DE4137113B4 - Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungsscheiben - Google Patents

Abstract

Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeug-Kupplungsscheiben, enthaltend zwei koaxiale Teile, die im Verhältnis zueinander innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbereichs gegen am Umfang wirksame elastische Mittel (90, 91) beweglich sind und elastisch austarierte Reibmittel (13, 170, 160), wobei die genannten Reibmittel eine Anlegescheibe (170) aufweisen, die mit Vorsprüngen (180) versehen ist, welche in die ergänzenden Löcher (190) eines ersten der genannten koaxialen Teile zur drehfesten Verbindung der Anlegescheibe (170) mit dem genannten ersten koaxialen Teil eindringen, sowie axial wirksame elastische Mittel (160), die zwischen dem ersten genannten Teil und der Anlegescheibe eingefügt sind und die genannte Anlegescheibe (170) in Richtung des genannten zweiten Teils beanspruchen, wobei die genannte Anlegescheibe (170) eine Reibung an dem zweiten der genannten koaxialen Teile bewirkt, dadurch gekennzeichnet,
dass die genannten axial wirksamen elastischen Mittel (160) aus einer Scheibe (163) bestehen, die die Anlegescheibe (170) beansprucht und an ihrer Außenperipherie elastische Gabeln (200) besitzt, die geneigt sind...

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeug-Kupplungsscheiben, nach dem Oberbegriff aus Anspruch 1 und gemäß der Beschreibung in der FR-A-2 494 795 . Darin weisen die Reibmittel einerseits eine Anlegescheibe auf, die drehfest mit einem ersten der koaxialen Teile verbunden ist, der eine Reibung am zweiten der koaxialen Teile bewirkt, und andererseits axial wirksame elastische Mittel, wie beispielsweise eine Tellerfeder, die zwischen dem ersten der genannten koaxialen Teile und der Anlegescheibe eingesetzt sind und die genannte Anlegescheibe in Richtung des zweiten der genannten koaxialen Teile beanspruchen.
• In Anbetracht der Fertigungstoleranzen der verschiedenen Teile des Dämpfers, der Verschleißerscheinungen und der Charakteristik der Tellerfeder entsteht ein Problem, denn die von der Tellerfeder auf die Anlegescheibe ausgeübte Belastung wie auch die Reibung können sich im Laufe der Lebensdauer des Dämpfers verändern.
• Für eine einwandfreie Dämpfung der Vibrationen ist es ganz allgemein wünschenswert, eine während der gesamten Lebensdauer des Dämpfers möglichst gleichbleibende Reibung zu haben. Um diese Schwierigkeit auszuschalten, kann man daran denken, Anordnungen gleich denjenigen, wie sie in der FR-A-2 459 914 beschrieben sind, zu verwenden.
• Eine derartige Anordnung arbeitet zufriedenstellend, zwingt jedoch zur Veränderung der Belagträgerscheibe und/oder des Aufbaus des Dämpfers.
• Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, auf einfache und wirtschaftliche Weise ein neues, axial wirksames elastisches Mittel an die Hand zu geben, dessen axiale Belastung während der Lebensdauer des Dämpfers im wesentlichen konstant bleibt, während gleichzeitig der Aufbau desselben möglichst wenig verändert und auch die Anlegescheibe genutzt wird.
• Gemäß der Erfindung ist ein Dämpfer vom vorbezeichneten Typ dadurch gekennzeichnet, dass die genannten axial wirksamen elastischen Mittel aus einer Scheibe bestehen, die die Anlegescheibe beansprucht und auf der Außenperipherie schräge elastische Gabeln trägt, die geneigt sind und auf dem ersten der genannten Teile aufliegen, dass jede der genannten Gabeln sich radial über die Anlegescheibe hinaus erstreckt und dass zumindest durch wenigstens bestimmte der genannten Gabeln jeweils ein Vorsprung der Anlegescheibe hindurchtritt und der genannte Vorsprung als Führung dient.
• Dank der Erfindung ist die Belastung der elastischen Scheibe mit Gabeln im wesentlichen während der Lebensdauer des Dämpfers konstant und der Aufbau desselben wird dadurch beibehalten. Außerdem nutzt diese Anordnung die Anlegescheibe und ist universell anwendbar. Vorteilhafterweise erstreckt sich die elastische Scheibe gemäß der Erfindung parallel zur Anlegescheibe.
• Die nachfolgende Beschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes darstellen:
• 1 ist ein Längsschnitt einer Kupplungsscheibe gemäß dem bisherigen Stand der Technik.
• 2 ist eine Teilansicht entsprechend dem Pfeil 2 aus 1.
• 3 ist eine Halb-Schnittansicht entsprechend derjenigen aus 1 mit der elastischen Scheibe gemäß der Erfindung.
• 4 ist ein Aufriß mit Teilschnitten und ohne die Belagträgerscheibe, worin in durchgehenden Strichen die elastische Scheibe gemäß der Erfindung dargestellt ist.
• 5 ist eine Kurve, die die Charakteristik der elastischen Scheibe gemäß der Erfindung zeigt.
• In den dargestellten Beispielen ist der Drehschwingungsdämpfer eine Kupplungsscheibe für Kraftfahrzeuge von der Art, die zwei koaxiale Teile enthält, welche innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbereichs im Verhältnis zueinander beweglich gegenüber am Umfang wirksamen elastischen Mitteln und elastisch tarierten Reibmitteln angebracht sind.
• In den 1 und 2 weist einer der koaxialen Teile eine Belagträgerscheibe 1 und zwei Führungsscheiben 4, 5 auf. Die Scheibe 1 trägt an ihrer Außenperipherie auf jeder Fläche Reibbeläge 2, die an der Scheibe 1 befestigt sind, hier mit Hilfe von Nieten 3. Die Beläge 2 sind dazu bestimmt, zwischen der Druckscheibe und dem Schwungrad der Kupplung (nicht dargestellt) eingespannt zu werden, die drehbeweglich fest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden sind. Der andere Teile weist eine Abdeckung 6 auf, die mit einer Nabe 8 verbunden ist, welche drehbeweglich auf der Antriebswelle des Getriebes verkeilt ist.
• Die Führungsscheiben 4, 5 erstrecken sich beiderseits der Abdeckung 6 und sind miteinander durch Distanzbolzen 7 verbunden, die jeweils durch eine Öffnung 10 hindurchtreten, welche zu diesem Zweck in der Abdeckung 6 vorgesehen ist. Diese Abdeckung 6 ist durch Falzung fest mit der Nabe 8 verbunden und ist mit Fenstern 12 versehen, die gegenüber den Fenstern 11 angeordnet sind, welche in den Führungsscheiben 4, 5 angebracht sind.
• Die am Umfang wirksamen elastischen Mittel 9 in Form von elastischen Organen, hier Schraubenfedern oder bei einer anderen Variante Blöcken aus Kunststoff, sind in den genannten Fenstern 11, 12, hier mit gleichen Abmessungen, angebracht.
• Die Reibmittel weisen eine Anlegescheibe 17 auf, die mit axialen Vorsprüngen 18 versehen ist, welche in zur Führungsscheibe 5 passende Öffnungen eindringen, um die Drehverbindung der Scheibe 17 mit der Scheibe 5 herzustellen.
• Eine axial wirksame Federscheibe 16 in Form einer Tellerfeder ruht auf der Scheibe 5 und beansprucht die Scheibe 17 in Reibkontakt mit der Abdeckung 6.
• Ein Lager 13 mit L-förmigem Querschnitt ist einerseits axial zwischen der Abdeckung 6 und der Scheibe 1 eingesetzt, hier als Gegenstück zur Scheibe 4 und unter Befestigung durch die Distanzbolzen 7, und andererseits radial zwischen der Innenperipherie der Scheibe 4 und der Außenperipherie der Nabe 8. Das Lager 13 ist drehbeweglich mit der Scheibe 4 über Vorsprünge 14 verbunden, die es aufweist und die in zu der Führungsscheibe 4 passende Einschnitte 15 eindringen.
• Die Scheibe 16 beansprucht die Scheibe 17 im Kontakt mit der Abdeckung 6 und ermöglicht eine axiale Einspannung des Lagers 13 zwischen der Abdeckung 6 und der Einheit aus Scheibe 4/Scheibe 1.
• Gemäß der Erfindung (3 und 4) ist ein Dämpfer der vorbezeichneten Art dadurch gekennzeichnet, daß die genannten axial wirksamen elastischen Mittel 160 aus einer Scheibe 163 bestehen, welche die Anlegescheibe 170 beanspruchen und an der Außenperipherie schräge elastische Gabeln 200 tragen, die auf einem ersten der genannten koaxialen Teile aufliegen, daß jede der genannten Gabeln sich radial über die Anlegescheibe 170 hinaus erstreckt und daß zumindest durch bestimmte der genannten Gabeln 200 jeweils ein Vorsprung 180 der Anlegescheibe 170 hindurchtritt und der genannte Vorsprung 180 als Führung dafür dient.
• In 3 ist die Scheibe 163 flach und erstreckt sich parallel zur Anlegescheibe 170 und steht mit dieser in Kontakt. Diese Scheibe 163 sowie die Gabeln 200 bestehen aus Metall. Bei einer Ausführungsvariante kann es sich auch um ein anderes Material handeln. Die elastischen Gabeln 200, hier aus einem Stück mit der Scheibe 163, ruhen mit der Außenperipherie auf der Führungsscheibe 50 und sind in Richtung der Abdeckung 60 geneigt. Der Drehschwingungsdämpfer ist von der Art, die in der FR-A-2 614 079 beschrieben ist, und weist am Umfang wirksame elastische Mittel 90, 91 mit abgestufter Wirkung auf. Diese elastischen Mittel bestehen hier aus elastischen Organen in Form von Schraubenfedern 90, 91. Die Federn 90 sind spielfrei in Fenstern 110, 120 angebracht, die die Abdeckung 60 aufweist, und die Führungsscheiben 40, 50 liegen einander gegenüber, während die Federn 91 spielfrei in Fenstern 112 der Führungsscheiben 40, 50, angebracht sind und mit einem Spiel in Fenstern 113 der Abdeckung 60, die hier, wie in 1 durch Falzung, fest mit der Nabe 8 verbunden ist. Den Federn 90 sind elastische Puffer zugeordnet, die jeweils an einem der Umfangsenden der Federn 90 angeordnet sind, unter Einschaltung einer Stützschale im Kontakt mit der betreffenden radialen Kante des Fensters 112.
• Hier sind die Federn 90, 91 am Umfang in einem Winkel von 90° zueinander gleichmäßig verteilt. Zwei Federn 90 und zwei Federn 91, die einander diametral gegenüberliegen, sind vorgesehen.
• Die Führungsscheiben 40, 50 sind miteinander identisch und sind miteinander, wie schon oben beschrieben, durch Distanzbolzen 7 verbunden. Der Drehantrieb des Lagers im Verhältnis zur Führungsscheibe 40, die fest mit der Scheibe 1 verbunden ist, erfolgt mit Hilfe von Klammern 140 der Scheibe 40, die in entsprechende Einschnitte des Lagers 13 eindringen.
• Die axial wirksamen elastischen Mittel gemäß der Erfindung weisen vier Gabeln 200 auf, die sich in radialer Richtung jeweils zwischen einer Feder 90 und einer Feder 91 erstrecken, und zwar im wesentlichen in der Ausfluchtung der Distanzbolzen 7. Jede Gabel 200 besitzt zwei Arme 161, 162 und es tritt ein Vorsprung 180 der Anlegescheibe hindurch. Die Arme 161, 162 verlaufen parallel zueinander.
• Die Vorsprünge 180 bestehen aus zylindrischen Zapfen mit rechteckigem, hier quadratischem, Querschnitt, die jeweils zum Zusammenwirken mit einem ergänzenden Loch 190 geeignet sind, welches in der Führungsscheibe 50 angebracht ist. Diese Zapfen 180 sind somit axial ausgerichtet und befinden sich radial unterhalb der Distanzbolzen 7 in dem zwischen einer Feder 90 und einer Feder 91 zur Verfügung stehenden Raum. Sie sind in Nähe der Innenkanten der Federn 90, 91 eingesetzt, die am gleichen Kreisumfang verteilt sind. Die Arme 161, 162 können jeweils mit seitlichen Kanten der Zapfen 180 zusammenwirken. Diese Zapfen verlaufen somit quer durch die Gabeln 200 in Nähe von deren Wurzel und führen die Arme 161, 162 unter Minimierung der Abnutzung dank des Querschnitts der Zapfen 180 mit großer seitlicher Abmessung.
• Dank dieser Anordnung ist die Federscheibe 163 mit den Gabeln 200 radial durch die Anlegescheibe 170 zentriert und wird gleichzeitig von dieser in der Drehbewegung arretiert.
• Außerdem sind die Arme 161, 162 sparsam ausgeführt und ihr freies Ende besitzt eine große Bewegungsfreiheit und sie sind nicht übermäßig beansprucht und in dieser Höhe kommt es zu keiner Zentrierung oder Mitnahme in der Drehbewegung.
• Man wird verstehen, daß die geneigten Arme 161, 162, die hier direkt auf der Führungsscheibe 50 aufliegen, eine große Geschmeidigkeit besitzen und gleichzeitig eine große Länge aufweisen, die es ermöglicht, eine im wesentlichen gleichbleibende elastische Belastung anzuwenden. Die Wurzeln der Gabeln 200 erstrecken sich unterhalb der Distanzbolzen 7.
• Die Anlegescheibe 170 besteht aus Kunststoff, wie in der vorgenannten FR-A-2 494 795 beschrieben. Die Scheibe 163 erstreckt sich in Querrichtung (parallel zur Scheibe 170) und steht in direktem Kontakt mit der Scheibe 170, was eine gute Lastverteilung zuläßt, wobei die Scheibe 170 sich direkt an der Abdeckung 60 reibt. Die Ausführung der Scheibe 170 in Kunststoff erlaubt eine Minimierung der Reibkräfte zwischen den Armen und den Zapfen 180 und vermindert die Blockiergefahren.
• In 5 ist in der Ordinate die Belastung und in der Abszisse die Durchbiegung des betreffenden elastischen Mittels 160 dargestellt. Die Kurve A entspricht der Kurve der Scheibe 16 und die Kurve B derjenigen des elastischen Mittels 160. Man sieht somit, daß eine Dickenänderung der Scheibe 170 praktisch keine Belastungsänderung der Scheibe 163, 200 bewirkt, und dies wird angestrebt.
• Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und insbesondere kann, wie in 2 zu sehen, die Anzahl der Federn größer als vier sein und in diesem Fall kann die Anzahl der Gabeln größer sein als die Anzahl der Vorsprünge, wobei die Vorsprünge 180 durch bestimmte der genannten Gabeln nicht hindurchtreten. Bei einer (nicht dargestellten) Variante können die Gabeln, durch die die Vorsprünge nicht hindurchtreten, durch Klammern ersetzt werden.
• Die Anlegescheibe kann eine Reibung am zweiten Teil mittels einer Reibscheibe hervorrufen, die zwischen dieser Anlegescheibe und dem zweiten Teil eingefügt ist und die entweder von der Anlegescheibe unabhängig oder mit derselben verklebt sein kann, wobei die genannte Anlegescheibe in diesem Fall aus Metall bestehen und eventuell auf der anderen Seite mit einer Reibscheibe für den Kontakt mit der Scheibe 163 versehen sein kann.
• In bestimmten Fällen und wie in der FR-A-2 494 795 erwähnt, kann die Anlegescheibe drehbeweglich fest mit der Abdeckung verbunden sein, die damit den ersten Teil bildet, und kann sich an einer der Führungsscheiben reiben, die den zweiten Teil bilden würde. In diesem Fall wären die Löcher 19, 190 in der Abdeckung 60 angebracht, und die Gabeln würden sich dann an der Abdeckung 60 abstützen und sich radial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Federn des Dämpfers erstrecken. In jedem Falle sind die Abdeckung 60 oder die Führungsscheiben 40, 50 nicht über Gebühr geschwächt, denn es besteht keine Notwendigkeit, irgendeine zusätzliche Öffnung vorzusehen, die der Festigkeit des Dämpfers in den genannten Teilen für die drehbewegliche Verbindung der Gabeln mit diesen abträglich wäre, da man Nutzen aus dem Vorhandensein der Vorsprünge der Anlegescheibe zieht.
• Die Vorsprünge 170 können, ebenso wie die Vorsprünge 17, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Ein Vorsprung 170 kann mit dem Arm 161 in Kontakt sein, ohne den Arm 162 zu berühren, während ein anderer Vorsprung mit dem Arm 162 in Kontakt sein kann, ohne den Arm 161 zu berühren. Durch abwechseln der Vorsprünge, die schmaler sind als der die Arme 161, 162 trennende Schlitz, bewirkt man somit eine Zentrierung der Scheibe 170. Das freie Ende der Arme 161, 162 kann für einen punktuellen Kontakt zwischen der Führungsscheibe und der betreffenden Abdeckung und zur Erzielung einer besseren Bewegungsfreiheit der Arme gewölbt sein.
• Die Abdeckung 60 kann im Verhältnis zur Nabe 8 innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbereichs durch mit Spiel versehene Eingriffsmittel beweglich sein, unter Einschaltung von Federn relativ geringer Steifigkeit, wie in der vorerwähnten FR-A-2 614 679 beschrieben und abgebildet.
• Die Führungsscheiben können, z.B. durch Falzung, fest mit der Nabe und der im Verhältnis dazu beweglichen Abdeckung 60 verbunden sein, wobei die genannte Abdeckung in diesem Fall die Belagträgerscheibe 1 trägt.
• Die Abdeckung 60 kann anstelle eines Fensters mit nach außen offenen Öffnungen zur Anbringung der elastischen Organe 90, 91 versehen sein.
• Die Scheibe 163 ist nicht unbedingt von flacher Form. Sie kann beispielsweise auch gewellt sein. Die Gabeln 200 können fest mit der Scheibe 163 verbunden und daran angebaut sein. Die elastischen Gabeln können beispielsweise aus Metall bestehen und sich innen durch einen Teil verlängern, der in der Scheibe 163 beispielsweise durch Überformung verankert ist, wobei die Scheibe 163 aus Kunststoff besteht.

Claims (7)

1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeug-Kupplungsscheiben, enthaltend zwei koaxiale Teile, die im Verhältnis zueinander innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbereichs gegen am Umfang wirksame elastische Mittel (90, 91) beweglich sind und elastisch austarierte Reibmittel (13, 170, 160), wobei die genannten Reibmittel eine Anlegescheibe (170) aufweisen, die mit Vorsprüngen (180) versehen ist, welche in die ergänzenden Löcher (190) eines ersten der genannten koaxialen Teile zur drehfesten Verbindung der Anlegescheibe (170) mit dem genannten ersten koaxialen Teil eindringen, sowie axial wirksame elastische Mittel (160), die zwischen dem ersten genannten Teil und der Anlegescheibe eingefügt sind und die genannte Anlegescheibe (170) in Richtung des genannten zweiten Teils beanspruchen, wobei die genannte Anlegescheibe (170) eine Reibung an dem zweiten der genannten koaxialen Teile bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten axial wirksamen elastischen Mittel (160) aus einer Scheibe (163) bestehen, die die Anlegescheibe (170) beansprucht und an ihrer Außenperipherie elastische Gabeln (200) besitzt, die geneigt sind und auf dem ersten der genannten Teile aufliegen, dass jede der genannten Gabeln (200) sich radial über die Anlegescheibe (170) hinaus erstreckt und dass durch wenigstens bestimmte der genannten Gabeln (200) jeweils ein Vorsprung (180) der Anlegescheibe (170) hindurchtritt und der genannte Vorsprung als Führung dient.
2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (180) der Anlegescheibe (170) wenigstens durch bestimmte der genannten Gabeln (200) in Nähe von deren Wurzel hindurchtreten.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gabel (200) zwei Arme (161, 162) enthält, die parallel zueinander verlaufen, und dass die genannten Vorsprünge (180) mit wenigstens einem der Arme (161, 162) der Gabel (200) in Berührung stehen.
4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Vorsprünge aus zylindrischen Zapfen (180) mit rechteckigem Querschnitt bestehen, die geeignet sind, mit jedem der Arme (161, 162) der Gabel (200) in Kontakt zu kommen.
5. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die am Umfang wirksamen elastischen Mittel (90, 91) aus elastischen Organen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die genannten Gabeln (200) radial zwischen zwei aufeinanderfolgenden elastischen Organen (90, 91) erstrecken.
6. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anlegescheibe (170) drehfest mit einer Führungsscheibe (50) verbunden ist, die zu einem der genannten koaxialen Teile gehört, während eine Abdeckung (60) zu dem anderen der genannten koaxialen Teile gehört, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabeln (200) auf der Führungsscheibe aufliegen, um die Anlegescheibe (170) in Richtung der Abdeckung (60) zu beanspruchen.
7. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (163) der axial wirksamen elastischen Mittel parallel zur Anlegescheibe verläuft.