auch vorstellbar, daß die Hebel 2 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 9 bzw. der Anpreßplatte 3 jeweils ein offenes Gelenk aufweisen, wobei in einem solchen Fall eine Führung vorgesehen sein muß, die sicherstellt, daß die Hebel nicht ihre Lage und Stelle unkontrolliert verändern können. Wird angenommen, daß in Fig. 4b die gleiche Drehrichtung D vorliegt wie in Fig. a, dann ist die Ausbildung des Arms 21 von der Wirkung her identisch mit Fig. 4a und bewirkt im Zugbetrieb eine Anpreßkraftverstärkung. Wird in einem solchen Fall jedoch die gestrichelt dargestellte Ausführung gewählt mit einem Arm 21', so wirkt diese Konstruktion während des Zugbetriebs im Antriebsstrang mit einer Absenkung der Anpreßkraft. Eine solche Konstellation kann vorteilhaft dann eingesetzt werden, wenn Reibbeläge aus anorganischem Material Ver wendung finden, bei denen der Reibbeiwert µ über der Gleitgeschwindigkeit in einem bestimmten Bereich abfallend ist. In diesem Fall der Selbst abschwächung der Anpreßkraft ändert sich an der oben dargestellten Formel lediglich das Vorzeichen des Winkels α_i. In addition, an exact mounting of the lever 2 is guaranteed in all operating states. It is of course also conceivable that the levers 2 each have an open joint relative to the clutch housing 9 or the pressure plate 3 , in which case a guide must be provided which ensures that the levers cannot change their position and position in an uncontrolled manner . If it is assumed that the same direction of rotation D is present in FIG. 4b as in FIG. A, the design of the arm 21 is identical in effect to that of FIG. 4a and increases the contact pressure force in pulling operation. If, in such a case, however, the embodiment shown in dashed lines is selected with an arm 21 ', this construction acts during the train operation in the drive train with a lowering of the contact pressure. Such a constellation can advantageously be used when friction linings made of inorganic material are used, in which the coefficient of friction μ drops above the sliding speed in a certain range. In this case, the self-weakening of the contact force changes only the sign of the angle α _i in the above formula.

In Fig. 4c ist nun eine Konstruktion dargestellt, bei welcher der Hebel 2 mit seinem Arm 21 einerseits an der Anpreßplatte 3 mit einem geschlossenen Gelenk angeordnet ist und mit seinem anderen Ende am Schwungrad 13 ebenfalls mit einem geschlossenen Gelenk. Dazu ist eine Ausnehmung 22 am Schwungrad 3 vorgesehen. Unter der Annahme des Zugbetriebes und einer Drehrichtung entsprechend D werden die Hebel 2 mit ihren Armen 21 auf Zug beansprucht und üben dabei eine selbstverstärkende Kraft auf die Anpreßplatte 3 aus.In Fig. 4c a structure is now illustrated, in which the lever 2 with his arm 21 is arranged on the one hand on the pressure plate 3 with a sealed joint and with its other end to the flywheel 13 also having a closed joint. For this purpose, a recess 22 is provided on the flywheel 3 . Assuming the train operation and a direction of rotation corresponding to D, the levers 2 are stressed with their arms 21 in train and exert a self-reinforcing force on the pressure plate 3 .

In Fig. 4 ist eine Variante der vorherigen Ausführungen wiedergegeben. Hierbei übernimmt die Tangentialblattfeder 17a die Funktion der weiter oben beschriebenen Hebel 20 mit ihren Armen 21. Die Tangentialblattfeder 17a ist einerseits über eine Nietverbindung 19 mit der Anpreßplatte 3 fest verbunden und andererseits über eine Nietverbindung 18 mit dem Kupp lungsgehäuse 9. Dabei kann diese Verbindung auch direkt am Schwungrad 13 vorgesehen sein. Aus der Darstellung ist weiterhin der radial äußere Rand der Membranfeder 4 zu erkennen, sowie die Reibbeläge 11, 12 der Kupplungsscheibe und die Verschraubung 15 zwischen Kupplungsgehäuse 9 und Schwungrad 13. Die Drehachse der kompletten Reibungskupplung ist mit 14 bezeichnet. Für den erwünschten Fall einer Selbstverstärkung der Anpreßkraft im Zugbetrieb ist die Anordnung so getroffen, daß die Dreh richtung entsprechend D vorgesehen ist und die Verbindungslinie X zwischen den beiden Vernietungen 18 und 19 derart angeordnet ist, daß der Winkel α₁ zwischen der Verbindungslinie X und einer Ebene parallel zu den Reibbelägen 11, 12 im mathematisch positiven Sinne angeordnet ist. Bei dieser Konstruktion wird im Zugbetrieb eine Anpreßkrafterhöhung erzielt und im Schubbetrieb eine Anpreßkraftabsenkung. Bei umgekehrter Drehrichtung oder bei einem mathematisch negativen Winkel α₁ sind die Wirkungen entsprechend vertauscht.In FIG. 4 is a variant of the previous embodiments is shown. Here, the tangential leaf spring 17 a takes over the function of the lever 20 described above with its arms 21 . The tangential leaf spring 17 a is on the one hand firmly connected via a rivet connection 19 to the pressure plate 3 and on the other hand via a rivet connection 18 with the hitch be housing 9th This connection can also be provided directly on the flywheel 13 . From the illustration, the radially outer edge of the diaphragm spring 4 can also be seen, as well as the friction linings 11 , 12 of the clutch disc and the screw connection 15 between the clutch housing 9 and the flywheel 13 . The axis of rotation of the complete friction clutch is designated 14. For the desired case of self-reinforcement of the contact pressure in train operation, the arrangement is such that the direction of rotation is provided in accordance with D and the connecting line X between the two rivets 18 and 19 is arranged such that the angle α ₁ between the connecting line X and one Plane is arranged parallel to the friction linings 11 , 12 in the mathematically positive sense. With this construction, an increase in contact pressure is achieved in traction and a reduction in contact force in overrun. In the opposite direction of rotation or at a mathematically negative angle α ₁ , the effects are reversed accordingly.

Claims

1. Friction clutch, in particular for motor vehicles, with a clutch housing ( 9 ) which can be connected in a rotationally fixed manner to a driven flywheel ( 13 ), one arranged therein, from a pressure spring ( 4 ) which is supported on the clutch housing ( 9 ), pressurized pressure plate ( 3 ) for pressing on a clutch clutch disc ( 6 ) provided with friction linings ( 11 , 12 ) on the flywheel ( 13 ), the pressure spring ( 4 ) exerting a changing contact pressure on the pressure plate ( 3 ) when engaging, characterized in that one on the pressure plate ( 3 ) acting device ( 1 ), at least in the coupled state, the contact pressure of the pressure plate ( 3 ) is changed substantially proportional to the force of the pressure spring ( 4 ).

2. Friction clutch according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) is designed such that the contact pressure in the train operation of the motor vehicle is increased.

3. A friction clutch, especially for motor vehicles, comprising a rotationally fixed to a driven flywheel (13) connectable to the clutch housing (9), arranged one is from a supported against the coupling casing (9) the contact spring (4) beaufschlagba ren pressure plate (3) for pressing a with friction linings ( 11 , 12 ) provided clutch disc ( 6 ) on the flywheel ( 13 ), the pressure spring ( 4 ) exerting a changing contact pressure on the pressure plate ( 3 ) when engaged, characterized by friction linings ( 11 , 12 ) made of inorganic Material with a coefficient of friction falling in a range above the sliding speed and a device ( 1 ) acting on the pressure plate ( 3 ), by means of which the pressure force of the pressure plate ( 3 ) is reduced in proportion to the force of the pressure spring ( 4 ) during pulling operation when coupling .

4. A friction clutch according to claim 2 or 3, characterized in that between the pressure plate ( 3 ) and the clutch housing ( 9 ) a relative movement limited to a predetermined range is possible and the device ( 1 ) is formed by at least one pivotable between the clutch housing ( 9 ) or flywheel ( 13 ) and pressure plate ( 3 ) arranged lever ( 2 ).

5. Friction clutch according to claim 4, characterized in that the device ( 1 ) has at least one closed joint.

6. Friction clutch according to claim 4, characterized in that the device ( 1 ) has two open joints.

7. Friction clutch according to claim 5 or 6, characterized in that with a relative movement between the pressure plate ( 3 ) and the clutch housing ( 9 ) or the flywheel ( 13 ) of the lever ( 2 ) on the pressure plate ( 3 ) exerts a compressive force.

8. Friction clutch according to claim 5, characterized in that with a relative movement between the pressure plate ( 3 ) and the clutch housing ( 9 ) of the lever ( 2 ) on the pressure plate ( 3 ) exerts a train force.

9. A friction clutch according to claim 4, characterized in that the relative movement is made possible by an elongated hole ( 20 ) provided in a leaf spring ( 17 ) connected to the pressure plate ( 3 ) and the clutch housing ( 9 ) at a connection point ( 19 ).

10. A friction clutch according to claim 4, characterized in that the lever ( 2 ) abuts on the pressure plate ( 3 ) via an arm ( 21 ) formed on it.

11. Friction clutch according to claim 2, characterized in that the device ( 1 ) is formed by at least one of the pressure plate ( 3 ) and the clutch housing ( 9 ) connected leaf spring ( 17 a), which in the direction of rotation (D) during train operation Front pivot point of the leaf spring ( 17 a) is provided on the pressure plate ( 3 ), the rear pivot point on the clutch housing ( 9 ) and a connecting line (X) through both pivot points in a mathematically positive angular range (α ₁ ) is provided, starting from a plane parallel to the friction surfaces ( 11 , 12 ).

12. A friction clutch according to claim 11, characterized in that the rear articulation point is arranged directly on the flywheel ( 13 ).

13. A friction clutch according to one or more of the preceding claims, characterized in that a low-friction bearing is provided at the contact point (cutting edge 32 ) between the pressure plate ( 3 ) and the pressure spring ( 4 ).