DE102012213681A1 - Friction clutch connected to internal combustion engine, has friction lining segment whose cross-section is outwardly conically tapered with respect to stop portion which is arranged firmly at external periphery of clutch disc - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer um eine Drehachse verdrehbaren Gegendruckplatte, einer gegen diese mittels eines Betätigungssystems axial vorspannbar und drehfest an dieser aufgenommenen Anpressplatte und einer Kupplungsscheibe mit zwischen der Gegendruckplatte und Anpressplatte verspannbaren Reibbelägen.The invention relates to a friction clutch with a counter-rotating about an axis counter-pressure plate, against this by means of an actuating system axially prestressed and rotatably on this recorded pressure plate and a clutch disc with braced between the platen and pressure plate friction linings.
Reibungskupplungen mit einer beispielsweise mit einem Schwungrad einer Brennkraftmaschine verbundenen Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser drehfest und mittels einer Betätigungsvorrichtung axial verlagerbaren Anpressplatte sowie zwischen diesen verspannbaren Reibbelägen sind als aufgedrückte, aufgezogene, zugedrückte oder zugezogene Reibungskupplungen in einfacher Ausbildung oder als Doppelkupplung seit langem bekannt. Hierbei wird je nach Ausbildung der Reibungskupplung die Anpressplatte beispielsweise mittels einer Tellerfeder gegen die Gegendruckplatte vorgespannt und damit die Reibungskupplung geschlossen und mittels des auf die Tellerfeder einwirkenden Betätigungssystems geöffnet oder eine geöffnete Reibungskupplung geschlossen, indem von dem Betätigungssystem mittels einer Hebelvorrichtung die Anpressplatte gegen die Gegendruckplatte verspannt wird. All diesen Ausführungsformen ist gemein, dass bei einem Verschleiß der Reibbeläge der Arbeitspunkt der Anpressplatte bei geschlossener Reibungskupplung in Richtung der Gegendruckplatte verlagert wird und damit der Betätigungsweg des Betätigungssystems verlängert und gegebenenfalls die notwendigen Betätigungskräfte vergrößert werden. Es werden daher je nach Ausbildung der Reibungskupplung unterschiedliche Kompensationsvorrichtungen vorgeschlagen, welche von außen oder selbsttätig einen Verschleiß der Reibbeläge erfassen und eine Nachführung der Anpressplatte unter Beibehaltung der Geometrie des Betätigungssystems im Neuzustand bewirken. Ausführungsbeispiele derartiger Reibungskupplungen mit Kompensationseinrichtungen des Reibbelagsverschleißes sind beispielsweise aus den Dokumenten
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Reibungskupplung vorzuschlagen, bei der ein Verschleiß der Reibbeläge direkt an den Reibbelägen erkannt und kompensiert wird.The object of the invention is therefore to propose a friction clutch in which wear of the friction linings is detected and compensated directly on the friction linings.
Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die diesem untergeordneten Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsbeispiele wieder.The object is achieved by a friction clutch according to the features of claim 1. The subordinate claims give advantageous embodiments again.
Die vorgeschlagene Reibungskupplung enthält eine um eine Drehachse verdrehbare Gegendruckplatte, eine gegen diese mittels eines Betätigungssystems axial vorspannbar und drehfest an dieser aufgenommenen Anpressplatte und eine Kupplungsscheibe mit zwischen der Gegendruckplatte und Anpressplatte verspannbaren Reibbelägen. Hierunter sind aufgezogene und aufgedrückte Reibungskupplungen (normally closed) und zugedrückte beziehungsweise zugezogene Reibungskupplungen (normally open) zu verstehen. Zwei derartige Reibungskupplungen können in beliebiger Kombination zu einer Doppelkupplung, beispielsweise mit einer gemeinsamen, beidseitig oder radial übereinander eine Reibfläche für die Reibbeläge der beiden Reibungskupplungen ausbildenden Gegendruckpatte gefügt sein. Die Reibbeläge sind hierbei über den Umfang zu Reibbelagsegmenten segmentiert und im Querschnitt nach radial außen konisch spitz zulaufend ausgebildet sowie radial verlagerbar an der Kupplungsscheibe am Außenumfang gegen einen Anschlag vorgespannt aufgenommen. Infolge der Beteiligung einer Reibfläche der im Querschnitt konusförmig spitz zulaufenden Reibbelagsegmente nimmt mit Abrieb der Reibfläche zusätzlich deren Außenumfang ab, so dass sich die Reibbelagsegmente der Reibbeläge bei Verschleiß kontinuierlich und stufenlos fliehkraftunterstützt und/oder unter Einwirkung eines nach radial außen wirksamen Energiespeichers nach radial außen gegen den Anschlag anlegen. Hierbei wird der axiale Anteil des Abriebs der Reibbeläge durch den mit abnehmendem Radius zunehmenden Belagstärke der im Querschnitt konisch ausgebildeten Reibbeläge kompensiert. Hierzu ist ein Konuswinkel der Reibbeläge, der den axialen Zuwachs der Reibbelagstärke abhängig von einem verschleißabhängigen Umfangsverlust in den Neuzustand der Reibbeläge abbildet, entsprechend ausgebildet. The proposed friction clutch includes a rotatable about an axis of rotation counter-pressure plate, against this by means of an actuating system axially biased and rotationally fixed to this recorded pressure plate and a clutch disc with braced between the platen and pressure plate friction linings. These are drawn up and impressed friction clutches (normally closed) and compressed or drawn friction clutches (normally open) to understand. Two such friction clutches can be added in any combination to a double clutch, for example, with a common, on both sides or radially superimposed a friction surface for the friction linings of the two friction clutches forming back pressure plate. The friction linings are in this case segmented over the circumference to Reibbelagsegmenten and tapered tapering in cross-section radially outwardly and radially preloaded on the clutch disc on the outer circumference received biased against a stop. As a result of the involvement of a friction surface of the conically tapered cross-section friction lining segments decreases with abrasion of the friction surface in addition their outer circumference, so that the Reibbelagsegmente the friction linings during wear continuously and continuously centrifugal assisted and / or under the action of a radially outwardly effective energy storage radially outward create the stop. Here, the axial portion of the abrasion of the friction linings is compensated by the decreasing radius increasing covering thickness of the conical cross-section formed friction linings. For this purpose, a cone angle of the friction linings, which images the axial increase of the friction lining thickness as a function of a wear-dependent circumferential loss in the new condition of the friction linings, is designed accordingly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die Reibbeläge beidseitig der Kupplungsscheibe parallel zueinander aufgenommen sein. Hierbei bilden die Reibbeläge beziehungsweise deren Reibbelagsegmente und die Gegendruckplatte beziehungsweise die Anpressplatte zueinander jeweils komplementäre Reibflächen aus, die konisch ausgebildet sind. In alternativen Ausführungsformen können die Reibbeläge gegenüber der zu der Drehachse errichteten Normalen mit einem Anstellwinkel nach radial außen öffnend ausgebildet sein. Hierbei können die Reibflächen der Reibbeläge und der Gegendruckplatte beziehungsweise Anpressplatte konisch oder entlang der Normalen zu der Drehachse der Reibungskupplung ausgebildet sein. According to an advantageous embodiment, the friction linings can be accommodated on both sides of the clutch disc parallel to one another. In this case, the friction linings or their friction lining segments and the counterpressure plate or the pressure plate form mutually complementary friction surfaces, which are of conical design. In alternative embodiments, the friction linings with respect to the erected to the axis of rotation normal with an angle of attack be formed radially outwardly opening. Here, the friction surfaces of the friction linings and the counter-pressure plate or pressure plate may be conical or formed along the normal to the axis of rotation of the friction clutch.
Die Verlagerung der Reibbelagsegmente entlang der Kupplungsscheibe beziehungsweise entlang eines an dieser radial nach außen erweiterten Flanschs kann in radiale Richtung erfolgen. Hierzu können die Reibbelagsegmente an radial ausgerichteten Führungen der Kupplungsscheibe radial verlagerbar aufgenommen sein. Alternativ können die Reibbelagsegmente einseitig in eine Drehrichtung nach radial außen verschwenkbar an der Kupplungsscheibe befestigt sein. Bei einer Anordnung der Drehrichtung entgegen einer Drehrichtung der Gegendruck- und Anpressplatte kann infolge des radialen Anteils der konischen Ausbildung der Reibflächen ein selbstverstärkender Effekt des bei sich schließender Reibungskupplung aufbauenden Reibmoments erzielt werden.The displacement of the Reibbelagsegmente along the clutch disc or along a radially outwardly flared to this flange can be made in the radial direction. For this purpose, the friction lining segments can be accommodated radially displaceable on radially aligned guides of the clutch disc. Alternatively, the Reibbelagsegmente can be mounted on one side in a rotational direction radially outwardly pivotally mounted on the clutch disc. In an arrangement of the direction of rotation counter to a direction of rotation of the counter-pressure and pressure plate can be achieved due to the radial portion of the conical configuration of the friction surfaces, a self-reinforcing effect of the self-reinforcing friction clutch in building up frictional torque.
Im einfachsten Fall können die Reibbelagsegmente ausschließlich durch Fliehkraft gegen den Anschlag vorgespannt werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen den Reibbelagsegmenten und der Kupplungsscheibe ein auf die Reibbelagsegmente nach radial außen wirkender Energiespeicher, beispielsweise Blattfedern, Drahtfedern oder dergleichen vorgesehen sind. In the simplest case, the friction lining segments can be biased against the stop exclusively by centrifugal force. However, it has proven to be advantageous if between the Reibbelagsegmenten and the clutch disc on the Reibbelagsegmente radially outwardly acting energy storage, such as leaf springs, wire springs or the like are provided.
Die Reibbelagsegmente können einteilig aus Reibmetall gebildet sein. In diese können die Führungs- oder Drehpunktelemente zur radial verlagerbaren oder verschwenkbaren Aufnahme an der Kupplungsscheibe beispielsweise als Metallteile integriert sein. Weiterhin können Federelemente zur Ausbildung einer Belagfederung gegenüber der Kupplungsscheibe aufgenommen sein. In alternativer Weise können die Reibbelagsegmente aus einer die Reibfläche ausbildenden Reibschicht mit hohem Reibwert und einer die radial verlagerbare oder verschwenkbare Aufnahme der Reibbelagsegmente an der Kupplungsscheibe wahlweise belagsgefedert übernehmenden Trägerschicht mit hoher Festigkeit gebildet sein. Die Reibfläche der Reibbelagsegmente kann gegenüber konventionellen Reibbelägen mit einem größeren Verschleiß bedingenden Reibwert ausgebildet sein, da infolge der im Querschnitt konischen Ausbildung eine Verschleißreserve der Reibbelagsegmente radial innerhalb der Reibfläche vorgehalten werden kann, die durch Verschleiß und Abnahme des Außenumfangs in Verbindung mit dann nach radial außen verlagerten Reibbelagsegmenten sukzessive nachgeführt wird. The friction lining segments can be formed in one piece from friction metal. In this, the guide or pivot elements can be integrated for radially displaceable or pivotable recording on the clutch disc, for example, as metal parts. Furthermore, spring elements can be accommodated to form a lining suspension with respect to the clutch disc. Alternatively, the Reibbelagsegmente from a friction surface forming friction layer with a high coefficient of friction and the radially displaceable or pivotable recording of Reibbelagsegmente on the clutch disc optionally besuchtgefedert receiving carrier layer can be formed with high strength. The friction surface of the Reibbelagsegmente may be formed compared to conventional friction linings with a larger wear-related coefficient of friction, as a result of conical in cross-section training a wear reserve of friction lining radially within the friction surface can be maintained by the wear and tear of the outer periphery in conjunction with then radially outward displaced friction lining segments is tracked successively.
Der Anschlag kann fest an der Kupplungsscheibe aufgenommen werden, beispielsweise aus einem zweiteiligen ausgangsseitigen Flanschteil der Kupplungsscheibe beidseitig axial umgelegt werden oder bei einem einteiligen Flanschteil durch wechselseitiges Umlegen von Umfangssegmenten in beide axiale Richtungen hergestellt werden. Weiterhin können mit der Kupplungsscheibe zusätzliche Ring- oder Ringsegmentteile mit axialem Ansatz verbunden werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Anschlag gegenüber der Kupplungsscheibe beziehungsweise einem die Reibbeläge aufnehmenden Flanschteil schwimmend und formschlüssig an den Reibbelägen aufgenommen sein. Hierzu kann ein entsprechendes Ringteil an den beiden sich gegenüberliegenden Reibbelägen eingehängt sein. The stop can be firmly received on the clutch disc, for example, be folded axially on both sides of a two-part output-side flange portion of the clutch disc or produced in a one-piece flange by alternately flipping circumferential segments in both axial directions. Furthermore, with the clutch disc additional ring or ring segment parts can be connected with axial approach. In an alternative embodiment, the stop relative to the clutch disc or a flange receiving the friction pads be floating and positively received on the friction linings. For this purpose, a corresponding ring member can be mounted on the two opposing friction linings.
Die Erfindung wird anhand der in den
und
and
Die in der Darstellung der
Im Unterschied zur Ausbildung eines fest an der Kupplungsscheibe
Die
Die
Die
Die
In Abänderung zu der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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- Reibungskupplung friction clutch
- 1a1a
- Reibungskupplung friction clutch
- 1b1b
- Reibungskupplung friction clutch
- 1d1d
- Reibungskupplung friction clutch
- 1e1e
- Reibungskupplung friction clutch
- 22
- Gegendruckplatte Platen
- 2d2d
- Gegendruckplatte Platen
- 2e2e
- Gegendruckplatte Platen
- 33
- Anpressplatte pressure plate
- 44
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 4a4a
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 4c4c
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 4d4d
- Kupplungsscheibe clutch disc
- 55
- Reibbelag friction lining
- 5a5a
- Reibbelag friction lining
- 5b5b
- Reibbelag friction lining
- 5c5c
- Reibbelag friction lining
- 5d5d
- Reibbelag friction lining
- 5e5e
- Reibbelag friction lining
- 66
- Reibbelagsegment Reibbelagsegment
- 6b6b
- Reibbelagsegment Reibbelagsegment
- 6c6c
- Reibbelagsegment Reibbelagsegment
- 6d6d
- Reibbelagsegment Reibbelagsegment
- 77
- Pfeil arrow
- 88th
- Anschlag attack
- 8a8a
- Anschlag attack
- 8c8c
- Anschlag attack
- 99
- Reibfläche friction surface
- 9a9a
- Reibfläche friction surface
- 9e9e
- Reibfläche friction surface
- 1010
- Reibfläche friction surface
- 10d10d
- Reibfläche friction surface
- 10e10e
- Reibfläche friction surface
- 1111
- Trägerschicht backing
- 1212
- Reibschicht friction
- 1313
- Führung guide
- 1414
- Energiespeicher energy storage
- 14c14c
- Energiespeicher energy storage
- 15c15c
- Befestigungspunkt attachment point
- 1616
- Pfeil arrow
- 16a16a
- Pfeil arrow
- 16b16b
- Pfeil arrow
- 1818
- Nut groove
- 19a19a
- Ringteil ring part
- NN
- Normale normal
- XX
- Drehachse axis of rotation
- αα
- Konuswinkel cone angle
- ββ
- Anstellwinkel angle of attack
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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