DE10340665A1 - Energy storing device for a friction clutch has a ring-type energy-storing body and operating sections arranged around a periphery - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftspeicher für eine Reibungskupplung, wie sie beispielsweise im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.The The present invention relates to a force accumulator for a friction clutch, as used for example in the drive train of motor vehicles becomes.
Mit den zunehmend drehmomentenstärker werdenden Antriebsmotoren in Kraftfahrzeugen werden auch die Drehmoment übertragenden Systembereiche eines Antriebsstrangs stärker belastet bzw. müssen dazu in der Lage sein, entsprechend hohe Drehmomente zu übertragen. Die in Reibungskupplungen übertragbaren Drehmomente sind im Wesentlichen bestimmt durch die Größe der wirksamen Reibflächen sowie die Kraft, mit welcher diese Reibflächen gegeneinander gepresst werden. Diese Kraft wiederum wird im Allgemeinen bei Kupplungen des Normal-Geschlossen-Typs durch so genannte Kraftspeicher, beispielsweise Membranfedern, erzeugt. Da derartige Reibungskupplungen grundsätzlich auch wesentlichen Bauraumbeschränkungen unterliegen und insofern eine beliebige Vergrößerung der Reibflächen nicht möglich ist bzw. der Größe der Reibflächen eine definierte Grenze gesetzt ist, besteht grundsätzlich die Anforderung, zur Erhöhung der übertragbaren Drehmomente die Anpresskraft, mit welcher die Reibflächen gegeneinander gepresst werden, zu erhöhen. Hier wird versucht, durch entsprechende Formgebung im Bereich der Kraftspeicher, also beispielsweise der Membranfedern, dafür zu sorgen, dass diese Kräfte erzeugt werden können. Die dafür vorgesehenen Formgebungen bzw. Bearbeitungsmaßnahmen können jedoch nicht verhindern, dass in verschiedenen Bereichen der Kraftspeicher sehr hohe Belastungen auftreten. Auch bestehen fertigungstechnische Probleme insofern, als diese Kraftspeicher im Allgemeinen aus Federstahlblech ausgestanzt werden, so dass der ringartige Kraftspeicherkörper mit den zur Betätigung dienenden Betätigungsabschnitten integral bereitgestellt wird. Einerseits können zur Herstellung derartiger Kraftspeicher Federstahlbleche nur bis zu einer begrenzten Dicke bearbeitet werden, andererseits führt das Bestreben, möglichst große Federkräfte zu erzeugen, insbesondere im Übergangsbereich zwischen den Betätigungsabschnitten und dem ringartigen Kraftspeicherkörper zu erheblichen Belastungen.With the increasingly torque-increasing Drive motors in motor vehicles will also transmit the torque System areas of a drive train more heavily loaded or need to be able to transmit correspondingly high torques. The transferable in friction clutches Torques are essentially determined by the size of the effective friction surfaces as well the force with which these friction surfaces pressed against each other become. This force in turn is generally used in clutches of the normal-closed type produced by so-called energy storage, such as diaphragm springs. There Such friction clutches basically also essential space limitations subject and insofar any increase in the friction surfaces not possible is or the size of the friction surfaces a defined limit, there is basically the requirement to Increase in the transferable Torques the contact force with which the friction surfaces against each other be pressed, increase. Here one tries, by appropriate shaping in the range of Energy storage, so for example the diaphragm springs, to ensure that these forces can be generated. The meant for However, shaping or processing measures can not prevent that in different areas of the energy storage very high loads occur. There are also manufacturing problems in that as this energy storage generally stamped out of spring steel sheet be so that the annular force storage body with the serving for actuation operating portions is provided integrally. On the one hand, for the production of such energy storage Spring steel sheets can only be machined to a limited thickness, on the other hand that leads Endeavor, if possible size spring forces to produce, especially in the transition region between the operating sections and the annular force storage body to considerable loads.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftspeicher für eine Reibungskupplung bereitzustellen, welcher in einfacher Art und Weise an die im Bereich einer Reibungskupplung auftretenden Anforderungen anpassbar ist.It The object of the present invention is a force accumulator for one To provide friction clutch, which in a simple manner the requirements occurring in the area of a friction clutch is customizable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kraftspeicher für eine Reibungskupplung, umfassend einen im Wesentlichen ringartigen Kraftspeicherkörper sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend an dem Kraftspeicherkörper vorgesehenen und sich von diesem weg erstreckenden Betätigungsabschnitten, welche Betätigungsabschnitte von dem Kraftspeicherkörper separat ausgebildet sind und mit diesem zur Kraftübertragung verbunden sind.According to the invention this Task solved by an energy storage for a friction clutch comprising a substantially annular force storage body and a plurality of circumferentially successively on the Power storage body provided and extending away from this operating sections, which operating sections from the force storage body are formed separately and with this for power transmission are connected.
Durch das Aufteilen des Kraftspeichers in zwei voneinander unabhängig gefertigte Bereiche, nämlich den ringartigen Kraftspeicherkörper einerseits, also denjenigen Bereich, welcher zur Bereitstellung der Einrückkraft ausgebildet ist, und die Betätigungsabschnitte andererseits, also diejenigen Bereiche, welche durch ein Ausrückersystem beaufschlagt werden, um den Kraftspeicherkörper entgegen seiner eigenen Vorspannwirkung zu verformen, wird es möglich, für diese beiden elementaren Bereiche des Kraftspeichers jeweils optimierte Materialien einzusetzen und diese Bereiche auch mit optimierter Formgebung auszugestalten.By splitting up the force accumulator into two independently manufactured ones Areas, namely the ring-like force storage body on the one hand, ie the area which is to be provided the engagement force is formed, and the operating portions on the other hand, ie those areas, which by a release system be applied to the force storage body against its own Preload action to deform, it becomes possible for these two elementary Areas of the energy storage each use optimized materials and to design these areas with optimized shaping.
Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Kraftspeicherkörper und den Betätigungsabschnitten kann bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte mit dem Kraftspeicherkörper durch Verkleben oder/und Verschweißen oder/und Verlöten verbunden ist. Weiterhin ist es möglich, dass wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte mit dem Kraftspeicherkörper durch jeweils wenigstens ein Befestigungsorgan, vorzugsweise Nietbolzen, verbunden ist.to Preparation of the connection between the force storage body and the operating sections can in a particularly easy to implement embodiment be provided that at least a part of the operating sections with the force storage body connected by gluing and / or welding and / or soldering is. Furthermore, it is possible that at least a part of the operating sections with the force storage body by at least one fastening element, preferably rivet bolts, connected is.
Vor allem bei Kraftspeichern, die zur Bereitstellung sehr hoher Einrückkräfte ausgebildet sein sollen und bei welchen dementsprechend auch sehr hohe Ausrückkräfte über die Betätigungsabschnitte übertragen werden müssen, wird gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, dass wenigstens ein Teil der Betätigungsabschnitte den Kraftspeicherkörper an beiden Seiten übergreifende und zwischen sich aufnehmende Befestigungsbereiche aufweist.In front especially with energy stores, which are designed to provide very high engagement forces should be and which accordingly also very high Ausrückkräfte on the Transfer operating sections Need to become, will according to one further advantageous aspect of the invention proposed that at least a part of the operating sections the force storage body cross-border on both sides and having between them receiving mounting portions.
Um dabei eine stabile verliersichere Kopplung bereitstellen zu können, kann auch hier vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsbereiche von wenigstens einem Betätigungsabschnitt mit dem Kraftspeicherkörper durch wenigstens ein Befestigungsorgan fest verbunden ist. Selbstverständlich können auch bei dieser Variante die Betätigungsabschnitte oder zumindest ein Teil davon durch Verkleben, Verlöten oder Verschweißen mit dem Kraftspeicherkörper verbunden werden.Around thereby be able to provide a stable captive coupling can be provided here that at least one of the attachment areas of at least one operating section with the force storage body is firmly connected by at least one fastening member. Of course you can too in this variant, the operating sections or at least some of it by gluing, soldering or weld together with the force storage body get connected.
Weiterhin kann eine stabile Kopplung der Betätigungsabschnitte mit dem Kraftspeicherkörper dadurch erlangt werden, dass der Kraftspeicherkörper zwischen den an beiden Seiten desselben angeordneten Befestigungsbereichen in Klemmgriff gehalten ist.Furthermore, a stable coupling of the actuating portions with the force storage body da be obtained by that the force storing body is held between the arranged on both sides of the same fixing areas in clamping grip.
Zur festen Kopplung des Kraftspeicherkörpers mit den Betätigungsabschnitten kann weiterhin vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsbereiche sich über die gesamte radiale Erstreckung des Kraftspeicherkörpers in dem mit dem Betätigungsabschnitt zusammenwirkenden Bereich desselben erstreckt und an oder nahe seinem radial inneren Endbereich oder/und an oder nahe seinem radial äußeren Endbereich mit dem anderen Befestigungsbereich verbunden ist. Eine sehr stabile und gleichwohl einfach zu realisierende Ausgestaltungsform kann hier vorsehen, dass der andere Befestigungsbereich wenigstens einen Befestigungsabschnitt aufweist, der mit dem einen Befestigungsbereich integral verbunden ist, wobei weiter vorgesehen sein kann, dass der andere Befestigungsbereich einen den Kraftspeicherkörper an seinem äußeren Endbereich übergreifenden und mit dem einen Befestigungsbereich integral ausgebildeten ersten Befestigungsabschnitt aufweist und einen den Kraftspeicherkörper an einem inneren Endbereich übergreifenden und mit dem einen Befestigungsbereich integral verbundenen zweiten Befestigungsabschnitt aufweist.to fixed coupling of the force storage body with the operating sections can furthermore be provided that at least one of the attachment areas over the entire radial extent of the energy storage body in with the operating section co-extensive area of the same and at or near his radially inner end region and / or at or near its radially outer end region connected to the other attachment area. A very stable one and yet easy to implement embodiment can Provide here that the other attachment area at least one Attachment section, which with the one attachment area is integrally connected, wherein it can further be provided that the other attachment area to the force storage body its outer end region cross and with the one attachment area integrally formed first Attachment section and a the energy storage body an inner end region across and with the one attachment area integrally connected second Attachment section has.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der andere Befestigungsbereich wenigstens einen Befestigungsabschnitt aufweist, der mit dem einen Befestigungsbereich durch wenigstens ein Befestigungsorgan, vorzugsweise Nietbolzen, verbunden ist.alternative can be provided that the other attachment area at least having a fastening portion, which with the one fastening area by at least one fastening element, preferably rivet bolts, connected is.
Ferner kann zum möglichst einfachen Herstellen der festen Verbindung zwischen den Betätigungsabschnitten und dem Kraftspeicherkörper vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Befestigungsabschnitte des anderen Befestigungsbereichs mit dem Kraftspeicherkörper in Rasteingriff steht oder bringbar ist.Further can be as possible easy to make the tight connection between the operating sections and the force storage body be provided that at least one of the attachment sections the other attachment area with the force storage body in Locking intervention is or can be brought.
Bei einer aus Herstellungskosten vorteilhaften Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Betätigungsabschnitt durch Ausstanzen oder Ausschneiden aus Blechmaterial gebildet ist, wobei es dann weiter möglich ist, dass wenigstens einer der Betätigungsbereiche wenigstens teilweise durch Umformen eines Blechrohlings gebildet ist.at one advantageous from manufacturing costs embodiment be provided that at least one operating portion by punching or cut from sheet metal material is formed, and then it still possible is that at least one of the actuation areas at least partially formed by forming a sheet metal blank.
Eine alternative Variante der Kopplung zwischen den Betätigungsabschnitten und dem Kraftspeicherkörper kann dadurch erlangt werden, dass an dem Kraftspeicherkörper für wenigstens einen Betätigungsabschnitt eine Befestigungsformation vorgesehen ist, welche mit einem Betätigungsabschnitt in Befestigungseingriff steht oder bringbar ist. Da der Kraftspeicherkörper im Allgemeinen ebenfalls als Stanzteil aus einem Federstahlblechgrundmaterial bereitgestellt wird, kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die Befestigungsformation wenigstens einen hakenartigen Befestigungsvorsprung umfasst, welcher den Betätigungsabschnitt übergreift. Diese hakenartigen Befestigungsvorsprünge können dann durch Vorsehen entsprechender Ausstanzungen und Umformungsvorgänge bereitgestellt werden.A alternative variant of the coupling between the operating sections and the force storage body can be obtained by attaching to the force storage body for at least an operating section a fastening formation is provided, which with an operating section in Fastening engagement is or can be brought. Since the energy storage body in Generally also provided as a stamped part of a spring steel sheet base material is, it can be provided, for example, that the fastening formation comprises at least one hook-like fastening projection, which engages over the operating section. These hook-like fastening projections can then provided by providing appropriate punching and forming operations become.
Hier kann eine sehr stabile Kopplung dadurch erlangt werden, dass wenigstens ein hakenartiger Befestigungsvorsprung durch eine Öffnung in dem Betätigungsabschnitt hindurchgreift oder/und dass die Befestigungsformation für wenigstens einen Betätigungsabschnitt wenigstens zwei radial versetzte Befestigungsvorsprünge umfasst.Here a very stable coupling can be achieved by at least a hook-like fastening projection through an opening in the actuating section passes through and / or that the fastening formation for at least an operating section comprises at least two radially offset fastening projections.
Gemäß einer weiteren Variante ist es hier möglich, dass die Befestigungsformation für wenigstens einen Betätigungsabschnitt eine Einführöffnung umfasst, wobei radial innerhalb der Einführöffnung ein erster Abstützbereich an dem Kraftspeicherkörper vorgesehen ist, welcher bei eingeführtem Betätigungsabschnitt an einer ersten Seite desselben liegt, und radial außerhalb der Einführöffnung ein zweiter Abstützbereich an dem Kraftspeicherkörper vorgesehen ist, welcher bei eingeführtem Betätigungsabschnitt an einer der ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite desselben liegt.According to one another variant is possible here, that the fastening formation for at least one operating section includes an insertion opening, wherein radially within the insertion opening a first support area on the force storage body is provided, which at an inserted operating portion at a first Side thereof, and radially outside the insertion opening second support area on the force storage body is provided, which when inserted operating section on one of first side opposite second side of the same.
Um bei dieser Variante dafür zu sorgen, dass die Betätigungsabschnitte in definierter Radiallage bezüglich des Kraftspeicherkörpers gehalten werden können, wird vorgeschlagen, dass an dem Betätigungsabschnitt ein mit dem Kraftspeicherkörper zusammenwirkender Radialbewegungsanschlag vorgesehen ist.Around in this variant for it to take care of the operating sections in a defined radial position of the energy storage body can be held It is proposed that at the operating section with the Power storage body cooperating radial motion stop is provided.
Da im Allgemeinen aus Kostengründen oder aus Gründen der leichteren Herstellbarkeit die Betätigungsabschnitte aus Blechmaterial gebildet werden, kann zum Erhöhen der Steifigkeit derselben vorgesehen sein, dass wenigstens ein Betätigungsabschnitt wenigstens einen sich im Wesentlichen radial bezüglich einer Drehachse erstreckenden Biegungsbereich aufweist.There generally for cost reasons or for reasons the easier manufacturability of the operating sections of sheet metal material can be made to increase the stiffness of the same be provided that at least one operating section at least one extending substantially radially with respect to a rotation axis Bending area has.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein erfindungsgemäßer Kraftspeicher vorgesehen ist.The The present invention further relates to a friction clutch for a motor vehicle, in which an inventive energy storage is provided.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:following the invention with reference to the accompanying drawings with reference Preferred embodiments described in detail. It shows:
In
den
In
der in den
Auf
diese Art und Weise kann ein Kraftspeicher
In
den
Eine
weitere Variante ist in den
Es
sei darauf hingewiesen, dass bei den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen, ebenso
wie bei nachfolgend noch zu beschreibenden Ausgestaltungsformen,
verschiedene Arten der festen Kopplung der Betätigungsabschnitte
Nachfolgend wird eine alternative Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers beschrieben. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet.following an alternative embodiment of a force accumulator according to the invention will be described. Components which components described above in terms Structure or function correspond, are denoted by the same reference numerals under addition of Annex "a".
Bei
der in den
Durch
die beiden Befestigungsabschnitte
In
den
Der
Befestigungsabschnitt
Auch
hier kann die feste Ankopplung der Betätigungsabschnitte
Die
Somit
ist bei dieser Ausgestaltungsform der Kraftspeicherkörper
Die
Die
Man
erkennt in
Eine
alternative Ausgestaltungsform hierzu ist in den
Eine
alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Kraftspeichers
ist in den
Bei
der in den
Bei
dieser Ausgestaltungsform könnten
beispielsweise am radial äußeren Bereich
der Betätigungsabschnitte
In
den
Die
Betätigungsabschnitte
Die
in
Abschließend sei noch einmal darauf hingewiesen, dass selbstverständlich verschiedene Arten der Anbindung von Betätigungsabschnitten an den Kraftspeicherkörper kombiniert werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, die verschiedenen oder mehrere Betätigungsabschnitte eines Kraftspeichers in verschiedener Art und Weise an den Kraftspeicherkörper anzubinden. Zum Vermeiden von Unwuchten ist es jedoch vorteilhaft, den Kraftspeicher symmetrisch auszugestalten, d.h. die verschiedenen Betätigungsabschnitte in gleicher Art und Weise am Kraftspeicherkörper anzubinden.In conclusion, be Once again noted that, of course, different types of Connection of operating sections to the force storage body can be combined. Of course it is it also possible the various or multiple operating sections of a force accumulator connect in various ways to the force storage body. To avoid imbalances, however, it is advantageous to the energy storage Symmetric design, i. the different operating sections in the same way to connect to the force storage body.
Ein wesentlicher Vorteil der vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Kraftspeicher ist, dass durch die separate Ausgestaltung des Kraftspeicherkörpers von den Betätigungsabschnitten die Einstellung individueller Kraft-Weg-Charakteristiken möglich ist, ohne Rücksicht auf den speziellen Aufbau der Betätigungsabschnitte, insbesondere die Stärke des hierfür verwendeten Blechmaterials, nehmen zu müssen. So ist es beispielsweise möglich, den Kraftspeicherkörper aus sehr dünnem Material, beispielsweise Blechmaterial, herzustellen, und die Betätigungsabschnitte aus sehr dickem und somit steifem Blechmaterial herzustellen. Auf diese Art und Weise können vergleichsweise "weiche" Kraftspeicher realisiert werden, und zwar unabhängig von der Ausgestaltung der Betätigungsabschnitte. Weiterhin ist es möglich, den Kraftspeicherkörper einerseits oder/und die Betätigungsabschnitte andererseits in verschiedener Art und Weise zu behandeln, beispielsweise durch Wärmebehandlung, durch spezielle Härtverfahren o.dgl., um auch hier durch ein optimiertes Betriebsverhalten zu unterstützen.A significant advantage of the force accumulator according to the invention described above is that the separate configuration of the force storage body of the operating sections, the adjustment of individual force-displacement characteristics is possible, regardless of the specific structure of the operating sections, in particular the strength of the sheet material used for this purpose, neh to have to. Thus, it is possible, for example, the force storage body of very thin material, such as sheet material to produce, and to produce the actuating portions of very thick and thus rigid sheet material. In this way, relatively "soft" energy storage can be realized, regardless of the configuration of the operating sections. Furthermore, it is possible to treat the force storage body on the one hand and / or the operating sections on the other hand in various ways, for example by heat treatment, by special hardening process or the like. To support here by an optimized performance.
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