DE1099280B

DE1099280B - Friction clutch

Info

Publication number: DE1099280B
Application number: DEG24823A
Authority: DE
Inventors: Howard Harmon Kehrl
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1957-07-18
Filing date: 1958-06-27
Publication date: 1961-02-09

Description

Reibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf Reibungskupplungen mit einem einen Deckel tragenden als Gegendruckscheibe dienenden Schwungrad, einer in dem Deckel gelagerten axial beweglichen Druckscheibe, einer mit Reibbelägen versehenen, auf der getriebenen Welle axial verschiebbaren Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad und der Druckscheibe und mit :einer als Kupplungsfeder dienenden Tellerfeder mit mehreren radial nach innen gerichteten Federfingern, die schwenkbar im Deckel gelagert ist und die sich durch einen auf ihren inneren Umfang ausgeübten Druck mittels einer auf der getriebenen Welle axial bewegbaren Ausrückmuffe mit ihrem äußeren Umfang von der Druckscheibe der Kupplung abhebt.Friction Clutches The invention relates to friction clutches with a flywheel carrying a cover and serving as a counter pressure disk, one axially movable pressure disc mounted in the cover, one provided with friction linings, on the driven shaft axially displaceable clutch disc between the flywheel and the pressure disc and with: a plate spring serving as a clutch spring with several radially inwardly directed spring fingers, which are pivotably mounted in the cover and which is formed by a pressure exerted on its inner periphery by means of a on the driven shaft axially movable release sleeve with its outer circumference lifts off the clutch pressure disc.

Nach der Erfindung sind einzelne Federfinger der als Kupplungsfeder dienenden Tellerfeder etwa über die Hälfte ihrer inneren freien Länge von der Kupplungsdruckscheibe weg in stumpfem Winkel zu ihrer sonstigen Richtung abgebogen.According to the invention, individual spring fingers are used as the clutch spring serving plate spring about half of its inner free length from the clutch pressure disc turned away at an obtuse angle to their other direction.

Vorzugsweise tragen die abgebogenen Finger Gewichte, um die Fliehkraftwirkung auf diese Finger zu verstärken.The bent fingers preferably carry weights to maintain the effect of the centrifugal force to step up on these fingers.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Teil einer Kupplung nach der Erfindung gemäß der Linie 1-1 der Fig.2 und Fig. 2 eine zum Teil aufgebrochene Rückansicht auf die Kupplung, in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1 gesehen.An embodiment of the invention is shown in the drawing. In the drawing, Fig. 1 is a longitudinal section through part of a coupling according to of the invention according to the line 1-1 of FIG. 2 and FIG. 2, a partially broken away Rear view of the coupling, seen in the direction of arrows 2-2 in FIG. 1.

Ein Kupplungsdeckel 10 ist mit Schrauben 16 an einem Motorschwungrad 14 befestigt, während eine Druckscheibe 12 mit dem Schwungrad 14 durch nicht gezeichnete nachgiebige Verbindungsstücke verbunden ist, die eine axiale Relativbewegung zwischen dem Schwungrad 14 und der Druckscheibe 12 gestatten.A clutch cover 10 is attached to an engine flywheel with bolts 16 14 attached, while a thrust washer 12 with the flywheel 14 by not shown compliant connecting pieces is connected, which allows an axial relative movement between the flywheel 14 and the thrust washer 12 allow.

Eine Kupplungsscheibe 18 mit Reibbelägen 20 liegt zwischen der Druckscheibe 12 und dem Schwungrad 14 und ist durch drehmomentübertragende und dämpfende Federn 24 mit einer Nabe 22 verbunden, die auf eine Abtriebswelle 44 aufgekeilt ist.A clutch disc 18 with friction linings 20 lies between the pressure disc 12 and the flywheel 14 and is through torque-transmitting and damping springs 24 is connected to a hub 22 which is keyed onto an output shaft 44.

Die Druckscheibe 12 trägt an ihrem Außenrand Rippen 26, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie beim Umlaufen als Schleudergebläse wirken und Kühlluft über die Druckscheibe fördern.The pressure disk 12 has ribs 26 on its outer edge, which are designed in this way and are arranged to act as a centrifugal fan and cooling air when rotating Promote over the pressure disc.

Der Deckel 10 umschließt die Kupplungsscheibe 18 und die Druckscheibe 12 und trägt eine Tellerfeder 28, die innerhalb des Deckels 10 liegend auf Zapfen 30 schwenkbar gelagert ist. Der Außenrand der Tellerfeder 28 liegt gegen die Rippen 26 der Druckscheibe 12 an und drückt auf diese. Die so vorbelastete Druckscheibe 12 hält die Kupplungsscheibe 18 in Reibungsschluß mit dem Schwungrad 14. Die Tellerfeder28 hat radial nach innen gerichtete, sich verjüngende Federfinger 32, durch die der äußere Rand der Tellerfeder 28 mittels einer Ausrückmuffe 42 von den Rippen 26 der Druckscheibe abgehoben und damit die Kupplung ausgerückt werden kann.The cover 10 encloses the clutch disc 18 and the pressure disc 12 and carries a plate spring 28, which lies within the cover 10 on pins 30 is pivotably mounted. The outer edge of the plate spring 28 lies against the ribs 26 of the pressure disc 12 and presses on it. The so preloaded thrust washer 12 holds the clutch disc 18 in frictional engagement with the flywheel 14. The disc spring28 has radially inwardly directed, tapered spring fingers 32 through which the outer edge of the plate spring 28 by means of a release sleeve 42 from the ribs 26 of the The thrust washer is lifted so that the clutch can be disengaged.

Einzelne Federfinger 34 sind etwa über die Hälfte ihrer inneren freien Länge von der Kupplungsdruckscheibe 12 weg in stumpfem Winkel zu ihrer sonstigen Richtung abgebogen und ragen durch Öffnungen 36 des Deckels 10. Kleine Gewichte 38, etwa 28 g schwer, sind an den Enden der abgebogenen Finger 34 befestigt.Individual spring fingers 34 are free about half of their inner ones Length from the clutch pressure disc 12 away at an obtuse angle to its rest Direction bent and protrude through openings 36 of the lid 10. Small weights 38, about 28 g in weight, are attached to the ends of the bent fingers 34.

Beiderseits der Tellerfeder 28 sind um die Zapfen 30 Ringe 40 gelegt, um die die Tellerfeder 28 schwenkbar ist.On both sides of the plate spring 28 rings 40 are placed around the pins 30, about which the plate spring 28 can be pivoted.

Die Ausrückmuffe 42, die in strichpunktierten Linien angedeutet ist, umschließt die Abtriebswelle 44. Die Ausrückmuffe42 wirkt auf die Enden der Federfinger 32, wenn sie durch eine strichpunktiert gezeichnete Gabel 46 bewegt wird, die von einem nicht gezeichneten Kupplungshebel betätigt wird.The release sleeve 42, which is indicated in dash-dotted lines, encloses the output shaft 44. The release sleeve42 acts on the ends of the spring fingers 32 when it is moved by a fork 46 shown in phantom, which is of a clutch lever, not shown, is operated.

Bei bisher vorgeschlagenen Kupplungen mit einer als Kupplungsfeder dienenden Tellerfeder wirkt die Ausrückmuffe auf alle Finger der Tellerfeder, wenn sie in Richtung auf die Druckscheibe bewegt wird, wodurch die Tellerfeder geschwenkt wird, so daß der Außenrand der Tellerfeder von der Druckscheibe abgehoben und damit die Kupplung ausgerückt wird.In previously proposed clutches with a clutch spring serving disc spring, the release sleeve acts on all fingers of the disc spring, if it is moved in the direction of the pressure disc, whereby the plate spring is pivoted is so that the outer edge of the plate spring is lifted from the pressure disc and thus the clutch is disengaged.

Bei der Bauart gemäß der Erfindung wirkt die Ausrückmuffe 42 allein auf die nicht abgebogenen Finger 32 der Tellerfeder, während die ausgebogenen und gewichtsbelasteten Finger 34 der Fliehkraft unterliegen, um den Druck der Tellerfeder auf die Druckscheibe 12 zu unterstützen. Je größer die Motordrehzahl ist, um so größer ist die Fliehkraftwirkung der gewichtsbelasteten Finger 34, die zweiter nach außen abgebogen sind, um .den Radius des durch ihre Schwerpunkte bestimmten Kreises und damit den durch .die Tellerfeder ausgeübten Druck auf die Druckscheibe zu vergrößern. Durch die Anordnung der Gewichte 38 an den Enden der Finger 34 und durch das Ausbiegen der Finger in axialer Richtung aus der Ebene der Tellerfeder wird die Fliehkraft vorteilhaft voll ausgenutzt, um den Außenrand der Tellerfeder gegen die Druckscheibe 12 zudrücken.In the construction according to the invention, the release sleeve 42 acts alone on the not bent fingers 32 of the plate spring, while the bent and weight-loaded fingers 34 are subject to centrifugal force, to the To support the pressure of the disc spring on the thrust washer 12. The greater the engine speed is, the greater the centrifugal force of the weight-loaded fingers 34, the second are bent outwards to .the radius of the determined by their centers of gravity Circle and thus the pressure exerted on the thrust washer by the disc spring to enlarge. By arranging the weights 38 at the ends of the fingers 34 and by bending the fingers in the axial direction out of the plane of the disc spring the centrifugal force is advantageously fully exploited around the outer edge of the disc spring press against the pressure disc 12.

Es wurde festgestellt, daß keine größere Kraft am Kupplungshebel erforderlich ist als bei den bisher bekannten Bauarten, um die Ausrückmuffe 42 für das Zurückziehen der Tellerfeder 28 von der Druckscheibe 12 zu bewegen, obwohl die Fliehkraft auf die Finger 34 wirkt.It has been found that no greater force is required on the clutch lever is than in the previously known types to the release sleeve 42 for the retraction of the plate spring 28 to move from the thrust washer 12, although the centrifugal force is on the fingers 34 acts.

Die Federkonstante der flacher geneigten Finger 32 und die Lage der Zapfen 30 ist so gewählt, daß sie den häufigsten Betriebszuständen der Kupplung angepaßt sind, die im Bereich niedriger Motordrehzahlen liegen. Daher ist für niedrige Motordrehzahlen keine größere Kraft am Kupplungshebel erforderlich. Bei höheren Motordrehzahlen werden die .ausgebogenen Finger 34 bei zurückgezogener Tellerfeder 28 auf die Drehachse zu bewegt, so daß bei jeder gegebenen Drehzahl die Fliehkraftwirkung zunehmend verringert wird. Die Verringerung der Fliehkraftwirkung ist größer als wenn die Gewichte 38 unmittelbar an den flacher geneigten Fingern 32 befestigt wären, da die Gewichte mit den ausgebogenen Fingern 34 in einem Kreisbogen um die Zapfen 30 gegen die Drehachse bewegt werden. Ferner ist der Hebelarm der Ausrückkraft auf die flacher geneigten Finger 32 um die Zapfen 30 größer als der Hebelarm der .durch die abgebogenen und gewichtsbelasteten Finger 34 erzeugten Fliehkräfte um die Zapfen 30, so daß eine geringere Ausrückkraft als die Einrückkraft benötigt wird, und diese Kraft wird zunehmend schwächer, zwein sich .die Gewichte nach innen bewegen.The spring constant of the flatter inclined fingers 32 and the location of the Pin 30 is chosen so that it meets the most common operating conditions of the clutch are adapted, which are in the range of low engine speeds. Hence it is for low Engine speeds no greater force is required on the clutch lever. At higher The engine speeds are the bent fingers 34 when the disc spring is withdrawn 28 moved towards the axis of rotation, so that the centrifugal force effect at any given speed is increasingly reduced. The reduction in centrifugal force is greater than if the weights 38 were attached directly to the flatter inclined fingers 32, because the weights with the bent fingers 34 in a circular arc around the pin 30 are moved against the axis of rotation. Furthermore, the release force is on the lever arm the flatter inclined fingers 32 around the pin 30 larger than the lever arm of the .durch the bent and weight-loaded fingers 34 generated centrifugal forces around the pins 30, so that a lower release force than the engagement force is required, and this Strength becomes increasingly weaker as the weights move inwards.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Gewichte 38 genügend weit aus der Ebene der Tellerfeder entfernt angeordnet sind, daß sie beim Ausrücken der Kupplung : nicht über die Zapfen 30 hinausbewegt werden. Die Fliehkräfte wirken daher stets auf .den Außenrand der Tellerfeder in Richtung auf die Druckscheibe und wirken jeder Neigung der Tellerfeder zum Zurückschnappen entgegen. ; Wären die Gewichte 38 an den flacher geneigten Fingern 32 befestigt, so würde die Fliehkraft die gewichtsbelasteten Enden gegen die Ausrückmuffe 42 drücken, wodurch die Bewegung der gewichtsbelasteten Finger begrenzt würde. Dies würde aber eine ; unerwünschte Begrenzung der Haltekraft der Kupplung bei großen Motordrehzahlen ergeben und ferner eine nicht beabsichtigte Drehung :der Ausrückmuffe verursachen, was zu Ausfällen führen kann. Wollte man dies durch Vergrößern des Anfangsabstandes der Ausrückmuffe ausgleichen, so würde hierdurch der Weg am Kupplungshebel in unerwünschter Weise vergrößert.It should be noted that the weights 38 sufficiently far from the Plane of the disc spring are arranged away that they are when the clutch is disengaged : are not moved beyond the pin 30. The centrifugal forces therefore always act on .the outer edge of the disc spring in the direction of the thrust washer and each act Against the tendency of the disc spring to snap back. ; If the weights were 38 on attached to the flatter inclined fingers 32, the centrifugal force would be weight-loaded Press ends against the release sleeve 42, causing the movement of the weight-loaded Fingers would be limited. But this would be a; undesired limitation of the holding force of the clutch at high engine speeds and also an unintended one Rotation: causing the clutch release sleeve, which can lead to failures. You wanted to compensate for this by increasing the initial spacing of the release sleeve, so would this increases the path on the clutch lever in an undesirable manner.

Da die gewichtsbelasteten Finger 34 abgebogen sind, kommen sie nie mit der Ausrückmuffe 42 in Berührung. Die flacher geneigten Finger 32 werden nur wenig durch die von den gewichtsbelasteten Fingern 34 erzeugten Fliehkräfte gegen die Ausrückmuffe 42 bewegt. Dies liegt daran, daß die Fliehkräfte im wesentlichen den Druck des Außenrandes der Tellerfeder auf die Druckscheibe 12 vergrößern, und die Tellerfeder nur um einen unbeachtlichen Betrag bewegen.Since the weighted fingers 34 are bent, they never come with the release sleeve 42 in contact. The flatter inclined fingers 32 are only little by the centrifugal forces generated by the weight-loaded fingers 34 against the release sleeve 42 moves. This is because the centrifugal forces are essentially increase the pressure of the outer edge of the disc spring on the thrust washer 12, and Move the disc spring only by an insignificant amount.

Da die Finger 34 aus ihrer normalen Ebene abgebogen sind, wird an den Öffnungen 36 des Kupplungsdeckels ein größerer Kühllufteinlaßquerschnitt freigegeben. Bei den bisherigen Bauarten kann die Kühlluft allein zwischen den flacher geneigten Fingern 32 der Tellerfeder hindurchströmen, so daß sich ein nur geringer Eintrittsquerschnitt für die Kühlluft ergibt, die durch die Öffnungen 36 des Kupplungsdeckels durch die Schleuderpumpenwirkung der Rippen 26 der Druckscheibe 12 gesaugt wird. Die abgebogenen Finger 34 schaffen einen zusätzlichen Einlaßquerschnitt für die Kühlluft, so daß ein besserer Kühlluftumlauf um die Ausrückmuffe und längs der Druckscheibe eintritt, um die Reibungswärme dieser Teile abzuführen. Da die gewichtsbelasteten Finger 34 sich bei großer Motordrehzahl nach außen bewegen, wird dann der Eintrittsquerschnitt für die Kühlluft noch vergrößert.Since the fingers 34 are bent out of their normal plane, becomes on the openings 36 of the clutch cover released a larger cooling air inlet cross-section. With the previous designs, the cooling air can only be between the flatter inclined ones Fingers 32 of the plate spring flow through, so that there is only a small inlet cross-section for the cooling air that passes through the openings 36 of the clutch cover through the Centrifugal pump effect of the ribs 26 of the pressure disc 12 is sucked. The bent ones Fingers 34 create an additional inlet cross-section for the cooling air, so that there is better cooling air circulation around the release sleeve and along the thrust washer, to dissipate the frictional heat from these parts. Since the weight-loaded fingers 34 move outwards at high engine speed, then becomes the inlet cross-section enlarged for the cooling air.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Friction clutch with a, a cover carrying serving as a counterpressure disk, one axially mounted in the cover movable pressure disc, one with friction linings on the driven one Shaft axially displaceable clutch disc between the flywheel and the pressure disc and with a plate spring serving as a clutch spring with several radially inward facing. Spring fingers, which is pivotably mounted in the lid and which are by a pressure exerted on its inner circumference by means of a pressure driven on the Shaft axially movable release sleeve with its outer circumference from the thrust washer the clutch lifts, characterized in that individual spring fingers (34) of the plate spring (28) about half of its inner free length from the clutch pressure disc (12) are bent away at an obtuse angle to their other direction.

2. Friction clutch according to claim 1, characterized in that the bent fingers (34) weights (38) wear.