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WO2009127685A1 - Kupplungsscheibe, insbesondere für eine kraftfahrzeugkupplung - Google Patents

Kupplungsscheibe, insbesondere für eine kraftfahrzeugkupplung Download PDF

Info

Publication number
WO2009127685A1
WO2009127685A1 PCT/EP2009/054518 EP2009054518W WO2009127685A1 WO 2009127685 A1 WO2009127685 A1 WO 2009127685A1 EP 2009054518 W EP2009054518 W EP 2009054518W WO 2009127685 A1 WO2009127685 A1 WO 2009127685A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch disc
disc according
extension
main body
clutch
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/054518
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Diemer
Andreas Orlamünder
Anita Radic
Thomas Busold
Thomas Weigand
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Priority to CN2009801136716A priority Critical patent/CN102007312A/zh
Publication of WO2009127685A1 publication Critical patent/WO2009127685A1/de

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D2013/642Clutch-plates; Clutch-lamellae with resilient attachment of frictions rings or linings to their supporting discs or plates for allowing limited axial displacement of these rings or linings

Definitions

  • the invention relates to a clutch disc, in particular for a motor vehicle clutch, which has a clutch disc main body, on whose outer circumference a number of pad springs and / or a number of carrier plates are arranged, wherein the pad springs and / or carrier plates are directly or indirectly connected to a number Reibbelagsegmenten.
  • Clutch discs of this type are well known in the art.
  • DE 31 45 054 A1 and DE 31 45 662 A1 such a clutch disc is described.
  • the clutch disc of the latter document has on both sides of a lining carrier depending on a circumferentially contiguous friction lining, wherein the lining carrier is provided to achieve a suspension in the axial direction with resilient lobes or individual spring segments. These are alternately connected to one and the other friction lining via rivets.
  • a carrier plate is arranged, with which the friction lining is glued. Friedrichshafen 18.04.2008
  • organic friction linings are advantageously used in couplings, in particular in motor vehicle couplings. These are characterized in terms of the entry behavior, the Gegenreib lake- wear and comfort by cheaper properties.
  • Such organic friction linings are usually used in circular ring form, since the use of organic friction linings in segmental form is more problematic with respect to the fixed attachment to the clutch disc than with sintered linings; The latter are usually riveted on carrier plates with the clutch disc or with the pad springs.
  • the invention is therefore based on the object, a clutch disc of the type mentioned in such a way that segmented friction linings, in particular organic friction linings in segmental shape can be used without attaching rivets within the radial extent of the friction lining, wherein the flatness and the plane parallelism of the clutch disc should be as high as possible.
  • the clutch disc should be characterized by a favorable thickness tolerance.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that means are provided with which a relative movement in the axial direction between the clutch disc main body and at least one part of the pad springs and / or between two adjacent carrier plates is prevented or limited.
  • These means may initially consist of a arranged on the pad spring and / or on the support plate, radially inwardly directed extension and made of a molded on the clutch disc main body support surface for the extension.
  • the extension is preferably formed from the material of the pad spring or the carrier plate.
  • the bearing surface on the clutch disc main body is preferably formed by an impressed area-shaped depression in the clutch disc main body. Since the lining carrier plates in the area of Friedrichshafen 18.04.2008
  • Fortsatzes are usually connected to the pad spring, it is possible by a simple structural modification, to strike the support plate against the clutch disc main body.
  • the means may also consist of a arranged on a support plate and extending in the circumferential extension and consist of an existing on the adjacent support plate portion which can be engaged behind the extension axially.
  • the carrier plates may be adjacent in the circumferential direction, but also in the axial direction.
  • the extension and the section are preferably arranged in the radially outer region of the carrier plates.
  • the extension can lie in the plane of the support plate or be bent out of the plane of the support plate.
  • the extension can reach through a recess in the pad spring.
  • the extension and the section can furthermore be arranged at the end of the carrier sheet, viewed in the circumferential direction; Extension and / or section can also be arranged spaced from the end of the support plate, seen in the circumferential direction.
  • the extension and / or the section can each be designed as tabs bent out of the plane of the carrier sheet and mutually comprehensive in the mounted state of the carrier sheets. Friedrichshafen 18.04.2008
  • Both axial and circumferentially adjacent support plates can engage behind.
  • Axially adjacent is understood to mean that arranged on the opposite side of the pad spring support plates are present.
  • the clutch disc main body preferably has a cranking radially within the region provided with friction lining segments.
  • the friction lining segments may consist of organically bound material. They preferably form a largely undisturbed annular surface. It is preferably provided that the annular surface formed by the Reibbelagsegmente is free of riveting. Each friction lining segment advantageously has the shape of a circular ring sector.
  • the pad springs are connected in accordance with a preferred embodiment with the clutch disc main body by means of a number of rivets, wherein the rivets are arranged on a radius which is smaller than the inner radius of the Reibbelagsegmente.
  • At least one of the carrier plates may be connected to the clutch disc main body. Friedrichshafen 18.04.2008
  • a friction lining segment and a carrier plate can be connected to each other by an adhesive. It is also possible for a friction lining segment and a carrier plate to be connected to one another by a pressing process, in which the material of the friction lining segment is pressed into recesses in the carrier plate.
  • the pad spring and the carrier plate and the clutch disc main body can be connected by a riveted joint.
  • the carrier sheet may have at least one radially inwardly extending tab with bore for the passage of a rivet.
  • the rivets of the rivet connection between pad spring and carrier plate can be arranged on a radius which is smaller than the inner radius of the friction lining segment.
  • the rivets of the rivet connection between the pad springs and the clutch disc main body and the rivets of the rivet connection between pad spring and carrier plate are at the same radius.
  • the pad spring carrier plates are connected to the pad spring by means of rivet.
  • the arranged on the other side support plates are connected to the clutch disc main body and only optionally with the pad spring.
  • the connection with the pad spring takes place in the region of the connection between the pad spring and the clutch disc main body. It is possible in a simple manner, one of the rivets for the connection of the lining carrier with the body - without simultaneous connection with the pad spring - and the Friedrichshafen 18.04.2008
  • An advantage of the double riveting is that a better support of the force acting on the covering circumferential force is possible by this on the pad spring.
  • the clutch disc is characterized by a high degree of flatness and plane parallelism. Furthermore, the thickness of the clutch disc can be kept within a relatively narrow tolerance. The clutch disc can therefore meet high demands on geometric tolerances. It also has a relatively small axial extent. Friedrichshafen 18.04.2008
  • 1 is a perspective view of the detail of a clutch disc of a motor vehicle clutch
  • FIG. 3 shows the carrier plates according to FIG. 2, provided with two friction lining segments
  • FIG. 4 is a front view of two carrier plates of the clutch disc according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows the carrier plates according to FIG. 4, provided with two friction lining segments, FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the middle part of the illustration of FIG. 4 in an enlarged view
  • FIG. 8 is a perspective view of a carrier plate of the clutch disc according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the upper middle part of the support plate of FIG. 8 in an enlarged view
  • FIG. 10 is a perspective view of a sandwich-like structure of the friction linings together with pad springs and carrier plates in the preassembled state
  • FIG. 1 1 is a perspective view of the upper middle part of the arrangement of FIG. 10 in an enlarged view
  • Fig. 12 is a perspective view of part of a provided with a crank
  • Fig. 1 3 the radial section through a provided with a crank
  • Fig. 1 4 is a perspective view of a partially assembled clutch disc with clutch disc main body and partially mounted pad springs and carrier plates and
  • Fig. 1 5 is a perspective view of an enlarged view of the left part of the Darstell ung of FIG. 1 4th Friedrichshafen 18.04.2008
  • a section of a clutch disc 1 of a motor vehicle clutch can be seen.
  • the clutch disk 1 has a clutch disk main body 2, on the outer circumference of which a number of friction lining segments 5 are arranged.
  • the friction lining segments 5 form - following one another in the circumferential direction U - overall a largely undisturbed annular surface.
  • the friction lining segments 5 are fastened to the clutch disc main body 2 via a sandwich structure, which comprises lining springs 3 and carrier plates 4.
  • means 6 for preventing or limiting the axial movement, ie in the direction a, between the pad spring 3 and the clutch disc main body 2 are present.
  • These means 6 consist in the present case of an extension 8, which is left standing during the punching of the pad spring from a sheet metal part and which extends radially inwardly.
  • the clutch disc main body 2 has distributed over the circumference of the number of extensions 8 corresponding number of bearing surfaces 9, which are designed as impressions in the disc-shaped base body 2. As can be seen in Fig. 1 Friedrichshafen 18.04.2008
  • the radially inner ends of the extensions 8 can lie axially on the thus formed bearing surfaces 9, whereby the axial mobility of the pad spring 3 is limited relative to the clutch disc main body 2.
  • the tab-like extension 8 of the pad spring 3 thus engages in a stepped portion of the clutch disc main body 2 (drive plate).
  • the pad spring 3 is thus seated loosely at a standstill. Upon rotation, however, there is an increasing contact force between extension 8 and support surface 9, which prevents the axial deformation.
  • the pad springs 3 are riveted with rivets 13 to the clutch disc main body 2, while the pad springs 3 are riveted to the support plates 4 for the Reibbelagsegmente 5 by means of rivets 16. All rivets 13 and 16 lie on the same radius, which is indicated by ⁇ N. This radius is smaller than the radius r ⁇ , which indicates the inner radius of the Reibbelagsegmente 5.
  • the axial composite of the friction lining segments 5 is thus ensured here by a lashing with the elements 10 and 1 1.
  • the elements 10, 11 are located on the outer edge of the carrier plates 4 ', 4 "and are not covered by the lining material of the friction lining segments 5.
  • the tab in the form of the extension 10 engages in the corresponding recess in the form of the section 1 during assembly This has the advantage that the two friction lining segments 5 can not move independently of one another, which is advantageous for the plane parallelism, the thickness tolerance and the clearance.
  • the pad springs have 3 tabs, which surround the support plates 4, 4 ', 4 "locally and so stabilize.
  • the solution according to FIGS. 2 and 3 has the advantage that no sheet metal element penetrates axially into the region of the covering volume of the friction lining segments 5, which would otherwise reduce the available wear volume.
  • Figures 7, 8, 9, 10 and 11 show a further alternative embodiment of the invention.
  • the means for preventing relative axial movement of the support plates 4 are not located at the circumferential end of the support plates 4, but between the ends.
  • the figures mentioned show a lashing of the support plates 4 in the axial direction a.
  • the tabs 10, 1 1 are here issued from the plane of the support plates 4, the material of the Reibbelagsegmente 5 is recessed at the appropriate location, as are the pad springs. 3
  • Fig. 7 3 incorporated recesses 18 are illustrated in the pad spring. These are provided for the protruding out of the plane extensions 10 or sections 1 1, which can reach through the recesses 18.
  • the pad spring 3 has a further extension 1 9, which is designed for the passage of rivets.
  • Fig. 10 it can be seen that the friction linings 5 can be provided with recesses 20. These are arranged in the areas in which the extensions 10 or sections 1 1 are issued, since they would have no support surface here.
  • Fig. 12 and 13 a development of the invention is illustrated.
  • the clutch disc 1 and in particular the clutch disc main body 2 is provided with an axial offset 12, with which it is possible to reduce the deformation of the lining ring under centrifugal force.
  • the center of gravity of the lining ring is denoted by 17.
  • the axial offset caused by the crank 12 of the friction lining segments 5 causes the center of gravity of the lining ring is completely in the disc plane (shown in phantom line in Fig. 13) is offset or at least this.
  • the lever arm disappears or reduces, which generates the torque required for a shielding of the lining ring.
  • the clutch disc thus remains even during rotation, ie under centrifugal force, level.
  • FIGS. 14 and 15 once again show the structure of the clutch disc. Shown is the clutch disc main body 2 and some of Friedrichshafen 18.04.2008
  • the rivets 16 connect the pad springs 3 with the support plates. 4

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe (1), insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die einen Kupplungsscheibengrundkörper (2) aufweist, an dessen äußerem Umfang eine Anzahl Belagfedern (3) und/oder eine Anzahl Trägerbleche (4) angeordnet sind, wobei die Belagfedern (3) und/oder Trägerbleche (4) direkt oder indirekt mit einer Anzahl Reibbelagsegmenten (5) verbunden sind. Um ein hohes Maß an Ebenheit und Planparallelität der Kupplungsscheibe beim Einsatz von Reibbelagsegmenten zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass Mittel (6, 7) vorhanden sind, mit denen eine relative Bewegung in axiale Richtung (a) zwischen dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) und zumindest einem Teil der Belagfedern (3) und/oder zwischen zwei benachbarten Trägerblechen (4) verhindert oder begrenzt wird.

Description

Friedrichshafen 18.04.2008
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Patentanmeldung
Kupplungsscheibe, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die einen Kupplungsscheibengrundkörper aufweist, an dessen äußerem Umfang eine Anzahl Belagfedern und/oder eine Anzahl Trägerbleche angeordnet sind, wobei die Belagfedern und/oder Trägerbleche direkt oder indirekt mit einer Anzahl Reibbelagsegmenten verbunden sind.
Kupplungsscheiben dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. In der DE 31 45 054 A1 und in der DE 31 45 662 A1 ist eine solche Kupplungsscheibe beschrieben. An einem Kupplungsscheibengrundkörper sind hier über den Umfang verteilt mehrere Reibbelagsegmente angeordnet, die mit Belagfedern vernietet sind. Eine solche Lösung geht auch aus der DE 28 40 108 A1 hervor. Die Kupplungsscheibe aus dem letztgenannten Dokument weist zu beiden Seiten eines Belagträgers je einen in Umfangsrichtung zusammenhängenden Reibbelag auf, wobei der Belagträger zur Erzielung einer Federung in axialer Richtung mit federnden Lappen bzw. einzelnen Federsegmenten versehen ist. Diese sind abwechselnd mit dem einen und dem anderen Reibbelag über Niete verbunden. Zwischen dem Belagträger und dem jeweiligen Reibbelag ist ein Trägerblech angeordnet, mit dem der Reibbelag verklebt ist. Friedrichshafen 18.04.2008
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AIs Alternative zu metallischen Sinterbelägen werden in Kupplungen, insbesondere in Kraftfahrzeugkupplungen, in vorteilhafter Weise organische Reibbeläge eingesetzt. Diese zeichnen sich hinsichtlich des Einfahrverhaltens, des Gegenreibflächen- Verschleißes und des Komforts durch günstigere Eigenschaften aus. Derartige organische Reibbeläge werden meist in Kreisringform eingesetzt, da der Einsatz organischer Reibbeläge in Segmentform hinsichtlich der festen Anbringung an der Kupplungsscheibe problematischer als bei Sinterbelägen ist; letztere werden zumeist über Trägerbleche mit der Kupplungsscheibe bzw. mit den Belagfedern vernietet.
Werden organisch gebundene Beläge eingesetzt, gestaltet sich also deren feste Anbringung an einer Kupplungsscheibe schwieriger als bei der Verwendung von metallischen Sinterbelägen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Reibbelag nicht ringförmig ausgebildet sein, sondern in Form von Segmenten verbaut werden soll. Dann stellen sich regelmäßig Schwierigkeiten bezüglich der Ebenheit der Kupplungsscheibe ein. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Segmente - im Unterschied zu ringförmigen Reibbelägen - keine sich selbst stabilisierende Geometrie aufweisen.
Die Herstellung eines hohen Maßes an Ebenheit, an Planparallelität und einer konstanten Dicke der Kupplungsscheibe stellt nicht ausschließlich, jedoch insbesondere in dem letztgenannten Falle, d. h. beim Einsatz segmentierter Reibbeläge, ein Problem dar. Diese Schwierigkeiten liegen zumeist nicht vor, wenn ringförmige Reibbeläge eingesetzt werden. Besonders auffällig ist die beschriebene Friedrichshafen 18.04.2008
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Problematik, wenn zwecks Erzielung eines hohen Verschleißvolumens der Reibbeläge auf Nieten im radialen Bereich des Reibbelags verzichtet werden soll.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, eine Kupplungsscheibe der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass segmentierte Reibbeläge, insbesondere organische Reibbeläge in Segmentform, ohne Anbringung von Nieten innerhalb der radialen Erstreckung des Reibbelags eingesetzt werden können, wobei die Ebenheit und die Planparallelität der Kupplungsscheibe möglichst hoch sein soll.
Ferner soll sich die Kupplungsscheibe durch eine günstige Dickentoleranz auszeichnen.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, mit denen eine relative Bewegung in axiale Richtung zwischen dem Kupplungsscheibengrundkörper und zumindest einem Teil der Belagfedern und/oder zwischen zwei benachbarten Trägerblechen verhindert oder begrenzt wird.
Diese Mittel können zunächst aus einem an der Belagfeder und/oder an dem Trägerblech angeordneten, radial nach innen gerichteten Fortsatz bestehen sowie aus einer an dem Kupplungsscheibengrundkörper angeformten Auflagefläche für den Fortsatz. Der Fortsatz ist dabei bevorzugt aus dem Material der Belagfeder oder des Trägerblechs ausgeformt. Die Auflagefläche am Kupplungsscheibengrundkörper wird vorzugsweise durch eine eingeprägte flächenförmige Vertiefung im Kupplungsscheibengrundkörper gebildet. Da die Belagträgerbleche im Bereich des Friedrichshafen 18.04.2008
- A -
Fortsatzes zumeist mit der Belagfeder verbunden sind, ist es durch eine einfache konstruktive Abwandlung möglich, das Trägerblech gegen den Kupplungsscheibengrundkörper anschlagen zu lassen.
Die Mittel können auch aus einem an einem Trägerblech angeordneten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Fortsatz bestehen sowie aus einem am benachbarten Trägerblech vorhandenen Abschnitt, der von dem Fortsatz axial hintergriffen werden kann.
Dabei können die Trägerbleche in Umfangsrichtung, aber auch in axiale Richtung benachbart sein.
Der Fortsatz und der Abschnitt sind dabei bevorzugt im radial außenliegenden Bereich der Trägerbleche angeordnet. Der Fortsatz kann in der Ebene des Trägerblechs liegen oder auch aus der Ebene des Trägerblechs herausgebogen sein.
Der Fortsatz kann dabei durch eine Ausnehmung in der Belagfeder hindurchgreifen.
Der Fortsatz und der Abschnitt können weiterhin am Ende des Trägerblechs, in Umfangsrichtung gesehen, angeordnet sein; Fortsatz und/oder Abschnitt können auch vom Ende des Trägerblechs, in Umfangsrichtung gesehen, beabstandet angeordnet sein. Der Fortsatz und/oder der Abschnitt können jeweils als aus der Ebene des Trägerblechs herausgebogene und sich im montierten Zustand der Trägerbleche gegenseitig umfassende Laschen ausgebildet sein. Friedrichshafen 18.04.2008
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Sowohl axiale als auch in Umfangsrichtung benachbarte Trägerbleche können sich hintergreifen. Es sind Fortsätze möglich, die in Umfangsrichtung benachbarte Trägerbleche hintergreifen und solche, die axial benachbarte Trägerbleche hintergreifen. Axial benachbart ist dabei so zu verstehen, dass auf der gegenüberliegenden Seite der Belagfeder angeordnete Trägerbleche vorhanden sind.
Der Kupplungsscheibengrundkörper weist bevorzugt radial innerhalb des mit Reibbelagsegmenten versehenen Bereichs eine Kröpfung auf.
Die Reibbelagsegmente können aus organisch gebundenem Material bestehen. Sie bilden dabei bevorzugt eine weitgehend ungestörte Ringfläche. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die durch die Reibbelagsegmente gebildete Ringfläche frei von Vernietungen ist. Jedes Reibbelagsegment weist mit Vorteil die Form eines Kreisringsektors auf.
Die Belagfedern sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit dem Kupplungsscheibengrundkörper mittels einer Anzahl Nieten verbunden, wobei die Nieten auf einem Radius angeordnet sind, der kleiner ist als der innere Radius der Reibbelagsegmente.
Mindestens eines der Trägerbleche kann mit dem Kupplungsscheibengrundkörper verbunden sein. Friedrichshafen 18.04.2008
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Ein Reibbelagsegment und ein Trägerblech können durch einen Kleber miteinander verbunden sein. Es ist auch möglich, dass ein Reibbelagsegment und ein Trägerblech durch einen Pressvorgang miteinander verbunden sind, bei dem Material des Reibbelagsegments in Aussparungen im Trägerblech gepresst wird.
Auch die Belagfeder und das Trägerblech sowie der Kupplungsscheibengrundkörper können durch eine Nietverbindung miteinander verbunden sein. Das Trägerblech kann mindestens eine sich radial nach innen erstreckende Lasche mit Bohrung zum Durchtritt eines Niets aufweisen. Die Nieten der Nietverbindung zwischen Belagfeder und Trägerblech können dabei auf einem Radius angeordnet sind, der kleiner ist als der innere Radius des Reibbelagsegments.
Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Nieten der Nietverbindung zwischen den Belagfedern und dem Kupplungsscheibengrundkörper und die Nieten der Nietverbindung zwischen Belagfeder und Trägerblech auf demselben Radius liegen.
Bevorzugt sind nur die auf einer Seite der Belagfeder angeordneten Trägerbleche mit der Belagfeder mittels Niet verbunden. Die auf der anderen Seite angeordneten Trägerbleche sind mit dem Kupplungsscheibengrundkörper und nur optional mit der Belagfeder verbunden. Die Verbindung mit der Belagfeder findet im Bereich der Verbindung zwischen Belagfeder und Kupplungsscheibengrundkörper statt. Es ist in einfacher Weise möglich, einen der Niete für die Verbindung des Belagträgers mit dem Grundkörper - ohne gleichzeitige Verbindung mit der Belagfeder - und dem Friedrichshafen 18.04.2008
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zweiten Niet für die Verbindung der Belagfeder mit dem Kupplungsscheibengrundkörper zu nutzen. Dabei besteht auch die Option eines einzelnen Niets, der das Trägerblech mit dem Kupplungsscheibengrundkörper und der Belagfeder verbindet.
Ein Vorteil der doppelten Vernietung besteht darin, dass durch diese am Belagfederfuß eine bessere Abstützung der auf den Belag wirkenden Umfangskraft möglich ist.
Es ist auch möglich, die auf der ersten axialen Seite der Belagfedern angeordneten Belagträger mit dem Kupplungsscheibengrundkörper zu verbinden. Die Belagfedern werden dann an dem Belagträger der ersten Seite befestigt. Die Belagträger auf der zweiten axialen Seite der Belagfedern werden dann nur an den Belagfedern befestigt. Diese Konstruktion hat den Vorteil einer leichten Realisierbarkeit.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird es möglich, eine Kupplungsscheibe unter Verwendung von Reibbelagsegmenten zu schaffen, deren Verschleißvolumen infolge der Freiheit von Nieten im radialen Bereich der Reibbeläge hoch ist. Dennoch zeichnet sich die Kupplungsscheibe durch ein hohes Maß an Ebenheit und Planparallelität aus. Ferner kann die Dicke der Kupplungsscheibe innerhalb einer relativ engen Toleranz gehalten werden. Die Kupplungsscheibe kann daher hohe Anforderungen an geometrische Toleranzen erfüllen. Sie hat im übrigen auch eine relativ geringe axiale Erstreckung. Friedrichshafen 18.04.2008
Besonders vorteilhaft kommt die Erfindung beim Einsatz von segmentierten organischen Reibbelägen zum Einsatz, wobei ein Reibmaterial mit hoher thermischer Stabilität eingesetzt werden kann.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht den Ausschnitt aus einer Kupplungsscheibe einer Kraftfahrzeugkupplung,
Fig. 2 die Vorderansicht zweier Trägerbleche der Kupplungsscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 die Trägerbleche gemäß Fig. 2, versehen mit zwei Reibbelagsegmenten,
Fig. 4 die Vorderansicht zweier Trägerbleche der Kupplungsscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 die Trägerbleche gemäß Fig. 4, versehen mit zwei Reibbelagsegmenten,
Fig. 6 in perspektivischer Ansicht den mittleren Teil der Darstellung gemäß Fig. 4 in vergrößerter Ansicht,
Fig. 7 in perspektivischer Ansicht eine Belagfeder der Kupplungsscheibe, Friedrichshafen 18.04.2008
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Fig. 8 in perspektivischer Ansicht ein Trägerblech der Kupplungsscheibe gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 in perspektivischer Ansicht den oberen mittleren Teil des Trägerblechs gemäß Fig. 8 in vergrößerter Ansicht,
Fig. 10 in perspektivischer Ansicht eine sandwichartige Struktur der Reibbeläge samt Belagfedern und Trägerblechen im vormontierten Zustand,
Fig. 1 1 in perspektivischer Ansicht den oberen mittleren Teil der Anordnung gemäß Fig. 10 in vergrößerter Ansicht,
Fig. 12 in perspektivischer Ansicht einen Teil einer mit einer Kröpfung versehenen
Kupplungsscheibe, geschnitten dargestellt,
Fig. 1 3 den Radialschnitt durch eine mit einer Kröpfung versehenen
Kupplungsscheibe,
Fig. 1 4 in perspektivischer Ansicht eine teilmontierte Kupplungsscheibe mit Kupplungsscheibengrundkörper und teilweise angebrachten Belagfedern und Trägerblechen und
Fig. 1 5 in perspektivischer Darstellung eine vergrößerte Ansicht des linken Teils der Darstell ung gemäß Fig. 1 4. Friedrichshafen 18.04.2008
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In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Kupplungsscheibe 1 einer Kraftfahrzeugkupplung zu sehen. Die Kupplungsscheibe 1 hat einen Kupplungsscheibengrundkörper 2, an dessen Außenumfang eine Anzahl Reibbelagsegmente 5 angeordnet sind. Die Reibbelagsegmente 5 bilden dabei - aufeinander in Umfangsrichtung U folgend - insgesamt eine weitgehend ungestörte Ringfläche. Die Reibbelagsegmente 5 sind über eine Sandwichstruktur an dem Kupplungsscheibengrundkörper 2 befestigt, die Belagfedern 3 und Trägerbleche 4 umfasst.
Bei der Einwirkung von Fliehkräften, d. h. während des Betriebs der Kupplungsscheibe, tendieren die Zusammenbauten aus Reibbelagsegmenten 5 und Trägerblechen 4 dazu, axial auszuweichen. Besonders das Reibbelagsegment, das sich am freien Ende einer Belagfeder 3 befindet, würde sich ohne weitere Maßnahmen in axiale Richtung unzulässig weit aus seiner Konstruktionslage bewegen, was entsprechende Freigang-Probleme hervorrufen würde.
Um dem entgegenzuwirken, sind Mittel 6 zur Verhinderung bzw. zur Begrenzung der axialen Bewegung, d. h. in Richtung a, zwischen der Belagfeder 3 und dem Kupplungsscheibengrundkörper 2 vorhanden. Diese Mittel 6 bestehen vorliegend aus einem Fortsatz 8, der beim Ausstanzen der Belagfeder aus einem Blechteil stehen gelassen wird und der sich radial nach innen erstreckt. Der Kupplungsscheibengrundkörper 2 weist über den Umfang verteilt eine der Anzahl der Fortsätze 8 entsprechende Anzahl von Auflageflächen 9 auf, die als Einprägungen in den scheibenförmigen Grundkörper 2 ausgeführt sind. Wie in Fig. 1 gesehen werden Friedrichshafen 18.04.2008
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kann, können sich die radial inneren Enden der Fortsätze 8 axial auf die so ausgebildeten Auflageflächen 9 legen, wodurch die axiale Beweglichkeit der Belagfeder 3 relativ zum Kupplungsscheibengrundkörper 2 begrenzt wird. Die laschenartige Verlängerung 8 der Belagfeder 3 greift also in einen gestuften Bereich des Kupplungsscheibengrundkörpers 2 (Mitnehmerscheibe) ein.
Die Belagfeder 3 sitzt demgemäß im Stillstand locker auf. Bei Drehung kommt es indes zu einer zunehmenden Kontaktkraft zwischen Fortsatz 8 und Auflagefläche 9, die die axiale Verformung verhindert.
Wenngleich sich diese Ausgestaltung besonders für organische Reibbeläge empfiehlt, ist das Prinzip auch für konventionelle Kupplungs-Reibbeläge oder blechverstärkte Beläge anwendbar. Insbesondere bei radial innerhalb des Belag-Innendurchmessers vernieteten Belägen ist der Effekt der Verformungsverhinderung von Vorteil.
Wie nämlich in Fig. 1 weiter gesehen werden kann, sind die Belagfedern 3 mit Nieten 13 mit dem Kupplungsscheibengrundkörper 2 vernietet, während die Belagfedern 3 mit den Trägerblechen 4 für die Reibbelagsegmente 5 mittels Nieten 16 vernietet sind. Alle Nieten 13 und 16 liegen dabei auf demselben Radius, der mit ΓN angegeben ist. Dieser Radius ist kleiner als der Radius rβ, der den Innenradius der Reibbelagsegmente 5 angibt.
In Fig. 2 ist zu sehen, wie zwei in Umfangsrichtung U aufeinander folgende Trägerbleche 4' und 4" ebenfalls mit Mitteln 7 versehen sind, mit denen die relative Friedrichshafen 18.04.2008
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Bewegung in axiale Richtung a verhindert bzw. begrenzt wird. An das Trägerblech 4' ist ein Fortsatz 10 angeformt, der mit einem benachbarten Abschnitt 1 1 am Trägerblech 4" so zusammenwirkt, dass eine relative axiale Bewegung verhindert wird. Auf die Anordnung der Trägerbleche 4', 4" werden dann die Reibbelagsegmente 5 appliziert, d. h. mit den Trägerblechen 4', 4" fest verbunden. Dies ist in Fig. 3 zu erkennen. Im Ausführungsbeispiel sind Aussparungen 14 in den Trägerblechen 4', 4" eingearbeitet, in die sich Reibbelagmaterial eindrücken kann, wenn die Reibbelagsegmente 5 auf die Trägerbleche 4', 4" aufgepresst werden.
Die Trägerbleche 4', 4" haben dabei radial sich nach innen erstreckende Laschen1 5, die zum Durchtritt der Niete 16 (s. Fig. 1 ) ausgebildet sind.
Der axiale Verbund der Reibbelagsegmente 5 wird hier also durch eine Verlaschung mit den Elementen 10 und 1 1 sichergestellt. Die Elemente 10, 1 1 befinden sich hierbei im Ausführungsbeispiel am äußeren Rand der Trägerbleche 4', 4" und sind nicht vom Belagmaterial der Reibbelagsegmente 5 bedeckt. Die Lasche in Form des Fortsatzes 10 greift beim Zusammenbau in die entsprechende Aussparung in Form des Abschnitts 1 1 des Nachbar-Trägerblechs ein, die von Belagmaterial bedeckt ist. Dies hat den Vorteil, dass sich die beiden Reibbelagsegmente 5 nicht unabhängig voneinander bewegen können, was für die Planparallelität, die Dickentoleranz und den Freigang vorteilhaft ist.
In einer Variante gemäß der Figuren 4, 5 und 6 greift die gegenüber der Blechebene des Trägerblechs 4' versetzte Lasche in Form des Fortsatzes 10 des Trägerbleches 4' Friedrichshafen 18.04.2008
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hinter das nicht ausgesparte zweite Trägerblech 4" und namentlich hinter den für das Zusammenwirken mit dem Fortsatz 10 vorgesehenen Abschnitt 1 1 , wie es am besten in Fig. 6 gesehen werden kann. Dadurch wird eine erhöhte Haltbarkeit der Verbindung erreicht.
Es ist auch denkbar, dass die Belagfedern 3 Laschen besitzen, die die Trägerbleche 4, 4', 4" lokal umgreifen und so stabilisieren.
Die Lösung gemäß der Figuren 2 und 3 hat den Vorteil, dass kein Blechelement axial in den Bereich des Belagvolumens der Reibbelagsegmente 5 eindringt, was das zur Verfügung stehende Verschleißvolumen ansonsten reduzieren würde.
Die Figuren 7, 8, 9, 10 und 1 1 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung. Hier befinden sich die Mittel zur Verhinderung einer relativen axialen Bewegung der Trägerbleche 4 nicht am umfangsseitigen Ende der Trägerbleche 4, sondern zwischen den Enden. Die genannten Figuren zeigen eine Verlaschung der Trägerbleche 4 in axialer Richtung a. Die Laschen 10, 1 1 sind hier aus der Ebene der Trägerbleche 4 ausgestellt, das Material der Reibbelagsegmente 5 ist an der entsprechenden Stelle ausgespart, ebenso die Belagfedern 3.
Dadurch wird nicht nur die Ebenheit, sondern auch die Planparallelität der Kupplungsscheibe 1 gewährleistet. Friedrichshafen 18.04.2008
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In Fig. 7 sind in die Belagfeder 3 eingearbeitete Ausnehmungen 18 illustriert. Diese sind für die aus der Ebene herausgebogenen Fortsätze 10 oder Abschnitte 1 1 vorgesehen, die durch die Ausnehmungen 18 hindurchgreifen können. Im radial inneren Bereich weist die Belagfeder 3 einen weiteren Fortsatz 1 9 auf, der zum Durchgriff von Nieten ausgebildet ist.
In Fig. 10 ist zu sehen, dass die Reibbeläge 5 mit Ausnehmungen 20 versehen sein können. Diese sind in den Bereichen angeordnet, in denen die Fortsätze 10 bzw. Abschnitte 1 1 ausgestellt sind, da sie hier keine Abstützfläche hätten.
In Fig. 12 und 13 ist eine Fortbildung der Erfindung illustriert. Hier ist zu sehen, wie die Kupplungsscheibe 1 und namentlich der Kupplungsscheibengrundkörper 2 mit einer axialen Kröpfung 12 versehen ist, mit der es möglich ist, die Verformung des Belagkranzes unter Fliehkraft zu reduzieren. Der Schwerpunkt des Belagkranzes ist mit 17 bezeichnet. Der durch die Kröpfung 12 verursachte axiale Versatz der Reibbelagsegmente 5 führt dazu, dass der Masseschwerpunkt des Belagkranzes ganz in die Scheibenebene (in Fig. 13 dargestellt mit strichpunktierter Linie) versetzt wird oder sich dieser zumindest annähert. Dadurch verschwindet oder reduziert sich der Hebelarm, der das für eine Schirmung des Belagkranzes erforderliche Drehmoment erzeugt. Die Kupplungsscheibe bleibt somit auch bei Drehung, also unter Fliehkraft, eben.
Aus den Figuren 14 und 15 geht noch einmal der Aufbau der Kupplungsscheibe hervor. Dargestellt ist der Kupplungsscheibengrundkörper 2 sowie einige der Friedrichshafen 18.04.2008
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Belagfedern 3 und der Trägerbleche 4, wobei mit Nieten 13 die Belagfedern 3 mit dem Kupplungsscheibengrundkörper 2 vernietet sind. Die Nieten 16 verbinden die Belagfedern 3 mit den Trägerblechen 4.
Friedrichshafen 18.04.2008
CJI
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Bezugszeichenliste
1 Kupplungsscheibe
2 Kupplungsscheibengrundkörper
3 Belagfeder
4 Trägerblech
4' Trägerblech
4" Trägerblech
Reibbelagsegment
6, 7 Mittel zur Verhinderung / Begrenzung axialer Bewegung
8 Fortsatz
9 Auflagefläche
10 Fortsatz
11 Abschnitt
12 Kröpfung
13 Niet
14 Aussparung
15 Lasche
16 Niet
17 Schwerpunkt
18 Ausnehmung
19 Fortsatz Friedrichshafen 18.04.2008
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20 Ausnehmung
a axiale Richtung
U Umfangsrichtung
ΓN Radius
ΓB Radius

Claims

Friedrichshafen 18.04.2008- 18 -Patentansprüche
1 . Kupplungsscheibe (1 ), insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die einen Kupplungsscheibengrundkörper (2) aufweist, an dessen äußerem Umfang eine
Anzahl Belagfedern (3) und/oder eine Anzahl Trägerbleche (4) angeordnet sind, wobei die Belagfedern (3) und/oder Trägerbleche (4) direkt oder indirekt mit einer Anzahl Reibbelagsegmenten (5) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (6, 7) vorhanden sind, mit denen eine relative Bewegung in axiale
Richtung (a) zwischen dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) und zumindest einem Teil der Belagfedern (3) und/oder zwischen zwei benachbarten Trägerblechen (4) verhindert oder begrenzt wird.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) aus einem an der Belagfeder (3) und/oder an dem Trägerblech (4) angeordneten, radial nach innen gerichteten Fortsatz (8) bestehen sowie aus einer an dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) angeformten Auflagefläche (9) für den Fortsatz (8).
3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (8) aus dem Material der Belagfeder (3) und/oder des Trägerblechs (4) ausgeformt ist. Friedrichshafen 18.04.2008
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4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (9) am Kupplungsscheibengrundkörper (2) durch eine eingeprägte flächenförmige Vertiefung im Kupplungsscheibengrundkörper (2) gebildet wird.
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7) aus einem an einem Trägerblech (4') angeordneten und sich in Umfangsrichtung (U) erstreckenden Fortsatz (10) bestehen sowie aus einem am benachbarten Trägerblech (4") vorhandenen Abschnitt (1 1 ), der von dem Fortsatz (10) axial hintergriffen werden kann.
6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbleche (4', 4") in Umfangsrichtung (U) benachbart sind.
7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbleche (4', 4") in axiale Richtung (a) benachbart sind.
8. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (1 0) und der Abschnitt (1 1 ) im radial außenliegenden Bereich der Trägerbleche (4', 4") angeordnet sind. Friedrichshafen 18.04.2008
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9. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) in der Ebene des Trägerblechs (4') liegt.
10. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) aus der Ebene des Trägerblechs (4') herausgebogen ist.
11.Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) durch eine Ausnehmung (18) in der Belagfeder (3) hindurchgreift.
12. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) und der Abschnitt (11) am Ende des Trägerblechs (4', 4"), in Umfangsrichtung (U) gesehen, angeordnet sind.
13. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) und/oder der Abschnitt (11) vom Ende des Trägerblechs (4', 4"), in Umfangsrichtung (U) gesehen, beabstandet angeordnet sind.
14. Kupplungsscheibe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (10) und/oder der Abschnitt (11) Friedrichshafen 18.04.2008
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jeweils als aus der Ebene des Trägerblechs (4', 4") herausgebogene und sich im montierten Zustand der Trägerbleche (4', 4") gegenseitig umfassende Laschen ausgebildet sind.
1 5. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsscheibengrundkörper (2) radial innerhalb des mit Reibbelagsegmenten (5) versehenen Bereichs eine Kröpfung (1 2) aufweist.
1 6. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagsegmente (5) aus organisch gebundenem Material bestehen .
1 7. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagsegmente (5) eine weitgehend ungestörte Ringfläche bilden .
1 8. Kuppl ungsscheibe nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Reibbelagsegmente (5) gebildete Ringfläche frei von Vernietungen ist.
1 9. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Reibbelagsegment (5) die Form eines Kreisringsektors aufweist. Friedrichshafen 18.04.2008
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20. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagfedern (3) mit dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) mittels einer Anzahl Nieten (1 3) verbunden sind, wobei die Nieten (1 3) auf einem Radius (π\ι) angeordnet sind, der kleiner ist als der innere Radius (rβ) der Reibbelagsegmente (5).
21 . Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Trägerbleche (4, 4', 4") mit dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) verbunden ist.
22. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibbelagsegment (5) und ein Trägerblech (4) durch einen Kleber miteinander verbunden sind.
23. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibbelagsegment (5) und ein Trägerblech (4) durch einen Pressvorgang miteinander verbunden sind, bei dem Material des Reibbelagsegments (5) in Aussparungen (1 4) im Trägerblech (4) gepresst wird.
24. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagfeder (3) und das Trägerblech (4) durch eine Nietverbindung miteinander verbunden sind. Friedrichshafen 18.04.2008
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25. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagfeder (3) und das Trägerblech (4) sowie der Kupplungsscheibengrundkörper (2) durch eine Nietverbindung miteinander verbunden sind.
26. Kuppl ungsscheibe nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerblech (4) mindestens eine sich radial nach innen erstreckende Lasche (1 5) mit Bohrung zum Durchtritt eines Niets (1 6) aufweist.
27. Kuppl ungsscheibe nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieten (1 6) der Nietverbindung zwischen Belagfeder (3) und Trägerblech (4) auf einem Radius (π\ι) angeordnet sind, der kleiner ist als der innere Radius (rβ) des Reibbelagsegments (5) .
28. Kuppl ungsscheibe nach Anspruch 20 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieten (1 3) der Nietverbindung zwischen den Belagfedern (3) und dem Kupplungsscheibengrundkörper (2) und die Nieten (1 6) der Nietverbindung zwischen Belagfeder (3) und Trägerblech (4) auf demselben Radius (π\ι) l iegen .
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