DE3537324C2 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämp­ fer, insbesondere für Kupplungsscheiben von Kraftfahrzeugen, entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Torsionsschwingungsdämpfer dieser Bauart sind beispielsweise aus der DE-OS 33 45 409 bekannt. Bei dieser Konstruktion sind die Bauteile der Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbe­ reich axial zwischen dem Ausgangsteil und einem Eingangsteil der Torsionsdämpfeinrichtung für den Lastbereich angeordnet. Dabei ist das Ausgangsteil der Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich ein separat hergestelltes Bauteil mit ei­ ner Innenverzahnung, welches auf einer Außenverzahnung der Nabe drehfest aufgesetzt ist. Diese Konstruktion bringt ins­ gesamt den Vorteil mit sich, einen großen Spielraum bei der Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander aufzuweisen. Andererseits ist es nicht immer unproblematisch, eine dauer­ hafte Drehverbindung zwischen dem Ausgangsteil der Torsions­ dämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich und der Nabe herzu­ stellen.

Es ist weiterhin aus der DE-OS 34 47 652 bekannt, die Bauteile für die Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich zen­ trisch zum Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers für den Lastbereich anzuordnen, wobei die Federn innerhalb von Aussparungen der Verzahnung zwischen Ausgangsteil und Nabe angeordnet werden können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Torsions­ schwingungsdämpfern für Kupplungsscheiben von Kraftfahrzeugen eine Verbesserung dahingehend durchzuführen, daß die Einzel­ teile einfacher herzustellen und leichter zu montieren sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst. Er wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Verzah­ nungsbereich der Nabe direkt als Ausgangsteil des Leerlaufsy­ stems auszubilden. Damit wird erreicht, daß weniger Bauteile notwendig sind, und daß die Drehverbindung des Ausgangsteils des Torsionsschwingungsdämpfers für den Leerlaufbereich ein­ teilig mit der Nabe ausgeführt ist. Gleichzeitig bleiben die Vorteile erhalten, daß durch die Anordnung der Bauteile für die Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich axial zwischen dem Ausgangsteil und einem der Eingangsteile der Torsionsdämpfeinrichtung für den Lastbereich eine leichtere Abstimmöglichkeit aufweisen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Torsionsfedern des Leerlaufsystems etwa symmetrisch zu einem Trennungsspalt zwischen Verzahnungsbereichen der Nabe und Eingangsteil und in sich in radialer Richtung überdecken­ den Öffnungen angeordnet sind. Eine solche Bauart ist in Achsrichtung nur unwesentlich größer als der Durchmesser der Federn.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Öffnungen jeweils in in Umfangsrichtung weisende Fortsätze zur Beaufschlagung der Torsionsfedern enden, wobei die Fortsätze des zweiten Verzah­ nungsbereichs Teil des Kopfkreisbereichs der Außenverzahnung sind. Dabei wird in einfacher Weise die Außenverzahnung der Nabe mit den Fortsätzen hergestellt und nachträglich im Be­ reich der Nabenscheibe des Lastsystems der Kopfkreisbereich zur Bildung des ersten Verzahnungsbereiches spanabhebend re­ duziert.

Dabei stützt sich das Eingangsteil umfangsmäßig im Bereich außerhalb der Nasen axial an der Nabenscheibe ab und kann gegenüber dem ihn zugeordneten Deckblech gleichzeitig eine Lastreibfläche bilden.

Zur Erzeugung einer Reibkraft ist dabei zwischen der Naben­ scheibe und dem anderen Deckblech eine Lastreibfeder angeord­ net.

Eine besonders preiswerte Ausführung sieht vor, daß die Last­ reibfeder aus Kunststoff hergestellt ist.

Auch das Eingangsteil der Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich kann vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt werden. Dieses Teil kann beispielsweise leicht durch einen Spritzvorgang hergestellt werden und kann gleichzeitig zur Erzeugung einer Reibkraft herangezogen werden.

Für die axiale Festlegung der Bauteile und zur Darstellung einer Grundreibung werden vorteilhafterweise die Stirnfläche des zweiten Verzahnungsbereiches zusammen mit der Innenseite des Deckbleches zur Reibungserzeugung herangezogen. Weiterhin ist zu diesem Zweck zwischen dem ersten Verzahnungsbereich und dem entsprechenden Deckblech ein L-förmiger Führungsring auf der Nabe vorgesehen, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht und in Achsrichtung federnd ausgeführt ist. Auf diese Weise kann mit sehr wenigen Bauteilen sowohl eine radiale Führung der Eingangsteile des Lastsystems gegenüber der Nabe erzielt werden als auch gleichzeitig die Axialkrafterzeugung zur Dar­ stellung der Grundreibung über einen einteiligen Führungsring.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Teil Längsschnitt A-A durch einen Tor­ sionsschwingungsdämpfer in einer Kupplungsscheibe;

Fig. 2 zeigt den Schnitt B-B gemäß Fig. 1.

Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 ist Teil einer Kupplungs­ scheibe, deren Reibbeläge im radial äußeren Bereich nicht dargestellt sind und die beispielsweise mit dem Deckblech 9 verbunden sind. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 ist mit einer Nabe 2 versehen, die über eine Innenverzahnung 3 drehfest auf einer nicht dargestellten Getriebewelle aufgesetzt ist. Die Nabe 2 weist eine Außenverzahnung 4 auf, die über ihre Längserstreckung zwei verschiedene Bereiche aufweist. Im ersten Verzahnungsbereich 18 ist eine Nabenscheibe 5 mit einer Innenverzahnung 13 derart aufgesetzt, daß ein Spiel in Um­ fangsrichtung vorgesehen ist, welches den Wirkungsbereich ei­ ner Torsionsdämpfeinrichtung (11) für den Leerlaufbereich festlegt. Die Nabenscheibe 5 weist in ihrem radial äußeren Bereich Fenster 6 zur Aufnahme von Torsionsfedern 4 mit steiler Federkennlinie auf. Beiderseits der Nabenscheibe 5 sind Deckbleche 8 bzw. 9 angeordnet, welche ebenfalls Fen­ ster 10 zur Aufnahme dieser Torsionsfedern 7 aufweisen. Die Einleitung des Drehmomentes von den Reibbelägen her erfolgt über eines der beiden Deckbleche 8 bzw. 9. Die Torsionsdämpf­ einrichtung 11 für den Leerlaufbereich ist etwa im Bereich zwischen den Verzahnungen 13 und 18, dem Deckblech 9 und ra­ dial innerhalb der Torsionsfedern 7 angeordnet. Sie ist prin­ zipiell so aufgebaut wie die Torsionsdämpfeinrichtung für den Lastbereich. Sie besteht aus einem Ausgangsteil in Form eines zweiten Verzahnungsbereiches 31 der Außenverzahnung 4, die sich in Achsrichtung an den ersten Verzahnungsbereich 18 an­ schließt. In diesem zweiten Verzahnungsbereich 31 greifen die Torsionsfedern 12 für den Leerlaufbereich ein - wie insbeson­ dere aus der Fig. 2 ersichtlich - und sie greifen gleichzeitig auch in das Eingangsteil 33 ein, welches sich in noch näher zu beschreibender Weise radial außerhalb des zweiten Verzah­ nungsbereiches 31 findet. Das Eingangsteil 33 des Leerlaufsy­ stems reicht mit axial abstehenden Nasen 22 in Öffnungen 23 der Nabenscheibe 5 ein und zwar dergestalt, daß einmal eine drehfeste Mitnahme erzielt wird und andererseits eine axiale Abstützung durch das Eingangsteil 33 im umfangsmäßigen Bereich außerhalb der Nasen 22 auf der Nabenscheibe 5. In Verbindung mit der Anordnung einer Lastreibfeder 29 auf der der Torsi­ onsdämpfeinrichtung 11 gegenüberliegenden Seite der Naben­ scheibe 5 ist es möglich, das Eingangsteil 33 als Reibelement für den Lastbereich einzusetzen, indem dieses über eine Last­ reibfläche 24 an der Innenseite des Deckblechs 9 anliegt. Die von der Lastreibfeder 29 ausgehende Kraft wird dabei über das Deckblech 8, über nicht daß dargestellte Verbindungselemente zwischen Deckblech 8 und 9 auf das Deckblech 9 übertragen, von dort über die Lastreibfläche 24 auf das Eingangsteil 33, von da über die Nabenscheibe 5 wieder zurück auf die Lastreibfe­ der 29. Das Deckblech 8 trägt in seinem radial inneren Bereich einen Führungsring 28, der etwa einen L-förmigen Querschnitt aufweist und das Deckblech 8 in radialer Richtung gegenüber der Nabe 2 führt. Der Führungsring 28 ist ähnlich einer Well­ feder derart ausgebildet, daß er in Achsrichtung eine Vor­ spannkraft ausübt, die auf das Stirnende des ersten Verzah­ nungsbereiches 18 einwirkt. Damit kommt das andere Deck­ blech 9, welches mit dem Deckblech 8 fest verbunden ist, an der gegenüberliegenden Stirnfläche des zweiten Verzahnungsbe­ reiches 31 zur Anlage und bildet dort direkt eine Reibflä­ che 42. Mit dieser Einrichtung ist eine Grundreibeinrichtung realisiert, die über den gesamten Verdrehwinkelbereich des Torsionsschwingungsdämpfers 1 wirksam ist und die unabhängig von der Lastreibeinrichtung wirksam ist, die durch die Bau­ teile 29 und 33 realisiert wird.

Die näheren Einzelheiten für die Ansteuerung der Torsionsfe­ dern 12 der Torsionsdämpfeinrichtung 11 für den Leerlaufbe­ reich ergibt sich aus dem Schnitt B-B gemäß Fig. 2. Die Tor­ sionsfedern 12 sind etwa zentrisch zu einem konzentrischen Trennungsspalt 32 zwischen Eingangsteil 33 und zweiten Ver­ zahnungsbereich 31 der Außenverzahnung 4 der Nabe 2 angeord­ net. Die Torsionsfedern 12 erstrecken sich dabei in Öff­ nungen 34 des zweiten Verzahnungsbereiches 31 sowie in Öff­ nungen 35 des Eingangsteils 33. Jede der Torsionsfedern 12 ist in seinem Endbereich mit einem Federhalter 45 versehen, wobei jeder Federhalter 45 von in Umfangsrichtung weisende Fortsätze 36 bzw. 37 beaufschlagt wird. Die Fortsätze 37 sind dabei im Eingangsteil 33 angeordnet und die Fortsätze 36 sind Teil des zweiten Verzahnungsbereiches 31. Zur Außenverzah­ nung 4 der Nabe 2 ist dabei auszuführen, daß im Ursprungs zu­ stand eine Kontur entsprechend dem zweiten Verzahnungsbe­ reich 31 von Fig. 2 aufweist. Der Kopfbereich dieses zweiten Verzahnungsbereiches 31 ist dabei mit den in Richtung auf die Federhalter 45 zu weisenden Fortsätzen 36 versehen. Diese steuern die Torsionsfedern 12 über die Federhalter 45 direkt an. Der erste Verzahnungsbereich 18 ist dabei beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung im Außenumfang soweit ver­ kleinert, daß der Bereich mit den Fortsätzen 36 vollkommen abgetragen ist. Auf diese Weise entsteht im ersten Verzah­ nungsbereich 18 ein ganz normale Verzahnung zum Eingriff der Innenverzahnung 13 der Nabenscheibe 5 mit entsprechendem Spiel in Umfangsrichtung für den Einsatzbereich des Leerlaufsystems.

Die Wirkungsweise des Torsionsschwingungsdämpfers ist nun folgende:

Unter Annahme einer festgehaltenen Nabe 2 und der Drehmoment­ einleitung über die beiden Deckbleche 8 und 9 erfolgt im Be­ reich des Umfangspiels zwischen Innenverzahnung 13 und Naben­ scheibe 5 und dem ersten Verzahnungsbereich 19 der Nabe 2 eine Beaufschlagung lediglich der Torsionsfedern 12 der Leerlauf­ systems. Die Nabenscheibe 5 sowie die Deckbleche 8 und 9 und die Torsionsfedern 7 werden in diesem Bereich als starre Ein­ heit angesehen, so daß über die Öffnungen 23 in der Naben­ scheibe 5 die Nasen 22 des Eingangsteils 33 mit Drehmoment beaufschlagt werden. Da das Ausgangsteil des Leerlaufsystems in Form des Verzahnungsbereich 31 einteilig mit der Nabe 2 ausgeführt ist, werden die Torsionsfedern 12 über die Fort­ sätze 36 bzw. 37 und die Federhalter 45 angesteuert. Dabei bewegen sich die beiden Deckbleche 8 und 9 zusammen mit dem Führungsring 28 gegenüber der Nabe 2, so daß in Verbindung mit dem axial federnd ausgebildeten Führungsring 28 eine Grund­ reibung erzeugt wird, und zwar einerseits zwischen dem Führungsring 28 und dem ersten Verzahnungsbereich 18, und an­ dererseits an der Reibfläche 42 zwischen dem Deckblech 9 und dem zweiten Verzahnungsbereich 31. Diese Reibung ist übli­ cherweise mit einer niedrigen Reibkraft versehen. Nach Auf­ brauch des Spiels zwischen der Innenverzahnung 13 und dem ersten Verzahnungsbereich 18 ist die Nabenscheibe 5 gegenüber der Nabenscheibe 2 festgelegt, und bei entsprechend höherer Drehmomentbeaufschlagung bewegen sich nunmehr die beiden Deckbleche 8 und 9 gegenüber der Nabenscheibe 5 und beauf­ schlagen die Torsionsfedern 7. Durch die nun stillstehende Nabenscheibe 5 ist auch das Eingangsteil 33 umfangsmäßig festgelegt und die Torsionsfedern 5 des Leerlaufsystems werden nicht weiterbeaufschlagt. Die Reibung im Lastbereich setzt sich nunmehr zusammen aus der nach wie vor wirksamen Grund­ reibung während des Betriebs des Leerlaufsystems, sowie zu­ sätzlich aus der Reibung zwischen den Deckblechen 8 und 9 ei­ nerseits und der Lastreibfeder 29 sowie dem Eingansteil 33 andererseits.

Durch die beschriebene Anordnung kann in einem Arbeitsgang die Außenverzahnung 4 der Nabe 2 hergestellt werden, wobei in diesem ersten Herstellungsgang die Kontur der Außenverzah­ nung 4 den zweiten Verzahnungsbereich 31 entspricht, und in einem zweiten Arbeitsgang im Bereich des ersten Verzahnungs­ bereiches 18 der Außendurchmesser verkleinert wird, um durch den Wegfall der Fortsätze 36 die normale Verzahnungskontur des ersten Verzahnungsbereiches 18 zum Eingriff der Nabenscheibe 5 zu erzielen. Eine solche Konstruktion ist sehr dauerhaft und zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen aus.

Claims (10)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kupplungs­ scheiben von Kraftfahrzeugen, bestehend u. a. aus einer Nabe mit Innenverzahnung zum drehfesten Eingriff in eine Außenverzahnung einer Welle, einer Außenverzahnung an der Nabe zum Eingriff einer Nabenscheibe mit Innenverzahnung mit Spiel in Umfangsrichtung zwischen beiden Verzah­ nungen, die zusammen mit beidseitig angeordneten, unter­ einander fest verbundenen und auf Abstand gehaltenen Deckblechen, sowie Torsionsfedern mit steiler Federkenn­ linie in Fenstern der Deckbleche und der Nabenscheibe eine Torsionsdämpfeinrichtung für den Lastbereich bildet, gegebenenfalls einer Reibeinrichtung für den Lastbereich, einer Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich mit Torsionsfedern flacher Federkennlinie, die im Bereich des Spiels zwischen beiden Verzahnungen wirksam ist, wo­ bei die Torsionsfedern etwa im Raum zwischen den Verzah­ nungen und dem einen Deckblech sowie radial innerhalb der Torsionsfedern mit steiler Federkennlinie angeordnet sind und die Torsionsdämpfeinrichtung für den Leerlaufbereich aus wenigstens zwei federführenden Bauteilen besteht, von denen ein Ausgangsteil drehfest auf der Nabe angeordnet ist, und ein Eingangsteil über axial verlaufende Nasen drehfest in Öffnungen der Nabenscheibe eingreift, und die Torsionsfedern in entsprechende Öffnungen beider Bauteile eingreifen, die Außenverzahnung der Nabe in axialer Richtung größer als die Breite der Nabenscheibe des Lastsystems ausgeführt ist, so daß in einem ersten Ver­ zahnungsbereich die Nabenscheibe des Lastsystems ange­ ordnet ist, und der zweite Verzahnungsbereich zur Drehmomentabstützung des Leerlaufsystems ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verzahnungsbe­ reich (31) der Nabe (2) direkt als Ausgangsteil des Leerlaufsystems ausgebildet ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Torsionsfedern (12) des Leerlauf­ systems etwa symmetrisch zu einem Trennungsspalt (32) zwischen Verzahnungsbereich (31) der Nabe (30) und Ein­ gangsteil (33) und in sich in radialer Richtung überdec­ kenden Öffnungen (34,35) angeordnet sind.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnungen (34,35) jeweils in in Umfangsrichtung weisende Fortsätze (36,37) zur Beauf­ schlagung der Torsionsfedern enden, wobei die Fortsät­ ze (36) des zweiten Verzahnungsbereichs (31) Teil des Kopfkreisbereichs der Außenverzahnung (4) sind.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der Nabenscheibe (5) des Lastsystems der Kopfkreisbereich zur Bildung des ersten Verzahnungsbereiches (18) spanabhebend reduziert ist.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich das Eingangsteil (33) umfangsmäßig im Bereich außerhalb der Nasen (22) axial an der Naben­ scheibe (5) abstützt und gegenüber dem ihm zugeordneten Deckblech (9) eine Lastreibfläche (24) bildet.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Nabenscheibe (5) und dem anderen Deckblech (8) eine Lastreibfeder (29) angeordnet ist.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lastreibfeder (29) vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Eingangsteil (33) vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stirnfläche des zweiten Verzah­ nungsbereiches (31) zusammen mit der Innenseite des Deckbleches (9) eine Reibfläche (42) für den Leerlauf- und Lastbereich bildet.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem ersten Verzahnungsbe­ reich (18) und dem entsprechenden Deckblech (8) ein L- förmiger Führungsring (28) auf der Nabe (30) vorgesehen ist, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht und in Achsrichtung federnd ausgeführt ist.