<Desc/Clms Page number 1>
Reibungskupplung mit elastischer Kupplungsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft Kupplungsscheiben mit federndem Scheibenkranz, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und eignet sich besonders für die Anwendung von aufgeklebten oder aufgepressten organischenKupp- lungsbelägen oder auch metallischen Kupplungsbelägen-wie z. B. Sinterbronze, die direkt auf Metallseg- mente aufgesintert wird-oder auch für keramische Reibungsbeläge.
Zur Erzielung eines allmählichenEingriffes von Scheibenkupplungenwerden insbesondere in Kraftfahrzeugen, aber auch in Kupplungen für andere Anwendungsgebiete, z. B. im Maschinenbau, weitgehend Kupplungsscheiben mit federndem Scheibenkranz verwendet. Dieser federnde Scheibenkranz wird auf verschiedene Arten erzeugt. Gebräuchlichsind Kupplungsscheiben, beidenen der Scheibenkranz unter dem Reibungbelag geschlitzt und wellenförmig verbogen ist, wobei die Kupplungsbeläge wechselseitig an jeweils den hohen Stellen der Wellen angenietet werden. Weiterhin werden vielfach ebene Kupplungsscheiben aus Stahlblech benutzt und zwischen einem Kupplungsbelag und dieser Stahlscheibe dünne federnde Zwischenlagen mit entsprechender Wellenform angeordnet.
Schliesslich gibt es auch noch Kupplungsscheiben, bei denen derDurchmesser der Kupplungsscheibe kleiner gehalten ist als der Innendurchmesser des Kupplungsbelages und der Kupplungsbelag an wellenförmig ausgebildeten Federsegmenten befestigt ist, die wieder an der Kupplungsscheibe angenietet werden. Diese Bauarten haben sich bewährt und lassen sich bei den gebräuchlichen Reibungsbelägen meist auf Asbestbasis gut anwenden. Die bekannten federnden Scheibekränze setzen eine Befestigung der Beläge an den Federsegmenten durch Nietung voraus. Wenn die Anwendung aufgeklebter oder aufgepresster Beläge erforderlich wird, was z.
B. bei Kupplungen für sehr hohe Drehzahlen der Fall ist, lassen sich die bekannten federnden Scheibenkränze nicht oder nur unter Inkauf- nahme erheblicher Nachteile anwenden, denn in diesem Fall müssen die Asbestbeläge auf Metallringe aufgeklebt oder aufgepresst werden, die dann wieder an den federnden Teilen der Kupplungsscheibe befestigt werden.
Damit ergibt sich eine teuere Bauart und vor allem ein hohes Trägheitsmoment der Kupplungsscheibe.
Noch weniger geeignet sind die bisher bekannten federnden Scheibenkränze für die Anwendung von me- tallischen Belägen, wie Sinterbronze-Beläge oder auch von keramischen Belägen. Diese äusserst verschleissfesten Beläge sucht man zur Erzielung einer Scheibe von geringem Trägheitsmoment und auch zur Einsparung an Metall mit möglichst dünnen Belagschichten auszuführen, was im Hinblick auf die sehr hohe Verschleissfestigkeit ohne weiteres zulässig ist. Die dünnen Metallbelagschichten lassen sich aber nur anwenden, wenn man sie direkt auf einem Trägerblech aufbringt, z. B. durch Aufsinterung. Da bei dem Sinterprozess sehr hohe Temperaturen erreicht werden, gehen die Federungseigenschaften des Trägerbleches verloren, auch wenn man hochwertiges Federstahlblech für diese Teile verwendet.
Ausserdem erreichen die federnden Segmente unter dem Belag mit Rücksicht auf die hoheWärmeleitfähigkeit derMetallbeläge und der grossen Temperaturbeständigkeit derselben wesentlich höhere Temperaturen wie bei Anwendung organischer Beläge, so dass durch Wärmeeinwirkung die Federungseigenschaften des federnden Scheibenkranzes im Betrieb bald verloren gehen.
Die Erfindung vermeidet die obigenNachteile und besteht im wesentlichen darin, dass die freiliegenden Oberflächen sowohl der nach der einen Seite, als auch nach der andern Seite gerichteten Beläge der einzelnen Segmente wechselweise in verschiedenen zur Kupplungsscheibe parallelen Ebenen liegen bzw.
<Desc/Clms Page number 2>
die Kupplungsscheibe selbst wellenförmig zur Aufnahme der Segmente ausgebildet sein kann, wobei durch den Kupplungsdruck die Kupplungsscheibe elastisch verformt wird. Im Rahmen der Erfindung kann hiebei die Anordnung so getroffen sein, dass die Segmente wechselweise unter Verwendung von Zwischenlagen bzw. Zwischenlagen verschiedener Stärke auf der Kupplungsscheibe befestigt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Beläge selbst wechselweise verschiedene Stärke aufweisen.
Bei wellenförmiger Ausbildung der Kupplungsscheibe bzw. des Tragringes kann aber die Anordnung auch in der Weise getroffen sein, dass die Segmente wechselweise in Wellentälern und Wellenbergen der Scheibe bzw. des Tragringes befestigt sind.
In den Fig. 1 - 6, 7 - 12, 13 - 18 sind die drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen : Fig. l einen Vertikalschnitt durch die Kupplungsscheibe entsprechend der Linie B-B der Fig. 2, Fig. 2 eine Ansicht auf die Kupplungsscheibe mit Segmenten und Belägen, Fig. 3 die Anordnung der Segmente und Beläge an der Tragscheibe in ausgekuppelter Stellung, Fig. 4. einen Teilschnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 durch die Segmente und Tragscheibe in ausgekuppelter Stellung, Fig. 5 die Lage der Segmente mit Belägen in eingekuppelter Stellung, Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 durch die Segmente und Tragscheibe in eingekuppelter Stellung, Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch den Tragring entsprechend der Linie D-D der Fig. 8, Fig.
8 eine Ansicht auf den Tragring mit Segmenten und Belägen, Ftg. 9 die Anordnung der Segmente und Beläge am Tragring in ausgekuppelter Stellung, Fig. 10 einen Teilschnitt nach der Linie C-C der Fig. 8 durch die Segmente und den Tragring in ausgekuppelter Stellung, Fig. 11 die Lage der Segmente mit Belägen in eingekuppelter Stellung, Fig. 12 einen Teilschnitt nach der Linie C-C der Fig. 8 durch die Segmente und den Tragring in eingekuppelter Stellung, Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch den Tragring entsprechend der Linie F-F der Fig. 14, Fig. 14 eine Ansicht auf den Tragring mit Segmenten und Belägen, Fig. 15 die Anordnung der Segmente und Beläge am Tragring in ausgekuppelter Stellung, Fig. 16 einen Teilschnitt nach der Linie E-E der Fig. 14 durch die Segmente und den Tragring in ausgekuppelter Stellung, Fig.
n einen Teilschnitt nach der Linie E-E der Fig. 14 durch die Segmente und den Tragring in eingekuppelter Stellung und Fig. 18 die Lage der Segmente mit Belägen in eingekuppelter Stellung.
Die die Reibungsbeläge 1 tragenden Metallsegrnente 2 sind nach innen verlängert und werden ausserhalb der Reibungszone mit dem Nabenflansch 3 oder der Kupplungsscheibe, z. B. durch Nieten 4, verbunden. Die Gesamtstärke der Segmente 2 mit Belägen 1 ist bei allen an einer Scheibe anzubringenden Segmen- ten etwa gleich, jedoch werden zur Erzielung der Scheibenfederung zwischen dem Nabenflansch 3 und den
EMI2.1
ment mit einer solchen Zwischenlage und das nächste ohne Zwischenlage direkt an den Nabenflansch 3 befestigt. Die Stärke der Zwischenlagenwird am besten in der Grössenordnung von etwa 0. 5 bis 1 mm angewandt, je nach der Scheibengrösse. In der Fig. 3 ist im oberen Teil die Lage der Belagsegmente im ausgekuppelten Zustand gezeigt.
Fig. 4 zeigt die Lage der Metallsegmente am Nabenflansch 3, ebenfalls im ausgekuppelten Zustand. Durch den Kupplungsdruck werden diese Belagsegmente in eine Ebene gedrückt, wie in der Fig. 5 dargestellt ; hiedurch wird der Nabenflansch 3 wellenförmig elastisch verformt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Um den Nabenflansch genügend elastisch ausbilden zu-können, empfiehlt es sich, etwa in Umfangsrichtung angeordnete Schlitze 6 vorzusehen. Das gezeigte Beispiel ist besonders wirtschaftlich auszuführen und zeigt sehr gute Federungseigenschaften, weil durchwegs vollständig ebene Teile, die leicht herstellbar sind, zur Anwendung kommen.
Die Fig. 7 - 12 zeigen ein ähnliches Beispiel, jedoch wird hier die Scheibenfederung durch unterschiedliche Stärke der Belagschichten auf jeder Seite der Metallsegmente erzielt. Diese Metallsegmente 2 sind auf einer Seite mit einer dünnen Belagschicht 7 und auf der andern mit einer etwas dickeren 8 versehen, wobei die Gesamtstärke des Belages dex an einer, Kupplungsscheibe zur Anwendung kommenden Segmente jeweils etwa gleich sein muss. Fig. 8 zeigt die Ansicht auf diese Kupplungsscheibe, während die Fig. 9, 10 und 11, 12 den Querschnitt durch diese Scheibe einmal im ausgekuppelten und einmal im eingekuppelten Zustand darstellen. Die elastische Verformung des Tragringes 9 oder der Kupplungsscheibe ergibt sich hier in der gleichen Weise wie beim ersten Beispiel.
Die Fig. 13-18 zeigen ein weiteres Beispiel, u. zw. unter Verwendung gleicher Segmente wie in dem Beispiel nach Fig. 1 mit dem Unterschied, dass hier die elastische Verformung des Tragringes 10 oder der Kupplungsscheibe nicht durch Zwischenlagen erzeugt wird, sondern der Tragring selbst Wellenform besitzt, also im ausgekuppelten Zustand etwa jene Form besitzt, die er nach dem ersten Beispiel im eingekuppelten Zustand aufweist. Die Belagselemente sind an diesem Tragring 10 befestigt.
Unter dem Kupplungsdruck wird eine Verformung dieses gewellten Tragringes 10 hervorgerufen, u. zw. derart, dass die Wellen
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
In den gezeigten Beispielen ist der die Belagselemente tragende und die elastische Verformung auf. nehmende Tragteil innenliegend dargestellt, also mit einem Aussendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Kupplungsbelages. Dieser Tragteil kann auch ausserhalb der Kupplungsbelage, also mit einem grösseren Innendurchmesser als der Aussendurchmesser des Kupplungsbelages beträgt, ausgeführt werden, was z. B. für die Aussenlamellen von Mehrscheibenkupplungen in Frage käme.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Reibungskupplung mit elastischer Kupplungsscheibe, die am Umfang eine Reihe von beidseitig mit Reibbelag versehenen Segmenten trägt, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die freiliegenden Oberflächen der sowohl nach der einen Seite, als auch nach der andern Seite gerichteten Beläge (1 bzw. 7 und 8) wechselweise in verschiedenen, zur Kupplungsscheibe (3 bzw. 9, 10) parallelen Ebenen liegen bzw. die Kupplungsscheibe selbstwellenförmig zur Aufnahme der Segmente ausgebildet sein kann, wobei durch den Kupplungsdruck die Kupplungsscheibe elastisch verformt wird.
<Desc / Clms Page number 1>
Friction clutch with elastic clutch disc, in particular for motor vehicles
The invention relates to clutch disks with a resilient disk rim, in particular for motor vehicles, and is particularly suitable for the use of glued or pressed-on organic clutch linings or also metallic clutch linings - such as B. sintered bronze, which is sintered directly onto metal segments - or also for ceramic friction linings.
In order to achieve a gradual engagement of disc clutches, particularly in motor vehicles, but also in clutches for other fields of application, e.g. B. in mechanical engineering, largely used clutch disks with resilient disk rings. This springy washer rim is produced in different ways. Clutch disks are commonly used in which the disk rim is slotted under the friction lining and bent in a wave-like shape, with the clutch linings being riveted alternately at the high points of the shafts. Furthermore, flat clutch disks made of sheet steel are often used and thin, resilient intermediate layers with a corresponding wave shape are arranged between a clutch lining and this steel disk.
Finally, there are also clutch disks in which the diameter of the clutch disk is kept smaller than the inner diameter of the clutch lining and the clutch lining is attached to wave-shaped spring segments which are riveted to the clutch disc again. These types of construction have proven themselves and can be used with the usual friction linings mostly based on asbestos. The known resilient disk rings require the linings to be attached to the spring segments by riveting. If the application of glued or pressed-on coverings is required, which z.
B. is the case with clutches for very high speeds, the known resilient disc rims can not be used or only with acceptance of considerable disadvantages, because in this case the asbestos coverings have to be glued or pressed onto metal rings, which then again on the resilient parts attached to the clutch disc.
This results in an expensive design and, above all, a high moment of inertia for the clutch disc.
The resilient disk rims known up to now are even less suitable for the use of metallic coverings such as sintered bronze coverings or ceramic coverings. These extremely wear-resistant linings are sought to achieve a disc with a low moment of inertia and also to save metal with the thinnest possible coating layers, which is readily permissible in view of the very high wear resistance. The thin metal coating layers can only be used if they are applied directly to a carrier plate, e.g. B. by sintering. Since very high temperatures are reached during the sintering process, the suspension properties of the carrier plate are lost, even if high-quality spring steel plate is used for these parts.
In addition, the resilient segments under the lining, taking into account the high thermal conductivity of the metal linings and their high temperature resistance, reach significantly higher temperatures than when using organic linings, so that the springy properties of the resilient disc rim are soon lost during operation due to the effect of heat.
The invention avoids the above disadvantages and consists essentially in the fact that the exposed surfaces of the facings of the individual segments directed to one side as well as to the other side lie alternately in different planes parallel to the clutch disc or
<Desc / Clms Page number 2>
the clutch disc itself can be designed in a wave-shaped manner to accommodate the segments, the clutch disc being elastically deformed by the clutch pressure. Within the scope of the invention, the arrangement can be made such that the segments are alternately attached to the clutch disc using intermediate layers or intermediate layers of different thicknesses. Another possibility is that the coverings themselves alternately have different thicknesses.
With a wave-shaped design of the clutch disc or the support ring, however, the arrangement can also be made in such a way that the segments are alternately fastened in wave troughs and wave crests of the disc or the support ring.
The three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in FIGS. 1-6, 7-12, 13-18. 1 shows a vertical section through the clutch disk along the line BB in FIG. 2, FIG. 2 shows a view of the clutch disk with segments and linings, FIG. 3 shows the arrangement of the segments and linings on the support disc in the disengaged position, FIG 4. a partial section along the line AA in FIG. 2 through the segments and support disk in the disengaged position, FIG. 5 the position of the segments with linings in the engaged position, FIG. 6 a partial section along the line AA in FIG Segments and support disk in the coupled position, FIG. 7 shows a vertical section through the support ring according to the line DD in FIG. 8, FIG.
8 shows a view of the support ring with segments and linings, FIG. 9 shows the arrangement of the segments and linings on the support ring in the disengaged position, FIG. 10 shows a partial section along the line CC of FIG. 8 through the segments and the support ring in the disengaged position, FIG 11 shows the position of the segments with linings in the coupled position, FIG. 12 shows a partial section along the line CC in FIG. 8 through the segments and the support ring in the coupled position, FIG. 13 shows a vertical section through the support ring according to the line FF in FIG. 14, FIG. 14 shows a view of the support ring with segments and coverings, FIG. 15 shows the arrangement of the segments and coverings on the support ring in the disengaged position, FIG. 16 shows a partial section along the line EE in FIG. 14 through the segments and the support ring in FIG decoupled position, Fig.
n shows a partial section along the line E-E of FIG. 14 through the segments and the support ring in the coupled position and FIG. 18 shows the position of the segments with linings in the coupled position.
The metal segments 2 carrying the friction linings 1 are extended inward and are outside the friction zone with the hub flange 3 or the clutch disc, e.g. B. by rivets 4 connected. The total thickness of the segments 2 with linings 1 is approximately the same for all segments to be attached to a disk, but to achieve the disk spring suspension between the hub flange 3 and the
EMI2.1
ment with such an intermediate layer and the next attached directly to the hub flange 3 without an intermediate layer. The thickness of the spacers is best used on the order of about 0.5 to 1 mm, depending on the size of the slice. In the upper part of FIG. 3, the position of the lining segments is shown in the disengaged state.
Fig. 4 shows the position of the metal segments on the hub flange 3, also in the uncoupled state. These lining segments are pressed into a plane by the clutch pressure, as shown in FIG. 5; As a result, the hub flange 3 is elastically deformed in a wave-like manner, as shown in FIG. 6. In order to be able to make the hub flange sufficiently elastic, it is advisable to provide slots 6 arranged approximately in the circumferential direction. The example shown is particularly economical to carry out and shows very good suspension properties because completely flat parts that are easy to manufacture are used throughout.
FIGS. 7-12 show a similar example, but here the disc spring suspension is achieved by different thicknesses of the covering layers on each side of the metal segments. These metal segments 2 are provided on one side with a thin lining layer 7 and on the other with a somewhat thicker layer 8, the total thickness of the lining dex on each segment being used must be approximately the same. 8 shows the view of this clutch disc, while FIGS. 9, 10 and 11, 12 show the cross section through this disc once in the disengaged and once in the coupled state. The elastic deformation of the support ring 9 or the clutch disc is produced here in the same way as in the first example.
Figs. 13-18 show another example, u. Zw. Using the same segments as in the example according to Fig. 1 with the difference that here the elastic deformation of the support ring 10 or the clutch disc is not generated by intermediate layers, but the support ring itself has a wave shape, so in the disengaged state has approximately that shape that it has in the coupled state according to the first example. The covering elements are attached to this support ring 10.
Deformation of this corrugated support ring 10 is caused under the clutch pressure, u. between such that the waves
EMI2.2
<Desc / Clms Page number 3>
In the examples shown, the deformation that supports the covering elements and the elastic deformation is on. The receiving support part is shown on the inside, that is to say with an outside diameter that is smaller than the inside diameter of the clutch lining. This support part can also be carried out outside the clutch lining, that is to say with a larger inner diameter than the outer diameter of the clutch lining. B. for the outer disks of multi-disc clutches would come into question.
PATENT CLAIMS:
1. Friction clutch with an elastic clutch disc which carries a number of segments provided on both sides with a friction lining, in particular for motor vehicles, characterized in that the exposed surfaces of the linings (1 or 1) directed both to one side and to the other. 7 and 8) lie alternately in different planes parallel to the clutch disk (3 or 9, 10) or the clutch disk can be designed to be self-wave-shaped to accommodate the segments, the clutch disk being elastically deformed by the clutch pressure.