DE4442091A1 - Torsionsschwingungsdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Torsionsschwingungsdämpfern ist es sowohl bei Leerlauf- als auch bei Lastfedereinrichtungen üblich, die zur Aufnahme jeweils einer Schraubenfeder bestimmten Aussparungen in beidseits der als abtriebsseitiges Element wirksamen Na­ benscheibe angeordneten, jeweils als antriebseitiges Element wirksamen Deckblechen im Randbereich entlang ihrer jeweils der Schraubenfeder zugewandten Kanten leicht anzuprägen, um die Feder, die durch eine in der Nabenscheibe ausgebildete Aus­ sparung ragt, beidseitig zu halten. Für die Lagerung der Schraubenfedern jeweils an deren Enden sind zwei unterschied­ liche konstruktive Ausführungen bekannt:

• 1. Die jeweils letzten Windungen einer Schraubenfeder sind gegenüber den übrigen Windungen eingezogen, das heißt, im Durchmesser reduziert und/oder mit einer Anfassung verse­ hen. Hierdurch wird erreicht, daß die letzten Windungen der Schraubenfeder mit Spiel in den entsprechenden Aus­ sparungen der Deckbleche eingesetzt sind und eine Rela­ tivbewegung gegenüber den diesen Windungen zugeordneten Kanten durchführen können. Die Schraubenfeder kommt dann zwar spannungsfrei an den entsprechenden Kanten der Aus­ sparungen in Anlage, jedoch besteht wegen des kleineren Durchmessers der äußersten Windungen die Gefahr, daß die Schraubenfeder während des Betriebs des Torsionsschwin­ gungsdämpfers aus ihrer Führung herausrutscht und zwischen den beiden Deckblechen und der Nabenscheibe in Schräglage kommt. Die Folge hiervon sind Funktionspro­ bleme, beispielsweise durch Veränderung der durch die Schraubenfeder erzeugten Spannung sowie Verschleiß- und Festigkeitsprobleme aufgrund der Einklemmung der Feder in Schräglage. Außerdem ist diese Ausführung wegen der für das Einziehen und/oder Anfasen von Windungen notwendigen zusätzlichen Bearbeitungsschritte relativ teuer.
• 2. Die jeweils letzten Windungen entsprechen hinsichtlich ihres Durchmessers den übrigen Windungen. Ein Herausrut­ schen der Federenden aus den Aussparungen wird dadurch zwar ausgeschlossen, jedoch verklemmen sich die jeweils letzten Windungen in den Anlagebereichen der Ausspa­ rungen, wodurch Spannungen in der Schraubenfeder entste­ hen, die zum Bruch derselben führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aussparungen in den an- oder abtreibsseitigen Elementen eines Torsionsschwin­ gungsdämpfers so auszubilden, daß die an deren Kanten anlie­ genden Schraubenfedern trotz spannungsfreier Aufnahme an ihren Enden sich nicht aus den Aussparungen lösen können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des An­ spruchs 1 angegebene Erfindung gelöst. Durch die Vertiefungen an den Aussparungen an ihren den Enden der jeweiligen Schrau­ benfeder zugewandten Kanten entstehen Taschen, welche die je­ weils äußersten Windungen der Schraubenfeder in radialer Richtung freistellen, so daß diese auch dann ausreichend Freiraum für Bewegungen relativ zu der jeweils zugeordneten Kante finden, wenn sie mit dem gleichen Durchmesser wie die übrigen Windungen ausgeführt sind. Diese Möglichkeit einer reibungsfreien Relativbewegung der Federenden gegenüber den entsprechenden Kanten der Aussparungen sind notwendig, damit sich an den Federenden keine Spannungen aufbauen können.

Da die Vertiefungen eine radiale Freistellung der Federenden bewirken, kann auf zusätzliche Bearbeitungsvorgänge an der Schraubenfeder, wie Einziehen der letzten Windungen oder An­ fasen derselben selbstverständlich verzichtet werden.

In Anspruch 2 ist angegeben, wie die Vertiefungen bei mög­ lichst geringem fertigungstechnischen Aufwand herstellbar sind. Durch Anprägen hergestellte Vertiefungen geben zudem dem jeweiligen Deckblech im Fensterbereich eine größere Stabilität als dies bei durch Ausnehmungen gebildeten Vertiefungen gemäß Anspruch 3 der Fall ist. Letztere sind allerdings schon beim Ausbilden der Fenster in den Deckblechen herstellbar.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Gesamtlängsschnitt durch einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer;

Fig. 2 eine Teilansicht mit einzelnen geschnittenen Be­ reichen mit Vordämpfer-Deckblechen;

Fig. 3 vergrößerte Herauszeichnung eines Vordämpfer-Deck­ bleches;

Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit Verzicht auf ein Vordämpfer- Deckblech.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Gesamtsituation des Torsions­ schwingungsdämpfers. Dieser ist mit der Nabe 1 auf einer nicht dargestellten Getriebewelle drehfest - aber axial verschiebbar - gelagert und dreht sich um die Drehachse 3. Über eine Ver­ zahnung 4 mit Verdrehspiel 5 ist er umfangsmäßig mit der als abtriebsseitiges Element wirksamen Nabenscheibe 2 verbunden. Zu beiden Seiten der Nabenscheibe 2 sind als antriebsseitige Elemente wirksame Deckbleche 6 und 7 angeordnet, die im Be­ reich ihres Außendurchmessers über Verbindungsniete 35 miteinander drehfest verbunden sind. In Aussparungen 50 der Deckbleche 6 und 7 sowie in Aussparungen 51 der Nabenscheibe 2 sind Schraubenfedern 9 angeordnet, wodurch eine Lastdämp­ fungseinrichtung 14 gebildet ist. Die obere Hälfte der Fig. 2 ist im Bereich einer der Aussparungen so geschnitten, daß Einblick in die Ausbildung der Aussparung 50 in der Deck­ platte 7 an der der Nabenscheibe 2 zugewandten Seite genommen werden kann. Die Aussparung 50 ist an dieser Seite an ihrem radialen Innenrand mit einer Anprägung 52 ausgebildet. Die Kanten 53 und 54, an denen die jeweils äußersten Win­ dungen 55, 56 der Schraubenfeder 9 anliegen, sind im Anlagebe­ reich dieser Windungen mit je einer Vertiefung 57, 58 ausge­ bildet, die eine Tasche zur radialen Freistellung der zuge­ ordneten Windung 55, 56 bilden.

Diese Vertiefungen 57, 58, die beispielsweise durch gegenüber den Anprägungen 52 am radialen Innenrand durch stärkeres An­ prägen erhalten werden können, verhindern ein Verklemmen der jeweils letzten Windungen 55, 56 der Schraubenfedern 9 in den Aussparungen 50 auch dann, wenn die Durchmesser dieser Win­ dungen denjenigen der übrigen Windungen der jeweiligen Schraubenfeder 9 entsprechen und somit nicht die Gefahr eines Wegrutschens der Windungen 55, 56 von den Kanten 53, 54 der Aussparungen 50 besteht.

Die der Nabenscheibe 2 zugewandte Seite des Deckbleches 6 ist in nicht dargestellter Weise ebenso wie die entsprechende Seite des Deckbleches 7 mit den Vertiefungen 57, 58 ausgebil­ det, so daß die Schraubenfeder 9 beidseitig in der beschrie­ benen vorteilhaften Weise gehalten ist.

Am Außenumfang des Deckbleches 6 sind die Reibbeläge 8 befe­ stigt. Beide Deckbleche 6 und 7 werden über den Lagerring 22 am Innendurchmesser des Deckblechs 6 in radialer Richtung ge­ genüber der Nabe 1 verdrehbar geführt. Zwischen Nabenscheibe 2 und Deckblech 7 ist die Leerlaufdämpfungseinrichtung 15 ange­ ordnet, die aus den beiden als antriebsseitige Elemente wirksamen Deckblechen 10 und 11, der als abtriebsseitiges Element wirksamen Nabenscheibe 12 sowie Schraubenfedern 13 besteht. In Fig. 2 ist an der linken Aussparung 60 der Leer­ laufdämpfungseinrichtung 15 das Deckblech 10 sowie die Naben­ scheibe 12 entfernt, um die Ausbildung der Aussparung 60 an der der Nabenscheibe 12 zugewandten Seite des Deckblechs 11 darzustellen. Dieses weist an seinem radialen Innen- sowie an seinem radialen Außenrand eine Anprägung 61 auf und ist an seinen Kanten 62, 63 im Bereich der jeweils letzten Win­ dungen 64, 65 der Schraubenfeder 13 mit je einer Vertie­ fung 66, 67 ausgebildet, die Taschen zur radialen Freistellung der jeweils zugeordneten Windung 64, 65 der Schraubenfeder 13 bilden. Diese Vertiefungen 66, 67 können beispielsweise durch gegenüber den Anprägungen 61 am radialen Innen- und Außenrand des Deckblechs 11 stärkere Anprägungen gebildet werden. In Fig. 3 ist das Deckblech 11 als Einzelteil vergrößert heraus­ gezeichnet, um die Vertiefungen 66, 67 an den Aussparungen 60 deutlich darzustellen.

Das Deckblech 10 ist an seiner der Nabenscheibe 12 zugewandten Seite ebenso wie das Deckblech 11 an dessen entsprechender Seite ausgebildet, so daß eine Darstellung des Deckbleches 10 nicht erforderlich erscheint. Die Schraubenfeder 13 wird also beidseitig in der vorteilhaften Weise gehalten.

Die Nabenscheibe 12 ist drehfest auf die Nabe 1 aufgesetzt und ihr gegenüber sind sämtliche verdrehbaren Bauteile axial festgelegt. Das äußere Deckblech 11 weist im Bereich seines Außenumfangs und radial außerhalb der Schraubenfedern 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 das innenliegende Deckblech 10 umfangsmäßig fest. In Achsrichtung gesehen liegt das Deckblech 11 über nicht ge­ zeigte Abstützkanten am Deckblech 10 auf und beide stützen sich axial an der Nabenscheibe 2 ab. Die axiale Abstützkraft wird hierbei durch eine Tellerfeder 18 erzeugt, die zwischen dem Deckblech 6 und einem Winkelring 19 angeordnet ist, der drehfest - aber axial verlagerbar - mit dem Deckblech 6 ver­ bunden ist und einen Reibring 20 beaufschlagt, der sich sei­ nerseits an der Nabenscheibe 2 abstützt. Die Axialkraft der Tellerfeder 18 wird über die Verbindungsniete 35 auf das Deckblech 7 geleitet und von dort über den Reibring 21 wie­ derum auf das äußere Deckblech 11 der Leerlaufdämpfungsein­ richtung 15. Somit ist dieses System in Achsrichtung gesehen in sich geschlossen. Die radiale Führung der verdrehbaren Bauteile erfolgt über den Lagerring 22, der axial fest in das Deckblech 6 eingesetzt ist. Er wird von einer Wellfeder 24 beaufschlagt, die sich an der Nabe 1 abstützt und deren Ab­ stützkraft über die Verbindungsniete 35 auf das gegenüberlie­ gende Deckblech 7 übertragen wird, von wo aus sie über den Abstandsring 23 wieder zur Nabe 1 zurückgeführt wird. Dabei bildet die Nabe 1 zusammen mit der Wellfeder 24, dem Lager­ ring 22 und dem Abstandsring 23 eine Reibeinrichtung mit niedrigem Reibwert, die über den gesamten Verdrehwinkelbereich wirksam ist und im Leerlaufbereich die einzige Reibkraft er­ zeugt. Im Lastbereich kommt zusätzlich zu dieser Reibkraft eine weitere, die durch die beiden Reibringe 20 und 21 sowie die Tellerfeder 18 erzeugt wird.

Abweichend von der bislang beschriebenen Ausführung des Tor­ sionsschwingungsdämpfers fehlt bei demjenigen gemäß Fig. 4 die Nabenscheibe 10 der Leerlaufdämpfungseinrichtung 15. Die zur Aufnahme der Schraubenfedern 13 benötigten Aussparungen 60 sind daher in der Nabenscheibe 2 an deren dem Deckblech 11 zugewandten Seite vorgesehen. Die Ausbildung dieser Ausspa­ rungen 60 mit für die Abstützung der äußersten Windungen 64, 65 der Schraubenfedern 13 dienenden Kanten mit Vertie­ fungen 66, 67, die zur radialen Freistellung der Win­ dungen 64, 65 dienen, entspricht hierbei der anhand des Deck­ blechs beschriebenen Ausführung.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Vertie­ fungen 57, 58; 66, 67 durch stärkeres Anprägen hergestellt. Sie können aber ebenso dadurch gebildet werden, daß im Bereich der jeweils letzten Windungen der Schraubenfedern 9,13 Ausnehmungen vorgesehen sind, die beim Ausstanzen der Ausspa­ rungen aus den Deckblechen des Torsionsschwingungsdämpfers ausgeführt werden.

Der Torsionsschwingungsdämpfer mit den erfindungsgemäßen Ver­ tiefungen 57, 58; 66, 67 ist anhand einer konventionellen Kupp­ lungsscheibe beschrieben. Er ist aber ebenso in Verbindung mit einem Zweimassen-Schwungrad oder als Teil einer Überbrüc­ kungskupplung bei Wandlern verwendbar.

Claims (3)

1. Torsionsschwingungsdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Rei­ bungskupplung, bestehend aus zumindest einem zu einer Drehachse konzentrischen antriebsseitigen Element, wie einem Deckblech, und mit wenigstens einem zu der Drehachse ebenfalls konzentrischen abtriebsseitigen Element, wie einer Nabe mit Nabenscheibe sowie aus einer Dämpfungseinrichtung mit Schraubenfedern, die in Aussparungen des antriebsseitigen Elements einerseits so­ wie des abtriebsseitigen Elements andererseits angeordnet sind und deren äußersten Windungen an jeweils einer zu­ geordneten Kante mindestens einer dieser Aussparungen zur Anlage kommen, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Kan­ te (53, 54; 62, 63), an der die äußerste Win­ dung (55, 56; 64, 65) der jeweiligen Schraubenfeder (9; 13) zur Anlage kommt, mit Vertiefungen (57, 58; 66, 67), die zur radialen Freistellung der Windung (55, 56; 64, 65) dienen, ausgebildet ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 mit im antriebsseitigen Element ausgebildeten Aussparungen, die in Randbereichen an ihren den Schraubenfedern zugewandten Seiten mit Anprägungen versehen sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertiefungen (57, 58; 66, 67) an den die äußersten Windungen (55, 56; 64, 65) der Schraubenfe­ dern (9; 13) aufnehmenden Kanten (53, 54; 62, 63) durch ge­ genüber den übrigen Anprägungen (52; 61) stärkeres Anprä­ gen herstellbar sind.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vertiefungen (57, 58; 66, 67) durch Ausnehmungen gebildet sind.