DE102017130284A1 - Clutch with leaf spring elements for spacing lamellae or clutch discs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplung (1) nach Art einer Mehrscheibenkupplung oder einer Lamellenkupplung (2), mit Außenlamellen (3) und Innenlamellen(4), die zur Drehmomentübertragung von einem Drehmomenteinleitungsbauteil (5) zu einem Drehmomentausleitungsbauteil (6) mittels einer Betätigungseinrichtung (7) in drehmomentübertragenden Kontakt bringbar sind, wobei zwischen zwei benachbarten Außenlamellen (3) jeweils zumindest ein Blattfederelement (8) vorgespannt angeordnet ist, um die Außenlamellen (3) zueinander zu beabstanden, wobei das Blattfederelement (8) mit den jeweiligen benachbarten Außenlamellen (3) drehfest und axialfest verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Verbrennungskraftmaschine, einem Drehmomenteinleitungsbauteil (5), einem Drehmomentausleitungsbauteil (6) und einer erfindungsgemäßen Kupplung (1), wobei die Kupplung (1) zwischen dem Drehmomenteinleitungsbauteil (5) und dem Drehmomentausleitungsbauteil (6) angeordnet ist.The invention relates to a clutch (1) in the manner of a multi-plate clutch or a multi-disc clutch (2), comprising outer disks (3) and inner disks (4) for torque transmission from a torque introduction component (5) to a torque output component (6) by means of an actuating device (7 ) can be brought into torque-transmitting contact, wherein between two adjacent outer plates (3) each at least one leaf spring element (8) is biased to space the outer plates (3) to each other, wherein the leaf spring element (8) with the respective adjacent outer plates (3) rotatably and axially connected. Further, the invention also relates to a powertrain for a motor vehicle, comprising at least one internal combustion engine, a torque introduction member (5), a Drehmomentausleitungsbauteil (6) and a clutch (1) according to the invention, wherein the clutch (1) between the torque introduction member (5) and the Drehmomentausleitungsbauteil (6) is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung nach Art einer Mehrscheibenkupplung oder einer Lamellenkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie bspw. Landmaschinen, Motorräder, Lkws oder Pkws, mit Außenlamellen, die bspw. als Stahllamellen ausgeführt sind, und Innenlamellen, die bspw. als Reiblamellen ausgeführt sind, die zur Drehmomentübertragung von einem Drehmomenteinleitungsbauteil, wie bspw. eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, zu einem Drehmomentausleitungsbauteil, wie bspw. eine Getriebeeingangswelle, mittels einer Betätigungseinrichtung in drehmomentübertragenden Kontakt bringbar sind, wobei zwischen zwei benachbarten Außenlamellen jeweils zumindest ein Blattfederelement vorgespannt angeordnet ist, um die Außenlamellen zueinander zu beabstanden. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Verbrennungskraftmaschine, einem Drehmomenteinleitungsbauteil, einem Drehmomentausleitungsbauteil und einer solchen Kupplung.The present invention relates to a coupling in the manner of a multi-plate clutch or a multi-plate clutch for a drive train of a motor vehicle, such as. Agricultural machinery, motorcycles, trucks or cars, with outer disks, which are designed, for example, as steel plates, and inner plates, for example, designed as friction plates are torque-transmitting contact means for transmitting torque from a torque input member such as a crankshaft of an internal combustion engine, to a Drehmomentausleitungsbauteil such as a transmission input shaft by means of an actuator, wherein between two adjacent outer disks at least one leaf spring element is arranged biased to to space the outer plates to each other. Furthermore, the invention also relates to a drive train of a motor vehicle with at least one internal combustion engine, a torque introduction component, a torque extraction component and such a coupling.
Kupplungen, insbesondere Mehrscheiben- oder Lamellenkupplungen sind aus dem Stand der Technik bereits hinreichend bekannt. Insbesondere bei trockenen Kupplungen ist hier auch bereits das Problem des Trennverhaltens dieser Kupplungen bekannt. Eine mögliche Variante das Trennverhalten solcher Kupplungen zu verbessern, offenbart die
Darüber hinaus sind verschiedene Lüftspieleinrichtungen, die einen Zwangsabhub bedingen, zur Verbesserung des Trennverhaltens von Kupplungen bekannt.In addition, various Lüftspieleinrichtungen that cause a Zwangsabhub known to improve the separation behavior of couplings.
Das Problem des Trennverhaltens tritt über die Lebensdauer insbesondere bei trockenen Mehrscheibenkupplungen bzw. Lamellenkupplungen auf. Ursache hierfür ist, dass sich die Kupplungsscheiben bzw. Lamellen, die in der Regel formschlüssig über eine Außen- bzw. Innenverzahnung mit dem jeweiligen Kupplungskorb, wie einem Außen- bzw. ein Innenlamellenträger, verbunden sind, aufgrund von Verschmutzung, wie Belagstaub und Reibrost, oder Eingrabungen nur schwer verschieben lassen. Dies führt dazu, dass die Kupplung eine hohes Restschleppmoment aufweist und im schlimmsten Fall überhaupt nicht mehr trennt. Zudem wird die Anpresskraft aufgrund der durch die Reibung resultierenden Verschiebekraft reduziert.The problem of the separation behavior occurs over the life, especially in dry multi-plate clutches or multi-plate clutches. The reason for this is that the clutch discs or lamellae, which are usually positively connected via an external or internal toothing with the respective clutch basket, such as an outer and an inner disc carrier, due to contamination, such as covering dust and grating, or difficult to move burials. This means that the clutch has a high residual drag torque and in the worst case does not separate at all. In addition, the contact force is reduced due to the displacement force resulting from the friction.
Die Ablagerung von Schmutz tritt insbesondere in dem Verzahnungsbereich der Außenlamellen mit dem entsprechenden Kupplungskorb auf, da Belagstaub und Reibrost aufgrund der wirkenden Zentrifugalkraft nach außen transportiert werden.The deposition of dirt occurs, in particular in the toothed region of the outer disk with the corresponding clutch basket, since lining dust and grating are transported to the outside due to the centrifugal force acting.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere das Trennverhalten von Lamellenkupplungen deutlich zu verbessern und den Anpresskraftverlust infolge der Reibung zwischen der Lamelle bzw. den Lamellen und dem Kupplungskorb zu verringern.The object of the invention is to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art, and in particular to significantly improve the separation behavior of multi-disc clutches and to reduce the contact force loss due to the friction between the blade or the fins and the clutch basket.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Blattfederelement mit den jeweiligen benachbarten Außenlamellen drehfest und axialfest verbunden ist.The object of the invention is achieved in a generic coupling according to the invention in that the leaf spring element with the respective adjacent outer disk rotatably and axially fixed.
Dadurch kann auf eine Verzahnung zwischen den Außenlamellen und dem äußeren Kupplungskorb und somit auf den äußeren Kupplungskorb verzichtet werden und die Außenlamellen sind über die zwischen ihnen angeordneten Blattfederelemente miteinander drehmomentübertragend verbunden.This can be dispensed with a toothing between the outer disk and the outer clutch basket and thus on the outer clutch basket and the outer disks are connected to each other via the arranged between them leaf spring elements to transmit torque.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained below.
Eine mögliche vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das in Axialrichtung gesehen eine äußere Blattfederelement oder eine Außenlamelle drehfest und axialfest mit dem Drehmomenteinleitungsbauteil oder dem Drehmomentausleitungsbauteil verbunden ist und/oder das in Axialrichtung gesehen andere äußere Blattfederelement oder eine Außenlamelle drehfest und axialfest mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist. Dadurch wird eine Momentenübertragung auch ohne äußeren Kupplungskorb möglich.A possible advantageous embodiment provides that in the axial direction, an outer leaf spring element or an outer plate rotatably and axially fixed to the Drehmomenteinleitungsbauteil or Drehmomentausleitungsbauteil is connected and / or seen in the axial direction other outer leaf spring element or an outer plate rotation and axially fixed to the Actuator is connected. As a result, a torque transmission is possible even without outer clutch basket.
Für das Blattfederelement hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Blattfederelement als ein Blattfederpaket oder als eine Wellfeder (oder ein Wellfederpaket) ausgebildet ist.For the leaf spring element has been found to be advantageous if the leaf spring element is designed as a leaf spring package or as a corrugated spring (or a Wellfederpaket).
Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die Betätigungseinrichtung als ein Rampensystem ausgebildet ist, welches zum axialen Verlagern der Außenlamellen und Innenlamellen eine Eingangsrampe und eine Ausgangsrampe aufweist, die relativ zueinander verdrehbar sind.A possible embodiment provides that the actuating device is designed as a ramp system, which has an input ramp and an output ramp for axially displacing the outer disks and inner disks, which are rotatable relative to one another.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Kupplung als eine trockene Kupplung ausgeführt ist.Furthermore, it is advantageous if the clutch is designed as a dry clutch.
Besonders von Vorteil ist es, wenn je zwei bis fünf, vorzugsweise zwei bis drei Außenlamellen bzw. Innenlamellen vorgesehen sind. Gerade bei Kupplungen mit einer geringen Lamellenzahl ist eine besonders große Verbesserung gegenüber den bisherigen Lösungen zu beobachten.It is particularly advantageous if two to five, preferably two to three outer disks or inner disks are provided. Especially with clutches with a small number of slats, a particularly great improvement compared to the previous solutions can be observed.
Für die Befestigung der Blattfederelemente an den Außenlamellen hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Blattfederelement mit den benachbarten Außenlamellen verschraubt, vernietet oder verschweißt ist.For the attachment of the leaf spring elements to the outer disk, it has been found to be advantageous if the respective leaf spring element is screwed, riveted or welded to the adjacent outer disk.
Weiter ist es von Vorteil, wenn die Innenlamellen mit einem Trägerbauteil, z.B. einem Innenlamellenträger oder einem inneren Kupplungskorb, drehfest aber axial verschieblich angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if the inner disks are connected to a carrier component, e.g. an inner disk carrier or an inner clutch basket, non-rotatably but axially displaceable.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Außenlamellen in Radialrichtung betrachtet länger bzw. breiter sind als die Innenlamellen. Dadurch können die Blattfederelemente zwischen den Außenlamellen in dem Zwischenbereich angeordnet werden, in denen auch die Innenlamellen angeordnet sind, wodurch sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gesehen Bauraum eingespart werden kann, indem bereits vorhandener Bauraum genutzt wird.Furthermore, it is advantageous if the outer disks viewed in the radial direction are longer or wider than the inner disks. As a result, the leaf spring elements can be arranged between the outer plates in the intermediate region, in which the inner plates are arranged, which seen in both the axial and radial direction space can be saved by already existing space is used.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass in einer Trennkupplung für ein Hybridmodul Außenlamellen der Trennkupplung über Wellenfedern miteinander gekoppelt bzw. verbunden sind. Die Wellenfedern sind vorgespannt montiert und übertragen Drehmoment von einer Außenlamelle zu einer anderen Außenlamelle, so dass bei der Trennkupplung ein Lüften bzw. ein Zwangsabhub erzwungen wird. Vorzugsweise ist die Trennkupplung eine Trockenkupplung bzw. eine trockene Kupplung. Weiter vorzugsweise werden statt Wellenfedern Blattfedern verwendet. Weiter vorzugsweise ist eine der Außenlamellen (axial außen in einem montierten Zustand) und/oder eine der Wellenfedern (axial außen in einem montierten Zustand) mit einer Antriebsseite oder eine angetriebenen Seite verbunden.In other words, the invention consists in that in a separating clutch for a hybrid module outer disks of the separating clutch are coupled or connected to one another via wave springs. The wave springs are mounted biased and transmit torque from one outer plate to another outer plate, so that in the separating clutch, a forced or a Zwangsabhub is enforced. Preferably, the separating clutch is a dry clutch or a dry clutch. Further preferably, leaf springs are used instead of wave springs. Further preferably, one of the outer fins (axially outward in an assembled state) and / or one of the wave springs (axially outward in an assembled state) is connected to a drive side or a driven side.
Man kann also sagen, dass die Erfindung eine Kupplung umfasst, bei der der Außenkorb komplett entfällt. Stattdessen sind die Außenlamellen über Wellfedern miteinander verbunden. Die Wellfedern haben die Aufgabe, das Moment zur nächsten Lamelle zu übertragen und sind vorgespannt eingebaut, sodass die Kupplung zwangsläufig gelüftet wird (Zwangsabhub). Da der Außenkorb nicht mehr vorhanden ist, entfällt die Verschiebekraft infolge der Reibung zwischen Korb und Lamelle und die Kupplung trennt mit minimiertem Restschleppmoment. Vorzugsweise ist eine trockene Lamellenkupplung mit geringer Lamellenzahl anzuwenden. Der Einsatz von Wellfedem hat den Vorteil, dass diese in beide Momentenrichtungen auf Zug belastet werden. Alternativ ist auch der Einsatz von Blattfedern denkbar, dann muss ausreichend Knicksicherheit vorgesehen werden. Die untere Lamelle des Pakets bzw. die letzte Wellfeder muss zur Momentenübertragung an den An- bzw. Abtrieb angebunden werden.It can therefore be said that the invention comprises a coupling in which the outer basket is completely eliminated. Instead, the outer disks are connected to each other via corrugated springs. The corrugated springs have the task to transfer the moment to the next slat and are installed biased so that the clutch is inevitably ventilated (forced lift). Since the outer basket is no longer available, eliminates the displacement force due to the friction between the basket and lamella and the clutch separates with minimized residual drag torque. Preferably, a dry multi-plate clutch with a small number of fins is to be used. The use of corrugated springs has the advantage that they are loaded in both torque directions to train. Alternatively, the use of leaf springs is conceivable, then sufficient buckling safety must be provided. The lower lamella of the package or the last corrugated spring must be connected to the input or output for torque transmission.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:
-
1 eine Längsschnittansicht einer Kupplung mit Anbindung an eine Antriebs- und eine Abtriebsseite; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Zusammenbaus mehrerer Außenlamellen mit dazwischen angeordneten Wellfedern; -
3 eine Seitenansicht des Zusammenbaus von2 ; und -
4 die perspektivische Ansicht aus2 in vergrößerter Darstellung.
-
1 a longitudinal sectional view of a coupling with connection to a drive and an output side; -
2 a perspective view of an assembly of a plurality of outer plates with interposed corrugated springs; -
3 a side view of the assembly of2 ; and -
4 the perspective view2 in an enlarged view.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.Features of the individual embodiments can also be realized in other embodiments. So they are interchangeable.
Wie in
Wie aus
In
Mit Bezug zurück zu
Die Betätigungseinrichtung
Durch die Verbindung der Außenlamellen
Mit Bezug zurück zu
Die
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungclutch
- 22
- Lamellenkupplungmulti-plate clutch
- 33
- Außenlamellenouter disk
- 44
- Innenlamelleninner disk
- 55
- DrehmomenteinleitungsbauteilTorque introduction part
- 66
- DrehmomentausleitungsbauteilDrehmomentausleitungsbauteil
- 77
- Betätigungseinrichtungactuator
- 88th
- BlattfederelementLeaf spring element
- 99
- WellfederWell spring
- 1010
- Nietrivet
- 1111
- Stahllamellesteel disk
- 1212
- Reiblamellefriction plate
- 1313
- Kurbelwellecrankshaft
- 1414
- Nabehub
- 1515
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 1616
- WellfederWell spring
- 1717
- Gehäusecasing
- 1818
- Anschlagattack
- 1919
- Ram pensystemRam system
- 2020
- Eingangsrampeentrance ramp
- 2121
- Ausgangsrampeexit ramp
- 2222
- Vertiefungdeepening
- 2323
- Rillegroove
- 2424
- Dämpfereinheitdamper unit
- 2525
- erste Lagereinheitfirst storage unit
- 2626
- zweite Lagereinheitsecond storage unit
- 2727
- DurchgangslochThrough Hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102017130284.0A DE102017130284A1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Clutch with leaf spring elements for spacing lamellae or clutch discs |
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DE102017130284.0A Pending DE102017130284A1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Clutch with leaf spring elements for spacing lamellae or clutch discs |
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Cited By (2)
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2017
- 2017-12-18 DE DE102017130284.0A patent/DE102017130284A1/en active Pending
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Legal Events
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