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Torsionsschwingungsdämpfer
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Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere
für Kraftfahrzeugkupplungsscheiben mit einem Kraftspeicher geringerer Steifigkeit
aufweisenden Vordämpfer und einem Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisenden
Hauptdämpfer, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Ausgangsteilen
des Vor- und Hauptdämpfers wirksam sind und das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
ein mit Innenprofil zum Aufsetzen auf eine Getriebewelle versehenes Nabenteil ist,
auf dem drehfest das Ausgangsteil des Vordämpfers aufgenommen ist und weiterhin
das Ausgangsteil des Hauptdämpfers über ein Innenprofil, welches mit einem Außenprofil
des Nabenteiles in Eingriff steht und diese Profile dem Ausgangsteil des Hauptdämpfers
gegenüber dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers eine begrenzte Relativverdrehung
ermöglichan.
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Bei Kupplungsscheiben, wie sie beispielsweise durch die GB-A 20 80
488 bekannt geworden sind, muß der Vordämpfer auf der Außenseite einer der das Eingangsteil
der Kupplungsscheibe bildenden Seitenscheiben vormontiert werden. Der Aufbau des
Vordämpfers erfor-
dert hierfür eine Vielzahl von Einzelteilen,
insbesondere paarweise gegenüberliegende Führungsplatten, zwischen denen ein Flansch
sich erstreckt, wobei zur Befestigung der Führungsplatten an der entprechenden Seitenscheibe
zusätzliche Nietbolzen erforderlich sind.
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Ein derartiger Aufbau der Kupplungsscheibe ist verhältnismäßig aufwendig
und teuer und benötigt weiterhin einen relativ großen axialen Bauraum.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer
der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders kompakt aufgebaut ist und
somit einen verhältnismäßig geringen Bauraum benötigt, weiterhin eine einwandfreie
Beaufschlagung und Führung der Federn des Vordämpfers sicherstellt, sowie besonders
einfach im Aufbau ist. Weiterhin soll eine einfache Montage sichergestellt werden,
sowie eine preiswerte Herstellung und eine sichere Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer
der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß der Vordämpfer je ein aus einem
scheibenartigen Bauteil bestehendes Eingangs- und Ausgangsteil besitzt, von denen
mindestens eines ein Kunststoffteil ist, welches in Umfangsrichtung gelegte Aufnahmetaschen
aufweist, zur Aufnahme der zumindest annähernd in tangentialer Richtung angeordneten
Kraftspeicher des Vordämpfers und die Aufnahmetaschen die Kraftspeicher wenigstens
teilweise umhüllen und mit den Enden der Kraftspeicher zusammenwirkende Bereiche
aufweisen. Ein derartiger
Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers ist besonders einfach und
kostengünstig, da der Vordämpfer außer den Kraftspeichern lediglich zwei Teile,
nämlich das Eingangsteil und das Ausgangsteil aufweisen kann, wobei weiterhin die
Verwendung eines Kunststoffteils mit Aufnahmetaschen für die Kraftspeicher eine
einwandfreie Halterung bzw. Führung der Kraftspeicher sicherstellt. Weiterhin können
Kunststoffteile in besonders einfacher und rationeller Weise hergestellt werden
z. B. durch Spritzen von faserverstärkten Kunststoffen. Ein weiterer Vorteil derartiger
Kunststoffteile besteht darin, daß eine große Variationsmöglichkeit bezüglich der
Gestaltung vorhanden ist, wodurch diese in besonders einfacher Weise an die vorhandenen
Platzverhältnisse angepaßt werden können.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Aufnahmetaschen derart
ausgebildet sind, daß das Kunststoffteil die Krafspeicher über einen wesentlichen
Bereich ihres Umfanges umgreifen. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Aufnahmetaschen
derart ausgebildet sind, daß die Kraftspeicher über wenigstens 180 Grad ihres Umfanges
von dem Kunststoffteil umhüllt sind. Eine derartige Ausgestaltung der Aufnahmetaschen
ermöglicht eine einwandfreie Halterung bzw. Lagerung der Kraftspeicher des Vordämpfers.
Angebracht kann es dabei sein, wenn zumindest annähernd die radial äußere Hälfte
der Kraftspeicher von dem Kunststoffteil umgeben ist, so daß eine einwandfreie Sicherung
der Kraftspeicher in radialer Richtung sichergestellt wird.
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Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Torsionsschwingungsdämpfers
eine einwandfreie Beaufschlagung der Enden der Kraftspeicher des Vordämpfers sichergestellt
werden, da die mit
diesen Enden zusammenwirkenden Bereiche des
Kunststoffteils derart ausgebildet werden können, daß diese die Kraftspeicher zumindest
an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten beaufschlagen können.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest das Ausgangsteil des Vordämpfers
oder zumindest das Eingangsteil des Vordämpfers durch ein Kunststoffteil gebildet
ist. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn sowohl
das Ausgangs- als auch das Eingangsteil aus Kunststoff bestehen.
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Besonders angebracht kann es sein, wenn das Kunststoffteil ein scheibenartiges
Bauteil mit zwei axial entgegengerichteten Seiten bildet und die Aufnahmetaschen
sich von einer der Seiten axial in dieses hineinerstrecken. Vorteilhaft kann es
dabei sein, wenn die Aufnahmetaschen in axialer Richtung zur anderen der Seiten
hin geschlossen sind. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn - in Umfangsrichtung betrachtet
- die Aufnahmetaschen mit sich kreisbogenartig erstreckenden Schlitzen in Verbindung
stehen. Die Schlitze können dabei sich axial von der gleichen Seite wie die Aufnahmetaschen
in das Kunststoffteil hineinerstrecken. Ein solches mit Schlitzen versehenes Kunststoffteil
eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für einen Vordämpfer, welcher ein zweites
Bauteil aufweist, das axial gerichtete Vorsprünge besitzt, die in die Schlitze eingreifen
und mit den Endbereichen der Kraftspeicher des Vordämpfers zusammenwirken können.
Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die axialen Vorsprünge sich über
einen Durchmesser der Kraftspeicher des Vordämpfers erstrecken, wobei es weiterhin
angebracht
sein kann, wenn das zweite Bauteil, welches die axialen
Vorsprünge aufweist, das Ausgangsteil des Vordämpfers bildet. Für manche Anwendungsfälle
kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn dieses zweite Bauteil das Eingangsteil
des Vordämpfers bildet.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Aufnahmetaschen, ausgehend
von ihrer offenen Seite, schräg nach außen hin verlaufende Bereiche besitzen und
mit ihrem radial äußeren Abschnitt jeweils eine radiale Hinterschneidung im Kunststoffteil
bilden, wodurch auch eine einwandfreie Halterung der in den Aufnahmetaschen enthaltenen
Kraftspeicher in axialer Richtung sichergestellt wird.
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Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer
derart ausgebaut ist, daß das Kunststoffteil zusätzlich als Reibring dient.
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Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers
kann gegeben sein, wenn das zweite Bauteil ein Blechformteil ist, welches einen
radialen ringartigen Bereich aufweist, an dessen radial äußerem Umfang axial abgebogene
Arme vorgesehen sind, welche in die Schlitze des Kunststoffteiles eingreifen, und
an dessem radial Inneren Umfang radial gerichtete Zähne vorgesehen sind, welche
mit dem Außenprofil des das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers bildenden
Nabenteiles zusammenwirken.
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Bei Torsionsschwingungsdämpfern mit einem Eingangsteil, das durch
zwei beabstandete Seitenscheiben gebildet ist, die zwischen sich einen das Ausgangsteil
des Hauptdämpfers bildenden Flansch aufnehmen, kann es besonders vorteilhaft sein,
wenn der Vordämpfer axial zwischen dem Flansch und einer der das Eingangsteil des
Torsionsschwingungsdämpfers bildenden Seitenscheiben angeordnet ist. Bei einem derartigen
Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers kann in vorteilhafter Weise der ohnehin in
den meisten Fällen zwischen den das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
bildenden Seitenscheiben und dem das Ausgangsteil des Hauptdämpfers bildenden Nabenteil
vorhandene axiale Bauraum für den Vordämpfer benutzt werden.
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Weiterhin können aufgrund des axialen Versatzes zwischen den Kraftspeichern
des Hauptdämpfers und den Kraftspeichern des Vordämpfers die Kraftspeicher beider
Dämpfer in radialer Richtung näher aneinandergerückt werden, wodurch ein platzsparender
Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers möglich ist. Bei einem derartigen Aufbau
des Torsionsschwingungsdämpfers kann in vorteilhafter Weise das Kunststoffteil axial
zwischen dem Flansch des Hauptdämpfers und einer der Seitenscheiben eingespannt
werden, wodurch dieses bei einer Relativverdrehung zwischen dem Eingangsteil und
dem Ausgangsteil des Hauptdämpfers zusätzlich eine Reibungsdämpfung erzeugen kann.
Weiterhin kann es bei einem solchen Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers zweckmäßig
sein, wenn das Ausgangsteil des Vordämpfers axial zwischen dem Kupplungsteil und
dem Flansch des Hauptdämpfers angeordnet ist, wobei es dabei angebracht sein kann,
wenn das Ausgangsteil des
Vordämpfers zwischen dem Kunststoffteil
und dem Flansch des Hauptdämpfers ein axiales Spiel aufweist. Durch letztere Maßnahme
wird eine ungewollte Reibung vermieden.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das das Eingangsteil des
Vordämpfers bildende Kunststoffteil das Ausgangsteil des Vordämpfers axial übergreift
und mit dem Flansch des Hauptdämpfers drehfest ist.
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Dabei kann das Eingangsteil aus Kunststoff über den gesamten Umfang
am Flansch anliegen, wodurch der Vordämpfer radial nach außen hin abgekapselt ist.
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Zur Drehsicherung des Kunststoffteils gegenüber dem das Ausgangsteil
des Hauptdämpfers bildenden Flansch, kann es angebracht sein, wenn das Kunststoffteil
an seiner dem Flansch zugewandten Seite axiale Vorsprünge wie Nasen aufweist, welche
in Ausschnitte des Flansches eingreifen.
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Weiterhin kann es bei Torsionsschwingungsdämpfern, bei denen das Eingangsteil
durch zwei axial beabstandete Seitenscheiben gebildet ist, die zwischen sich einen
das Ausgangsteil des Hauptdämpfers bildenden Flansch aufnehmen, wobei der Vordämpfer
zwischen diesem Flansch und einer der Seitenscheiben angeordnet ist, vorteilhaft
sein, wenn auf der dem Kunststoffteil abgewandten Seite des Flansches eine zwischen
dieser Seite und der anderen Seitenscheibe des Eingangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers
vorgespannter
Kraftspeicher, wie eine Tellerfeder angeordnet ist,
welche die axiale Verspannung des Kunststoffteiles zwischen dem Flansch des Hauptdämpfers
und der einen Seitenscheibe sicherstellt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Kunststoffteil
Einfädelungsschrägen für die Kraftspeicher des Vordämpfers aufweisen, welche von
der offenen Seite der Aufnahmetaschen ausgehen und an den Endbereich der Aufnahmetaschen,
welche mit den Enden der Kraftspeicher zusammenwirken, enden. Derartige Einfädelungsschrägen
erleichtern die Montage des Torsionsschwingungsdämpfers.
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Für manche Anwendungsfälle kann es auch besonders vorteilhaft sein,
wenn die das Eingangs- und Ausgangsteil des Vordämpfers bildenden scheibenartigen
Bauteile radial übereinander angeordnet sind. Eine derartige Ausgestaltung des Vordämpfers
erfordert einen besonders geringen axialen Bauraum. Zweckmäßig kann es dabei sein,
wenn das Ausgangsteil des Vordämpfers innerhalb des Eingangsteils aufgenommen ist.
Besonders angebracht kann es dabei sein, wenn das Eingangsteil und das Ausgangsteil
des Vordämpfers zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe angeordnet sind. Weiterhin
kann es bei einer derartigen Ausgestaltung des Vordämpfers besonders günstig sein,
wenn sowohl das Eingangteil als auch das Ausgangsteil des Vordämpfers aus Kunststoffteilen
bestehen, welche halbschalenartige Aufnahmetaschen aufweisen, die sich gegenüberliegen
und die Kraftspeicher des Vordämpfers aufnehmen und umschließen.
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Um den Vordämpfer eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers
anzusteuern, kann es für manche Anwendungsfälle weiterhin vorteilhaft sein, wenn
das Eingangsteil des Vordämpfers Ausleger, Ausschnitte oder dgl. besitzt, welche
mit Federn höherer Steifigkeit des Hauptdämpfers zusammenwirken, derart, daß das
Eingangsteil des Vordämpfers durch diese Federn höherer Steifigkeit zumindest über
einen Teilbereich des möglichen Gesamtverdrehwinkels zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil
des Torsionsschwingungsdämpfers angetrieben bzw. mitgenommen werden.
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Anhand der Figuren 1 bis 9 sei die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt: Figur 1 eine Kupplunggscheibe im Schnitt, Figur 2 die
obere Seite des Schnittes gemäß Figur 1 im vergrößerten Maßstab, Figur 3 die untere
Seite des Schnittes gemäß Figur 1 im vergrößerten Maßstab, Figur 4 das das Eingangsteil
des Vordämpfers der Kupplungsscheibe gemäß den Figuren 1 bis 3 bildende Kunststoffteil,
Figur
5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der Figur 4, Figur 6 eine weitere Ausführungsform
einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Kupplungsscheibe, Figur 7 eine teilweise
in Ansicht dargestellte, erfindungsgemäße Kupplungsscheibe, Figur 8 einen Schnitt
gemäß der Linie VIII- VIII der Figur 7 und Figur 9 das Detail X gemäß Figur 8 im
vergrößerten Maßstab.
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Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Kupplungsscheibe 1 besitzt
einen Vordämpfer 2 und einen Hauptdämpfer 3. Das Eingangsteil der Kupplungsscheibe
1, welches gleichzeitig das Eingangsteil des Hauptdämpfers 3 darstellt, ist durch
eine Reibbeläge 4 tragende Mitnehmerscheibe 5 sowie eine mit dieser über Abstandsbolzen
6 drehfest verbundene Gegenscheibe 7 gebildet. Das Ausgangsteil des Hauptdämpfers
3 ist durch einen Flansch 8 gebildet, der eine Innenverzahnung 9 aufweist, welche
in eine Außenverzahnung 10 eines das Ausgangsteil der Kupplungsscheibe 1 bildenden
Nabenkörpers 11 eingreift. Zwischen der Außenverzahung 10 des Nabenkörpers 11 und
der Innenverzahnung 9 des Flansches 8 ist in Umfangsrichtung ein Zahnflankenspiel
vorhanden, welches dem Wirkbereich des Vordämpfers 2 entspricht. Zur Aufnahme auf
eine Getriebeeingangswelle weist der Nabenkörper 11 weiterhin eine Innenverzahnung
12 auf.
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Der Hauptdämpfer 3 besitzt Federn 13, welche in fensterförmigen Ausnehmungen
14,15 der Mitnehmer- und Gegenscheibe 5,7 einerseits, sowie in fensterförmigen Ausschnitten
16 des Flansches 8 andererseits, vorgesehen sind. Zwischen den drehfest miteinander
verbundenen Scheiben 5 und 7 und dem Flansch 8 ist eine Relativverdrehung entgegen
der Wirkung der Federn 13 möglich. Diese Verdrehung wird durch Anschlag der Abstandsbolzen
6, welche die beiden Scheiben 5 und 7 miteinander verbinden, an den Endkonturen
der Ausschnitte 17 des Flansches 8, durch welche sie axial hindurchragen, begrenzt.
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Der Vordämpfer 2 ist axial zwischen dem Flansch 8 und der Mitnehmerscheibe
5 angeordnet. Das Eingangsteil des Vordämpfers 2 ist durch ein mit dem Flansch 8
drehfest verbundenes Kunststoffteil 18 gebildet, welches zweckmäßigerweise faserverstärkt
ist. Das Ausgangsteil 19 des Vordämpfers 2 ist durch ein Blechformteil gebildet,
das mit dem Nabenkörper 11 drehfest verbunden ist. Zwischen dem Kunststoffteil 18
und dem Blechformteil 19 ist eine begrenzte Relativverdrehung entsprechend dem zwischen
der Außenverzahnung 10 des Nabenkörpers 1 und der Innenverzahnung 9 des Flansches
8 vorhandenen Zahnflankenspiels möglich, und zwar entgegen der Wirkung von zwischen
diesen wirksamen Kraftspeichern in Form von Schraubendruckfedern 20.
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Das Kunststoffteil 18 weist eine kreisringartige, scheibenförmige
Gestalt auf mit zwei axial entgegengerichteten Seitenflächen 21,22.
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Auf der dem Kunststoffteil 18 abgewandten Seite des Flansches 8 ist
eine Tellerfeder 23 vorgesehen, die axial zwischen der Gegenscheibe 7 und dem Flansch
8 eingespannt ist. Diese vorgespannte Tellerfe-
der 23 bewirkt,
daß der Flansch 8 in Richtung der Belagträgerscheibe 5 beaufschlagt wird, wodurch
das Kunststoffteil 18 axial zwischen der Belagträgerscheibe 5 und dem Nabenflansch
8 eingespannt wird.
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Radial innen weist die Tellerfeder 23 eine Abrundung 24 auf, über
die sie am Flansch 8 anliegt. Am äußeren Umfang der Tellerfeder 23 sind einzelne
Arme 25 vorgesehen, welche zur Drehsicherung der Tellerfeder 23 gegenüber der Gegenscheibe
7 in Ausschnitte 26 dieser Gegenscheibe 7 eingreifen.
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Das Kunststoffteil 18 ist mit dem das Ausgangsteil des Hauptdämpfers
3 bildenden Flansch 8 über formschlüssige Steckverbindungen drehfest verbunden.
Hierfür weist das Kunststoffteil 18 auf seiner dem Flansch 8 zugewandten Seite 22
axiale zapfenartige Ansätze 27 auf, welche sich in Ausschnitte 28 des Flansches
8 hineinerstrecken.
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Diese zapfenartigen Ansätze 27 dienen gleichzeitig zur Zentrierung
des Kunststoffteiles gegenüber dem Flansch 8.
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Das das Eingangsteil des Vordämpfers 2 bildende Kunststoffteil 18
besitzt Aufnahmetaschen 29, in denen die Federn 20 des Vordämpfers aufgenommen sind.
Wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Paar Aufnahmetaschen vorgesehen, die - in tangentialer bzw. Umfangsrichtung
betrachtet - eine unterschiedliche Länge aufweisen, wodurch im Verdrehwinkelbereich
des Vordämpfers eine zweistufige Federkennlinie erzeugt werden kann.
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Die Aufnahmetaschen 29 jedes Paares sind diametral gegenüberliegend
angeordnet.
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Die in Umfangsrichtung bzw. tangential sich erstreckenden Aufnahmetaschen
29 umhüllen bzw. umgreifen bzw. umschließen die Federn 20 in Umfangsrichtung über
einen Winkel, der im dargestellten Ausführungsbeispiel größer ist als 180 Grad.
Die Aufnahmetaschen 29 erstrecken sich ausgehend von ihrer dem Flansch 8 zugewandten
Seite axial in das Kunststoffteil 18. Die Tiefe der Aufnahmetaschen 29 ist dabei
derart ausgelegt, daß die Federn 20 zumindest annähernd vollkommen in dem Kunststoffteil
18 aufgenommen sind. Weiterhin ist der Boden der Aufnahmetaschen 29 geschlossen,
daß heißt es ist keine Ausnehmung bzw. Öffnung zwischen den Aufnahmetaschen 29 und
der an der Belagträgerscheibe 5 anliegenden Seite 21 des Kunststoffteiles 18 vorhanden.
Die in Umfangsrichtung betrachteten Enden der Aufnahmetaschen bilden Anlagebereiche
30,31, an denen sich die Federn 20 mit ihren Enden abstützen können. Wie insbesondere
aus Figur 5 ersichtlich ist, bilden die Anlagebereiche 30 und 31 eine verhältnismäßig
große Auflagefläche für die Enden der Federn 20. Dadurch ist sichergestellt, daß
die Federn 20 über ihre Gesamtbreite, das heißt also über ihren Durchmesser beaufschlagt
werden können, so daß die Endwindungen der Federn 20 nicht einseitig belastet werden.
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Wie insbesondere aus Figur 3 und 5 ersichtlich ist, sind die Aufnahmetaschen
derart ausgebildet, daß sie ausgehend von der Seite 22 des Kunststoffteils 18 über
ihre axiale Erstreckung betrachtet auch radial nach außen hin verlaufen, wodurch
im Kunststoffteil 18 radiale Hinterschneidungen 32 gebildet werden, welche einen
besseren Halt bzw. eine bessere axiale Sicherung der Federn 20 im Kunststoffteil
8
sicherstellen. Hierfür weisen die Aufnahmetaschen 29 schräg verlaufende
Bereiche 33,34 auf, welche von der offenen Seite der Aufnahmetaschen ausgehen.
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Das Kunststoffteil 18 besitzt weiterhin Schlitze 35, die sich in Umfangsrichtung
kreisbogenartig erstrecken und mit den Aufnahmetaschen 29 in Verbindung stehen.
Die Schlitze 35 erstrecken sich axial von der gleichen Seite 22 wie die Aufnahmetaschen
29 in das Kunststoffteil 18 hinein. Die Tiefe der Schlitze 35 ist dabei derart bemessen,
daß diese sich quer zur Achse der Kraftspeicher 20 erstrecken und tiefer sind als
der Durchmesser der Kraftspeicher 20.
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Das das Ausgangsteil des Vordämpfers 2 bildende Blechformteil 19,
welches axial zwischen dem Kunststoffteil 18 und dem Flansch 8 angeordnet ist, besitzt
einen radial sich erstreckenden ringartigen Bereich 19a, der den Nabenkörper 11
umgibt. Am radial äußeren Umfang dieses ringartigen Bereiches 19a sind axial abgebogene
Arme 36 vorgesehen, die einstückig mit dem Blechteil 19 sind. Die axialen Arme 36
erstrecken sich in die Schlitze 35 des Kunststoffteils 18 und sind über den Umfang
derart verteilt, daß sie zumindest bei einer Relativverdrehung zwischen dem Kunststoffteil
18 und dem Blechformteil 19 mit den Enden der Kraftspeicher 20 zusammenwirken können,
so daß diese Kraftspeicher komprimiert werden. Um eine einwandfreie Beaufschlagung
der Kraftspeicher 20 sicherzustellen, erstrecken sich die axialen Arme 36 über den
gesamtem Durchmesser der Kraftspeicher 20. Am radial inneren Umfang des ringartigen
Bereiches 19a des Blechformteiles 19 sind radial nach innen gerich-
tete
Zähne 19b angeformt, welche in die Außenverzahnung 10 des Nabenkörpers 11 eingreifen.
Durch diesen Eingriff wird das Blechformteil 19 gegenüber dem Nabenkörper 11 gegen
Verdrehung gesichert, besitzt jedoch weiterhin gegenüber diesem Nabenkörper 11 eine
axiale Verlagermöglichkeit. Um zu verhindern, daß bei Relativverdrehung des Flansches
8 und somit auch des mit diesem drehfesten Kunststoffteils 18 gegenüber dem mit
dem Nabenkörper 11 drehfesten Ausgangsteil 19 des Vordämpfers 2 eine zu große Reibung
auftritt, ist das Kunststoffteil 18 derart ausgebildet, daß der ringartige Bereich
19a des Ausgangsteils 19 zwischen dem Kunststoffteil 18 und dem Flansch 8 zumindest
ein geringes axiales Spiel 37 besitzt. Weiterhin ist das Kunststoffteil 18 derart
ausgebildet, daß es das Blechformteil bzw.
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das Ausgangsteil 19 radial außen vollkommen übergreift, so daß der
Vordämpfer 2 nach außen hin abgekapselt ist.
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Zur einfacheren Montage des Vordämpfers 2 besitzt das Kunststoffteil
Einfädelungsschrägen 37,38 für die Kraftspeicher 20. Diese Einfädelungsachrägen
37,38 gehen von der offenen Seite der Aufnahmetaschen 29 aus und erstrecken sich
schräg bis zu den Anlagebereichen 30,31, welche mit den Enden der Kraftspeicher
20 zusammenwirken. Die Einfädelungsschrägen 37,38 sind also trichterartig angeordnet,
so daß diese Schrägen 37,38 eine Führung für die Kraftspeicher 20 bilden, wodurch
die Montage der Kraftspeicher 20 in die Aufnahmetaschen 29 erleichtert wird.
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Die axialen Vorsprünge 27, welche die Zentrierung sowie die Drehsicherung
des Kunststoffteiles 18 gegenüber dem Flansch 8 sicherstellen, besitzen an ihrem
freien Ende eine keilförmige Verjüngung 27a, die das Einfädeln in die Ausschnitte
28 erleichtern und somit die Montierbarkeit der Kupplungsscheibe verbessern.
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Die Mitnehmerscheibe 5 ist über einen L-förmigen Reib - bzw. Gleitring
38 auf einer Schulter 40 des Nabenkörpers 11 gelagert. Zwischen dem radial verlaufenden
Schenkel des Reib- bzw. Gleitringes 38, welcher die Mitnehmerscheibe 5 aufnimmt
und der sich an die Schulter 40 anschließenden Abstufung 42 ist eine vorgespannte
Wellscheibe 43 angeordnet, welche die Mitnehmerscheibe 5 axial in Richtung von der
Außenverzahnung 10 weg beaufschlagt, wodurch der radiale Reib- bzw.
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Gleitring 39 zwischen der Gegenscheibe 7 und der Stirnfläche 41 der
Außenverzahnung 10 axial eingespannt wird. Der Ring 39 besitzt eine Innenverzahnung
39a, die in einen gegenüber der Verzahnung 10 radial zurückversetzten Verzahnungsbereich
lOa eingreift.
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Ausgehend von der neutralen Stellung der Kupplungsscheibe 1 wirken
bei einer Relativverdrehung zwischen den das Eingangsteil der Kupplungsscheibe 1
bildenden Scheiben 5 und 7 gegenüber dem Nabenkörper 11 zunächst die Kraftspeicher
20 des Vordämpfers 2 sowie die beiden Reib- bzw. Gleitringe 38,39. Sobald das Zahnflankenspiel
zwischen der Außenverzahnung 10 des Nabenkörpers 11 und der Innenverzahnung 9 des
Flansches 8 überwunden ist, wird der Vordämpfer 2 überbrückt, so daß bei Fortsetzung
einer Relativverdrehung zwischen den beiden Scheiben 5,7 und dem Nabenkörper 11
lediglich die Kraftspeicher 13
des Hauptdämpfers 3 wirkam sind.
Zusätzlich zu den Kraftspeichern 13 ist über den Verdrehbereich des Hauptdämpfers
3 eine Reibungsdämpfung wirksam, welche sowohl durch die beiden Reib- bzw. Gleitringe
38,39 als auch und überwiegend durch Reibung der Tellerfeder 23 am Flansch 8 und
durch Reibung des Kunststoffteiles 18 an der Belagträgerscheibe 5 erzeugt wird.
Zur Ansteuerung des Vordämpfers 2 kann das Kunststoffteil 18 anstelle der axialen
Vorsprünge 27, welche das Kunststoffteil 18 mit dem Flansch 8 drehfest verbinden,
radial nach außen weisende Arme, bzw. Ausleger 44 aufweisen, welche in Figur 2 strichpunktiert
angedeutet sind und die an den Enden von Federn 13 des Hauptdämpfers 3 angreifen,
welche eine wesentlich höhere Federsteifigkeit aufweisen als die Federn 20 des Vordämpfers
2.
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Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Ausgangsteil 19 des Vordämpfers 2 durch ein Blechformteil gebildet. Dieses Ausgangsteil
19 kann jedoch auch als Kunststoffteil ausgebildet sein, wobei es dann entsprechend
der Festigkeit des verwendeten Kunststoffes dimensioniert sein muß.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn wie bei dem in den Figuren 1 bis
3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vordämpfer 2 radial innerhalb der Federn
13 des Hauptdämpfers 3 angeordnet ist.
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Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vordämpfer
102 - in axialer Richtung betrachtet - außerhalb des durch die Belagträgerscheibe
105 und die Gegenscheibe 107 definierten axialen Bauraums angeordnet. Der Flansch
108 besitzt radial innen
einen Nabenbereich 108a, welcher eine
Innenverzahnung 109 besitzt, mit der er mit Umfangsspiel in die Außenverzahnung
110 des Nabenflansches 111 eingreift. Auf dem Nabenbereich 108a sind die Belagträger-
und Gegenscheibe 105,107 in radialer Richtung geführt.
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Der Vordämpfer 102 weist ein Eingangsteil 118 und ein Ausgangsteil
119 auf, welche aus Kunststoff hergestellt sind. Das Ausgangsteil 119 weist eine
innere Verzahnung 119 b auf, welche zur Drehsicherung des Ausgangsteiles 119 gegenüber
dem Nabenteil 111 in die Außenverzahnung 110 des letzteren eingreift. Das Ausgangsteil
119 besitzt radial innen einen axialen Ansatz 145, der in eine entspechend angepaßte
Ansenkung 146 des Nabenbereiches 108a axial eingreift. Die Ansenkung 146 und der
Ansatz 145 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Flansch 108 bzw. der Nabenbereich
108a auf dem axialen Ansatz 145 über die äußere Mantelfläche der Ansenkung 146 in
radialer Richtung gelagert ist. Am anderen Ende des Nabenbereiches 108a ist eine
Winkelbuchse 147 vorgesehen, die ebenfalls eine radial innere Verzahnung 147a aufweist,
welche mit der Außenverzahnung 110 des Nabenteils 111 in Eingriff steht. Der axiale
Bereich 147b der Winkelbuchse 147 erstreckt sich in eine Ansenkung 146a des Nabenbereiches
108a hinein. Die Ansenkung 146a und der axiale Bereich 147b sind derart aufeinander
abgestimmt, daß der Nabenbereich 108a über die innere Mantelfläche der Ansenkung
146a auf dem axialen Bereich 147b gelagert ist, wodurch der Flansch 108 gegenüber
dem Nabenteil 111 in radialer Richtung geführt wird.
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Zur Aufnahme der Federn 120 des Vordämpfers 102 besitzt das Ausgangsteil
119 an seinem äußeren peripheren Bereich Aufnahmetaschen 129. In ähnlicher Weise
besitzt das Eingangsteil 118 an seinem radial inneren peripheren Bereich Aufnahmetaschen
148. Die Aufnahmetaschen 129 und 148 sind in das Ausgangsteil 119 und in das Eingangsteil
118 derart eingebracht, daß die Federn 120 von dem Eingangsteil 118 und von dem
Ausgangsteil 119 umgeben bzw. umschlossen sind, so daß diese Federn 120 nicht aus
den Taschen 129,148 herausfallen können. Hierfür weist das Eingangsteil 118 an seinem
Innenumfang und das Ausgangsteil 119 an seinem Außenumfang Abstufungen auf, welche
komplementär sind und sowohl eine radiale als auch eine axiale Sicherung des Ausgangs-
und des Eingangsteils 119,118 zueinander ermöglichen.
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Zur Ansteuerung des Vordämpfers 102 besitzt das Eingangsteil 118 radial
nach außen gerichtete Arme 144, welche mit den Enden von Federn 113 des Hauptdämpfers,
welche eine höhere Steifigkeit aufweisen als die Federn 120 des Vordämpfers 102,
zusammenwirken.
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Zur axialen Sicherung des Flansches 108 auf dem Nabenteil 11 sind
beidseits des Nabenbereiches 108a Sicherungringe 149,150 am Nabenteil 111 vorgesehen.
Zwischen dem Sicherungsring 150 und dem Lager-bzw. Gleitring 147 ist eine Wellfeder
151 angeordnet, welche den Gleitring 147 in Richtung des zweiten Sicherungsringes
149 beaufschlagt, wodurch die zwischen den beiden Sicherungsringen 149,150 angeordneten
Bauteile, nämlich der Gleitring 147, der Nabenbereich 108a und das Ausgangsteil
119 axial verspannt werden.
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Die Kupplungsscheibe gemäß den Figuren 7 bis 9 besteht aus einem Vordämpfer
201 und einem Hauptdämpfer 202, wobei zwischen den Eingangsteilen des Hauptdämpfers
- der die Reibbeläge tragenden Mitnehmerscheibe 203 und der Gegenscheibe 204 - und
dem Ausgangsteil - dem Flansch 205 -eine Relativverdrehung entgegen der Wirkung
von in fensterförmigen Ausnehmungen 203a,204a der Mitnehmer- und Gegenscheibe einerseits
und in dem Flansch 205 andererseits vorgesehenen fensterförmigen Ausnehmungen 206a
aufgenommmenen Federn 207 ermöglicht ist.
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Die Mitnehmerscheibe 203 bildet gleichzeitig das eine Eingangsteil
für den Vordämpfer 201, während das andere Eingangsteil 208 ein scheiben-bzw. plattenförmiges
Bauteil ist, welches drehfest mit dem Eingangsteil 203 über Niete 209 verbunden
ist.
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Hierfür besitzt das Eingangsteil 208 winkelartige Lappen 208b, die
am Außenumfang einteilig angeformt sind und sich mit ihrem axial verlaufenden Bereich
in Richtung der Mitnehmerscheibe 203 derart erstrecken, daß sie mit ihrem, einen
Niet 209 aufnehmenden radialen Bereich an der Mitnehmerscheibe 203 axial anliegen.
Zwischen diesen Eingangsteilen 203 und 208 und dem dazwischen vorgesehenen und durch
ein Kunststoffteil gebildeten Nabenflansch 210 des Vordämpfers 201 ist eine begrenzte
Relativverdrehung ermöglicht und zwar entgegen der Wirkung von in fensterförmigen
Ausnehmungen 203b,208a der Eingangsteile 203,208 und in fensterförmigen Ausnehmungen
210a des Nabenflansches 210 vorgesehenen Kraftspeichern in Form von Schraubenfedern
211.
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Wie insbesondere aus Figur 9 ersichtlich ist, ist der Kunststofflansch
210 drehfest auf einem Nabenkörper 212 vorgesehen, der ein Innenprofil 212a besitzt,
mit dem er auf eine Getriebewelle aufsetzbar ist. Der Nabenkörper 212 kann in vorteilhafter
Weise durch ein metallisches Schmiedeteil oder Fließpreßteil gebildet sein. Der
Nabenkörper 212 hat weiterhin ein Außenprofil 213, das einen Verzahnungsbereich
213a größerer Höhe bildet, der sich durch den Flansch 205 des Hauptdämpfers 202
in Achsrichtung hindurcherstreckt. Diesem Verzahnungsbereich 213a steht eine Innenverzahnnung
205a des Flansches 205 gegenüber, wobei diese beiden Verzahnungen 205a und 213a
in Umfangsrichtung ein Zahnflankenspiel besitzen, welches dem Wirkbereich des Vordämpfers
201 entspricht.
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Über diesen ersten Verdrehbereich des Flansches 205 und damit des
gesamten Hauptdämpfers 202 mitsamt dem Reibbelag 214 ist die Kraft der Federn 211
und außerdem ein Reibungsmoment wirksam.
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Der Kunststofflansch 210 des Vordämpfers 201 stützt sich axial an
einer durch eine Abstufung des Außenprofils bzw. der Außenverzahnung 213 des Nabenkörpers
212 gebildeten Schulter 215 ab und weist an seinem Innenrand eine Verzahnung 216
auf, welche zur spielfreien Drehsicherung in die Verzahnungsbereiche 213d verringerter
Höhe des Außenprofils 213 eingreift.
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Wie aus Figur 9 weiterhin zu entnehmen ist, besitzt das Außenprofil
213 des Nabenkörpers 212 weiterhin einen Verzahnungsbereich 213c mittlerer Höhe,
der axial zwischen den beiden Verzahnungsbereichen 213a und 213b angeordnet ist,
so daß weiterhin eine radiale Abstufung 215a zwischen
den Verzahnungsbereichen
213a und 213c vorhanden ist. Um den Verzahnungsbereich 213a ist die Mitnehmerscheibe
203 mit radialem Spiel angeordnet.
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Der zwischen der Gegenscheibe 204 und dem Flansch 205 des Hauptdämpfers
202 angeordnete Reibbelag 214 ist ringförmig ausgebildet. Der Reibbelag 214 bildet
radial innen einen L- förmigen Reib- bzw. Gleitbereich 217, der auf der Schulter
218 des Nabenkörpers 212 über seinen axial verlaufenden Schenkel 217a gelagert ist
und die Gegenscheibe 204 zur radialen Führung trägt. Zwischen dem radial verlaufenden
Schenkel 217b des Reib-bzw. Gleitbereiches 217 und der einen Stirnfläche des Verzahnungsbereiches
213a ist eine vorgespannte Wellscheibe 219 angeordnet, welche die Gegenscheibe 204
axial in Richtung von dem Außenprofil 213 weg beaufschlagt, wodurch der radial verlaufende
Schenkel 217b des Reib-bzw. Gleitbereiches 217 zwischen der Gegenscheibe 204 und
dieser Wellscheibe 219 axial eingespannt wird. Die Verspannung der Wellscheibe 219
bewirkt außerdem, daß das scheiben- bzw. plattenförmige Bauteil 208, welches eines
der Eingangsteile des Vordämpfers 201 bildet, gegen den Kunststofflansch 210 des
Vordämpfers 201 axial gezogen wird, so daß dieser Kunststofflansch 210 wiederum
gegen die Abstufung 215, an der er sich abstützt, beaufschlagt wird. Dadurch wird
sichergestellt, daß die auf dem Nabenkörper 212 aufgenommenen Eingangs- und Ausgangsteile
des Vordämpfers 201 und des Hauptdämpfers 202 eine definierte Position gegenüber
diesem Nabenkörper 212 einnehmen bzw. gegenüber diesem Nabenkörper 212 axial festgelegt
sind. Zur axialen Abstützung des Eingangsteiles 208 weist der Kunststofflansch 210
radial innerhalb der
Federn 211 einen kleinen axialen Vorsprung
210b auf, an dem sich das Eingangsteil 208 mit seinem radial inneren Randbereich
220 axial anlegt.
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Der Reibbelag 214 bildet mit seinen radial außerhalb des L- förmigen
Reib- bzw. Gleitbereiches 217 vorgesehenen Bereichen einen Reibring 221, der zwischen
der Gegenscheibe 204 und dem Flansch 205 des Hauptdämpfers 202 axial eingespannt
ist. Hierfür ist axial zwischen der Mitnehmerscheibe 203 und dem Flansch 205 eine
Tellerfeder 222 verspannt, die sich mit radial äußeren Abschnitten am Flansch 205
abstützt und mit ihren radial inneren Bereichen die Mitnehmerscheibe 203 beaufschlagt.
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Durch die Verspannung der Tellerfeder 222 wird der Flansch 205 in
Richtung der Gegenscheibe 204 gedrängt, so daß der Reibring 221 zwischen Flansch
205 und Gegenscheibe 204 eingspannt wird.
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Der Reibbelag 214 besitzt zur Drehsicherung gegenüber der Gegenscheibe
204 axiale Vorsprünge 223, die in entsprechend angepaßte Ausnehmungen 224 der Gegenscheibe
204 axial eingreifen. Die Vorsprünge 222 sind zylinderartig ausgebildet, so daß
die Ausnehmungen 224 durch runde Ausstanzungen gebildet werden können.
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Wie aus Figur 9 zu entnehmen ist, ist der radial verlaufende Schenkel
217b des Reibbelages 214 gegenüber der Reibfläche 221a des Reibbelages 214, die
mit dem Flansch 205 in Reibeingriff steht, axial zurückversetzt. Dadurch wird eine
radial innerhalb der Reibfläche 221a angeordnete kreisringförmige Kammer 221b gebildet.
In dieser Kammer 221b ist die Wellscheibe 219 sowie der gegenüber dem Flansch 205
axial überste-
hende Bereich der Verzahnung 213a aufgenommen. Dies
ermöglicht eine axial gedrungene Bauweise. Weiterhin weist der Reibbelag 214 auf
seiner der Scheibe 204 zugewandten Seite eine kreisringartige Aushöhlung 221c auf,
in der die Sicke 204a der Scheibe 204 aufgenommen ist.
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Der Reibbelag 214 ist aus einem Reib- oder Gleitmaterial oder aus
einem Kunststoff hergestellt. Die Kammer 221b und die Aushöhlung 221c haben weiterhin
den Vorteil, daß der Reibbelag 214 keine zu großen Querschnittsunterschiede aufweist,
was besonders wichtig ist, wenn derartige Reibbeläge 214 aus zum Beispiel faserverstärkten
Kunststoff gespritzt werden.
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Der Flansch 210 des Vordämpfers 201 ist aus einem verschleißfesten
Kunststoff hergestellt, welcher zur Erhöhung der Festigkeit faserverstärkt sein
kann. Solche Kunststoffteile können zusätzlich als Reib-oder Gleitring herangezogen
werden, wodurch die Anzahl an Bauteilen reduziert und der Aufbau vereinfacht werden
kann. Dies ist insbesondere aus Figur 9 ersichtlich, wo der Kunststofflansch 210
über den Vorsprung 210b in Reibeingriff steht mit dem inneren Randbereich 220 des
Eingangsteiles 208.
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Ausgehend von der neutralen Stellung der Kupplungsscheibe wirken bei
einer Relativverdrehung zwischen den das Eingangsteil der Kupplungsscheibe bildenden
Scheiben 203,204, welche über Abstandsbolzen 225 axial fest miteinander verbunden
sind, gegenüber dem Nabenkörper 212 zunächst die Federn 211 des Vordämpfers 201
sowie das Reibmoment, welches erzeugt wird durch Reibung des Randbereiches 220 am
Vorsprung 210e sowie durch
Reibung zwischen dem radial verlaufenden
Schenkel 217b und der Wellscheibe 219 und gegebenenfalls durch Reibung des axial
verlaufenden Schenkels 217a auf der Schulter 218. Sobald das Zahnflankenspiel zwischen
der Verzahnung 213a des Nabenkörpers 212 und der Innenverzahnung 205a des Flansches
205 des Hauptdämpfers 202 überwunden ist, bleibt der Flansch 205 gegenüber dem Nabenkörper
212 stehen, so daß bei Fortsetzung einer Relativverdrehung zwischen den beiden Scheiben
203,204 und dem Nabenkörper 212 die Federn 207 des Hauptdämpfers 202 zusätzlich
zur Wirkung kommen. Parallel zu den Federn 207 des Hauptdämpfers 202 wird eine zusätzliche
Reibungsdämpfung wirksam, welche durch Reibung des Reibringes 221 am Flansch 205
sowie durch Reibung der Tellerfeder 222 an der Mitnehmerscheibe 203 erzeugt wird.
Der Hauptdämpfer 202 wirkt über einen derartigen Winkelbereich bis die die beiden
Eingangsteile 203,204 des Hauptdämpfers verbindenden Niete 225 in an sich bekannter
Weise an den Endkonturen der fensterartigen Ausnehmungen 226 im Nabenflansch 205
anschlagen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern bezieht sich ganz allgemein auf Kupplungsscheiben, insbesondere
auch auf solche, bei denen das Ausgangsteil des Hauptdämpfers zwei axial beabstandete
Seitenscheiben aufweist, zwischen denen die das Eingangsteil bildende Belagträgerscheibe
aufgenommen ist. Die Seitenscheiben können dabei auf einem Nabenteil drehfest aufgenommen
sein, welches eine Innenverzahnung aufweist, die mit Spiel in die Außenverzahnung
eines inneren Nabenteiles eingreift, welches weiterhin eine Innenverzahnung besitzt,
zur Aufnahme z.B. auf einer Getriebewelle.