DE102014218398B4 - Disc spring with centrifugal tongues - Google Patents

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Abstract

Tellerfeder (1) für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wobei am Rand (2) der Tellerfeder (1) Fliehkraftzungen (5) zum zur Verfügungstellen einer auf die Tellerfeder (1) einwirkenden, drehgeschwindigkeitsabhängigen Kompensationskraft vorhanden sind, wobei die Fliehkraftzungen (5) den Rand (2) der Tellerfeder (1) umgreifen und jeweils einen sich entlang der Tellerfeder (1) erstreckenden Anlagebereich (6) aufweisen, von dem sich orthogonal abstehend, ein Abschnitt weg erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (1) am Außendurchmesser mit den Fliehkraftzungen (5) versehen ist.Disk spring (1) for a clutch of a motor vehicle, with centrifugal force tongues (5) for providing a rotational speed-dependent compensation force acting on the disk spring (1) on the edge (2) of the disk spring (1), the centrifugal force tongues (5) forming the edge (2) embrace the plate spring (1) and each have a contact area (6) extending along the plate spring (1), from which a section extends orthogonally, characterized in that the plate spring (1) on the outer diameter with the Centrifugal tongues (5) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tellerfeder für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wobei am Rand der Tellerfeder zumindest eine Fliehkraftzunge zum zur Verfügung stellen einer auf die Tellerfeder einwirkenden drehgeschwindigkeitsabhängigen Kompensationskraft vorhanden ist.The invention relates to a plate spring for a clutch of a motor vehicle, at least one centrifugal force tongue being present on the edge of the plate spring for providing a compensation force which is dependent on the rotational speed and which acts on the plate spring.

Solche Elemente sind bereits aus der EP 1 387 104 A2 bekannt. Dort ist eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend ein am Schwungrad einer Verbrennungskraftmaschine befestigtes Kupplungsgehäuse bekannt. Eine mit dem Kupplungsgehäuse drehfest, aber axial verlagerbare Anpressplatte wird dort vorgestellt, wobei eine zwischen einem Schwungrad und einer Anpressplatte drehfest auf einer Getriebewelle angeordnete Kupplungsscheibe, eine Tellerfeder zum Beaufschlagen der Reibbeläge der Kupplungsscheibe über die Anpressplatte und im äußeren Randbereich der Tellerfeder mindestens ein Masseelement angeordnet ist.Such elements are already from the EP 1 387 104 A2 known. A friction clutch, in particular for motor vehicles, comprising a clutch housing fastened to the flywheel of an internal combustion engine is known there. A pressure plate that is rotationally fixed to the clutch housing, but axially displaceable, is presented there, with a clutch disc arranged non-rotatably on a transmission shaft between a flywheel and a pressure plate, a disc spring for loading the friction linings of the clutch disc via the pressure plate and at least one mass element in the outer edge area of the disc spring is.

Aus einer älteren Anmeldung der Anmelderin ist auch eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, aufweisend eine Kupplungsplatte, eine axial verlagerbare Anpressplatte und eine Membranfeder zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen einem Schwungrad einer Verbrennungskraftmaschine und der Kupplungsplatte, wobei an einem Kraftrand der Membranfeder zumindest eine durch eine Feder vorgespannte Masse angeordnet ist und wobei die zumindest eine Masse in einer Radialrichtung entgegen der Federvorspannung unter Fliehkrafteinfluss verlagerbar ist. Der Kraftrand wird auch als Rand bezeichnet.From an earlier application by the applicant, a clutch for a drive train of a motor vehicle is also known, having a clutch plate, an axially displaceable pressure plate and a diaphragm spring for establishing a frictional connection between a flywheel of an internal combustion engine and the clutch plate, with at least one through at a force edge of the diaphragm spring a spring biased mass is arranged and wherein the at least one mass is displaceable in a radial direction against the spring bias under the influence of centrifugal force. The force edge is also known as the edge.

Membranfederkupplungen mit Fliehgewichten sind auch aus der DE 43 42 361 A1 bekannt. Dies ist eine spezielle Form von Kupplungen.Diaphragm spring clutches with flyweights are also from the DE 43 42 361 A1 known. This is a special form of coupling.

In der DE 10 2011 086 985 A1 wird ferner eine selbstnachstellende Kupplung offenbart. Dort ist eine Reibungskupplung, umfassend ein Kupplungsgehäuse und eine Anpressplatte, die gegenüber dem Kupplungsgehäuse axial mittels einer Hebelfeder verlagerbar ist, vorgesellt, wobei zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte ein Rampenring angeordnet ist, der mit der Anpressplatte eine Rampeneinrichtung bildet, die bei einer Drehung des Rampenringes in Umfangsrichtung relativ zu der Anpressplatte den axialen Abstand eines Kontaktbereiches zwischen der Anpressplatte und der Hebelfeder verändert, wobei die Relativdrehung des Rampenringes mittels einer Spindeleinrichtung erfolgt, die durch ein Ritzel, das mit einer deckelfesten Antriebsklinke zusammenwirkt, angetrieben ist, wobei der Eingriff zwischen der Antriebsklinke und dem Ritzel drehzahlabhängig automatisch gelöst wird.In the DE 10 2011 086 985 A1 a self-adjusting clutch is also disclosed. There is a friction clutch, comprising a clutch housing and a pressure plate, which is axially displaceable relative to the clutch housing by means of a lever spring, a ramp ring is arranged between the lever spring and the pressure plate, which forms a ramp device with the pressure plate, which when the Ramp ring in the circumferential direction relative to the pressure plate changes the axial distance of a contact area between the pressure plate and the lever spring, the relative rotation of the ramp ring takes place by means of a spindle device that is driven by a pinion that cooperates with a drive pawl fixed on the cover, the engagement between the The drive pawl and the pinion are automatically released depending on the speed.

Die für Tellerfedern relevanten Bauteile und geometrischen Anordnungen der besagten älteren Druckschriften sollen als hier integriert gelten.The components and geometrical arrangements of the said older publications relevant for disc springs are to be considered integrated here.

Leider verändert sich bei Lösungen aus dem Stand der Technik die Ausrückkraft der Kupplung und der Fliehkraft in Abhängigkeit von der Drehzahl. Aufgrund einer Kennlinienveränderung der Tellerfeder, zurückgehend auf die Einwirkung der Drehzahl, wird das Ausrückkraftminimum deutlich reduziert. Dies kann unter gewissen Umständen zu Pedalhängern führen oder andere Nachteile nach sich ziehen.Unfortunately, with solutions from the prior art, the release force of the clutch and the centrifugal force change as a function of the speed. Due to a change in the characteristic curve of the disc spring, based on the effect of the speed, the minimum release force is significantly reduced. Under certain circumstances, this can lead to pedal sticking or other disadvantages.

Aus der DE 1 099 280 A ist ferner eine Tellerfeder bekannt, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist.From the DE 1 099 280 A a plate spring is also known which can be read on the preamble of claim 1.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik abzustellen und insbesondere die Abhängigkeit der Ausrückkraft von der Drehzahl zu minimieren, oder zumindest das Ausrückkraftminimum so konstant wie möglich zu halten.It is the object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art and in particular to minimize the dependence of the release force on the speed, or at least to keep the release force minimum as constant as possible.

Diese Aufgabe wird bei einer Tellerfeder gemäß Patentanspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fliehkraftzunge den Rand der Tellerfeder umgreift. Auf diese Weise wird ein besonders kostengünstiges und einfach herzustellendes Tellerfederexemplar möglich.This object is achieved according to the invention in a disk spring according to claim 1 in that the centrifugal tongue engages around the edge of the disk spring. In this way, a particularly inexpensive and easy to manufacture cup spring copy is possible.

Eine Tellerfeder wird somit am Außendurchmesser mit Fliehkraftzungen versehen. Die Fliehkraftzungen an der Tellerfeder üben bei ansteigender Drehzahl ein zusätzliches Moment auf die Tellerfeder aus. Dieses Moment wirkt dem Moment, wie es die Tellerfeder aufbaut, entgegen, so dass die Ausrückkraft nahezu konstant bleibt.A disc spring is thus provided with centrifugal force tongues on the outside diameter. The centrifugal force tongues on the disc spring exert an additional torque on the disc spring as the speed increases. This moment counteracts the moment the disc spring builds up, so that the release force remains almost constant.

Dieser Effekt kann durch die Länge, die Höhe und die Anzahl der Fliehkraftzungen gesteuert werden. Zusätzlich wäre es auch denkbar, in die Fliehkraftzungen Zusatzgewichte - wie Nieten - zu montieren, um die Masse und somit den Effekt zu erhöhen. Letztlich wird in allen Fällen das Ausrückkraftminimum bei einer erfindungsgemäßen Lösung konstant gehalten.This effect can be controlled by the length, height and number of the centrifugal force tongues. In addition, it would also be conceivable to mount additional weights - such as rivets - in the centrifugal force tongues in order to increase the mass and thus the effect. Ultimately, the minimum release force is kept constant in a solution according to the invention in all cases.

Das Prinzip kann bei allen Kupplungsdruckplatten mit Tellerfedern angewandt werden. Eine trotz Drehzahlwechsel konstante Kennlinie, insbesondere bei Hochdrehzahlkomponenten, wird erreicht. Es werden Kostenvorteile, insbesondere in puncto Zusatzfunktion, ohne zusätzliche Bauteile erlangt.The principle can be applied to all clutch pressure plates with disc springs. A characteristic curve that remains constant despite the speed change, especially with high-speed components, is achieved. Cost advantages, especially in terms of additional functions, are achieved without additional components.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn die Fliehkraftzunge als ein eine Zusatzmasse stellendes Blechbauteil ausgebildet ist.It is therefore advantageous if the centrifugal force tongue is designed as a sheet metal component providing an additional mass.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Fliehkraftzunge als ein einteiliges, etwa integrales Bauteil ausgebildet ist. Die Fliehkraftzunge oder mehrere Fliehkraftzungen könnten selbst einteilig ausgestaltete sein oder alternativ auch einteilig mit der Tellerfeder ausgebildet werden und/oder stanz- und umformtechnisch hergestellt werden.It is also advantageous if the centrifugal force tongue is designed as a one-piece, approximately integral component. The centrifugal tongue or several centrifugal tongues could themselves be designed in one piece or, alternatively, also be made in one piece with the plate spring and / or be produced by stamping and forming.

Es ist von Vorteil, wenn die Tellerfeder auf der einen Seite eine Vertiefung aufweist, in die ein Abschnitt der Fliehkraftzunge eingreift, und auf der anderen Seite einen Vorsprung aufweist, der in eine Vertiefung der Fliehkraftzunge greift.It is advantageous if the plate spring has a recess on one side, into which a section of the centrifugal tongue engages, and on the other side has a projection which engages in a recess of the centrifugal tongue.

Es ist zweckmäßig, wenn zwischen der Fliehkraftzunge und der Tellerfeder ein Kraft- und/oder Formschluss vorhanden ist.It is useful if there is a force fit and / or form fit between the centrifugal force tongue and the plate spring.

Ein ausgezeichnetes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Fliehkraftzungen über den Umfang gleich verteilt sind, etwa 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr Fliehkraftzungen eingesetzt sind.An excellent embodiment is also characterized in that a large number of centrifugal tongues are evenly distributed over the circumference, for example 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or more centrifugal tongues are used.

Als besonders vorteilhaft sei herausgestellt, wenn die Fliehkraftzunge in eine Sicke der Tellerfeder greift. Die Montage kann dann vereinfacht werden.It has been shown to be particularly advantageous if the centrifugal tongue engages in a bead in the plate spring. The assembly can then be simplified.

Die Kosten bei der Herstellung sind besonders gering, wenn die Fliehkraftzunge als Tiefzieh- oder Umformteil ausgebildet ist.The manufacturing costs are particularly low if the centrifugal tongue is designed as a deep-drawn or shaped part.

Vorteilhaft ist es, wenn die Fliehkraftzunge einen Umbördelabschnitt aufweist, an dem zwei Abschnitte der Fliehkraftzunge direkt aneinander anliegen.It is advantageous if the centrifugal tongue has a flanged section on which two sections of the centrifugal tongue bear directly against one another.

Wenn die Fliehkraftzunge in die Sicke eingeklickt oder eingeclipst ist, wird die Montage vereinfacht.If the centrifugal tongue is clicked or clipped into the bead, assembly is simplified.

Die Erfindung betrifft auch eine Reibkupplung/Reibungskupplung mit einer erfindungsgemäßen Tellerfeder. Eine Kupplung mit einer derartigen Tellerfeder ist insbesondere für hochdrehende Verbrennungskraftmaschinen geeignet, um die Änderungen der Ausrückkraftkennlinie bei hohen Drehzahlen zu minimieren. Die Kupplung kann auch als Doppelkupplung ausgebildet sein.The invention also relates to a friction clutch / friction clutch with a disc spring according to the invention. A clutch with a disk spring of this type is particularly suitable for high-speed internal combustion engines in order to minimize the changes in the release force characteristic at high speeds. The clutch can also be designed as a double clutch.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, wobei ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Tellerfeder mit sechs daran befindlichen Tellerfederfliehkraftzungen, und
  • 2 einen Längsschnitt durch eine Tellerfeder mit aufgesetzter Fliehkraftzunge.
The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing, a first embodiment being shown. Show it:
  • 1 a perspective view of a disc spring with six disc spring centrifugal tongues located thereon, and
  • 2 a longitudinal section through a disc spring with an attached centrifugal tongue.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and are only used for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Tellerfeder 1 mit einem Kraftrand/Rand 2, einer Zentralöffnung 3 und radial nach innen ragenden Federzungen 4 dargestellt. Auf den Kraftrand/Rand 2 oder einen inneren Rand kann eine Betätigungseinheit, wie ein Aktor einwirken oder dieser auf ein Reaktionselement, wie eine Anpressplatte, wirken.In 1 is a disc spring according to the invention 1 with a force edge / edge 2 , a central opening 3 and spring tongues projecting radially inwards 4th shown. On the force edge / edge 2 or an actuating unit, such as an actuator, can act on an inner edge, or this can act on a reaction element, such as a pressure plate.

Am Kraftrand/Rand 2 sind sechs gleichverteilte Fliehkraftzungen/Tellerfederfliehkraftzungen 5 befestigt.At the edge of force / edge 2 are six evenly distributed centrifugal tongues / disc spring centrifugal tongues 5 attached.

Die Fliehkraftzungen 5 weisen einen Anlagebereich 6 auf, von dem sich quer/winklig, etwa orthogonal abstehend, ein Umbördelabschnitt weg erstreckt. Der Umbördelabschnitt hat das Bezugszeichen 7 und ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass darin/dort zwei Abschnitte der Fliehkraftzunge 5 direkt und flächig aneinander anliegen.The centrifugal tongues 5 assign an investment area 6th on, from which transversely / angularly, approximately orthogonally protruding, a beading section extends away. The flanging section has the reference number 7th and is particularly characterized in that there / there two sections of the centrifugal tongue 5 lie directly and flat against one another.

Die Tellerfeder weist eine Sicke 8 auf, die unterbrochen am kraftrandnahen Außenbereich der Tellerfeder 1 ausgebildet ist. Die Sicke 8 ist umlaufend oder vereinzelt am Kraftrand/Rand 2 angebracht. Vorzugsweise ist sie etwas länger als die Fliehkraftzunge 5, in Umfangsrichtung gesehen.The disc spring has a bead 8th on, which is interrupted at the outer area of the disc spring close to the force edge 1 is trained. The bead 8th is circumferential or isolated on the force edge / edge 2 appropriate. It is preferably a little longer than the centrifugal tongue 5 , seen in the circumferential direction.

Letztlich bildet die Sicke 8 eine Vertiefung 9 und einen Vorsprung 10 aus, wie in 2 gut zu erkennen ist. Dort ist die Fliehkraftzunge 5 kraft- und/oder formschlüssig befestigt, bspw. aufgeklickt, aufgecrimpt oder aufgepresst.Ultimately, the bead forms 8th a depression 9 and a head start 10 from, as in 2 is easy to see. There is the centrifugal tongue 5 non-positively and / or positively fastened, for example clicked on, crimped on or pressed on.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
TellerfederDisc spring
22
Kraftrand/RandForce edge / edge
33
ZentralöffnungCentral opening
44th
FederzungeSpring tongue
55
FliehkraftzungeCentrifugal tongue
66th
AnlagebereichInvestment area
77th
UmbördelabschnittFlanging section
88th
SickeBead
99
Vertiefungdeepening
1010
Vorsprunghead Start

Claims (10)

Tellerfeder (1) für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wobei am Rand (2) der Tellerfeder (1) Fliehkraftzungen (5) zum zur Verfügungstellen einer auf die Tellerfeder (1) einwirkenden, drehgeschwindigkeitsabhängigen Kompensationskraft vorhanden sind, wobei die Fliehkraftzungen (5) den Rand (2) der Tellerfeder (1) umgreifen und jeweils einen sich entlang der Tellerfeder (1) erstreckenden Anlagebereich (6) aufweisen, von dem sich orthogonal abstehend, ein Abschnitt weg erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (1) am Außendurchmesser mit den Fliehkraftzungen (5) versehen ist.Disk spring (1) for a clutch of a motor vehicle, with centrifugal force tongues (5) being present on the edge (2) of the disk spring (1) to provide a rotational speed-dependent compensation force acting on the disk spring (1), the centrifugal force tongues (5) forming the edge (2) embrace the plate spring (1) and each have a contact area (6) extending along the plate spring (1), from which a section extends orthogonally, characterized in that the plate spring (1) on the outer diameter with the Centrifugal tongues (5) is provided. Tellerfeder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) als ein eine Zusatzmasse stellendes Blechbauteil ausgebildet ist.Cup spring (1) Claim 1 , characterized in that the respective centrifugal force tongue (5) is designed as a sheet metal component providing an additional mass. Tellerfeder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) als ein einteiliges Bauteil ausgebildet ist.Cup spring (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the respective centrifugal force tongue (5) is designed as a one-piece component. Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (1) auf der einen Seite eine Vertiefung (9) aufweist, in die ein Abschnitt der jeweiligen Fliehkraftzunge (5) eingreift, und auf der anderen Seite einen Vorsprung (10) aufweist, der in eine Vertiefung (9) der jeweiligen Fliehkraftzunge (5) greift.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the plate spring (1) has a recess (9) on one side, in which a section of the respective centrifugal force tongue (5) engages, and on the other side has a projection (10) which is inserted into a recess ( 9) of the respective centrifugal force tongue (5) engages. Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der jeweiligen Fliehkraftzunge (5) und der Tellerfeder (1) ein Kraft- und/oder Formschluss vorhanden ist.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that there is a force and / or form fit between the respective centrifugal tongue (5) and the plate spring (1). Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftzungen (5) über den Umfang der Tellerfeder (1) gleichverteilt ist.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the centrifugal force tongues (5) is evenly distributed over the circumference of the plate spring (1). Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch kennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) in eine Sicke (8) der Tellerfeder (1) greift.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the respective centrifugal tongue (5) engages in a bead (8) of the plate spring (1). Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) als Tiefzieh- oder Umformteil ausgebildet ist.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the respective centrifugal force tongue (5) is designed as a deep-drawn or formed part. Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) einen Umbördelabschnitt (7) aufweist, an dem zwei Abschnitte der jeweiligen Fliehkraftzunge (5) direkt aneinander anliegen.Disk spring (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the respective centrifugal force tongue (5) has a flanged section (7) on which two sections of the respective centrifugal force tongue (5) lie directly against one another. Tellerfeder (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fliehkraftzunge (5) in die Sicke (8) eingeklickt oder eingeclipst ist.Disk spring (1) according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the respective centrifugal force tongue (5) is clicked or clipped into the bead (8).
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