DE4407394A1 - Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit Torsions­ schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeugkupplungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 39 22 730 A1 ist eine derartige Kupplungsscheibe mit einem zwischen zwei Deckblechen auf der Nabe seitlich der Nabenscheibe angeordneten Leerlaufdämpfer bekannt. Dieser weist einen mit der Nabe drehfesten Nabenflansch und zu beiden Seiten desselben Deckplatten auf, an denen axial gerichtete Lappen vorgesehen sind. Die Lappen, über welche die Deck­ platten drehfest miteinander in Eingriff sind, ragen in Um­ fangsrichtung spielfrei in Fenster der Nabenscheibe. Sobald die Deckbleche unter Verformung der Kraftspeicher für den Lastdämpfer relativ zu der Nabenscheibe ausgelenkt werden, ist zwischen einem der Deckbleche und der zugeordneten Deckplatte eine Reibung wirksam, die betragsmäßig von der Stärke einer dem Lastdämpfer zugeordneten, axial wirkenden ersten Feder abhängig ist. Im Gegensatz hierzu sind die axialen Vorsprünge der Steuerplatte im Nabenflansch des Leerlaufdämpfers mit Spiel in Umfangsrichtung geführt, so daß erst eine Relativ­ drehung der Deckbleche und damit der Steuerplatte relativ zum Nabenflansch erfolgt sein muß, bevor eine synchrone Bewegung zwischen Steuerplatte und Nabenflansch entsteht. Bei der erstgenannten Bewegungsphase der Steuerplatte weist diese folglich eine Reibfläche mit der zugeordneten Deckplatte des Leerlaufdämpfers, bei der zweiten Bewegungsphase dagegen mit dem entsprechenden Deckblech auf. Die hierdurch entstehende Reibung ist betragsmäßig von der Stärke einer zwischen der Steuerplatte und der zugeordneten Deckplatte angeordneten, axial wirkenden zweiten Feder abhängig. Weiterhin ist für den Leerlaufdämpfer eine Reibscheibe vorgesehen, die zwischen dem Deckblech und der zugeordneten Deckplatte angeordnet ist und, die Letztgenannte mit einem ringförmigen Ansatz durchgreifend, an dem Nabenflansch mit einer Reibkraft anliegt, die von der Stärke einer auf der anderen Seite der Nabenscheibe angeord­ neten Zusatzfeder abhängig ist.

Da bei der bekannten Kupplungsscheibe für den Leerlauf- sowie für den Lastdämpfer drei unterschiedliche Reibeinrichtungen mit jeweils einer zugeordneten Feder vorgesehen ist, wird der Bauteileaufwand bei diesem Torsionsschwingungsdämpfer relativ hoch. Da die besagten Bauteile zur Erfüllung ihrer Funktion axial zueinander angeordnet sind, ist eine erhebliche Breite des Torsionsschwingungsdämpfers unvermeidlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsions­ schwingungsdämpfer einer Kupplungsscheibe so auszubilden, daß bei minimalem Bauteileaufwand und geringstmöglicher Breite sowohl Reibfunktionen des Leerlauf- als auch des Lastdämpfers ausführbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Maßnahme, die axial wirksame Feder des Lastdämpfers über die Deckplatte des Leerlaufdämpfers mit der Steuerplatte in Wirkverbindung zu bringen und die Steuerplatte zwischen der Deckplatte des Leerlaufdämpfers und dem zugeordneten Deckblech anzuordnen, wird erreicht, daß die Steuerplatte sowohl zur Erzeugung einer Leerlaufreibung, die erst nach einer vorbe­ stimmbaren Relativdrehung der Deckplatten gegenüber dem Na­ benflansch erzeugt wird und daher nachfolgend kurz als "ver­ schleppte Reibung" bezeichnet wird als auch einer Lastreibung dient. Die verschleppte Reibung wird erzeugt, wenn die Steu­ erplatte nach einer Relativbewegung gegenüber dem Nabenflansch des Leerlaufdämpfers mit diesem über ihre Vorsprünge in formschlüssige Verbindung gekommen ist und zwischen dem Deck­ blech und der Deckplatte, die bei diesem Betriebszustand syn­ chron miteinander bewegt werden, zu einer Relativbewegung ge­ zwungen wird, durch welche an beiden Seiten der Steuerplatte Reibung ausgelöst wird. Beim Übergang von Leerlaufbetrieb zu Lastbetrieb kommen die Deckplatten des Leerlaufdämpfers form­ schlüssig mit der Nabenscheibe in Anlage, wodurch eine Rela­ tivbewegung derselben gegenüber den Deckblechen und damit auch gegenüber der zwischen einer der Deckplatten und dem zugeord­ neten Deckblech angeordneten Steuerplatte ausgelöst wird. Da­ durch wird die Lastreibung erzeugt.

Gemäß Anspruch 2 ausgebildet, ist die Steuerplatte zusätzlich zu ihren bereits genannten Funktionen auch zur Erzeugung einer während des Leerlaufbetriebs wirksamen Grundreibung nutzbar, indem sie über den Ansatz an dem Nabenflansch des Leerlauf­ dämpfers angreift. Die Steuerplatte führt bei Leerlaufbetrieb unabhängig davon, ob sie synchron zu Deckblech und Deckplatte oder, bei Einsetzen der verschleppten Reibung, mit Relativbe­ wegung zu denselben bewegt wird, stets eine Relativbewegung gegenüber dem Nabenflansch aus, so daß die Grundreibung kon­ stant anliegt.

Sofern Grund-, verschleppte und Lastreibung allein durch die Steuerplatte bewirkt werden, ist der Torsionsschwingungsdämp­ fer in Axialrichtung besonders kompakt auszubilden.

In Anspruch 3 ist ein vorteilhafter Anbringungsort für die axialen Vorsprünge der Steuerplatte angegeben, da in diesem Bereich der zugeordneten Deckplatte sowie des Nabenflansches genügend Platz für eine problemlose Ausbildung der Ausspa­ rungen zur Aufnahme der Vorsprünge vorhanden ist. In An­ spruch 4 ist eine von der Ausführung gemäß Anspruch 3 abwei­ chende konstruktive Ausführung der Steuerplatte angegeben.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Gesamtlängsschnitt durch eine Kupplungsscheibe mit einem Deckplatten aufweisenden Leerlaufdämpfer und mit einer Steuerplatte mit axialen Vorsprüngen;

Fig. 2 eine Vorderansicht mit einzelnen geschnittenen Be­ reichen;

Fig. 3 Ansicht und Schnitt der Steuerplatte;

Fig. 4 eine Teilansicht der der Steuerplatte zugewandten Deckplatte;

Fig. 5 wie Fig. 1, aber mit einer Steuerplatte mit axialen Vorsprüngen radial weiter innen.

Die Fig. 1 bis 2 zeigen die Gesamtsituation der Kupplungs­ scheibe. Diese ist mit ihrer Nabe 1 auf einer nicht darge­ stellten Getriebewelle drehfest - aber axial verschiebbar - gelagert und dreht sich um die Drehachse 3. Über eine Verzah­ nung 4 mit Verdrehspiel 5 ist sie umfangsmäßig mit der Naben­ scheibe 2 verbunden. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 2 sind Deckbleche 6 und 7 angeordnet, die im Bereich ihres Außen­ durchmessers über Verbindungsniete 35 miteinander drehfest verbunden sind. In Fenstern der Deckbleche 6 und 7 sowie in Fenstern der Nabenscheibe 2 sind Kraftspeicher 9 angeordnet, die Teil eines Lastdämpfers 14 sind. Am Außenumfang des Deck­ bleches 6 sind Reibbeläge 8 befestigt. Beide Deckbleche 6 und 7 werden über einen Lagerring 22 am Innendurchmesser des Deckblechs 6 in radialer Richtung gegenüber der Nabe 1 ver­ drehbar geführt. Zwischen Nabenscheibe 2 und Deckblech 7 ist der Leerlaufdämpfer 15 angeordnet, der zwei Deckplatten 10 und 11, einen Nabenflansch 12 sowie Kraftspeicher 13 aufweist. Der Nabenflansch 12 ist dabei drehfest auf der Nabe 1 aufgesetzt und ihr gegenüber sind sämtliche verdrehbaren Bauteile axial festgelegt. Die äußere Deckplatte 11 weist im Bereich ihres Außenumfangs und radial außerhalb der Kraftspeicher 13 axial abgewinkelte Lappen 16 auf, die bis in Aussparungen 17 der Nabenscheibe 2 hineinragen und hier eine umfangsmäßig spiel­ freie Drehverbindung herstellen. Die gleichen Lappen 16 legen auch die innenliegende Deckplatte 10 umfangsmäßig fest und in Achsrichtung gesehen - siehe auch Fig. 4 - liegt die Deck­ platte 11 über Abstützkanten 36 an der Deckplatte 10 auf und beide stützen sich axial an der Nabenscheibe 2 ab. Die axiale Abstützkraft wird hierbei durch die Feder 18 erzeugt, die zwischen dem Deckblech 6 und einem Ring 19 angeordnet ist, der reibschlüssig - aber axial verlagerbar - mit dem Deckblech 6 verbunden ist und einen Reibring 20 beaufschlagt, der sich seinerseits an der Nabenscheibe 2 abstützt. Die Axialkraft der Feder 18 wird über die Verbindungsniete 35 auf das Deckblech 7 geleitet und von dort über eine Steuerplatte 40 wiederum auf die äußere Deckplatte 11 des Leerlaufdämpfers 15. Somit ist dieses System in Achsrichtung gesehen in sich geschlossen.

Die axiale Führung der verdrehbaren Bauteile erfolgt über den Lagerring 22, der axial fest in das Deckblech 6 eingesetzt ist. Er wird von einer als Zusatzfeder 24 dienenden Wellfeder beaufschlagt, die sich an der Nabe 1 abstützt und deren Ab­ stützkraft über das Deckblech 6 und die Verbindungsniete 35 auf das Deckblech 7 übertragen wird, von wo aus sie über einen ringförmigen Ansatz 41, der am Innendurchmesser der Steuer­ platte 40 ausgebildet ist, über den Nabenflansch 12 wieder zur Nabe 1 zurückgeführt wird. Dabei bildet die Nabe 1 zusammen mit der Zusatzfeder 24, dem Lagerring 22 und der Steuer­ platte 40 mit dem Ansatz 41 eine Reibeinrichtung mit niedrigem Reibwert, die über den gesamten Verdrehwinkelbereich wirksam ist und im Leerlaufbereich eine Reibkraft erzeugt. Im Lastbe­ reich kommt zusätzlich zu dieser Reibkraft eine weitere, die durch die Feder 18 über den Reibring 20 und die Steuer­ platte 40 erzeugt wird. Weiterhin ist eine sogenannte ver­ schleppte Reibeinrichtung 26 vorgesehen, die aus der Feder 18 mit dem Nabenflansch 12 und der Steuerplatte 40 besteht. Die Steuerplatte 40 als Kernstück dieser Reibeinrichtung 26 weist mehrere am Umfang verteilte, axial in Richtung auf den Naben­ flansch 12 zuweisende Vorsprünge 28 auf, die in Fenster 30 des Nabenflansches 12 mit Umfangsspiel eingreifen.

Die Funktion der Kupplungsscheibe ist folgende:
Im Leerlaufbetrieb sind die Teile des Lastdämp­ fers 14 (6, 7, 9, 2) als starre Baueinheit zu betrachten und be­ wegen sich gegenüber der Nabe 1 in Umfangsrichtung lediglich innerhalb des Verdrehspieles 5 der Verzahnung 4 zwischen der Nabenscheibe 2 und der Nabe 1. In diesem Betriebszustand wird der Leerlaufdämpfer 15 mit seinen Kraftspeichern 13 beauf­ schlagt. Die Beaufschlagung der Kraftspeicher 13 erfolgt über die beiden drehfest mit der Nabenscheibe 2 verbundenen Deck­ platten 10 und 11 auf den drehfest mit der Nabe 1 verbundenen Nabenflansch 12. Dabei sind die folgenden Bauteile zur Erzeu­ gung einer Reibung in Tätigkeit:
Einmal die über den gesamten Wirkungsbereich der Kupplungs­ scheibe wirksame Reibeinrichtung, bestehend aus den Teilen 22, 24, 40 mit 41 und 1 sowie zusätzlich beim Über­ schreiten eines durch die Abstimmung vorgegebenen Winkels einsetzender Reibkraft der Reibeinrichtung 26, welche fol­ gendermaßen wirksam ist:
Die Steuerplatte 40 wird durch das Deckblech 7 sowie die hierzu bei Leerlaufbetrieb synchron arbeitende Deckplatte 11 infolge ihrer Reibeinspannung mitgenommen. Die mit der Reib­ einrichtung 26 erzielbare Reibkraft wird aufgebaut, wenn die Vorsprünge 28 der Steuerplatte 40 umfangsmäßig an den Fen­ stern 30 des feststehenden Nabenflansches 12 anschlagen. Dabei wird jedesmal bei Drehrichtungsumkehr erst ein Leerweg ent­ sprechend dem Spiel zwischen den Vorsprüngen 28 und den Fen­ stern 30 ohne Reibkrafterzeugung zurückgelegt. Sobald die Kupplungsscheibe im Lastbereich arbeitet, ist das Verdreh­ spiel 5 in der Verzahnung 4 vollkommen auf gebraucht und die Nabenscheibe 2 sowie die Deckplatten 10 und 11 des Leerlauf­ dämpfers 15 sind drehfest mit der Nabe 1 anzusehen. Desglei­ chen ist die Steuerplatte 40 ebenfalls mit der Nabe 1 fest­ stehend anzusehen. In diesem Falle setzt sich die Reibung aus dem Anteil, der zwischen dem Ansatz 41 der Steuerplatte 40 und dem Nabenflansch 12 wirksam ist und durch die Zusatzfeder 24 erzeugt wird, und dem Anteil zusammen, der durch die Feder 18 erzeugt wird und zwischen dem Ring 19 und der Nabenscheibe 2 am Reibring 20 sowie zwischen der äußeren Deckplatte 11 und der Steuerplatte 40 einerseits und der letztgenannten und dem Deckblech 7 andererseits entsteht, zusammen. Dabei ist noch zu erwähnen, daß bei jeder Drehrichtungsumkehr der verdrehbaren Bauteile gegenüber der Nabe 1 die verschleppte Reibeinrich­ tung 26 zuerst den Freiwinkel durchläuft und dann wieder wirksam wird. Desweiteren kann die Reibkraftabstimmung auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß Reibringe mit unter­ schiedlicher Materialzusammensetzung verwendet werden.

In Fig. 5 ist eine zweite Ausführung der Kupplungsscheibe ge­ zeigt, welche sich von der bislang gezeigten Ausführung da­ durch unterscheidet, daß auf dem Umfang verteilt eine Mehrzahl von ringsegmentförmigen Ansätzen 41, die sich in Axialrichtung bis an den Nabenflansch 12 erstrecken, ausgebildet sind und die Vorsprünge 28 statt im Umfangsbereich der Steuerplatte 40 nun zwischen jeweils zwei Ansätzen 41 auf einem mit denselben gleichem Abstand zur Drehachse 3 der Kupplungsscheibe ange­ ordnet sind. Die Vorsprünge 28 der Steuerplatte 40 sind ge­ genüber den Ansätzen 41 in Axialrichtung länger ausgebildet und ragen in Fenster 42 des Nabenflansches 12. Da sich die Kupplungsscheibe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel anson­ sten gegenüber demjenigen des ersten Ausführungsbeispieles nicht unterscheidet und mit diesem auch funktionsgleich ist, wird nicht näher auf die zweite Ausführung eingegangen.

Claims (4)

1. Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer für Kraftfahrzeugkupplungen, bestehend aus einer Nabe zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebewelle, einer Na­ benscheibe, die über eine Verzahnung mit Verdrehspiel auf der Nabe angeordnet ist, Deckblechen zu beiden Seiten der Nabenscheibe, die untereinander drehfest verbunden sind und von denen eines die Reibbeläge trägt, Kraftspeicher für einen Lastdämpfer in Fenstern der Nabenscheibe und der Deckbleche, einem Leerlaufdämpfer mit Deckplatten zu beiden Seiten eines Nabenflansches, der fest auf der Nabe angeordnet ist, wobei die drehfeste Mitnahme der beiden Deckplatten gegenüber der Nabenscheibe über axial ge­ richtete Lappen zumindest einer Deckplatte erfolgt, die umfangsmäßig spielfrei in Aussparungen der Nabenscheibe eingreifen, einer axial wirkenden Feder als Teil des Lastdämpfers, und einer verschleppten Reibeinrichtung, angeordnet zwischen einem der Deckbleche und dem Leer­ laufdämpfer, bestehend aus einer Steuerplatte mit axialen Vorsprüngen, die in umfangsmäßig größere Fenster des Na­ benflansches eingreifen und gegenüber den Lappen umfangsmäßig versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Feder (18) des Lastdämpfers (14) die der Steu­ erplatte (40) zugewandte Deckplatte (11) des Leerlauf­ dämpfers (15) mit der Steuerplatte (40) und dieselbe wiederum mit dem zugeordneten Deckblech (7) in Reibver­ bindung bringbar ist.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1 mit einer axial wirk­ samen Zusatzfeder, durch welche eine Reibverbindung zwischen einem Reibelement und dem Nabenflansch über zu­ mindest einen am Reibelement vorgesehenen Ansatz her­ stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (41) an der Steuerplatte (40) ausgebildet ist.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge (28) der Steuerplatte (40) ebenso wie die Lappen (16) an der zumindest einen Deck­ platte (11) im Umfangsbereich des Nabenflansches (12) in das jeweils zugeordnete Fenster (30, 42) eingreifen.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge (28) der Steuerplatte (40) radial innerhalb der Lappen (16) an der zumindest einen Deckplatte (11) in entsprechende Fenster (30, 42) des Na­ benflansches (12) eingreifen.